15 若一个菱形的两条对角线的长分别是关于x的方程$x^2 -10x +m=0$的两个实数根,且其面积为11,则该菱形的边长为
$\sqrt{14}$
。答案
15. $\sqrt{14}$ 【解析】设菱形的两条对角线的长分别为$a,b$,则$a+b=10$.根据菱形的面积公式,得$\frac{1}{2}ab=11$,即$ab=22.∴$ 菱形的边长为$\sqrt{(\frac{1}{2}a)^2+(\frac{1}{2}b)^2}=\frac{1}{2}\sqrt{a^2+b^2}=\frac{1}{2}\sqrt{(a+b)^2-2ab}=\frac{1}{2}\sqrt{10^2-2×22}=\sqrt{14}$.
解析
【分析】
解题时可按以下思路推进:首先,菱形的两条对角线长是给定一元二次方程的两个实根,根据一元二次方程根与系数的关系,可直接得到两条对角线的和;其次,结合菱形面积等于对角线乘积一半的公式,可求出两条对角线的乘积;最后,菱形对角线互相垂直平分,因此边长可通过半条对角线的平方和开根号计算,此时利用完全平方公式将$a^2+b^2$转化为$(a+b)^2-2ab$,整体代入前面得到的和与积即可算出结果,无需单独求解两条对角线的具体长度,简化计算过程。
【解析】
设菱形的两条对角线的长分别为$a,b$,
∵$a,b$是方程$x^2 -10x +m=0$的两个实数根,根据韦达定理得:$a+b=10$,
根据菱形的面积公式可得:$\frac{1}{2}ab=11$,即$ab=22$,
∵菱形的对角线互相垂直平分,由勾股定理得菱形的边长为:
$\sqrt{(\frac{1}{2}a)^2+(\frac{1}{2}b)^2}=\frac{1}{2}\sqrt{a^2+b^2}=\frac{1}{2}\sqrt{(a+b)^2-2ab}$
将$a+b=10$、$ab=22$代入得:
$\frac{1}{2}\sqrt{10^2-2×22}=\frac{1}{2}\sqrt{100-44}=\frac{1}{2}\sqrt{56}=\sqrt{14}$
【答案】
$\sqrt{14}$
【知识点】
1. 一元二次方程根与系数的关系
2. 菱形的性质
3. 勾股定理
【点评】
本题是代数与几何的综合应用题,核心解题技巧是运用整体代入思想,不需要求出两条对角线的具体值,结合韦达定理、菱形面积公式和勾股定理即可快速求解,能有效考查学生对知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.7
解题时可按以下思路推进:首先,菱形的两条对角线长是给定一元二次方程的两个实根,根据一元二次方程根与系数的关系,可直接得到两条对角线的和;其次,结合菱形面积等于对角线乘积一半的公式,可求出两条对角线的乘积;最后,菱形对角线互相垂直平分,因此边长可通过半条对角线的平方和开根号计算,此时利用完全平方公式将$a^2+b^2$转化为$(a+b)^2-2ab$,整体代入前面得到的和与积即可算出结果,无需单独求解两条对角线的具体长度,简化计算过程。
【解析】
设菱形的两条对角线的长分别为$a,b$,
∵$a,b$是方程$x^2 -10x +m=0$的两个实数根,根据韦达定理得:$a+b=10$,
根据菱形的面积公式可得:$\frac{1}{2}ab=11$,即$ab=22$,
∵菱形的对角线互相垂直平分,由勾股定理得菱形的边长为:
$\sqrt{(\frac{1}{2}a)^2+(\frac{1}{2}b)^2}=\frac{1}{2}\sqrt{a^2+b^2}=\frac{1}{2}\sqrt{(a+b)^2-2ab}$
将$a+b=10$、$ab=22$代入得:
$\frac{1}{2}\sqrt{10^2-2×22}=\frac{1}{2}\sqrt{100-44}=\frac{1}{2}\sqrt{56}=\sqrt{14}$
【答案】
$\sqrt{14}$
【知识点】
1. 一元二次方程根与系数的关系
2. 菱形的性质
3. 勾股定理
【点评】
本题是代数与几何的综合应用题,核心解题技巧是运用整体代入思想,不需要求出两条对角线的具体值,结合韦达定理、菱形面积公式和勾股定理即可快速求解,能有效考查学生对知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.7
16 如图所示为一块矩形菜地ABCD,AB=a m,AD=b m,面积为s m²,现将边AB的长增加1 m,边AD的长增加2 m。若有且只有一个a的值,使得到的新矩形菜地的面积为2s m²,则s的值为
$6+4\sqrt{2}$
。答案
16. $6+4\sqrt{2}$ 【解析】根据题意,知$b=\frac{s}{a}.∵$ 边AB的长增加1 m,边AD的长增加2 m,得到的新矩形菜地的面积为$2s \mathrm{\ m^2},∴ (a+1)(b+2)=2s$,即$(a+1)(\frac{s}{a}+2)=2s$.整理,得$2a^2+(2-s)a+s=0.∵$ 有且只有一个$a$的值,使得到的新矩形菜地的面积为$2s \mathrm{\ m^2}$,$∴ Δ=(2-s)^2-8s=0$,解得$s_1=6-4\sqrt{2}$(不合题意,舍去),$s_2=6+4\sqrt{2},∴ s$的值为$6+4\sqrt{2}$.
解析
【分析】
解题思路如下:第一步,根据原矩形的面积公式,可得$s=ab$,因此用$a$和$s$表示出$b=\frac{s}{a}$;第二步,根据新矩形的面积为$2s$,结合新矩形的长为$(a+1)\mathrm{m}$、宽为$(b+2)\mathrm{m}$,列出面积等式;第三步,将$b=\frac{s}{a}$代入等式,整理为关于$a$的一元二次方程;第四步,根据“有且只有一个$a$的值满足条件”,可知该一元二次方程有两个相等的实数根,即判别式$\Delta=0$,由此得到关于$s$的一元二次方程;第五步,求解$s$并结合$a$为正数的实际要求舍去不合题意的解,得到最终结果。
【解析】
根据题意,原矩形面积$s=ab$,因此$b=\frac{s}{a}$。
新矩形的长为$(a+1)\mathrm{m}$,宽为$(b+2)\mathrm{m}$,面积为$2s\mathrm{\ m^2}$,因此列方程:
$(a+1)(b+2)=2s$
将$b=\frac{s}{a}$代入上式,得:
$(a+1)(\frac{s}{a}+2)=2s$
展开并整理:
左边$=s + 2a + \frac{s}{a} + 2$,等式两边同乘$a$消去分母得:$sa + 2a^2 + s + 2a = 2sa$
移项合并同类项得:$2a^2 + (2-s)a + s = 0$
由于有且只有一个$a$的值满足条件,因此该关于$a$的一元二次方程有两个相等的实数根,判别式$\Delta=0$:
$\Delta=(2-s)^2 - 4×2× s = 0$
展开得:$s^2 - 4s + 4 - 8s = 0$,即$s^2 -12s +4=0$
用求根公式解得:$s=\frac{12\pm\sqrt{144-16}}{2}=\frac{12\pm8\sqrt{2}}{2}=6\pm4\sqrt{2}$
当$s=6-4\sqrt{2}$时,代入方程可得$a=1-\sqrt{2}<0$,不符合长度为正的实际要求,舍去;
因此$s=6+4\sqrt{2}$。
【答案】
$6+4\sqrt{2}$
【知识点】
1. 矩形面积计算
2. 一元二次方程根的判别式
3. 一元二次方程求解
【点评】
本题将几何图形的面积计算和一元二次方程的知识相结合,解题的核心是把“只有一个$a$的值满足条件”转化为一元二次方程有两个相等的实数根,即判别式为0,求解后要注意结合实际意义检验解的合理性,舍去不符合要求的解。
【难度系数】
0.4
解题思路如下:第一步,根据原矩形的面积公式,可得$s=ab$,因此用$a$和$s$表示出$b=\frac{s}{a}$;第二步,根据新矩形的面积为$2s$,结合新矩形的长为$(a+1)\mathrm{m}$、宽为$(b+2)\mathrm{m}$,列出面积等式;第三步,将$b=\frac{s}{a}$代入等式,整理为关于$a$的一元二次方程;第四步,根据“有且只有一个$a$的值满足条件”,可知该一元二次方程有两个相等的实数根,即判别式$\Delta=0$,由此得到关于$s$的一元二次方程;第五步,求解$s$并结合$a$为正数的实际要求舍去不合题意的解,得到最终结果。
【解析】
根据题意,原矩形面积$s=ab$,因此$b=\frac{s}{a}$。
新矩形的长为$(a+1)\mathrm{m}$,宽为$(b+2)\mathrm{m}$,面积为$2s\mathrm{\ m^2}$,因此列方程:
$(a+1)(b+2)=2s$
将$b=\frac{s}{a}$代入上式,得:
$(a+1)(\frac{s}{a}+2)=2s$
展开并整理:
左边$=s + 2a + \frac{s}{a} + 2$,等式两边同乘$a$消去分母得:$sa + 2a^2 + s + 2a = 2sa$
移项合并同类项得:$2a^2 + (2-s)a + s = 0$
由于有且只有一个$a$的值满足条件,因此该关于$a$的一元二次方程有两个相等的实数根,判别式$\Delta=0$:
$\Delta=(2-s)^2 - 4×2× s = 0$
展开得:$s^2 - 4s + 4 - 8s = 0$,即$s^2 -12s +4=0$
用求根公式解得:$s=\frac{12\pm\sqrt{144-16}}{2}=\frac{12\pm8\sqrt{2}}{2}=6\pm4\sqrt{2}$
当$s=6-4\sqrt{2}$时,代入方程可得$a=1-\sqrt{2}<0$,不符合长度为正的实际要求,舍去;
因此$s=6+4\sqrt{2}$。
【答案】
$6+4\sqrt{2}$
【知识点】
1. 矩形面积计算
2. 一元二次方程根的判别式
3. 一元二次方程求解
【点评】
本题将几何图形的面积计算和一元二次方程的知识相结合,解题的核心是把“只有一个$a$的值满足条件”转化为一元二次方程有两个相等的实数根,即判别式为0,求解后要注意结合实际意义检验解的合理性,舍去不符合要求的解。
【难度系数】
0.4
17 若$x=t$是关于$x$的一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$的一个根,$M=(2at+b)^2$,则$b^2-4ac$
$=$
$M$(填“>”“<”或“=”)。答案
17. $=$
解析
【分析】
要比较$b^2-4ac$和$M$的大小,首先利用一元二次方程根的定义,将根$x=t$代入原方程得到含$t$的等量关系,再将$M=(2at+b)^2$展开,通过整体代入化简$M$,最后将化简结果和$b^2-4ac$对比即可。
【解析】
∵$x=t$是一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$的根,
∴将$x=t$代入方程得:$at^2 + bt + c = 0$,即$at^2 + bt = -c$。
展开$M$的表达式:
$M=(2at+b)^2 = 4a^2t^2 + 4abt + b^2$
对前两项提取公因式$4a$得:
$M=4a(at^2 + bt) + b^2$
将$at^2 + bt = -c$代入上式:
$M=4a×(-c) + b^2 = b^2 - 4ac$
因此$b^2-4ac = M$。
【答案】
$=$
【知识点】
一元二次方程根的定义、完全平方公式、代数式化简
【点评】
本题考查一元二次方程相关性质与代数式化简的结合,解题核心是运用整体代入的思想,利用根的定义得到的等量关系替换待化简式中的对应部分,注重对基础方法的考查。
【难度系数】
0.7
要比较$b^2-4ac$和$M$的大小,首先利用一元二次方程根的定义,将根$x=t$代入原方程得到含$t$的等量关系,再将$M=(2at+b)^2$展开,通过整体代入化简$M$,最后将化简结果和$b^2-4ac$对比即可。
【解析】
∵$x=t$是一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$的根,
∴将$x=t$代入方程得:$at^2 + bt + c = 0$,即$at^2 + bt = -c$。
展开$M$的表达式:
$M=(2at+b)^2 = 4a^2t^2 + 4abt + b^2$
对前两项提取公因式$4a$得:
$M=4a(at^2 + bt) + b^2$
将$at^2 + bt = -c$代入上式:
$M=4a×(-c) + b^2 = b^2 - 4ac$
因此$b^2-4ac = M$。
【答案】
$=$
【知识点】
一元二次方程根的定义、完全平方公式、代数式化简
【点评】
本题考查一元二次方程相关性质与代数式化简的结合,解题核心是运用整体代入的思想,利用根的定义得到的等量关系替换待化简式中的对应部分,注重对基础方法的考查。
【难度系数】
0.7
18 新情境 生活实际 某汽车销售公司6月销售某厂家的汽车,在一定范围内,每辆汽车的进价与销售量有如下关系:若当月仅销售1辆汽车,则该辆汽车的进价为27万元,每多销售1辆,所有销售的汽车每辆的进价均降低0.1万元.月底厂家根据销售量一次性返利给销售公司,销售10辆以内(含10辆),每辆返利0.5万元;销售10辆以上,每辆返利1万元.
(1) 若该汽车销售公司当月销售3辆该厂家汽车,则每辆汽车的进价为
(2) 若每辆汽车的售价为28万元,该汽车销售公司计划当月盈利12万元,则需要销售多少辆汽车(盈利=销售利润+返利)?
(1) 若该汽车销售公司当月销售3辆该厂家汽车,则每辆汽车的进价为
$26.8$
万元;(2) 若每辆汽车的售价为28万元,该汽车销售公司计划当月盈利12万元,则需要销售多少辆汽车(盈利=销售利润+返利)?
答案
18. (1) 26.8
(2) 设需要销售$x$辆汽车. ① 当销售10辆以内(含10辆)时,根据题意,得$[28-27+0.1(x-1)]x+0.5x=12$,解得$x_1=-20$(不合题意,舍去),$x_2=6.∴$ 当销售6辆汽车时,当月可盈利12万元. ② 当销售10辆以上时,根据题意,得$[28-27+0.1(x-1)]·x+x=12$,解得$x_1=5,x_2=-24$,均不符合题意,舍去.综上所述,若每辆汽车的售价为28万元,该汽车销售公司计划当月盈利12万元,则需要销售6辆汽车
(2) 设需要销售$x$辆汽车. ① 当销售10辆以内(含10辆)时,根据题意,得$[28-27+0.1(x-1)]x+0.5x=12$,解得$x_1=-20$(不合题意,舍去),$x_2=6.∴$ 当销售6辆汽车时,当月可盈利12万元. ② 当销售10辆以上时,根据题意,得$[28-27+0.1(x-1)]·x+x=12$,解得$x_1=5,x_2=-24$,均不符合题意,舍去.综上所述,若每辆汽车的售价为28万元,该汽车销售公司计划当月盈利12万元,则需要销售6辆汽车
解析
【分析】
(1)第一问根据进价的变化规则计算:仅售1辆时进价27万元,每多售1辆所有汽车进价每辆降低0.1万元,销售3辆时比售1辆多售2辆,因此总降价额为$0.1×2$,用27减去总降价额即可得到每辆进价。
(2)第二问为盈利问题,需结合“盈利=销售利润+返利”的公式求解,注意返利规则分销售10辆以内(含10辆)和10辆以上两种情况,因此要分类讨论:先设销售$x$辆汽车,先计算每辆汽车的销售利润(售价28万减去每辆进价),总销售利润为每辆利润乘$x$,再加上对应档位的返利,列一元二次方程求解,最后检验解是否符合对应取值范围,舍去不合题意的解,最终得到符合要求的销售量。
【解析】
(1)当月销售3辆汽车时,每辆汽车的进价为:
$27 - 0.1×(3-1) = 27 - 0.2 = 26.8$(万元)
(2)设需要销售$x$辆汽车。
每辆汽车的进价为$27 - 0.1(x-1)$万元,因此每辆汽车的销售利润为$28 - [27 - 0.1(x-1)] = 1 + 0.1(x-1)$万元。
分两种情况讨论:
① 当$0<x≤10$($x$为正整数)时,每辆返利0.5万元,根据题意列方程:
$[1 + 0.1(x-1)]x + 0.5x = 12$
化简得:$0.1x^2 + 1.4x - 12 = 0$
整理为:$x^2 + 14x - 120 = 0$
因式分解得:$(x+20)(x-6)=0$
解得$x_1=-20$(不符合销售量为正的实际意义,舍去),$x_2=6$,$6≤10$,符合该情况要求。
② 当$x>10$($x$为正整数)时,每辆返利1万元,根据题意列方程:
$[1 + 0.1(x-1)]x + x = 12$
化简得:$0.1x^2 + 1.9x - 12 = 0$
整理为:$x^2 + 19x - 120 = 0$
解得$x_1=5$,$x_2=-24$,两个解均不符合$x>10$的要求,全部舍去。
综上,只有销售6辆汽车时符合盈利12万元的要求。
【答案】
(1)$\boxed{26.8}$;(2)需要销售$\boxed{6}$辆汽车。
【知识点】
一元二次方程的应用;分类讨论思想;销售利润计算
【点评】
本题结合汽车销售的实际场景设计问题,既考查了对文字信息的提取理解能力,也考查了一元二次方程在利润问题中的实际应用,解题的关键是明确进价、返利的计算规则,合理分情况讨论,同时要注意对求解出的方程根进行实际意义和取值范围的双重检验,避免出现错解。
【难度系数】
0.65
(1)第一问根据进价的变化规则计算:仅售1辆时进价27万元,每多售1辆所有汽车进价每辆降低0.1万元,销售3辆时比售1辆多售2辆,因此总降价额为$0.1×2$,用27减去总降价额即可得到每辆进价。
(2)第二问为盈利问题,需结合“盈利=销售利润+返利”的公式求解,注意返利规则分销售10辆以内(含10辆)和10辆以上两种情况,因此要分类讨论:先设销售$x$辆汽车,先计算每辆汽车的销售利润(售价28万减去每辆进价),总销售利润为每辆利润乘$x$,再加上对应档位的返利,列一元二次方程求解,最后检验解是否符合对应取值范围,舍去不合题意的解,最终得到符合要求的销售量。
【解析】
(1)当月销售3辆汽车时,每辆汽车的进价为:
$27 - 0.1×(3-1) = 27 - 0.2 = 26.8$(万元)
(2)设需要销售$x$辆汽车。
每辆汽车的进价为$27 - 0.1(x-1)$万元,因此每辆汽车的销售利润为$28 - [27 - 0.1(x-1)] = 1 + 0.1(x-1)$万元。
分两种情况讨论:
① 当$0<x≤10$($x$为正整数)时,每辆返利0.5万元,根据题意列方程:
$[1 + 0.1(x-1)]x + 0.5x = 12$
化简得:$0.1x^2 + 1.4x - 12 = 0$
整理为:$x^2 + 14x - 120 = 0$
因式分解得:$(x+20)(x-6)=0$
解得$x_1=-20$(不符合销售量为正的实际意义,舍去),$x_2=6$,$6≤10$,符合该情况要求。
② 当$x>10$($x$为正整数)时,每辆返利1万元,根据题意列方程:
$[1 + 0.1(x-1)]x + x = 12$
化简得:$0.1x^2 + 1.9x - 12 = 0$
整理为:$x^2 + 19x - 120 = 0$
解得$x_1=5$,$x_2=-24$,两个解均不符合$x>10$的要求,全部舍去。
综上,只有销售6辆汽车时符合盈利12万元的要求。
【答案】
(1)$\boxed{26.8}$;(2)需要销售$\boxed{6}$辆汽车。
【知识点】
一元二次方程的应用;分类讨论思想;销售利润计算
【点评】
本题结合汽车销售的实际场景设计问题,既考查了对文字信息的提取理解能力,也考查了一元二次方程在利润问题中的实际应用,解题的关键是明确进价、返利的计算规则,合理分情况讨论,同时要注意对求解出的方程根进行实际意义和取值范围的双重检验,避免出现错解。
【难度系数】
0.65
19 [2025 宿豫段考]如果关于 $ x $ 的一元二次方程 $ ax^2 + bx + c = 0(a ≠ 0) $有两个实数根,其中一个实数根是另一个实数根的3倍,那么称这样的方程是“3倍根方程”. 例如一元二次方程 $ x^2 -8x +12=0 $ 的两个根是 $ x_1=2, x_2=6 $,则方程 $ x^2 -8x +12=0 $是“3倍根方程”.
(1)通过计算,判断 $ x^2 -4x +3=0 $ 是否是“3倍根方程”;
(2)若关于 $ x $ 的方程 $ (x-2)(x-m)=0 $是“3倍根方程”,求代数式 $ m^2 +2m +2 $ 的值;
(3)已知关于 $ x $ 的一元二次方程 $ x^2 -(m-1)x +48=0(m $ 是常数)是“3倍根方程”,请写出 $ m $ 的值.
(1)通过计算,判断 $ x^2 -4x +3=0 $ 是否是“3倍根方程”;
(2)若关于 $ x $ 的方程 $ (x-2)(x-m)=0 $是“3倍根方程”,求代数式 $ m^2 +2m +2 $ 的值;
(3)已知关于 $ x $ 的一元二次方程 $ x^2 -(m-1)x +48=0(m $ 是常数)是“3倍根方程”,请写出 $ m $ 的值.
答案
19. (1) 解$x^2-4x+3=0$,得$x_1=1,x_2=3.∵ 3x_1=x_2,∴ x^2-4x+3=0$是“3倍根方程”
(2) 解$(x-2)(x-m)=0$,得$x_1=2,x_2=m.∵ (x-2)(x-m)=0$是“3倍根方程”,$∴$ 分两种情况讨论:① $m=2×3=6$,此时$m^2+2m+2=50$; ② $m=2×\frac{1}{3}=\frac{2}{3}$,此时$m^2+2m+2=\frac{34}{9}$.综上所述,$m^2+2m+2$的值为50或$\frac{34}{9}$
(3) $∵ x^2-(m-1)x+48=0(m$是常数)是“3倍根方程”,$∴$ 不妨设$x_2$是$x_1$的三倍,$∴ x_1x_2=3x_1^2=48$,解得$x_1=±4$.若$x_1=4,x_2=12$,则$x_1+x_2=16=m-1,∴ m=17$.若$x_1=-4,x_2=-12$,则$x_1+x_2=-16=m-1,∴ m=-15$.综上所述,$m$的值为17或$-15$
(2) 解$(x-2)(x-m)=0$,得$x_1=2,x_2=m.∵ (x-2)(x-m)=0$是“3倍根方程”,$∴$ 分两种情况讨论:① $m=2×3=6$,此时$m^2+2m+2=50$; ② $m=2×\frac{1}{3}=\frac{2}{3}$,此时$m^2+2m+2=\frac{34}{9}$.综上所述,$m^2+2m+2$的值为50或$\frac{34}{9}$
(3) $∵ x^2-(m-1)x+48=0(m$是常数)是“3倍根方程”,$∴$ 不妨设$x_2$是$x_1$的三倍,$∴ x_1x_2=3x_1^2=48$,解得$x_1=±4$.若$x_1=4,x_2=12$,则$x_1+x_2=16=m-1,∴ m=17$.若$x_1=-4,x_2=-12$,则$x_1+x_2=-16=m-1,∴ m=-15$.综上所述,$m$的值为17或$-15$
解析
【分析】
(1)判断方程是否为“3倍根方程”,只需先解出方程的两个实数根,再验证其中一个根是否为另一个根的3倍即可。
(2)先求出方程$(x-2)(x-m)=0$的两个根为2和m,结合“3倍根方程”的定义分两种情况讨论:一是m为2的3倍,二是2为m的3倍,分别求出m后代入代数式计算即可。
(3)设方程的两根为$t$和$3t$,根据根与系数的关系,由两根之积为48先求出$t$的取值,再由两根之和等于$m-1$求出对应的m值,注意$t$有正负两种情况,避免漏解。
【解析】
(1)解方程$x^2 -4x +3=0$,因式分解得$(x-1)(x-3)=0$,解得$x_1=1$,$x_2=3$。
∵$3=3×1$,满足一个根是另一个根的3倍,
∴$x^2 -4x +3=0$是“3倍根方程”。
(2)解方程$(x-2)(x-m)=0$,可得$x_1=2$,$x_2=m$。
∵该方程是“3倍根方程”,分两种情况讨论:
①当$m=3×2=6$时,代入$m^2 +2m +2$得:$6^2 +2×6 +2=50$;
②当$2=3m$,即$m=\frac{2}{3}$时,代入$m^2 +2m +2$得:$(\frac{2}{3})^2 +2×\frac{2}{3} +2=\frac{34}{9}$。
综上,$m^2 +2m +2$的值为50或$\frac{34}{9}$。
(3)
∵$x^2 -(m-1)x +48=0$是“3倍根方程”,设较小根为$x_1$,则较大根为$3x_1$。
根据根与系数的关系,$x_1·3x_1=48$,即$3x_1^2=48$,解得$x_1^2=16$,$x_1=±4$。
当$x_1=4$时,两根和为$4+12=16$,则$m-1=16$,解得$m=17$;
当$x_1=-4$时,两根和为$-4+(-12)=-16$,则$m-1=-16$,解得$m=-15$。
综上,m的值为17或$-15$。
【答案】
(1)是“3倍根方程”;
(2)$50$或$\frac{34}{9}$;
(3)$17$或$-15$
【知识点】
一元二次方程的解法,根与系数的关系,分类讨论思想
【点评】
本题属于新定义类题型,核心是准确理解“3倍根方程”的含义,结合一元二次方程的求解、根与系数的关系作答,解题时需注意分情况讨论,避免漏解。
【难度系数】
0.7
(1)判断方程是否为“3倍根方程”,只需先解出方程的两个实数根,再验证其中一个根是否为另一个根的3倍即可。
(2)先求出方程$(x-2)(x-m)=0$的两个根为2和m,结合“3倍根方程”的定义分两种情况讨论:一是m为2的3倍,二是2为m的3倍,分别求出m后代入代数式计算即可。
(3)设方程的两根为$t$和$3t$,根据根与系数的关系,由两根之积为48先求出$t$的取值,再由两根之和等于$m-1$求出对应的m值,注意$t$有正负两种情况,避免漏解。
【解析】
(1)解方程$x^2 -4x +3=0$,因式分解得$(x-1)(x-3)=0$,解得$x_1=1$,$x_2=3$。
∵$3=3×1$,满足一个根是另一个根的3倍,
∴$x^2 -4x +3=0$是“3倍根方程”。
(2)解方程$(x-2)(x-m)=0$,可得$x_1=2$,$x_2=m$。
∵该方程是“3倍根方程”,分两种情况讨论:
①当$m=3×2=6$时,代入$m^2 +2m +2$得:$6^2 +2×6 +2=50$;
②当$2=3m$,即$m=\frac{2}{3}$时,代入$m^2 +2m +2$得:$(\frac{2}{3})^2 +2×\frac{2}{3} +2=\frac{34}{9}$。
综上,$m^2 +2m +2$的值为50或$\frac{34}{9}$。
(3)
∵$x^2 -(m-1)x +48=0$是“3倍根方程”,设较小根为$x_1$,则较大根为$3x_1$。
根据根与系数的关系,$x_1·3x_1=48$,即$3x_1^2=48$,解得$x_1^2=16$,$x_1=±4$。
当$x_1=4$时,两根和为$4+12=16$,则$m-1=16$,解得$m=17$;
当$x_1=-4$时,两根和为$-4+(-12)=-16$,则$m-1=-16$,解得$m=-15$。
综上,m的值为17或$-15$。
【答案】
(1)是“3倍根方程”;
(2)$50$或$\frac{34}{9}$;
(3)$17$或$-15$
【知识点】
一元二次方程的解法,根与系数的关系,分类讨论思想
【点评】
本题属于新定义类题型,核心是准确理解“3倍根方程”的含义,结合一元二次方程的求解、根与系数的关系作答,解题时需注意分情况讨论,避免漏解。
【难度系数】
0.7
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