一、选择题
1. 方程① $(2x - 1)^2 = 5$,② $x^2 - x - 1 = 0$,③ $x(x - \sqrt{3}) = \sqrt{3} - x$,解上述方程最适当的方法分别为(
A.因式分解法,公式法,因式分解法
B.直接开平方法,公式法,因式分解法
C.公式法,配方法,公式法
D.直接开平方法,配方法,公式法
1. 方程① $(2x - 1)^2 = 5$,② $x^2 - x - 1 = 0$,③ $x(x - \sqrt{3}) = \sqrt{3} - x$,解上述方程最适当的方法分别为(
B
)。A.因式分解法,公式法,因式分解法
B.直接开平方法,公式法,因式分解法
C.公式法,配方法,公式法
D.直接开平方法,配方法,公式法
答案
1. B
解析
【分析】
要判断每个方程最适当的解法,需根据方程的形式特征来选择:
1. 对于方程①$(2x - 1)^2 = 5$,左边是完全平方式,右边是正实数,符合直接开平方法的适用条件(形如$(ax+b)^2=c$,$c≥0$),优先用直接开平方法;
2. 方程②$x^2 - x - 1 = 0$,尝试因式分解时,判别式$\Delta=(-1)^2-4×1×(-1)=5$,不是完全平方数,无法直接因式分解,配方法步骤繁琐,而公式法适用于所有一元二次方程,因此最适合用公式法;
3. 方程③$x(x - \sqrt{3}) = \sqrt{3} - x$,将右边的项移到左边后,可提取公因式$(x-\sqrt{3})$,转化为乘积为0的形式,符合因式分解法的适用条件,优先用因式分解法。
结合以上分析,对应选项B。
【解析】
方程①$(2x - 1)^2 = 5$:
左边是完全平方式,右边为正数,直接开平方得$2x-1=\pm\sqrt{5}$,后续求解简单,最适当的方法是直接开平方法;
方程②$x^2 - x - 1 = 0$:
二次项系数为1,一次项系数为-1,常数项为-1,判别式$\Delta=1+4=5$,不是完全平方数,无法通过因式分解快速求解,配方法步骤较多,使用公式法(代入求根公式$x=\frac{-b\pm\sqrt{\Delta}}{2a}$)直接求解更高效;
方程③$x(x - \sqrt{3}) = \sqrt{3} - x$:
移项得$x(x - \sqrt{3}) + (x - \sqrt{3}) = 0$,提取公因式$(x - \sqrt{3})$得$(x - \sqrt{3})(x + 1)=0$,通过因式分解可快速得到方程的根,最适当的方法是因式分解法。
因此三个方程对应的解法依次是直接开平方法、公式法、因式分解法,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程解法选择,直接开平方法,因式分解法
【点评】
本题主要考查一元二次方程不同解法的适用场景,解题关键是根据方程的结构特征(如是否为完全平方式、能否因式分解等)选择最简便的解法,需熟练掌握直接开平方法、公式法、因式分解法的适用条件,避免盲目选择复杂解法。
【难度系数】
0.7
要判断每个方程最适当的解法,需根据方程的形式特征来选择:
1. 对于方程①$(2x - 1)^2 = 5$,左边是完全平方式,右边是正实数,符合直接开平方法的适用条件(形如$(ax+b)^2=c$,$c≥0$),优先用直接开平方法;
2. 方程②$x^2 - x - 1 = 0$,尝试因式分解时,判别式$\Delta=(-1)^2-4×1×(-1)=5$,不是完全平方数,无法直接因式分解,配方法步骤繁琐,而公式法适用于所有一元二次方程,因此最适合用公式法;
3. 方程③$x(x - \sqrt{3}) = \sqrt{3} - x$,将右边的项移到左边后,可提取公因式$(x-\sqrt{3})$,转化为乘积为0的形式,符合因式分解法的适用条件,优先用因式分解法。
结合以上分析,对应选项B。
【解析】
方程①$(2x - 1)^2 = 5$:
左边是完全平方式,右边为正数,直接开平方得$2x-1=\pm\sqrt{5}$,后续求解简单,最适当的方法是直接开平方法;
方程②$x^2 - x - 1 = 0$:
二次项系数为1,一次项系数为-1,常数项为-1,判别式$\Delta=1+4=5$,不是完全平方数,无法通过因式分解快速求解,配方法步骤较多,使用公式法(代入求根公式$x=\frac{-b\pm\sqrt{\Delta}}{2a}$)直接求解更高效;
方程③$x(x - \sqrt{3}) = \sqrt{3} - x$:
移项得$x(x - \sqrt{3}) + (x - \sqrt{3}) = 0$,提取公因式$(x - \sqrt{3})$得$(x - \sqrt{3})(x + 1)=0$,通过因式分解可快速得到方程的根,最适当的方法是因式分解法。
因此三个方程对应的解法依次是直接开平方法、公式法、因式分解法,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程解法选择,直接开平方法,因式分解法
【点评】
本题主要考查一元二次方程不同解法的适用场景,解题关键是根据方程的结构特征(如是否为完全平方式、能否因式分解等)选择最简便的解法,需熟练掌握直接开平方法、公式法、因式分解法的适用条件,避免盲目选择复杂解法。
【难度系数】
0.7
2. 若方程 $(x^2 + 1)^2 + 2(x^2 + 1) - 3 = 0$,则 $x^2 + 1$ 的值为(
A.1
B.$-3$
C.$-3$ 或 1
D.$-1$ 或 3
A
)。A.1
B.$-3$
C.$-3$ 或 1
D.$-1$ 或 3
答案
2. A
解析
设$ t = x^2 + 1 $,则原方程化为$ t^2 + 2t - 3 = 0 $。
因式分解得$ (t + 3)(t - 1) = 0 $,解得$ t = -3 $或$ t = 1 $。
因为$ x^2 ≥ 0 $,所以$ t = x^2 + 1 ≥ 1 $,故$ t = -3 $舍去。
因此,$ x^2 + 1 = 1 $。
A
因式分解得$ (t + 3)(t - 1) = 0 $,解得$ t = -3 $或$ t = 1 $。
因为$ x^2 ≥ 0 $,所以$ t = x^2 + 1 ≥ 1 $,故$ t = -3 $舍去。
因此,$ x^2 + 1 = 1 $。
A
3. 等腰三角形的两边的长是方程 $x^2 - 9x + 18 = 0$ 的两个根,则此三角形的周长为(
A.12
B.15
C.12 或 15
D.以上都不对
B
)。A.12
B.15
C.12 或 15
D.以上都不对
答案
3. B
解析
解方程$x^2 - 9x + 18 = 0$,因式分解得$(x - 3)(x - 6) = 0$,解得$x_1 = 3$,$x_2 = 6$。
情况一:若等腰三角形的腰长为$3$,底边长为$6$,则$3 + 3 = 6$,不满足三角形两边之和大于第三边,舍去。
情况二:若等腰三角形的腰长为$6$,底边长为$3$,则$6 + 3 > 6$,$6 + 6 > 3$,满足三角形三边关系,此时周长为$6 + 6 + 3 = 15$。
B
情况一:若等腰三角形的腰长为$3$,底边长为$6$,则$3 + 3 = 6$,不满足三角形两边之和大于第三边,舍去。
情况二:若等腰三角形的腰长为$6$,底边长为$3$,则$6 + 3 > 6$,$6 + 6 > 3$,满足三角形三边关系,此时周长为$6 + 6 + 3 = 15$。
B
二、填空题
4. 若 $a ≠ b$,则关于 $x$ 的方程 $(a - b)x^2 + (c - b)x + c - a = 0$ 必有一根是
4. 若 $a ≠ b$,则关于 $x$ 的方程 $(a - b)x^2 + (c - b)x + c - a = 0$ 必有一根是
$-1$
。答案
由于a≠b,考虑将c消除,注意到一次项系数为c-b,常数为c-a,代入-1:
a-b+b-c+c-a=0,则有个根-1
a-b+b-c+c-a=0,则有个根-1
解析
【分析】
要找出方程的必有一根,可通过代入特殊值消去参数a、b、c,或利用因式分解分析。观察方程各项系数:二次项系数为$a-b$,一次项系数为$c-b$,常数项为$c-a$,尝试代入$x=-1$可使左边代数式化简为0;也可通过因式分解得到含$(x+1)$的因式,从而确定必有一根。
【解析】
方法一:代入特殊值验证
因为$a≠b$,方程为$(a - b)x^2 + (c - b)x + c - a = 0$,将$x=-1$代入方程左边:
$\begin{aligned}&(a - b)×(-1)^2 + (c - b)×(-1) + c - a\\=&(a - b) - (c - b) + c - a\\=&a - b - c + b + c - a\\=&0\end{aligned}$
左边等于右边,故$x=-1$是方程的一个根。
方法二:因式分解法
对方程左边多项式因式分解:
$\begin{aligned}&(a - b)x^2 + (c - b)x + c - a\\=&(a - b)x^2 + [(c - a)+(a - b)]x + c - a\\=&(a - b)x(x + 1) + (c - a)(x + 1)\\=&[(a - b)x + (c - a)](x + 1)\end{aligned}$
令因式为0,得$x + 1=0$或$(a - b)x + (c - a)=0$,解得$x=-1$或$x=\frac{a - c}{a - b}$,因此方程必有一根为$-1$。
【答案】
$-1$
【知识点】
1. 一元二次方程的根
2. 因式分解法解方程
【点评】
本题考查一元二次方程根的判定,解题关键是观察系数特征,通过代入特殊值或因式分解快速消去参数,确定固定根的存在性,方法灵活多样,侧重对系数关系的观察与运用。
【难度系数】
0.6
要找出方程的必有一根,可通过代入特殊值消去参数a、b、c,或利用因式分解分析。观察方程各项系数:二次项系数为$a-b$,一次项系数为$c-b$,常数项为$c-a$,尝试代入$x=-1$可使左边代数式化简为0;也可通过因式分解得到含$(x+1)$的因式,从而确定必有一根。
【解析】
方法一:代入特殊值验证
因为$a≠b$,方程为$(a - b)x^2 + (c - b)x + c - a = 0$,将$x=-1$代入方程左边:
$\begin{aligned}&(a - b)×(-1)^2 + (c - b)×(-1) + c - a\\=&(a - b) - (c - b) + c - a\\=&a - b - c + b + c - a\\=&0\end{aligned}$
左边等于右边,故$x=-1$是方程的一个根。
方法二:因式分解法
对方程左边多项式因式分解:
$\begin{aligned}&(a - b)x^2 + (c - b)x + c - a\\=&(a - b)x^2 + [(c - a)+(a - b)]x + c - a\\=&(a - b)x(x + 1) + (c - a)(x + 1)\\=&[(a - b)x + (c - a)](x + 1)\end{aligned}$
令因式为0,得$x + 1=0$或$(a - b)x + (c - a)=0$,解得$x=-1$或$x=\frac{a - c}{a - b}$,因此方程必有一根为$-1$。
【答案】
$-1$
【知识点】
1. 一元二次方程的根
2. 因式分解法解方程
【点评】
本题考查一元二次方程根的判定,解题关键是观察系数特征,通过代入特殊值或因式分解快速消去参数,确定固定根的存在性,方法灵活多样,侧重对系数关系的观察与运用。
【难度系数】
0.6
5. 若 $x$,$y$ 都是实数,且满足 $(x^2 + y^2)(x^2 + y^2 - 1) = 12$,则 $x^2 + y^2$ 的值为
4
。答案
5. 4
解析
设$t = x^2 + y^2$,因为$x$,$y$都是实数,所以$t ≥ 0$。
原方程可化为$t(t - 1) = 12$,
展开得$t^2 - t - 12 = 0$,
因式分解得$(t - 4)(t + 3) = 0$,
解得$t = 4$或$t = -3$,
因为$t ≥ 0$,所以$t = -3$舍去,
故$x^2 + y^2 = 4$。
原方程可化为$t(t - 1) = 12$,
展开得$t^2 - t - 12 = 0$,
因式分解得$(t - 4)(t + 3) = 0$,
解得$t = 4$或$t = -3$,
因为$t ≥ 0$,所以$t = -3$舍去,
故$x^2 + y^2 = 4$。
6. 已知一个关于 $x$ 的一元二次方程的两根分别为 $x_1 = 1$,$x_2 = 2$。请写出一个符合条件的一元二次方程:
答案不唯一,如 $x^{2}-3x+2=0$
。答案
6. 答案不唯一,如 $x^{2}-3x+2=0$
解析
$x^{2}-3x+2=0$
三、解答题
7. 按指定的方法解方程:
(1) $(x + 2)^2 - 25 = 0$;(直接开平方法)
(2) $x^2 + 4x - 5 = 0$;(配方法)
(3) $(x + 2)^2 - 10(x + 2) + 25 = 0$;(因式分解法)
(4) $2x^2 - 7x + 3 = 0$。(公式法)
7. 按指定的方法解方程:
(1) $(x + 2)^2 - 25 = 0$;(直接开平方法)
(2) $x^2 + 4x - 5 = 0$;(配方法)
(3) $(x + 2)^2 - 10(x + 2) + 25 = 0$;(因式分解法)
(4) $2x^2 - 7x + 3 = 0$。(公式法)
答案
7. (1) $x_{1}=3$,$x_{2}=-7$ (2) $x_{1}=-5$,$x_{2}=1$ (3) $x_{1}=x_{2}=3$ (4) $x_{1}=\dfrac{1}{2}$,$x_{2}=3$
解析
(1) $(x + 2)^2 = 25$
$x + 2 = \pm 5$
$x + 2 = 5$ 或 $x + 2 = -5$
$x_1 = 3$,$x_2 = -7$
(2) $x^2 + 4x = 5$
$x^2 + 4x + 4 = 5 + 4$
$(x + 2)^2 = 9$
$x + 2 = \pm 3$
$x + 2 = 3$ 或 $x + 2 = -3$
$x_1 = 1$,$x_2 = -5$
(3) $[(x + 2) - 5]^2 = 0$
$(x - 3)^2 = 0$
$x - 3 = 0$
$x_1 = x_2 = 3$
(4) $a = 2$,$b = -7$,$c = 3$
$\Delta = b^2 - 4ac = (-7)^2 - 4 × 2 × 3 = 49 - 24 = 25$
$x = \dfrac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a} = \dfrac{7 \pm \sqrt{25}}{4} = \dfrac{7 \pm 5}{4}$
$x_1 = \dfrac{7 + 5}{4} = 3$,$x_2 = \dfrac{7 - 5}{4} = \dfrac{1}{2}$
$x + 2 = \pm 5$
$x + 2 = 5$ 或 $x + 2 = -5$
$x_1 = 3$,$x_2 = -7$
(2) $x^2 + 4x = 5$
$x^2 + 4x + 4 = 5 + 4$
$(x + 2)^2 = 9$
$x + 2 = \pm 3$
$x + 2 = 3$ 或 $x + 2 = -3$
$x_1 = 1$,$x_2 = -5$
(3) $[(x + 2) - 5]^2 = 0$
$(x - 3)^2 = 0$
$x - 3 = 0$
$x_1 = x_2 = 3$
(4) $a = 2$,$b = -7$,$c = 3$
$\Delta = b^2 - 4ac = (-7)^2 - 4 × 2 × 3 = 49 - 24 = 25$
$x = \dfrac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a} = \dfrac{7 \pm \sqrt{25}}{4} = \dfrac{7 \pm 5}{4}$
$x_1 = \dfrac{7 + 5}{4} = 3$,$x_2 = \dfrac{7 - 5}{4} = \dfrac{1}{2}$
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