8.(真题·台州温岭)关于$x$的一元二次方程$2x^2 - kx - 6 = 0$的根的情况是 ……………………………………………………(
A.没有实数根
B.有两个相等的实数根
C.有两个同号的实数根
D.有两个异号的实数根
D
)A.没有实数根
B.有两个相等的实数根
C.有两个同号的实数根
D.有两个异号的实数根
答案
8.D
解析
【分析】要判断一元二次方程根的情况,需结合根的判别式和根与系数的关系(韦达定理)分析:第一步,通过判别式Δ确定方程是否有实根;第二步,利用两根之积的符号判断根的同号或异号情况。
【解析】对于一元二次方程$ax^2 + bx + c = 0$($a≠0$),本题中$a=2$,$b=-k$,$c=-6$。
1. 计算判别式:$\Delta = b^2 - 4ac = (-k)^2 - 4×2×(-6) = k^2 + 48$,因为$k^2≥0$,所以$\Delta = k^2 + 48 > 0$,说明方程有两个不相等的实数根,排除A、B选项。
2. 计算两根之积:根据韦达定理,两根之积$x_1x_2 = \frac{c}{a} = \frac{-6}{2} = -3 < 0$,说明两个根异号,排除C选项。
综上,答案为D。
【答案】D
【知识点】一元二次方程根的判别式;根与系数的关系
【点评】本题考查一元二次方程根的判别式和韦达定理的基础应用,需熟练掌握判别式与根的关系、两根之积的计算方法,属于常规题型。
【难度系数】0.6
【解析】对于一元二次方程$ax^2 + bx + c = 0$($a≠0$),本题中$a=2$,$b=-k$,$c=-6$。
1. 计算判别式:$\Delta = b^2 - 4ac = (-k)^2 - 4×2×(-6) = k^2 + 48$,因为$k^2≥0$,所以$\Delta = k^2 + 48 > 0$,说明方程有两个不相等的实数根,排除A、B选项。
2. 计算两根之积:根据韦达定理,两根之积$x_1x_2 = \frac{c}{a} = \frac{-6}{2} = -3 < 0$,说明两个根异号,排除C选项。
综上,答案为D。
【答案】D
【知识点】一元二次方程根的判别式;根与系数的关系
【点评】本题考查一元二次方程根的判别式和韦达定理的基础应用,需熟练掌握判别式与根的关系、两根之积的计算方法,属于常规题型。
【难度系数】0.6
9.(真题·温州苍南)已知关于$x$的方程$(x-1)(x-m)=0$与$(x-2m)^2=c$的解完全相同,则常数$c$的值为……………(
A.$\dfrac{1}{4}$
B.$\dfrac{1}{9}$
C.$1$
D.$4$
B
)A.$\dfrac{1}{4}$
B.$\dfrac{1}{9}$
C.$1$
D.$4$
答案
9.B 解析:因为$(x-1)(x-m)=0$,所以$x_1=1,x_2=m$,将$x_1=1,x_2=m$代入$(x-2m)^2=c$,得$\begin{cases}(1-2m)^2=c,①\\(m-2m)^2=c,②\end{cases}$整理得$(1-2m)^2=(m-2m)^2,1-4m+4m^2=m^2,3m^2-4m+1=0$,$(m-1)(3m-1)=0$,解得,$m=1$(不符合,舍去)或$m=\frac{1}{3}$,把$m=\frac{1}{3}$代入①得$c=(1-2m)^2=(1-\frac{2}{3})^2=(\frac{1}{3})^2=\frac{1}{9}$;故答案为:B。
解析
【分析】
首先,利用因式分解法求解第一个方程的解,再用直接开平方法表示第二个方程的解;根据“两个方程解完全相同”的条件,建立关于参数$m$和常数$c$的方程组,求解参数时需舍去不符合题意的解,最终计算出$c$的值。
【解析】
1. 求方程$(x-1)(x-m)=0$的解:
根据因式分解法解一元二次方程的规则,若两个因式乘积为0,则至少一个因式为0,可得该方程的解为$x_1=1$,$x_2=m$。
2. 求方程$(x-2m)^2=c$的解:
根据直接开平方法,可得该方程的解为$x=2m\pm\sqrt{c}$。
3. 利用“解完全相同”建立方程:
因为两个方程的解完全相同,所以将$x_1=1$、$x_2=m$代入第二个方程的解中,得到方程组:
$\begin{cases}(1-2m)^2=c \\ (m-2m)^2=c \end{cases}$
整理得:$(1-2m)^2=(m-2m)^2$,展开后为$1-4m+4m^2=m^2$,移项合并同类项得$3m^2-4m+1=0$。
4. 求解$m$并舍去不合理解:
对$3m^2-4m+1=0$因式分解得$(m-1)(3m-1)=0$,解得$m=1$或$m=\frac{1}{3}$。
当$m=1$时,第一个方程的解为$x=1$(重根),第二个方程的解为$x=2\pm\sqrt{c}$,两者解不相同,故舍去$m=1$。
5. 计算$c$的值:
将$m=\frac{1}{3}$代入$(1-2m)^2=c$,得$c=(1-2×\frac{1}{3})^2=(\frac{1}{3})^2=\frac{1}{9}$。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程的解;因式分解法解一元二次方程;直接开平方法解一元二次方程
【点评】
本题考查一元二次方程解的应用,核心是利用“解完全相同”的条件建立等量关系,求解参数时需注意舍去不符合题意的解,计算过程需仔细,避免出错。
【难度系数】
0.6
首先,利用因式分解法求解第一个方程的解,再用直接开平方法表示第二个方程的解;根据“两个方程解完全相同”的条件,建立关于参数$m$和常数$c$的方程组,求解参数时需舍去不符合题意的解,最终计算出$c$的值。
【解析】
1. 求方程$(x-1)(x-m)=0$的解:
根据因式分解法解一元二次方程的规则,若两个因式乘积为0,则至少一个因式为0,可得该方程的解为$x_1=1$,$x_2=m$。
2. 求方程$(x-2m)^2=c$的解:
根据直接开平方法,可得该方程的解为$x=2m\pm\sqrt{c}$。
3. 利用“解完全相同”建立方程:
因为两个方程的解完全相同,所以将$x_1=1$、$x_2=m$代入第二个方程的解中,得到方程组:
$\begin{cases}(1-2m)^2=c \\ (m-2m)^2=c \end{cases}$
整理得:$(1-2m)^2=(m-2m)^2$,展开后为$1-4m+4m^2=m^2$,移项合并同类项得$3m^2-4m+1=0$。
4. 求解$m$并舍去不合理解:
对$3m^2-4m+1=0$因式分解得$(m-1)(3m-1)=0$,解得$m=1$或$m=\frac{1}{3}$。
当$m=1$时,第一个方程的解为$x=1$(重根),第二个方程的解为$x=2\pm\sqrt{c}$,两者解不相同,故舍去$m=1$。
5. 计算$c$的值:
将$m=\frac{1}{3}$代入$(1-2m)^2=c$,得$c=(1-2×\frac{1}{3})^2=(\frac{1}{3})^2=\frac{1}{9}$。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程的解;因式分解法解一元二次方程;直接开平方法解一元二次方程
【点评】
本题考查一元二次方程解的应用,核心是利用“解完全相同”的条件建立等量关系,求解参数时需注意舍去不符合题意的解,计算过程需仔细,避免出错。
【难度系数】
0.6
10.设$x^2 - px + q = 0$的两实根为$α,β$,而以$α^2,β^2$为根的一元二次方程仍是$x^2 - px + q = 0$,则数对$(p,q)$的个数是…………(
A.$2$
B.$3$
C.$4$
D.$0$
B
)A.$2$
B.$3$
C.$4$
D.$0$
答案
10.B 解析:因为$x^2 - px + q = 0$的两实根为$α,β$,所以$α+β=p$,① $αβ=q$,② $p^2≥4q$,因为$α^2,β^2$为根的一元二次方程仍是$x^2 - px + q = 0$,所以$α^2+β^2=p$,③ $α^2β^2=q$,④ 由②④知$q^2=q$,所以$q=0$或$1$,由①③知:$α^2+β^2=α+β$,所以$α^2+β^2=(α+β)^2-2αβ=α+β$,所以$p^2-2q=p$,当$q=0,p^2=p$,解得$p=0$或$1$,所以$\begin{cases}p_1=0,\\q_1=0,\end{cases}\begin{cases}p_2=1,\\q_2=0,\end{cases}$又因为$p^2≥4q$,所以均符合题意,当$q=1,p^2-p-2=0$,解得$p=-1$或$2$,所以$\begin{cases}p_3=-1,\\q_3=1,\end{cases}\begin{cases}p_4=2,\\q_4=1,\end{cases}$又因为$p^2≥4q$,所以$\begin{cases}p_3=-1,\\q_3=1\end{cases}$不符合题意,应舍去,综上,数对$(p,q)$为$(0,0),(1,0),(2,1)$,共3个,故答案为:B。
解析
【分析】
首先,根据一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),原方程的两根α、β满足和与积的表达式;再结合新方程的根为α²、β²,再次应用韦达定理得到对应的和与积关系;通过代数变形联立两个关系,先求解q的可能值,再代入得到p的候选值,最后利用一元二次方程有实根的条件(判别式≥0)筛选符合条件的(p,q),统计个数即可。
【解析】
解:对于方程$x^2 - px + q = 0$,其两实根为α、β,由韦达定理得:
$α + β = p$ ①,$αβ = q$ ②,
因方程有两实根,故判别式$\Delta = p^2 - 4q ≥ 0$ ③。
又以$α^2, β^2$为根的方程仍是$x^2 - px + q = 0$,再次应用韦达定理得:
$α^2 + β^2 = p$ ④,$α^2β^2 = q$ ⑤。
由②和⑤,$α^2β^2 = (αβ)^2 = q^2$,故$q^2 = q$,解得$q = 0$或$q = 1$。
由①和④,利用完全平方公式变形:$α^2 + β^2 = (α + β)^2 - 2αβ$,代入得:
$p = p^2 - 2q$,整理得$p^2 - p - 2q = 0$ ⑥。
分情况讨论:
情况1:当$q = 0$时,代入⑥得$p^2 - p = 0$,解得$p = 0$或$p = 1$。
验证判别式③:
$p=0, q=0$时,$\Delta = 0^2 - 4×0 = 0 ≥0$,符合;
$p=1, q=0$时,$\Delta =1^2 -4×0=1≥0$,符合;
情况2:当$q =1$时,代入⑥得$p^2 - p -2 =0$,解得$p=2$或$p=-1$。
验证判别式③:
$p=2, q=1$时,$\Delta=2^2 -4×1=0≥0$,符合;
$p=-1, q=1$时,$\Delta=(-1)^2 -4×1=-3 <0$,不符合,舍去;
综上,符合条件的数对$(p,q)$为$(0,0),(1,0),(2,1)$,共3个,故答案为B。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系;一元二次方程根的判别式
【点评】
本题综合考查韦达定理与一元二次方程根的判别式的应用,解题关键是利用韦达定理建立根的和、积与系数的关系,再结合方程有实根的条件筛选有效解,需注意代数变形的准确性和判别式的验证,避免遗漏或错误舍去解。
【难度系数】
0.5
首先,根据一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),原方程的两根α、β满足和与积的表达式;再结合新方程的根为α²、β²,再次应用韦达定理得到对应的和与积关系;通过代数变形联立两个关系,先求解q的可能值,再代入得到p的候选值,最后利用一元二次方程有实根的条件(判别式≥0)筛选符合条件的(p,q),统计个数即可。
【解析】
解:对于方程$x^2 - px + q = 0$,其两实根为α、β,由韦达定理得:
$α + β = p$ ①,$αβ = q$ ②,
因方程有两实根,故判别式$\Delta = p^2 - 4q ≥ 0$ ③。
又以$α^2, β^2$为根的方程仍是$x^2 - px + q = 0$,再次应用韦达定理得:
$α^2 + β^2 = p$ ④,$α^2β^2 = q$ ⑤。
由②和⑤,$α^2β^2 = (αβ)^2 = q^2$,故$q^2 = q$,解得$q = 0$或$q = 1$。
由①和④,利用完全平方公式变形:$α^2 + β^2 = (α + β)^2 - 2αβ$,代入得:
$p = p^2 - 2q$,整理得$p^2 - p - 2q = 0$ ⑥。
分情况讨论:
情况1:当$q = 0$时,代入⑥得$p^2 - p = 0$,解得$p = 0$或$p = 1$。
验证判别式③:
$p=0, q=0$时,$\Delta = 0^2 - 4×0 = 0 ≥0$,符合;
$p=1, q=0$时,$\Delta =1^2 -4×0=1≥0$,符合;
情况2:当$q =1$时,代入⑥得$p^2 - p -2 =0$,解得$p=2$或$p=-1$。
验证判别式③:
$p=2, q=1$时,$\Delta=2^2 -4×1=0≥0$,符合;
$p=-1, q=1$时,$\Delta=(-1)^2 -4×1=-3 <0$,不符合,舍去;
综上,符合条件的数对$(p,q)$为$(0,0),(1,0),(2,1)$,共3个,故答案为B。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系;一元二次方程根的判别式
【点评】
本题综合考查韦达定理与一元二次方程根的判别式的应用,解题关键是利用韦达定理建立根的和、积与系数的关系,再结合方程有实根的条件筛选有效解,需注意代数变形的准确性和判别式的验证,避免遗漏或错误舍去解。
【难度系数】
0.5
二、填空题(每小题3分,共18分)
11.(真题·嘉兴)构造一个一元二次方程,要求:①常数项是-6;
②有一个根为2。这个一元二次方程可以是
(写出一个即可)
11.(真题·嘉兴)构造一个一元二次方程,要求:①常数项是-6;
②有一个根为2。这个一元二次方程可以是
(x-2)(x+3)=0(答案不唯一)
。(写出一个即可)
答案
11.$(x-2)(x+3)=0$(答案不唯一)
解析
【分析】要构造满足条件的一元二次方程,可利用一元二次方程的根的性质:若x=2是方程的根,则方程可分解出因式(x-2),再结合常数项为-6的条件确定另一个因式,进而得到方程;也可设一般式代入根求解系数。
【解析】设一元二次方程的一般形式为ax²+bx+c=0(a≠0),根据条件:①常数项c=-6;②x=2是方程的根,将x=2代入得4a+2b-6=0。取a=1,解得b=1,此时方程为x²+x-6=0,因式分解得(x-2)(x+3)=0,满足所有条件(答案不唯一)。
【答案】(x-2)(x+3)=0(答案不唯一)
【知识点】一元二次方程的构造、一元二次方程的根
【点评】本题考查一元二次方程的构造,利用方程的根的性质构造方程,答案不唯一,能培养学生的发散思维,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】设一元二次方程的一般形式为ax²+bx+c=0(a≠0),根据条件:①常数项c=-6;②x=2是方程的根,将x=2代入得4a+2b-6=0。取a=1,解得b=1,此时方程为x²+x-6=0,因式分解得(x-2)(x+3)=0,满足所有条件(答案不唯一)。
【答案】(x-2)(x+3)=0(答案不唯一)
【知识点】一元二次方程的构造、一元二次方程的根
【点评】本题考查一元二次方程的构造,利用方程的根的性质构造方程,答案不唯一,能培养学生的发散思维,难度适中。
【难度系数】0.6
12.(真题·宁波余姚)已知$x^2 - 6x + 10 = (x - 3)^2 + m$,则$m$的值为$\underline{\hspace{5em}}$。
答案
12.1
解析
【分析】要计算m的值,可利用完全平方公式将等式右边的式子展开,再通过等式两边对应项相等的关系,消去相同项后求解m。
【解析】先将等式右边的完全平方展开:$(x - 3)^2 = x^2 - 6x + 9$,代入原式得:$x^2 - 6x + 10 = x^2 - 6x + 9 + m$。等式两边同时减去$x^2 - 6x$,可得$10 = 9 + m$,解得$m = 1$。
【答案】1
【知识点】完全平方公式、代数式恒等变形
【点评】本题考查完全平方公式的基础应用,通过展开完全平方后对比等式两边即可快速求解,属于初中代数的基础题型,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】先将等式右边的完全平方展开:$(x - 3)^2 = x^2 - 6x + 9$,代入原式得:$x^2 - 6x + 10 = x^2 - 6x + 9 + m$。等式两边同时减去$x^2 - 6x$,可得$10 = 9 + m$,解得$m = 1$。
【答案】1
【知识点】完全平方公式、代数式恒等变形
【点评】本题考查完全平方公式的基础应用,通过展开完全平方后对比等式两边即可快速求解,属于初中代数的基础题型,难度较低。
【难度系数】0.8
13.(真题·温州苍南)若关于$x$的一元二次方程$kx^2 - 5x + 5 = 0$有两个不相等的实数根,则$k$的值可以为________。(写出一个即可)
答案
13.1(答案不唯一,$k<\frac{5}{4}$且$k≠0$均可)
解析
【分析】
要解决这个问题,需同时满足两个条件:一是方程为一元二次方程(二次项系数不为0),二是方程有两个不相等的实数根(根的判别式大于0)。先根据这两个条件确定k的取值范围,再在范围内取一个符合要求的值即可。
【解析】
解:
∵关于x的方程是一元二次方程,且有两个不相等的实数根,
∴需满足:①二次项系数k≠0;②判别式Δ>0。
对于方程$kx^2 -5x +5 =0$,其中$a=k$,$b=-5$,$c=5$,
判别式$\Delta = b^2 -4ac = (-5)^2 -4× k×5 =25 -20k$,
由$\Delta>0$得:$25 -20k >0$,
移项得:$20k <25$,
解得:$k < \frac{5}{4}$,
结合$k≠0$,得k的取值范围是$k < \frac{5}{4}$且$k≠0$,
在此范围内取一个值,例如$k=1$(答案不唯一)。
【答案】
1
【知识点】
一元二次方程的定义;根的判别式
【点评】
本题考查一元二次方程的定义及根的判别式的应用,解题关键是牢记“二次项系数不为0”和“判别式大于0”两个核心条件,需注意避免遗漏k≠0的限制,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这个问题,需同时满足两个条件:一是方程为一元二次方程(二次项系数不为0),二是方程有两个不相等的实数根(根的判别式大于0)。先根据这两个条件确定k的取值范围,再在范围内取一个符合要求的值即可。
【解析】
解:
∵关于x的方程是一元二次方程,且有两个不相等的实数根,
∴需满足:①二次项系数k≠0;②判别式Δ>0。
对于方程$kx^2 -5x +5 =0$,其中$a=k$,$b=-5$,$c=5$,
判别式$\Delta = b^2 -4ac = (-5)^2 -4× k×5 =25 -20k$,
由$\Delta>0$得:$25 -20k >0$,
移项得:$20k <25$,
解得:$k < \frac{5}{4}$,
结合$k≠0$,得k的取值范围是$k < \frac{5}{4}$且$k≠0$,
在此范围内取一个值,例如$k=1$(答案不唯一)。
【答案】
1
【知识点】
一元二次方程的定义;根的判别式
【点评】
本题考查一元二次方程的定义及根的判别式的应用,解题关键是牢记“二次项系数不为0”和“判别式大于0”两个核心条件,需注意避免遗漏k≠0的限制,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
14.(真题·宁波北仑)若$t$是方程$-2x^2 + x + 9 = 0$的一个根,则$(t-1)(2t+1)$的值为$\underline{\hspace{5cm}}$。
答案
14.8
解析
【分析】
要解决该问题,需利用一元二次方程根的定义得到关于t的等式,再通过展开所求代数式,采用整体代入的方法简化计算,无需求解t的具体值即可得出结果。
【解析】
因为t是方程$-2x^2 + x + 9 = 0$的根,将$x=t$代入方程得:
$-2t^2 + t + 9 = 0$,整理得$2t^2 = t + 9$。
展开所求代数式:
$(t-1)(2t+1) = 2t^2 + t - 2t - 1 = 2t^2 - t - 1$。
把$2t^2 = t + 9$代入上式:
原式$=(t + 9) - t - 1 = 8$。
【答案】
8
【知识点】
一元二次方程的根、代数式化简求值、整体代入法
【点评】
本题结合一元二次方程根的定义,考查代数式的整体代入求值,规避了求解方程根的复杂运算,是一元二次方程相关题型的常见考法,需掌握整体代入的解题思想。
【难度系数】
0.6
要解决该问题,需利用一元二次方程根的定义得到关于t的等式,再通过展开所求代数式,采用整体代入的方法简化计算,无需求解t的具体值即可得出结果。
【解析】
因为t是方程$-2x^2 + x + 9 = 0$的根,将$x=t$代入方程得:
$-2t^2 + t + 9 = 0$,整理得$2t^2 = t + 9$。
展开所求代数式:
$(t-1)(2t+1) = 2t^2 + t - 2t - 1 = 2t^2 - t - 1$。
把$2t^2 = t + 9$代入上式:
原式$=(t + 9) - t - 1 = 8$。
【答案】
8
【知识点】
一元二次方程的根、代数式化简求值、整体代入法
【点评】
本题结合一元二次方程根的定义,考查代数式的整体代入求值,规避了求解方程根的复杂运算,是一元二次方程相关题型的常见考法,需掌握整体代入的解题思想。
【难度系数】
0.6
15.已知实数$a,b$满足$3a^2 + 4a - 2 = 0,3b^2 + 4b - 2 = 0$,则$\dfrac{a}{b} + \dfrac{b}{a} =$
$-\frac{14}{3}$或2
。答案
15.$-\frac{14}{3}$或2 解析:因为$3a^2+4a-2=0,3b^2+4b-2=0$,所以$a,b$可以看作一元二次方程$3x^2+4x-2=0$的两个实数根,①当$a=b$时,$\frac{a}{b}+\frac{b}{a}=2$;②当$a≠b$时,$a+b=-\frac{4}{3},ab=-\frac{2}{3}$,所以$\frac{a}{b}+\frac{b}{a}=\frac{a^2+b^2}{ab}=\frac{(a+b)^2-2ab}{ab}=-\frac{14}{3}$,综上,$\frac{a}{b}+\frac{b}{a}$的值为2或$-\frac{14}{3}$,故答案为:$-\frac{14}{3}$或2。
解析
【分析】
本题给出两个实数a、b满足同一个一元二次方程,解题思路是:先明确a、b是该方程的根,再分两种情况讨论:当a与b相等时直接计算;当a与b不相等时,利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)求出a+b和ab的值,将所求代数式变形后代入计算,即可得到结果。
【解析】
因为实数a、b满足$3a^2 + 4a - 2 = 0$,$3b^2 + 4b - 2 = 0$,所以分两种情况:
①当$a = b$时,$\frac{a}{b} + \frac{b}{a} = 1 + 1 = 2$;
②当$a ≠ b$时,a、b是一元二次方程$3x^2 + 4x - 2 = 0$的两个不相等的实数根,根据韦达定理得:$a + b = -\frac{4}{3}$,$ab = -\frac{2}{3}$。
对$\frac{a}{b} + \frac{b}{a}$变形:$\frac{a}{b} + \frac{b}{a} = \frac{a^2 + b^2}{ab} = \frac{(a + b)^2 - 2ab}{ab}$,代入数值计算:
$\frac{(-\frac{4}{3})^2 - 2×(-\frac{2}{3})}{-\frac{2}{3}} = \frac{\frac{16}{9} + \frac{4}{3}}{-\frac{2}{3}} = \frac{\frac{28}{9}}{-\frac{2}{3}} = -\frac{14}{3}$;
综上,$\frac{a}{b} + \frac{b}{a}$的值为2或$-\frac{14}{3}$。
【答案】
2或$-\frac{14}{3}$
【知识点】
一元二次方程根与系数关系、代数式求值
【点评】
本题需运用分类讨论思想,结合一元二次方程根的性质和韦达定理简化计算,是中等难度的代数综合题,重点考查代数式的变形能力和韦达定理的应用。
【难度系数】
0.5
本题给出两个实数a、b满足同一个一元二次方程,解题思路是:先明确a、b是该方程的根,再分两种情况讨论:当a与b相等时直接计算;当a与b不相等时,利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)求出a+b和ab的值,将所求代数式变形后代入计算,即可得到结果。
【解析】
因为实数a、b满足$3a^2 + 4a - 2 = 0$,$3b^2 + 4b - 2 = 0$,所以分两种情况:
①当$a = b$时,$\frac{a}{b} + \frac{b}{a} = 1 + 1 = 2$;
②当$a ≠ b$时,a、b是一元二次方程$3x^2 + 4x - 2 = 0$的两个不相等的实数根,根据韦达定理得:$a + b = -\frac{4}{3}$,$ab = -\frac{2}{3}$。
对$\frac{a}{b} + \frac{b}{a}$变形:$\frac{a}{b} + \frac{b}{a} = \frac{a^2 + b^2}{ab} = \frac{(a + b)^2 - 2ab}{ab}$,代入数值计算:
$\frac{(-\frac{4}{3})^2 - 2×(-\frac{2}{3})}{-\frac{2}{3}} = \frac{\frac{16}{9} + \frac{4}{3}}{-\frac{2}{3}} = \frac{\frac{28}{9}}{-\frac{2}{3}} = -\frac{14}{3}$;
综上,$\frac{a}{b} + \frac{b}{a}$的值为2或$-\frac{14}{3}$。
【答案】
2或$-\frac{14}{3}$
【知识点】
一元二次方程根与系数关系、代数式求值
【点评】
本题需运用分类讨论思想,结合一元二次方程根的性质和韦达定理简化计算,是中等难度的代数综合题,重点考查代数式的变形能力和韦达定理的应用。
【难度系数】
0.5
16.关于$x$的一元二次方程$x^2 - (m+2)x - 3m - 3 = 0$在$-2 ≤ x ≤ 2$范围内有且只有一个根,则$m$的取值范围为________。
答案
16.$-\frac{3}{5}<m≤5$ 解析:当一元二次方程$x^2-(m+2)x-3m-3=0$有两个不相等的实数根,且有且只有一个根在$-2≤x≤2$的范围内时,所以$\begin{cases}2^2-(m+2)×2-3m-3≥0,\\(-2)^2-(m+2)×(-2)-3m-3<0\end{cases}$或$\begin{cases}(-2)^2-(m+2)×(-2)-3m-3≥0,\\2^2-(m+2)×2-3m-3<0,\end{cases}$解不等式组$\begin{cases}2^2-(m+2)×2-3m-3≥0,\\(-2)^2-(m+2)×(-2)-3m-3<0,\end{cases}$得该不等式组无解;解不等式组$\begin{cases}(-2)^2-(m+2)×(-2)-3m-3≥0,\\2^2-(m+2)×2-3m-3<0,\end{cases}$得$-\frac{3}{5}<m≤5$,综上,$m$的取值范围为:$-\frac{3}{5}<m≤5$。
解析
【分析】
要解决一元二次方程在区间[-2,2]内有且只有一个根的问题,可将其转化为对应二次函数在该区间内有且只有一个零点。设二次函数f(x)=x² - (m+2)x -3m -3,该函数开口向上,根据零点存在定理,结合区间端点的函数值符号分两种情况讨论:一是f(-2)≤0且f(2)>0,二是f(-2)>0且f(2)≤0,解不等式组后取有效解集即可得到m的取值范围。
【解析】
设二次函数f(x)=x² - (m+2)x -3m -3,其图像开口向上。
计算区间端点的函数值:
f(-2)=(-2)² - (m+2)×(-2) -3m -3 = 4 + 2m + 4 - 3m -3 = 5 - m;
f(2)=2² - (m+2)×2 -3m -3 = 4 - 2m -4 -3m -3 = -5m -3。
因为方程在[-2,2]内有且只有一个根,所以分两种情况:
情况1:f(-2)≤0且f(2)>0,即
$\begin{cases}5 - m ≤ 0 \\ -5m -3 > 0\end{cases}$
解第一个不等式得m≥5,解第二个不等式得m<-$\frac{3}{5}$,两个不等式无公共解,此情况无解;
情况2:f(-2)>0且f(2)≤0,即
$\begin{cases}5 - m > 0 \\ -5m -3 ≤ 0\end{cases}$
解第一个不等式得m<5,解第二个不等式得m≥-$\frac{3}{5}$,两个不等式的公共解为-$\frac{3}{5}$<m≤5。
综上,m的取值范围为-$\frac{3}{5}$<m≤5。
【答案】
-$\frac{3}{5}$<m≤5
【知识点】
二次函数零点分布;一元二次不等式组的解法
【点评】
本题考查二次函数零点与一元二次方程根的关系,需结合函数图像的开口方向和区间端点的函数值符号分情况讨论,解题时要注意准确计算函数值,避免不等式方向出错,属于中档题。
【难度系数】
0.4
要解决一元二次方程在区间[-2,2]内有且只有一个根的问题,可将其转化为对应二次函数在该区间内有且只有一个零点。设二次函数f(x)=x² - (m+2)x -3m -3,该函数开口向上,根据零点存在定理,结合区间端点的函数值符号分两种情况讨论:一是f(-2)≤0且f(2)>0,二是f(-2)>0且f(2)≤0,解不等式组后取有效解集即可得到m的取值范围。
【解析】
设二次函数f(x)=x² - (m+2)x -3m -3,其图像开口向上。
计算区间端点的函数值:
f(-2)=(-2)² - (m+2)×(-2) -3m -3 = 4 + 2m + 4 - 3m -3 = 5 - m;
f(2)=2² - (m+2)×2 -3m -3 = 4 - 2m -4 -3m -3 = -5m -3。
因为方程在[-2,2]内有且只有一个根,所以分两种情况:
情况1:f(-2)≤0且f(2)>0,即
$\begin{cases}5 - m ≤ 0 \\ -5m -3 > 0\end{cases}$
解第一个不等式得m≥5,解第二个不等式得m<-$\frac{3}{5}$,两个不等式无公共解,此情况无解;
情况2:f(-2)>0且f(2)≤0,即
$\begin{cases}5 - m > 0 \\ -5m -3 ≤ 0\end{cases}$
解第一个不等式得m<5,解第二个不等式得m≥-$\frac{3}{5}$,两个不等式的公共解为-$\frac{3}{5}$<m≤5。
综上,m的取值范围为-$\frac{3}{5}$<m≤5。
【答案】
-$\frac{3}{5}$<m≤5
【知识点】
二次函数零点分布;一元二次不等式组的解法
【点评】
本题考查二次函数零点与一元二次方程根的关系,需结合函数图像的开口方向和区间端点的函数值符号分情况讨论,解题时要注意准确计算函数值,避免不等式方向出错,属于中档题。
【难度系数】
0.4
三、解答题(共8题,共72分,17~21题每题8分,22,23题每题10分,24题12分)
17.(真题·台州玉环)解下列一元二次方程:
(1)$x^2 - 4 = 0$;
(2)$x^2 - 5x - 6 = 0$。
17.(真题·台州玉环)解下列一元二次方程:
(1)$x^2 - 4 = 0$;
(2)$x^2 - 5x - 6 = 0$。
答案
17.(1)$x_1=2,x_2=-2$ (2)$x_1=-1,x_2=6$
解析
【分析】解一元二次方程的核心是降次,将二次方程转化为一次方程求解。第(1)题可通过移项后用直接开平方法,或利用平方差公式因式分解降次;第(2)题适合用十字相乘法对二次三项式因式分解,转化为两个一次方程求解。
【解析】(1) 移项,得$x^2 = 4$,两边直接开平方,得$x = ±2$,因此方程的解为$x_1=2$,$x_2=-2$;
(2) 对$x^2 -5x -6$因式分解,得$(x -6)(x +1)=0$,令每个因式为0,得$x -6=0$或$x +1=0$,解得$x_1=6$,$x_2=-1$。
【答案】(1)$x_1=2,x_2=-2$;(2)$x_1=-1,x_2=6$
【知识点】一元二次方程的解法、直接开平方法、因式分解法
【点评】本题考查一元二次方程的基础解法,是初中数学核心基础题型,难度较低,用于巩固降次思想的应用。
【难度系数】0.8
【解析】(1) 移项,得$x^2 = 4$,两边直接开平方,得$x = ±2$,因此方程的解为$x_1=2$,$x_2=-2$;
(2) 对$x^2 -5x -6$因式分解,得$(x -6)(x +1)=0$,令每个因式为0,得$x -6=0$或$x +1=0$,解得$x_1=6$,$x_2=-1$。
【答案】(1)$x_1=2,x_2=-2$;(2)$x_1=-1,x_2=6$
【知识点】一元二次方程的解法、直接开平方法、因式分解法
【点评】本题考查一元二次方程的基础解法,是初中数学核心基础题型,难度较低,用于巩固降次思想的应用。
【难度系数】0.8
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