1. 已知下面三个关于 x 的一元二次方程 $ax^{2}+bx + c = 0$,$bx^{2}+cx + a = 0$,$cx^{2}+ax + b = 0$恰好有一个相同的实数根 $a$,则 $a + b + c$的值为(
A.0
B.1
C.3
D.不确定
A
)A.0
B.1
C.3
D.不确定
答案
A
解析
因为$a$是三个方程的相同实数根,所以将$x = a$分别代入三个方程:
1. $a \cdot a^{2} + b \cdot a + c = 0$,即$a^{3} + ab + c = 0$;
2. $b \cdot a^{2} + c \cdot a + a = 0$,即$ba^{2} + ca + a = 0$;
3. $c \cdot a^{2} + a \cdot a + b = 0$,即$ca^{2} + a^{2} + b = 0$。
将上述三个等式左右两边分别相加:
$(a^{3} + ab + c) + (ba^{2} + ca + a) + (ca^{2} + a^{2} + b) = 0$
整理得:
$a^{3} + ba^{2} + ca^{2} + a^{2} + ab + ca + b + c = 0$
提取公因式:
$a^{3} + a^{2}(b + c + 1) + a(b + c) + (b + c) = 0$
设$S = b + c$,则方程变为:
$a^{3} + a^{2}(S + 1) + aS + S = 0$
进一步整理:
$a^{3} + a^{2} + S(a^{2} + a + 1) = 0$
解得:
$S = -\frac{a^{3} + a^{2}}{a^{2} + a + 1} = -\frac{a^{2}(a + 1)}{a^{2} + a + 1}$
因为$a$是方程$ax^{2} + bx + c = 0$的根,且方程是一元二次方程,所以$a \neq 0$。若$a + b + c \neq 0$,则$S = b + c = -a$,代入上式得:
$-a = -\frac{a^{2}(a + 1)}{a^{2} + a + 1}$
化简得:
$a(a^{2} + a + 1) = a^{2}(a + 1)$
$a^{3} + a^{2} + a = a^{3} + a^{2}$
即$a = 0$,与$a \neq 0$矛盾。因此$a + b + c = 0$。
A
1. $a \cdot a^{2} + b \cdot a + c = 0$,即$a^{3} + ab + c = 0$;
2. $b \cdot a^{2} + c \cdot a + a = 0$,即$ba^{2} + ca + a = 0$;
3. $c \cdot a^{2} + a \cdot a + b = 0$,即$ca^{2} + a^{2} + b = 0$。
将上述三个等式左右两边分别相加:
$(a^{3} + ab + c) + (ba^{2} + ca + a) + (ca^{2} + a^{2} + b) = 0$
整理得:
$a^{3} + ba^{2} + ca^{2} + a^{2} + ab + ca + b + c = 0$
提取公因式:
$a^{3} + a^{2}(b + c + 1) + a(b + c) + (b + c) = 0$
设$S = b + c$,则方程变为:
$a^{3} + a^{2}(S + 1) + aS + S = 0$
进一步整理:
$a^{3} + a^{2} + S(a^{2} + a + 1) = 0$
解得:
$S = -\frac{a^{3} + a^{2}}{a^{2} + a + 1} = -\frac{a^{2}(a + 1)}{a^{2} + a + 1}$
因为$a$是方程$ax^{2} + bx + c = 0$的根,且方程是一元二次方程,所以$a \neq 0$。若$a + b + c \neq 0$,则$S = b + c = -a$,代入上式得:
$-a = -\frac{a^{2}(a + 1)}{a^{2} + a + 1}$
化简得:
$a(a^{2} + a + 1) = a^{2}(a + 1)$
$a^{3} + a^{2} + a = a^{3} + a^{2}$
即$a = 0$,与$a \neq 0$矛盾。因此$a + b + c = 0$。
A
2. 已知关于 x 的方程 $(m - 2)x^{m^{2}}+(m - 3)x + 1 = 0$。当 m 为何值时,它是一元二次方程?
答案
$ m = \pm \sqrt{2} $
解析
要使方程$(m - 2)x^{m^{2}}+(m - 3)x + 1 = 0$是一元二次方程,需满足:
1. 未知数最高次数为$2$,即$m^2 = 2$,解得$m = \pm \sqrt{2}$;
2. 二次项系数不为$0$,即$m - 2 \neq 0$,解得$m \neq 2$。
综上,$m = \pm \sqrt{2}$。
1. 未知数最高次数为$2$,即$m^2 = 2$,解得$m = \pm \sqrt{2}$;
2. 二次项系数不为$0$,即$m - 2 \neq 0$,解得$m \neq 2$。
综上,$m = \pm \sqrt{2}$。
3. 解关于 x 的方程:$(a + 1)x^{2}-6ax + 9(a - 1)= 0$。
答案
$ x_1 = 3, x_2 = \frac{3a - 3}{a + 1} $
解析
当$a + 1 = 0$,即$a = -1$时,方程化为$6x - 18 = 0$,解得$x = 3$;
当$a + 1 \neq 0$,即$a \neq -1$时,$\Delta = (-6a)^2 - 4(a + 1) \cdot 9(a - 1) = 36$,
$x = \frac{6a \pm \sqrt{36}}{2(a + 1)} = \frac{6a \pm 6}{2(a + 1)}$,
解得$x_1 = 3$,$x_2 = \frac{3a - 3}{a + 1}$。
综上,当$a = -1$时,$x = 3$;当$a \neq -1$时,$x_1 = 3$,$x_2 = \frac{3a - 3}{a + 1}$。
当$a + 1 \neq 0$,即$a \neq -1$时,$\Delta = (-6a)^2 - 4(a + 1) \cdot 9(a - 1) = 36$,
$x = \frac{6a \pm \sqrt{36}}{2(a + 1)} = \frac{6a \pm 6}{2(a + 1)}$,
解得$x_1 = 3$,$x_2 = \frac{3a - 3}{a + 1}$。
综上,当$a = -1$时,$x = 3$;当$a \neq -1$时,$x_1 = 3$,$x_2 = \frac{3a - 3}{a + 1}$。
4. 阅读下列材料:“$a^{2}\geq0$”这个结论在数学中非常有用,有时我们需要将代数式配成完全平方式。例如:$x^{2}+4x + 5 = x^{2}+4x + 4 + 1= (x + 2)^{2}+1$,$\because(x + 2)^{2}\geq0$,$\therefore(x + 2)^{2}+1\geq1$,$\therefore x^{2}+4x + 5\geq1$。试利用“配方法”解决下列问题:
(1) 填空:$x^{2}-4x + 5= (x$
(2) 比较代数式 $x^{2}-1$与 $2x - 3$的大小;
(3) 若 $a$,$b$,$c$是 $\triangle ABC$的三边长,满足 $a^{2}+b^{2}= 10a + 8b - 41$,$c$是 $\triangle ABC$中的最长边,且 $c$为整数,那么 $c$可能是哪几个数?
(2)$ x^2 - 1 - (2x - 3) = x^2 - 2x + 2 = (x - 1)^2 + 1 $,
∵$ (x - 1)^2 \geq 0 $,
∴$ (x - 1)^2 + 1 > 0 $,
∴$ x^2 - 1 > 2x - 3 $。
(3)由题意可得,$ a^2 - 10a + 25 + b^2 - 8b + 16 = 0 $,即$ (a - 5)^2 + (b - 4)^2 = 0 $,
∴$ a - 5 = 0, b - 4 = 0 $,
∴$ a = 5, b = 4 $,
∴$ 1 < c < 9 $。
∵c 是△ABC 中的最长边,且 c 为整数,
∴$ 5 < c < 9 $,
∴c 可能是 6,7,8。
(1) 填空:$x^{2}-4x + 5= (x$
-2
$)^{2}+$1
;(2) 比较代数式 $x^{2}-1$与 $2x - 3$的大小;
(3) 若 $a$,$b$,$c$是 $\triangle ABC$的三边长,满足 $a^{2}+b^{2}= 10a + 8b - 41$,$c$是 $\triangle ABC$中的最长边,且 $c$为整数,那么 $c$可能是哪几个数?
(2)$ x^2 - 1 - (2x - 3) = x^2 - 2x + 2 = (x - 1)^2 + 1 $,
∵$ (x - 1)^2 \geq 0 $,
∴$ (x - 1)^2 + 1 > 0 $,
∴$ x^2 - 1 > 2x - 3 $。
(3)由题意可得,$ a^2 - 10a + 25 + b^2 - 8b + 16 = 0 $,即$ (a - 5)^2 + (b - 4)^2 = 0 $,
∴$ a - 5 = 0, b - 4 = 0 $,
∴$ a = 5, b = 4 $,
∴$ 1 < c < 9 $。
∵c 是△ABC 中的最长边,且 c 为整数,
∴$ 5 < c < 9 $,
∴c 可能是 6,7,8。
答案
解:
(1) -2 1
(2)$ x^2 - 1 - (2x - 3) = x^2 - 2x + 2 = (x - 1)^2 + 1 $,
∵$ (x - 1)^2 \geq 0 $,
∴$ (x - 1)^2 + 1 > 0 $,
∴$ x^2 - 1 > 2x - 3 $。
(3)由题意可得,$ a^2 - 10a + 25 + b^2 - 8b + 16 = 0 $,即$ (a - 5)^2 + (b - 4)^2 = 0 $,
∴$ a - 5 = 0, b - 4 = 0 $,
∴$ a = 5, b = 4 $,
∴$ 1 < c < 9 $。
∵c 是△ABC 中的最长边,且 c 为整数,
∴$ 5 < c < 9 $,
∴c 可能是 6,7,8。
(1) -2 1
(2)$ x^2 - 1 - (2x - 3) = x^2 - 2x + 2 = (x - 1)^2 + 1 $,
∵$ (x - 1)^2 \geq 0 $,
∴$ (x - 1)^2 + 1 > 0 $,
∴$ x^2 - 1 > 2x - 3 $。
(3)由题意可得,$ a^2 - 10a + 25 + b^2 - 8b + 16 = 0 $,即$ (a - 5)^2 + (b - 4)^2 = 0 $,
∴$ a - 5 = 0, b - 4 = 0 $,
∴$ a = 5, b = 4 $,
∴$ 1 < c < 9 $。
∵c 是△ABC 中的最长边,且 c 为整数,
∴$ 5 < c < 9 $,
∴c 可能是 6,7,8。
5. 关于 x 的一元二次方程 $ax^{2}+bx + c = 0(a\neq0)$,给出下列说法:①若 $a + c = 0$,则方程必有两个实数根;②若 $a + b + c = 0$,则方程必有两个实数根;③若 $b = 2a + 3c$,则方程有两个不相等的实数根;④若 $b^{2}-5ac\lt0$,则方程一定没有实数根。其中说法正确的序号是(
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
A
)A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
答案
A
解析
①若$a + c = 0$,则$c=-a$,$\Delta = b^{2}-4ac = b^{2}-4a(-a)=b^{2}+4a^{2}$,$\because a\neq0$,$\therefore b^{2}+4a^{2}\geq4a^{2}>0$,方程必有两个实数根;
②若$a + b + c = 0$,则$b=-a - c$,$\Delta = (-a - c)^{2}-4ac=(a - c)^{2}\geq0$,方程必有两个实数根;
③若$b = 2a + 3c$,$\Delta=(2a + 3c)^{2}-4ac=4a^{2}+12ac + 9c^{2}-4ac=4a^{2}+8ac + 9c^{2}=4(a + c)^{2}+5c^{2}$,$\because a\neq0$,$\therefore 4(a + c)^{2}+5c^{2}\geq5c^{2}$,若$c\neq0$,$\Delta>0$;若$c = 0$,则$b = 2a$,$\Delta=4a^{2}>0$,方程有两个不相等的实数根;
④若$b^{2}-5ac<0$,当$ac>0$时,$b^{2}<5ac$,但$\Delta = b^{2}-4ac$可能大于0,例如$a = 1$,$c = 1$,$b^{2}=4.5$,$\Delta=4.5 - 4=0.5>0$,方程有实数根,故④错误。
正确的序号是①②③,答案选A。
②若$a + b + c = 0$,则$b=-a - c$,$\Delta = (-a - c)^{2}-4ac=(a - c)^{2}\geq0$,方程必有两个实数根;
③若$b = 2a + 3c$,$\Delta=(2a + 3c)^{2}-4ac=4a^{2}+12ac + 9c^{2}-4ac=4a^{2}+8ac + 9c^{2}=4(a + c)^{2}+5c^{2}$,$\because a\neq0$,$\therefore 4(a + c)^{2}+5c^{2}\geq5c^{2}$,若$c\neq0$,$\Delta>0$;若$c = 0$,则$b = 2a$,$\Delta=4a^{2}>0$,方程有两个不相等的实数根;
④若$b^{2}-5ac<0$,当$ac>0$时,$b^{2}<5ac$,但$\Delta = b^{2}-4ac$可能大于0,例如$a = 1$,$c = 1$,$b^{2}=4.5$,$\Delta=4.5 - 4=0.5>0$,方程有实数根,故④错误。
正确的序号是①②③,答案选A。
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