【一元二次方程经典练习题与答案】
一元二次方程是中学数学中的核心概念,通常形式为ax² + bx + c = 0,其中a、b、c是常数,a≠0。此类方程的解可以通过求根公式(也称韦达定理)x = [-b ± sqrt(b² - 4ac)] / (2a)得到。
1. 在选择题第1题中,寻找常数项为零的方程。根据一元二次方程的一般形式,常数项c为零的方程是B选项2x² - x - 12 = 12,简化后为2x² - x = 0。
2. 第2题中,我们需要识别哪些是真正的一元二次方程。一元二次方程必须是形如ax² + bx + c = 0的方程。因此,符合此条件的方程有①x² = 0,④3- = 0(假设“-”代表x的平方),以及⑤-8x + 1 = 0。所以,答案是C,有3个一元二次方程。
3. 第3题要求将方程化为一般形式。通过展开和合并同类项,方程(x-)(x+) + (2x-1)² = 0可以化简为5x² - 4x - 4 = 0。
4. 方程x² = 6x的解可以通过移项得到,即x² - 6x = 0,然后因式分解为x(x - 6) = 0,得出解x1 = 0, x2 = 6。
5. 将2x² - 3x + 1 = 0配方法变为(x + a)² = b的形式,解得a = -3/4, b = 13/8,对应答案是A.
6. 两个连续整数的积为56,设较小的整数为n,则n(n+1) = 56,解得n = 7或n = -8。因此,它们的和为n + (n+1) = 15或-15。
7. 判断方程无实数根,主要看判别式Δ = b² - 4ac是否小于0。对于A选项,Δ = (-2)² - 4(-1)(-1) = 0,有实数根;B选项,Δ = 4² - 4(4)() = 0,有实数根;C选项,Δ = (-1)² - 4(1)(-1) = 5,有实数根;D选项,(x+2)(x-3) = -5,化简后为x² - x - 11 = 0,Δ = 1 + 44 = 45 > 0,也有实数根。所以,没有实数根的方程是D。
8. 营业额问题属于增长率问题。设增长率为x,由题意得200[1 + (1 + x) + (1 + x)²] = 1000,这是关于x的一元二次方程。
二、填空题:
9. 方程化为一般形式后为x² + 4x - 4 = 0,一次项系数是4。
10. 一元二次方程有实数解的条件是判别式Δ = b² - 4ac ≥ 0。
11. 解方程3(x - 2)² = 2x - 4,使用因式分解法较为简便。
12. 设2x² + 1与4x² - 2x - 5互为相反数,即2x² + 1 = - (4x² - 2x - 5),解得x = 1。
13. 方程2x(kx - 4) - x² + 6 = 0无实数根,即Δ = (2k)² - 4 * 2 * (6 - 4k) < 0,解得k < 2,所以k的最小整数值是1。
14. 方程4mx² - mx + 1 = 0有两个相等实数根,根据判别式Δ = m² - 4 * 4m * 1 = 0,解得m = 0或m = 16。
15. 方程(k - 1)x² - 4x - 5 = 0有两个不相等实数根,即Δ = (-4)² - 4(k - 1)(-5) > 0,解得k < 9/4,k的取值范围是k < 9/4。
16. 设每次降价的百分比为x,根据题意可列出方程7200 * (1 - x)² = 3528,解得x ≈ 0.1,即10%。
三、解答题:
17. 解一元二次方程通常使用因式分解法、配方法或求根公式。具体步骤如下:
(1) 5x(x - 3) = 6 - 2x,化简后为5x² - 13x + 6 = 0,因式分解得(5x - 3)(x - 2) = 0,解得x = 3/5或x = 2。
(2) 3y² + 1 = ,化简后为3y² - y = 0,因式分解得y(3y - 1) = 0,解得y = 0或y = 1/3。
(3) (x - a)² = 1 - 2a + a²,化简后为(x - a)² = (1 - a)²,开平方得x - a = ±(1 - a),解得x = 2a - 1或x = a。
18. 已知方程x² + mx + n = 0的一个解是2,代入得2² + 2m + n = 0,即4 + 2m + n = 0。另一个解是正数,同时也是方程(x + 4)² - 5² = 3x的解,化简后为x² + 8x + 9 = 0,解得x = -4 - 3或x = -4 + 3,因为另一个解是正数,所以x = 3。将x = 3代入方程x² + mx + n = 0,得9 + 3m + n = 0。联立这两个方程,解得m = -6,n = 8。
19. (1) 证明方程x² - 2kx + k² - 2 = 0总有两不相等实数根,计算判别式Δ = (2k)² - 4 * 1 * (k² - 2) = 8 > 0,因此结论成立。
(2) 设x1, x2是方程的根,根据韦达定理,x1 + x2 = 2k,x1x2 = k² - 2。已知x1² - 2kx1 + 2x1x2 = 5,代入韦达定理,得k² - 2k - 3 = 0,解得k = 3或k = -1。
四、列方程解应用题:
20. 设每年下降的百分数为x,那么经过两年后,成本变为原价的(1 - x)²倍,所以(1 - x)² = 1 - 36%,解得x ≈ 20%。
21. 设3、4月份平均每月的增长率为y,1月份销售额为100万元,2月份下降10%为100 * (1 - 10%),3月份为100 * (1 - 10%) * (1 + y),4月份为100 * (1 - 10%) * (1 + y)² = 129.6,解得y ≈ 20%。
这些练习题涵盖了从基本的一元二次方程性质到更复杂的应用,包括解方程、判断实数根的存在性、增长率问题,以及利用韦达定理和判别式解决相关问题。通过这些题目,学生可以巩固对一元二次方程的理解和应用能力。