例1 已知关于$x$的一元二次方程$2x^2 - 6x + m = 0$的一个根是1,求它的另一个根及$m$的值。
思路导引
方法一:根据方程根的概念,将$x=1$代入原方程可求出$m$的值,再通过解一元二次方程即可求得方程的另一个根。
方法二:可根据一元二次方程根与系数的关系求解,$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}$,$x_1 x_2 = \frac{c}{a}$,得到关于另一个根和$m$的二元一次方程组,通过求方程组的解即可求出方程的另一个根和$m$的值。
思路导引
方法一:根据方程根的概念,将$x=1$代入原方程可求出$m$的值,再通过解一元二次方程即可求得方程的另一个根。
方法二:可根据一元二次方程根与系数的关系求解,$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}$,$x_1 x_2 = \frac{c}{a}$,得到关于另一个根和$m$的二元一次方程组,通过求方程组的解即可求出方程的另一个根和$m$的值。
答案
方程的另一个根是2,$m$的值为4。
解析
【分析】
本题可通过两种思路求解:思路1:利用一元二次方程根的定义,将已知根代入原方程先求出m的值,再解一元二次方程得到另一个根;思路2:利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),通过两根之和直接求出另一根,再通过两根之积求出m的值,该方法无需解方程,计算更简便。
【解析】
方法一:利用根的定义求解
∵ $x=1$是方程$2x^2 -6x +m=0$的根,将$x=1$代入方程得:
$2×1^2 -6×1 +m=0$
解得:$m=4$
将$m=4$代入原方程得:$2x^2 -6x +4=0$
化简为:$x^2 -3x +2=0$
因式分解得:$(x-1)(x-2)=0$
解得:$x_1=1$,$x_2=2$
∴ 方程的另一个根为2。
方法二:利用根与系数的关系求解
设方程的另一个根为$x_2$,对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,两根满足$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$,$x_1x_2=\frac{c}{a}$。
本题中$a=2$,$b=-6$,$c=m$,已知一个根$x_1=1$:
由$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=\frac{6}{2}=3$,得$1+x_2=3$,解得$x_2=2$;
由$x_1x_2=\frac{c}{a}=\frac{m}{2}$,得$1×2=\frac{m}{2}$,解得$m=4$。
【答案】
方程的另一个根是2,$m$的值为4。
【知识点】
一元二次方程根的定义、根与系数的关系、一元二次方程的解法
【点评】
本题属于一元二次方程根的应用类基础题,两种解题方法均可得到正确结果,其中运用根与系数的关系求解更为快捷,可减少解方程的计算量,建议熟练掌握该方法在同类题型中的应用。
【难度系数】
0.8
本题可通过两种思路求解:思路1:利用一元二次方程根的定义,将已知根代入原方程先求出m的值,再解一元二次方程得到另一个根;思路2:利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),通过两根之和直接求出另一根,再通过两根之积求出m的值,该方法无需解方程,计算更简便。
【解析】
方法一:利用根的定义求解
∵ $x=1$是方程$2x^2 -6x +m=0$的根,将$x=1$代入方程得:
$2×1^2 -6×1 +m=0$
解得:$m=4$
将$m=4$代入原方程得:$2x^2 -6x +4=0$
化简为:$x^2 -3x +2=0$
因式分解得:$(x-1)(x-2)=0$
解得:$x_1=1$,$x_2=2$
∴ 方程的另一个根为2。
方法二:利用根与系数的关系求解
设方程的另一个根为$x_2$,对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,两根满足$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$,$x_1x_2=\frac{c}{a}$。
本题中$a=2$,$b=-6$,$c=m$,已知一个根$x_1=1$:
由$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=\frac{6}{2}=3$,得$1+x_2=3$,解得$x_2=2$;
由$x_1x_2=\frac{c}{a}=\frac{m}{2}$,得$1×2=\frac{m}{2}$,解得$m=4$。
【答案】
方程的另一个根是2,$m$的值为4。
【知识点】
一元二次方程根的定义、根与系数的关系、一元二次方程的解法
【点评】
本题属于一元二次方程根的应用类基础题,两种解题方法均可得到正确结果,其中运用根与系数的关系求解更为快捷,可减少解方程的计算量,建议熟练掌握该方法在同类题型中的应用。
【难度系数】
0.8
1.如果-1是方程$2x^2 + bx - 4 = 0$的一个根,则方程的另一个根是
2
,b是-2
。答案
1. 2 -2
解析
【分析】
解题有两种常用思路:思路1:利用方程根的定义,将已知根x=-1代入原方程,先求出b的值,再解完整的一元二次方程得到另一个根;思路2:利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),先通过两根之积的关系直接求出另一个根,再通过两根之和的关系求出b的值,第二种方法计算更简便。
【解析】
方法一(根与系数关系法):
设方程的另一个根为$x_1$,对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,两根之积为$\frac{c}{a}$,两根之和为$-\frac{b}{a}$。
本题中方程为$2x^2 + bx - 4 = 0$,$a=2$,$c=-4$,已知一个根为$-1$:
1. 求另一个根:$x_1 × (-1) = \frac{-4}{2} = -2$,解得$x_1=2$;
2. 求b的值:两根之和为$-1 + 2 = -\frac{b}{2}$,即$1 = -\frac{b}{2}$,解得$b=-2$。
方法二(代入法):
1. 把$x=-1$代入原方程得:$2× (-1)^2 + b× (-1) -4 = 0$,
计算得:$2 - b - 4 = 0$,解得$b=-2$;
2. 将$b=-2$代入原方程得:$2x^2 - 2x - 4 = 0$,
化简为$x^2 - x - 2 = 0$,因式分解得$(x-2)(x+1)=0$,
解得$x_1=2$,$x_2=-1$,即另一个根为2。
【答案】
2;-2
【知识点】
1. 一元二次方程根的定义
2. 根与系数的关系
【点评】
本题是一元二次方程根的应用的基础题型,两种解题方法均为课标要求掌握的内容,熟练运用根与系数的关系可大幅提升解题效率。
【难度系数】
0.9
解题有两种常用思路:思路1:利用方程根的定义,将已知根x=-1代入原方程,先求出b的值,再解完整的一元二次方程得到另一个根;思路2:利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),先通过两根之积的关系直接求出另一个根,再通过两根之和的关系求出b的值,第二种方法计算更简便。
【解析】
方法一(根与系数关系法):
设方程的另一个根为$x_1$,对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,两根之积为$\frac{c}{a}$,两根之和为$-\frac{b}{a}$。
本题中方程为$2x^2 + bx - 4 = 0$,$a=2$,$c=-4$,已知一个根为$-1$:
1. 求另一个根:$x_1 × (-1) = \frac{-4}{2} = -2$,解得$x_1=2$;
2. 求b的值:两根之和为$-1 + 2 = -\frac{b}{2}$,即$1 = -\frac{b}{2}$,解得$b=-2$。
方法二(代入法):
1. 把$x=-1$代入原方程得:$2× (-1)^2 + b× (-1) -4 = 0$,
计算得:$2 - b - 4 = 0$,解得$b=-2$;
2. 将$b=-2$代入原方程得:$2x^2 - 2x - 4 = 0$,
化简为$x^2 - x - 2 = 0$,因式分解得$(x-2)(x+1)=0$,
解得$x_1=2$,$x_2=-1$,即另一个根为2。
【答案】
2;-2
【知识点】
1. 一元二次方程根的定义
2. 根与系数的关系
【点评】
本题是一元二次方程根的应用的基础题型,两种解题方法均为课标要求掌握的内容,熟练运用根与系数的关系可大幅提升解题效率。
【难度系数】
0.9
2.已知关于$x$的一元二次方程$(m-\sqrt{2})x^2 + 3x + m^2 - 2 = 0$的一个根是0,求$m$的值。
答案
$m=-\sqrt{2}$。
解析
【分析】
解题时先抓住题目两个核心条件:一是该方程为一元二次方程,二是x=0是方程的根。首先回忆一元二次方程的定义,可得二次项系数不能为0,这是隐含的限制条件;再根据方程根的定义,将x=0代入原方程可得到关于m的方程,求解后结合二次项系数不为0的条件排除不符合要求的解,即可得到m的正确值。
【解析】
解:
∵ 方程$(m-\sqrt{2})x^2 + 3x + m^2 - 2 = 0$是一元二次方程
∴ 二次项系数不为0,即$m-\sqrt{2} ≠ 0$,解得$m ≠ \sqrt{2}$
又
∵ x=0是方程的一个根,将x=0代入原方程,得:
$(m-\sqrt{2}) × 0^2 + 3 × 0 + m^2 - 2 = 0$
化简得:$m^2 - 2 = 0$
解得:$m = \sqrt{2}$ 或 $m = -\sqrt{2}$
结合$m ≠ \sqrt{2}$的限制条件,舍去$m = \sqrt{2}$
∴ $m = -\sqrt{2}$
【答案】
$m=-\sqrt{2}$
【知识点】
1. 一元二次方程的定义
2. 方程根的定义
3. 直接开平方法解方程
【点评】
本题是一元二次方程的基础常考题,易错点是容易忽略一元二次方程二次项系数不为0的隐含条件,直接得出$m=\pm\sqrt{2}$的错误结论,解题时需注意先挖掘题目中的隐含限制条件,再求解验证。
【难度系数】
0.6
解题时先抓住题目两个核心条件:一是该方程为一元二次方程,二是x=0是方程的根。首先回忆一元二次方程的定义,可得二次项系数不能为0,这是隐含的限制条件;再根据方程根的定义,将x=0代入原方程可得到关于m的方程,求解后结合二次项系数不为0的条件排除不符合要求的解,即可得到m的正确值。
【解析】
解:
∵ 方程$(m-\sqrt{2})x^2 + 3x + m^2 - 2 = 0$是一元二次方程
∴ 二次项系数不为0,即$m-\sqrt{2} ≠ 0$,解得$m ≠ \sqrt{2}$
又
∵ x=0是方程的一个根,将x=0代入原方程,得:
$(m-\sqrt{2}) × 0^2 + 3 × 0 + m^2 - 2 = 0$
化简得:$m^2 - 2 = 0$
解得:$m = \sqrt{2}$ 或 $m = -\sqrt{2}$
结合$m ≠ \sqrt{2}$的限制条件,舍去$m = \sqrt{2}$
∴ $m = -\sqrt{2}$
【答案】
$m=-\sqrt{2}$
【知识点】
1. 一元二次方程的定义
2. 方程根的定义
3. 直接开平方法解方程
【点评】
本题是一元二次方程的基础常考题,易错点是容易忽略一元二次方程二次项系数不为0的隐含条件,直接得出$m=\pm\sqrt{2}$的错误结论,解题时需注意先挖掘题目中的隐含限制条件,再求解验证。
【难度系数】
0.6
例2 选择适当的方法解下列方程:
(1)$(x-1)^2 -64=0$;
(2)$x^2 -8x +12=0$;
(3)$3x(x-4)=2x -8$;
(4)$2x^2 +2\sqrt{5}x +1=0$。
(1)$(x-1)^2 -64=0$;
(2)$x^2 -8x +12=0$;
(3)$3x(x-4)=2x -8$;
(4)$2x^2 +2\sqrt{5}x +1=0$。
答案
(1)$x_1=9,x_2=-7$;
(2)$x_1=6,x_2=2$;
(3)$x_1=4,x_2=\dfrac{2}{3}$;
(4)$x_1=\dfrac{-\sqrt{5}+\sqrt{3}}{2},x_2=\dfrac{-\sqrt{5}-\sqrt{3}}{2}$。
(2)$x_1=6,x_2=2$;
(3)$x_1=4,x_2=\dfrac{2}{3}$;
(4)$x_1=\dfrac{-\sqrt{5}+\sqrt{3}}{2},x_2=\dfrac{-\sqrt{5}-\sqrt{3}}{2}$。
解析
【分析】
解一元二次方程需先观察方程的结构特征,选择最简便的解法:
1. 第(1)题方程左侧是完全平方式减常数,移项后可直接开平方降次,无需展开计算,步骤更简便;
2. 第(2)题二次项系数为1,常数项可拆分为两个整数的乘积,且两数之和等于一次项系数,适合用十字相乘法因式分解求解;
3. 第(3)题左右两侧存在公因式$(x-4)$,移项后提取公因式即可降次,避免展开整理的繁琐计算;
4. 第(4)题无明显因式分解特征,选择公式法求解,先计算判别式判断根的情况,再代入求根公式计算即可。
【解析】
(1) 移项得:$(x-1)^2=64$
直接开平方得:$x-1=\pm8$
即$x-1=8$或$x-1=-8$
解得:$x_1=9,x_2=-7$
(2) 十字相乘法因式分解得:$(x-2)(x-6)=0$
即$x-2=0$或$x-6=0$
解得:$x_1=2,x_2=6$
(3) 右侧提取公因式变形得:$3x(x-4)=2(x-4)$
移项得:$3x(x-4)-2(x-4)=0$
提取公因式$(x-4)$得:$(x-4)(3x-2)=0$
即$x-4=0$或$3x-2=0$
解得:$x_1=4,x_2=\dfrac{2}{3}$
(4) 由方程得$a=2,b=2\sqrt{5},c=1$
计算判别式:$\Delta=b^2-4ac=(2\sqrt{5})^2-4×2×1=20-8=12>0$
代入求根公式$x=\dfrac{-b\pm\sqrt{\Delta}}{2a}$得:
$x=\dfrac{-2\sqrt{5}\pm\sqrt{12}}{2×2}=\dfrac{-2\sqrt{5}\pm2\sqrt{3}}{4}=\dfrac{-\sqrt{5}\pm\sqrt{3}}{2}$
解得:$x_1=\dfrac{-\sqrt{5}+\sqrt{3}}{2},x_2=\dfrac{-\sqrt{5}-\sqrt{3}}{2}$
【答案】
(1)$x_1=9,x_2=-7$;
(2)$x_1=6,x_2=2$;
(3)$x_1=4,x_2=\dfrac{2}{3}$;
(4)$x_1=\dfrac{-\sqrt{5}+\sqrt{3}}{2},x_2=\dfrac{-\sqrt{5}-\sqrt{3}}{2}$
【知识点】
一元二次方程的解法、因式分解法、公式法
【点评】
本题考查一元二次方程解法的灵活选择,解题时优先选择简便方法可以减少计算量,降低出错概率,需要熟练掌握各类解法的适用特征。
【难度系数】
0.7
解一元二次方程需先观察方程的结构特征,选择最简便的解法:
1. 第(1)题方程左侧是完全平方式减常数,移项后可直接开平方降次,无需展开计算,步骤更简便;
2. 第(2)题二次项系数为1,常数项可拆分为两个整数的乘积,且两数之和等于一次项系数,适合用十字相乘法因式分解求解;
3. 第(3)题左右两侧存在公因式$(x-4)$,移项后提取公因式即可降次,避免展开整理的繁琐计算;
4. 第(4)题无明显因式分解特征,选择公式法求解,先计算判别式判断根的情况,再代入求根公式计算即可。
【解析】
(1) 移项得:$(x-1)^2=64$
直接开平方得:$x-1=\pm8$
即$x-1=8$或$x-1=-8$
解得:$x_1=9,x_2=-7$
(2) 十字相乘法因式分解得:$(x-2)(x-6)=0$
即$x-2=0$或$x-6=0$
解得:$x_1=2,x_2=6$
(3) 右侧提取公因式变形得:$3x(x-4)=2(x-4)$
移项得:$3x(x-4)-2(x-4)=0$
提取公因式$(x-4)$得:$(x-4)(3x-2)=0$
即$x-4=0$或$3x-2=0$
解得:$x_1=4,x_2=\dfrac{2}{3}$
(4) 由方程得$a=2,b=2\sqrt{5},c=1$
计算判别式:$\Delta=b^2-4ac=(2\sqrt{5})^2-4×2×1=20-8=12>0$
代入求根公式$x=\dfrac{-b\pm\sqrt{\Delta}}{2a}$得:
$x=\dfrac{-2\sqrt{5}\pm\sqrt{12}}{2×2}=\dfrac{-2\sqrt{5}\pm2\sqrt{3}}{4}=\dfrac{-\sqrt{5}\pm\sqrt{3}}{2}$
解得:$x_1=\dfrac{-\sqrt{5}+\sqrt{3}}{2},x_2=\dfrac{-\sqrt{5}-\sqrt{3}}{2}$
【答案】
(1)$x_1=9,x_2=-7$;
(2)$x_1=6,x_2=2$;
(3)$x_1=4,x_2=\dfrac{2}{3}$;
(4)$x_1=\dfrac{-\sqrt{5}+\sqrt{3}}{2},x_2=\dfrac{-\sqrt{5}-\sqrt{3}}{2}$
【知识点】
一元二次方程的解法、因式分解法、公式法
【点评】
本题考查一元二次方程解法的灵活选择,解题时优先选择简便方法可以减少计算量,降低出错概率,需要熟练掌握各类解法的适用特征。
【难度系数】
0.7
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