2026年新课程问题解决导学方案九年级数学上册人教版第11页答案
6. 下列配方法解方程$\frac{1}{2}x^2 -x -2=0$的四个步骤中,出现错误的是(
D
)


A.①
B.②
C.③
D.④

答案

6.D

解析

【分析】要判断配方法解方程的步骤是否正确,需按配方法解一元二次方程的标准步骤逐一核对:先将二次项系数化为1,再移项,接着在方程两边加一次项系数一半的平方把左边配成完全平方式,最后开平方时要注意正数有两个互为相反数的平方根,不能漏解。
【解析】逐个分析四个步骤:
1. 步骤①:原方程$\frac{1}{2}x^2 -x -2=0$,两边同乘2得$x^2-2x-4=0$,移项后得到$x^2-2x=4$,该步骤正确。
2. 步骤②:一次项系数为$-2$,它的一半的平方是$(-1)^2=1$,方程两边同时加1,得$x^2-2x+1=5$,该步骤正确。
3. 步骤③:左边利用完全平方公式整理得$(x-1)^2=5$,该步骤正确。
4. 步骤④:对$(x-1)^2=5$开平方,可得$x-1=\pm\sqrt{5}$,因此解为$x=1\pm\sqrt{5}$,题中仅写出了正根,漏掉了$x=1-\sqrt{5}$,该步骤错误。
综上,出现错误的是步骤④。
【答案】D
【知识点】配方法解一元二次方程,平方根的定义
【点评】本题考查配方法解方程的易错点,核心是要牢记开平方时正数有两个平方根,不能漏解,同时要掌握配方的操作规则:方程两边同时加一次项系数一半的平方。
【难度系数】0.7
7. 解方程:
(1) $4x^2 - 8x = -3$;
(2) $2x^2 + 6x - 3 = 0$;
(3) $3x^2 - 4x + 5 = 0$.

答案

7.(1)$x_1=\frac{1}{2},x_2=\frac{3}{2}$
(2)$x_1=\frac{-3+\sqrt{15}}{2},x_2=\frac{-3-\sqrt{15}}{2}$
(3)方程无实数根

解析

【分析】
这三道题都是一元二次方程,可按照配方法的标准步骤求解:①先将二次项系数化为1;②把常数项移到等号右侧;③等式两边同时加上一次项系数一半的平方,将左侧变形为完全平方式;④根据完全平方式的非负性判断方程是否有实根,有实根的再开方计算根即可。
【解析】
(1) 解方程$4x^2 - 8x = -3$:
第一步,二次项系数化为1,两边同除以4得:$x^2 - 2x = -\frac{3}{4}$
第二步,配方,两边加一次项系数-2一半的平方$(-1)^2=1$:
$x^2 - 2x + 1 = -\frac{3}{4} + 1$,即$(x-1)^2 = \frac{1}{4}$
第三步,开方得:$x-1 = \pm\frac{1}{2}$
解得:$x_1 = 1+\frac{1}{2}=\frac{3}{2}$,$x_2=1-\frac{1}{2}=\frac{1}{2}$
(2) 解方程$2x^2 + 6x - 3 = 0$:
第一步,移项得:$2x^2 +6x = 3$
第二步,二次项系数化为1,两边同除以2得:$x^2 +3x = \frac{3}{2}$
第三步,配方,两边加一次项系数3一半的平方$(\frac{3}{2})^2=\frac{9}{4}$:
$x^2 +3x +\frac{9}{4} = \frac{3}{2} +\frac{9}{4}$,即$(x+\frac{3}{2})^2 = \frac{15}{4}$
第四步,开方得:$x+\frac{3}{2} = \pm\frac{\sqrt{15}}{2}$
解得:$x_1 = \frac{-3+\sqrt{15}}{2}$,$x_2=\frac{-3-\sqrt{15}}{2}$
(3) 解方程$3x^2 - 4x +5 =0$:
第一步,移项得:$3x^2 -4x = -5$
第二步,二次项系数化为1,两边同除以3得:$x^2 - \frac{4}{3}x = -\frac{5}{3}$
第三步,配方,两边加一次项系数$-\frac{4}{3}$一半的平方$(-\frac{2}{3})^2=\frac{4}{9}$:
$x^2 - \frac{4}{3}x +\frac{4}{9} = -\frac{5}{3} +\frac{4}{9}$,即$(x-\frac{2}{3})^2 = -\frac{11}{9}$
∵ 完全平方式的值恒为非负数,$-\frac{11}{9}<0$
∴ 该方程无实数根
【答案】
(1)$x_1=\frac{1}{2},x_2=\frac{3}{2}$
(2)$x_1=\frac{-3+\sqrt{15}}{2},x_2=\frac{-3-\sqrt{15}}{2}$
(3)方程无实数根
【知识点】
配方法解一元二次方程、根的判别、完全平方公式
【点评】
本题核心考查配方法解一元二次方程的规范步骤,解题时要注意配方时需给等式两边同时加相同的数,保证等式成立,同时要结合平方的非负性判断方程根的情况,计算时要注意分数运算的准确性。
【难度系数】
0.75
8. 已知点A,B,C在数轴上的位置如图所示,O为原点,且O为AB的中点,B为AC的中点。若点B表示的数为x,点C表示的数为$x^2 + 2x -2$,则x的值是
2
。

答案

8. 2

解析

【分析】
解题时先根据中点性质确定点A表示的数,再利用B是AC中点的条件列一元二次方程,最后结合数轴上点的位置取舍方程的解即可。首先,O是AB中点且为原点,可知A、B表示的数互为相反数,由此得到点A对应的数;再根据数轴上两点的中点等于两点对应数的平均数,代入A、B、C对应的数列出方程,用配方法解方程后,结合B在原点右侧(x>0)舍去负解,得到x的值。
【解析】
1. 求点A表示的数:
∵ O是AB的中点,O为原点,点B表示的数为x,
∴ 点A与点B表示的数互为相反数,即点A表示的数为$-x$。
2. 利用B是AC中点列方程:
∵ B是AC的中点,根据数轴中点公式:中点对应的数 = $\frac{两点对应数之和}{2}$,
∴ $\frac{点A表示的数 + 点C表示的数}{2} = 点B表示的数$,
代入已知得:$\frac{-x + x^2 + 2x -2}{2} = x$。
3. 解方程并取舍:
化简方程:
左边合并同类项得$\frac{x^2 + x -2}{2}=x$,
两边同乘2得:$x^2 +x -2 = 2x$,
移项整理得:$x^2 -x -2=0$,
用配方法求解:
移项得$x^2 -x =2$,
配方,两边加$\frac{1}{4}$得:$x^2 -x +\frac{1}{4}=2+\frac{1}{4}$,
即$(x-\frac{1}{2})^2=\frac{9}{4}$,
开方得:$x-\frac{1}{2}=\pm\frac{3}{2}$,
解得$x_1=2$,$x_2=-1$。
∵ 点B在原点右侧,
∴ $x>0$,舍去$x=-1$,故$x=2$。
【答案】
2
【知识点】
数轴性质,中点公式,配方法解方程
【点评】
本题综合考查数轴的性质、中点公式和一元二次方程的解法,解题时需注意结合数轴上点的位置判断解的合理性,是基础类的综合题,注重对基础知识运用能力的考查。
【难度系数】
0.7
9. 对于两个实数a,b,用max(a,b)表示其中较大的数,则方程x·max(x,-x)=2x+1的解是
$x_1=-1,x_2=1+\sqrt{2}$
.

答案

9.$x_1=-1,x_2=1+\sqrt{2}$

解析

【分析】
首先要理解新定义$\mathrm{max}(a,b)$的含义,即取两个数中较大的数。要求解含$\mathrm{max}(x,-x)$的方程,需根据$x$的取值范围确定$\mathrm{max}(x,-x)$的化简结果:当$x≥0$时,$x≥ -x$,所以$\mathrm{max}(x,-x)=x$;当$x<0$时,$-x>x$,所以$\mathrm{max}(x,-x)=-x$。分两种情况将原方程转化为普通一元二次方程求解,最后检验所得的解是否符合对应取值范围,舍去不符合的解即可。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当$x≥ 0$时,$\mathrm{max}(x,-x)=x$,原方程可化为:
$x· x=2x+1$
整理得:$x^2-2x-1=0$
用配方法解方程:
$x^2-2x+1=1+1$
$(x-1)^2=2$
开方得:$x-1=\pm\sqrt{2}$
解得:$x_1=1+\sqrt{2}$,$x_2=1-\sqrt{2}$
∵ $x≥0$,$1-\sqrt{2}<0$,不符合取值范围,舍去,故此时解为$x=1+\sqrt{2}$。
2. 当$x<0$时,$\mathrm{max}(x,-x)=-x$,原方程可化为:
$x· (-x)=2x+1$
整理得:$x^2+2x+1=0$
配方得:$(x+1)^2=0$
解得:$x=-1$,符合$x<0$的取值范围。
综上,方程的解为$x_1=-1$,$x_2=1+\sqrt{2}$。
【答案】
$x_1=-1,x_2=1+\sqrt{2}$
【知识点】
新定义运算,配方法解一元二次方程,分类讨论思想
【点评】
本题需要先理解新定义的运算规则,通过分类讨论将特殊方程转化为常规的一元二次方程求解,解题时要注意检验解是否符合分类的取值范围,避免出现增根。
【难度系数】
0.65
10. 阅读并回答问题:
小亮是一名学习刻苦的学生.一天他在解方程$x^2=-1$时,突发奇想:$x^2=-1$在实数范围内无解,如果存在一个数i,使$i^2=-1$,那么当$x^2=-1$时,有$x=\pm i$,从而$x=\pm i$是方程$x^2=-1$的两个根.据此可知:
(1)i可以运算,例如:$i^3=i^2· i=-1· i=-i$,则$i^4=$
1
.
(2)方程$x^2-6x+10=0$的两根为
$x_1=3+i,x_2=3-i$
.(根用i表示)

答案

10.(1)1
(2)$x_1=3+i,x_2=3-i$

解析

【分析】
本题是新定义类题型,解题思路如下:
(1) 第一问考查新定义下i的幂次运算,我们可以将$i^4$变形为$(i^2)^2$的形式,再代入已知条件$i^2=-1$即可计算出结果;
(2) 第二问考查配方法解一元二次方程,先对$x^2-6x+10=0$进行配方,将方程转化为完全平方式等于常数的形式,再结合题目给出的$i^2=-1$的性质,开平方即可求出方程的两根。
【解析】
(1) 计算$i^4$:
根据幂的乘方运算法则可得:$i^4=(i^2)^2$,
已知$i^2=-1$,代入得:$i^4=(-1)^2=1$。
(2) 解方程$x^2-6x+10=0$:
步骤1:移项,将常数项移到等号右侧,得$x^2-6x=-10$;
步骤2:配方,等号左右两边同时加上一次项系数一半的平方$(\frac{-6}{2})^2=9$,得:
$x^2-6x+9=-10+9$,
整理得$(x-3)^2=-1$;
步骤3:根据题意可知$i^2=-1$,因此$(x-3)^2=i^2$,
开平方得$x-3=\pm i$,
解得$x_1=3+i$,$x_2=3-i$。
【答案】
(1) $\boxed{1}$;(2) $\boxed{x_1=3+i,x_2=3-i}$
【知识点】
1. 新定义运算
2. 配方法解一元二次方程
3. 平方根的性质
【点评】
本题属于信息迁移题,通过给出虚数单位i的性质,结合已掌握的配方法解一元二次方程的知识出题,既考查了对新信息的理解运用能力,也考查了对配方法的掌握程度,只要读懂题干给出的新定义,结合已有知识即可顺利求解。
【难度系数】
0.7
11. 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,则实数$a$的值为
±1
.
(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,请求出$△ ABC$的周长.

答案

11.(1)±1
(2)当 a=4 时,方程为 x²-8x+4²-1=0.
整理,得 x²-8x+15=0.
配方,得(x-4)²=-15+16,即(x-4)²=1.
直接开平方,得 x-4=-1 或 x-4=1.
解得 x₁=3,x₂=5.
∵ 当等腰三角形 ABC 的底边长为 3 时,该三角形三边长分别为 3,5,5,
∴ △ABC 的周长为 13.
∵ 当等腰三角形 ABC 的底边长为 5 时,该三角形三边长分别为 3,3,5,
∴ △ABC 的周长为 11.
综上所述,△ABC 的周长为 13 或 11.

解析

【分析】
(1) 第一小问可利用方程根的定义求解:将根x=0代入原方程,得到关于a的等式,求解后结合一元二次方程二次项系数不为0的隐含条件,排除不符合的取值即可得到a的值。
(2) 第二小问先将a=4代入原方程,得到关于x的一元二次方程,用配方法解方程得到两个根;再结合等腰三角形的性质分类讨论,分别以两个根作为底边长、另一个根作为腰长,验证两种情况是否满足三角形三边关系,最后计算对应周长即可。
【解析】
(1) 把$x=0$代入方程$(a-3)x^2 -8x + a^2 -1=0$,得:
$a^2 - 1 = 0$,解得$a=1$或$a=-1$
∵ 原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$\pm 1$。
(2) 当$a=4$时,代入原方程得:
$(4-3)x^2 -8x + 4^2 -1 = 0$
整理得$x^2 -8x +15 = 0$
配方得$x^2 -8x +16 = -15 +16$,即$(x-4)^2 = 1$
直接开平方得$x-4 = -1$或$x-4 = 1$
解得$x_1=3$,$x_2=5$。
分两种情况讨论:
① 若等腰三角形ABC的底边长为3,腰长为5,三边长为3、5、5,满足$3+5>5$,符合三角形三边关系,此时周长为$3+5+5=13$;
② 若等腰三角形ABC的底边长为5,腰长为3,三边长为3、3、5,满足$3+3>5$,符合三角形三边关系,此时周长为$3+3+5=11$。
综上,△ABC的周长为11或13。
【答案】
(1) $\pm 1$;(2) 11或13
【知识点】
一元二次方程根的定义;配方法解一元二次方程;等腰三角形的性质
【点评】
本题属于代数与几何结合的综合题,解题时要注意一元二次方程二次项系数不为0的隐含要求,涉及等腰三角形边长的问题需分类讨论,同时要验证三边是否满足三角形构成条件,避免漏解或错解。
【难度系数】
0.7