8.已知方程$x^2 + 2x -1 =0$的两根分别为a和b,则$4a^2 +8ab +4b^2$的值为
16
.答案
8. 16
解析
【分析】
解题时首先观察所求代数式的结构,可先通过因式分解将其转化为含两根之和的形式,再利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)求出两根之和,最后整体代入计算即可得到结果,无需单独求解a、b的具体值,简化运算。
【解析】
解:
∵方程$x^2 + 2x -1 =0$的两根分别为$a$和$b$,
∴根据一元二次方程根与系数的关系,可得$a+b=-\frac{2}{1}=-2$,
对所求代数式因式分解:
$4a^2 +8ab +4b^2=4(a^2+2ab+b^2)=4(a+b)^2$,
将$a+b=-2$代入上式:
原式$=4× (-2)^2=4×4=16$。
【答案】
16
【知识点】
1. 完全平方公式
2. 一元二次方程根与系数的关系
3. 代数式化简求值
【点评】
本题是代数式化简与一元二次方程性质结合的基础题,解题核心是灵活运用因式分解对所求式子变形,结合整体代入思想计算,避免了直接求解方程根的繁琐步骤。
【难度系数】
0.7
解题时首先观察所求代数式的结构,可先通过因式分解将其转化为含两根之和的形式,再利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)求出两根之和,最后整体代入计算即可得到结果,无需单独求解a、b的具体值,简化运算。
【解析】
解:
∵方程$x^2 + 2x -1 =0$的两根分别为$a$和$b$,
∴根据一元二次方程根与系数的关系,可得$a+b=-\frac{2}{1}=-2$,
对所求代数式因式分解:
$4a^2 +8ab +4b^2=4(a^2+2ab+b^2)=4(a+b)^2$,
将$a+b=-2$代入上式:
原式$=4× (-2)^2=4×4=16$。
【答案】
16
【知识点】
1. 完全平方公式
2. 一元二次方程根与系数的关系
3. 代数式化简求值
【点评】
本题是代数式化简与一元二次方程性质结合的基础题,解题核心是灵活运用因式分解对所求式子变形,结合整体代入思想计算,避免了直接求解方程根的繁琐步骤。
【难度系数】
0.7
9. 要组织一次篮球联赛,赛制为单循环形式(每两队之间都要比赛一场),计划安排15场比赛,应邀请
6
支球队参加比赛.答案
9. 6
解析
【分析】
首先明确单循环赛制的规则:每两支球队之间仅比赛1场,不存在重复计数的情况。我们可以设参赛球队数量为x,每支球队需要和除自身外的(x-1)支球队各赛1场,此时初步计算的总场次为x(x-1),但每场比赛会被对阵的两队各统计1次,相当于重复计算了1次,因此实际总比赛场数应为$\frac{1}{2}x(x-1)$。结合题目给出的总场数15场,即可建立关于x的一元二次方程,求解后结合球队数为正整数的实际意义舍去不合理解,就能得到最终结果。
【解析】
设应邀请$x$支球队参加比赛。
根据单循环赛制总场数的计算逻辑,列方程得:
$\frac{1}{2}x(x-1)=15$
去分母整理为一元二次方程的一般形式:
$x^2 - x - 30 = 0$
因式分解得:
$(x-6)(x+5)=0$
解得:$x_1=6$,$x_2=-5$
因为球队数量为正整数,所以$x=-5$不符合实际意义,舍去。
因此$x=6$。
【答案】
6
【知识点】
一元二次方程的应用;单循环赛制计数
【点评】
本题是典型的方程实际应用题,解题核心是准确理解单循环赛制的计数规则,避免出现重复计算的错误,同时得到方程的解后要结合实际情境验证解的合理性,舍弃不符合要求的负根。
【难度系数】
0.7
首先明确单循环赛制的规则:每两支球队之间仅比赛1场,不存在重复计数的情况。我们可以设参赛球队数量为x,每支球队需要和除自身外的(x-1)支球队各赛1场,此时初步计算的总场次为x(x-1),但每场比赛会被对阵的两队各统计1次,相当于重复计算了1次,因此实际总比赛场数应为$\frac{1}{2}x(x-1)$。结合题目给出的总场数15场,即可建立关于x的一元二次方程,求解后结合球队数为正整数的实际意义舍去不合理解,就能得到最终结果。
【解析】
设应邀请$x$支球队参加比赛。
根据单循环赛制总场数的计算逻辑,列方程得:
$\frac{1}{2}x(x-1)=15$
去分母整理为一元二次方程的一般形式:
$x^2 - x - 30 = 0$
因式分解得:
$(x-6)(x+5)=0$
解得:$x_1=6$,$x_2=-5$
因为球队数量为正整数,所以$x=-5$不符合实际意义,舍去。
因此$x=6$。
【答案】
6
【知识点】
一元二次方程的应用;单循环赛制计数
【点评】
本题是典型的方程实际应用题,解题核心是准确理解单循环赛制的计数规则,避免出现重复计算的错误,同时得到方程的解后要结合实际情境验证解的合理性,舍弃不符合要求的负根。
【难度系数】
0.7
三、解答题
10. 用适当的方法解下列方程:
(1)$x^2 - 2x = 7$;
(2)$5x^2 - 8x = -2$。
10. 用适当的方法解下列方程:
(1)$x^2 - 2x = 7$;
(2)$5x^2 - 8x = -2$。
答案
10. (1)解:配方,得$x^2 - 2x + 1 = 7 + 1$,即$(x - 1)^2 = 8$.
开平方,得$x - 1 = \pm 2\sqrt{2}$.
$\therefore x_1 = 1 + 2\sqrt{2},x_2 = 1 - 2\sqrt{2}$.
(2)解:移项,得$5x^2 - 8x + 2 = 0$.
$\therefore a = 5,b = -8,c = 2$.
$\therefore \Delta = b^2 - 4ac = 64 - 4 × 5 × 2 = 24 > 0$.
$\therefore x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{8 \pm \sqrt{24}}{10} = \frac{4 \pm \sqrt{6}}{5}$.
$\therefore x_1 = \frac{4 + \sqrt{6}}{5},x_2 = \frac{4 - \sqrt{6}}{5}$.
开平方,得$x - 1 = \pm 2\sqrt{2}$.
$\therefore x_1 = 1 + 2\sqrt{2},x_2 = 1 - 2\sqrt{2}$.
(2)解:移项,得$5x^2 - 8x + 2 = 0$.
$\therefore a = 5,b = -8,c = 2$.
$\therefore \Delta = b^2 - 4ac = 64 - 4 × 5 × 2 = 24 > 0$.
$\therefore x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{8 \pm \sqrt{24}}{10} = \frac{4 \pm \sqrt{6}}{5}$.
$\therefore x_1 = \frac{4 + \sqrt{6}}{5},x_2 = \frac{4 - \sqrt{6}}{5}$.
解析
【分析】
对于一元二次方程的求解,可根据方程特征选择合适的解法:
(1) 题中方程二次项系数为1,一次项系数是偶数,适合用配方法求解,步骤为在方程两边同时加一次项系数一半的平方,将左边配成完全平方式,再开平方转化为一元一次方程求解。
(2) 题整理为一般形式后二次项系数不为1,用配方法计算会出现分数,因此选择公式法更简便,先确定一般式中a、b、c的取值,计算根的判别式判断方程是否有实根,再代入求根公式计算即可。
【解析】
(1) 配方,得$x^2 - 2x + 1 = 7 + 1$,即$(x - 1)^2 = 8$。
开平方,得$x - 1 = \pm 2\sqrt{2}$。
$\therefore x_1 = 1 + 2\sqrt{2},x_2 = 1 - 2\sqrt{2}$。
(2) 移项,得$5x^2 - 8x + 2 = 0$。
$\therefore a = 5,b = -8,c = 2$。
$\therefore \Delta = b^2 - 4ac = 64 - 4 × 5 × 2 = 24 > 0$,方程有两个不相等的实数根。
$\therefore x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{8 \pm \sqrt{24}}{10} = \frac{4 \pm \sqrt{6}}{5}$。
$\therefore x_1 = \frac{4 + \sqrt{6}}{5},x_2 = \frac{4 - \sqrt{6}}{5}$。
【答案】
(1) $x_1 = 1 + 2\sqrt{2},x_2 = 1 - 2\sqrt{2}$;
(2) $x_1 = \frac{4 + \sqrt{6}}{5},x_2 = \frac{4 - \sqrt{6}}{5}$。
【知识点】
配方法解一元二次方程、公式法解一元二次方程、根的判别式
【点评】
本题考查一元二次方程的求解能力,解题时要根据方程的结构灵活选择解法简化计算,运算过程中需注意符号处理和根式化简,避免不必要的计算错误。
【难度系数】
0.8
对于一元二次方程的求解,可根据方程特征选择合适的解法:
(1) 题中方程二次项系数为1,一次项系数是偶数,适合用配方法求解,步骤为在方程两边同时加一次项系数一半的平方,将左边配成完全平方式,再开平方转化为一元一次方程求解。
(2) 题整理为一般形式后二次项系数不为1,用配方法计算会出现分数,因此选择公式法更简便,先确定一般式中a、b、c的取值,计算根的判别式判断方程是否有实根,再代入求根公式计算即可。
【解析】
(1) 配方,得$x^2 - 2x + 1 = 7 + 1$,即$(x - 1)^2 = 8$。
开平方,得$x - 1 = \pm 2\sqrt{2}$。
$\therefore x_1 = 1 + 2\sqrt{2},x_2 = 1 - 2\sqrt{2}$。
(2) 移项,得$5x^2 - 8x + 2 = 0$。
$\therefore a = 5,b = -8,c = 2$。
$\therefore \Delta = b^2 - 4ac = 64 - 4 × 5 × 2 = 24 > 0$,方程有两个不相等的实数根。
$\therefore x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{8 \pm \sqrt{24}}{10} = \frac{4 \pm \sqrt{6}}{5}$。
$\therefore x_1 = \frac{4 + \sqrt{6}}{5},x_2 = \frac{4 - \sqrt{6}}{5}$。
【答案】
(1) $x_1 = 1 + 2\sqrt{2},x_2 = 1 - 2\sqrt{2}$;
(2) $x_1 = \frac{4 + \sqrt{6}}{5},x_2 = \frac{4 - \sqrt{6}}{5}$。
【知识点】
配方法解一元二次方程、公式法解一元二次方程、根的判别式
【点评】
本题考查一元二次方程的求解能力,解题时要根据方程的结构灵活选择解法简化计算,运算过程中需注意符号处理和根式化简,避免不必要的计算错误。
【难度系数】
0.8
11. 如果$x=2$是关于$x$的方程$x^2 + ax + a - 3 = 0$的一个根,求$a$的值及该方程的另一个根.
答案
11. 解:将$x=2$代入原方程,得$4 + 2a + a - 3 = 0$.
解得$a = -\frac{1}{3}$.$\therefore$ 原方程为$x^2 - \frac{1}{3}x - \frac{10}{3} = 0$.
设方程的另一根为$x_1$.
根据题意,得$2 + x_1 = \frac{1}{3}$. 解得$x_1 = -\frac{5}{3}$.
$\therefore a$的值为$-\frac{1}{3}$,方程的另一个根为$x = -\frac{5}{3}$.
解得$a = -\frac{1}{3}$.$\therefore$ 原方程为$x^2 - \frac{1}{3}x - \frac{10}{3} = 0$.
设方程的另一根为$x_1$.
根据题意,得$2 + x_1 = \frac{1}{3}$. 解得$x_1 = -\frac{5}{3}$.
$\therefore a$的值为$-\frac{1}{3}$,方程的另一个根为$x = -\frac{5}{3}$.
解析
【分析】
解题思路可分为两步:第一步,根据一元二次方程根的定义,方程的根能使方程左右两边相等,所以把已知根x=2代入原方程,就能得到只含未知数a的一元一次方程,求解即可得到a的值;第二步,求出a后原方程的系数完全确定,此时求另一根可以用根与系数的关系(韦达定理),通过两根之和的关系快速计算,比直接解方程更简便。
【解析】
解:将$x=2$代入原方程,得$4 + 2a + a - 3 = 0$,
解得$a = -\frac{1}{3}$。
$\therefore$ 原方程为$x^2 - \frac{1}{3}x - \frac{10}{3} = 0$。
设方程的另一根为$x_1$,
根据一元二次方程根与系数的关系,得$2 + x_1 = \frac{1}{3}$,
解得$x_1 = -\frac{5}{3}$。
【答案】
$a$的值为$-\frac{1}{3}$,方程的另一个根为$-\frac{5}{3}$。
【知识点】
1. 一元二次方程根的定义;2. 根与系数的关系(韦达定理)
【点评】
本题是一元二次方程的基础常考题,核心考查基础概念的应用,只要掌握根的定义和根与系数的关系就能顺利解答,解题时选择韦达定理求另一根可减少计算量。
【难度系数】
0.8
解题思路可分为两步:第一步,根据一元二次方程根的定义,方程的根能使方程左右两边相等,所以把已知根x=2代入原方程,就能得到只含未知数a的一元一次方程,求解即可得到a的值;第二步,求出a后原方程的系数完全确定,此时求另一根可以用根与系数的关系(韦达定理),通过两根之和的关系快速计算,比直接解方程更简便。
【解析】
解:将$x=2$代入原方程,得$4 + 2a + a - 3 = 0$,
解得$a = -\frac{1}{3}$。
$\therefore$ 原方程为$x^2 - \frac{1}{3}x - \frac{10}{3} = 0$。
设方程的另一根为$x_1$,
根据一元二次方程根与系数的关系,得$2 + x_1 = \frac{1}{3}$,
解得$x_1 = -\frac{5}{3}$。
【答案】
$a$的值为$-\frac{1}{3}$,方程的另一个根为$-\frac{5}{3}$。
【知识点】
1. 一元二次方程根的定义;2. 根与系数的关系(韦达定理)
【点评】
本题是一元二次方程的基础常考题,核心考查基础概念的应用,只要掌握根的定义和根与系数的关系就能顺利解答,解题时选择韦达定理求另一根可减少计算量。
【难度系数】
0.8
12. 已知关于$x$的方程$x^2 - ax + a - 3 = 0$.
(1)若方程的一个根为-1,求$a$的值和方程的另一个根;
(2)求证:对于任意实数$a$,该方程总有两个不相等的实数根.
(1)若方程的一个根为-1,求$a$的值和方程的另一个根;
(2)求证:对于任意实数$a$,该方程总有两个不相等的实数根.
答案
12. (1)解:设方程的另一个根为$t$.
由根与系数的关系,得$-1 + t = a$,$-1 · t = a - 3$.
解得$a = 1$,$t = 2$.
$\therefore a$的值为1,方程的另一个根为2.
(2)证明:$\because \Delta = (-a)^2 - 4(a - 3) = a^2 - 4a + 12 = (a - 2)^2 + 8 > 0$,
$\therefore$ 对于任意实数$a$,该方程总有两个不相等的实数根.
由根与系数的关系,得$-1 + t = a$,$-1 · t = a - 3$.
解得$a = 1$,$t = 2$.
$\therefore a$的值为1,方程的另一个根为2.
(2)证明:$\because \Delta = (-a)^2 - 4(a - 3) = a^2 - 4a + 12 = (a - 2)^2 + 8 > 0$,
$\therefore$ 对于任意实数$a$,该方程总有两个不相等的实数根.
解析
【分析】
(1) 第一问可采用两种思路求解:思路一:根据方程根的定义,将已知根x=-1代入原方程,先求出a的值,再将a代回原方程,解一元二次方程得到另一个根;思路二:利用一元二次方程根与系数的关系,设另一个根为t,结合两根之和、两根之积的关系列方程组,直接求解a和t即可,后者计算更简便。
(2) 第二问要证明对任意实数a,方程总有两个不相等的实数根,需结合一元二次方程根的判别式的性质:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根。因此只需先写出判别式Δ的表达式,再通过配方变形,结合平方的非负性证明Δ恒大于0即可。
【解析】
(1) 解:设方程的另一个根为$t$。
由根与系数的关系,得$\{\begin{array}{l}-1 + t = a\\ -1 · t = a - 3\end{array} $
将第一个式子代入第二个式子,解得$t=2$,再代入得$a=1$。
$\therefore a$的值为1,方程的另一个根为2。
(2) 证明:方程的判别式$\Delta = (-a)^2 - 4(a - 3) = a^2 - 4a + 12 = (a - 2)^2 + 8$
$\because (a-2)^2 ≥ 0$,$\therefore (a-2)^2 +8 ≥ 8 > 0$,即$\Delta > 0$恒成立。
$\therefore$ 对于任意实数$a$,该方程总有两个不相等的实数根。
【答案】
(1) $a$的值为1,方程的另一个根为2;
(2) 对于任意实数$a$,该方程总有两个不相等的实数根,证明成立。
【知识点】
1. 根与系数的关系
2. 根的判别式
3. 配方法
【点评】
本题是一元二次方程的基础综合考题,第一问侧重考察根的定义或根与系数关系的灵活应用,两种方法都可快速得到结果;第二问考察判别式的意义以及配方运算能力,是该模块的常考典型题型。
【难度系数】
0.8
(1) 第一问可采用两种思路求解:思路一:根据方程根的定义,将已知根x=-1代入原方程,先求出a的值,再将a代回原方程,解一元二次方程得到另一个根;思路二:利用一元二次方程根与系数的关系,设另一个根为t,结合两根之和、两根之积的关系列方程组,直接求解a和t即可,后者计算更简便。
(2) 第二问要证明对任意实数a,方程总有两个不相等的实数根,需结合一元二次方程根的判别式的性质:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根。因此只需先写出判别式Δ的表达式,再通过配方变形,结合平方的非负性证明Δ恒大于0即可。
【解析】
(1) 解:设方程的另一个根为$t$。
由根与系数的关系,得$\{\begin{array}{l}-1 + t = a\\ -1 · t = a - 3\end{array} $
将第一个式子代入第二个式子,解得$t=2$,再代入得$a=1$。
$\therefore a$的值为1,方程的另一个根为2。
(2) 证明:方程的判别式$\Delta = (-a)^2 - 4(a - 3) = a^2 - 4a + 12 = (a - 2)^2 + 8$
$\because (a-2)^2 ≥ 0$,$\therefore (a-2)^2 +8 ≥ 8 > 0$,即$\Delta > 0$恒成立。
$\therefore$ 对于任意实数$a$,该方程总有两个不相等的实数根。
【答案】
(1) $a$的值为1,方程的另一个根为2;
(2) 对于任意实数$a$,该方程总有两个不相等的实数根,证明成立。
【知识点】
1. 根与系数的关系
2. 根的判别式
3. 配方法
【点评】
本题是一元二次方程的基础综合考题,第一问侧重考察根的定义或根与系数关系的灵活应用,两种方法都可快速得到结果;第二问考察判别式的意义以及配方运算能力,是该模块的常考典型题型。
【难度系数】
0.8
13. 某商店以每件40元的价格进了一批热销商品,出售价格经过两个月的调整,从每件50元上涨到每件72元,此时每月可售出188件商品.
(1)求该商品价格每月的平均增长率;
(2)因某些原因,商家需尽快将这批商品售出,决定降价出售.经过市场调查发现:售价每下降1元,每个月多卖出1件.设实际售价为x元,求x为多少时,商品每月的利润可达到4000元.
(1)求该商品价格每月的平均增长率;
(2)因某些原因,商家需尽快将这批商品售出,决定降价出售.经过市场调查发现:售价每下降1元,每个月多卖出1件.设实际售价为x元,求x为多少时,商品每月的利润可达到4000元.
答案
13. 解:(1)设该商品价格每月的平均增长率为$m$.
依题意,得$50(1 + m)^2 = 72$.
解得$m_1 = 0.2 = 20\%$,$m_2 = -2.2$(不合题意,舍去).
答:该商品价格每月的平均增长率为20%.
(2)依题意,得$(x - 40)[188 + (72 - x)] = 4\ 000$.
整理,得$x^2 - 300x + 14\ 400 = 0$. 解得$x_1 = 60$,$x_2 = 240$.
$\because$ 商家要降价出售,$\therefore x = 60$.
答:$x$为60时,商品每月的利润可达到4 000元.
依题意,得$50(1 + m)^2 = 72$.
解得$m_1 = 0.2 = 20\%$,$m_2 = -2.2$(不合题意,舍去).
答:该商品价格每月的平均增长率为20%.
(2)依题意,得$(x - 40)[188 + (72 - x)] = 4\ 000$.
整理,得$x^2 - 300x + 14\ 400 = 0$. 解得$x_1 = 60$,$x_2 = 240$.
$\because$ 商家要降价出售,$\therefore x = 60$.
答:$x$为60时,商品每月的利润可达到4 000元.
解析
【分析】
(1) 本题第一问是平均增长率问题,可套用平均增长率通用等量关系:初始值×(1+平均增长率)^增长次数=最终值。已知初始售价50元,2个月后售价72元,设每月平均增长率为m,代入等量关系列方程求解即可,注意增长率为正数,需舍去不符合实际的负根。
(2) 第二问是销售利润问题,核心等量关系为:月总利润=单件利润×月销售量。单件利润为实际售价x减去进价40元;销售量方面,原售价72元时销量188件,每降1元多卖1件,现售价x元,相比72元降了(72-x)元,因此总销量为[188+(72-x)]件,将两个量代入总利润为4000的条件列方程,求解后结合“降价出售”的要求,选取小于72的解即可。
【解析】
(1) 设该商品价格每月的平均增长率为$m$。
依题意列方程:$50(1 + m)^2 = 72$
化简得:$(1+m)^2=1.44$
开平方得:$1+m=\pm1.2$
解得:$m_1=0.2=20\%$,$m_2=-2.2$(增长率不能为负,不合题意,舍去)
答:该商品价格每月的平均增长率为20%。
(2) 设实际售价为$x$元,依题意列方程:
$(x - 40)[188 + (72 - x)] = 4000$
化简整理得:$x^2 - 300x + 14400 = 0$
因式分解得:$(x-60)(x-240)=0$
解得:$x_1=60$,$x_2=240$
$\because$ 商家需降价出售,售价需低于72元,$\therefore x=240$不合题意,舍去。
答:$x$为60时,商品每月的利润可达到4000元。
【答案】
(1) 20%;(2) 60
【知识点】
一元二次方程的应用,平均增长率问题,销售利润问题
【点评】
本题是一元二次方程实际应用的典型题型,重点考查从实际场景中提取等量关系列方程的能力,解题时要注意结合实际限制条件对方程的根进行取舍,避免多解错误。
【难度系数】
0.7
(1) 本题第一问是平均增长率问题,可套用平均增长率通用等量关系:初始值×(1+平均增长率)^增长次数=最终值。已知初始售价50元,2个月后售价72元,设每月平均增长率为m,代入等量关系列方程求解即可,注意增长率为正数,需舍去不符合实际的负根。
(2) 第二问是销售利润问题,核心等量关系为:月总利润=单件利润×月销售量。单件利润为实际售价x减去进价40元;销售量方面,原售价72元时销量188件,每降1元多卖1件,现售价x元,相比72元降了(72-x)元,因此总销量为[188+(72-x)]件,将两个量代入总利润为4000的条件列方程,求解后结合“降价出售”的要求,选取小于72的解即可。
【解析】
(1) 设该商品价格每月的平均增长率为$m$。
依题意列方程:$50(1 + m)^2 = 72$
化简得:$(1+m)^2=1.44$
开平方得:$1+m=\pm1.2$
解得:$m_1=0.2=20\%$,$m_2=-2.2$(增长率不能为负,不合题意,舍去)
答:该商品价格每月的平均增长率为20%。
(2) 设实际售价为$x$元,依题意列方程:
$(x - 40)[188 + (72 - x)] = 4000$
化简整理得:$x^2 - 300x + 14400 = 0$
因式分解得:$(x-60)(x-240)=0$
解得:$x_1=60$,$x_2=240$
$\because$ 商家需降价出售,售价需低于72元,$\therefore x=240$不合题意,舍去。
答:$x$为60时,商品每月的利润可达到4000元。
【答案】
(1) 20%;(2) 60
【知识点】
一元二次方程的应用,平均增长率问题,销售利润问题
【点评】
本题是一元二次方程实际应用的典型题型,重点考查从实际场景中提取等量关系列方程的能力,解题时要注意结合实际限制条件对方程的根进行取舍,避免多解错误。
【难度系数】
0.7
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