已知等腰三角形ABC的两边长b,c恰好是关于x的一元二次方程$x^2-(2k+1)x+5(k-\dfrac{3}{4})=0$的两个根.若△ABC的另一边长a=4,试求△ABC的周长.
答案
由题意,得
$\Delta =[-(2k+1)]^2-4×5(k-\dfrac{3}{4})$
$=4k^2-16k+16$
$=4(k-2)^2≥0.$
$\because\quad △ ABC$是等腰三角形,
$\therefore\quad$①当$b=c$时,$\Delta=4(k-2)^2=0$,解得$k_1=k_2=2.$
方程化为$x^2-5x+\dfrac{25}{4}=0.$
解得$x_1=x_2=\dfrac{5}{2}.$
$\because\quad \dfrac{5}{2}+\dfrac{5}{2}=5>4,$
$\therefore\quad \dfrac{5}{2},\dfrac{5}{2},4$能构成等腰三角形,
此时$△ ABC$的周长为$\dfrac{5}{2}+\dfrac{5}{2}+4=9.$
②当$b=a=4$或$c=a=4$时,
把$x=4$代入方程,得
$16-4(2k+1)+5(k-\dfrac{3}{4})=0.$
解得$k=\dfrac{11}{4}.$
方程化为$x^2-\dfrac{13}{2}x+10=0.$
解得$x_1=\dfrac{5}{2},x_2=4.$
$4,4,\dfrac{5}{2}$能构成等腰三角形,
此时$△ ABC$的周长为
$4+4+\dfrac{5}{2}=\dfrac{21}{2}.$
综上所述,$△ ABC$的周长为9或$\dfrac{21}{2}.$
$\Delta =[-(2k+1)]^2-4×5(k-\dfrac{3}{4})$
$=4k^2-16k+16$
$=4(k-2)^2≥0.$
$\because\quad △ ABC$是等腰三角形,
$\therefore\quad$①当$b=c$时,$\Delta=4(k-2)^2=0$,解得$k_1=k_2=2.$
方程化为$x^2-5x+\dfrac{25}{4}=0.$
解得$x_1=x_2=\dfrac{5}{2}.$
$\because\quad \dfrac{5}{2}+\dfrac{5}{2}=5>4,$
$\therefore\quad \dfrac{5}{2},\dfrac{5}{2},4$能构成等腰三角形,
此时$△ ABC$的周长为$\dfrac{5}{2}+\dfrac{5}{2}+4=9.$
②当$b=a=4$或$c=a=4$时,
把$x=4$代入方程,得
$16-4(2k+1)+5(k-\dfrac{3}{4})=0.$
解得$k=\dfrac{11}{4}.$
方程化为$x^2-\dfrac{13}{2}x+10=0.$
解得$x_1=\dfrac{5}{2},x_2=4.$
$4,4,\dfrac{5}{2}$能构成等腰三角形,
此时$△ ABC$的周长为
$4+4+\dfrac{5}{2}=\dfrac{21}{2}.$
综上所述,$△ ABC$的周长为9或$\dfrac{21}{2}.$
解析
【分析】
本题是等腰三角形性质与一元二次方程的综合题,解题需分类讨论:①若等腰三角形的两腰b、c相等,则对应一元二次方程有两个相等的实数根,可通过判别式Δ=0求出k的值,解方程得到腰长后验证三边是否满足三角形三边关系,再计算周长;②若等腰三角形的腰长为a=4,则x=4是方程的一个根,代入方程求出k值后解方程得到另一边长,同样验证三边关系后计算周长。两种情况都必须验证三边关系,排除不符合构成条件的情况。
【解析】
先计算方程的判别式:
$\Delta =[-(2k+1)]^2-4×5(k-\dfrac{3}{4})$
$=4k^2-16k+16$
$=4(k-2)^2≥0$,方程总有实数根。
∵△ABC是等腰三角形,分两种情况讨论:
①当$b=c$时,方程有两个相等实根,即$\Delta=4(k-2)^2=0$,解得$k=2$。
代入原方程得$x^2-5x+\dfrac{25}{4}=0$,解得$x_1=x_2=\dfrac{5}{2}$。
验证三边:$\dfrac{5}{2}+\dfrac{5}{2}=5>4$,满足三角形三边关系,此时周长为$\dfrac{5}{2}+\dfrac{5}{2}+4=9$。
②当$b=a=4$或$c=a=4$时,将$x=4$代入原方程得:
$16-4(2k+1)+5(k-\dfrac{3}{4})=0$,解得$k=\dfrac{11}{4}$。
代入原方程得$x^2-\dfrac{13}{2}x+10=0$,解得$x_1=\dfrac{5}{2},x_2=4$。
验证三边:$4+\dfrac{5}{2}>4$,满足三角形三边关系,此时周长为$4+4+\dfrac{5}{2}=\dfrac{21}{2}$。
【答案】
9或$\dfrac{21}{2}$
【知识点】
一元二次方程根的判别式;等腰三角形的性质;三角形三边关系
【点评】
本题是代数与几何的综合题型,核心考查分类讨论思想,解题时要结合等腰三角形的边长性质分情况求解,切勿忘记验证三边是否满足三角形构成条件,避免出现无效解。
【难度系数】
0.6
本题是等腰三角形性质与一元二次方程的综合题,解题需分类讨论:①若等腰三角形的两腰b、c相等,则对应一元二次方程有两个相等的实数根,可通过判别式Δ=0求出k的值,解方程得到腰长后验证三边是否满足三角形三边关系,再计算周长;②若等腰三角形的腰长为a=4,则x=4是方程的一个根,代入方程求出k值后解方程得到另一边长,同样验证三边关系后计算周长。两种情况都必须验证三边关系,排除不符合构成条件的情况。
【解析】
先计算方程的判别式:
$\Delta =[-(2k+1)]^2-4×5(k-\dfrac{3}{4})$
$=4k^2-16k+16$
$=4(k-2)^2≥0$,方程总有实数根。
∵△ABC是等腰三角形,分两种情况讨论:
①当$b=c$时,方程有两个相等实根,即$\Delta=4(k-2)^2=0$,解得$k=2$。
代入原方程得$x^2-5x+\dfrac{25}{4}=0$,解得$x_1=x_2=\dfrac{5}{2}$。
验证三边:$\dfrac{5}{2}+\dfrac{5}{2}=5>4$,满足三角形三边关系,此时周长为$\dfrac{5}{2}+\dfrac{5}{2}+4=9$。
②当$b=a=4$或$c=a=4$时,将$x=4$代入原方程得:
$16-4(2k+1)+5(k-\dfrac{3}{4})=0$,解得$k=\dfrac{11}{4}$。
代入原方程得$x^2-\dfrac{13}{2}x+10=0$,解得$x_1=\dfrac{5}{2},x_2=4$。
验证三边:$4+\dfrac{5}{2}>4$,满足三角形三边关系,此时周长为$4+4+\dfrac{5}{2}=\dfrac{21}{2}$。
【答案】
9或$\dfrac{21}{2}$
【知识点】
一元二次方程根的判别式;等腰三角形的性质;三角形三边关系
【点评】
本题是代数与几何的综合题型,核心考查分类讨论思想,解题时要结合等腰三角形的边长性质分情况求解,切勿忘记验证三边是否满足三角形构成条件,避免出现无效解。
【难度系数】
0.6
1. 一元二次方程$x^2 -5x +2=0$的根的判别式的值是(
A.33
B.23
C.17
D.$\sqrt{17}$
C
)A.33
B.23
C.17
D.$\sqrt{17}$
答案
1.C
解析
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆一元二次方程根的判别式的相关知识:一元二次方程的一般形式为$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,其根的判别式公式为$\Delta = b^2-4ac$。解题时第一步先从题干给出的方程中准确找出对应系数$a、b、c$,注意系数的符号,再代入判别式公式计算,最后匹配对应选项即可。
【解析】
已知一元二次方程为$x^2 -5x +2=0$,对照一般形式$ax^2+bx+c=0(a≠0)$可得:
$a=1$,$b=-5$,$c=2$
根据根的判别式公式$\Delta = b^2-4ac$,代入数值计算:
$\Delta = (-5)^2 - 4×1×2 = 25 - 8 =17$
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 一元二次方程系数识别
【点评】
本题属于基础考点题型,核心考查根的判别式公式的应用,解题的易错点是提取系数时忽略符号,代入计算时要注意负数的平方为正数,避免出现符号计算错误。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,首先需要回忆一元二次方程根的判别式的相关知识:一元二次方程的一般形式为$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,其根的判别式公式为$\Delta = b^2-4ac$。解题时第一步先从题干给出的方程中准确找出对应系数$a、b、c$,注意系数的符号,再代入判别式公式计算,最后匹配对应选项即可。
【解析】
已知一元二次方程为$x^2 -5x +2=0$,对照一般形式$ax^2+bx+c=0(a≠0)$可得:
$a=1$,$b=-5$,$c=2$
根据根的判别式公式$\Delta = b^2-4ac$,代入数值计算:
$\Delta = (-5)^2 - 4×1×2 = 25 - 8 =17$
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 一元二次方程系数识别
【点评】
本题属于基础考点题型,核心考查根的判别式公式的应用,解题的易错点是提取系数时忽略符号,代入计算时要注意负数的平方为正数,避免出现符号计算错误。
【难度系数】
0.9
2. 关于x的方程$2x^2 + mx = 3$的根的判别式的值
(
A.是正数
B.是负数
C.是0
D.无法确定
(
A
)A.是正数
B.是负数
C.是0
D.无法确定
答案
2.A
解析
【分析】
要解决本题,需按照以下思路思考:①首先将给定的方程整理为一元二次方程的一般形式$ax^2+bx+c=0$($a≠0$),准确确定各项系数$a$、$b$、$c$的值;②将系数代入根的判别式公式$\Delta=b^2-4ac$,得到判别式的表达式;③结合平方的非负性(任意实数的平方都是非负数),判断判别式的符号,即可得出结果。
【解析】
首先将原方程移项,化为一元二次方程的一般形式:
$2x^2 + mx - 3 = 0$
由此可得二次项系数$a=2$,一次项系数$b=m$,常数项$c=-3$。
代入根的判别式公式:
$\Delta = b^2 - 4ac = m^2 - 4×2×(-3) = m^2 + 24$
因为对任意实数$m$,都有$m^2≥0$,所以$m^2 + 24≥24>0$,即根的判别式的值是正数。
因此本题选A选项。
【答案】
A
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 一元二次方程的一般形式
3. 平方的非负性
【点评】
本题属于基础题,核心考查一元二次方程根的判别式的计算,解题的关键是先将方程化为一般形式,避免因符号错误选错常数项,再结合平方的非负性即可快速判断判别式的符号。
【难度系数】
0.8
要解决本题,需按照以下思路思考:①首先将给定的方程整理为一元二次方程的一般形式$ax^2+bx+c=0$($a≠0$),准确确定各项系数$a$、$b$、$c$的值;②将系数代入根的判别式公式$\Delta=b^2-4ac$,得到判别式的表达式;③结合平方的非负性(任意实数的平方都是非负数),判断判别式的符号,即可得出结果。
【解析】
首先将原方程移项,化为一元二次方程的一般形式:
$2x^2 + mx - 3 = 0$
由此可得二次项系数$a=2$,一次项系数$b=m$,常数项$c=-3$。
代入根的判别式公式:
$\Delta = b^2 - 4ac = m^2 - 4×2×(-3) = m^2 + 24$
因为对任意实数$m$,都有$m^2≥0$,所以$m^2 + 24≥24>0$,即根的判别式的值是正数。
因此本题选A选项。
【答案】
A
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 一元二次方程的一般形式
3. 平方的非负性
【点评】
本题属于基础题,核心考查一元二次方程根的判别式的计算,解题的关键是先将方程化为一般形式,避免因符号错误选错常数项,再结合平方的非负性即可快速判断判别式的符号。
【难度系数】
0.8
3. 关于x的一元二次方程$x^2 - 3x + 1 = 0$的根的情况,下列结论正确的是 (
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.没有实数根
D.无法判断根的情况
A
)A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.没有实数根
D.无法判断根的情况
答案
3.A
解析
【分析】
要判断一元二次方程的根的情况,核心方法是利用根的判别式$\Delta = b^2-4ac$的取值判断。解题思路为:首先从给定方程中提取一元二次方程一般形式$ax^2+bx+c=0$($a≠0$)对应的系数$a、b、c$,注意带对系数的符号;再代入判别式公式计算$\Delta$的数值;最后根据$\Delta$的取值对应判断根的情况:$\Delta>0$时有两个不相等的实数根,$\Delta=0$时有两个相等的实数根,$\Delta<0$时没有实数根。
【解析】
对于一元二次方程$x^2 - 3x + 1 = 0$,对照一般形式$ax^2+bx+c=0$($a≠0$),可得系数:$a=1$,$b=-3$,$c=1$。
代入根的判别式公式计算:
$\Delta = b^2-4ac = (-3)^2 - 4×1×1 = 9 - 4 = 5$
因为$\Delta=5>0$,所以该一元二次方程有两个不相等的实数根。
【答案】
A
【知识点】
1.一元二次方程根的判别式 2.判别式与根的对应关系
【点评】
本题属于基础考查题型,主要检验对根的判别式相关知识的掌握程度,只要熟记判别式的计算方法和不同取值对应的根的三种情况,就能快速求解。
【难度系数】
0.9
要判断一元二次方程的根的情况,核心方法是利用根的判别式$\Delta = b^2-4ac$的取值判断。解题思路为:首先从给定方程中提取一元二次方程一般形式$ax^2+bx+c=0$($a≠0$)对应的系数$a、b、c$,注意带对系数的符号;再代入判别式公式计算$\Delta$的数值;最后根据$\Delta$的取值对应判断根的情况:$\Delta>0$时有两个不相等的实数根,$\Delta=0$时有两个相等的实数根,$\Delta<0$时没有实数根。
【解析】
对于一元二次方程$x^2 - 3x + 1 = 0$,对照一般形式$ax^2+bx+c=0$($a≠0$),可得系数:$a=1$,$b=-3$,$c=1$。
代入根的判别式公式计算:
$\Delta = b^2-4ac = (-3)^2 - 4×1×1 = 9 - 4 = 5$
因为$\Delta=5>0$,所以该一元二次方程有两个不相等的实数根。
【答案】
A
【知识点】
1.一元二次方程根的判别式 2.判别式与根的对应关系
【点评】
本题属于基础考查题型,主要检验对根的判别式相关知识的掌握程度,只要熟记判别式的计算方法和不同取值对应的根的三种情况,就能快速求解。
【难度系数】
0.9
4. 若关于$x$的一元二次方程$ax^2 + 2x - 1 = 0$有两个不相等的实数根,则$a$的取值范围是
(
A.$a≠0$
B.$a > -1$,且$a≠0$
C.$a ≥ -1$,且$a≠0$
D.$a > -1$
(
B
)A.$a≠0$
B.$a > -1$,且$a≠0$
C.$a ≥ -1$,且$a≠0$
D.$a > -1$
答案
4.B
解析
【分析】
解决这道题需要结合两个核心条件推导:首先题目明确是一元二次方程,根据定义二次项系数不能为0,得到第一个限制条件;其次方程有两个不相等的实数根,对应根的判别式大于0,代入系数列不等式求解,最终结合两个条件即可得到a的取值范围。
【解析】
1. 由一元二次方程的定义可知,二次项系数不能为0,因此可得:$a ≠ 0$;
2. 一元二次方程有两个不相等的实数根,说明根的判别式$\Delta = b^2 - 4ac > 0$。
在方程$ax^2 + 2x -1 = 0$中,一次项系数$b=2$,常数项$c=-1$,代入判别式得:
$\Delta = 2^2 - 4 × a × (-1) = 4 + 4a > 0$
解不等式$4+4a>0$,得$a > -1$;
3. 结合两个限制条件,最终$a$的取值范围为$a > -1$且$a ≠ 0$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程定义;根的判别式应用;解一元一次不等式
【点评】
本题属于基础常考题,解题时容易忽略一元二次方程二次项系数不为0的前提条件,从而误选D,需要牢固掌握判别式和根的个数的对应关系,以及一元二次方程的定义要求。
【难度系数】
0.7
解决这道题需要结合两个核心条件推导:首先题目明确是一元二次方程,根据定义二次项系数不能为0,得到第一个限制条件;其次方程有两个不相等的实数根,对应根的判别式大于0,代入系数列不等式求解,最终结合两个条件即可得到a的取值范围。
【解析】
1. 由一元二次方程的定义可知,二次项系数不能为0,因此可得:$a ≠ 0$;
2. 一元二次方程有两个不相等的实数根,说明根的判别式$\Delta = b^2 - 4ac > 0$。
在方程$ax^2 + 2x -1 = 0$中,一次项系数$b=2$,常数项$c=-1$,代入判别式得:
$\Delta = 2^2 - 4 × a × (-1) = 4 + 4a > 0$
解不等式$4+4a>0$,得$a > -1$;
3. 结合两个限制条件,最终$a$的取值范围为$a > -1$且$a ≠ 0$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程定义;根的判别式应用;解一元一次不等式
【点评】
本题属于基础常考题,解题时容易忽略一元二次方程二次项系数不为0的前提条件,从而误选D,需要牢固掌握判别式和根的个数的对应关系,以及一元二次方程的定义要求。
【难度系数】
0.7
5. 在平面直角坐标系中,若直线$y=x+a$不经过第二象限,则关于$x$的方程$ax^2 -3x +1=0$的实数根的个数为
1或2
.答案
5.1或2
解析
【分析】
首先根据一次函数的图象性质,由直线$y=x+a$不经过第二象限求出参数$a$的取值范围,再对$a$的取值分类讨论:当$a=0$时,方程为一元一次方程,直接判断根的个数;当$a≠0$时,方程为一元二次方程,利用根的判别式判断根的个数,最终整合两种情况得到结果。
【解析】
1. 求$a$的取值范围:
直线$y=x+a$的斜率为$1>0$,图象呈上升趋势,若该直线不经过第二象限,则直线与$y$轴的交点不在$y$轴正半轴,即截距$a≤0$。
2. 分类讨论方程的实数根个数:
① 当$a=0$时,原方程化简为$-3x+1=0$,是一元一次方程,解得$x=\frac{1}{3}$,此时有1个实数根;
② 当$a<0$时,原方程$ax^2 -3x +1=0$是一元二次方程,根的判别式$\Delta=(-3)^2 - 4× a× 1 = 9 - 4a$。
因为$a<0$,所以$-4a>0$,因此$\Delta=9-4a>9>0$,此时一元二次方程有2个不相等的实数根。
综上,方程的实数根的个数为1或2。
【答案】
1或2
【知识点】
一次函数的图象与性质;一元一次方程的解;一元二次方程根的判别式
【点评】
本题综合考查一次函数性质与方程根的判定,解题关键是注意对$a$是否为0进行分类讨论,避免忽略$a=0$的情况导致漏解。
【难度系数】
0.6
首先根据一次函数的图象性质,由直线$y=x+a$不经过第二象限求出参数$a$的取值范围,再对$a$的取值分类讨论:当$a=0$时,方程为一元一次方程,直接判断根的个数;当$a≠0$时,方程为一元二次方程,利用根的判别式判断根的个数,最终整合两种情况得到结果。
【解析】
1. 求$a$的取值范围:
直线$y=x+a$的斜率为$1>0$,图象呈上升趋势,若该直线不经过第二象限,则直线与$y$轴的交点不在$y$轴正半轴,即截距$a≤0$。
2. 分类讨论方程的实数根个数:
① 当$a=0$时,原方程化简为$-3x+1=0$,是一元一次方程,解得$x=\frac{1}{3}$,此时有1个实数根;
② 当$a<0$时,原方程$ax^2 -3x +1=0$是一元二次方程,根的判别式$\Delta=(-3)^2 - 4× a× 1 = 9 - 4a$。
因为$a<0$,所以$-4a>0$,因此$\Delta=9-4a>9>0$,此时一元二次方程有2个不相等的实数根。
综上,方程的实数根的个数为1或2。
【答案】
1或2
【知识点】
一次函数的图象与性质;一元一次方程的解;一元二次方程根的判别式
【点评】
本题综合考查一次函数性质与方程根的判定,解题关键是注意对$a$是否为0进行分类讨论,避免忽略$a=0$的情况导致漏解。
【难度系数】
0.6
6. 在$△ ABC$中,$BC=2$,$AB=2\sqrt{3}$,$AC=b$,且关于$x$的方程$x^2 -4x +b=0$有两个相等的实数根,则$AC$边上的中线长为
2
。答案
6.2
解析
【分析】
解题首先从已知条件“方程有两个相等的实数根”切入,回忆一元二次方程根的判别式与根的关系,当Δ=0时方程有两个相等的实数根,代入计算即可求出AC的长度b;得到三角形三边长后,通过勾股定理的逆定理判断三角形的形状,发现△ABC是直角三角形且AC为斜边,最后利用直角三角形斜边中线等于斜边一半的性质,直接计算出AC边上的中线长。
【解析】
步骤1:利用根的判别式求AC的长度
∵ 关于x的方程$x^2 -4x +b=0$有两个相等的实数根,
∴ 根的判别式$\Delta = (-4)^2 - 4 × 1 × b = 0$,
即$16 - 4b = 0$,解得$b=4$,
∴ $AC = b = 4$。
步骤2:判断△ABC的形状
已知$BC=2$,$AB=2\sqrt{3}$,$AC=4$,
计算得:$BC^2 + AB^2 = 2^2 + (2\sqrt{3})^2 = 4 + 12 = 16$,
而$AC^2 = 4^2 = 16$,
∴ $BC^2 + AB^2 = AC^2$,根据勾股定理的逆定理可得,△ABC是直角三角形,且AC为斜边。
步骤3:计算AC边上的中线长
根据直角三角形的性质:直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,
∴ AC边上的中线长 = $\frac{1}{2}AC = \frac{1}{2} × 4 = 2$。
【答案】
2
【知识点】
一元二次方程根的判别式;勾股定理的逆定理;直角三角形斜边中线性质
【点评】
本题是基础综合题,将一元二次方程和三角形性质结合考查,解题的核心是先通过判别式求出未知边长,再判断三角形形状,最后利用特殊三角形的性质计算所求线段长,解题思路清晰,难度适中。
【难度系数】
0.7
解题首先从已知条件“方程有两个相等的实数根”切入,回忆一元二次方程根的判别式与根的关系,当Δ=0时方程有两个相等的实数根,代入计算即可求出AC的长度b;得到三角形三边长后,通过勾股定理的逆定理判断三角形的形状,发现△ABC是直角三角形且AC为斜边,最后利用直角三角形斜边中线等于斜边一半的性质,直接计算出AC边上的中线长。
【解析】
步骤1:利用根的判别式求AC的长度
∵ 关于x的方程$x^2 -4x +b=0$有两个相等的实数根,
∴ 根的判别式$\Delta = (-4)^2 - 4 × 1 × b = 0$,
即$16 - 4b = 0$,解得$b=4$,
∴ $AC = b = 4$。
步骤2:判断△ABC的形状
已知$BC=2$,$AB=2\sqrt{3}$,$AC=4$,
计算得:$BC^2 + AB^2 = 2^2 + (2\sqrt{3})^2 = 4 + 12 = 16$,
而$AC^2 = 4^2 = 16$,
∴ $BC^2 + AB^2 = AC^2$,根据勾股定理的逆定理可得,△ABC是直角三角形,且AC为斜边。
步骤3:计算AC边上的中线长
根据直角三角形的性质:直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,
∴ AC边上的中线长 = $\frac{1}{2}AC = \frac{1}{2} × 4 = 2$。
【答案】
2
【知识点】
一元二次方程根的判别式;勾股定理的逆定理;直角三角形斜边中线性质
【点评】
本题是基础综合题,将一元二次方程和三角形性质结合考查,解题的核心是先通过判别式求出未知边长,再判断三角形形状,最后利用特殊三角形的性质计算所求线段长,解题思路清晰,难度适中。
【难度系数】
0.7
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