【例1】若$(m+1)x^{m^{2}+1}-2x-5=0$是关于$x$的一元二次方程,则$m=$
1
.答案
1
解析
【分析】要确定m的值,需依据一元二次方程的定义:只含一个未知数,未知数的最高次数为2,且二次项系数不为0。因此需同时满足两个条件:一是x的次数为2,二是x²项的系数不为0,据此逐步计算即可。
【解析】因为方程$(m+1)x^{m^2+1}-2x-5=0$是关于$x$的一元二次方程,所以:
1. 未知数$x$的最高次数为2,即$m^2 + 1 = 2$,解得$m^2=1$,故$m=1$或$m=-1$;
2. 二次项系数不能为0,即$m+1≠0$,解得$m≠-1$。
综合两个条件,$m=1$。
【答案】1
【知识点】一元二次方程的定义
【点评】本题考查一元二次方程的定义,核心是牢记“未知数最高次数为2”和“二次项系数不为0”两个约束条件,需注意避免忽略系数不为0的情况,属于基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】因为方程$(m+1)x^{m^2+1}-2x-5=0$是关于$x$的一元二次方程,所以:
1. 未知数$x$的最高次数为2,即$m^2 + 1 = 2$,解得$m^2=1$,故$m=1$或$m=-1$;
2. 二次项系数不能为0,即$m+1≠0$,解得$m≠-1$。
综合两个条件,$m=1$。
【答案】1
【知识点】一元二次方程的定义
【点评】本题考查一元二次方程的定义,核心是牢记“未知数最高次数为2”和“二次项系数不为0”两个约束条件,需注意避免忽略系数不为0的情况,属于基础题型。
【难度系数】0.5
1. 下列方程中,一定是一元二次方程的是 (
A. $x^{2}-2=0$ B. $x^{2}+y=1$ C. $x-\frac{1}{x}=1$ D. $x^{2}+x=x^{2}+1$
A
)A. $x^{2}-2=0$ B. $x^{2}+y=1$ C. $x-\frac{1}{x}=1$ D. $x^{2}+x=x^{2}+1$
答案
1. A
解析
【分析】
要判断一元二次方程,需依据其定义:只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2的整式方程。据此逐一分析选项,排除不符合定义的选项即可得出答案。
【解析】
根据一元二次方程的定义逐一判断:
选项A:$x^2 - 2 = 0$,只含一个未知数$x$,未知数最高次数为2,且是整式方程,符合一元二次方程定义;
选项B:$x^2 + y = 1$,含有两个未知数$x$和$y$,属于二元方程,不符合;
选项C:$x - \frac{1}{x} = 1$,分母中含有未知数,是分式方程,不是整式方程,不符合;
选项D:化简后为$x = 1$,未知数最高次数为1,属于一元一次方程,不符合。
综上,一定是一元二次方程的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
一元二次方程的定义
【点评】
本题考查一元二次方程的定义,核心是掌握“一个未知数、最高次数2、整式方程”三个关键要素,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断一元二次方程,需依据其定义:只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2的整式方程。据此逐一分析选项,排除不符合定义的选项即可得出答案。
【解析】
根据一元二次方程的定义逐一判断:
选项A:$x^2 - 2 = 0$,只含一个未知数$x$,未知数最高次数为2,且是整式方程,符合一元二次方程定义;
选项B:$x^2 + y = 1$,含有两个未知数$x$和$y$,属于二元方程,不符合;
选项C:$x - \frac{1}{x} = 1$,分母中含有未知数,是分式方程,不是整式方程,不符合;
选项D:化简后为$x = 1$,未知数最高次数为1,属于一元一次方程,不符合。
综上,一定是一元二次方程的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
一元二次方程的定义
【点评】
本题考查一元二次方程的定义,核心是掌握“一个未知数、最高次数2、整式方程”三个关键要素,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
【例2】已知$m$是方程$x^{2}-x-1=0$的一个根,则代数式$5m^{2}-5m+2\ 026$的值是
2031
.答案
2031
解析
【分析】
要解决这道题,首先利用一元二次方程根的定义,将根$ m $代入已知方程,得到关于$ m $的等式;接着观察所求代数式的结构,通过提取公因式对代数式变形,将得到的等式整体代入变形后的代数式,即可快速求出结果,无需计算$ m $的具体值。
【解析】
解:因为$ m $是方程$ x^2 - x -1=0 $的一个根,
所以将$ x=m $代入方程得:$ m^2 - m -1 = 0 $,
移项可得:$ m^2 - m = 1 $。
对待求代数式$ 5m^2 -5m +2026 $变形:
$ 5m^2 -5m +2026 =5(m^2 - m) +2026 $,
把$ m^2 - m =1 $代入上式:
$ 5×1 +2026 =5 +2026=2031 $。
【答案】
2031
【知识点】
一元二次方程的根,代数式求值,整体代入法
【点评】
本题考查一元二次方程根的应用,核心是利用整体代入法简化代数式求值,避免求解方程的根,是基础题型,解题思路清晰,易于掌握。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先利用一元二次方程根的定义,将根$ m $代入已知方程,得到关于$ m $的等式;接着观察所求代数式的结构,通过提取公因式对代数式变形,将得到的等式整体代入变形后的代数式,即可快速求出结果,无需计算$ m $的具体值。
【解析】
解:因为$ m $是方程$ x^2 - x -1=0 $的一个根,
所以将$ x=m $代入方程得:$ m^2 - m -1 = 0 $,
移项可得:$ m^2 - m = 1 $。
对待求代数式$ 5m^2 -5m +2026 $变形:
$ 5m^2 -5m +2026 =5(m^2 - m) +2026 $,
把$ m^2 - m =1 $代入上式:
$ 5×1 +2026 =5 +2026=2031 $。
【答案】
2031
【知识点】
一元二次方程的根,代数式求值,整体代入法
【点评】
本题考查一元二次方程根的应用,核心是利用整体代入法简化代数式求值,避免求解方程的根,是基础题型,解题思路清晰,易于掌握。
【难度系数】
0.7
2. 已知$a$和$b$是方程$x^{2}+2\ 026x-4=0$的两个解,则$a^{2}+2\ 025a-b$的值为
2030
.答案
2. 2030
解析
【分析】
要解决该问题,需结合一元二次方程根的定义和韦达定理:首先利用a是方程的根,得到关于a的等式,对所求式子变形;再借助韦达定理求出两根之和,代入变形后的式子计算即可。
【解析】
解:因为a是方程$x^2 + 2026x - 4 = 0$的根,将$x=a$代入方程得:
$a^2 + 2026a - 4 = 0$,即$a^2 + 2026a = 4$。
对所求式子$a^2 + 2025a - b$变形:
$a^2 + 2025a - b = (a^2 + 2026a) - a - b$。
又因为a、b是方程$x^2 + 2026x - 4 = 0$的两个根,根据韦达定理,两根之和$a + b = -2026$,所以$-a - b = 2026$。
将上述结果代入变形后的式子:
原式$= 4 + 2026 = 2030$。
【答案】
2030
【知识点】
一元二次方程根的定义;韦达定理
【点评】
本题考查一元二次方程根的定义和韦达定理的应用,核心是对所求代数式合理变形,将未知转化为已知,简化计算,属于常规基础题型。
【难度系数】
0.5
要解决该问题,需结合一元二次方程根的定义和韦达定理:首先利用a是方程的根,得到关于a的等式,对所求式子变形;再借助韦达定理求出两根之和,代入变形后的式子计算即可。
【解析】
解:因为a是方程$x^2 + 2026x - 4 = 0$的根,将$x=a$代入方程得:
$a^2 + 2026a - 4 = 0$,即$a^2 + 2026a = 4$。
对所求式子$a^2 + 2025a - b$变形:
$a^2 + 2025a - b = (a^2 + 2026a) - a - b$。
又因为a、b是方程$x^2 + 2026x - 4 = 0$的两个根,根据韦达定理,两根之和$a + b = -2026$,所以$-a - b = 2026$。
将上述结果代入变形后的式子:
原式$= 4 + 2026 = 2030$。
【答案】
2030
【知识点】
一元二次方程根的定义;韦达定理
【点评】
本题考查一元二次方程根的定义和韦达定理的应用,核心是对所求代数式合理变形,将未知转化为已知,简化计算,属于常规基础题型。
【难度系数】
0.5
【例3】按要求解下列方程:
(1) $x^{2}-10x+24=0$(配方法); (2) $x^{2}-9=x-3$(因式分解法);
(3) $2x^{2}+3x+1=0$(公式法); (4) $2x^{2}-4\sqrt{2}x+1=0$(公式法).
(1) $x^{2}-10x+24=0$(配方法); (2) $x^{2}-9=x-3$(因式分解法);
(3) $2x^{2}+3x+1=0$(公式法); (4) $2x^{2}-4\sqrt{2}x+1=0$(公式法).
答案
(1) $x_{1}=4, x_{2}=6$. (2) $x_{1}=3, x_{2}=-2$.
(3) $x_{1}=-1, x_{2}=-\frac{1}{2}$. (4) $x_{1}=\frac{2 \sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}, x_{2}=\frac{2 \sqrt{2}-\sqrt{6}}{2}$.
(3) $x_{1}=-1, x_{2}=-\frac{1}{2}$. (4) $x_{1}=\frac{2 \sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}, x_{2}=\frac{2 \sqrt{2}-\sqrt{6}}{2}$.
解析
【分析】
本题考查一元二次方程的三种常用解法,需根据各方法的核心步骤逐步求解:
1. 配方法:先移项使方程右边为常数,再在两边加上一次项系数一半的平方,将左边配成完全平方式,最后开方得到解;
2. 因式分解法:先移项让方程右边为0,再对左边二次式因式分解,转化为两个一次因式乘积为0的形式,令每个因式为0分别求解;
3. 公式法:先确定方程的二次项系数a、一次项系数b、常数项c,计算判别式Δ=b²-4ac,若Δ≥0,代入求根公式$x=\frac{-b±\sqrt{\Delta}}{2a}$即可得解。
【解析】
(1) 配方法:
移项得:$x^2 -10x = -24$
配方,两边加$(\frac{-10}{2})^2=25$,得:$x^2 -10x +25 = -24 +25$
即:$(x-5)^2=1$
开方得:$x-5=±1$
解得:$x_1=6$,$x_2=4$
(2) 因式分解法:
移项得:$x^2 -x -6=0$
因式分解得:$(x-3)(x+2)=0$
则$x-3=0$或$x+2=0$
解得:$x_1=3$,$x_2=-2$
(3) 公式法:
对于方程$2x^2+3x+1=0$,$a=2$,$b=3$,$c=1$
判别式$\Delta=3^2 -4×2×1=1>0$
代入求根公式得:$x=\frac{-3±\sqrt{1}}{2×2}=\frac{-3±1}{4}$
解得:$x_1=-1$,$x_2=-\frac{1}{2}$
(4) 公式法:
对于方程$2x^2 -4\sqrt{2}x +1=0$,$a=2$,$b=-4\sqrt{2}$,$c=1$
判别式$\Delta=(-4\sqrt{2})^2 -4×2×1=24>0$,$\sqrt{\Delta}=2\sqrt{6}$
代入求根公式得:$x=\frac{4\sqrt{2}±2\sqrt{6}}{4}=\frac{2\sqrt{2}±\sqrt{6}}{2}$
解得:$x_1=\frac{2\sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}$,$x_2=\frac{2\sqrt{2}-\sqrt{6}}{2}$
【答案】
(1) $x_{1}=4, x_{2}=6$;(2) $x_{1}=3, x_{2}=-2$;(3) $x_{1}=-1, x_{2}=-\frac{1}{2}$;(4) $x_{1}=\frac{2 \sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}, x_{2}=\frac{2 \sqrt{2}-\sqrt{6}}{2}$
【知识点】
配方法解一元二次方程;因式分解法解一元二次方程;公式法解一元二次方程
【点评】
本题是一元二次方程三种基础解法的典型练习题,分别对应配方法的配方技巧、因式分解法的十字相乘应用、公式法的判别式计算,是后续学习复杂方程的核心基础,需熟练掌握各方法的操作逻辑。
【难度系数】
0.3
本题考查一元二次方程的三种常用解法,需根据各方法的核心步骤逐步求解:
1. 配方法:先移项使方程右边为常数,再在两边加上一次项系数一半的平方,将左边配成完全平方式,最后开方得到解;
2. 因式分解法:先移项让方程右边为0,再对左边二次式因式分解,转化为两个一次因式乘积为0的形式,令每个因式为0分别求解;
3. 公式法:先确定方程的二次项系数a、一次项系数b、常数项c,计算判别式Δ=b²-4ac,若Δ≥0,代入求根公式$x=\frac{-b±\sqrt{\Delta}}{2a}$即可得解。
【解析】
(1) 配方法:
移项得:$x^2 -10x = -24$
配方,两边加$(\frac{-10}{2})^2=25$,得:$x^2 -10x +25 = -24 +25$
即:$(x-5)^2=1$
开方得:$x-5=±1$
解得:$x_1=6$,$x_2=4$
(2) 因式分解法:
移项得:$x^2 -x -6=0$
因式分解得:$(x-3)(x+2)=0$
则$x-3=0$或$x+2=0$
解得:$x_1=3$,$x_2=-2$
(3) 公式法:
对于方程$2x^2+3x+1=0$,$a=2$,$b=3$,$c=1$
判别式$\Delta=3^2 -4×2×1=1>0$
代入求根公式得:$x=\frac{-3±\sqrt{1}}{2×2}=\frac{-3±1}{4}$
解得:$x_1=-1$,$x_2=-\frac{1}{2}$
(4) 公式法:
对于方程$2x^2 -4\sqrt{2}x +1=0$,$a=2$,$b=-4\sqrt{2}$,$c=1$
判别式$\Delta=(-4\sqrt{2})^2 -4×2×1=24>0$,$\sqrt{\Delta}=2\sqrt{6}$
代入求根公式得:$x=\frac{4\sqrt{2}±2\sqrt{6}}{4}=\frac{2\sqrt{2}±\sqrt{6}}{2}$
解得:$x_1=\frac{2\sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}$,$x_2=\frac{2\sqrt{2}-\sqrt{6}}{2}$
【答案】
(1) $x_{1}=4, x_{2}=6$;(2) $x_{1}=3, x_{2}=-2$;(3) $x_{1}=-1, x_{2}=-\frac{1}{2}$;(4) $x_{1}=\frac{2 \sqrt{2}+\sqrt{6}}{2}, x_{2}=\frac{2 \sqrt{2}-\sqrt{6}}{2}$
【知识点】
配方法解一元二次方程;因式分解法解一元二次方程;公式法解一元二次方程
【点评】
本题是一元二次方程三种基础解法的典型练习题,分别对应配方法的配方技巧、因式分解法的十字相乘应用、公式法的判别式计算,是后续学习复杂方程的核心基础,需熟练掌握各方法的操作逻辑。
【难度系数】
0.3
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