方法指导

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专项 1 一元二次方程的解法归纳
类型 1 直接开平方法
形如 𝑥 2 = 𝑝(𝑝 ≥ 0) 或 (𝑚𝑥 + 𝑛) 2 = 𝑝(𝑝 ≥ 0) 的方程 , 用直接开平方法求解 .
1. 解下列方程:
( 1 ) (𝑥 − 2) 2 = 3 ;
解:两边直接开平方 , 得 𝒙 − 𝟐 = ±√𝟑 ,
所以 𝒙 − 𝟐 = √𝟑 或 𝒙 − 𝟐 = −√𝟑 ,
所以 𝒙𝟏 = 𝟐 + √𝟑 , 𝒙𝟐 = 𝟐 − √𝟑 .
( 2 ) 2(2𝑥 − 3) 2 = 72 .
原方程可化为 (𝟐𝒙 − 𝟑) 𝟐 = 𝟑𝟔 ,
两边直接开平方 , 得 𝟐𝒙 − 𝟑 = ±𝟔 ,
所以 𝟐𝒙 − 𝟑 = 𝟔 或 𝟐𝒙 − 𝟑 = −𝟔 ,
所以 𝒙 𝟏 =
𝟗 , 𝒙
𝟐
= −
𝟑 .
𝟐
类型 2 配方法
当方程可化为二次项系数为 1 , 且一次项系数为偶数时 , 用配方法求解 .
2. 解下列方程:
( 1 ) −𝑥 2 + 2𝑥 + 3 = 0 ;
解:原方程可化为 𝒙 𝟐 − 𝟐𝒙 = 𝟑 ,
配方 , 得 𝒙 𝟐 − 𝟐𝒙 + 𝟏 = 𝟒 , 即 (𝒙 − 𝟏) 𝟐 = 𝟒 ,
两边直接开平方 , 得 𝒙 − 𝟏 = ±𝟐 ,
所以 𝒙 − 𝟏 = 𝟐 或 𝒙 − 𝟏 = −𝟐 ,
所以 𝒙 𝟏 = 𝟑 , 𝒙 𝟐 = −𝟏 .
?
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( 2 )
1
2 𝑥 2 − 8𝑥 +
1 = 0 .
2
原方程可化为 𝒙 𝟐 − 𝟏𝟔𝒙 = −𝟏 ,
配方 , 得 𝒙 𝟐 − 𝟏𝟔𝒙 + 𝟔𝟒 = −𝟏 + 𝟔𝟒 , 即 (𝒙 − 𝟖) 𝟐 = 𝟔𝟑 ,
两边直接开平方 , 得 𝒙 − 𝟖 = ±𝟑 √𝟕 ,
所以 𝒙 − 𝟖 = 𝟑 √𝟕 或 𝒙 − 𝟖 = −𝟑 √𝟕 ,
所以 𝒙𝟏 = 𝟖 + 𝟑 √𝟕 , 𝒙𝟐 = 𝟖 − 𝟑 √𝟕 .
类型 3 因式分解法
当方程可化为一边为 0 , 另一边为两个一次因式的积的形式或缺少常数项时 , 用因式分解法求
解 .
3. 解下列方程:
( 1 ) 𝑥 2 − 4𝑥 = 0 ;
解:因式分解 , 得 𝒙(𝒙 − 𝟒) = 𝟎 ,
所以 𝒙 = 𝟎 或 𝒙 − 𝟒 = 𝟎 ,
所以 𝒙 𝟏 = 𝟎 , 𝒙 𝟐 = 𝟒 .
( 2 ) 𝑥 2 − 16 = 𝑥 + 4 ;
移项 , 得 𝒙 𝟐 − 𝒙 − 𝟐𝟎 = 𝟎 ,
因式分解 , 得 (𝒙 − 𝟓)(𝒙 + 𝟒) = 𝟎 ,
所以 𝒙 − 𝟓 = 𝟎 或 𝒙 + 𝟒 = 𝟎 ,
所以 𝒙 𝟏 = 𝟓 , 𝒙 𝟐 = −𝟒 .
( 3 ) (2𝑥 − 1) 2 = (3𝑥 + 2)(2𝑥 − 1) ;
移项 , 得 (𝟐𝒙 − 𝟏) 𝟐 − (𝟑𝒙 + 𝟐)(𝟐𝒙 − 𝟏) = 𝟎 ,
因式分解 , 得 (𝟐𝒙 − 𝟏)[(𝟐𝒙 − 𝟏) − (𝟑𝒙 + 𝟐)] = 𝟎 ,
即 (𝟐𝒙 − 𝟏)(−𝒙 − 𝟑) = 𝟎 ,
所以 𝟐𝒙 − 𝟏 = 𝟎 或 −𝒙 − 𝟑 = 𝟎 ,
所以 𝒙 𝟏 =
𝟏 , 𝒙
𝟐
? = −𝟑 .
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( 4 ) (𝑥 + 2) 2 − 10(𝑥 + 2) + 25 = 0 .
因式分解 , 得 (𝒙 + 𝟐 − 𝟓) 𝟐 = 𝟎 ,
即 (𝒙 − 𝟑) 𝟐 = 𝟎 ,
所以 𝒙 𝟏 = 𝒙 𝟐 = 𝟑 .
类型 4 公式法
方程中含有无理数或用其他方法不简洁的方程用公式法求解 .
4. 解下列方程:
( 1 ) 𝑥2 − 2 √3𝑥 + 1 = 0 ;
解: ∵ 𝒂 = 𝟏 , 𝒃 = −𝟐 √𝟑 , 𝒄 = 𝟏 ,
∴ 𝜟 = 𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 = (−𝟐 √𝟑)𝟐 − 𝟒 × 𝟏 × 𝟏 = 𝟖 > 𝟎 ,
∴
方程有两个不相等的实数根,
∴ 𝒙 =
𝟐 √𝟑±√𝟖 = √𝟑 ± √𝟐 ,
𝟐
∴ 𝒙𝟏 = √𝟑 + √𝟐 , 𝒙𝟐 = √𝟑 − √𝟐 .
( 2 )
1−𝑥 2
+
2−𝑥 =
2 .
2
3
3
原方程可化为 𝟑𝒙 𝟐 + 𝟐𝒙 − 𝟑 = 𝟎 ,
∵ 𝒂 = 𝟑 , 𝒃 = 𝟐 , 𝒄 = −𝟑 ,
∴ 𝜟 = 𝒃 𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 = 𝟐 𝟐 − 𝟒 × 𝟑 × (−𝟑) = 𝟒𝟎 > 𝟎 ,
∴
方程有两个不相等的实数根,
∴ 𝒙 =
−𝟐±√𝟒𝟎 =
−𝟏±√𝟏𝟎 ,
∴
𝒙 𝟏
𝟐×𝟑
=
−𝟏+
√ 𝟏𝟎
, 𝒙
𝟑
𝟑
=
−𝟏−√𝟏𝟎 .
𝟑
?
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类型 5 换元法
若方程中出现一些相同的式子 , 把它们用某一个字母代替后能得到一个较简单的一元二次方程 ,
用换元法求解 .
5. 已知方程 𝑥 2 + 2𝑥 − 3 = 0 的解是 𝑥 1 = 1 , 𝑥 2 = −3 ,则给出另一个方程 (2𝑥 + 3) 2 + 2(2𝑥 + 3
) − 3 = 0 ,它的解是 (
)
A. −1 或 3
B.1 或 3
C. −1 或 −3
D.1 或 −3
【解析】 由题意 , 得 2𝑥 + 3 = 1 或 2𝑥 + 3 = −3 , ∴ 𝑥 = −1 或 𝑥 = −3
. 6. 已知实数 𝑥 满足 (𝑥 2 + 𝑥 + 1)(𝑥 2 + 𝑥 − 1) = 3 ,则 𝑥 2 + 𝑥 的值为 .
【解析】 设 𝑥 2 + 𝑥 = 𝑦 , 则 (𝑦 + 1)(𝑦 − 1) = 3 , ∴ 𝑦 2 − 1 = 3 , 解得 𝑦 = 2 或 𝑦 = −2 . 当 𝑦 = 2 时 ,
𝑥 2 + 𝑥 = 2 ,Δ = 1 2 − 4 × 1 × (−2) = 9 > 0 , ∴
方程有实数根;当 𝑦 = −2 时 , 𝑥 2 + 𝑥 = −2 ,Δ =
1 2 − 4 × 1 × 2 = −7 < 0 , ∴
方程无实数根(舍去) . 综上 , 𝑥 2 + 𝑥 的值为 2. (勿忘检验方程有
无实数根)
专项 2 根的判别式的热门考向
类型 1 判断一元二次方程根的情况
1. 以下一元二次方程有两个相等实数根的是 (
)
A. 2 − 6 = 0
B. 2 − 9 = 0
C. 2 − 6 + 6 = 0
D. 2 − 6 + 9 = 0
【解析】 Δ = ( − 6) 2 − 4 × 1 × 0 = 36 > 0 ,该方程有两个不相等的实数根,故 A 选项不符
合题意; Δ = 0 2 − 4 × 1 × ( − 9) = 36 > 0 ,该方程有两个不
相等的实数根,故 B 选项不符合题意; Δ = ( − 6) 2 − 4 × 1 × 6 = 12 > 0 ,该方程有两个不相
等的实数根,故 C 选项不符合题意; Δ = ( − 6) 2 − 4 × 1 × 9 = 0 ,该方程有两个相等的实数
根,故 D 选项符合题意 .
2. 已知,,为常数,点 (, ) 在第四象限,则关于 的方程 2 + + = 0 的根 的情况是 (
)
A. 有两个不相等的实数根
B. 有两个相等的实数根
C. 没有实数根
D. 无法判断
【解析】 ∵ 点 (, ) 在第四象限 , ∴ > 0 , < 0 , ∴ < 0 , ∴
方程 2 + + = 0 的判别式
Δ = 2 − 4 > 0 , ∴ 方程 2 + + = 0 有两个不相等的实数根.
类型 2 求字母的取值范围(或值)
3. 关于的一元二次方程 9 2 − 6 + = 0 有两个相等的实数根,则 = (
)
A. −9
B.4
C. −1
D.1
【解析】 ∵ 关于的一元二次方程 9
2 − 6 + = 0 有两个相等的实数根, ∴ Δ = ( − 6) 2 − 4
× 9 × = 36 − 36 = 0 ,解得 = 1 .
4. 关于 的一元二次方程 ( − 2) 2 + 4 + 2 = 0 有两个实数根,则 的取值范围是 (
)
A. ≤ 4
B. ≥ 4
C. ≥− 4 且 ≠ 2
D. ≤ 4 且 ≠ 2
【解析】 ∵ 关于的一元二次方程 ( − 2) 2 + 4 + 2 = 0 有两个实数根, ∴ − 2 ≠ 0 且
Δ ≥ 0 ,即 4 2 − 4 × ( − 2) × 2 ≥ 0 ,解得 ≤ 4 , ∴ 的取值范围是 ≤ 4 且 ≠ 2 .
类型 3 与根与系数关系的综合应用
5. 已知关于 的一元二次方程
2 + 2 + 2 − + 2 = 0 有两个不相等的实数根 1 , 2 ,且 1 + 2 + 1 ⋅ 2 = 2 ,则实 数
= .
【解析】解题思路:先根据根与系数的关系 , 得 1 + 2 =− 2 , 1 ⋅ 2 = 2 − + 2 , 结合 1 +
2 + 1 ⋅ 2 = 2 , 得到 = 0 或 3, 此时需要结合 Δ > 0 , 确定 的取值 . 特别提醒:做题时要特 别注意运
用根与系数的关系时 , 要保证方程有根 .
∵ 1 , 2 是关于的一元二次方程 2 + 2 + 2 − + 2 = 0 的两个实数根 , ∴ 1 + 2 =− 2 ,
1 ⋅ 2 = 2 − + 2. ∵ 1 + 2 + 1 ⋅ 2 = 2 ,
∴− 2 + 2 − + 2 = 2 , 解得 1 = 0 , 2 = 3. ∵
原方程有两个不相等的实数根 , ∴ Δ =
(2) 2 − 4 × 1 × ( 2 − + 2) > 0 , ∴ > 2 , ∴ 实数 的值为 3 .
6. 关于的一元二次方程 2 + 2 + 3 − = 0 有两个不相等的实数根 .
( 1 )求 的取值范围;
解: ∵
方程有两个不相等的实数根 , ∴ = − 𝑎 = − × 1 × ( − ) =− + > ,
解得 > .
( 2 )若方程的两个根为 , ,且 2 = + 3 ,求 的值 .
∵ 方程的两个根为 , , ∴ = = − ,
𝑎
∴ = − + , 解得 1 = , =− 1 (舍去) . 综上, 的值为
3.
类型 4 与几何图形的综合应用
7. 已知平行四边形 𝐵𝐷 的两边 𝐵 , 𝐵 的长是关于 的方程 2 − ( + 3) + 2 + 2 = 0 的两个实数根 .
(1) 当为何值时,四边形 𝐵𝐷 是菱形?求出这时菱形的边长 . 解:
因为四边形 𝐵𝐷 是菱形 , 所以 𝐵 = 𝐵 .
因为 𝐵 , 𝐵 的长是方程 − ( + ) + + = 的两个实数根 , 所以
= [ − ( + )] − ( + ) = ( − 1) = ,
所以 = 1 ,
所以原方程为 − + = , 解得 1 = = .
故当 = 1 时 , 四边形 𝐵𝐷 是菱形 , 这时菱形的边长为 2.
(2) 若 𝐵 的长为 3 ,则平行四边形 𝐵𝐷 的周长是多少?将 =
代入方程 − ( + ) + + = ,
得 − ( + ) + + = , 解得 = ,
所以原方程为 − + = ,
解得 1 = , = , 所以 𝐵 = ,
故平行四边形 𝐵𝐷 的周长为 × ( + ) = 1 .
8. 一题多解已知关于的方程 2 − (3 + 1) + 2 2 + 2 = 0 .
( 1 )求证:无论 取何值,方程总有实数根;
证明: = [ − ( + 1)] − × 1 × ( + ) = − + 1 = ( − 1) ,
∵ 无论取何值 , ( − 1) ≥ , ∴ ≥ ,
∴ 无论 取何值 , 方程总有实数根 .
( 2 )若等腰三角形 𝐵 的一边长 = 6 ,另两边长, 恰好是这个方程 的两个根,
求此三角形的周长 .
解:解法一 ∵ = ( − 1) ,
∴ = +1±|−1| , ∴ 1 = , = + 1 .
∵ , 恰好是这个方程的两个实数根 ,
∴ 不妨设 = , = + 1 ,
当 𝑎 , 为腰长时 , 𝑎 = = , ∴ = , ∴ = , ∴ = ,
∴ 三角形的周长为 + + = 1 ; 当 , 为腰
长时 , + 1 = , 解得 = 1 ,
∴ = = . ∵ + < , ∴
这种情况不成立;
当 𝑎 , 为腰长时 , + 1 = , ∴ = , ∴ = 1 ,
∴ 三角形的周长为 + + 1 = .
综上 , 此三角形的周长为 16 或 22.
解法二 当 𝑎 为底边长时 ,, 为腰长 ,
则方程有两个相等的实数根 . ∴ = ( − 1) = , ∴ = 1 ,
∴ 原方程为 − + = , 解得 1 = = ,
∴ = = , ∵ + < , ∴
这种情况不成立 .
当 𝑎 为腰长时 , = 或 = ,
即方程的一个实数根是 = ,
把 = 代入 , 得 − ( + 1) + + = ,
解得 = 或 = ,
当 = 时 , 原方程为 − 1 + = ,
解得 1 = , = , ∴
三角形的三边长为 6,6,4,
∴ 三角形的周长为 + + = 1 .
当 = 时 , 原方程为 − 1 + = ,
解得 1 = , = 1 ,
∴
三角形的三边长为 6,6,10,
∴ 三角形的周长为 + + 1 = .
综上 , 此三角形的周长为 16 或 22.
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专项 3 二次函数与线段长、图形面积的综合
类型 1 线段的最值问题
1. 求斜线段 𝑀𝑃 , 竖直线段 𝑁𝑃 长的最值的步骤 ( 如图 ):
① 设点 𝑃(𝑡, 𝑎𝑡 2 + 𝑏𝑡 + 𝑐) , 𝑀(𝑝, 𝑚𝑝 + 𝑛) , 𝑁(𝑡, 𝑚𝑡 + 𝑛) ;
② 表示线段 𝑀𝑃 , 𝑁𝑃 的长 : 𝑀𝑃 2 = (𝑡 − 𝑝) 2 + (𝑎𝑡 2 + 𝑏𝑡 + 𝑐 − 𝑚𝑝 − 𝑛) 2 ,
𝑁𝑃 = 𝑎𝑡 2 + 𝑏𝑡 + 𝑐 − 𝑚𝑡 − 𝑛 ;
③ 化简 𝑀𝑃 , 𝑁𝑃 , 利用二次函数的性质求最值 .
2. 求线段之和 ( 周长 ) 最小 : 根据二次函数图象的对称性 , 作对称点 , 结合 “ 将军饮马 ” 模型求
最值 .
3. 求线段之差最大 : 将两定点转化到定线的同侧 , 当两定点与动点共线时 ,
线段之差最大 .
1. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线 𝑦 = −𝑥 2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 与 𝑥 轴的交点分别为 𝐴 和 𝐵(1,0) (点 𝐴 在
点 𝐵 的左侧),与 𝑦 轴交于点 𝐶(0,3) ,点 𝑃 是直线 𝐴𝐶 上方抛物线上一动点 .
( 1 )求抛物线的解析式;
解:把 𝑩(𝟏, 𝟎) , 𝑪(𝟎, 𝟑) 的坐标分别代入 𝒚 = −𝒙 𝟐 + 𝒃𝒙 + 𝒄 ,
得 { −𝟏 + 𝒃 + 𝒄 = 𝟎,
𝒃 = −𝟐,
𝒄 = 𝟑,
解得 {𝒄 = 𝟑,
∴ 抛物线的解析式为 𝒚 = −𝒙 𝟐 − 𝟐𝒙 + 𝟑 .
( 2 )过点 𝑃 作 𝑥 轴的平行线交 𝐴𝐶 于点 𝐸 ,过点 𝑃 作 𝑦 轴的平行线交 𝑥 轴于点 𝐷 ,求 𝑃𝐸 + 𝑃𝐷 的最
大值及点 𝑃 的坐标 .
在 𝒚 = −𝒙 𝟐 − 𝟐𝒙 + 𝟑 中,令 𝒚 = 𝟎 ,得 𝟎 = −𝒙 𝟐 − 𝟐𝒙 + 𝟑 ,
解得 𝒙 = −𝟑 或 𝒙 = 𝟏 , ∴ 𝑨(−𝟑, 𝟎) .
由 𝑨(−𝟑, 𝟎) , 𝑪(𝟎, 𝟑) 易得直线 𝑨𝑪 的解析式为 𝒚 = 𝒙 + 𝟑 .
设 𝑷(𝒕, −𝒕 𝟐 − 𝟐𝒕 + 𝟑) ,则 𝑫(𝒕, 𝟎) , 𝑬(−𝒕 𝟐 − 𝟐𝒕, −𝒕 𝟐 − 𝟐𝒕 + 𝟑) ,其中 −𝟑 < 𝒕 < 𝟎 ,
∴ 𝑷𝑫 + 𝑷𝑬 = −𝒕 𝟐
− 𝟐𝒕 + 𝟑 + (−𝒕 𝟐 − 𝟐𝒕) − 𝒕 = −𝟐𝒕 𝟐 − 𝟓𝒕 + 𝟑 = −𝟐(𝒕 + 𝟓 ) 𝟐
𝟒
+
𝟒𝟗 .
𝟖
∵ −𝟐 < 𝟎 ,且 −𝟑 < 𝒕 < 𝟎 ,
∴ 当 𝒕 = −
𝟓 时, 𝑷𝑫 + 𝑷𝑬 取得最大值,最大值为
𝟒𝟗 . 此时 𝑷(−
𝟓 ,
𝟔𝟑 ) .
𝟒
𝟖
𝟒
𝟏𝟔
