2026年同步练习册山东教育出版社九年级数学上册人教版第18页答案
已知以下三个二次方程恰有一个公共解:
①$ax^2 + bx + c = 0$;
②$bx^2 + cx + a = 0$;
③$cx^2 + ax + b = 0$。
(1)求这三个方程的公共解;

答案

(1)这三个方程的公共解为$x=1$.
(2)原式$=3$.

解析

【分析】
(1) 求三个方程的公共解时,可先设公共解为$x=α$,将其分别代入三个方程,再把得到的三个等式相加,对左边因式分解,结合二次项系数不为0的隐含条件和实数范围内代数式的取值特点推导公共解;
(2) 由第一问结论可得$a+b+c=0$,再利用立方和相关的因式分解公式变形$a^3+b^3+c^3$,代入所求分式化简即可得到结果,注意要保证分母$abc≠0$。
【解析】
(1) 设三个方程的公共解为$x=α$,将$x=α$分别代入方程①②③,可得:
$\begin{cases} aα^2 + bα + c = 0 \\ bα^2 + cα + a = 0 \\ cα^2 + aα + b = 0 \end{cases}$
将三个等式左右两边分别相加,得:
$(a+b+c)α^2 + (a+b+c)α + (a+b+c) = 0$
提取公因式后变形为:$(a+b+c)(α^2 + α + 1) = 0$
对于代数式$α^2 + α + 1$,其判别式$\Delta = 1^2 - 4×1×1 = -3 < 0$,因此在实数范围内$α^2 + α + 1 ≠ 0$,因此可得$a + b + c = 0$。
将$x=1$代入三个方程,左边均为$a×1^2 + b×1 + c = a+b+c=0$,满足所有方程,因此三个方程的公共解为$x=1$。
(2) 由(1)可知$a + b + c = 0$,根据因式分解公式:
$a^3 + b^3 + c^3 - 3abc = (a+b+c)(a^2 + b^2 + c^2 - ab - bc - ca)$
将$a+b+c=0$代入上式,得$a^3 + b^3 + c^3 - 3abc = 0$,即$a^3 + b^3 + c^3 = 3abc$。
因为三个方程都是二次方程,因此$a≠0、b≠0、c≠0$,即$abc≠0$,因此:
$\frac{a^3 + b^3 + c^3}{abc} = \frac{3abc}{abc} = 3$
【答案】
(1) 公共解为$\boldsymbol{x=1}$;(2) 式子的值为$\boldsymbol{3}$
【知识点】
一元二次方程的解、因式分解的应用、代数式化简
【点评】
本题解题的核心是通过设公共解代入方程相加得到$a+b+c=0$的关系,再结合因式分解公式完成代数式求值,解题过程中要注意二次方程二次项系数不为0的隐含条件,避免忽略分母不为0的要求。
【难度系数】
0.65
活动2 神奇的线段分割
下面是小陈同学的学习笔记,请认真阅读,并完成相应任务.
白银分割比
[学习背景]黄金分割比被称为比例之王,在艺术创作和建筑设计上有很多例子. 不过,事实上黄金分割符合的是西方美学,而东方美学更钟爱于白银分割.
[概念理解]如图1,C,D是线段AB上的点(点C在点D左侧),将线段AB分成三部分,$AC=BD>CD$,且$\frac{AC}{AB}=\frac{CD}{AC}$,则称点C,D为线段AB的白银分割点,即线段AB被点C,D白银分割,$\frac{AC}{AB}$的值叫作白银分割比.

[提出问题]白银分割比是多少呢?
[问题解决]若$AB=1$,求线段$AC$的长.
解:设$AC=x$,则$BD=x$,$CD=1-2x$.
根据概念,得$AC^2=AB·CD$.
$x^2=1-2x$.
移项,得$x^2+2x-1=0$.(依据)
……
任务:
(1)[问题解决]中的依据是
等式的基本性质
;
(2)补全[问题解决]的过程;
(3)如图2,已知线段AB,请用尺规作图法求作线段AB的白银分割点C,D.(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)

答案


(1)等式的基本性质
(2)$\because a=1,b=2,c=-1$,
$\therefore \Delta =b^2-4ac=8>0.$
$\therefore x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}=\frac{-2\pm2\sqrt{2}}{2}=-1\pm\sqrt{2}.$
$\therefore x_1=\sqrt{2}-1,x_2=-\sqrt{2}-1(舍去).$
$\therefore$线段$AC$的长为$\sqrt{2}-1.$
(3)以点$B$为圆心,$AB$的长为半径作弧,交$AB$的延长线于点$M$;分别以点$A$,$M$为圆心,大于$\frac{1}{2}AM$的长为半径作弧,两弧相交于点$H$,$K$,过点$H$,$K$作直线,以点$B$为圆心,$AB$的长为半径作弧,交直线$HK$于点$E$,则$AB=BE$,连接$AE$.以点$A$为圆心,$AB$的长为半径作弧,交$AE$于点$F$,则$EF=(\sqrt{2}-1)AB$,以点$A$为圆心,$EF$的长为半径作弧,交$AB$于点$C$,以点$B$为圆心,$EF$的长为半径作弧,交$AB$于点$D$.

解析

【分析】
(1) 观察方程变形过程,将等号右侧的$1-2x$移到左侧得到$x^2+2x-1=0$,该变形的依据是等式两边同时加或减同一个整式,等式仍然成立,即等式的基本性质。
(2) 要求$AC$的长,需解一元二次方程$x^2+2x-1=0$,可使用公式法求解:先计算判别式判断根的情况,再代入求根公式得到两根,结合线段长度为正的实际意义舍去负根即可。
(3) 由(2)可知$AC=(\sqrt{2}-1)AB$,首先构造长度为$\sqrt{2}AB$的线段:作$AB$的垂线构造等腰直角三角形,得到斜边长为$\sqrt{2}AB$,减去$AB$的长度即可得到$(\sqrt{2}-1)AB$,最后以此长度为半径,分别以$A$、$B$为端点向$AB$内部截线段,即可得到$C$、$D$点。
【解析】
(1) 方程$x^2=1-2x$移项得到$x^2+2x-1=0$,是依据等式的基本性质:等式两边同时加上$(2x-1)$,等式仍然成立。
(2) 用公式法解一元二次方程$x^2+2x-1=0$:
先确定二次项系数$a=1$,一次项系数$b=2$,常数项$c=-1$,
计算判别式:$\Delta =b^2-4ac=2^2-4×1×(-1)=8>0$,说明方程有两个不相等的实数根,
代入求根公式得:$x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}=\frac{-2\pm2\sqrt{2}}{2}=-1\pm\sqrt{2}$,
由于线段$AC$长度为正数,故负根$x=-1-\sqrt{2}$不符合实际,舍去,
因此$AC=\sqrt{2}-1$。
(3) 按照构造$(\sqrt{2}-1)AB$长度的思路作图:先延长$AB$到$M$使$BM=AB$,作$AM$的垂直平分线过点$B$,在垂直平分线上截取$BE=AB$,连接$AE$得到$AE=\sqrt{2}AB$,在$AE$上截取$AF=AB$得$EF=(\sqrt{2}-1)AB$,最后分别以$A$、$B$为圆心,$EF$长为半径作弧交$AB$于$C$、$D$即可。
【答案】
(1) 等式的基本性质
(2) $\because a=1,b=2,c=-1$,
$\therefore \Delta =b^2-4ac=8>0.$
$\therefore x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}=\frac{-2\pm2\sqrt{2}}{2}=-1\pm\sqrt{2}.$
$\therefore x_1=\sqrt{2}-1,x_2=-\sqrt{2}-1(舍去).$
$\therefore$线段$AC$的长为$\sqrt{2}-1.$
(3) 以点$B$为圆心,$AB$的长为半径作弧,交$AB$的延长线于点$M$;分别以点$A$,$M$为圆心,大于$\frac{1}{2}AM$的长为半径作弧,两弧相交于点$H$,$K$,过点$H$,$K$作直线,以点$B$为圆心,$AB$的长为半径作弧,交直线$HK$于点$E$,则$AB=BE$,连接$AE$.以点$A$为圆心,$AB$的长为半径作弧,交$AE$于点$F$,则$EF=(\sqrt{2}-1)AB$,以点$A$为圆心,$EF$的长为半径作弧,交$AB$于点$C$,以点$B$为圆心,$EF$的长为半径作弧,交$AB$于点$D$.

【知识点】
等式的性质,一元二次方程的解法,尺规作图
【点评】
本题以新定义“白银分割”为载体,既考查了基础概念的理解应用能力,也考查了一元二次方程求解能力和尺规作图的动手操作能力,有助于提升学生的知识迁移能力和阅读理解能力。
【难度系数】
0.7