1.用直接开平方法解下列一元二次方程,无解的是()
A.$x^2 -1=0$
B.$x^2=0$
C.$x^2 +4=0$
D.$-x^2 +3=0$
A.$x^2 -1=0$
B.$x^2=0$
C.$x^2 +4=0$
D.$-x^2 +3=0$
答案
C
解析
【分析】
用直接开平方法解一元二次方程时,首先要将方程变形为$x^2=a$的形式,根据平方的非负性,只有当$a≥0$时,方程才有实数解,若$a<0$,则方程无实数解。因此我们只需将每个选项的方程整理为$x^2=a$的形式,判断常数$a$的正负即可得出答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 对$x^2 -1=0$移项得$x^2=1$,$1>0$,开平方得$x=\pm1$,方程有解;
B. $x^2=0$,$0≥0$,解为$x_1=x_2=0$,方程有解;
C. 对$x^2 +4=0$移项得$x^2=-4$,由于任意实数的平方都大于等于0,不可能为负数,因此该方程无实数解;
D. 对$-x^2 +3=0$移项得$x^2=3$,$3>0$,开平方得$x=\pm\sqrt{3}$,方程有解。
综上,无解的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
直接开平方法解一元二次方程;平方的非负性
【点评】
本题是基础题型,重点考查对直接开平方法适用条件的理解,只要掌握平方数的非负性,即可快速判断方程是否存在实数解。
【难度系数】
0.9
用直接开平方法解一元二次方程时,首先要将方程变形为$x^2=a$的形式,根据平方的非负性,只有当$a≥0$时,方程才有实数解,若$a<0$,则方程无实数解。因此我们只需将每个选项的方程整理为$x^2=a$的形式,判断常数$a$的正负即可得出答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 对$x^2 -1=0$移项得$x^2=1$,$1>0$,开平方得$x=\pm1$,方程有解;
B. $x^2=0$,$0≥0$,解为$x_1=x_2=0$,方程有解;
C. 对$x^2 +4=0$移项得$x^2=-4$,由于任意实数的平方都大于等于0,不可能为负数,因此该方程无实数解;
D. 对$-x^2 +3=0$移项得$x^2=3$,$3>0$,开平方得$x=\pm\sqrt{3}$,方程有解。
综上,无解的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
直接开平方法解一元二次方程;平方的非负性
【点评】
本题是基础题型,重点考查对直接开平方法适用条件的理解,只要掌握平方数的非负性,即可快速判断方程是否存在实数解。
【难度系数】
0.9
2.用配方法解方程$x^2+8x+7=0$,下列变形正确的是()
A.$(x+4)^2=9$
B.$(x-4)^2=9$
C.$(x-8)^2=57$
D.$(x+8)^2=57$
A.$(x+4)^2=9$
B.$(x-4)^2=9$
C.$(x-8)^2=57$
D.$(x+8)^2=57$
答案
A
解析
【分析】
本题考查配方法解一元二次方程的应用,解题思路如下:首先明确配方法的核心步骤:先将方程中的常数项移到等号右侧,再在方程两边同时加上一次项系数一半的平方,把等号左侧变形为完全平方式,最后对比选项得出结果,解题时要注意一次项系数的符号,避免配方时符号出错。
【解析】
解:对原方程移项,将常数项移到等号右侧,得:
$x^2+8x=-7$
一次项系数为8,其一半的平方为$(\frac{8}{2})^2=16$,在方程两边同时加16,得:
$x^2+8x+16=-7+16$
根据完全平方公式,等号左侧可变形为$(x+4)^2$,右侧计算得9,即:
$(x+4)^2=9$
对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
1.配方法解一元二次方程 2.完全平方公式
【点评】
本题属于配方法的基础考查题,核心考察配方的基本操作步骤,只要掌握配方法“加一次项系数一半的平方”的核心规则,注意移项和配方时的符号变化,就能快速得出正确答案。
【难度系数】
0.85
本题考查配方法解一元二次方程的应用,解题思路如下:首先明确配方法的核心步骤:先将方程中的常数项移到等号右侧,再在方程两边同时加上一次项系数一半的平方,把等号左侧变形为完全平方式,最后对比选项得出结果,解题时要注意一次项系数的符号,避免配方时符号出错。
【解析】
解:对原方程移项,将常数项移到等号右侧,得:
$x^2+8x=-7$
一次项系数为8,其一半的平方为$(\frac{8}{2})^2=16$,在方程两边同时加16,得:
$x^2+8x+16=-7+16$
根据完全平方公式,等号左侧可变形为$(x+4)^2$,右侧计算得9,即:
$(x+4)^2=9$
对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
1.配方法解一元二次方程 2.完全平方公式
【点评】
本题属于配方法的基础考查题,核心考察配方的基本操作步骤,只要掌握配方法“加一次项系数一半的平方”的核心规则,注意移项和配方时的符号变化,就能快速得出正确答案。
【难度系数】
0.85
3.把关于x的一元二次方程$x^2 -8x + c=0$配方,得$(x+m)^2=11$,则$c+m$的值为。
答案
解:对原方程$x^2 - 8x + c = 0$移项,得
$x^2 - 8x = -c$
配方,两边同时加上$(-\frac{8}{2})^2=16$,得
$x^2 - 8x + 16 = 16 - c$
即$(x - 4)^2 = 16 - c$
由配方结果$(x + m)^2 = 11$对比对应项可得:
$m = -4$,$16 - c = 11$
解得$c = 5$
因此$c + m = 5 + (-4) = 1$
$x^2 - 8x = -c$
配方,两边同时加上$(-\frac{8}{2})^2=16$,得
$x^2 - 8x + 16 = 16 - c$
即$(x - 4)^2 = 16 - c$
由配方结果$(x + m)^2 = 11$对比对应项可得:
$m = -4$,$16 - c = 11$
解得$c = 5$
因此$c + m = 5 + (-4) = 1$
解析
【分析】
这道题考查配方法在一元二次方程中的应用,解题思路为:先按照配方法的标准步骤对原方程进行配方,得到与题干给出的$(x+m)^2=11$结构完全一致的式子,再通过对比两个式子的对应项,分别求出m和c的取值,最后代入计算$c+m$的值即可。解题时要牢记配方法的核心操作:移项后给等号两边同时加一次项系数一半的平方。
【解析】
对原方程$x^2 - 8x + c = 0$移项,得
$x^2 - 8x = -c$
配方,两边同时加上$(-\frac{8}{2})^2=16$,得
$x^2 - 8x + 16 = 16 - c$
即$(x - 4)^2 = 16 - c$
由配方结果$(x + m)^2 = 11$对比对应项可得:
$m = -4$,$16 - c = 11$
解得$c = 5$
因此$c + m = 5 + (-4) = 1$
【答案】
1
【知识点】
配方法;代数式求值
【点评】
本题属于基础题型,重点考查配方法的操作步骤,是巩固一元二次方程配方变形的典型习题,只要熟练掌握配方法的核心流程,准确对比对应项参数,即可顺利得分。
【难度系数】
0.8
这道题考查配方法在一元二次方程中的应用,解题思路为:先按照配方法的标准步骤对原方程进行配方,得到与题干给出的$(x+m)^2=11$结构完全一致的式子,再通过对比两个式子的对应项,分别求出m和c的取值,最后代入计算$c+m$的值即可。解题时要牢记配方法的核心操作:移项后给等号两边同时加一次项系数一半的平方。
【解析】
对原方程$x^2 - 8x + c = 0$移项,得
$x^2 - 8x = -c$
配方,两边同时加上$(-\frac{8}{2})^2=16$,得
$x^2 - 8x + 16 = 16 - c$
即$(x - 4)^2 = 16 - c$
由配方结果$(x + m)^2 = 11$对比对应项可得:
$m = -4$,$16 - c = 11$
解得$c = 5$
因此$c + m = 5 + (-4) = 1$
【答案】
1
【知识点】
配方法;代数式求值
【点评】
本题属于基础题型,重点考查配方法的操作步骤,是巩固一元二次方程配方变形的典型习题,只要熟练掌握配方法的核心流程,准确对比对应项参数,即可顺利得分。
【难度系数】
0.8
4.方程$4(x-1)^2=36$的根是。。
答案
解:
方程两边同时除以4,得
$(x-1)^2=9$
直接开平方,得
$x-1=\pm3$
当$x-1=3$时,$x_1=4$;
当$x-1=-3$时,$x_2=-2$。
所以方程的根是$x_1=4$,$x_2=-2$。
方程两边同时除以4,得
$(x-1)^2=9$
直接开平方,得
$x-1=\pm3$
当$x-1=3$时,$x_1=4$;
当$x-1=-3$时,$x_2=-2$。
所以方程的根是$x_1=4$,$x_2=-2$。
解析
【分析】
本题是适合用直接开平方法求解的一元二次方程,解题思路如下:首先观察方程结构,方程左边为常数与含未知数的完全平方式的乘积,右边为正的常数,无需展开为一元二次方程的一般式,优先选择直接开平方法简化计算。第一步先将完全平方式的系数化为1,即方程两边同时除以4;第二步对化简后的式子两边直接开平方,注意正数的平方根有两个、互为相反数,不要漏解;第三步分别求解两个一元一次方程,即可得到方程的两个根。
【解析】
解:方程两边同时除以4,得
$(x-1)^2=9$
直接开平方,得
$x-1=\pm3$
当$x-1=3$时,解得$x_1=4$;
当$x-1=-3$时,解得$x_2=-2$。
【答案】
$x_1=4$,$x_2=-2$
【知识点】
直接开平方法解一元二次方程;平方根的性质
【点评】
本题属于一元二次方程解法的基础题型,解题关键是根据方程的结构特征选择简便的解法,开平方时注意不要遗漏负根是避免失分的重点。
【难度系数】
0.85
本题是适合用直接开平方法求解的一元二次方程,解题思路如下:首先观察方程结构,方程左边为常数与含未知数的完全平方式的乘积,右边为正的常数,无需展开为一元二次方程的一般式,优先选择直接开平方法简化计算。第一步先将完全平方式的系数化为1,即方程两边同时除以4;第二步对化简后的式子两边直接开平方,注意正数的平方根有两个、互为相反数,不要漏解;第三步分别求解两个一元一次方程,即可得到方程的两个根。
【解析】
解:方程两边同时除以4,得
$(x-1)^2=9$
直接开平方,得
$x-1=\pm3$
当$x-1=3$时,解得$x_1=4$;
当$x-1=-3$时,解得$x_2=-2$。
【答案】
$x_1=4$,$x_2=-2$
【知识点】
直接开平方法解一元二次方程;平方根的性质
【点评】
本题属于一元二次方程解法的基础题型,解题关键是根据方程的结构特征选择简便的解法,开平方时注意不要遗漏负根是避免失分的重点。
【难度系数】
0.85
5.若方程$x^2 -6x -5=0$用配方法可转化为$(x+p)^2=q$的形式,则直线$y=px+q$不经过第象限。
答案
三
解析
【分析】
解题思路分为两步:第一步,运用配方法将给定的一元二次方程变形为$(x+p)^2=q$的形式,对应求出$p$和$q$的值;第二步,根据一次函数的斜率和截距的正负,判断直线$y=px+q$经过的象限,最终得出不经过的象限。配方法操作时要注意常数项移项要变号,配方时需给方程两边同时加一次项系数一半的平方,另外要注意$p$的符号不要写反。
【解析】
1. 用配方法解方程$x^2 -6x -5=0$:
首先移项,将常数项移到等号右侧,得:$x^2 -6x =5$
给方程两边同时加上一次项系数一半的平方,一次项系数为$-6$,一半为$-3$,平方为$9$,则:
$x^2 -6x +9 =5 +9$
整理得:$(x-3)^2=14$
对照$(x+p)^2=q$的形式,可得$p=-3$,$q=14$。
2. 分析直线$y=px+q$的图象:
代入$p$、$q$得直线解析式为$y=-3x+14$,其中一次项系数$k=-3<0$,说明直线从左上向右下倾斜;常数项$b=14>0$,说明直线与$y$轴交于正半轴。
因此直线经过第一、二、四象限,不经过第三象限。
【答案】
三
【知识点】
配方法解一元二次方程;一次函数的图象与性质
【点评】
本题是基础综合题,将一元二次方程的配方法和一次函数图象性质结合考查,解题的关键是准确算出$p$、$q$的值,再结合一次函数的性质判断象限,易错点是配方法中$p$的符号容易搞反。
【难度系数】
0.7
解题思路分为两步:第一步,运用配方法将给定的一元二次方程变形为$(x+p)^2=q$的形式,对应求出$p$和$q$的值;第二步,根据一次函数的斜率和截距的正负,判断直线$y=px+q$经过的象限,最终得出不经过的象限。配方法操作时要注意常数项移项要变号,配方时需给方程两边同时加一次项系数一半的平方,另外要注意$p$的符号不要写反。
【解析】
1. 用配方法解方程$x^2 -6x -5=0$:
首先移项,将常数项移到等号右侧,得:$x^2 -6x =5$
给方程两边同时加上一次项系数一半的平方,一次项系数为$-6$,一半为$-3$,平方为$9$,则:
$x^2 -6x +9 =5 +9$
整理得:$(x-3)^2=14$
对照$(x+p)^2=q$的形式,可得$p=-3$,$q=14$。
2. 分析直线$y=px+q$的图象:
代入$p$、$q$得直线解析式为$y=-3x+14$,其中一次项系数$k=-3<0$,说明直线从左上向右下倾斜;常数项$b=14>0$,说明直线与$y$轴交于正半轴。
因此直线经过第一、二、四象限,不经过第三象限。
【答案】
三
【知识点】
配方法解一元二次方程;一次函数的图象与性质
【点评】
本题是基础综合题,将一元二次方程的配方法和一次函数图象性质结合考查,解题的关键是准确算出$p$、$q$的值,再结合一次函数的性质判断象限,易错点是配方法中$p$的符号容易搞反。
【难度系数】
0.7
6. 提升题 若实数$a,b,c$满足$a^2 - 2a - b = 0, 2a^2 + b^2 - 4a + 2b = 2 - c$, 则$c$的最大值为。
答案
$\boldsymbol{5}$
解析
【分析】
解题时先从第一个等式入手,先推导得到a²-2a与b的关系,同时利用完全平方的非负性求出b的取值范围;再将第二个等式中含a的项整体替换为含b的代数式,整理得到c关于b的表达式,对表达式配方后结合b的取值范围,利用平方的非负性即可求出c的最大值。
【解析】
1. 由第一个方程$a^2 - 2a - b = 0$,变形可得:
$a^2 - 2a = b$ ①,
将等式左边配方得$(a-1)^2 = b + 1$,
根据完全平方的非负性,$(a-1)^2≥0$,因此$b+1≥0$,即$b≥ -1$。
2. 整理第二个方程$2a^2 + b^2 - 4a + 2b = 2 - c$,
将左边的$2a^2-4a$变形为$2(a^2-2a)$,把①代入得:
$2b + b^2 + 2b = 2 - c$,
整理得$b^2 +4b = 2 - c$,移项得$c = 2 - b^2 -4b$。
3. 对c的表达式配方:
$c = 2 - (b^2 +4b) = 2 - [(b+2)^2 -4] = 6 - (b+2)^2$。
因为$(b+2)^2≥0$,且$b≥-1$,因此当$b=-1$时,$(b+2)^2$取最小值$(-1+2)^2=1$,此时c取得最大值:
$c_{\mathrm{max}}=6 - 1=5$。
【答案】
$\boldsymbol{5}$
【知识点】
完全平方的非负性;配方法的应用;整体代入思想
【点评】
本题属于代数最值类的提升题,核心考察整体代入思想和配方法的灵活运用,解题时要注意不能忽略由第一个方程推导得到的b的取值范围,否则会错误认为$b=-2$时c取最大值,得到错误结果。
【难度系数】
0.5
解题时先从第一个等式入手,先推导得到a²-2a与b的关系,同时利用完全平方的非负性求出b的取值范围;再将第二个等式中含a的项整体替换为含b的代数式,整理得到c关于b的表达式,对表达式配方后结合b的取值范围,利用平方的非负性即可求出c的最大值。
【解析】
1. 由第一个方程$a^2 - 2a - b = 0$,变形可得:
$a^2 - 2a = b$ ①,
将等式左边配方得$(a-1)^2 = b + 1$,
根据完全平方的非负性,$(a-1)^2≥0$,因此$b+1≥0$,即$b≥ -1$。
2. 整理第二个方程$2a^2 + b^2 - 4a + 2b = 2 - c$,
将左边的$2a^2-4a$变形为$2(a^2-2a)$,把①代入得:
$2b + b^2 + 2b = 2 - c$,
整理得$b^2 +4b = 2 - c$,移项得$c = 2 - b^2 -4b$。
3. 对c的表达式配方:
$c = 2 - (b^2 +4b) = 2 - [(b+2)^2 -4] = 6 - (b+2)^2$。
因为$(b+2)^2≥0$,且$b≥-1$,因此当$b=-1$时,$(b+2)^2$取最小值$(-1+2)^2=1$,此时c取得最大值:
$c_{\mathrm{max}}=6 - 1=5$。
【答案】
$\boldsymbol{5}$
【知识点】
完全平方的非负性;配方法的应用;整体代入思想
【点评】
本题属于代数最值类的提升题,核心考察整体代入思想和配方法的灵活运用,解题时要注意不能忽略由第一个方程推导得到的b的取值范围,否则会错误认为$b=-2$时c取最大值,得到错误结果。
【难度系数】
0.5
7. 解下列方程:
(1) $(3x - 1)^2 - 25 = 0$;
(2) $x^2 - 2x - 6 = 0$。
(1) $(3x - 1)^2 - 25 = 0$;
(2) $x^2 - 2x - 6 = 0$。
答案
解:
(1) 移项,得
$(3x-1)^2 = 25$
两边直接开平方,得
$3x - 1 = \pm5$
当$3x - 1 = 5$时,解得$x_1=2$;
当$3x - 1 = -5$时,解得$x_2=-\frac{4}{3}$。
(2) 移项,得
$x^2 - 2x = 6$
配方,两边同时加1,得
$x^2 - 2x + 1 = 6 + 1$
即$(x-1)^2 = 7$
两边直接开平方,得
$x - 1 = \pm\sqrt{7}$
解得$x_1=1+\sqrt{7}$,$x_2=1-\sqrt{7}$。
(1) 移项,得
$(3x-1)^2 = 25$
两边直接开平方,得
$3x - 1 = \pm5$
当$3x - 1 = 5$时,解得$x_1=2$;
当$3x - 1 = -5$时,解得$x_2=-\frac{4}{3}$。
(2) 移项,得
$x^2 - 2x = 6$
配方,两边同时加1,得
$x^2 - 2x + 1 = 6 + 1$
即$(x-1)^2 = 7$
两边直接开平方,得
$x - 1 = \pm\sqrt{7}$
解得$x_1=1+\sqrt{7}$,$x_2=1-\sqrt{7}$。
解析
【分析】
这两道是一元二次方程求解的基础题,需根据方程结构选择最简便的解法。第(1)题方程左边是完全平方式减常数,可先移项将方程转化为“完全平方式=正数”的形式,用直接开平方法将二次方程降为两个一元一次方程求解;第(2)题二次项系数为1,一次项系数是偶数,适合用配方法:先移项把常数项放到等号右边,再给方程两边加一次项系数一半的平方,将左边配成完全平方式,再开平方求解。
【解析】
(1) 移项,得
$(3x-1)^2 = 25$
两边直接开平方,得
$3x - 1 = \pm5$
当$3x - 1 = 5$时,解得$x_1=2$;
当$3x - 1 = -5$时,解得$x_2=-\frac{4}{3}$。
(2) 移项,得
$x^2 - 2x = 6$
配方,两边同时加1,得
$x^2 - 2x + 1 = 6 + 1$
即$(x-1)^2 = 7$
两边直接开平方,得
$x - 1 = \pm\sqrt{7}$
解得$x_1=1+\sqrt{7}$,$x_2=1-\sqrt{7}$。
【答案】
(1)$x_1=2$,$x_2=-\dfrac{4}{3}$;(2)$x_1=1+\sqrt{7}$,$x_2=1-\sqrt{7}$
【知识点】
1.直接开平方法解一元二次方程 2.配方法解一元二次方程
【点评】
本题考查一元二次方程的基础解法,解题时可根据方程的特征灵活选择解法简化运算:直接开平方法适用于形如$(ax+b)^2=c\ (c≥0)$的方程,配方法需要熟练掌握完全平方公式的变形技巧,是后续学习其他解法的基础。
【难度系数】
0.85
这两道是一元二次方程求解的基础题,需根据方程结构选择最简便的解法。第(1)题方程左边是完全平方式减常数,可先移项将方程转化为“完全平方式=正数”的形式,用直接开平方法将二次方程降为两个一元一次方程求解;第(2)题二次项系数为1,一次项系数是偶数,适合用配方法:先移项把常数项放到等号右边,再给方程两边加一次项系数一半的平方,将左边配成完全平方式,再开平方求解。
【解析】
(1) 移项,得
$(3x-1)^2 = 25$
两边直接开平方,得
$3x - 1 = \pm5$
当$3x - 1 = 5$时,解得$x_1=2$;
当$3x - 1 = -5$时,解得$x_2=-\frac{4}{3}$。
(2) 移项,得
$x^2 - 2x = 6$
配方,两边同时加1,得
$x^2 - 2x + 1 = 6 + 1$
即$(x-1)^2 = 7$
两边直接开平方,得
$x - 1 = \pm\sqrt{7}$
解得$x_1=1+\sqrt{7}$,$x_2=1-\sqrt{7}$。
【答案】
(1)$x_1=2$,$x_2=-\dfrac{4}{3}$;(2)$x_1=1+\sqrt{7}$,$x_2=1-\sqrt{7}$
【知识点】
1.直接开平方法解一元二次方程 2.配方法解一元二次方程
【点评】
本题考查一元二次方程的基础解法,解题时可根据方程的特征灵活选择解法简化运算:直接开平方法适用于形如$(ax+b)^2=c\ (c≥0)$的方程,配方法需要熟练掌握完全平方公式的变形技巧,是后续学习其他解法的基础。
【难度系数】
0.85
8.已知关于$x$的一元二次方程$(a-3)x^2 -8x+a^2 -1=0$。
(1)若方程有一个根为0,求实数$a$的值。
(2)当$a=4$时,等腰三角形$ABC$的底边长和腰长分别是一元二次方程$(a-3)x^2 -8x+a^2 -1=0$的两个根,求等腰三角形$ABC$的周长。
(1)若方程有一个根为0,求实数$a$的值。
(2)当$a=4$时,等腰三角形$ABC$的底边长和腰长分别是一元二次方程$(a-3)x^2 -8x+a^2 -1=0$的两个根,求等腰三角形$ABC$的周长。
答案
解:
(1) ∵方程有一个根为0,
∴将$x=0$代入方程$(a-3)x^2 -8x+a^2 -1=0$,得:
$a^2 -1=0$,
解得$a=1$或$a=-1$。
又∵该方程是一元二次方程,
∴二次项系数$a-3≠0$,即$a≠3$,
∴实数$a$的值为1或-1。
(2) 当$a=4$时,代入原方程得:
$(4-3)x^2 -8x +4^2 -1=0$,
整理得$x^2 -8x +15=0$,
因式分解得$(x-3)(x-5)=0$,
解得$x_1=3$,$x_2=5$。
分两种情况计算:
① 若等腰三角形$ABC$的腰长为3,底边长为5,
三边3、3、5满足三角形三边关系,
此时周长为$3+3+5=11$;
② 若等腰三角形$ABC$的腰长为5,底边长为3,
三边5、5、3满足三角形三边关系,
此时周长为$5+5+3=13$。
∴等腰三角形$ABC$的周长为11或13。
(1) ∵方程有一个根为0,
∴将$x=0$代入方程$(a-3)x^2 -8x+a^2 -1=0$,得:
$a^2 -1=0$,
解得$a=1$或$a=-1$。
又∵该方程是一元二次方程,
∴二次项系数$a-3≠0$,即$a≠3$,
∴实数$a$的值为1或-1。
(2) 当$a=4$时,代入原方程得:
$(4-3)x^2 -8x +4^2 -1=0$,
整理得$x^2 -8x +15=0$,
因式分解得$(x-3)(x-5)=0$,
解得$x_1=3$,$x_2=5$。
分两种情况计算:
① 若等腰三角形$ABC$的腰长为3,底边长为5,
三边3、3、5满足三角形三边关系,
此时周长为$3+3+5=11$;
② 若等腰三角形$ABC$的腰长为5,底边长为3,
三边5、5、3满足三角形三边关系,
此时周长为$5+5+3=13$。
∴等腰三角形$ABC$的周长为11或13。
解析
【分析】
(1) 已知方程有一个根为0,根据方程根的定义,将x=0代入原方程即可得到关于a的方程,求解a的取值;同时题目明确是一元二次方程,因此二次项系数不能为0,需要对求得的a值进行验证,排除不符合要求的取值。
(2) 先将a=4代入原方程,解出方程的两个根;再结合等腰三角形两腰相等的性质,分两种情况讨论:腰长为3底边长为5、腰长为5底边长为3,每种情况都要验证三边是否满足三角形三边关系(两边之和大于第三边),符合条件的再计算对应的周长即可。
【解析】
(1)
∵方程有一个根为0,
∴将$x=0$代入方程$(a-3)x^2 -8x+a^2 -1=0$,得:
$a^2 -1=0$,
解得$a=1$或$a=-1$。
又
∵该方程是一元二次方程,
∴二次项系数$a-3≠0$,即$a≠3$,
∴实数$a$的值为1或-1。
(2) 当$a=4$时,代入原方程得:
$(4-3)x^2 -8x +4^2 -1=0$,
整理得$x^2 -8x +15=0$,
因式分解得$(x-3)(x-5)=0$,
解得$x_1=3$,$x_2=5$。
分两种情况计算:
① 若等腰三角形$ABC$的腰长为3,底边长为5,
三边3、3、5满足三角形三边关系,
此时周长为$3+3+5=11$;
② 若等腰三角形$ABC$的腰长为5,底边长为3,
三边5、5、3满足三角形三边关系,
此时周长为$5+5+3=13$。
∴等腰三角形$ABC$的周长为11或13。
【答案】
(1) $a=1$或$a=-1$;
(2) 11或13
【知识点】
1. 一元二次方程的定义与根的意义
2. 因式分解法解一元二次方程
3. 等腰三角形性质与三边关系
【点评】
本题属于基础综合题,将一元二次方程知识与几何图形性质相结合,解题时要注意题目隐含条件:一元二次方程二次项系数不为0、三角形三边需满足两边之和大于第三边,同时要熟练运用分类讨论思想,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.7
(1) 已知方程有一个根为0,根据方程根的定义,将x=0代入原方程即可得到关于a的方程,求解a的取值;同时题目明确是一元二次方程,因此二次项系数不能为0,需要对求得的a值进行验证,排除不符合要求的取值。
(2) 先将a=4代入原方程,解出方程的两个根;再结合等腰三角形两腰相等的性质,分两种情况讨论:腰长为3底边长为5、腰长为5底边长为3,每种情况都要验证三边是否满足三角形三边关系(两边之和大于第三边),符合条件的再计算对应的周长即可。
【解析】
(1)
∵方程有一个根为0,
∴将$x=0$代入方程$(a-3)x^2 -8x+a^2 -1=0$,得:
$a^2 -1=0$,
解得$a=1$或$a=-1$。
又
∵该方程是一元二次方程,
∴二次项系数$a-3≠0$,即$a≠3$,
∴实数$a$的值为1或-1。
(2) 当$a=4$时,代入原方程得:
$(4-3)x^2 -8x +4^2 -1=0$,
整理得$x^2 -8x +15=0$,
因式分解得$(x-3)(x-5)=0$,
解得$x_1=3$,$x_2=5$。
分两种情况计算:
① 若等腰三角形$ABC$的腰长为3,底边长为5,
三边3、3、5满足三角形三边关系,
此时周长为$3+3+5=11$;
② 若等腰三角形$ABC$的腰长为5,底边长为3,
三边5、5、3满足三角形三边关系,
此时周长为$5+5+3=13$。
∴等腰三角形$ABC$的周长为11或13。
【答案】
(1) $a=1$或$a=-1$;
(2) 11或13
【知识点】
1. 一元二次方程的定义与根的意义
2. 因式分解法解一元二次方程
3. 等腰三角形性质与三边关系
【点评】
本题属于基础综合题,将一元二次方程知识与几何图形性质相结合,解题时要注意题目隐含条件:一元二次方程二次项系数不为0、三角形三边需满足两边之和大于第三边,同时要熟练运用分类讨论思想,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.7
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