一元二次方程是構(gòu)建代數(shù)知識體系中的一個關(guān)鍵節(jié)點,也是后續(xù)學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)。這部分內(nèi)容不僅知識點豐富,而且解題方法靈活多樣,在每年的中考中占據(jù)較高的比重。我們現(xiàn)選取2024年部分中考真題,共同研究其中的考點,以促進對這部分內(nèi)容的深入認識和理解。
考點一:一元二次方程的解
例1 (2024·廣東深圳)一元二次方程x2-3x+a=0的一個解為x=1,則a= 。
【解析】由解的定義可知,當x=1時,方程左右兩邊相等。所以將x=1代入方程,得1-3+a=0,解得a=2。
【反思】本題主要考查了一元二次方程的解的定義,理解一元二次方程解的意義是解題的關(guān)鍵。
考點二:一元二次方程根的判別式
例2 (2024·黑龍江龍東地區(qū))關(guān)于x的一元二次方程(m-2)x2+4x+2=0有兩個實數(shù)根,則m的取值范圍是( )。
A.m≤4 B.m≥4
C.m≥-4且m≠2 D.m≤4且m≠2
【解析】一元二次方程的根的情況是由b2-4ac決定的。由于方程有兩個實數(shù)根,所以b2-4ac≥0,即16-8(m-2)≥0,解得m≤4。又因為該方程是一元二次方程,所以還應(yīng)滿足二次項系數(shù)不為0,即m-2≠0,所以m≠2。所以m的取值范圍是m≤4且m≠2。故選D。
【反思】含參數(shù)的一元二次方程是中考熱點問題。在利用根的判別式解決問題時,需要注意幾個關(guān)鍵點:(1)準確理解題意,正確使用不等號;(2)在解題過程中,要始終記得二次項系數(shù)不能為0,這是同學(xué)們在解題時容易忽視的細節(jié)。
考點三:一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系
例3 (2024·山東煙臺)若一元二次方程2x2-4x-1=0的兩根為m、n,則3m2-4m+n2的值為 。
【解析】由根與系數(shù)的關(guān)系可知:m+n=[--42]=2,mn=[-12],但此時與3m2-4m+n2并沒有什么關(guān)聯(lián)。通過觀察,我們發(fā)現(xiàn)所求的式子中含m2,則根據(jù)方程根的定義,將x=m代入方程,得2m2-4m-1=0。根據(jù)等式的性質(zhì),得2m2-4m=1。所以3m2-4m+n2=2m2-4m+m2+n2=1+(m+n)2-2mn=1+22-2·([-12])=6。
【反思】利用根與系數(shù)的關(guān)系構(gòu)造關(guān)聯(lián)來求代數(shù)式的值是中考??贾R點。一方面可以利用根與系數(shù)的關(guān)系構(gòu)造關(guān)聯(lián),另一方面還可以從一元二次方程中根的定義入手。
考點四:一元二次方程與幾何圖形綜合
例4 (2024·內(nèi)蒙古赤峰)等腰三角形的兩邊長分別是方程x2-10x+21=0的兩個根,則這個三角形的周長為( )。
A.17或13 B.13或21
C.17 D.13
【解析】解方程得x1=3,x2=7。當?shù)妊切蔚倪呴L是3、3、7時,3+3<7,不符合三角形的三邊關(guān)系,應(yīng)舍去;當?shù)妊切蔚倪呴L是7、7、3時,這個三角形的周長是7+7+3=17。故選C。
【反思】當不確定等腰三角形的腰和底時,要分類討論。在求三角形周長前,應(yīng)首先考慮三角形是否存在。
考點五:一元二次方程的實際應(yīng)用
例5 (2024·湖北)學(xué)校要建一個矩形花圃,其中一邊靠墻,另外三邊用籬笆圍成。已知墻長42m,籬笆長80m。設(shè)垂直于墻的邊AB長為xm,平行于墻的邊BC為ym,圍成的矩形面積為Sm2。
(1)求S與x的關(guān)系式,并寫出x的取值范圍。(2)圍成的矩形花圃面積能否為750m2,若能,求出x的值。(3)圍成的矩形花圃面積是否存在最大值?若存在,求出這個最大值,并求出此時x的值。
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【解析】(1)依據(jù)題意,2x+y=80,所以y=-2x+80。所以S=AB·BC=x(-2x+80)=-2x2+80x。再根據(jù)墻長42m,列出不等式為0<-2x+80≤42,可得x的范圍是19≤x<40。
(2)依據(jù)題意,令-2x2+80x=750。解得x1=15或x2=25。由第(1)問x的取值范圍可知x1=15應(yīng)舍去。所以當x=25時,圍成的矩形花圃的面積為750m2。
(3)根據(jù)(1),S=-2x2+80x,得2x2-80x+S=0,b2-4ac=(-80)2-8S≥0。解得S≤800,即S的最大值為800。將S=800代入,得2x2-80x+800=0。解得x1=x2=20,符合x的取值范圍。所以圍成的矩形花圃面積存在最大值,最大值為800m2,此時x的值為20。
【反思】用一元二次方程解決實際問題后,一定要檢驗求得的結(jié)果是否符合題意和實際意義。
(作者單位:南京師范大學(xué)附屬中學(xué)宿遷分校學(xué)院路校區(qū))