初中数学方程与不等式之二元二次方程组分类汇编及答案解析(1)
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初中数学方程与不等式之二元二次方程组分类汇编及答案解析(1)
一、选择题
1.解方程组 1730x y xy -=⎧⎨=-⎩
【答案】1212215152x x y y ⎧==⎧⎪⎨
⎨=-=-⎪⎩⎩ 【解析】
【分析】
根据第一个式子,得出x 与y 的关系,代入第二个式子求解.
【详解】
解:1730x y xy -=⎧⎨=-⎩
①②, 由①,得x=17+y③,
把③代入②式,化简得y 2+17y+30=0,
解之,得y 1=-15,y 2=-2.
把y 1=-15代入x=17+y ,得x 1=2,
把y 2=-2代入x=17+y ,得x 2=15.
故原方程组的解为121
2215152x x y y ⎧==⎧⎪⎨
⎨=-=-⎪⎩⎩. 【点睛】
本题考查了二元二次方程的解法,解题的关键是运用代入法得出x 、y 的值.
2.解方程组:222321x y x xy y +=⎧⎨-+=⎩
【答案】114313x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,222353x y ⎧=⎪
⎪⎨⎪=⎪⎩ 【解析】
【分析】
由②得:2()1x y -=,即得1x y -=或1x y -=-,再同①联立方程组求解即可.
【详解】
222321x y x xy y +=⎧⎨-+=⎩
①② 由②得:2()1x y -=,
∴1x y -=或1x y -=-
把上式同①联立方程组得:
231x y x y +=⎧⎨-=⎩,231
x y x y +=⎧⎨-=-⎩ 解得:114313x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,222353x y ⎧=⎪
⎪⎨⎪=⎪⎩ ∴原方程组的解为114313x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,222353x y ⎧=⎪
⎪⎨⎪=⎪⎩.
3.解方程组:2256021
x xy y x y ⎧+-=⎨-=⎩ ①② 【答案】12216113,1113x x y y ⎧=⎪=⎧⎪⎨⎨=⎩⎪=-⎪⎩
【解析】
【分析】
把①方程变形为(6)()0x y x y +-=,从而可得60x y +=或0x y -=,把这两个方程分别和原方程组中的②方程组合得到两个新的二元一次方程组,解这两个方程组即可.
【详解】
方程①可变形为(6)()0x y x y +-=,
得60x y +=或0x y -=,
将它们与方程②分别组成方程组,得:
(Ⅰ)6020x y x y +=⎧⎨-=⎩或(Ⅱ)021
x y x y -=⎧⎨-=⎩ , 解方程组(Ⅰ)613113x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
, 解方程组(Ⅱ)11x y =⎧⎨=⎩ 所以原方程组的解是6131
13x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
,11x y =⎧⎨=⎩ .
4.解方程组:22229024
x y x xy y ⎧-=⎨-+=⎩ 【答案】113212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,223212x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
,3331x y =⎧⎨=⎩,4431x y =-⎧⎨=-⎩ 【解析】
【分析】
将原方程组变形为:()()()()330220x y x y x y x y ⎧-+⎪⎨---+⎪⎩
==,所以有3020x y x y -⎧⎨--⎩==,3020x y x y -⎧⎨-+⎩==,3020x y x y +⎧⎨--⎩==,3020
x y x y +⎧⎨-+⎩==,然后解4个二元一次方程组就可以求出其值.
【详解】
原方程组变形为:()()()()330220x y x y x y x y ⎧-+⎪⎨---+⎪⎩
==, 原方程组变为四个方程组为:3020x y x y -⎧⎨--⎩==,3020x y x y -⎧⎨-+⎩==,3020
x y x y +⎧⎨--⎩==,3020
x y x y +⎧⎨-+⎩==, 解这四个方程组为:113212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,223212x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
,3331x y =⎧⎨=⎩,4431x y =-⎧⎨=-⎩. 故答案为113212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,223212x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
,3331x y =⎧⎨=⎩,4431x y =-⎧⎨=-⎩.
5.解方程组:2322441x y x xy y +=⎧-+=⎨⎩
【答案】2112115,175x x y y ⎧=⎪=⎧⎪⎨⎨=⎩⎪=⎪⎩
【解析】
分析:把方程组中的第二个方程变形为两个一元一次方程,与组中的第一个方程构成新方
程组,求解即可.
详解:2322441x y x xy y +=⎧-+=⎨⎩
①② 由②得2
(2)1x y -=,
所以21x y -=③,21x y -=-④
由①③、①④联立,得方程组: 2321x y x y +=⎧-=⎨⎩
,23
21x y x y +=⎧-=-⎨⎩ 解方程组23
21x y x y +=⎧-=⎨⎩得,{
11x y == 解方程组2321x y x y +=⎧-=-⎨⎩得,1575x
y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
. 所以原方程组的解为:11
11x y =⎧=⎨⎩,221575x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
点睛:本题考查了二元二次方程组的解法,解决本题亦可变形方程组中的①式,代入②式得一元二次方程求解.
6.如图,已知抛物线y =ax 2+bx+1经过A (﹣1,0),B (1,1)两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)阅读理解:
在同一平面直角坐标系中,直线l 1:y =k 1x+b 1(k 1,b 1为常数,且k 1≠0),直线l 2:y =k 2x+b 2(k 2,b 2为常数,且k 2≠0),若l 1⊥l 2,则k 1•k 2=﹣1.
解决问题:
①若直线y =2x ﹣1与直线y =mx+2互相垂直,则m 的值是____;
②抛物线上是否存在点P ,使得△PAB 是以AB 为直角边的直角三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)M 是抛物线上一动点,且在直线AB 的上方(不与A ,B 重合),求点M 到直线AB 的距离的最大值.
【答案】(1)y =﹣
12x 2+12x+1;(2)①-12
;②点P 的坐标(6,﹣14)(4,﹣5);(3
. 【解析】
【分析】
(1)根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)根据垂线间的关系,可得PA ,PB 的解析式,根据解方程组,可得P 点坐标;
(3)根据垂直于x 的直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得MQ ,根据三角形的面积,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得面积的最大值,根据三角形的底一定时面积与高成正比,可得三角形高的最大值
【详解】
解:(1)将A ,B 点坐标代入,得
10(1)11(2)a b a b -+=⎧⎨++=⎩
, 解得1212a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
, 抛物线的解析式为y =211x x 122
-++; (2)①由直线y =2x ﹣1与直线y =mx+2互相垂直,得
2m =﹣1,
即m =﹣
12
; 故答案为﹣12; ②AB 的解析式为1122
y x =+ 当PA ⊥AB 时,PA 的解析式为y =﹣2x ﹣2,
联立PA 与抛物线,得21112222
y x x y x ⎧=++⎪⎨⎪=--⎩, 解得10x y =-⎧⎨=⎩(舍),614x y =⎧⎨=-⎩
, 即P (6,﹣14);
当PB ⊥AB 时,PB 的解析式为y =﹣2x+3,
联立PB与抛物线,得
2
11
1
22
23
y x x
y x
⎧
=++
⎪
⎨
⎪=-+
⎩
,
解得
1
1
x
y
=
⎧
⎨
=
⎩
(舍)
4
5
x
y
=
⎧
⎨
=-
⎩
,
即P(4,﹣5),
综上所述:△PAB是以AB为直角边的直角三角形,点P的坐标(6,﹣14)(4,﹣5);(3)如图:
,
∵M(t,﹣1
2
t2+
1
2
t+1),Q(t,
1
2
t+
1
2
),
∴MQ=﹣1
2
t2+
1
2
S△MAB=1
2
MQ|x B﹣x A|
=1
2
(﹣
1
2
t2+
1
2
)×2
=﹣1
2
t2+
1
2
,
当t=0时,S取最大值1
2
,即M(0,1).
由勾股定理,得
AB22
21
+5
设M到AB的距离为h,由三角形的面积,得
h
55
.
点M到直线AB 5
.
【点睛】
本题考查了二次函数综合题,涉及到抛物线的解析式求法,两直线垂直,解一元二次方程组,及点到直线的最大距离,需要注意的是必要的辅助线法是解题的关键
7.如图,在平面直角坐标系中,直线l:沿x轴翻折后,与x轴交于点A,与y
轴交于点B,抛物线与y轴交于点D,与直线AB交于点E、点F(点F在点E的右侧).
(1)求直线AB的解析式;
(2)若线段DF∥x轴,求抛物线的解析式;
(3)如图,在(2)的条件下,过F作FH⊥x轴于点G,与直线l交于点H,在抛物线上是否存在P、Q两点(点P在点Q的上方),PQ与AF交于点M,与FH交于点N,使得直线PQ既平分△AFH的周长,又平分△AFH面积,如果存在,求出P、Q的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)(1,),(3,0).
【解析】
【分析】
(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,先求出直线与x轴、y轴交点坐标,根据沿x轴翻折,得到A、B的坐标,把A、B的坐标代入直线AB的解析式y=kx+b,即可求出
直线AB的解析式;
(2)设抛物线的顶点为P(h,0),得出抛物线解析式为:
,根据DF∥x轴,得出F的坐标,把F的坐标代入直线AB 的解析式即可求出h的值,即可得到答案;
(3)过M作MT⊥FH于T,得到Rt△MTF∽Rt△AGF,得到FT:TM:FM=FG:GA:FA=3:4:5,设FT=3k,TM=4k,FM=5k,求出FN的值,根据三角形的面积公式求出△MNF和
△AFH的面积,根据之间的等量关系即可求出k的值,设直线MN的解析式为:y=kx+b,把
M、N(6,-4),代入得到方程组,求出方程组的解即可得到直线MN的解析
式,解由方程和的解即可得出P、Q的坐标.
【详解】
(1)解:设直线AB的解析式为y=kx+b
直线与x轴、y轴交点分别为(-2,0),(0,),沿x轴翻折,
∵直线,
直线AB与x轴交于同一点(-2,0)
∴A(-2,0).与y轴的交点(0,)与点B关于x轴对称
∴B(0,),
∴
解得k=,b=,
∴直线AB的解析式为.
(2)解:设抛物线的顶点为Q(h,0),
抛物线解析式为:
∴D(0,).
∵DF∥x轴,
∴点F(2h,),
又点F在直线AB上,∴,
解得 h1=3,h2=(舍去),
∴抛物线的解析式为.
(3)解:过M作MT⊥FH于T,
∴Rt△MTF∽Rt△AGF.
∴FT:TM:FM=FG:GA:FA=3:4:5,
设FT=3k,TM=4k,FM=5k,
则FN=AH+HF+AF)-FM=16-5k,
∴S△MNF=(AH+HF+AF)-FM=16-5k,
又∵S△MNF=S△AFH.
∴=24,
解得k==或k=2 (舍去),
∴FM=6,FT=,MT=,GN=4,TG=,
∴M(,))、N(6,-4),代入得:=k+b且-4=6k+b,解得:k=,b=4,
∴y=x+4,
联立y=x+4与y=,
求得P(1,),Q(3,0).
答:存在P的坐标是(1,),Q的坐标是(3,0).
【点睛】
本题主要考查对用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,解二元一次方程组、解二元二次方程组,三角形相似的性质和判定,图形的旋转等知识点,综合运用这些性质进行计算是解此题的关键,此题是一个拔高的题目,有一定的难度.
8.解方程组:2226691x y x xy y +=⎧⎨-+=⎩
. 【答案】14
11x y =⎧=⎨⎩,2216575x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
. 【解析】
【分析】
先由②得(x-3y)2=1,x-3y=1或x-3y=-1,再把原方程组分解为:2631
x y x y +=⎧⎨-=⎩,2631,
x y x y +=⎧⎨-=-⎩最后分别解这两个方程组即可. 【详解】
解:2226691,
x y x xy y +=⎧⎨-+=⎩①② 由②得:(x-3y)2=1,
x-3y=1或x-3y=-1,
所以原方程组变为:2631x y x y +=⎧⎨-=⎩,2631,x y x y +=⎧⎨-=-⎩
解这两个方程组得:41x y =⎧⎨=⎩,16575x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
所以原方程组的解为14
11x y =⎧=⎨⎩,2216575x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
. 【点睛】
此题考查了解高次方程,解答此类题目一般是先把高次方程分解为低次方程,再分别解低次方程.
9.解方程组:
222(1)20(2)x y x xy y -=⎧⎨--=⎩
【答案】1212
14,12x x y y ==⎧⎧⎨⎨=-=⎩⎩ 【解析】
【分析】
先由②得x +y =0或x−2y =0,再把原方程组可变形为:20x y x y -=⎧⎨
+=⎩或220x y x y -=⎧⎨-=⎩
,然后解这两个方程组即可.
【详解】 222(1)20
(2)x y x xy y -=⎧⎨--=⎩, 由②得:(x +y )(x−2y )=0, x +y =0或x−2y =0,
原方程组可变形为:20x y x y -=⎧⎨+=⎩或220x y x y -=⎧⎨-=⎩
, 解得:1212
1412x x y y ==⎧⎧⎨⎨=-=⎩⎩,. 【点睛】
此题考查了高次方程,关键是通过把原方程分解,由高次方程转化成两个二元一次方程,用到的知识点是消元法解方程组.
10.解方程组: 22212320x y x xy y +=⎧⎨-+=⎩
【答案】1144x y =⎧⎨
=⎩,22
63x y =⎧⎨=⎩ 【解析】
【分析】
首先把第二个方程左边分解因式,即可转化为两个一次方程,分别与第一个方程组成方程组,即可求解.
【详解】
解:由(2)得(x−y )(x−2y )=0.
∴x −y =0或x−2y =0,
原方程组可化为2120x y x y +=⎧⎨-=⎩,21220x y x y +=⎧⎨-=⎩
, 解这两个方程组,得原方程组的解为:1144x y =⎧⎨
=⎩,2263
x y =⎧⎨=⎩. 【点睛】
本题主要考查了高次方程组的解法,解题的基本思想是降次,掌握降次的方法是解高次方程的关键.
11.解方程组: 222403260x y x xy x y ⎧-=⎨-+++=⎩
. 【答案】11
24x y =-⎧⎨=-⎩, 2236x y =-⎧⎨=-⎩ 【解析】
【分析】
由①得:2x ﹣y =0,2x +y =0,这样原方程组化成两个二元二次方程组,求出每个方程组的解即可.
【详解】
222403260x y x xy x y ⎧-=⎨-+++=⎩
①② 由①得:2x ﹣y =0,2x +y =0,
原方程组化为:①2203260x y x xy x y -=⎧⎨-+++=⎩,②2203260x y x xy x y +=⎧⎨-+++=⎩
, 解方程组①得: 1124x y =-⎧⎨=-⎩, 2236
x y =-⎧⎨=-⎩,方程组②无解, 所以原方程组的解为: 1124x y =-⎧⎨
=-⎩, 2236x y =-⎧⎨=-⎩. 【点睛】
本题考查解二元二次方程组,难度不大,熟练掌握二元二次方程组求解是解题关键.
12.已知()22
221(0)0,0x y a b a b x my n m n ⎧+=>>⋯⋯⎪⎨⎪=+≠≠⋯⋯⎩
①② 求证:()()
2222222220a b m y mnb y n a b +++-=. 【答案】详见解析
【解析】
【分析】
先把②式代入①式可以去掉x ,然后整理y 的函数,即可证明.
【详解】
证明:把②代入①,得
22
22()1my n y a b
++=, ()
222222222b m y mny n a y a b ∴+++=,
222222222220m b y mnb y n b a y a b ∴+++-=, ()()
2222222220a b m y mnb y n a b ∴+++-=.
【点睛】
本题主要考查了解二元二次方程组,整式的乘法,关键是把②式代入①式可以去掉x ,然后整理y 的函数.
13.(1
)解方程组:221104100
x y y ⎧+-=⎪-+= (2)(3)(2)(3)(10)(1)(3)(2)(12)x y x y x y x y +-=-+⎧⎨-+=++⎩
【答案】(1
)3x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩
139x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
;(2)16x y =-⎧⎨=-⎩. 【解析】
【分析】
(1)将方程组的第二个方程移项、两边平方求出2x ,再代入第一个方程可求出y 的值,然后将y 的最代入第二个方程可求出x 的值,从而可得方程组的解;
(2)将原方程组的两个方程通过去括号、合并同类项变形可得一个二元一次方程组,再利用加减消元法求解即可.
【详解】
(1
)221104100x y y ⎧+-=⎪-+=①②
由②
410y =-
两边平方化简得:22(1042)x y -=,即2284050x y y -+=
代入①得:2940390y y -+=,即(3)(913)0y y --=
解得:3y =或139
y = 将3y =代入②
12100-+=
,解得:x =将139y =代入②
1341009-⨯+=
,解得:x =
故原方程组的解为:3x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩
139x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
; (2)(3)(2)(3)(10)(1)(3)(2)(12)x y x y x y x y +-=-+⎧⎨-+=++⎩
去括号化简得:236103303312224xy x y xy x y xy x y xy x y -+-=+--⎧⎨+--=+++⎩,即2439x y x y -=⎧⎨+=-⎩
①② +①②得:55x =-,解得:1x =-
将1x =-代入①得:2(1)4y ⨯--=,解得:6y =-
故原方程组的解为16
x y =-⎧⎨
=-⎩. 【点睛】
本题考查了利用消元法解方程组,熟练掌握方程组的解法是解题关键.
14.已知方程组222603
x y y mx ⎧+-=⎨=+⎩有两组相等的实数解,求m 的值,并求出此时方程组的
解.
【答案】1m =±,当1m =时 21x y =-⎧⎨=⎩;当1m =-时 21x y =⎧⎨=⎩
【解析】
【分析】
联立方程组,△=0即可求m 的值,再将m 的值代入原方程组即可求方程组的解;
【详解】
解:222603x y y mx ⎧+-=⎨=+⎩①②
把②代入①后计算得()222112120m x mx +++=,
∵方程组有两组相等的实数解,
∴△=(12m )2−4(2m 2+1)•12=0,
解得:1m =±,
当1m =时,解得21x y =-⎧⎨=⎩
当1m =-时,解得21x y =⎧⎨
=⎩ 【点睛】
本题考查了解二元二次方程组,能把二元二次方程组转化成一元一次方程是解题关键.
15.解方程组:22444{10x xy y x y -+=++=①②
. 【答案】110
{1x y ==-,2243
{13x y =-=.
【解析】
试题分析:由①得出x ﹣2y=2或x ﹣2y=﹣2,原方程组转化成两个二元一次方程组,求出方程组的解即可.
试题解析:由①得:x ﹣2y=2或x ﹣2y=﹣2.
原方程可化为:22
{1x y x y -=+=-,22{1x y x y -=-+=-. 解得,原方程的解是110
{1x y ==-,2243
{13x y =-=.
考点:高次方程.
16.解方程22220x y x xy y -=⎧⎨--=⎩
①② 【答案】114,2x y =⎧⎨=⎩,22
1,1x y =⎧⎨=-⎩. 【解析】
【分析】
先把2220x xy y --=化为(2)()0x y x y -+=,得到20x y -=或0x y +=,再分别联立2x y -=求出x,y 即可.
【详解】
2220x xy y --=可以化为:(2)()0x y x y -+=,
所以:20x y -=或0x y +=
原方程组可以化为:2,20x y x y -=⎧⎨-=⎩(Ⅰ)与2,0x y x y -=⎧⎨+=⎩
(Ⅱ) 解(Ⅰ)得4,2x y =⎧⎨=⎩,解(Ⅱ)得1,1x y =⎧⎨=-⎩
答:原方程组的解为114,2x y =⎧⎨
=⎩与22
1,1x y =⎧⎨=-⎩. 【点睛】
此题主要考查二元方程的求解,解题的关键是把原方程变形成两个二元一次方程组进行求解.
17.解方程组:22222303x xy y x xy y ⎧--=⎨-+=⎩
【答案】11
1,1.x y =⎧⎨=-⎩ 【解析】
【分析】
首先将由22230x xy y --=得30x y -=或0x y +=,分别与223x xy y -+=求解即可.
【详解】
解: 22222303x xy y x xy y ⎧--=⎨-+=⎩
①② 由①得30x y -=或0x y +=,
原方程组可化为22303x y x xy y -=⎧⎨-+=⎩;2203x y x xy y +=⎧⎨-+=⎩
解这两个方程组得原方程组的解为
11,7x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪
⎩
227x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩331,1,x y =-⎧⎨=⎩44
1,1.x y =⎧⎨=-⎩ 【点睛】
此题考查二元二次方程,解题关键在于掌握运算法则.
18.()28024x y x y x ++=⎧⎪⎨++=⎪⎩
【答案】3022x y =-⎧⎨=⎩
【解析】
【分析】
运用代入法进行消元降次,即可得解.
【详解】
(
)28024x y x y x ++=⎧⎪⎨++=⎪⎩①
② 由①,得8x y +=-③
将③代入②,得6424x +=,解得30x =-④
将④代入①,得22y =
∴方程组的解为3022x y =-⎧⎨=⎩
. 【点睛】
此题主要考查二元二次方程组的求解,熟练掌握,即可解题.
19.解方程组:222302x xy y x y ⎧--=⎨-=⎩
【答案】1131x y =⎧⎨=⎩ 22
11x y =⎧⎨=-⎩ 【解析】
【分析】
利用因式分解把方程①转化为两个二元一次方程,再分别与方程②组成方程组,解二元一次方程组即可得到答案.
【详解】
解:222302x xy y x y ⎧--=⎨-=⎩①②
, 由①得:x 3y 0-= 或 x y 0+=
原方程组化为: 302x y x y -=⎧⎨-=⎩ 或02x y x y +=⎧⎨-=⎩
解得:1131x y =⎧⎨=⎩ 或 2211
x y =⎧⎨=-⎩
∴ 原方程组的解为1131x y =⎧⎨=⎩ 或 22
11x y =⎧⎨=-⎩ 【点睛】
本题考查的是二元二次方程组的解法,掌握利用因式分解降次是解题关键.
20.解方程组:22560{21x xy y x y +-=-=①②
【答案】11613{113x y =
=-,221{1x y ==. 【解析】
【分析】
先将方程①变形为(x+6y )(x ﹣y )=0得x+6y=0或x ﹣y=0,分别与方程②组成二元一次方程组,从而求出方程的解.
【详解】
解:方程①可变形为(x+6y )(x ﹣y )=0
得x+6y=0或x ﹣y=0 将它们与方程②分别组成方程组,得(Ⅰ)6021x y x y +=⎧⎨-=⎩或(Ⅱ)021
x y x y -=⎧⎨-=⎩ 解方程组(Ⅰ)613113x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
,解方程组(Ⅱ)11x y =⎧⎨=⎩, 所以原方程组的解是11613113x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
,2211x y =⎧⎨=⎩. 故答案为11613113x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
,2211
x y =⎧⎨=⎩. 【点睛】
此题是解高次方程,解题思路与解一元一次方程组差不多,都是先消元再代入来求解,只是计算麻烦点.。