10. 关于$x$的一元二次方程$mx^2 - (3m - 1)x + 2m - 1 = 0$的根的判别式的值为1,求$m$的值及该方程的根。
答案
由题意得$m≠0$,且$b^2-4ac=m^2-2m+1=1$,解得$m_1=0$(舍去),$m_2=2$. $\therefore$ 原方程为$2x^2 - 5x + 3 = 0$,解得 $x_1=\dfrac{3}{2},x_2=1$.
解析
【分析】
本题属于含参数的一元二次方程根的判别式应用问题,解题思路如下:①首先明确一元二次方程的前提是二次项系数不为0,因此先确定m≠0;②根据一元二次方程根的判别式公式Δ=b²-4ac,对应找出方程中a、b、c的表达式,代入Δ=1的条件列出关于m的方程;③求解m的方程后,舍去不符合二次项系数不为0的解;④将符合条件的m代入原方程,求解方程的根即可。
【解析】
解:
∵ 方程是关于x的一元二次方程,
∴ 二次项系数$m≠0$,
由题意知根的判别式$\Delta =b^2-4ac=1$,
其中$a=m$,$b=-(3m-1)$,$c=2m-1$,代入得:
$[-(3m-1)]^2 - 4· m· (2m-1) = 1$
展开计算:
$9m^2 - 6m + 1 - 8m^2 + 4m = 1$
整理得:$m^2 - 2m = 0$
因式分解得:$m(m-2)=0$
解得:$m_1=0$,$m_2=2$,
又
∵ $m≠0$,故舍去$m_1=0$,即$m=2$。
将$m=2$代入原方程得:$2x^2 - 5x + 3 = 0$,
因式分解得:$(2x-3)(x-1)=0$,
解得:$x_1=1$,$x_2=\dfrac{3}{2}$。
【答案】
$m=2$,方程的根为$x_1=1$,$x_2=\dfrac{3}{2}$
【知识点】
一元二次方程的定义;根的判别式;一元二次方程的解法
【点评】
本题是一元二次方程相关知识的基础综合题,易错点是容易忽略一元二次方程二次项系数不为0的前提,错误保留$m=0$的解,求解参数后注意检验是否符合方程定义是得分关键。
【难度系数】
0.7
本题属于含参数的一元二次方程根的判别式应用问题,解题思路如下:①首先明确一元二次方程的前提是二次项系数不为0,因此先确定m≠0;②根据一元二次方程根的判别式公式Δ=b²-4ac,对应找出方程中a、b、c的表达式,代入Δ=1的条件列出关于m的方程;③求解m的方程后,舍去不符合二次项系数不为0的解;④将符合条件的m代入原方程,求解方程的根即可。
【解析】
解:
∵ 方程是关于x的一元二次方程,
∴ 二次项系数$m≠0$,
由题意知根的判别式$\Delta =b^2-4ac=1$,
其中$a=m$,$b=-(3m-1)$,$c=2m-1$,代入得:
$[-(3m-1)]^2 - 4· m· (2m-1) = 1$
展开计算:
$9m^2 - 6m + 1 - 8m^2 + 4m = 1$
整理得:$m^2 - 2m = 0$
因式分解得:$m(m-2)=0$
解得:$m_1=0$,$m_2=2$,
又
∵ $m≠0$,故舍去$m_1=0$,即$m=2$。
将$m=2$代入原方程得:$2x^2 - 5x + 3 = 0$,
因式分解得:$(2x-3)(x-1)=0$,
解得:$x_1=1$,$x_2=\dfrac{3}{2}$。
【答案】
$m=2$,方程的根为$x_1=1$,$x_2=\dfrac{3}{2}$
【知识点】
一元二次方程的定义;根的判别式;一元二次方程的解法
【点评】
本题是一元二次方程相关知识的基础综合题,易错点是容易忽略一元二次方程二次项系数不为0的前提,错误保留$m=0$的解,求解参数后注意检验是否符合方程定义是得分关键。
【难度系数】
0.7
11. 已知关于$x$的一元二次方程:$x^2 -2x -k -2=0$有两个不相等的实数根.
(1)求$k$的取值范围;
(2)给$k$取一个负整数值,解这个方程.
(1)求$k$的取值范围;
(2)给$k$取一个负整数值,解这个方程.
答案
(1) 根据题意得 $\Delta=(-2)^2-4(-k-2)>0$,解得 $k>-3$ (2) 取 $k=-2$,则方程变形为 $x^2-2x=0$,解得 $x_1=0,x_2=2$.
解析
【分析】
(1)一元二次方程有两个不相等的实数根时,其判别式$\Delta>0$,我们先确定方程中$a、b、c$的对应值,代入判别式得到关于$k$的不等式,求解不等式就能得到$k$的取值范围。
(2)结合第一问求出的$k$的范围,选取符合“负整数”要求的$k$值代入原方程,再用因式分解法等合适的方法求解方程即可,$k$的选取不唯一,符合条件即可。
【解析】
(1)对于一元二次方程$x^2 -2x -k -2=0$,二次项系数$a=1$,一次项系数$b=-2$,常数项$c=-k-2$。
根据方程有两个不相等的实数根可得判别式满足:
$\Delta=(-2)^2-4×1×(-k-2)>0$
化简得:$4+4k+8>0$,即$4k+12>0$
解得:$k>-3$
(2)取符合条件的负整数$k=-2$,代入原方程得:
$x^2-2x - (-2)-2=0$,化简为$x^2-2x=0$
因式分解得$x(x-2)=0$
因此$x=0$或$x-2=0$,解得$x_1=0,x_2=2$
(若取$k=-1$,求解结果正确也可)
【答案】
(1) $k>-3$
(2) 取$k=-2$时,方程的解为$x_1=0,x_2=2$(答案不唯一)
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 解一元二次方程
3. 解一元一次不等式
【点评】
本题属于一元二次方程的基础题,第一问核心考察根的判别式的应用,是该章节必须掌握的基础知识点;第二问为开放性问题,灵活考察一元二次方程的解法,整体难度较低。
【难度系数】
0.8
(1)一元二次方程有两个不相等的实数根时,其判别式$\Delta>0$,我们先确定方程中$a、b、c$的对应值,代入判别式得到关于$k$的不等式,求解不等式就能得到$k$的取值范围。
(2)结合第一问求出的$k$的范围,选取符合“负整数”要求的$k$值代入原方程,再用因式分解法等合适的方法求解方程即可,$k$的选取不唯一,符合条件即可。
【解析】
(1)对于一元二次方程$x^2 -2x -k -2=0$,二次项系数$a=1$,一次项系数$b=-2$,常数项$c=-k-2$。
根据方程有两个不相等的实数根可得判别式满足:
$\Delta=(-2)^2-4×1×(-k-2)>0$
化简得:$4+4k+8>0$,即$4k+12>0$
解得:$k>-3$
(2)取符合条件的负整数$k=-2$,代入原方程得:
$x^2-2x - (-2)-2=0$,化简为$x^2-2x=0$
因式分解得$x(x-2)=0$
因此$x=0$或$x-2=0$,解得$x_1=0,x_2=2$
(若取$k=-1$,求解结果正确也可)
【答案】
(1) $k>-3$
(2) 取$k=-2$时,方程的解为$x_1=0,x_2=2$(答案不唯一)
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 解一元二次方程
3. 解一元一次不等式
【点评】
本题属于一元二次方程的基础题,第一问核心考察根的判别式的应用,是该章节必须掌握的基础知识点;第二问为开放性问题,灵活考察一元二次方程的解法,整体难度较低。
【难度系数】
0.8
12. (2025·雅安)关于$x$的一元二次方程$(m-3)x^2 +6x +3=0$有两个实数根,则$m$的取值范围是(
A.$m>6$
B.$m≤6$且$m≠3$
C.$m≥6$
D.$m<6$且$m≠3$
B
)A.$m>6$
B.$m≤6$且$m≠3$
C.$m≥6$
D.$m<6$且$m≠3$
答案
B
解析
【分析】
要确定m的取值范围,需结合两个核心条件推导:第一,题目明确是关于x的一元二次方程,因此二次项系数不能为0;第二,方程有两个实数根,说明根的判别式Δ≥0,联立两个条件即可得到最终m的取值范围。
【解析】
1. 由一元二次方程的定义可知,二次项系数不为0,即:
$m-3≠0$,解得$m≠3$。
2. 对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,根的判别式$\Delta = b^2-4ac$,本题中$a=m-3$,$b=6$,$c=3$,代入得:
$\Delta = 6^2 - 4×(m-3)×3 = 36 - 12(m-3) = 72 -12m$
因为方程有两个实数根,所以$\Delta ≥0$,即:
$72-12m≥0$
移项化简得:$12m≤72$,解得$m≤6$。
3. 结合两个条件,m的取值范围为$m≤6$且$m≠3$。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程定义、根的判别式应用
【点评】
本题属于一元二次方程的基础题型,解题时容易遗漏“二次项系数不为0”这个隐含条件,只通过判别式求范围导致错选,做这类题时要先确定二次项系数的限制条件,再结合判别式计算。
【难度系数】
0.7
要确定m的取值范围,需结合两个核心条件推导:第一,题目明确是关于x的一元二次方程,因此二次项系数不能为0;第二,方程有两个实数根,说明根的判别式Δ≥0,联立两个条件即可得到最终m的取值范围。
【解析】
1. 由一元二次方程的定义可知,二次项系数不为0,即:
$m-3≠0$,解得$m≠3$。
2. 对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,根的判别式$\Delta = b^2-4ac$,本题中$a=m-3$,$b=6$,$c=3$,代入得:
$\Delta = 6^2 - 4×(m-3)×3 = 36 - 12(m-3) = 72 -12m$
因为方程有两个实数根,所以$\Delta ≥0$,即:
$72-12m≥0$
移项化简得:$12m≤72$,解得$m≤6$。
3. 结合两个条件,m的取值范围为$m≤6$且$m≠3$。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程定义、根的判别式应用
【点评】
本题属于一元二次方程的基础题型,解题时容易遗漏“二次项系数不为0”这个隐含条件,只通过判别式求范围导致错选,做这类题时要先确定二次项系数的限制条件,再结合判别式计算。
【难度系数】
0.7
13. 关于$x$的一元二次方程$x^2 + bx + c = 0$有两个相等的实数根,则$b^2 - 2(1 + 2c) =$(
A.$-2$
B.$2$
C.$-4$
D.$4$
A
)A.$-2$
B.$2$
C.$-4$
D.$4$
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题,首先回忆一元二次方程根的情况与判别式的关系:当一元二次方程有两个相等的实数根时,判别式Δ=0。我们可以先根据这个关系得到b²和c的等量关系,再将这个等量关系代入所求的代数式,通过化简计算就能得到结果。
【解析】
∵ 关于x的一元二次方程$x^2 + bx + c = 0$有两个相等的实数根,
∴ 根的判别式$\Delta = b^2 - 4ac = b^2 - 4×1× c = 0$,即$b^2 = 4c$。
将$b^2 = 4c$代入$b^2 - 2(1 + 2c)$得:
原式$= 4c - 2×1 - 2×2c$
$= 4c - 2 - 4c$
$= -2$
故选A。
【答案】
A
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式 2. 代数式化简求值
【点评】
本题属于基础题型,核心是利用一元二次方程根的情况对应判别式的取值建立等量关系,再代入代数式化简求解,解题时注意整式去括号的符号规则即可。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先回忆一元二次方程根的情况与判别式的关系:当一元二次方程有两个相等的实数根时,判别式Δ=0。我们可以先根据这个关系得到b²和c的等量关系,再将这个等量关系代入所求的代数式,通过化简计算就能得到结果。
【解析】
∵ 关于x的一元二次方程$x^2 + bx + c = 0$有两个相等的实数根,
∴ 根的判别式$\Delta = b^2 - 4ac = b^2 - 4×1× c = 0$,即$b^2 = 4c$。
将$b^2 = 4c$代入$b^2 - 2(1 + 2c)$得:
原式$= 4c - 2×1 - 2×2c$
$= 4c - 2 - 4c$
$= -2$
故选A。
【答案】
A
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式 2. 代数式化简求值
【点评】
本题属于基础题型,核心是利用一元二次方程根的情况对应判别式的取值建立等量关系,再代入代数式化简求解,解题时注意整式去括号的符号规则即可。
【难度系数】
0.8
14. 若关于$x$的方程$kx^2 - 2x + 3 = 0$有实数根,则$k$的取值范围是(
A.$k<\frac{1}{3}$
B.$k≤\frac{1}{3}$
C.$k<\frac{1}{3}$且$k≠0$
D.$k≤\frac{1}{3}$且$k≠0$
B
)A.$k<\frac{1}{3}$
B.$k≤\frac{1}{3}$
C.$k<\frac{1}{3}$且$k≠0$
D.$k≤\frac{1}{3}$且$k≠0$
答案
B
解析
【分析】
题目没有明确说明方程是一元二次方程,因此需要分两种情况讨论:①当二次项系数k=0时,方程为一元一次方程,直接判断是否有实根;②当k≠0时,方程为一元二次方程,根据方程有实根可知判别式Δ≥0,代入对应系数解不等式即可,最后综合两种情况得到k的取值范围。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当$k=0$时,原方程化为$-2x + 3 = 0$,属于一元一次方程,解得$x=\frac{3}{2}$,存在实数根,符合题意;
2. 当$k≠0$时,原方程是一元二次方程,若方程有实数根,则判别式$\Delta = b^2 - 4ac ≥ 0$,其中$a=k$,$b=-2$,$c=3$,代入得:
$\Delta = (-2)^2 - 4× k× 3 = 4 - 12k ≥ 0$
解不等式得:$k ≤ \frac{1}{3}$,此时$k$的取值范围是$k ≤ \frac{1}{3}$且$k≠0$。
综合两种情况,$k$的取值范围是$k ≤ \frac{1}{3}$,故选B。
【答案】
B
【知识点】
1. 一元一次方程的解
2. 一元二次方程根的判别式
3. 分类讨论思想
【点评】
本题易错点是忽略$k=0$的情况,直接将方程判定为一元二次方程求解,误选D选项。解题时要注意:若题目没有明确说明方程为一元二次方程,一定要对二次项系数是否为0分类讨论,避免漏解。
【难度系数】
0.7
题目没有明确说明方程是一元二次方程,因此需要分两种情况讨论:①当二次项系数k=0时,方程为一元一次方程,直接判断是否有实根;②当k≠0时,方程为一元二次方程,根据方程有实根可知判别式Δ≥0,代入对应系数解不等式即可,最后综合两种情况得到k的取值范围。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当$k=0$时,原方程化为$-2x + 3 = 0$,属于一元一次方程,解得$x=\frac{3}{2}$,存在实数根,符合题意;
2. 当$k≠0$时,原方程是一元二次方程,若方程有实数根,则判别式$\Delta = b^2 - 4ac ≥ 0$,其中$a=k$,$b=-2$,$c=3$,代入得:
$\Delta = (-2)^2 - 4× k× 3 = 4 - 12k ≥ 0$
解不等式得:$k ≤ \frac{1}{3}$,此时$k$的取值范围是$k ≤ \frac{1}{3}$且$k≠0$。
综合两种情况,$k$的取值范围是$k ≤ \frac{1}{3}$,故选B。
【答案】
B
【知识点】
1. 一元一次方程的解
2. 一元二次方程根的判别式
3. 分类讨论思想
【点评】
本题易错点是忽略$k=0$的情况,直接将方程判定为一元二次方程求解,误选D选项。解题时要注意:若题目没有明确说明方程为一元二次方程,一定要对二次项系数是否为0分类讨论,避免漏解。
【难度系数】
0.7
15. (2024·南充)已知$x_1,x_2$是关于$x$的方程$x^2 - 2kx + k^2 - k + 1 = 0$的两个不相等的实数根.
(1) 求$k$的取值范围;
(2) 若$k<5$,且$k,x_1,x_2$都是整数,求$k$的值.
(1) 求$k$的取值范围;
(2) 若$k<5$,且$k,x_1,x_2$都是整数,求$k$的值.
答案
(1) $\because$ 原方程有两个不相等的实数根,$\therefore \Delta>0$,$\therefore \Delta=(-2k)^2-4×1×(k^2-k+1)=4k^2-4k^2+4k-4=4k-4>0$,解得 $k>1$. (2) $\because 1<k<5$,$\therefore$ 整数$k$的值为2,3,4,当$k=2$时,方程为 $x^2-4x+3=0$,解得$x_1=1,x_2=3$,当$k=3$或4时,此时方程解不为整数.综上所述,$k$的值为2.
解析
【分析】
(1) 对于一元二次方程,若存在两个不相等的实数根,根据根的判别式的性质,可知判别式$\Delta>0$,因此先写出该方程的判别式表达式,再解关于k的不等式即可得到k的取值范围。
(2) 结合第一问得到的$k>1$和题目给出的$k<5$,先确定整数k的所有可能取值,再将每个可能的k值代入原方程求解,判断根是否为整数,满足所有条件的k即为所求。
【解析】
(1) $\because$ 原方程有两个不相等的实数根,
$\therefore$ 判别式$\Delta>0$,
计算判别式得:$\Delta=(-2k)^2-4×1×(k^2-k+1)=4k^2-4k^2+4k-4=4k-4$,
$\therefore 4k-4>0$,
解得 $k>1$。
(2) 结合(1)的结论$k>1$,且题目给出$k<5$,可得$1<k<5$,
$\because k$是整数,
$\therefore k$的可能取值为2、3、4,
① 当$k=2$时,原方程为$x^2-4x+3=0$,因式分解得$(x-1)(x-3)=0$,解得$x_1=1,x_2=3$,两根均为整数,符合条件;
② 当$k=3$时,原方程为$x^2-6x+7=0$,解得$x=3\pm\sqrt{2}$,不是整数,不符合条件;
③ 当$k=4$时,原方程为$x^2-8x+13=0$,解得$x=4\pm\sqrt{3}$,不是整数,不符合条件;
综上所述,$k$的值为2。
【答案】
(1) $k>1$;(2) $k=2$
【知识点】
一元二次方程根的判别式;一元二次方程的解法;不等式整数解
【点评】
本题核心考查一元二次方程根的情况与判别式的对应关系,同时结合整数限制条件考查分类验证的逻辑,解题时需先确定参数的取值范围,再逐一验证是否符合所有限制条件,侧重基础运算和思维严谨性的考查。
【难度系数】
0.7
(1) 对于一元二次方程,若存在两个不相等的实数根,根据根的判别式的性质,可知判别式$\Delta>0$,因此先写出该方程的判别式表达式,再解关于k的不等式即可得到k的取值范围。
(2) 结合第一问得到的$k>1$和题目给出的$k<5$,先确定整数k的所有可能取值,再将每个可能的k值代入原方程求解,判断根是否为整数,满足所有条件的k即为所求。
【解析】
(1) $\because$ 原方程有两个不相等的实数根,
$\therefore$ 判别式$\Delta>0$,
计算判别式得:$\Delta=(-2k)^2-4×1×(k^2-k+1)=4k^2-4k^2+4k-4=4k-4$,
$\therefore 4k-4>0$,
解得 $k>1$。
(2) 结合(1)的结论$k>1$,且题目给出$k<5$,可得$1<k<5$,
$\because k$是整数,
$\therefore k$的可能取值为2、3、4,
① 当$k=2$时,原方程为$x^2-4x+3=0$,因式分解得$(x-1)(x-3)=0$,解得$x_1=1,x_2=3$,两根均为整数,符合条件;
② 当$k=3$时,原方程为$x^2-6x+7=0$,解得$x=3\pm\sqrt{2}$,不是整数,不符合条件;
③ 当$k=4$时,原方程为$x^2-8x+13=0$,解得$x=4\pm\sqrt{3}$,不是整数,不符合条件;
综上所述,$k$的值为2。
【答案】
(1) $k>1$;(2) $k=2$
【知识点】
一元二次方程根的判别式;一元二次方程的解法;不等式整数解
【点评】
本题核心考查一元二次方程根的情况与判别式的对应关系,同时结合整数限制条件考查分类验证的逻辑,解题时需先确定参数的取值范围,再逐一验证是否符合所有限制条件,侧重基础运算和思维严谨性的考查。
【难度系数】
0.7
16. 已知关于$ x $的方程$ x^2 + mx + m - 2 = 0 $。
(1)若此方程的一个根为1,求$ m $的值;
(2)求证:不论$ m $取何实数,此方程都有两个不相等的实数根。
(1)若此方程的一个根为1,求$ m $的值;
(2)求证:不论$ m $取何实数,此方程都有两个不相等的实数根。
答案
(1) 根据题意,将 $x=1$ 代入方程 $x^2+mx+m-2=0$,得:$1+m+m-2=0$,解得:$m=\dfrac{1}{2}$; (2) $\because \Delta=m^2-4×1×(m-2)=m^2-4m+8=(m-2)^2+4>0$,$\therefore$ 不论$m$取何实数,该方程都有两个不相等的实数根.
解析
【分析】
(1)第一问已知方程的一个根,根据方程根的定义:能使方程左右两边相等的未知数的值是方程的根,将x=1代入原方程,即可得到关于m的一元一次方程,解该方程就能求出m的值。
(2)第二问要证明不论m取何值方程都有两个不相等的实数根,根据一元二次方程根的判别式的性质,只需证明判别式Δ恒大于0即可。先写出Δ的表达式,再通过配方将其变形为“平方+正数”的形式,即可证明Δ恒正。
【解析】
(1)解:将$x=1$代入方程$x^2 + mx + m - 2 = 0$,得:
$1 + m + m - 2 = 0$
整理得$2m - 1 = 0$,解得$m=\dfrac{1}{2}$。
(2)证明:对于一元二次方程$x^2 + mx + m - 2 = 0$,其判别式:
$\Delta = m^2 - 4×1×(m - 2) = m^2 - 4m + 8$
配方得:$\Delta = (m - 2)^2 + 4$
∵ 无论m取何实数,$(m - 2)^2 ≥ 0$,
∴ $(m - 2)^2 + 4 ≥ 4 > 0$,即$\Delta > 0$,
∴ 不论m取何实数,该方程都有两个不相等的实数根。
【答案】
(1)$m=\dfrac{1}{2}$;(2)证明如上,结论成立。
【知识点】
一元二次方程根的定义,根的判别式,配方法
【点评】
本题是一元二次方程的基础常规考题,既考察了方程根的定义的直接应用,又考察了利用判别式判断方程根的情况的方法,其中用配方法证明判别式恒正为常考考点,掌握相关基础概念和运算技能即可顺利解答。
【难度系数】
0.85
(1)第一问已知方程的一个根,根据方程根的定义:能使方程左右两边相等的未知数的值是方程的根,将x=1代入原方程,即可得到关于m的一元一次方程,解该方程就能求出m的值。
(2)第二问要证明不论m取何值方程都有两个不相等的实数根,根据一元二次方程根的判别式的性质,只需证明判别式Δ恒大于0即可。先写出Δ的表达式,再通过配方将其变形为“平方+正数”的形式,即可证明Δ恒正。
【解析】
(1)解:将$x=1$代入方程$x^2 + mx + m - 2 = 0$,得:
$1 + m + m - 2 = 0$
整理得$2m - 1 = 0$,解得$m=\dfrac{1}{2}$。
(2)证明:对于一元二次方程$x^2 + mx + m - 2 = 0$,其判别式:
$\Delta = m^2 - 4×1×(m - 2) = m^2 - 4m + 8$
配方得:$\Delta = (m - 2)^2 + 4$
∵ 无论m取何实数,$(m - 2)^2 ≥ 0$,
∴ $(m - 2)^2 + 4 ≥ 4 > 0$,即$\Delta > 0$,
∴ 不论m取何实数,该方程都有两个不相等的实数根。
【答案】
(1)$m=\dfrac{1}{2}$;(2)证明如上,结论成立。
【知识点】
一元二次方程根的定义,根的判别式,配方法
【点评】
本题是一元二次方程的基础常规考题,既考察了方程根的定义的直接应用,又考察了利用判别式判断方程根的情况的方法,其中用配方法证明判别式恒正为常考考点,掌握相关基础概念和运算技能即可顺利解答。
【难度系数】
0.85
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