2013年中考数学精选——一元二次方程精题及答案

中考数学压轴题专集——一元二次方程1．已知△ABC的两边AB、AC的长是关于x的一元二次方程x2－(2k＋3)x＋k2＋3k＋2＝0的两个实数根，第三边长为5．（1）当k为何值时，△ABC是以BC为斜边的直角三角形；（2）当k为何值时，△ABC是等腰三角形，并求△ABC的周长．解：（1）∵AB、AC方程x2－(2k＋3)x＋k2＋3k＋2＝0的两个实数根∴AB＋AC＝2k＋3，AB·AC＝k2＋3k＋2∵△ABC是以BC为斜边的直角三角形，且BC＝5∴AB2＋AC2＝BC2，(AB＋AC)－2AB·AC＝25即(2k＋3)2－2(k2＋3k＋2)＝25∴k2＋3k－10＝0，∴k1＝－5，k,2＝2当k＝－5时，方程为x2＋7x＋12＝0，解得x1＝－3，x2＝－4（均不合题意，舍去）当k＝2时，方程为x2－7x＋12＝0，解得x1＝3，x2＝4∴当k＝2时，△ABC是以BC为斜边的直角三角形（2）若△ABC是等腰三角形，则有①AB＝AC；②AB＝BC；③AC＝BC三种情况∵△＝(2k＋3)2－4(k2＋3k＋2)＝1＞0∴AB≠AC，故第①种情况不成立∴当AB＝BC或AC＝BC时，5是方程x2－(2k＋3)x＋k2＋3k＋2＝0的根∴52－5(2k＋3)＋k2＋3k＋2＝0即k2－7k＋12＝0，解得k1＝3，k2＝4当k＝3时，方程为x2－9x＋20＝0，解得x1＝4，x2＝5此时△ABC的三边长分别为5、5、4，周长为14当k＝4时，方程为x2－11x＋30＝0，解得x1＝5，x2＝6此时△ABC的三边长分别为5、5、6，周长为162．已知△ABC的三边长为a、b、c，关于x的方程x2－2(a＋b)x＋c2＋2ab＝0有两个相等的实数根，又sin A、sin B是关于x的方程(m＋5)x2－(2m－5)x＋m－8＝0的两个实数根．（1）求m的值；（2）若△ABC的外接圆面积为25π，求△ABC的内接正方形的边长．解：（1）∵关于x的方程x2－2(a＋b)x＋c2＋2ab＝0有两个相等的实数根∴△＝4(a＋b)2－4(c2＋2ab)＝0，即a2＋b2＝c2∴△ABC是直角三角形∵sin A、sin B是关于x的方程(m＋5)x2－(2m－5)x＋m－8＝0的两个实数根∴sin A＋sin B＝2m－5m＋5，sin A·sin B＝m－8m＋5∵在Rt△ABC中，sin2A＋sin2B＝sin2A＋cos2A＝1 ∴(sin A＋sin B)2－2sin A·sin B＝1即(2m－5m＋5)2－2×m－8m＋5＝1∴m2－24m＋80＝0，解得m1＝4，m2＝20当m＝4时，方程为9x2－3x－4＝0，解得x1＝3＋15318，x2＝3－15318＜0∵在Rt△ABC中，sin A＞0，sin B＞0 ∴m＝4不合题意，舍去当m＝20时，方程为25x2－35x＋12＝0，解得x1＝35，x2＝45，符合题意∴m＝20（2）∵△ABC的外接圆面积为25π∴外接圆半径为5，∴c＝10由（1）知，sin A＝35或sin A＝45∴△ABC的两条直角边长分别为6，8 设△ABC的内接正方形的边长为t①若正方形的两边在△ABC的两直角边上，则8－t8＝t6解得t＝24 7②若正方形的一条边在△ABC的斜边上，易得斜边上的高为245，则t10＝245－t245解得t＝120 373．已知关于x的方程x2－(m＋n＋1)x＋m＝0（n≥0）的两个实数根为α、β，且α≤β．（1）试用含有α、β的代数式表示m和n；（2）求证：α≤1≤β；（3）若点P（α，β）在△ABC的三条边上运动，且△ABC顶点的坐标分别为A（1，2），B（12，1），C（1，1），问是否存在点P，使m＋n＝54？若存在，求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．ABCttA BCttt（1）解：∵α、β为方程x2－(m ＋n ＋1)x ＋m ＝0（n ≥0）的两个实数根∴△＝(m ＋n ＋1)2－4m ＝(m ＋n －1)2＋4n ≥0，且α＋β＝m ＋n ＋1，αβ＝m∴m ＝αβ，n ＝α＋β－m －1＝α＋β－αβ－1 ··················································· 2分（2）证明：∵(1－α)(1－β)＝1－(α＋β)＋αβ＝－n ≤0（n ≥0），又α≤β∴α≤1≤β ································································································ 4分（3）解：要使m ＋n ＝54成立，只需α＋β＝m ＋n ＋1＝94①当点P （α，β）在BC 边上运动时由B （1 2，1），C （1，1），得12α≤1，β＝1而α＝94－β＝9 4－1＝54＞1 ∴在BC 边上不存在满足条件的点 ···························································· 6分 ②当点P （α，β）在AC 边上运动时 由A （1，2），C （1，1），得α＝1，1≤β≤2 此时β＝94－α＝9 4－1＝5 4，又∵1＜54＜2 ∴在AC 边上存在满足条件的点，其坐标为（1，54）································· 8分③当点P （α，β）在AB 边上运动时由A （1，2），B （1 2，1），得12≤α≤1，1≤β≤2由对应线段成比例得1－α1－1 2＝2－β2－1β＝2α 由 ⎩⎪⎨⎪⎧α＋β＝9 4β＝2α解得α＝ 3 4 ，β＝3 2又∵1 2＜3 4＜1，1＜3 2＜2∴在AB 边上存在满足条件的点，其坐标为（3 4，3 2）综上所述，当点点P （α，β）在△ABC 的三条边上运动时，存在点（1，54）和点（3 4，3 2 ），使m ＋n ＝5 4成立 ·······························································10分4．请阅读下列材料：问题：已知方程x 2＋x －1＝0，求一个一元二次方程，使它的根分别是已知方程根的2倍．解：设所求方程的根为y，则y＝2x，所以x＝y2．把x＝y2代入已知方程，得(y2)2＋y2－1＝0．化简，得y2＋2y－4＝0．故所求方程为y2＋2y－4＝0．这种利用方程根的代换求新方程的方法，我们称为“换根法”．请用阅读材料提供的“换根法”求新方程（要求：把所求方程化为一般形式）；（1）已知方程x2＋x－2＝0，求一个一元二次方程，使它的根分别是已知方程根的相反数，则所求方程为：___________________；（2）已知关于x的一元二次方程ax2＋bx＋c＝0（a≠0）有两个不等于零的实数根，求一个一元二次方程，使它的根分别是已知方程根的倒数．解：（1）y2－y－2＝0 ··································································································· 2分（2）设所求方程的根为y，则y＝1x（x≠0），于是x＝1y（y≠0） ····················· 3分把x＝1y代入方程ax2＋bx＋c＝0，得a(1y)2＋b·1y＋c＝0 ·························· 4分去分母，得a＋b y＋c y2＝0 ········································································ 5分若c＝0，有ax2＋bx＝0，于是方程ax2＋bx＋c＝0有一个根为0，不符合题意∴c≠0，故所求方程为c y2＋b y＋a＝0（c≠0）··········································· 6分5．已知关于x的一元二次方程x2－2x－a2－a＝0（a＞0）．（1）证明这个方程的一个根比2大，另一个根比2小；（2）如果当a＝1，2，3，…，2011时，对应的一元二次方程的两个根分别为α1、β1，α2、β2，α3、β3，…，α2011、β2011，求1α 1＋1β 1＋1α2＋1β 2＋1α3＋1β 3＋…＋1α2011＋1β2011的值．6．已知关于x的一元二次方程x2－(a＋b＋c)x＋ab＋bc＋ca＝0，且a＞b＞c＞0．（1）若方程有实数根，求证：a，b，c不能构成一个三角形的三边长；（2）若方程有实数根x0，求证：b＋c＜x0＜a；（3）若方程的实数根为6和9，求正整数a，b，c的值．解：（1）∵方程有实数根，∴△＝(a＋b＋c)2－4(ab＋bc＋ca)≥0∴a2＋b2＋c2－2ab －2bc －2ca ≥0∴a (a －b －c )－b (a ＋c －b )－c (a ＋b －c )≥0∴0≤a (a －b －c )－b (a ＋c －b )－c (a ＋b －c )＜a (a －b －c ) ∵a ＞0，∴a －b －c ＞0，即a ＞b ＋c∴a ，b ，c 不能构成一个三角形的三边长 ·············································· 4分 （2）设y ＝x2－(a ＋b ＋c )x ＋ab ＋bc ＋ca则当x ＝b ＋c 时，y ＝bc ＞0；当x ＝a 时，y ＝bc ＞0函数y ＝x2－(a ＋b ＋c )x ＋ab ＋bc ＋ca 图象的顶点坐标为（a ＋b ＋c 2，－△ 4当x ＝a ＋b ＋c 2 时，y ＝－△4≤0 由（1）知a ＞b ＋c ，∴b ＋c ＜a ＋b ＋c2＜a ∴方程的实数根在b ＋c 与a 之间，即b ＋c ＜x 0＜a ································ 7分 （3）∵方程x2－(a ＋b ＋c )x ＋ab ＋bc ＋ca ＝0的实数根为6和9∴a ＋b ＋c ＝6＋9＝15，ab ＋bc ＋ca ＝6×9＝54∴a2＋b2＋c2＝(a ＋b ＋c )2－2(ab ＋bc ＋ca )＝152－2×54＝117＜112由（2）知a ＞9，∴92＜a2＜112∵a 为正整数，∴a ＝10 ········································································ 8分 ∴b ＋c ＝5，∴10b ＋bc ＋10c ＝54 ∴bc ＝54－10(b ＋c )＝54－10×5＝4由b ＋c ＝5，bc ＝4及b ＞c ，解得b ＝4，c ＝1 ······································10分7．已知方程x 2＋2ax ＋a －4＝0有两个不同的实数根，方程x 2＋2ax ＋k ＝0也有两个不同的实数根，且其两根介于方程x 2＋2ax ＋a －4＝0的两根之间，求k 的取值范围．解：∵方程x2＋2ax ＋a －4＝0有两个不同的实数根∴△1＞0，而△1＝4a2－4(a －4)＝4(a －1 2)2＋15≥15 ···································· 1分又∵方程x2＋2ax ＋k ＝0也有两个不同的实数根∴△2＝4a2－4k ＞0，即k＜a2······································································ 3分对于二次函数y 1＝x2＋2ax ＋a －4和y 2＝x2＋2ax ＋k ，它们的对称轴相同，且与x轴都有两个不同的交点∵y 2与x 轴的两个交点都在y 1与x 轴的两个交点之间∴y 2与y 轴的交点在y 1与y 轴的交点上方，如图 ········································· 4分 ∴k＞a －4 ···································································································· 5分∴k 的取值范围是：a －4＜k＜a2·································································· 6分8．已知关于x 的方程x 2－4|x |＋3＝k ．（1）当k 为何值时，方程有4个互不相等的实数根？（2）当k 为何值时，方程有3个互不相等的实数根？ （3）当k 为何值时，方程有2个互不相等的实数根？（4）是否存在实数k ，使得方程只有1个实数根？若存在，求k 的值和方程的根；若不存在，请说明理由．解：（1）令t ＝|x |，则原方程化为：t2－4t ＋3－k ＝0△＝(－4)2－4(3－k )＝4k ＋4 ·································································· 1分 要使原方程有四个互不相等的实数根，则方程t2－4t ＋3－k ＝0必须有两个不相等的实数根∴4k ＋4＞0，∴k＞－1 ·········································································· 2分同时t 1·t 2＝3－k＞0，∴k＜3 ································································ 3分∴当－1＜k＜3时，原方程有4个互不相等的实数根 ····························· 4分（2）要使原方程有3个互不相等的实数根，则方程t2－4t ＋3－k ＝0必须有一个零根和一个正根∴4k ＋4＞0，∴k＞－1 ·········································································· 5分同时t 1·t 2＝3－k ＝0，∴k ＝3 ································································· 6分 ∴当k ＝3时，原方程有3个互不相等的实数根 ····································· 7分 （3）要使原方程有2个互不相等的实数根，则方程t2－4t ＋3－k ＝0必须只有一个非零根∴4k ＋4＝0，∴k ＝－1 ··········································································· 8分 且当x ＝0时，3－k ≠0，即k ≠3 ··························································· 9分 ∴当k ＝－1时，原方程有2个互不相等的实数根 ·································10分（0（4）要使原方程只有1个实数根，则方程t2－4t ＋3－k ＝0必须有两个零根∴4k ＋4＝0，∴k ＝－1 ·········································································· 11分 同时t 1·t 2＝3－k ＝0，∴k ＝3 ································································12分 ∴不存在符合条件的k 值 ·····································································13分9．已知x 1，x 2是关于x 的一元二次方程4x 2＋4(m －1)x ＋m 2＝0的两个非零实数根，则x 1与x 2能否同号？若能同号，请求出相应的m 的取值范围；若不能同号，请说明理由．解：∵关于x 的一元二次方程4x2＋4(m －1)x ＋m2＝0有两个非零实数根∴△＝[4(m －1)]2－4×4m2＝－32m ＋16≥0∴m ≤12又x 1＋x 2＝1－m ，x 1x 2＝14m2 当x ＋3＝0时，－m ＝0，m ＝0假设x 1，x 2能同号，则有以下两种可能： ①若x 1＞0，x 2＞0，则：⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＞0x 1x 2＞0 即⎩⎪⎨⎪⎧1－m ＞01 4m2＞0 解得m ＜1且m ≠0 此时m 的取值范围是m ≤12且m ≠0②若x 1＜0，x 2＜0，则：⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＜0x 1x 2＞0 即⎩⎪⎨⎪⎧1－m ＜01 4m2＞0解得m ＞1（不合题意，舍去） 故当m ≤12且m ≠0时，方程的两个实数根同号10．已知α、β为关于x 的方程x 2－2mx ＋3m ＝0的两个实数根，且(α－β)2＝16，如果关于x 的另一个方程x 2－2mx ＋6m －9＝0的两个实数根都在α和β之间，求m 的值．解：∵α、β为方程x2－2mx ＋3m ＝0的两个实数根∴α＋β＝2m ，αβ＝3m∵(α－β)2＝16，∴(α＋β)2－4αβ＝16 ∴4m2－12m ＝16，解得m 1＝－1，m 2＝4方法一：①当m 1＝－1时方程x2－2mx ＋3m ＝0化为：x2＋2x －3＝0，解得：α＝－3，β＝1方程x2－2mx ＋6m －9＝0化为：x2＋2x －15＝0，解得：x 1＝－5，x 2＝3∵－5和3都不在－3和1之间，∴m ＝－1不合题意，舍去 ②当m ＝4时方程x2－2mx ＋3m ＝0化为：x2－8x ＋12＝0，解得：α＝2，β＝6方程x2－2mx ＋6m －9＝0化为：x2－8x ＋15＝0，解得：x 1＝3，x 2＝5∵3和5都在2和6之间，∴m ＝4 综合①②可得m ＝4 方法二：设y ＝x2－2mx ＋6m －9，则该函数的图象为开口向上的抛物线∵方程x2－2mx ＋6m －9＝0的两个实数根都在α和β之间∴⎩⎨⎧α2－2m α＋6m －9＞0β2－2m β＋6m －9＞0两式相加得α2＋β2－2m (α＋β)＋12m －18＞0 即(α＋β)2－2αβ－2m (α＋β)＋12m －18＞0 ∴4m2－6m －4m2＋12m －18＞0，∴m ＞3∴m ＝411．已知a 为实数，且关于x 的二次方程ax 2＋(a 2＋1)x －a ＝0的两个实数根都小于1，求这两个实数根的最大值．解：∵a 为实数，∴关于a 的二次方程xa2＋(x2－1)a ＋x ＝0有实数根∴△＝(x2－1)2－4x2≥0，即x4－6x2＋1≥0解得x2≤3－22或x2≥3＋2 2由x2≤3－22得1－2≤x ≤2－1∵2－1＜1，∴1－2≤x ≤2－1 由x2≥3＋22得x ≤－2－1或x ≥2＋1∵2＋1＞1，∴x ≥2＋1不合题意，舍去 综上所述，这两个实数根的最大值为2－112．求实数a 的取值范围，使关于x 的方程x 2＋2(a －1)x ＋2a ＋6＝0 （1）有两个实根x 1、x 2，且满足0＜x 1＜1＜x 2＜4； （2）至少有一个正根．解：（1）设y ＝x2＋2(a －1)x ＋2a ＋6∵0＜x 1＜1＜x 2＜4∴△＝4(a －1)2－4(2a ＋6)＞0，∴a ＜－1或a ＞5且当x ＝0时，y ＞0，即2a ＋6＞0，∴a ＞－3当x ＝1时，y ＜0，即1＋2(a －1)＋2a ＋6＜0，∴a ＜－54当x ＝4时，y ＞0，即16＋8(a －1)＋2a ＋6＞0，∴a ＞－75综上，－7 5 ＜a ＜－54············································································· 5分（2）∵x2＋2(a －1)x ＋2a ＋6＝0∴x 1＋x 2＝2(1－a )，x 1x 2＝2a ＋6△＝4(a －1)2－4(2a ＋6)≥0，∴a ≤－1或a ≥5若方程有一个正根，则2a ＋6≤0，∴a ≤－3 若方程有两个正根，则⎩⎪⎨⎪⎧2(1－a )＞02a ＋6＞0，∴－3＜a ＜1综上，a ≤－110分13．已知x 1、x 2是方程x 2－mx －1＝0的两个实数根，满足x 1＜x 2，且x 2≥2．（1）求m 的取值范围；（2）若 x 2＋m x 1－m ＋ x 1＋mx 2－m＝2，求m 的值．解：（1）∵x2－mx －1＝0的两个实数根满足x 1＜x 2∴x 1＝m －m2＋4 2，x 2＝m ＋m2＋42∵x 2≥2，∴m ＋m2＋42≥2解得m ≥32··························································································· 4分（2）∵x2－mx －1＝0，∴x 1＋x 2＝m ，x 1x 2＝－1∵x 2＋mx 1－m＋x 1＋mx 2－m＝x 12＋x 22－2m 2x 1x 2－m (x 1＋x 2)＋m2(x 1＋x 2)2－2x 1x 2－2m2x 1x 2－m (x 1＋x 2)＋m2＝m2＋2－2m2－1－m2＋m2 ＝m2－2x 2＋mx 1－m＋x 1＋mx 2－m＝2 ∴m2－2＝2，∴m ＝±2 ········································································· 8分14．已知关于x 的方程x 2－(m －2)x －m24＝0（m ≠0）（1）求证：这个方程总有两个异号实根；（2）若这个方程的两个实根x 1、x 2满足| x 2|＝| x 1|＋2，求m 的值及相应的x 1、x 2．（1）证明：∵△＝(m －2)2－4×(－m24)＝(m －2)2＋m2＞0∴原方程总有两个不相等的实根 又∵x 1x 2＝－m24，m ≠0，∴x 1x 2＜0，∴x 1、x 2异号∴原方程总有两个异号实根 ······························································· 3分（2）解：∵x 1、x 2异号，若x 1＜0＜x 2则由已知|x 2|＝|x 1|＋2，得x 2＝－x 1＋2∴x 1＋x 2＝2，即m －2＝2 ∴m ＝4将m ＝4代入原方程并整理，得x2－2x －4＝0解得x 1＝1－5，x 2＝1＋5若x 2＜0＜x 1，则由已知|x 2|＝|x 1|＋2，得－x 2＝x 1＋2∴x 1＋x 2＝－2，即m －2＝－2 ∴m ＝0（与题设m ≠0矛盾，舍去）综上所述，m ＝4，x 1＝1－5，x 2＝1＋5 ········································10分15．已知△ABC 的一边长为5，另两边长恰是方程2x 2－12x ＋m ＝0的两个根，求m 的取值范围．解：设△ABC 的三边分别为a ，b ，c ，且a ＝5∵另两边长恰是方程2x2－12x ＋m ＝0的两个根∴△＝144－8m ≥0，得m ≤18由根与系数的关系，得b ＋c ＝6＞a ，bc ＝m2＞0，即m ＞0 由三角形三边关系，得b －c ＜a ∴(b －c )2＜a2，即(b ＋c )2－4bc ＜a2∴36－2m ＜25，得m ＞112综上，112＜m ≤1816．已知：α，β（α＞β）是一元二次方程x 2－x －1＝0的两个实数根，设s 1＝α＋β，s 2＝α 2＋β 2，…，s n ＝α n ＋β n ．根据根的定义，有α 2－α－1＝0，β 2－β－1＝0，将两式相加，得(α 2＋β 2)－(α＋β)－2＝0，于是，得s 2－s 1－2＝0．根据以上信息，解答下列问题：（1）利用配方法求α，β的值，并直接写出s1，s2的值；（2）猜想：当n≥3时，s n，s n-1，s n-2之间满足的数量关系，并证明你的猜想的正确性；（3）根据（2）中的猜想，求(1＋52)8＋(1－52)8的值．解：（1）移项，得x2－x＝1配方，得x2－2×x×12＋(12)2＝1＋(12)2即(x－12)2＝54开平方，得x－12＝±52，即x＝1±52∵α＞β，∴α＝1＋52，β＝1－52·························································· 3分于是s1＝α＋β＝1，s2＝s1＋2＝3 ······························································ 5分（2）猜想：s n＝s n-1＋s n-2················································································· 6分证明：根据根的定义，有α2－α－1＝0两边都乘以αn-2，得αn－αn-1－αn-2＝0 ①同理，βn－βn-1－βn-2＝0 ②①＋②，得(αn＋βn)－(αn-1＋βn-1)－(αn-2＋βn-2)＝0∵s n＝αn＋βn，s n-1＝αn-1＋βn-1，s n-2＝αn-2＋βn-2∴s n－s n-1－s n-2＝0，即s n＝s n-1＋s n-2 ························································10分（3）由（1）知，s1＝1，s2＝3由（2）中的关系式可得：s3＝s2＋s1＝4，s4＝s3＋s2＝7，s5＝s4＋s3＝11，s6＝s5＋s4＝18s7＝s6＋s5＝29，s8＝s7＋s6＝47即(1＋52)8＋(1－52)8＝47 ································································12分17．已知方程(x－1)(x2－2x＋m)＝0的三个实数根恰好构成△ABC的三条边长．（1）求实数m的取值范围；（2）当△ABC为直角三角形时，求m的值和△ABC的面积．解：（1）由已知x1＝1，设另两根为x2，x3，且x2≤x3则x2＋x3＝2，x2x3＝m∵x3－x2＜x1，∴(x3－x2)2＝(x3＋x2)2－4x2x3＝4－4m＜1解得m＞3 4又∵△＝(－2)2－4m ≥0，∴m ≤1∴34＜m ≤1 ··························································································· 4分 （2）若Rt △ABC 的一条直角边长为1则x 22＋1＝x 32，即x 32－x 22＝1，∴(x 3＋x 2)(x 3－x 2)＝1 ∴24－4m ＝1，∴m ＝1516····································································· 6分 由x2－2x ＋1516＝0，解得x 2＝34，x 3＝54∴S △ABC＝12×1×x 2＝12 m ＝34······························································ 7分 若Rt △ABC 的斜边长为1则x 22＋x 32＝1，即(x 2＋x 3)2－2x 2x 3＝1 ∴22－2m ＝1，∴m ＝32（不合题意，舍去） ············································ 8分 所以当△ABC 为直角三角形时，m ＝1516，△ABC 的面积为34。