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初三数学一元二次方程组的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及详细答案
一、一元二次方程
1.如图,在△ABC中,AB=6cm,BC=7cm,∠ABC=30°,点P从A点出发,以1cm/s的速度向B点移动,点Q从B点出发,以2cm/s的速度向C点移动.如果P、Q两点同时出发,经过几秒后△PBQ的面积等于4cm2?
【答案】经过2秒后△PBQ的面积等于4cm2.
【解析】
【分析】
作出辅助线,过点Q作QE⊥PB于E,即可得出S△PQB=×PB×QE,有P、Q点的移动速度,设时间为t秒时,可以得出PB、QE关于t的表达式,代入面积公式,即可得出答案.
【详解】
解:
如图,
过点Q作QE⊥PB于E,则∠QEB=90°.
∵∠ABC=30°,
∴2QE=QB.
∴S△PQB=•PB•QE.
设经过t秒后△PBQ的面积等于4cm2,
则PB=6﹣t,QB=2t,QE=t.
根据题意, •(6﹣t)•t=4.
t2﹣6t+8=0.
t2=2,t2=4.
当t=4时,2t=8,8>7,不合题意舍去,取t=2.
答:经过2秒后△PBQ的面积等于4cm2.
【点睛】
本题考查了一元二次方程的运用,注意对所求的值进行检验,对于不合适的值舍去.
2.已知关于x的方程x2﹣(2k+1)x+k2+1=0.
(1)若方程有两个不相等的实数根,求k的取值范围;
(2)若方程的两根恰好是一个矩形两邻边的长,且k=2,求该矩形的对角线L的长.
【答案】(1)k>;(2).
【解析】
【分析】
(1)根据关于x的方程x2-(2k+1)x+k2+1=0有两个不相等的实数根,得出△>0,再解不等式即可;
(2)当k=2时,原方程x2-5x+5=0,设方程的两根是m、n,则矩形两邻边的长是m、n,利用根与系数的关系得出m+n=5,mn=5,则矩形的对角线长为,利用完全平方公式进行变形即可求得答案.
【详解】
(1)∵方程x2-(2k+1)x+k2+1=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=[-(2k+1)]2-4×1×(k2+1)=4k-3>0,
∴k>;
(2)当k=2时,原方程为x2-5x+5=0,
设方程的两个根为m,n,
∴m+n=5,mn=5,
∴矩形的对角线长为:.
【点睛】
本题考查了根的判别式、根与系数的关系、矩形的性质等,一元二次方程根的情况与判别式△的关系:(1)△>0时,方程有两个不相等的实数根;(2)△=0时,方程有两个相等的实数根;(3)△<0时,方程没有实数根.
3.解方程:(2x+1)2=2x+1.
【答案】x=0或x=.
【解析】试题分析:根据因式分解法解一元二次方程的解法,直接先移项,再利用ab=0的关系求解方程即可.
试题解析:∵(2x+1)2﹣(2x+1)=0,
∴(2x+1)(2x+1﹣1)=0,即2x(2x+1)=0,
则x=0或2x+1=0,
解得:x=0或x=﹣.
4.计算题
(1)先化简,再求值:÷(1+),其中x=2017.
(2)已知方程x2﹣2x+m﹣3=0有两个相等的实数根,求m的值.
【答案】(1)2018;(2)m=4
【解析】
分析:(1)根据分式的运算法则和运算顺序,先算括号里面的,再算除法,注意因式分解的作用;
(2)根据一元二次方程的根的判别式求解即可.
详解:(1)÷(1+)
=
=
=x+1,
当x=2017时,原式=2017+1=2018
(2)解:∵方程x2﹣2x+m﹣3=0有两个相等的实数根,
∴△=(﹣2)2﹣4×1×(m﹣3)=0,
解得,m=4
点睛:此题主要考查了分式的混合运算和一元二次方程的根的判别式,关键是熟记分式方程的运算顺序和法则,注意通分约分的作用.
5.图1是李晨在一次课外活动中所做的问题研究:他用硬纸片做了两个三角形,分别为△ABC和△DEF,其中∠B=90°,∠A=45°,BC=,∠F=90°,∠EDF=30°, EF=2.将△DEF的斜边DE与△ABC的斜边AC重合在一起,并将△DEF沿AC方向移动.在移动过程中,D、E两点始终在AC边上(移动开始时点D与点A重合).
(1)请回答李晨的问题:若CD=10,则AD= ;
(2)如图2,李晨同学连接FC,编制了如下问题,请你回答:
①∠FCD的最大度数为 ;
②当FC∥AB时,AD= ;
③当以线段AD、FC、BC的长度为三边长的三角形是直角三角形,且FC为斜边时,AD= ;
④△FCD的面积s的取值范围是 .
【答案】(1)2;(2)① 60°;②;③;④.
【解析】
试题分析:(1)根据等腰直角三角形的性质,求出AC的长,即可得到AD的长.
(2)①当点E与点C重合时,∠FCD的角度最大,据此求解即可.
②过点F作FH⊥AC于点H,应用等腰直角三角形的判定和性质,含30度角直角三角形的性质求解即可.
③过点F作FH⊥AC于点H,AD=x,应用含30度角直角三角形的性质把FC用x来表示,根据勾股定理列式求解.
④设AD=x,把△FCD的面积s表示为x的函数,根据x的取值范围来确定s的取值范围.
试题解析:(1)∵∠B=90°,∠A=45°,BC=,∴AC=12.
∵CD=10,∴AD=2.
(2)①∵∠F=90°,∠EDF=30°,∴∠DEF=60°.
∵当点E与点C重合时,∠FCD的角度最大,∴∠FCD的最大度数=∠DEF="60°."
② 如图,过点F作FH⊥AC于点H,
∵∠EDF=30°, EF=2,∴DF=. ∴DH=3,FH=.
∵FC∥AB,∠A=45°,∴∠FCH="45°." ∴HC=. ∴DC=DH+HC=.
∵AC=12,∴AD=.
③如图,过点F作FH⊥AC于点H,设AD=x,
由②知DH=3,FH=,则HC=.
在Rt△CFH中,根据勾股定理,得.
∵以线段AD、FC、BC的长度为三边长的三角形是直角三角形,且FC为斜边,
∴,即,解得.
④设AD=x,易知,即.
而,
当时,;当时,.
∴△FCD的面积s的取值范围是.
考点:1.面动平移问题;2.等腰直角三角形的判定和性质;3.平行的性质;4.含30度角直角三角形的性质;5.勾股定理;6.由实际问题列函数关系式;7.求函数值.
6.观察下列一组方程:;;;;它们的根有一定的规律,都是两个连续的自然数,我们称这类一元二次方程为“连根一元二次方程”.
若也是“连根一元二次方程”,写出k的值,并解这个一元二次方程;
请写出第n个方程和它的根.
【答案】(1)x1=7,x2=8.(2)x1=n-1,x2=n.
【解析】
【分析】
(1)根据十字相乘的方法和“连根一元二次方程”的定义,找到56是7与8的乘积,确定k值即可解题,(2)找到规律,十字相乘的方法即可求解.
【详解】
解:(1)由题意可得k=-15,则原方程为x2-15x+56=0,则(x-7)·(x-8)=0,解得x1=7,x2=8.
(2)第n个方程为x2-(2n-1)x+n(n-1)=0,(x-n)(x-n+1)=0,解得x1=n-1,x2=n.
【点睛】
本题考查了用因式分解法求解一元二次方程,与十字相乘联系密切,连根一元二次方程是特殊的十字相乘,中等难度,会用十字相乘解题是解题关键.
7.已知关于x的一元二次方程.
若此方程有两个实数根,求m的最小整数值;
若此方程的两个实数根为,,且满足,求m的值.
【答案】(1)的最小整数值为;(2)
【解析】
【分析】
(1)根据方程有两个实数根得,列式即可求解,(2)利用韦达定理即可解题.
【详解】
(1)解:
方程有两个实数根
,即
的最小整数值为
(2)由根与系数的关系得:,
由得:
,
【点睛】
本题考查了根的判别式和韦达定理,中等难度,熟悉韦达定理是解题关键.
8.某水果店销售某品牌苹果,该苹果每箱的进价是40元,若每箱售价60元,每星期可卖180箱.为了促销,该水果店决定降价销售.市场调查反映:若售价每降价1元,每星期可多卖10箱.设该苹果每箱售价x元(40≤x≤60),每星期的销售量为y箱.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当每箱售价为多少元时,每星期的销售利润达到3570元?
(3)当每箱售价为多少元时,每星期的销售利润最大,最大利润多少元?
【答案】(1)y=-10x+780;(2) 57;(3)当售价为59元时,利润最大,为3610元
【解析】
【分析】
(1)根据售价每降价1元,每星期可多卖10箱,设售价x元,则多销售的数量为60-x,
(2)解一元二次方程即可求解,
(3)表示出最大利润将函数变成顶点式即可求解.
【详解】
解:(1)∵售价每降价1元,每星期可多卖10箱,
设该苹果每箱售价x元(40≤x≤60),则y=180+10(60-x)=-10x+780,(40≤x≤60),
(2)依题意得:
(x-40)(-10x+780)=3570,
解得:x=57,
∴当每箱售价为57元时,每星期的销售利润达到3570元.
(3)设每星期的利润为w,
W=(x-40)(-10x+780)=-10(x-59)2+3610,
∵-100,二次函数向下,函数有最大值,
当x=59时, 利润最大,为3610元.
【点睛】
本题考查了二次函数的实际应用,中等难度,熟悉二次函数的实际应用是解题关键.
9.关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣(n﹣1)=0有两个不相等的实数根.
(1)求n的取值范围;
(2)若n为取值范围内的最小整数,求此方程的根.
【答案】(1)n>0;(2)x1=0,x2=2.
【解析】
【分析】
(1)根据方程有两个不相等的实数根可知 ,即可求出 的取值范围;
(2)根据题意得出 的值,将其代入方程,即可求得答案.
【详解】
(1)根据题意知,
解之得:;
(2)∵ 且为取值范围内的最小整数,
∴,
则方程为,
即,
解得.
【点睛】
本题主要考查了一元二次方程根的判别式,明确和掌握一元二次方程 的根与的关系(①当 时,方程有两个不相等的实数根;②当 时方程有两个相等的实数根;③当 时,方程无实数根)是解题关键.
10.某新建火车站站前广场需要绿化的面积为46000米2,施工队在绿化了22000米2后,将每天的工作量增加为原来的1.5倍,结果提前4天完成了该项绿化工程.
(1)该项绿化工程原计划每天完成多少米2?
(2)该项绿化工程中有一块长为20米,宽为8米的矩形空地,计划在其中修建两块相同的矩形绿地,它们的面积之和为56米2,两块绿地之间及周边留有宽度相等的人行通道(如图所示),问人行通道的宽度是多少米?
【答案】(1)2000;(2)2米
【解析】
【分析】
(1)设未知数,根据题目中的的量关系列出方程;
(2)可以通过平移,也可以通过面积法,列出方程
【详解】
解:(1)设该项绿化工程原计划每天完成x米2,
根据题意得:﹣= 4
解得:x=2000,
经检验,x=2000是原方程的解;
答:该绿化项目原计划每天完成2000平方米;
(2)设人行道的宽度为x米,根据题意得,
(20﹣3x)(8﹣2x)=56
解得:x=2或x=(不合题意,舍去).
答:人行道的宽为2米.
11.已知关于x的一元二次方程x2﹣mx﹣2=0…①
(1)若x=﹣1是方程①的一个根,求m的值和方程①的另一根;
(2)对于任意实数m,判断方程①的根的情况,并说明理由.
【答案】(1)方程的另一根为x=2;(2)方程总有两个不等的实数根,理由见解析.
【解析】
试题分析:(1)直接把x=-1代入方程即可求得m的值,然后解方程即可求得方程的另一个根;
(2)利用一元二次方程根的情况可以转化为判别式△与0的关系进行判断.
(1)把x=-1代入得1+m-2=0,解得m=1
∴2--2=0.
∴
∴另一根是2;
(2)∵,
∴方程①有两个不相等的实数根.
考点:本题考查的是根的判别式,一元二次方程的解的定义,解一元二次方程
点评:解答本题的关键是熟练掌握一元二次方程根的情况与判别式△的关系:当△>0,方程有两个不相等的实数根;当△=0,方程有两个相等的实数根;当△<0,方程没有实数根
12.已知:关于x的一元二次方程.
(1)若此方程有两个实数根,求没的最小整数值;
(2)若此方程的两个实数根为,,且满足,求的值.
【答案】(1)-4;(2)m=3
【解析】
【分析】
(1)利用根的判别式的意义得到△≥0,然后解不等式得到m的范围,再在此范围内找出最小整数值即可;
(2)利用根与系数的关系得到,,然后解关于m的一元二次方程,即可确定m的值.
【详解】
解:(1)∵有两个实数根,
∴,
∴,
∴;
∴m的最小整数值为:;
(2)由根与系数的关系得:,,
由得:
∴,
解得:或;
∵,
∴.
【点睛】
本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,则,.也考查了根的判别式.解题的关键是熟练掌握根与系数的关系和根的判别式.
13.阅读下面内容:我们已经学习了《二次根式》和《乘法公式》,聪明的你可以发现:
当a>0,b>0时:
∵()2=a﹣2+b≥0
∴a+b≥2,当且仅当a=b时取等号.
请利用上述结论解决以下问题:
(1)请直接写出答案:当x>0时,x+的最小值为 .当x<0时,x+的最大值为 ;
(2)若y=,(x>﹣1),求y的最小值;
(3)如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,△AOB、△COD的面积分别为4和9,求四边形ABCD面积的最小值.
【答案】(1)2;﹣2.(2)y的最小值为9;(3)四边形ABCD面积的最小值为25.
【解析】
【分析】
(1)当x>0时,按照公式a+b≥2(当且仅当a=b时取等号)来计算即可;当x<0时,﹣x>0,0,则也可以按公式a+b≥2(当且仅当a=b时取等号)来计算;
(2)将y的分子变形,分别除以分母,展开,将含x的项用题中所给公式求得最小值,再加上常数即可;
(3)设S△BOC=x,已知S△AOB=4,S△COD=9,由三角形面积公式可知:S△BOC:S△COD=S△AOB:S△AOD,用含x的式子表示出S△AOD,再表示出四边形的面积,根据题中所给公式求得最小值,加上常数即可.
【详解】
(1)当x>0时,x22;
当x<0时,﹣x>0,0.
∵﹣x22,∴则x(﹣x)≤﹣2,∴当x>0时,x的最小值为 2.当x<0时,x的最大值为﹣2.
故答案为:2,﹣2.
(2)∵x>﹣1,∴x+1>0,∴y=(x+1)5≥25=4+5=9,∴y的最小值为9.
(3)设S△BOC=x,已知S△AOB=4,S△COD=9
则由等高三角形可知:S△BOC:S△COD=S△AOB:S△AOD,∴x:9=4:S△AOD,∴S△AOD,∴四边形ABCD面积=4+9+x13+225.
当且仅当x=6时,取等号,∴四边形ABCD面积的最小值为25.
【点睛】
本题考查了配方法在最值问题中的应用.对不能直接应用公式的,需要正确变形才可以应用.
14.已知关于的方程有两个不相等的实数根,.
求的取值范围.
是否存在实数,使方程的两实数根互为相反数?
【答案】(1)且;(2)不存在,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)因为方程(k﹣1)x2+(2k﹣3)x+k+1=0有两个不相等的实数根x1,x2.得出其判别式△>0,可解得k的取值范围;
(2)假设存在两根的值互为相反数,根据根与系数的关系,列出对应的不等式即可求出k的值.
【详解】
(1)方程(k﹣1)x2+(2k﹣3)x+k+1=0有两个不相等的实数根x1,x2,可得:k﹣1≠0且△=﹣12k+13>0,解得:k<且k≠1;
(2)假设存在两根的值互为相反数,设为 x1,x2.
∵x1+x2=0,∴﹣=0,∴k=.
又∵k<且k≠1,∴k不存在.
【点睛】
本题主要考查了根与系数的关系,属于基础题,关键掌握x1,x2是方程x2+px+q=0的两根时,x1+x2=﹣p,x1x2=q.
15.将进货单价为40元的商品按50元售出,能售出500件,如果该商品涨价1元,其销售量就要减少10件,为了赚取8000元的利润,售价应定为多少元?这时应进货多少件?
【答案】要赚取8000元的利润,售价应定为60元或80元.售价定为60元时,应进货400件;售价定为80元时,应进货200件.
【解析】
【分析】
设每件商品涨价元,能赚得8000元的利润;销售单价为元,销售量为件;每件的利润为根据为(50+x-40)元,根据总利润=销售量×每个利润,可列方程求解
【详解】
解:设每件商品涨价元,则销售单价为元,销售量为件.
根据题意,得.
解得,.
经检验,,都符合题意.
当时,,;
当时,,.
所以,要赚取8000元的利润,售价应定为60元或80元.售价定为60元时,应进货400件;售价定为80元时,应进货200件.
【点睛】
本题考查一元二次方程的应用,关键看到售价和销售量的关系,然后以利润做为等量关系列方程求解
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