第二章《一元二次方程》章末练习题-5
一、选择题
1. 对于实数 𝑎,𝑏,定义一种运算“⋃”为:𝑎⋃𝑏=𝑎2+𝑎𝑏−2,有下列命题: ① 1⋃3=2;
②方程 𝑥⋃1=0 的根为:𝑥1=−2,𝑥2=1; −2⋃𝑥−4<0,
③不等式组 { 的解集为:−1<𝑥<4;
1⋃𝑥−3<0其中正确的是 ( )
2. 若 2 是关于方程 𝑥2−5𝑥+𝑐=0 的一个根,则这个方程的另一个根是 ( )
3. 一元二次方程 3𝑥2−𝑥=0 的解是 ( )
4. 若 𝛼,𝛽 是一元二次方程 𝑥2+2𝑥−6=0 的两根,则 + 的值是 ( )
𝛼
𝛽1
1
A.①②③ B.①③ C.①② D.②③
A. −3 B. 3 C. −6 D. 6
A. 𝑥=0
B. 𝑥1=0,𝑥2=3 C. 𝑥1=0,𝑥2=3
1
D. 𝑥=3
1
A. −3
1
B. 3
1
C. −3 D. 3
5. 已知 𝑥=2 是方程 𝑥2−2𝑎=0 的一个解,则 2𝑎−1 的值是 ( )
2
3
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
6. 若 𝑡 为实数,关于 𝑥 的方程 𝑥2−4𝑥+𝑡−2=0 的两个非负实数根为 𝑎,𝑏,则代数式 (𝑎2−1)(𝑏2−1) 的最小值是 ( )
7. 关于 𝑥 的一元二次方程 (𝑎−2)𝑥2+𝑥+𝑎2−4=0 的一个根是 0,则 𝑎 的值是 ( )
8. 若方程 𝑥2−6𝑥+8=0 的两个根分别是等腰三角形的底和腰,则这个三角形的周长为 ( )
9. 关于 𝑥 的一元二次方程 (𝑎−1)𝑥2+3𝑥−2=0 有实数根,则 𝑎 的取值范围是 ( )
1
A. −15 B. −16 C. 15 D. 16
A. 0 B. 2 C. −2 D. 2 或 −2
A. 8 B. 10 C. 8 或 10 D.不能确定
A. 𝑎>−8
C. 𝑎>−8 且 𝑎≠1
1
1
B. 𝑎≥−8
D. 𝑎≥−8 且 𝑎≠1
1
1
10. 已知实数 𝑎 是一元二次方程 𝑥2+𝑥−7=0 的根,则 𝑎4+𝑎3+7𝑎−1 的值为 ( )
二、填空题
11. 已知方程 𝑥2−7𝑥+12=0 的两根恰好是 Rt△ABC 的两条直角边长,则 Rt△ABC 内切圆的半
径为 .
12. 已知关于 𝑥 的方程 𝑎𝑥2+𝑏𝑥+1=0 的两根为 𝑥1=1,𝑥2=2,则方程 𝑎(𝑥+1)2+𝑏(𝑥+1)+
1=0 的两根之和为 .
13. 若关于 𝑥 的方程 𝑎𝑥2+2(𝑎+2)𝑥+𝑎=0 有实数解,则实数 𝑎 的取值范围是 .
14. 已知一个长方形的周长是 20 厘米,面积是 24 平方厘米,则这个长方形的长和宽是 .
15. 方程 𝑥2=9 的解为 .
2
16. 一元二次方程 𝑥2−4𝑥+1=0 的两根为 𝑥1,𝑥2,则 𝑥1−4𝑥1+3𝑥1𝑥2 的值为 .
A. 48 B. 49 C. 50 D. 51
17. 若关于 𝑥 的一元二次方程 𝑎𝑥2−𝑥−=0(𝑎≠0) 有两个不相等的实数根,则点 𝑃(𝑎+1,−𝑎−
41
3) 在第 象限.
三、解答题 18. 解下列方程.
(1) 𝑥2−2𝑥−8=0. (2) (2𝑥−1)2−16=0.
19. 某学校为了了解 600 名初中毕业生体育考试成绩的情况(满分 30 分,得分为整数),从中随机
抽取了部分学生的体育考试成绩,制成如下图所示的频数分布直方图.已知成绩在 15.5∼18.5 这一组的频率为 0.05.请回答下列问题:
2
(1) 在这个调查中,样本容量是 ;平均成绩是 ; (2) 请补全成绩在 21.5∼24.5 这一组的频数分布直方图;
(3) 若经过两年的练习,该校的体育平均成绩提高到了 29.403 分,求该校学生体育成绩的年平
均增长率.
20. 在平面直角坐标系 𝑥𝑂𝑦 中,点 𝐴 是 𝑥 轴外的一点,若平面内的点 𝐵 满足:线段 𝐴𝐵 的长度
与点 𝐴 到 𝑥 轴的距离相等,则称点 𝐵 是点 𝐴 的“等距点”.
(1) 若点 𝐴 的坐标为 (0,2),点 𝑃1(2,2),𝑃2(1,−4),𝑃3(−√3,1) 中,点 𝐴 的“等距点”是 ; (2) 若点 𝑀(1,2) 和点 𝑁(1,8) 是点 𝐴 的两个“等距点”,求点 𝐴 的坐标; (3) 记函数 𝑦=
√3𝑥(𝑥3
>0) 的图象为 𝐿,⊙𝑇 的半径为 2,圆心坐标为 𝑇(0,𝑡).若在 𝐿 上存
在点 𝑀,⊙𝑇 上存在点 𝑁,满足点 𝑁 是点 𝑀 的“等距点”,直接写出 𝑡 的取值范围.
21. 如图,在 △𝐴𝐵𝐶 中,∠𝐴𝐶𝐵=90∘,以点 𝐵 为圆心,𝐵𝐶 的长为半径画弧,交线段 𝐴𝐵 于点 𝐷,
以点 𝐴 为圆心,𝐴𝐷 长为半径画弧,交线段 𝐴𝐶 于点 𝐸,设 𝐵𝐶=𝑎,𝐴𝐶=𝑏.
(1) 请你判断:线段 𝐴𝐷 的长度是方程 𝑥2+2𝑎𝑥−𝑏2=0 的一个根吗?说明理由; (2) 若线段 𝐴𝐷=𝐸𝐶,求 𝑏 的值.
22. 要建一个面积为 150 平方米的长方形养鸡场,为了节约材料,鸡场的一边靠着原有的一堵墙,墙
长为 20 米,另三边用竹篱笆围成,如果篱笆的长为 35 米,求鸡场的长和宽各为多少.
23. 请回答:
3
𝑎
(1) 计算:(−1)0+√12−√8×√2. (2) 解方程:𝑥2−2𝑥−3=0.
24. 在 △𝐴𝐵𝐶 中,以 𝐴𝐵 边上的中线 𝐶𝐷 为直径作圆,如果与边 𝐴𝐵 有交点 𝐸(不与点 𝐷 重合),
⏜ 为 △𝐴𝐵𝐶 的 𝐶− 中线弧.例如,如图 𝐷𝐸⏜ 是 △𝐴𝐵𝐶 的 𝐶− 中线弧.在平面直角那么称 𝐷𝐸
坐标系 𝑥𝑂𝑦 中,已知 △𝐴𝐵𝐶 存在 𝐶− 中线弧,其中点 𝐴 与坐标原点 𝑂 重合,点 𝐵 的坐标为 (2𝑡,0)(𝑡>0).
1
(1) 当 𝑡=2 时,
①在点 𝐶1(−3,2),𝐶2(0,2√3),𝐶3(2,4),𝐶4(4,2) 中,满足条件的点 𝐶 是 ;
⏜ 所在圆的圆心,其②若在直线 𝑦=𝑘𝑥(𝑘>0) 上存在点 𝑃 是 △𝐴𝐵𝐶 的 𝐶− 中线弧 𝐷𝐸中 𝐶𝐷=4,求 𝑘 的取值范围;
⏜ 所在圆的圆心为定点 𝑃(2,2),直接写出 𝑡 的取值范围. (2) 若 △𝐴𝐵𝐶 的 𝐶− 中线弧 𝐷𝐸
25. 解答下列问题.
(1) 解方程:3𝑥(𝑥−2)=2𝑥−4; (2) 计算:(1−𝑥)⋅𝑥2−1.
1
𝑥
4
答案
一、选择题 1. 【答案】A
【解析】① 1⋃3=12+1×3−2=2,故①正确; ②方程 𝑥⋃1=𝑥2+𝑥−2=0, (𝑥+2)(𝑥−1)=0,
𝑥1=−2,𝑥2=1,故②正确;
③ (−2)⋃𝑥−4=(−2)2−2𝑥−2−4=−2𝑥−2, (−2)⋃𝑥−4<0,则 −2𝑥−2<0 ∴𝑥>−1,
1⋃𝑥−3=1+𝑥−2−3=𝑥−4, 1⋃𝑥−3<0,则 𝑥−4<0. ∴𝑥<4.
综上:−1<𝑥<4,故③正确, ∴ 选A.
【知识点】因式分解法
2. 【答案】B
【解析】由根与系数的关系,设另一个根为 𝑥, 则 2+𝑥=5, 即 𝑥=3. 故选:B.
【知识点】一元二次方程根与系数的关系
3. 【答案】C
【解析】 ∵3𝑥2−𝑥=0,即 𝑥(3𝑥−1)=0. 解得:𝑥1=0,𝑥2=3. 【知识点】因式分解法
4. 【答案】B
【解析】 ∵𝛼,𝛽 是一元二次方程 𝑥2+2𝑥−6=0 的两根, ∴𝛼+𝛽=−2,𝛼𝛽=−6, ∴𝛼+𝛽=
5. 【答案】C
【解析】 ∵𝑥=2 是方程一个解,
5
1
1
𝛼+𝛽𝛼𝛽
−2
11
=−6=3,故选B.
【知识点】一元二次方程根与系数的关系
∴2×22−2𝑎=0,解得:𝑎=3, ∴2𝑎−1=5.
【知识点】一元二次方程的根
6. 【答案】A
【解析】由题意可知,此方程有两个非负实数根, 故 𝛥=16−4(𝑡−2)≥0, 解得 𝑡≤6,
又根据根与系数关系得:𝑎+𝑏=4,𝑎𝑏=𝑡−2, 因为 𝑡−2≥0,所以 𝑡≥2, 故 𝑡 的取值范围是 2≤𝑡≤6,
所求代数式展开=𝑎2𝑏2−𝑎2−𝑏2+1
2222
+1 =𝑎𝑏2−(𝑎+𝑏)
=(𝑎𝑏)−[(𝑎+𝑏)2−2𝑎𝑏]+1=(𝑡−2)2−[16−2(𝑡−2)]+1=𝑡2−2𝑡−15.
此代数式的值是关于 𝑡 的二次函数,其开口向上,对称轴是 𝑡=1,在对称轴右侧,函数值随 𝑡 的增大而增大,因此在 𝑡 的取值范围内,当 𝑡=2 时,其代数式有最小值,为 −15. 【知识点】一元二次方程根与系数的关系
7. 【答案】C
【解析】 ∵ 关于 𝑥 的一元二次方程 (𝑎−2)𝑥2+𝑥+𝑎2−4=0 的一个根是 0, ∴𝑎2−4=0, 解得 𝑎=±2, ∵𝑎−2≠0, ∴𝑎≠2, ∴𝑎=−2.
【知识点】一元二次方程的根
8. 【答案】B
【知识点】因式分解法
9. 【答案】D
【解析】根据题意得 𝑎≠1 且 𝛥=32−4(𝑎−1)⋅(−2)≥0, 解得 𝑎≥−8 且 𝑎≠1.
【知识点】一元二次方程根的判别式
10. 【答案】A
【解析】 ∵ 实数 𝑎 是一元二次方程 𝑥2+𝑥−7=0 的根,
6
1
3
∴𝑎2+𝑎−7=0, ∴𝑎2+𝑎=7,
∴(𝑎2+𝑎)2=𝑎4+2𝑎3+𝑎2=49, ∴𝑎4+𝑎3=49−𝑎3−𝑎2,
∴𝑎4+𝑎3+7𝑎−1=49−𝑎3−𝑎2+7𝑎−1
=48−(𝑎3+𝑎2−7𝑎)
=48−𝑎(𝑎2+𝑎−7)
=48−0=48.
【知识点】完全平方公式、一元二次方程的根、简单的代数式求值
二、填空题 11. 【答案】 1
【解析】 𝑥2−7𝑥+12=0,(𝑥−3)(𝑥−4)=0,解得 𝑥=3,𝑥=4. ∴ 直角三角形的两条直角边为:3,4, 由勾股定理得:斜边长 =√32+42=5; ∴ 直角三角形的外接圆直径长为:5, 其内切圆的半径为:
3+4−52
=1.
【知识点】因式分解法、几何问题
12. 【答案】 1
【知识点】一元二次方程的根
13. 【答案】 𝑎≥−1
【解析】当 𝑎=1 时,方程是一元一次方程,有实数根, 当 𝑎≠0 时,方程是一元二次方程,
若关于 𝑥 的方程 𝑎𝑥2+2(𝑎+2)𝑥+𝑎=0 有实数解, 则 𝛥=[2(𝑎+2)]2−4𝑎⋅𝑎≥0, 解得:𝑎≥−1. 故答案为:𝑎≥−1.
【知识点】一元二次方程根的判别式
14. 【答案】 6 厘米和 4 厘米
【知识点】几何问题
15. 【答案】 ±3
【知识点】直接开平方法
16. 【答案】 2
【解析】 ∵ 一元二次方程 𝑥2−4𝑥+1=0 的两根为 𝑥1,𝑥2,
7
2 ∴𝑥1−4𝑥1=−1,𝑥1𝑥2=1,
2 ∴𝑥1−4𝑥1+3𝑥1𝑥2=−1+3×1=2.
【知识点】一元二次方程根与系数的关系
17. 【答案】四
【解析】 ∵ 关于 𝑥 的一元二次方程 𝑎𝑥2−𝑥−4=0(𝑎≠0) 有两个不相等的实数根, ∴{
𝑎≠0,
1 解得 𝑎>−1 且 𝑎≠0.
𝛥=(−1)2−4×𝑎×(−4)>0.
1
∴𝑎+1>0,−𝑎−3<0,
∴ 点 𝑃(𝑎+1,−𝑎−3) 在第四象限. 【知识点】一元二次方程根的判别式
三、解答题 18. 【答案】
(𝑥+2)(𝑥−4)=0.
(1) 𝑥+2=0 或 𝑥−4=0.
𝑥1=−2,𝑥2=4.(2𝑥−1)2=16.2𝑥−1=±4. (2)
53
𝑥1=2,𝑥2=−2.
【知识点】因式分解法、直接开平方法
19. 【答案】
(1) 60;24.3
(2) 补全频数分布直方图如下
(3) 设年平均增长率为 𝑥,由题意得24.3(1+𝑥)2=29.403解方程得𝑥=10%,∴ 两年的年平均增长率为 10%. 【解析】
(1) 样本容量:3÷0.05=60;
∴21.5∼24.5 组别人数 =60−3−6−10−14=27 人, 总成绩
=3×
(15.5+18.5)
2
+6×
(18.5+21.5)
2
+27×
(21.5+24.5)
2
+10×
(24.5+27.5)
2
+14×
(27.5+30.5)
2
=1458
均成绩 =1458÷60=24.3, 故答案为:60,24.3;
平
【知识点】平均增长率、频数分布直方图、条形统计图、加权平均数、数据的分布、总体、个体、样本、样本容量
20. 【答案】
(1) 𝑃1,𝑃3
8
(2) ∵ 点 𝑀(1,2) 和点 𝑁(1,8) 是点 𝐴 的两个“等距点”, ∴𝐴𝑀=𝐴𝑁,
∴ 点 𝐴 在线段 𝑀𝑁 的垂直平分线上.
设 𝑀𝑁 与其垂直平分线交于点 𝐶,点 𝐴 的坐标为 (𝑚,𝑛),如图 1 所示. ∵ 点 𝑀(1,2),点 𝑁(1,8),
∴ 点 𝐶 的坐标为 (1,5),𝐴𝑀=𝐴𝑁=𝑛=5, ∴𝐶𝑀=3,𝐴𝐶=√𝐴𝑀2−𝐶𝑀2=4, ∴𝑚=1−4=−3 或 𝑚=1+4=5, ∴ 点 𝐴 的坐标为 (−3,5) 或 (5,5). (3) −2<𝑡≤4. 【解析】
(1) ∵𝐴𝑃1=2−0=2,
𝐴𝑃2=√(1−0)2+(−4−2)2=√37, 𝐴𝑃3=√(−√3−0)+(1−2)2=2, ∴ 点 𝐴 的“等距点”是 𝑃1,𝑃3. (3) 设点 𝑀 的坐标为 (𝑎,则 𝑇𝑀=√(𝑎−
0)2
+
√3(3𝑎
√3𝑎)(𝑎3
22
>0),
√3𝑎, 3
−𝑡),𝑀𝐷=
2√3 𝑀𝑁=√(𝑎−0)2+(𝑎−𝑡)−2.
3
√3𝑎3
√3=√(𝑎−0)2+(𝑎−𝑡)−2,
3
2依题意,得:𝑀𝐷=𝑀𝑁,即 整理,得:𝑎2−
2√3(𝑡3
+2)𝑎+𝑡2−4=0,
∵ 关于 𝑎 的一元二次方程有解, ∴𝛥=
2√3[−3(𝑡
+2)]−4×1×(𝑡2−4)≥0,
2
即 𝑡2−2𝑡−8≤0,解得:−2≤𝑡≤4. 当 𝑡=−2 时,𝑎2=0,不合题意,舍去. ∴𝑡 的取值范围为 −2<𝑡≤4.
【知识点】两点间距离公式、平面直角坐标系及点的坐标、一次函数与圆的综合、一元二次方程根
9
的判别式、垂直平分线的判定、勾股定理
21. 【答案】
(1) 因为在 △𝐴𝐵𝐶 中,∠𝐴𝐶𝐵=90∘, 所以 𝐴𝐵2=𝐴𝐶2+𝐵𝐶2, 因为 𝐵𝐶=𝑎,𝐴𝐶=𝑏. 所以 𝐴𝐵2=𝑎2+𝑏2,
方程 𝑥2+2𝑎𝑥−𝑏2=0 变形为:𝑥2+2𝑎𝑥+𝑎2=𝑎2+𝑏2, 所以 (𝑥+𝑎)2=𝐴𝐵2, 因为 𝐵𝐷=𝐵𝐶=𝑎, 所以 (𝑥+𝐵𝐷)2=𝐴𝐵2,
所以线段 𝐴𝐷 的长度是方程 𝑥2+2𝑎𝑥−𝑏2=0 的一个根. (2) 因为 𝐴𝐷=𝐸𝐶, 所以 𝐴𝐶=2𝐴𝐷=2𝐴𝐸=𝑏, 所以 𝐴𝐷=2𝑏, 所以 𝐴𝐵=𝑎+𝑏,
211
因为 𝐴𝐵2=𝐴𝐶2+𝐵𝐶2, 所以 (𝑎+2𝑏)=𝑎2+𝑏2, 整理得 𝑎=𝑏,
431
2
所以
𝑎𝑏
=.
4
3
【知识点】配方法、勾股定理
22. 【答案】鸡场的长为 20 米,宽为 7.5 米,或长为 15 米,宽为 10 米.
【知识点】几何问题
23. 【答案】
(1) 2√3−1.
(2) 𝑥=−1 或 𝑥=3.
【知识点】因式分解法、二次根式的乘法
24. 【答案】
(1) ① 𝐶2,𝐶4
② ∵△𝐴𝐵𝐶 的中线 𝐶𝐷=4,𝐵(4,0),𝑘>0,
⏜ 上(点 𝐻 除外) ∴ 点 𝐶 在 𝑀𝑁,其中点 𝑀(0,2√3),点 𝑁(4,2√3),点 𝐻(2,4), ⏜ 所在圆的圆心, ∵𝑃 是 △𝐴𝐵𝐶 的 𝐶− 中线弧 𝐷𝐸⏜ ∴ 点 𝑃 在 𝑃,其中点 𝑃1(1,√3),点 𝑃2(3,√3),点 𝑄(2,2). 1𝑃2 上(点 𝑄 除外)
10
当直线 𝑦=𝑘𝑥 过点 𝑃1(1,√3) 时,得 𝑘=√3; 当直线 𝑦=𝑘𝑥 过点 𝑃2(3,√3) 时,得 𝑘=
√3; 3
当直线 𝑦=𝑘𝑥 过点 𝑄(2,2) 时,得 𝑘=1; 结合图形,可得 𝑘 的取值范围是 (2) ≤𝑡≤4 且 𝑡≠2.
34
√33
≤𝑘≤√3 且 𝑘≠1.
【知识点】垂径定理、弧的相关概念、平面直角坐标系及点的坐标
25. 【答案】
∵3𝑥(𝑥−2)=2(𝑥−2)
(1) 则
∴3𝑥(𝑥−2)−2(𝑥−2)=0.(2) 原式=
𝑥−1𝑥
(𝑥−2)(3𝑥−2)=0.
解得𝑥=2或𝑥=3.
∴𝑥−2=0或3𝑥−2=0.
2
⋅(𝑥+1)(𝑥−1)=𝑥+1.
𝑥1
【知识点】因式分解法、分式的混合运算
11
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