4. 试说明无论 $ m $ 取何值,关于 $ x $ 的方程 $ m^2x^2 + x(x - 1) + 3 = 0 $ 都是一元二次方程。

答案
4. 将该方程化成一般形式$(m^2+1)x^2 -x +3=0$,因为$m^2+1≥1$,所以该方程一定是一元二次方程.
解析
【分析】
要判断方程为一元二次方程,首先明确一元二次方程的核心判定条件:整式方程、仅含一个未知数、未知数最高次数为2,且二次项系数不为0。解题时首先需要将原方程整理为一元二次方程的一般形式,合并同类项得到二次项系数,再证明无论m取何值,二次项系数都不会为0,即可完成证明。
【解析】
1. 整理原方程:
先展开$x(x-1)$可得$x^2-x$,代入原方程得:
$m^2x^2 + x^2 -x +3=0$
2. 合并同类项,得到方程的一般形式:
将含$x^2$的项合并,可得$(m^2+1)x^2 -x +3=0$
3. 分析二次项系数:
根据平方的非负性,任意实数的平方都大于等于0,即$m^2≥0$,因此$m^2+1≥0+1=1$,即$m^2+1$恒大于等于1,不可能等于0。
此时方程满足一元二次方程的所有判定条件,因此无论m取何值,该方程都是一元二次方程。
【答案】
将该方程化成一般形式$(m^2+1)x^2 -x +3=0$,因为$m^2+1≥1$,所以该方程一定是一元二次方程.
【知识点】
一元二次方程的定义、合并同类项、平方的非负性
【点评】
本题重点考查一元二次方程的判定,解题的关键是先将方程化为一般形式,再验证二次项系数恒不为0,注意不能直接根据原式的$m^2x^2$判断系数,必须先合并同类项得到最终的二次项系数再分析。
【难度系数】
0.7
要判断方程为一元二次方程,首先明确一元二次方程的核心判定条件:整式方程、仅含一个未知数、未知数最高次数为2,且二次项系数不为0。解题时首先需要将原方程整理为一元二次方程的一般形式,合并同类项得到二次项系数,再证明无论m取何值,二次项系数都不会为0,即可完成证明。
【解析】
1. 整理原方程:
先展开$x(x-1)$可得$x^2-x$,代入原方程得:
$m^2x^2 + x^2 -x +3=0$
2. 合并同类项,得到方程的一般形式:
将含$x^2$的项合并,可得$(m^2+1)x^2 -x +3=0$
3. 分析二次项系数:
根据平方的非负性,任意实数的平方都大于等于0,即$m^2≥0$,因此$m^2+1≥0+1=1$,即$m^2+1$恒大于等于1,不可能等于0。
此时方程满足一元二次方程的所有判定条件,因此无论m取何值,该方程都是一元二次方程。
【答案】
将该方程化成一般形式$(m^2+1)x^2 -x +3=0$,因为$m^2+1≥1$,所以该方程一定是一元二次方程.
【知识点】
一元二次方程的定义、合并同类项、平方的非负性
【点评】
本题重点考查一元二次方程的判定,解题的关键是先将方程化为一般形式,再验证二次项系数恒不为0,注意不能直接根据原式的$m^2x^2$判断系数,必须先合并同类项得到最终的二次项系数再分析。
【难度系数】
0.7
5. 写出一个一元二次方程,使这个方程的二次项系数是1,常数项是5,且它的一个根是2.
拓展与思考
拓展与思考
答案
5. 设该一元二次方程为$x^2+bx+5=0$,将$x=2$代入方程,解得$b=-\frac{9}{2}$,故该一元二次方程为$x^2-\frac{9}{2}x+5=0$.
解析
【分析】
首先根据题目给出的二次项系数、常数项的要求,先写出含未知一次项系数的一元二次方程的形式;再根据方程根的定义,即能使方程左右两边相等的未知数的值是方程的根,把已知根代入方程,得到关于未知一次项系数的一元一次方程;解出未知系数后代回预设方程,即可得到符合要求的一元二次方程。
【解析】
1. 设方程:已知一元二次方程二次项系数为1,常数项为5,设该一元二次方程为$x^2+bx+5=0$($b$为待求的一次项系数)。
2. 代入根计算:因为$x=2$是方程的根,将$x=2$代入方程可得:
$2^2 + 2b + 5 = 0$
3. 求解未知系数:化简上式得$9+2b=0$,解得$b=-\frac{9}{2}$。
4. 确定最终方程:将$b=-\frac{9}{2}$代入预设的方程即可。
【答案】
$x^2-\frac{9}{2}x+5=0$
【知识点】
一元二次方程的定义,一元二次方程的根的定义
【点评】
本题是基础概念应用题,解题核心是利用方程根的性质求解未知系数,熟练掌握一元二次方程相关基本概念即可快速解题。
【难度系数】
0.8
首先根据题目给出的二次项系数、常数项的要求,先写出含未知一次项系数的一元二次方程的形式;再根据方程根的定义,即能使方程左右两边相等的未知数的值是方程的根,把已知根代入方程,得到关于未知一次项系数的一元一次方程;解出未知系数后代回预设方程,即可得到符合要求的一元二次方程。
【解析】
1. 设方程:已知一元二次方程二次项系数为1,常数项为5,设该一元二次方程为$x^2+bx+5=0$($b$为待求的一次项系数)。
2. 代入根计算:因为$x=2$是方程的根,将$x=2$代入方程可得:
$2^2 + 2b + 5 = 0$
3. 求解未知系数:化简上式得$9+2b=0$,解得$b=-\frac{9}{2}$。
4. 确定最终方程:将$b=-\frac{9}{2}$代入预设的方程即可。
【答案】
$x^2-\frac{9}{2}x+5=0$
【知识点】
一元二次方程的定义,一元二次方程的根的定义
【点评】
本题是基础概念应用题,解题核心是利用方程根的性质求解未知系数,熟练掌握一元二次方程相关基本概念即可快速解题。
【难度系数】
0.8
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