九年级上册一元二次方程专题练习(解析版)
九年级上册一元二次方程专题练习(解析版)
一、初三数学 一元二次方程易错题压轴题(难)
1.已知关于x 的方程x 2﹣(2k +1)x +k 2+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 >
34;(2 【解析】
【分析】
(1)根据关于x 的方程x 2-(2k +1)x +k 2+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x 2-5x+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,,利用完全平方公式进行变形即可求得答案.
【详解】
解:(1)∵方程x 2-(2k +1)x +k 2+1=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=[-(2k +1)]2-4×1×(k 2+1)=4k -3>0,
∴k >34
; (2)当k =2时,原方程为x 2-5x +5=0,
设方程的两个根为m ,n ,
∴m +n =5,mn =5,
=
=. 【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.
2.随着人们经济收入的不断提高及汽车产业的快速发展,汽车已越来越多地进入普通家庭.据某市交通部门统计,2008年底该市汽车拥有量为75万辆,而截止到2010年底,该市的汽车拥有量已达108万辆.
(1)求2008年底至2010年底该市汽车拥有量的年平均增长率;
(2)为了保护城市环境,缓解汽车拥堵状况,该市交通部门拟控制汽车总量,要求到2012
年底全市汽车拥有量不超过125.48万辆;另据统计,从2011年初起,该市此后每年报废的
汽车数量是上年底汽车拥有量的10%假设每年新增汽车数量相同,请你估算出该市从2011
年初起每年新增汽车数量最多不超过多少万辆.
【答案】解:(1)2008年底至2010年底该市汽车拥有量的年平均增长率是20%
(2)从2011年初起每年新增汽车数量最多不超过20万辆
【解析】
【分析】
(1)设年平均增长率x,根据等量关系“2008年底汽车拥有量×(1+年平均增长率)×(1+年平均增长率)”列出一元二次方程求得.
(2)设从2011年初起每年新增汽车的数量y,根据已知得出2011年报废的车辆是2010年底拥有量×10%,推出2011年底汽车拥有量是2010年底拥有量-2011年报废的车辆=2010年拥有量×(1-10%),得出等量关系是: 2010年拥有量×(1-10%)+新增汽车数量]×(1-10%)+新增汽车数量”,列出一元一次不等式求得.
【详解】
解:(1)设该市汽车拥有量的年平均增长率为x.
根据题意,得75(1+x)2=108,则1+x=±1.2
解得x1=0.2=20%,x2=﹣2.2(不合题意,舍去).
答:该市汽车拥有量的年平均增长率为20%.
(2)设全市每年新增汽车数量为y万辆,则2010年底全市的汽车拥有量为
(108×90%+y)万辆,2011年底全市的汽车拥有量为[(108×90%+y)×90%+y]万辆.
根据题意得(108×90%+y)×90%+y≤125.48,
解得y≤20.
答:该市每年新增汽车数量最多不能超过20万辆.
3.已知二次函数y=9x2﹣6ax+a2﹣b,当b=﹣3时,二次函数的图象经过点(﹣1,4)
①求a的值;
②求当a≤x≤b时,一次函数y=ax+b的最大值及最小值;
【答案】①a的值是﹣2或﹣4;②最大值=13,最小值=9
【解析】
【分析】
①根据题意解一元二次方程即可得到a的值;
②根据a≤x≤b,b=﹣3求得a=-4,由此得到一次函数为y=﹣4x﹣3,根据函数的性质当x=﹣4时,函数取得最大值,x=﹣3时,函数取得最小值,分别计算即可.
【详解】
解:①∵y=9x2﹣6ax+a2﹣b,当b=﹣3时,二次函数的图象经过点(﹣1,4)
∴4=9×(﹣1)2﹣6a×(﹣1)+a2+3,
解得,a1=﹣2,a2=﹣4,
∴a的值是﹣2或﹣4;
②∵a≤x≤b,b=﹣3
∴a=﹣2舍去,
∴a=﹣4,
∴﹣4≤x ≤﹣3,
∴一次函数y =﹣4x ﹣3,
∵一次函数y =﹣4x ﹣3为单调递减函数,
∴当x =﹣4时,函数取得最大值,y =﹣4×(﹣4)﹣3=13
x =﹣3时,函数取得最小值,y =﹣4×(﹣3)﹣3=9.
【点睛】
此题考查解一元二次方程,一次函数的性质,(2)是难点,正确理解a 、b 的关系得到函数解析式是解题的关键.
4.已知关于x 的二次函数22(21)1y x k x k =--++的图象与x 轴有2个交点.
(1)求k 的取值范围;
(2)若图象与x 轴交点的横坐标为12,x x ,且它们的倒数之和是32-
,求k 的值. 【答案】(1)k <-
34 ;(2)k=﹣1 【解析】
试题分析:(1)根据交点得个数,让y=0判断出两个不相等的实数根,然后根据判别式△= b 2-4ac 的范围可求解出k 的值;
(2)利用y=0时的方程,根据一元二次方程的根与系数的关系,可直接列式求解可得到k 的值.
试题解析:(1)∵二次函数y=x 2-(2k-1)x+k 2+1的图象与x 轴有两交点,
∴当y=0时,x 2-(2k-1)x+k 2+1=0有两个不相等的实数根.
∴△=b 2-4ac=[-(2k-1)]2-4×1×(k 2+1)>0.
解得k <-34
; (2)当y=0时,x 2-(2k-1)x+k 2+1=0.
则x 1+x 2=2k-1,x 1?x 2=k 2+1,
∵=== 32
-, 解得:k=-1或k= 13
-(舍去),
∴k=﹣1
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.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A在y轴正半轴上,顶点B在x轴正半轴上,OA、OB的长分别是一元二次方程x2﹣7x+12=0的两个根(OA>OB).
(1)求点D的坐标.
(2)求直线BC的解析式.
(3)在直线BC上是否存在点P,使△PCD为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)D(4,7)(2)y=39
44
x (3)详见解析
【解析】
试题分析:(1)解一元二次方程求出OA、OB的长度,过点D作DE⊥y于点E,根据正方
形的性质可得AD=AB,∠DAB=90°,然后求出∠ABO=∠DAE,然后利用“角角边”证明△DAE 和△ABO全等,根据全等三角形对应边相等可得DE=OA,AE=OB,再求出OE,然后写出点D的坐标即可;
(2)过点C作CM⊥x轴于点M,同理求出点C的坐标,设直线BC的解析式为y=kx+b (k≠0,k、b为常数),然后利用待定系数法求一次函数解析式解答;
(3)根据正方形的性质,点P与点B重合时,△PCD为等腰三角形;点P为点B关于点C 的对称点时,△PCD为等腰三角形,然后求解即可.
试题解析:(1)x2﹣7x+12=0,
解得x1=3,x2=4,
∵OA>OB,
∴OA=4,OB=3,
过D作DE⊥y于点E,
∵正方形ABCD,
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∠DAE+∠OAB=90°,
∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠ABO=∠DAE,
∵DE⊥AE,
∴∠AED=90°=∠AOB,
∵DE⊥AE
∴∠AED=90°=∠AOB,
∴△DAE≌△ABO(AAS),
∴DE=OA=4,AE=OB=3,
∴OE=7,
∴D(4,7);
(2)过点C作CM⊥x轴于点M,
同上可证得△BCM≌△ABO,
∴CM=OB=3,BM=OA=4,
∴OM=7,
∴C(7,3),
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0,k、b为常数),
代入B(3,0),C(7,3)得,,
解得,
∴y=x﹣;
(3)存在.
点P 与点B 重合时,P 1(3,0),
点P 与点B 关于点C 对称时,P 2(11,6).
考点:1、解一元二次方程;2、正方形的性质;3、全等三角形的判定与性质;4、一次函数
7.在等腰三角形△ABC 中,三边分别为a 、b 、c ,其中ɑ=4,若b 、c 是关于x 的方程x 2﹣
(2k +1)x +4(k ﹣
12
)=0的两个实数根,求△ABC 的周长. 【答案】△ABC 的周长为10.
【解析】
【分析】 分a 为腰长及底边长两种情况考虑:当a=4为腰长时,将x=4代入原方程可求出k 值,将k 值代入原方程可求出底边长,再利用三角形的周长公式可求出△ABC 的周长;当a=4为底边长时,由根的判别式△=0可求出k 值,将其代入原方程利用根与系数的关系可求出b+c 的值,由b+c=a 可得出此种情况不存在.综上即可得出结论.
【详解】
当a =4为腰长时,将x =4代入原方程,得:()214421402k k ??-++-= ??
? 解得:52k =
当52
k =时,原方程为x 2﹣6x +8=0, 解得:x 1=2,x 2=4,
∴此时△ABC 的周长为4+4+2=10;
当a =4为底长时,△=[﹣(2k +1)]2﹣4×1×4(k ﹣
12)=(2k ﹣3)2=0, 解得:k =32
, ∴b +c =2k +1=4.
∵b+c=4=a,
∴此时,边长为a,b,c的三条线段不能围成三角形.
∴△ABC的周长为10.
【点睛】
本题考查了根的判别式、根与系数的关系、一元二次方程的解、等腰三角形的性质以及三角形的三边关系,分a为腰长及底边长两种情况考虑是解题的关键.
8.如图,正方形ABCD的四个顶点分别在正方形EFGH的四条边上,我们称正方形EFGH 是正方形ABCD的外接正方形.
探究一:已知边长为1的正方形ABCD,是否存在一个外接正方形EFGH,它的面积是正方形ABCD面积的2倍?如图,假设存在正方形EFGH,它的面积是正方形ABCD的2倍.
因为正方形ABCD的面积为1,则正方形EFGH的面积为2,
所以EF=FG=GH=HE2EB=x,则BF2﹣x,
∵Rt△AEB≌Rt△BFC
∴BF=AE2﹣x
在Rt△AEB中,由勾股定理,得
x2+2﹣x)2=12
2
解得,x1=x2
∴BE=BF,即点B是EF的中点.
同理,点C,D,A分别是FG,GH,HE的中点.
所以,存在一个外接正方形EFGH,它的面积是正方形ABCD面积的2倍
探究二:已知边长为1的正方形ABCD,是否存在一个外接正方形EFGH,它的面积是正方形ABCD面积的3倍?(仿照上述方法,完成探究过程)
探究三:已知边长为1的正方形ABCD,一个外接正方形EFGH,它的面积是正方形ABCD面积的4倍?(填“存在”或“不存在”)
探究四:已知边长为1的正方形ABCD,是否存在一个外接正方形EFGH,它的面积是正方形ABCD面积的n倍?(n>2)(仿照上述方法,完成探究过程)
【答案】不存在,详见解析
【解析】
【分析】
探究二,根据探究一的解答过程、运用一元二次方程计算即可;探究三,根据探究一的解
答过程、运用一元二次方程根的判别式解答;探究四,根据探究一的解答过程、运用一元二次方程根的判别式解答.
【详解】
探究二:因为正方形ABCD的面积为1,则正方形EFGH的面积为3,
所以EF=FG=GH=HE,设EB=x,则BF x,
∵Rt△AEB≌Rt△BFC,
∴BF=AE﹣x,
在Rt△AEB中,由勾股定理,得,
x2+x)2=12,
整理得x2x+1=0,
b2﹣4ac=3﹣4<0,
此方程无解,
不存在一个外接正方形EFGH,它的面积是正方形ABCD面积的3倍;
探究三:因为正方形ABCD的面积为1,则正方形EFGH的面积为4,
所以EF=FG=GH=HE=2,设EB=x,则BF=2﹣x,
∵Rt△AEB≌Rt△BFC,
∴BF=AE=2﹣x,
在Rt△AEB中,由勾股定理,得,
x2+(2﹣x)2=12,
整理得2x2﹣4x+3=0,
b2﹣4ac=16﹣24<0,
此方程无解,
不存在一个外接正方形EFGH,它的面积是正方形ABCD面积的3倍,
故答案为不存在;
探究四:因为正方形ABCD的面积为1,则正方形EFGH的面积为n,
所以EF=FG=GH=HE,设EB=x,则BF﹣x,
∵Rt△AEB≌Rt△BFC,
∴BF=AE﹣x,
在Rt△AEB中,由勾股定理,得,
x2+﹣x)2=12,
整理得2x2﹣+n﹣1=0,
b2﹣4ac=8﹣4n<0,
此方程无解,
不存在一个外接正方形EFGH,它的面积是正方形ABCD面积的n倍.
【点睛】
本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质、一元二次方程的解法等知识.读懂探究一的解答过程、正确运用一元二次方程根的判别式是解题的关键.
9.已知关于x 的方程230x x a ++=①的两个实数根的倒数和等于3,且关于x 的方程
2
(1)320k x x a -+-=②有实数根,又k 为正整数,求代数式2216
k k k -+-的值. 【答案】0.
【解析】
【分析】 由于关于x 的方程x 2+3x +a =0的两个实数根的倒数和等于3,利用根与系数的关系可以得到关于a 的方程求出a ,又由于关于x 的方程(k -1)x 2+3x -2a =0有实数根,分两种情况讨论,该方程可能是一次方程、有可能是一元二次方程,又k 为正整数,利用判别式可以求出k ,最后代入所求代数式计算即可求解.
【详解】
解:设方程①的两个实数根分别为x 1、x 2
则12123940x x x x a a +-????-≥?
=== , 由条件,知121212
11x x x x x x ++==3, 即
33a -=,且94
a ≤, 故a =-1, 则方程②为(k -1)x 2+3x +2=0,
Ⅰ.当k -1=0时,k =1,x =23-,则22106
k k k -=+-. Ⅱ.当k -1≠0时,?=9-8(k -1)=17-6-8k ≥0,则178
k ≤, 又k 是正整数,且k ≠1,则k =2,但使2216
k k k -+-无意义. 综上,代数式2216
k k k -+-的值为0 【点睛】
本题综合考查了根的判别式和根与系数的关系,在解方程时一定要注意所求k 的值与方程判别式的关系.要注意该方程可能是一次方程、有可能是一元二次方程,
10.定南县某楼盘准备以每平方米4000元的均价对外销售,由于国务院有关房地产的新政策出台后,购房者持币观望,房地产开发商为了加快资金周转,对价格经过两次下调后,决定以每平方米3240元的均价开盘销售.
(1)求平均每次下调的百分率;
(2)某人准备以开盘价均价购买一套100平方米的住房,开发商给予以下两种优惠方案以
供选择:①打9.8折销售;②不打折,一次性送装修费每平方米80元,试问哪种方案更优惠?
【答案】(1)10%;(2)方案②
【解析】
试题分析:首先设下调的百分率为x,根据题意列出方程进行求解,得出答案;分别求出两种方案所需要花费的钱数,然后进行比较.
试题解析:(1)设平均每次下调的百分率是x,依题意得,4000(1-x)2=3240
解之得:x=0.1=10%或x=1.9(不合题意,舍去)
答:平均每次下调的百分率是10%.
(2)方案①实际花费=100×3240×98%=317520元方案②实际花费=100×3240-
100×80=316000元
∵317520>316000 ∴方案②更优惠
考点:一元二次方程的应用