1. 已知关于 $x$ 的一元二次方程 $(m-1)x^2-2x+$ $m^2-m=0$ 有一根为 0,则 $m$ 的值是 (
A.0
B.1
C.0或1
D.0或-1
A
)A.0
B.1
C.0或1
D.0或-1
答案
1. A 解析:将 x=0 代入$(m-1)x^2-2x+m^2-m=0$ 得 $m^2-m=0$,解得 $m=0$ 或 $m=1.\because$ 原方程为一元二次方程,$\therefore m-1≠0$,即 $m≠1,\therefore m=0$,故选 A.
解析
【分析】
要解决本题,需结合一元二次方程的根的定义和一元二次方程的定义两步分析:首先利用方程的根满足方程,将x=0代入原方程得到关于m的方程,解出m的可能值;再根据一元二次方程的二次项系数不为0,筛选出符合条件的m值。
【解析】
1. 因为x=0是方程的根,将x=0代入$(m-1)x^2 -2x + m^2 -m =0$,可得:
$m^2 - m = 0$,因式分解得$m(m-1)=0$,解得$m=0$或$m=1$。
2. 由于原方程是一元二次方程,二次项系数不能为0,因此:
$m -1 ≠0$,即$m≠1$。
3. 综合上述,m只能取0,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
一元二次方程的定义;一元二次方程的根
【点评】
本题考查一元二次方程的定义与根的应用,关键是牢记一元二次方程二次项系数不为0的隐含条件,这是易失分点,属于基础题型,需注意细节。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合一元二次方程的根的定义和一元二次方程的定义两步分析:首先利用方程的根满足方程,将x=0代入原方程得到关于m的方程,解出m的可能值;再根据一元二次方程的二次项系数不为0,筛选出符合条件的m值。
【解析】
1. 因为x=0是方程的根,将x=0代入$(m-1)x^2 -2x + m^2 -m =0$,可得:
$m^2 - m = 0$,因式分解得$m(m-1)=0$,解得$m=0$或$m=1$。
2. 由于原方程是一元二次方程,二次项系数不能为0,因此:
$m -1 ≠0$,即$m≠1$。
3. 综合上述,m只能取0,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
一元二次方程的定义;一元二次方程的根
【点评】
本题考查一元二次方程的定义与根的应用,关键是牢记一元二次方程二次项系数不为0的隐含条件,这是易失分点,属于基础题型,需注意细节。
【难度系数】
0.5
2. (2026·泰州期中) 已知一元二次方程 $x^{2}+$ $bx+c=0$ 的两根为 $x_{1}=-1,x_{2}=3$,若方程 $x^{2}+$ $bx+c=p$($p$ 为常数)的两根均为正数,则 $p$ 的取值范围是(
A.$-4<p<-3$
B.$-4<p ≤-3$
C.$-4 ≤ p<-3$
D.$-4 ≤ p ≤-3$
C
)A.$-4<p<-3$
B.$-4<p ≤-3$
C.$-4 ≤ p<-3$
D.$-4 ≤ p ≤-3$
答案
2. C 解析:$\because$ 一元二次方程 $x^{2}+bx+c=0$ 的两根为 $x_{1}=-1$,$x_{2}=3,\therefore -1+3=-b,-1×3=c,\therefore b=-2,c=-3,\therefore$ 方程为$x^2-2x-3=0.\because x^2-2x-3-p=0$ 的两个根均为正数,设两个根为 $x_3,x_4,\therefore \begin{cases}x_3+x_4=2>0,\\x_3·x_4=-3-p>0,\\b^2-4ac=(-2)^2-4×1×(-3-p)≥0,\end{cases}$解不等式组,得$-4≤ p<-3$,故选 C.
解析
【分析】首先利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)求出b、c的值,确定方程的具体形式;再将方程转化为标准一元二次方程,设新方程的两根,根据“两根均为正数”的条件,结合韦达定理(两根之和、两根之积的符号)和根的判别式,列出关于p的不等式组,解不等式组即可得到p的取值范围。
【解析】解:
∵一元二次方程$x^2+bx+c=0$的两根为$x_1=-1$,$x_2=3$,
∴根据韦达定理,两根之和$x_1+x_2=-b$,两根之积$x_1x_2=c$,
即 $-1+3=-b$,$(-1)×3=c$,
解得 $b=-2$,$c=-3$,
∴原方程为$x^2-2x-3=0$。
方程$x^2+bx+c=p$可化为$x^2-2x-3-p=0$,
设该方程的两根为$x_3$、$x_4$,
∵两根均为正数,
∴需满足:
① 两根之和$x_3+x_4=2>0$(恒成立,无需额外限制);
② 两根之积$x_3·x_4=-3-p>0$;
③ 方程有两个实根,故判别式$\Delta=(-2)^2-4×1×(-3-p)≥0$。
解不等式②:$-3-p>0$ → $p<-3$;
解不等式③:$4+12+4p≥0$ → $16+4p≥0$ → $p≥-4$;
综合两个不等式的解,得$-4≤p<-3$,故选C。
【答案】C
【知识点】一元二次方程根与系数的关系、一元二次方程根的判别式、解一元一次不等式组
【点评】本题考查一元二次方程根的性质,核心是运用韦达定理和判别式分析根的情况,解题关键是准确列出关于p的不等式组,注意判别式的取值要求,属于中等难度的基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】解:
∵一元二次方程$x^2+bx+c=0$的两根为$x_1=-1$,$x_2=3$,
∴根据韦达定理,两根之和$x_1+x_2=-b$,两根之积$x_1x_2=c$,
即 $-1+3=-b$,$(-1)×3=c$,
解得 $b=-2$,$c=-3$,
∴原方程为$x^2-2x-3=0$。
方程$x^2+bx+c=p$可化为$x^2-2x-3-p=0$,
设该方程的两根为$x_3$、$x_4$,
∵两根均为正数,
∴需满足:
① 两根之和$x_3+x_4=2>0$(恒成立,无需额外限制);
② 两根之积$x_3·x_4=-3-p>0$;
③ 方程有两个实根,故判别式$\Delta=(-2)^2-4×1×(-3-p)≥0$。
解不等式②:$-3-p>0$ → $p<-3$;
解不等式③:$4+12+4p≥0$ → $16+4p≥0$ → $p≥-4$;
综合两个不等式的解,得$-4≤p<-3$,故选C。
【答案】C
【知识点】一元二次方程根与系数的关系、一元二次方程根的判别式、解一元一次不等式组
【点评】本题考查一元二次方程根的性质,核心是运用韦达定理和判别式分析根的情况,解题关键是准确列出关于p的不等式组,注意判别式的取值要求,属于中等难度的基础题型。
【难度系数】0.6
3. (2026·镇江期末) 通过学习,我们知道:若关于$x$的一元二次方程$x^{2}+px+q=0$有两个实数根$x_{1},x_{2}$,则$x_{1}+x_{2}=-p$,$x_{1}· x_{2}=q$.已知$a^{2}+3a-$$7=0$,$b^{4}-3b^{2}-7=0$,且$a+b^{2}≠0$,则代数式$\dfrac{ab^{2}-b^{2}-4}{3a}$的值等于
$-\dfrac{1}{3}$
.答案
3. $-\dfrac{1}{3}$ 解析:$a^2+3a-7=0$ 和 $b^4-3b^2-7=0$,设 $c=b^2$,则 $c^2-3c-7=0$.令 $d=-c=-b^2$,代入得 $d^2+3d-7=0$,与 $a^2+3a-7=0$形式相同,故 $a$ 和 $-b^2$ 是方程 $x^2+3x-7=0$ 的两个根.根据根与系数的关系,得 $a+(-b^2)=-3$,$a·(-b^2)=-7$,即 $a-b^2=-3$,$ab^2=7.\because \dfrac{ab^2-b^2-4}{3a}=\dfrac{b^2(a-1)-4}{3a}$,由 $a-b^2=-3$,得 $b^2=a+3$,代入分子得$(a-1)(a+3)-4=a^2+2a-3-4=a^2+2a-7$,$\therefore$ 原代数式$=\dfrac{a^2+2a-7}{3a}$,由 $a^2+3a-7=0$,得 $a^2=-3a+7$,代入分子得$(-3a+7)+2a-7=-a$,$\therefore$ 原代数式$=\dfrac{-a}{3a}=-\dfrac{1}{3}$.
解析
【分析】
首先观察已知的两个方程,将$b^2$设为新变量$c$,可将$b^4 -3b^2 -7=0$转化为与$a^2 +3a -7=0$形式一致的一元二次方程;结合条件$a+b^2≠0$,可知$a$和$-b^2$是该一元二次方程的两个不同实根,利用韦达定理得到两根的和与积;再通过代入降次的方法,将所求代数式中的高次项用一次项替换,最终化简得出结果。
【解析】
设$c = b^2$,则$b^4 -3b^2 -7=0$可化为$c^2 -3c -7=0$,两边同乘$-1$得:$(-c)^2 +3(-c) -7=0$。
已知$a^2 +3a -7=0$,且$a+b^2≠0$(即$a≠-b^2$),因此$a$和$-b^2$是一元二次方程$x^2 +3x -7=0$的两个不同实根。
根据韦达定理,两根之和$a + (-b^2) = -3$,两根之积$a·(-b^2) = -7$,即:
$a - b^2 = -3$,$ab^2 =7$。
对所求代数式$\dfrac{ab^2 -b^2 -4}{3a}$进行变形:
由$a - b^2 = -3$得$b^2 = a +3$,代入分子:
$ab^2 -b^2 -4 = b^2(a -1) -4 = (a+3)(a-1) -4 = a^2 +2a -3 -4 = a^2 +2a -7$。
又因为$a^2 +3a -7=0$,所以$a^2 = -3a +7$,代入分子:
$a^2 +2a -7 = (-3a +7) +2a -7 = -a$。
因此原代数式为:
$\dfrac{-a}{3a}$,由于$a≠0$(若$a=0$,则$a^2 +3a -7=-7≠0$,矛盾),约去$a$得:$-\dfrac{1}{3}$。
【答案】
$-\dfrac{1}{3}$
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系,代数式求值
【点评】
本题综合考查换元思想、韦达定理的应用及代数式化简,核心是通过换元将两个方程转化为同一方程,利用根的关系简化计算,再结合方程根的性质降次,对代数变形能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
首先观察已知的两个方程,将$b^2$设为新变量$c$,可将$b^4 -3b^2 -7=0$转化为与$a^2 +3a -7=0$形式一致的一元二次方程;结合条件$a+b^2≠0$,可知$a$和$-b^2$是该一元二次方程的两个不同实根,利用韦达定理得到两根的和与积;再通过代入降次的方法,将所求代数式中的高次项用一次项替换,最终化简得出结果。
【解析】
设$c = b^2$,则$b^4 -3b^2 -7=0$可化为$c^2 -3c -7=0$,两边同乘$-1$得:$(-c)^2 +3(-c) -7=0$。
已知$a^2 +3a -7=0$,且$a+b^2≠0$(即$a≠-b^2$),因此$a$和$-b^2$是一元二次方程$x^2 +3x -7=0$的两个不同实根。
根据韦达定理,两根之和$a + (-b^2) = -3$,两根之积$a·(-b^2) = -7$,即:
$a - b^2 = -3$,$ab^2 =7$。
对所求代数式$\dfrac{ab^2 -b^2 -4}{3a}$进行变形:
由$a - b^2 = -3$得$b^2 = a +3$,代入分子:
$ab^2 -b^2 -4 = b^2(a -1) -4 = (a+3)(a-1) -4 = a^2 +2a -3 -4 = a^2 +2a -7$。
又因为$a^2 +3a -7=0$,所以$a^2 = -3a +7$,代入分子:
$a^2 +2a -7 = (-3a +7) +2a -7 = -a$。
因此原代数式为:
$\dfrac{-a}{3a}$,由于$a≠0$(若$a=0$,则$a^2 +3a -7=-7≠0$,矛盾),约去$a$得:$-\dfrac{1}{3}$。
【答案】
$-\dfrac{1}{3}$
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系,代数式求值
【点评】
本题综合考查换元思想、韦达定理的应用及代数式化简,核心是通过换元将两个方程转化为同一方程,利用根的关系简化计算,再结合方程根的性质降次,对代数变形能力有一定要求。
【难度系数】
0.4
4. (2026·常州期末)解下列方程:
(1) $x(x-4)+2(x-4)=0$;
(2) $(2x+1)(x-3)=-6$.
(1) $x(x-4)+2(x-4)=0$;
(2) $(2x+1)(x-3)=-6$.
答案
4. (1)$x(x-4)+2(x-4)=0$,$\therefore (x-4)(x+2)=0$,$\therefore x-4=0$ 或$x+2=0$,$\therefore x_1=4,x_2=-2$.
(2)方程$(2x+1)(x-3)=-6$ 化为一般式为 $2x^2-5x+3=0$,$\therefore (2x-3)(x-1)=0$,$\therefore 2x-3=0$ 或 $x-1=0$,$\therefore x_1=\dfrac{3}{2},x_2=1$.
(2)方程$(2x+1)(x-3)=-6$ 化为一般式为 $2x^2-5x+3=0$,$\therefore (2x-3)(x-1)=0$,$\therefore 2x-3=0$ 或 $x-1=0$,$\therefore x_1=\dfrac{3}{2},x_2=1$.
解析
【分析】
解一元二次方程时,优先观察方程是否可通过因式分解简化计算,本题两题均适用因式分解法:第(1)题直接提取公因式转化为一次式乘积为0的形式;第(2)题需先整理为一元二次方程一般式,再用十字相乘法因式分解,进而求解。
【解析】
(1) 对原方程提取公因式$(x-4)$,得:
$(x-4)(x+2)=0$
根据“若两个因式的乘积为0,则至少其中一个因式为0”,可得:
$x-4=0$ 或 $x+2=0$
解得:$x_1=4$,$x_2=-2$;
(2) 先将原方程展开并整理为一元二次方程一般式:
左边展开$(2x+1)(x-3)=2x^2 -6x +x -3=2x^2 -5x -3$,移项得:
$2x^2 -5x -3 +6=0$,即$2x^2 -5x +3=0$
对一般式用十字相乘法因式分解得:
$(2x-3)(x-1)=0$
因此可得:$2x-3=0$ 或 $x-1=0$
解得:$x_1=\dfrac{3}{2}$,$x_2=1$;
【答案】
(1) $x_1=4$,$x_2=-2$;(2) $x_1=\dfrac{3}{2}$,$x_2=1$;
【知识点】
因式分解法解一元二次方程,一元二次方程的一般式;
【点评】
本题为一元二次方程的基础求解题,通过因式分解法简化计算,步骤清晰,侧重考查学生对因式分解法解一元二次方程的掌握,属于常规基础题型;
【难度系数】
0.8
解一元二次方程时,优先观察方程是否可通过因式分解简化计算,本题两题均适用因式分解法:第(1)题直接提取公因式转化为一次式乘积为0的形式;第(2)题需先整理为一元二次方程一般式,再用十字相乘法因式分解,进而求解。
【解析】
(1) 对原方程提取公因式$(x-4)$,得:
$(x-4)(x+2)=0$
根据“若两个因式的乘积为0,则至少其中一个因式为0”,可得:
$x-4=0$ 或 $x+2=0$
解得:$x_1=4$,$x_2=-2$;
(2) 先将原方程展开并整理为一元二次方程一般式:
左边展开$(2x+1)(x-3)=2x^2 -6x +x -3=2x^2 -5x -3$,移项得:
$2x^2 -5x -3 +6=0$,即$2x^2 -5x +3=0$
对一般式用十字相乘法因式分解得:
$(2x-3)(x-1)=0$
因此可得:$2x-3=0$ 或 $x-1=0$
解得:$x_1=\dfrac{3}{2}$,$x_2=1$;
【答案】
(1) $x_1=4$,$x_2=-2$;(2) $x_1=\dfrac{3}{2}$,$x_2=1$;
【知识点】
因式分解法解一元二次方程,一元二次方程的一般式;
【点评】
本题为一元二次方程的基础求解题,通过因式分解法简化计算,步骤清晰,侧重考查学生对因式分解法解一元二次方程的掌握,属于常规基础题型;
【难度系数】
0.8
5. 解方程:
(1) (凉山州中考)$\dfrac{x}{x+1}=\dfrac{2}{x^2-1}.$
(2) (2024·上海中考)$\begin{cases} x^2-3xy-4y^2=0,\\ x+2y=6.\\ \end{cases}$
(1) (凉山州中考)$\dfrac{x}{x+1}=\dfrac{2}{x^2-1}.$
(2) (2024·上海中考)$\begin{cases} x^2-3xy-4y^2=0,\\ x+2y=6.\\ \end{cases}$
答案
5. (1)$\dfrac{x}{x+1}=\dfrac{2}{x^2-1}$,方程两边同乘$(x+1)(x-1)$,得 $x(x-1)=2$,整理,得 $x^2-x-2=0$,$\therefore (x+1)(x-2)=0$,解得 $x_1=-1,x_2=2$,检验:当 $x=-1$ 时,$(x+1)(x-1)=0$,$\therefore x=-1$ 是增根;当$x=2$时,$(x+1)(x-1)=3≠0$,$\therefore$ 原方程的解为 $x=2$.
(2)$\begin{cases} x^2-3xy-4y^2=0,\quad ①\\ x+2y=6,\quad ②\\ \end{cases}$ 由②得 $x=6-2y$,代入①中得$(6-2y)^2-3(6-2y)y-4y^2=0$,即$(36-24y+4y^2)-18y+6y^2-4y^2=0$,$6y^2-42y+36=0$,$6(y^2-7y+6)=0$,解得 $y=1$ 或 $y=6$,当$y=1$时,$x=6-2×1=4$;当$y=6$时,$x=6-2×6=-6$,$\therefore$ 方程组的解为$\begin{cases} x=4,\\ y=1 \end{cases}$或$\begin{cases} x=-6,\\ y=6. \end{cases}$
(2)$\begin{cases} x^2-3xy-4y^2=0,\quad ①\\ x+2y=6,\quad ②\\ \end{cases}$ 由②得 $x=6-2y$,代入①中得$(6-2y)^2-3(6-2y)y-4y^2=0$,即$(36-24y+4y^2)-18y+6y^2-4y^2=0$,$6y^2-42y+36=0$,$6(y^2-7y+6)=0$,解得 $y=1$ 或 $y=6$,当$y=1$时,$x=6-2×1=4$;当$y=6$时,$x=6-2×6=-6$,$\therefore$ 方程组的解为$\begin{cases} x=4,\\ y=1 \end{cases}$或$\begin{cases} x=-6,\\ y=6. \end{cases}$
解析
【分析】
第(1)问是分式方程,解题思路:先确定最简公分母为$(x+1)(x-1)$,方程两边同乘最简公分母将分式方程转化为整式方程,解整式方程后,必须代入最简公分母检验,排除使分母为0的增根,得到原方程的解;第(2)问是二元二次方程组,解题思路:利用代入消元法,从一次方程$x+2y=6$中用含$y$的式子表示$x$,代入二次方程转化为一元二次方程,解出$y$的值后再求出对应的$x$值,得到方程组的解。
【解析】
(1) 方程$\dfrac{x}{x+1}=\dfrac{2}{x^2-1}$,因为$x^2-1=(x+1)(x-1)$,所以最简公分母为$(x+1)(x-1)$,方程两边同乘$(x+1)(x-1)$,得:
$x(x-1)=2$,
整理得:$x^2 - x - 2 = 0$,
因式分解得:$(x+1)(x-2)=0$,
解得:$x_1=-1$,$x_2=2$,
检验:当$x=-1$时,$(x+1)(x-1)=0$,故$x=-1$是增根,舍去;当$x=2$时,$(x+1)(x-1)=3≠0$,
所以原方程的解为$x=2$。
(2) 方程组$\begin{cases} x^2-3xy-4y^2=0&①\\ x+2y=6&②\\ \end{cases}$,
由②得:$x=6-2y$ ③,
把③代入①得:$(6-2y)^2 - 3(6-2y)y - 4y^2 = 0$,
展开并整理:$36 -24y +4y^2 -18y +6y^2 -4y^2 =0$,
合并同类项得:$6y^2 -42y +36=0$,
两边同除以6得:$y^2 -7y +6=0$,
因式分解得:$(y-1)(y-6)=0$,
解得:$y_1=1$,$y_2=6$,
当$y=1$时,代入③得:$x=6-2×1=4$;
当$y=6$时,代入③得:$x=6-2×6=-6$,
所以方程组的解为$\begin{cases} x=4\\ y=1\\ \end{cases}$或$\begin{cases} x=-6\\ y=6\\ \end{cases}$。
【答案】
(1)$x=2$;(2)$\begin{cases} x=4\\ y=1\\ \end{cases}$或$\begin{cases} x=-6\\ y=6\\ \end{cases}$
【知识点】
分式方程的解法,二元二次方程组的解法,一元二次方程的解法
【点评】
本题是中考基础题型,第(1)问分式方程需注意去分母转化为整式方程后必须检验增根,这是易错点;第(2)问二元二次方程组采用代入消元法,计算时需注意展开合并同类项的准确性,整体难度适中,属于学生应掌握的基础内容。
【难度系数】
0.6
第(1)问是分式方程,解题思路:先确定最简公分母为$(x+1)(x-1)$,方程两边同乘最简公分母将分式方程转化为整式方程,解整式方程后,必须代入最简公分母检验,排除使分母为0的增根,得到原方程的解;第(2)问是二元二次方程组,解题思路:利用代入消元法,从一次方程$x+2y=6$中用含$y$的式子表示$x$,代入二次方程转化为一元二次方程,解出$y$的值后再求出对应的$x$值,得到方程组的解。
【解析】
(1) 方程$\dfrac{x}{x+1}=\dfrac{2}{x^2-1}$,因为$x^2-1=(x+1)(x-1)$,所以最简公分母为$(x+1)(x-1)$,方程两边同乘$(x+1)(x-1)$,得:
$x(x-1)=2$,
整理得:$x^2 - x - 2 = 0$,
因式分解得:$(x+1)(x-2)=0$,
解得:$x_1=-1$,$x_2=2$,
检验:当$x=-1$时,$(x+1)(x-1)=0$,故$x=-1$是增根,舍去;当$x=2$时,$(x+1)(x-1)=3≠0$,
所以原方程的解为$x=2$。
(2) 方程组$\begin{cases} x^2-3xy-4y^2=0&①\\ x+2y=6&②\\ \end{cases}$,
由②得:$x=6-2y$ ③,
把③代入①得:$(6-2y)^2 - 3(6-2y)y - 4y^2 = 0$,
展开并整理:$36 -24y +4y^2 -18y +6y^2 -4y^2 =0$,
合并同类项得:$6y^2 -42y +36=0$,
两边同除以6得:$y^2 -7y +6=0$,
因式分解得:$(y-1)(y-6)=0$,
解得:$y_1=1$,$y_2=6$,
当$y=1$时,代入③得:$x=6-2×1=4$;
当$y=6$时,代入③得:$x=6-2×6=-6$,
所以方程组的解为$\begin{cases} x=4\\ y=1\\ \end{cases}$或$\begin{cases} x=-6\\ y=6\\ \end{cases}$。
【答案】
(1)$x=2$;(2)$\begin{cases} x=4\\ y=1\\ \end{cases}$或$\begin{cases} x=-6\\ y=6\\ \end{cases}$
【知识点】
分式方程的解法,二元二次方程组的解法,一元二次方程的解法
【点评】
本题是中考基础题型,第(1)问分式方程需注意去分母转化为整式方程后必须检验增根,这是易错点;第(2)问二元二次方程组采用代入消元法,计算时需注意展开合并同类项的准确性,整体难度适中,属于学生应掌握的基础内容。
【难度系数】
0.6
6. (2025·无锡期中)我们已经学习了一元二次方程的多种解法,其基本思路是将二次方程通过“降次”转化为一次方程求解.按照同样的思路,我们可以将更高次的方程“降次”,转化为二次方程或一次方程进行求解.
①换元法求解四次方程:$x^{4}-5x^{2}+4=0.$
设$x^{2}=y$,则原方程可变为$y^{2}-5y+4=0$,解得$y_{1}=1,y_{2}=4$,当$y=1$时,即$x^{2}=1,\therefore x=\pm1$;当$y=4$时,即$x^{2}=4,\therefore x=\pm2$,$\therefore$ 原方程有四个根:$x_{1}=1$,$x_{2}=-1$,$x_{3}=2$,$x_{4}=-2$.
②因式分解法求解三次方程:$x^{3}-5x+2=0$,将其变形为$x^{3}-(4+1)x+2=0$,$\therefore x^{3}-4x-x+2=0$,$\therefore (x^{3}-4x)-(x-2)=0$,$\therefore x(x+2)(x-2)-(x-2)=0$,$\therefore (x-2)(x^{2}+2x-1)=0$,$\therefore x-2=0$ 或$x^{2}+2x-1=0$,$\therefore$ 原方程有三个根:$x_{1}=2$,$x_{2}=-1+\sqrt{2}$,$x_{3}=-1-\sqrt{2}$.
(1)仿照以上方法解方程:
①$x^{4}+x^{2}-12=0$;
②$x^{3}-17x+4=0$.
(2)已知:$x^{2}-x-1=0$,且$x>0$,则$x^{4}-2x^{3}+3x$ 的值为
①换元法求解四次方程:$x^{4}-5x^{2}+4=0.$
设$x^{2}=y$,则原方程可变为$y^{2}-5y+4=0$,解得$y_{1}=1,y_{2}=4$,当$y=1$时,即$x^{2}=1,\therefore x=\pm1$;当$y=4$时,即$x^{2}=4,\therefore x=\pm2$,$\therefore$ 原方程有四个根:$x_{1}=1$,$x_{2}=-1$,$x_{3}=2$,$x_{4}=-2$.
②因式分解法求解三次方程:$x^{3}-5x+2=0$,将其变形为$x^{3}-(4+1)x+2=0$,$\therefore x^{3}-4x-x+2=0$,$\therefore (x^{3}-4x)-(x-2)=0$,$\therefore x(x+2)(x-2)-(x-2)=0$,$\therefore (x-2)(x^{2}+2x-1)=0$,$\therefore x-2=0$ 或$x^{2}+2x-1=0$,$\therefore$ 原方程有三个根:$x_{1}=2$,$x_{2}=-1+\sqrt{2}$,$x_{3}=-1-\sqrt{2}$.
(1)仿照以上方法解方程:
①$x^{4}+x^{2}-12=0$;
②$x^{3}-17x+4=0$.
(2)已知:$x^{2}-x-1=0$,且$x>0$,则$x^{4}-2x^{3}+3x$ 的值为
$1+\sqrt{5}$
.答案
6. (1)①设 $x^2=y$,则原方程可变为 $y^2+y-12=0$,解得 $y_1=3$,$y_2=-4$,当$y=3$时,即$x^2=3$,$\therefore x=\pm\sqrt{3}$;当$y=-4$时,即$x^2=-4$,$\therefore$ 方程无解.综上可得原方程有两个根:$x_1=\sqrt{3},x_2=-\sqrt{3}$.
②将$x^3-17x+4=0$变形为$x^3-(16+1)x+4=0$,$\therefore x^3-16x-x+4=0$,$\therefore (x^3-16x)-(x-4)=0$,$\therefore x(x+4)(x-4)-(x-4)=0$,$\therefore (x-4)(x^2+4x-1)=0$,$\therefore x-4=0$ 或 $x^2+4x-1=0$,$\therefore$ 原方程有三个根:$x_1=4,x_2=-2+\sqrt{5},x_3=-2-\sqrt{5}$.
(2)$1+\sqrt{5}$ 解析:$\because x^2-x-1=0$,$\therefore x=\dfrac{1\pm\sqrt{5}}{2}$.$\because x>0$,$\therefore x=\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}$.$\because x^2-x-1=0$,$\therefore x^2=x+1$,则 $x^4-2x^3+3x=x^2(x^2-2x)+3x=(x+1)(x+1-2x)+3x=1-x^2+3x=1-x-1+3x=2x$,将 $x=\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}$代入上式可得 $2x=2×\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}=1+\sqrt{5}$.
②将$x^3-17x+4=0$变形为$x^3-(16+1)x+4=0$,$\therefore x^3-16x-x+4=0$,$\therefore (x^3-16x)-(x-4)=0$,$\therefore x(x+4)(x-4)-(x-4)=0$,$\therefore (x-4)(x^2+4x-1)=0$,$\therefore x-4=0$ 或 $x^2+4x-1=0$,$\therefore$ 原方程有三个根:$x_1=4,x_2=-2+\sqrt{5},x_3=-2-\sqrt{5}$.
(2)$1+\sqrt{5}$ 解析:$\because x^2-x-1=0$,$\therefore x=\dfrac{1\pm\sqrt{5}}{2}$.$\because x>0$,$\therefore x=\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}$.$\because x^2-x-1=0$,$\therefore x^2=x+1$,则 $x^4-2x^3+3x=x^2(x^2-2x)+3x=(x+1)(x+1-2x)+3x=1-x^2+3x=1-x-1+3x=2x$,将 $x=\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}$代入上式可得 $2x=2×\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}=1+\sqrt{5}$.
解析
【分析】
本题核心考查“降次”思想的应用,针对高次方程,通过换元法或因式分解法将其转化为低次方程(一次或二次)求解;对于代数式求值,利用已知方程对高次项进行降次替换,简化计算。具体思路:(1)①四次方程用换元法设$x^2=y$,转化为二次方程求解;②三次方程用分组因式分解,提取公因式转化为一次和二次方程求解;(2)利用已知一元二次方程,将所求代数式的高次项逐步替换为低次项,再代入计算。
【解析】
(1) ①设$x^2=y$,则原方程变为$y^2 + y -12=0$,
解此二次方程:$y=\frac{-1\pm\sqrt{1+48}}{2}=\frac{-1\pm7}{2}$,得$y_1=3$,$y_2=-4$。
当$y=3$时,$x^2=3$,解得$x=\pm\sqrt{3}$;
当$y=-4$时,$x^2=-4$,无实根。
故原方程的根为$x_1=\sqrt{3},x_2=-\sqrt{3}$。
②将$x^3 -17x +4=0$变形为$x^3 -16x -x +4=0$,
分组得$(x^3 -16x)-(x-4)=0$,
提取公因式:$x(x^2 -16)-(x-4)=0$,即$x(x+4)(x-4)-(x-4)=0$,
再提取公因式$(x-4)$得$(x-4)(x^2 +4x -1)=0$,
则$x-4=0$或$x^2 +4x -1=0$。
解$x-4=0$得$x=4$;
解$x^2 +4x -1=0$,由求根公式得$x=\frac{-4\pm\sqrt{16+4}}{2}=-2\pm\sqrt{5}$。
故原方程的根为$x_1=4,x_2=-2+\sqrt{5},x_3=-2-\sqrt{5}$。
(2) 已知$x^2 -x -1=0$,则$x^2=x+1$,且$x>0$,解方程得$x=\frac{1+\sqrt{5}}{2}$(舍去负根)。
对$x^4 -2x^3 +3x$降次化简:
$x^4=(x^2)^2=(x+1)^2=x^2+2x+1=(x+1)+2x+1=3x+2$,
$2x^3=2x· x^2=2x(x+1)=2x^2+2x=2(x+1)+2x=4x+2$,
则原式$=(3x+2)-(4x+2)+3x=2x$,
代入$x=\frac{1+\sqrt{5}}{2}$,得$2x=1+\sqrt{5}$。
【答案】
(1) ①$x_1=\sqrt{3},x_2=-\sqrt{3}$;②$x_1=4,x_2=-2+\sqrt{5},x_3=-2-\sqrt{5}$;(2)$1+\sqrt{5}$
【知识点】高次方程的解法(换元法、因式分解法)、代数式的降次求值
【点评】
本题围绕“降次”核心思想,综合考查高次方程的求解方法和代数式的化简求值,需要学生熟练掌握换元法、因式分解等代数变形技巧,以及利用已知方程进行降次替换的能力,对代数运算的灵活性要求较高。
【难度系数】
0.6
本题核心考查“降次”思想的应用,针对高次方程,通过换元法或因式分解法将其转化为低次方程(一次或二次)求解;对于代数式求值,利用已知方程对高次项进行降次替换,简化计算。具体思路:(1)①四次方程用换元法设$x^2=y$,转化为二次方程求解;②三次方程用分组因式分解,提取公因式转化为一次和二次方程求解;(2)利用已知一元二次方程,将所求代数式的高次项逐步替换为低次项,再代入计算。
【解析】
(1) ①设$x^2=y$,则原方程变为$y^2 + y -12=0$,
解此二次方程:$y=\frac{-1\pm\sqrt{1+48}}{2}=\frac{-1\pm7}{2}$,得$y_1=3$,$y_2=-4$。
当$y=3$时,$x^2=3$,解得$x=\pm\sqrt{3}$;
当$y=-4$时,$x^2=-4$,无实根。
故原方程的根为$x_1=\sqrt{3},x_2=-\sqrt{3}$。
②将$x^3 -17x +4=0$变形为$x^3 -16x -x +4=0$,
分组得$(x^3 -16x)-(x-4)=0$,
提取公因式:$x(x^2 -16)-(x-4)=0$,即$x(x+4)(x-4)-(x-4)=0$,
再提取公因式$(x-4)$得$(x-4)(x^2 +4x -1)=0$,
则$x-4=0$或$x^2 +4x -1=0$。
解$x-4=0$得$x=4$;
解$x^2 +4x -1=0$,由求根公式得$x=\frac{-4\pm\sqrt{16+4}}{2}=-2\pm\sqrt{5}$。
故原方程的根为$x_1=4,x_2=-2+\sqrt{5},x_3=-2-\sqrt{5}$。
(2) 已知$x^2 -x -1=0$,则$x^2=x+1$,且$x>0$,解方程得$x=\frac{1+\sqrt{5}}{2}$(舍去负根)。
对$x^4 -2x^3 +3x$降次化简:
$x^4=(x^2)^2=(x+1)^2=x^2+2x+1=(x+1)+2x+1=3x+2$,
$2x^3=2x· x^2=2x(x+1)=2x^2+2x=2(x+1)+2x=4x+2$,
则原式$=(3x+2)-(4x+2)+3x=2x$,
代入$x=\frac{1+\sqrt{5}}{2}$,得$2x=1+\sqrt{5}$。
【答案】
(1) ①$x_1=\sqrt{3},x_2=-\sqrt{3}$;②$x_1=4,x_2=-2+\sqrt{5},x_3=-2-\sqrt{5}$;(2)$1+\sqrt{5}$
【知识点】高次方程的解法(换元法、因式分解法)、代数式的降次求值
【点评】
本题围绕“降次”核心思想,综合考查高次方程的求解方法和代数式的化简求值,需要学生熟练掌握换元法、因式分解等代数变形技巧,以及利用已知方程进行降次替换的能力,对代数运算的灵活性要求较高。
【难度系数】
0.6
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