典例探究 触类旁通

2020-09-19 09:37
初中生世界 2020年35期
关键词:判别式实数一元二次方程

文 陈 缓

方程是刻画现实世界有效的数学模型。作为“方程家族”中的一员,一元二次方程更是延伸和深化了以前所学过的方程知识。它在现实生活中有着广泛的应用,也是中考数学热衷考查的对象,主要是从一元二次方程的概念、解法、根的判别、根与系数的关系和应用等方面入手考查,同时还会与三角形、面积求算、函数等知识综合应用。在学习的过程中,我们不妨从中考的典型例题出发,将相关知识融会贯通,以不变应万变,从而顺利解决问题。下面就开始我们的探究之旅吧!

一、根与系数的关系

例1(2019·江苏盐城)设x1、x2是方程x2-3x+2=0的两个根,则x1+x2-x1·x2=________。

【分析】方法不一,既可以利用配方法、公式法或因式分解法等先求出x1、x2的具体值x1=2、x2=1,再代入x1+x2-x1·x2进行求解,也可将x1+x2、x1·x2分别看成整体,利用一元二次方程根与系数的关系,得到x1+

解:因为a=1,b=-3,c=2,

【点评】本题考查了一元二次方程的常见解法:配方法、公式法、因式分解法等,以及一元二次方程的根与系数的关系,对于含参数的一元二次方程,依然如此。同学们在熟记公式的基础上,不妨大胆尝试新方法,选用较简单的方法即可。

二、根的判别式

例2(2019·江苏连云港)已知关于x的一元二次方程ax2+2x+2-c=0有两个相等的实数根,则c的值等于________。

【分析】关于x的一元二次方程有两个相等的实数根,则根的判别式=22-4a(2-c)=0,通过化简即可得出的值。

解:由题意,可知a≠0,

因为一元二次方程ax2+2x+2-c=0有两个相等的实数根,

所以根的判别式=22-4a(2-c)=0,

即1=a(2-c),

【点评】本题考查了根的判别式,当b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根;当b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根;当b2-4ac<0时,方程无实数根。另外,同学们要注意:一元二次方程中,二次项的系数a≠0哦!

三、实际问题中的一元二次方程

例3(2017·江苏无锡)某商店今年1月份的销售额是2万元,3月份的销售额是4.5万元。从1月份到3月份,该店销售额平均每月的增长率是( )。

A.20% B.25%

C.50% D.62.5%

【分析】设该店销售额平均每月的增长率为x,根据数量关系“原销售额+增长的销售额=后来的销售额”和“增长的销售额=原销售额×增长率”,可将2月份和3月份的销售额分别表示为2(1+x)万元、2(1+x)2万元,从而列出一元二次方程2(1+x)2=4.5,求解即可。

解:设该店销售额平均每月的增长率为x。

由题意,可得2(1+x)2=4.5。

解这个方程,得x1=0.5=50%,x2=-2.5(不合题意,舍去)。

答:该店销售额平均每月的增长率为50%。

【点评】本题考查了一元二次方程的应用,涉及的平均变化率问题是中考的“常客”,解题的关键在于理解题目的意思,能根据条件找出等量关系。对于本题,若你能根据等量关系表示出2月、3月销售额的代数式,那么恭喜你,离成功不远了!

例4(2019·江苏南京)某地计划对矩形广场进行扩建改造。如图1,原广场长50m,宽40m,要求扩充后的矩形广场长与宽的比为3∶2。扩充区域的扩建费用每平方米30元。扩建后在原广场和扩充区域都铺设地砖,铺设地砖费用每平方米100元。如果计划总费用642000元,扩充后广场的长和宽应分别是多少米?

【分析】设扩充后广场的长为3xm,宽为2xm,根据“矩形的面积=长×宽”和“总价=单价×数量”的数量关系列出方程并解答。

解:设扩充后广场的长为3xm,宽为2xm。

根据题意,得3x·2x·100+30(3x·2x-50×40)=642000,

解这个方程,得x1=30,x2=-30(不合题意,舍去)。

所以3x=90,2x=60。

答:扩充后广场的长为90m,宽为60m。

【点评】本题重在考查一元二次方程的应用,对于此类问题,同学们一定要擦亮眼睛,认真审题,找准题目中的数量关系,列出相应的方程。此外,对于所求的一元二次方程的解,要记得根据实际情况进行取舍哦!

四、一元二次方程的综合拓展

例5(2017·贵州六盘水)三角形的两边a、b的夹角为60°且满足方程x2-3+4=0,则第三边的长是( )。

【分析】先解一元二次方程x2-3+4=0,得x1=2,x2=。由题意可知,a、b是方程的解,则a=2,b=,或a=,b=2。结合条件“三角形的两边a、b的夹角为60°”,画出符合条件的三角形,再解三角形,即可得出第三边的长。

过点A作AD⊥CB于点D,垂足为D,

在Rt△ACD中,

由勾股定理,得

【点评】本题是一道关于一元二次方程的综合题,涉及的知识点有解一元二次方程、直角三角形、勾股定理等,同时蕴含数形结合的思想。需要注意的是,一元二次方程能够与三角形、函数等知识点相结合,构建综合性问题,是中考数学考查的重点。因此,同学们需要学会触类旁通,逐步攻破。

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