2026年初中必刷题九年级数学上册苏科版第43页答案
一、选择题(共24分)
1 把方程$2x(x-1)=3x$化成一元二次方程的一般形式,则二次项系数、一次项系数、常数项分别是 (
B
)

A.$2,1,0$
B.$2,-5,0$
C.$2,-3,-1$
D.$2,5,0$

答案

B 【解析】因为$2x(x-1)=3x$,所以$2x^2-2x=3x$,所以$2x^2-5x=0$,所以二次项系数、一次项系数、常数项分别是$2,-5,0$,故选B。

解析

【分析】
要解决这道题,首先需要明确一元二次方程的一般形式为$ax^2+bx+c=0$($a≠0$),其中$a$是二次项系数,$b$是一次项系数,$c$是常数项。解题时先对原方程去括号,再将所有项移到等号左侧、合并同类项整理成一般形式,最后对应找出三个系数即可,注意移项时要改变符号,常数项为0时也不能遗漏。
【解析】
对原方程左边去括号,可得:
$2x^2 - 2x = 3x$
将右侧的$3x$移到左侧合并同类项:
$2x^2 - 2x - 3x = 0$,即$2x^2 - 5x = 0$
对照一元二次方程一般形式,可得二次项系数为2,一次项系数为-5,常数项为0,故选B。
【答案】
B
【知识点】
一元二次方程的一般形式;整式化简
【点评】
本题属于基础题型,主要考查一元二次方程一般形式的识别,易错点是移项时忘记改变符号,或者忽略常数项为0的情况,熟练掌握整式方程化简的基本步骤即可快速解答。
【难度系数】
0.8
2[2024江苏宿迁中考]规定:对于任意实数$a,b,c$,有$[a,b]★c=ac+b$,其中等式右面是通常的乘法和加法运算,如$[2,3]★1=2×1+3=5$.若关于$x$的方程$[x,x+1]★(mx)=0$有两个不相等的实数根,则$m$的取值范围为 (
D
)

A.$m<\frac{1}{4}$
B.$m>\frac{1}{4}$
C.$m>\frac{1}{4}$且$m≠0$
D.$m<\frac{1}{4}$且$m≠0$

答案

【思路分析】根据题意得到$mx^2+x+1=0$,再由方程有两个不相等的实数根得到$1^2-4× m×1>0$,且$m≠0$,即可得到答案。
D 【解析】$\because [x,x+1]★(mx)=0$,$[a,b]★c=ac+b$,$\therefore x· mx+x+1=0$,即$mx^2+x+1=0$。$\because$ 关于$x$的方程$[x,x+1]★(mx)=0$有两个不相等的实数根,$\therefore 1^2-4× m×1>0$,且$m≠0$,解得$m<\frac{1}{4}$且$m≠0$,故选D。

解析

【分析】
首先要理解题目给出的新定义运算规则,把含新运算的方程转化为常规的整式方程。题目明确说明方程有两个不相等的实数根,说明转化后的方程是一元二次方程,因此需要满足两个条件:一是二次项系数不能为0,二是一元二次方程的根的判别式大于0,联立两个条件就能求出m的取值范围。
【解析】
根据新定义$[a,b]★c=ac+b$,将$[x,x+1]★(mx)=0$转化为常规运算:
$x· mx + (x+1) = 0$
整理得:$mx^2 + x + 1 = 0$
∵该方程有两个不相等的实数根,
∴方程为一元二次方程,且判别式$\Delta>0$:
1. 二次项系数不为0:$m≠0$
2. 判别式$\Delta = 1^2 - 4× m×1 > 0$,解得$1-4m>0$,即$m<\frac{1}{4}$
综上,m的取值范围是$m<\frac{1}{4}$且$m≠0$,故选D。
【答案】
D
【知识点】
新定义运算、根的判别式、一元二次方程定义
【点评】
本题结合新定义运算考查一元二次方程的相关知识,解题关键是正确转化新运算得到常规方程,要注意一元二次方程二次项系数不为0是隐含条件,很容易遗漏导致错选。
【难度系数】
0.6
3 已知关于x的一元二次方程$x^2 - kx + k - 3 = 0$的两个实数根分别为$x_1, x_2$,且$x_1^2 + x_2^2 = 5$,则k的值是(
D
)

A.-2
B.2
C.-1
D.1

答案

D 【解析】$\because$ 关于$x$的一元二次方程$x^2-kx+k-3=0$的两个实数根分别为$x_1,x_2$,$\therefore x_1+x_2=k$,$x_1x_2=k-3$。$\because x_1^2+x_2^2=5$,$\therefore (x_1+x_2)^2-2x_1x_2=5$,$\therefore k^2-2(k-3)=5$,整理得$k^2-2k+1=0$,解得$k_1=k_2=1$,$\therefore$ 原方程为$x^2-x-2=0$。$\because (-1)^2-4×1×(-2)=9>0$,$\therefore k=1$符合题意。故选D。

解析

【分析】
本题考查一元二次方程根与系数的关系及根的判别式的应用,解题思路如下:第一步,根据一元二次方程根与系数的关系,写出两根之和、两根之积关于k的表达式;第二步,利用完全平方公式的变形,将$x_1^2+x_2^2$转化为含两根和、两根积的形式,代入已知条件得到关于k的方程,求解k的可能值;第三步,结合题目给出的“两个实数根”的前提,将求出的k代入根的判别式检验,只有满足判别式非负的k才是有效解。
【解析】
∵ 关于x的一元二次方程$x^2 - kx + k - 3 = 0$的两个实数根分别为$x_1, x_2$,
∴ 根据根与系数的关系可得:$x_1 + x_2 = k$,$x_1x_2 = k - 3$。
∵ $x_1^2 + x_2^2 = 5$,由完全平方公式变形得$(x_1+x_2)^2 - 2x_1x_2 = 5$,
将$x_1 + x_2 = k$,$x_1x_2 = k - 3$代入得:
$k^2 - 2(k - 3) = 5$,
整理得$k^2 - 2k + 1 = 0$,
解得$k_1 = k_2 = 1$。
将$k=1$代入原方程得$x^2 - x - 2 = 0$,计算判别式:
$\Delta = (-1)^2 - 4 × 1 × (-2) = 9 > 0$,符合方程有两个实数根的条件,因此$k=1$符合题意。
【答案】D
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系,完全平方公式变形,一元二次方程根的判别式
【点评】
本题是一元二次方程相关知识的常规综合应用题,解题核心是熟练掌握根与系数关系和代数式的恒等变形,要特别注意“方程有两个实数根”的前提,所求参数必须满足根的判别式非负,避免出现增根。
【难度系数】
0.7
4[2026 江苏宿迁质检]已知 $a,b$ 满足 $(a^2 + 4a + 7)(b^2 - 6b + 11) = 6$,则 $2a + b = $ $\quad (\quad)$

A.$-6$
B.$-1$
C.$2$
D.$3$

答案

B 【解析】$\because (a^2+4a+7)(b^2-6b+11)=6$,$\therefore [(a+2)^2+3][(b-3)^2+2]=6$。$\because (a+2)^2≥0$,$(b-3)^2≥0$,$\therefore$ 当$a+2=0$,$b-3=0$时,$[(a+2)^2+3][(b-3)^2+2]=6$,解得$a=-2$,$b=3$,$\therefore 2a+b=2×(-2)+3=-4+3=-1$,故选B。

解析

【分析】
遇到两个含字母的二次多项式乘积为定值的问题,优先用配方法将两个二次式转化为“完全平方+常数”的形式,利用完全平方的非负性求出两个因式的最小值,观察到最小值的乘积刚好等于给定的定值,说明只有当两个完全平方都取0时等式成立,即可求出a、b的取值,最后代入计算2a+b的值即可。
【解析】
解:对等式左侧的两个多项式分别配方:
$a^2+4a+7=(a+2)^2+3$,$b^2-6b+11=(b-3)^2+2$
$\therefore$ 原等式可转化为:$[(a+2)^2+3][(b-3)^2+2]=6$
根据完全平方的非负性可知:$(a+2)^2≥0$,$(b-3)^2≥0$
$\therefore (a+2)^2+3≥3$,$(b-3)^2+2≥2$
$\therefore [(a+2)^2+3][(b-3)^2+2]≥3×2=6$
已知两式乘积恰好等于6,说明两个因式都取到最小值,即:
$a+2=0$,$b-3=0$
解得$a=-2$,$b=3$
代入代数式得:$2a+b=2×(-2)+3=-1$
故选B
【答案】
B
【知识点】
配方法的应用;完全平方的非负性;代数式求值
【点评】
本题综合考查代数变形能力和非负数的性质,解题关键是通过配方法得到两个因式的最小值,结合乘积为定值确定完全平方项为0,是代数部分的常考题型。
【难度系数】
0.7
5[2025江苏镇江期中]如图(1),以直角三角形ABC的各边为边分别向外作正方形,再把较小的两个正方形按图(2)的方式放置在最大的正方形内.若图(2)中阴影部分的面积为2,且AB+AC=8,则下列数值中可为BC长的是 (
B
)



A.8
B.6
C.$\frac{25}{4}$
D.$\frac{13}{2}$

答案

B 【解析】设$AB=c$,$AC=b$,$BC=a$,则$b^2+c^2=a^2$。$\because$ 阴影部分的面积为2,$\therefore (a-c)(a-b)=2$,$\therefore a^2-a(b+c)+bc=2$。$\because AB+AC=8$,$\therefore b+c=8$,$\therefore a^2-8a+bc=2$,$(b+c)^2=64$,$\therefore b^2+2bc+c^2=64$,$\therefore bc=32-\frac{1}{2}a^2$,$\therefore a^2-8a+32-\frac{1}{2}a^2=2$,$\therefore a^2-16a+60=0$,$\therefore a_1=6$,$a_2=10$(舍去),$\therefore BC=6$。故选B。

解析

【分析】
本题是勾股定理与正方形性质结合的综合题,解题思路可按三步展开:第一步,设直角三角形三边长分别为$AC=b$、$AB=c$、斜边$BC=a$,根据勾股定理可得$b^2+c^2=a^2$;第二步,观察图2可知阴影部分为矩形,长为大正方形边长减较小正方形边长$(a-c)$,宽为$(a-b)$,结合阴影面积为2列出等式;第三步,结合已知$AB+AC=8$即$b+c=8$,利用完全平方公式将$bc$用含$a$的式子表示,代入面积等式得到关于$a$的一元二次方程,求解后结合三角形三边关系舍去不符合的根即可得到结果。
【解析】
设$AB=c$,$AC=b$,$BC=a$,
∵$△ ABC$是直角三角形,$BC$为斜边,
∴由勾股定理得$b^2+c^2=a^2$。
观察图2可知阴影部分为矩形,长为$a-c$,宽为$a-b$,
∵阴影部分的面积为2,
∴$(a-c)(a-b)=2$,
展开得:$a^2-a(b+c)+bc=2$。
∵$AB+AC=8$,
∴$b+c=8$,代入上式得:$a^2-8a+bc=2$ ①。
对$b+c=8$两边平方得:$(b+c)^2=64$,即$b^2+2bc+c^2=64$,
将$b^2+c^2=a^2$代入得:$a^2+2bc=64$,整理得$bc=32-\frac{1}{2}a^2$ ②。
把②代入①得:$a^2-8a+32-\frac{1}{2}a^2=2$,
整理得:$a^2-16a+60=0$,
因式分解得$(a-6)(a-10)=0$,解得$a_1=6$,$a_2=10$。
根据三角形三边关系,两边之和大于第三边,$a < b+c=8$,故$a=10$不符合题意,舍去,
∴$BC=6$。
【答案】
B
【知识点】
勾股定理;完全平方公式;一元二次方程的应用
【点评】
本题解题的核心是正确分析图形得到阴影部分面积的表达式,结合勾股定理和完全平方公式进行代换,建立关于边长的方程求解,同时要注意结合三角形三边关系对根进行取舍,避免出现多解错误。
【难度系数】
0.6
6 新考法[2026北京朝阳区调研]若非零实数a,b,c满足$(a-2c)^2 +4c^2=2b(a-b)$,且有$P=b^2 -ac$,$Q=a^2 -bc$,$R=c^2 -ab$,则关于P,Q,R的大小关系正确的是(
B
)

A.$P<Q<R$
B.$R<P<Q$
C.$Q<R<P$
D.$P=Q=R$

答案

B 【解析】原方程整理为$a^2-4ac+8c^2=2ab-2b^2$,将方程视为关于$a$的一元二次方程,即$a^2-(2b+4c)a+2b^2+8c^2=0$,则$(2b+4c)^2-4×1×(2b^2+8c^2)=-4(b-2c)^2≤0$。由题可知方程有解,故$b=2c$,此时方程的解为$a=4c$。设$c=k$,则$b=2k$,$a=4k$,$\therefore P=b^2-ac=(2k)^2-4k· k=0$,$Q=a^2-bc=(4k)^2-2k· k=14k^2$,$R=c^2-ab=k^2-4k·2k=-7k^2$,$\therefore R<P<Q$,故选B。

解析

【分析】
解题时先处理已知的等式,先将等式左右两边展开、移项整理,可将整理后的式子视为关于a的一元二次方程;因为a、b、c均为非零实数,说明该一元二次方程有实数根,因此根的判别式≥0;计算判别式发现其为平方的相反数,仅当判别式等于0时有解,由此可推出b与c的数量关系,代入方程进一步求出a与c的关系;最后设参数表示a、b、c,代入P、Q、R计算结果后比较大小即可。
【解析】
先展开整理已知等式:
左边$(a-2c)^2 +4c^2 = a^2 -4ac +4c^2 +4c^2 = a^2 -4ac +8c^2$,
右边$2b(a-b)=2ab-2b^2$,
移项得$a^2 -4ac +8c^2 -2ab +2b^2 = 0$,将其视为关于a的一元二次方程:
$a^2 - (2b+4c)a + 2b^2 +8c^2 = 0$。
因为a为实数,所以该方程的判别式$\Delta ≥ 0$,计算判别式:
$\Delta = (2b+4c)^2 - 4×1×(2b^2 +8c^2)$
$=4b^2 +16bc +16c^2 -8b^2 -32c^2$
$=-4b^2 +16bc -16c^2$
$=-4(b-2c)^2 ≤ 0$。
结合$\Delta ≥ 0$可得$\Delta =0$,即$b-2c=0$,$b=2c$。
将$b=2c$代入关于a的方程,得:
$a^2 - (4c+4c)a + 2×(2c)^2 +8c^2 = 0$,
化简得$a^2 -8ac +16c^2 =0$,即$(a-4c)^2=0$,解得$a=4c$。
设非零实数$c=k$($k≠0$),则$b=2k$,$a=4k$,分别代入P、Q、R计算:
$P=b^2 -ac=(2k)^2 -4k· k=4k^2 -4k^2=0$,
$Q=a^2 -bc=(4k)^2 -2k· k=16k^2 -2k^2=14k^2$,
$R=c^2 -ab=k^2 -4k· 2k=k^2 -8k^2=-7k^2$。
因为$k≠0$,所以$k^2>0$,因此$14k^2>0>-7k^2$,即$R<P<Q$。
【答案】
B
【知识点】
1. 一元二次方程判别式应用
2. 代数式化简求值
3. 实数大小比较
【点评】
本题是代数综合类题目,解题核心是通过对已知等式变形,结合一元二次方程判别式的性质推导a、b、c的数量关系,参数法的使用简化了后续代数式的计算,是代数式比较大小问题的常用技巧。
【难度系数】
0.6
7 新考向开放性试题 [2025江苏镇江期中]已知整数$c$,使方程$x^2 - 2x + c = 0$无实数根,则$c$的值可以是
$2$(答案不唯一)
.

答案

$2$(答案不唯一) 【解析】由题意得$(-2)^2-4×1× c<0$,$\therefore c>1$。又$\because c$为整数,$\therefore c$的值可以是2。故答案为2(答案不唯一)。

解析

【分析】
解题时首先明确题干给出的是一元二次方程且无实数根,由此联想到一元二次方程根的判别式的性质:当Δ<0时,方程没有实数根。第一步先确定方程中二次项系数a、一次项系数b、常数项的值,代入Δ<0列出不等式,第二步解不等式得到c的取值范围,第三步结合c是整数的条件,任取一个范围内的整数即可。
【解析】
∵ 一元二次方程$x^2 - 2x + c = 0$无实数根,
∴ 根的判别式$\Delta = b^2 - 4ac < 0$,
将$a=1$,$b=-2$代入得:
$(-2)^2 - 4×1× c < 0$,
计算得$4 - 4c < 0$,
解得$c > 1$,
又
∵ $c$为整数,
∴ $c$可取大于1的任意整数,例如2。
【答案】
$2$(答案不唯一)
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 解一元一次不等式
【点评】
本题属于基础开放性试题,考查对一元二次方程根的情况与判别式对应关系的应用,解题时注意不要遗漏$c$为整数的限制条件,掌握基础知识点即可快速作答。
【难度系数】
0.8
8[2026江苏盐城期中]若方程$x^2 + 9x - 2 = 0$的一个根为$a$,则代数式$2a^2 + 18a - 5$的值为
$-1$
。

答案

$-1$ 【解析】$\because a$是方程$x^2+9x-2=0$的一个根,$\therefore a^2+9a-2=0$,即$a^2+9a=2$。代数式$2a^2+18a-5=2(a^2+9a)-5=2×2-5=4-5=-1$。故答案为$-1$。

解析

【分析】
解题时首先利用一元二次方程根的定义,将根a代入原方程,得到关于a的等式,整理可求出a²+9a的值;再观察所求代数式的结构,发现2a²+18a可提取公因式2,变形为2(a²+9a),此时将a²+9a的值整体代入计算即可,无需单独求解a的具体数值,可简化计算过程。
【解析】
∵a是方程$x^2+9x-2=0$的一个根,
∴将$x=a$代入方程得:$a^2 + 9a - 2 = 0$,
整理得:$a^2 + 9a = 2$。
对所求代数式变形可得:
$2a^2 + 18a - 5 = 2(a^2 + 9a) - 5$,
将$a^2 + 9a = 2$代入上式得:
原式$=2×2 - 5 = 4 - 5 = -1$。
【答案】
$-1$
【知识点】
一元二次方程根的定义;整体代入求值
【点评】
本题是代数式求值的常见基础题型,核心考查整体代换思想,无需计算方程根的具体值,只需利用方程根的性质得到对应整体的值代入即可,能有效降低运算量。
【难度系数】
0.8
9 [2026江苏扬州期中]已知实数$x,y$满足$(2x^2+2y^2+3)(2x^2+2y^2-5)=-7$,则$x^2+y^2$的值为
$2$
.

答案

$2$ 【解析】设$2x^2+2y^2=z$,则原方程化为$(z+3)(z-5)=-7$,$\therefore z^2-5z+3z-15=-7$,$\therefore z^2-2z-8=0$,$\therefore (z-4)(z+2)=0$,解得$z_1=4$,$z_2=-2$。当$z_1=4$时,$2x^2+2y^2=4$,$\therefore x^2+y^2=2$;当$z_2=-2$时,$2x^2+2y^2=-2$,$\therefore x^2+y^2=-1<0$,舍去。综上,$x^2+y^2=2$。故答案为2。
【易错警示】本题考查整体思想在解一元二次方程中的应用,易因忽略$x^2+y^2$始终大于等于0这一隐含条件而致错。

解析

【分析】
观察已知方程的结构,发现两个因式中均含有相同的整体$2x^2+2y^2$,直接展开计算较为繁琐,因此可采用换元法将方程简化为一元二次方程求解;另外需注意$x^2$和$y^2$均为非负数,因此$x^2+y^2≥0$,求解后需对结果进行合理性筛选,排除不符合条件的解。
【解析】
设$2x^2+2y^2=z$,则原方程可化为:
$(z+3)(z-5)=-7$
展开整理得:$z^2-2z-8=0$
因式分解得:$(z-4)(z+2)=0$
解得:$z_1=4$,$z_2=-2$
①当$z=4$时,$2x^2+2y^2=4$,两边同时除以2得$x^2+y^2=2$,符合非负性要求;
②当$z=-2$时,$2x^2+2y^2=-2$,即$x^2+y^2=-1$,不符合平方的非负性,舍去。
综上,$x^2+y^2$的值为2。
【答案】
$2$
【知识点】
换元法解方程;平方的非负性;一元二次方程的解法
【点评】
本题侧重考查整体思想的应用,通过换元可大幅简化计算过程,解题时需注意挖掘隐含的取值范围条件,避免出现增解。
【难度系数】
0.7
10 已知一个两位数,个位上的数字比十位上的数字小4,且个位上的数字与十位上的数字的平方和比这个两位数小4,则这个两位数是
$84$
。

答案

【思路分析】一元二次方程中的数字问题
两位数=十位上的数字$×10+$个位上的数字
设$x$
个位上的数字的平方 + 十位上的数字的平方 = 两位数$-4$
列出方程$\rightarrow$解$\rightarrow$验
【解析】设这个两位数的个位上的数字为$x$,则十位上的数字为$x+4$。根据题意,得$x^2+(x+4)^2=[10(x+4)+x]-4$。整理,得$2x^2-3x-20=0$,解得$x_1=4$,$x_2=-2.5$。又$\because x$为非负整数,$\therefore x=4$,$\therefore 10(x+4)+x=10×(4+4)+4=84$。故答案为84。

解析

【分析】
这是一道一元二次方程在数字问题中的应用题,解题首先要明确两位数的表示规则:两位数=十位数字×10+个位数字。第一步根据“个位数字比十位数字小4”的数量关系设未知数,可设个位数字为$x$,则十位数字为$x+4$;第二步根据“个位与十位数字的平方和比这个两位数小4”的等量关系列方程;第三步解方程后,注意数位上的数字只能是0~9的非负整数,要舍去不符合实际意义的解;最后代入两位数的表达式计算即可得到结果。
【解析】
设这个两位数的个位上的数字为$x$,则十位上的数字为$x+4$。
根据题意列方程:
$x^2+(x+4)^2 = [10(x+4)+x] - 4$
整理得:
$2x^2-3x-20=0$
解得$x_1=4$,$x_2=-2.5$。
因为个位数字为非负整数,故舍去$x_2=-2.5$,取$x=4$。
则十位数字为$4+4=8$,这个两位数为$10×8 + 4=84$。
【答案】
84
【知识点】
一元二次方程应用;两位数的表示;解的合理性检验
【点评】
本题是典型的方程应用类基础题,解题核心是掌握数字的正确表示方法,找准等量关系列方程,易错点是忽略数位数字的取值范围,忘记舍去不符合实际意义的解,解题时养成验根的习惯即可避免失误。
【难度系数】
0.7
11 [2025 江苏扬州期末]已知实数$x$满足$x^2+\frac{1}{x^2}-3(x+\frac{1}{x})+4=0$,则$x+\frac{1}{x}$的值为
$2$
。

答案

$2$ 【解析】$\because x^2+\frac{1}{x^2}=(x+\frac{1}{x})^2-2$,$\therefore$ 原方程可化为$(x+\frac{1}{x})^2-3(x+\frac{1}{x})+2=0$。设$y=x+\frac{1}{x}$,则方程变形为$y^2-3y+2=0$,解得$y=1$或$y=2$。当$y=1$时,$x+\frac{1}{x}=1$,即$x^2-x+1=0$。$\because (-1)^2-4×1×1=-3<0$,$\therefore$ 该方程无实数根。当$y=2$时,$x+\frac{1}{x}=2$,即$x^2-2x+1=0$,解得$x_1=x_2=1$。经检验,$x=1$是方程$x+\frac{1}{x}=2$的根,$\therefore x+\frac{1}{x}=2$。

解析

【分析】
观察方程结构,发现式子中同时出现$x^2+\frac{1}{x^2}$和$x+\frac{1}{x}$,根据完全平方公式的变形关系$x^2+\frac{1}{x^2}=(x+\frac{1}{x})^2-2$,可采用换元法,设$y=x+\frac{1}{x}$,将原复杂分式方程转化为关于$y$的一元二次方程求解,求出$y$的解后需检验对应$x$是否存在实数根,排除增根后得到最终结果。
【解析】
$\because x^2+\frac{1}{x^2}=(x+\frac{1}{x})^2-2$,
$\therefore$ 代入原方程可化简为:$(x+\frac{1}{x})^2-2-3(x+\frac{1}{x})+4=0$,
整理得:$(x+\frac{1}{x})^2-3(x+\frac{1}{x})+2=0$。
设$y=x+\frac{1}{x}$,则方程变形为$y^2-3y+2=0$,
因式分解得$(y-1)(y-2)=0$,解得$y=1$或$y=2$。
当$y=1$时,$x+\frac{1}{x}=1$,去分母得$x^2-x+1=0$,
$\because \Delta = (-1)^2-4×1×1=-3<0$,该方程无实数根,故舍去$y=1$;
当$y=2$时,$x+\frac{1}{x}=2$,去分母得$x^2-2x+1=0$,解得$x_1=x_2=1$,
经检验,$x=1$是原方程的根,符合题意。
【答案】
$2$
【知识点】
换元法解方程、完全平方公式、根的判别式应用
【点评】
本题是分式方程化简求解的典型题型,核心是通过换元法简化高次、分式结构的方程,解题时要注意对换元后得到的解进行有效性验证,避免遗漏无实根的增根情况。
【难度系数】
0.6
12[2025辽宁朝阳调研]如图,菱形ABCD中,AC,BD交于O,AC=8,BD=6,动点M从A出发沿AC方向以每秒2个单位长度的速度运动到C,动点N从B出发沿BD方向以每秒1个单位长度的速度运动到D.若M,N同时出发,则出发
$1$或$4$
秒后,△MON的面积为菱形ABCD面积的$\frac{1}{12}$.

答案

$1$或$4$ 【解析】设出发$x$秒后,$S_{△ MON}=\frac{1}{12}S_{菱形ABCD}$。$\because$ 四边形$ABCD$是菱形,$AC=8$,$BD=6$,$\therefore OA=4$,$OB=3$,$AC⊥ BD$,$S_{菱形ABCD}=\frac{1}{2}AC· BD=\frac{1}{2}×8×6=24$,$\therefore S_{△ MON}=\frac{1}{12}S_{菱形ABCD}=2$。当$0<x<2$时,点$M$在线段$AO$上,点$N$在线段$BO$上,此时$OM=OA-AM=4-2x$,$ON=OB-BN=3-x$,则$\frac{1}{2}(4-2x)(3-x)=2$,解得$x=1$或$x=4$(舍去)。当$2<x<3$时,点$M$在线段$OC$上,点$N$在线段$BO$上,此时$OM=AM-OA=2x-4$,$ON=OB-BN=3-x$,则$\frac{1}{2}(2x-4)(3-x)=2$,化简为$x^2-5x+8=0$,此时$(-5)^2-4×1×8=-7<0$,$\therefore$ 原方程无实数根,舍去。当$3<x≤4$时,点$M$在线段$OC$上,点$N$在线段$OD$上,此时$OM=AM-OA=2x-4$,$ON=BN-OB=x-3$,则$\frac{1}{2}(2x-4)(x-3)=2$,解得$x=1$(舍去)或$x=4$。综上所述,出发1秒或4秒后,$S_{△ MON}=\frac{1}{12}S_{菱形ABCD}$。故答案为1或4。
【思路分析】根据点$M,N$在运动过程中的不同位置,分当$0<x<2$时,当$2<x<3$时和当$3<x≤4$时三种情况讨论。

解析

【分析】
首先利用菱形对角线互相垂直且平分的性质求出菱形总面积,进而得到△MON的目标面积;由于动点M、N在运动过程中所处的线段会发生变化,因此需要按位置分三类讨论:①0<x<2时,M在AO段、N在BO段;②2<x<3时,M在OC段、N在BO段;③3<x≤4时,M在OC段、N在OD段。每类情况用含时间x的代数式表示出直角边OM、ON的长度,结合直角三角形面积公式列一元二次方程求解,最后检验解是否符合对应区间的取值范围,舍去不合理解即可。
【解析】
设出发$x$秒后,$S_{△ MON}=\frac{1}{12}S_{菱形ABCD}$。
$\because$ 四边形$ABCD$是菱形,$AC=8$,$BD=6$,
$\therefore OA=\frac{1}{2}AC=4$,$OB=\frac{1}{2}BD=3$,$AC⊥ BD$,
$S_{菱形ABCD}=\frac{1}{2}AC· BD=\frac{1}{2}×8×6=24$,
$\therefore S_{△ MON}=\frac{1}{12}×24=2$。
分三种情况讨论:
1. 当$0<x<2$时,点$M$在线段$AO$上,点$N$在线段$BO$上,
此时$OM=OA-AM=4-2x$,$ON=OB-BN=3-x$,
列方程得:$\frac{1}{2}(4-2x)(3-x)=2$,
解得$x=1$或$x=4$(不符合$0<x<2$,舍去);
2. 当$2<x<3$时,点$M$在线段$OC$上,点$N$在线段$BO$上,
此时$OM=AM-OA=2x-4$,$ON=OB-BN=3-x$,
列方程得:$\frac{1}{2}(2x-4)(3-x)=2$,
化简得$x^2-5x+8=0$,
$\because \Delta=(-5)^2-4×1×8=-7<0$,$\therefore$ 此方程无实数根;
3. 当$3<x≤4$时,点$M$在线段$OC$上,点$N$在线段$OD$上,
此时$OM=AM-OA=2x-4$,$ON=BN-OB=x-3$,
列方程得:$\frac{1}{2}(2x-4)(x-3)=2$,
解得$x=4$或$x=1$(不符合$3<x≤4$,舍去)。
综上,符合条件的$x$为1或4。
【答案】
$1$或$4$
【知识点】
菱形的性质;动点面积计算;一元二次方程的应用
【点评】
本题是菱形性质与动点问题结合的典型题型,解题核心是根据动点的位置变化合理分类讨论,求解方程后要注意验证解是否对应所属时间段的取值范围,避免出现增根。
【难度系数】
0.6