四、一元二次方程的实际应用
1. 解题步骤: 与列一次方程 (组) 解决实际问题的一般步骤相同, 均为审、设、列、解、验、答.
2. 常见类型

(1)如果在矩形铁皮的四个角上各剪去一个边长为x的小正方形,然后把四边折起来,做成一个无盖的盒子,那么这个盒子的底面积用含x的代数式表示为
(2)如果在矩形铁皮的左上角和右下角各剪去一个边长为x的小正方形,然后把四边折起来,做成一个无盖的盒子,那么这个盒子的底面积用含x的代数式表示为
1. 解题步骤: 与列一次方程 (组) 解决实际问题的一般步骤相同, 均为审、设、列、解、验、答.
2. 常见类型
(1)如果在矩形铁皮的四个角上各剪去一个边长为x的小正方形,然后把四边折起来,做成一个无盖的盒子,那么这个盒子的底面积用含x的代数式表示为
$(a - 2x)(b - 2x)$
。(2)如果在矩形铁皮的左上角和右下角各剪去一个边长为x的小正方形,然后把四边折起来,做成一个无盖的盒子,那么这个盒子的底面积用含x的代数式表示为
$(a - x)(b - x)$
。答案
$(a - 2x)(b - 2x)$;$(a - x)(b - x)$
解析
8. (北师九上 P54 改编) 某商场将进货价为 30 元的台灯以 40 元售出, 平均每月能售出 600 个. 调查发现, 售价在 40 元至 60 元范围内, 这种台灯的售价每上涨 1 元, 其销售量就将减少 10 个. 为实现平均每月 10 000 元的销售利润, 这种台灯的售价应定为多少? 这时应购进台灯多少个? 设这种台灯的售价为 $x$ 元, 则可列方程为
$(x - 30)[600 - 10(x - 40)] = 10000$
; 可得这种台灯的售价应定为50
元, 这时应购进台灯500
个.答案
设这种台灯的售价为$x$元。
单个台灯利润为$(x - 30)$元,售价上涨$(x - 40)$元,销售量减少$10(x - 40)$个,故销售量为$[600 - 10(x - 40)]$个。
总利润=单个利润×销售量,依题意可列方程:
$(x - 30)[600 - 10(x - 40)] = 10000$
化简方程:
$(x - 30)(1000 - 10x) = 10000$
$-10x^2 + 1300x - 30000 = 10000$
$x^2 - 130x + 4000 = 0$
因式分解:$(x - 50)(x - 80) = 0$
解得$x_1 = 50$,$x_2 = 80$(因售价在40-60元内,舍去$x=80$)
售价定为50元时,销售量为$600 - 10(50 - 40) = 500$个。
$(x - 30)[600 - 10(x - 40)] = 10000$;50;500
单个台灯利润为$(x - 30)$元,售价上涨$(x - 40)$元,销售量减少$10(x - 40)$个,故销售量为$[600 - 10(x - 40)]$个。
总利润=单个利润×销售量,依题意可列方程:
$(x - 30)[600 - 10(x - 40)] = 10000$
化简方程:
$(x - 30)(1000 - 10x) = 10000$
$-10x^2 + 1300x - 30000 = 10000$
$x^2 - 130x + 4000 = 0$
因式分解:$(x - 50)(x - 80) = 0$
解得$x_1 = 50$,$x_2 = 80$(因售价在40-60元内,舍去$x=80$)
售价定为50元时,销售量为$600 - 10(50 - 40) = 500$个。
$(x - 30)[600 - 10(x - 40)] = 10000$;50;500
例1 已知关于 $x$ 的一元二次方程 $x^{2}+2x + c = 0$.
(1) 若该方程有两个相等的实数根, 则 $c =$
(2) 若该方程有两个不相等的实数根, 则 $c$ 的取值范围为
(3) 若该方程无实数根, 则 $c$ 的取值范围为
(1) 若该方程有两个相等的实数根, 则 $c =$
$1$
;(2) 若该方程有两个不相等的实数根, 则 $c$ 的取值范围为
$c<1$
;(3) 若该方程无实数根, 则 $c$ 的取值范围为
$c>1$
.答案
(1) $1$
(2) $c<1$
(3) $c>1$
(2) $c<1$
(3) $c>1$
解析
(1) 方程有两个相等的实数根,当且仅当判别式 $\Delta = b^2 - 4ac = 0$,
即 $2^2 - 4 × 1 × c = 0$,
解得 $c = 1$。
(2) 方程有两个不相等的实数根,当且仅当判别式 $\Delta = b^2 - 4ac > 0$,
即 $2^2 - 4 × 1 × c > 0$,
解得 $c < 1$。
(3) 方程无实数根,当且仅当判别式 $\Delta = b^2 - 4ac < 0$,
即 $2^2 - 4 × 1 × c < 0$,
解得 $c > 1$。
即 $2^2 - 4 × 1 × c = 0$,
解得 $c = 1$。
(2) 方程有两个不相等的实数根,当且仅当判别式 $\Delta = b^2 - 4ac > 0$,
即 $2^2 - 4 × 1 × c > 0$,
解得 $c < 1$。
(3) 方程无实数根,当且仅当判别式 $\Delta = b^2 - 4ac < 0$,
即 $2^2 - 4 × 1 × c < 0$,
解得 $c > 1$。
1. 若关于 $x$ 的一元二次方程 $ax^{2}-4x + 4 = 0$ 有两个不相等的实数根, 则 $a$ 的取值范围为
$a<1$ 且 $a \neq 0$
.答案
$a<1$ 且 $a \neq 0$
解析
一元二次方程 $ax^2 - 4x + 4 = 0$ 有两个不相等的实数根,需满足:
1. $a \neq 0$(保证方程为二次方程);
2. 判别式 $\Delta > 0$,即 $\Delta = (-4)^2 - 4 · a · 4 = 16 - 16a > 0$,解得 $a < 1$。
综合得 $a < 1$ 且 $a \neq 0$。
1. $a \neq 0$(保证方程为二次方程);
2. 判别式 $\Delta > 0$,即 $\Delta = (-4)^2 - 4 · a · 4 = 16 - 16a > 0$,解得 $a < 1$。
综合得 $a < 1$ 且 $a \neq 0$。
2. 若关于 $x$ 的方程 $ax^{2}-4x + 4 = 0$ 有实数根, 则 $a$ 的取值范围为
$a \leq 1$
.答案
$a \leq 1$
解析
当 $a = 0$ 时,方程变为 $-4x + 4 = 0$,这是一个一元一次方程,它有一个实数解。
当 $a \neq 0$ 时,方程为一元二次方程,其判别式为:
$\Delta = b^{2} - 4ac = (-4)^{2} - 4 × a × 4 = 16 - 16a$,
由于方程需要有实数解,所以判别式需满足:
$\Delta \geq 0$,
即:$16 - 16a \geq 0$,
从上式可以解得:$a \leq 1$ 且 $a \neq 0$(因为 $a = 0$ 的情况已经单独考虑过)。
综合以上两种情况,得出 $a$ 的取值范围为 $a \leq 1$。
当 $a \neq 0$ 时,方程为一元二次方程,其判别式为:
$\Delta = b^{2} - 4ac = (-4)^{2} - 4 × a × 4 = 16 - 16a$,
由于方程需要有实数解,所以判别式需满足:
$\Delta \geq 0$,
即:$16 - 16a \geq 0$,
从上式可以解得:$a \leq 1$ 且 $a \neq 0$(因为 $a = 0$ 的情况已经单独考虑过)。
综合以上两种情况,得出 $a$ 的取值范围为 $a \leq 1$。
例2 已知一元二次方程 $x^{2}+x - 2 = 0$ 的两个根分别为 $x_{1},x_{2}$.
(1) $x_{1}+x_{2}$ 的值为
(2) $(x_{1}-x_{2})^{2}$ 的值为
(1) $x_{1}+x_{2}$ 的值为
$-1$
, $x_{1}x_{2}$ 的值为$-2$
;(2) $(x_{1}-x_{2})^{2}$ 的值为
$9$
; $\frac{1}{x_{1}}+\frac{1}{x_{2}}$ 的值为$\frac{1}{2}$
.答案
(1) $-1$,$-2$;
(2) $9$,$\frac{1}{2}$
(2) $9$,$\frac{1}{2}$
解析
(1) 根据一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),对于方程 $x^{2}+x - 2 = 0$,其中 $a = 1$, $b = 1$, $c = -2$,则 $x_{1}+x_{2}=-\frac{b}{a}=-1$,$x_{1}x_{2}=\frac{c}{a}=-2$。
(2) 根据公式 $(x_{1}-x_{2})^{2}=(x_{1}+x_{2})^{2}-4x_{1}x_{2}$,将 $x_{1}+x_{2}=-1$,$x_{1}x_{2}=-2$ 代入可得:$(-1)^{2}-4×(-2)=1 + 8 = 9$。
根据公式 $\frac{1}{x_{1}}+\frac{1}{x_{2}}=\frac{x_{1}+x_{2}}{x_{1}x_{2}}$,将 $x_{1}+x_{2}=-1$,$x_{1}x_{2}=-2$ 代入可得:$\frac{-1}{-2}=\frac{1}{2}$。
(2) 根据公式 $(x_{1}-x_{2})^{2}=(x_{1}+x_{2})^{2}-4x_{1}x_{2}$,将 $x_{1}+x_{2}=-1$,$x_{1}x_{2}=-2$ 代入可得:$(-1)^{2}-4×(-2)=1 + 8 = 9$。
根据公式 $\frac{1}{x_{1}}+\frac{1}{x_{2}}=\frac{x_{1}+x_{2}}{x_{1}x_{2}}$,将 $x_{1}+x_{2}=-1$,$x_{1}x_{2}=-2$ 代入可得:$\frac{-1}{-2}=\frac{1}{2}$。