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21.2.5 解一元二次方程-换元法
学校:___________姓名:___________班级:___________
一.选择题(共 15 小题)
1.已知方程 x2+3x﹣4=0 的解是 x1=1,x2=﹣4,则方程(2x+3)2+3(2x+3)﹣4=0 的解是
( )
A.x1=﹣1,x2=﹣3.5 B.x1=1,x2=﹣3.5
C.x1=1,x2=3.5 D.x1=﹣1,x2=3.5
2.已知实数 a、b 满足(a2﹣b2)2﹣2(a2﹣b2)=8,则 a2﹣b2 的值为( )
A.﹣2 B.4 C.4 或﹣2 D.﹣4 或 2
3.已知 x、y 都是实数,且(x2+y2)(x2+y2+2)﹣3=0,那么 x2+y2 的值是( )
A.﹣3 B.1 C.﹣3 或 1 D.﹣1 或 3
4.已知方程 x2+2x﹣3=0 的解是 x1=1,x2=﹣3,则另一个方程(x+3)2+2(x+3)﹣3=0 的解
是( )
A.x1=﹣1,x2=3 B.x1=1,x2=﹣3 C.x1=2,x2=6 D.x1=﹣2,x2=﹣6
5.如果(x+2y)2+3(x+2y)﹣4=0,那么 x+2y 的值为( )
A.1 B.﹣4 C.1 或﹣4 D.﹣1 或 3
6.已知 x 是实数且满足(x2+3x)2+2(x2+3x)﹣3=0,那么 x2+3x 的值为( )
A.3 B.﹣3 或 1 C.1 D.﹣1 或 3
7.若实数 x、y 满足(x2+y2+2)(x2+y2﹣2)=0,则 x2+y2 的值为( )
A.1 B.2 C.2 或﹣1 D.2 或﹣2
8.若实数 x、y 满足(x+y﹣3)(x+y)+2=0,则 x+y 的值为( )
A.﹣1 或﹣2 B.﹣1 或 2 C.1 或﹣2 D.1 或 2
9.已知方程 ax2+bx+c=0 的解是 x1=2,x2=﹣3,则方程 a(x+1)2+b(x+1)+c=0 的解是( )
A.x1=1,x2=﹣4 B.x1=﹣1,x2=﹣4 C.x1=﹣1,x2=4 D.x1=1,x2=4
10.设(x2+y2)(x2+y2+2)﹣15=0,则 x2+y2 的值为( )
A.﹣5 或 3 B.﹣3 或 5 C.3 D.5
11.(m2+n2)(m2+n2﹣2)﹣8=0,则 m2+n2=( )
A.4 B.2 C.4 或﹣2 D.4 或 2
12.用“整体法”求得方程(2x+5)2﹣4(2x+5)+3=0 的解为( )2
A.x1=1,x2=3 B.x1=﹣2,x2=3 C.x1=﹣3,x2=﹣1 D.x1=﹣2,x2=﹣1
13.若实数 x 满足方程(x2+2x)•(x2+2x﹣2)﹣8=0,那么 x2+2x 的值为( )
A.﹣2 或 4 B.4 C.﹣2 D.2 或﹣4
14.已知 x 为实数,且满足(x2+x+1)2+2(x2+x+1)﹣3=0,那么 x2+x+1 的值为( )
A.1 B.﹣3 C.﹣3 或 1 D.﹣1 或 3
15.若(x2+y2﹣2)2=9,则 x2+y2 的值为( )
A.1 B.﹣1 C.5 D.5 或﹣1
二.填空题(共 5 小题)
16.若实数 a,b 满足(2a+2b)(2a+2b﹣2)﹣8=0,则 a+b= .
17.设 x,y 是一个直角三角形两条直角边的长,且(x2+y2)(x2+y2﹣1)=20,则这个直角
三角形的斜边长为 .
18.已知(x2+y2)(x2+y2﹣1)=12,则 x2+y2 的值是 .
19.若(x2+y2+3)2﹣6(x2+y2+3)+8=0,则 x2+y2﹣5= .
20.如果(m+n)(m+n+5)=6,则 m+n= .
三.解答题(共 4 小题)
21.阅读下面的材料,回答问题:
解方程 x4﹣5x2+4=0,这是一个一元四次方程,根据该方程的特点,它的解法通常是:
设 x2=y,那么 x4=y2,于是原方程可变为 y2﹣5y+4=0 ①,解得 y1=1,y2=4.
当 y=1 时,x2=1,∴x=±1;
当 y=4 时,x2=4,∴x=±2;
∴原方程有四个根:x1=1,x2=﹣1,x3=2,x4=﹣2.
(1)在由原方程得到方程①的过程中,利用 法达到 的目的,体现了数学的
转化思想.
(2)解方程(x2+x)2﹣4(x2+x)﹣12=0.
22.(3x﹣2)2﹣5(3x﹣2)+4=0.
23.已知实数 x,y 满足(x2+y2)(x2+y2﹣12)=45,求 x2+y2 的值.
24.阅读下面的材料,解答后面的问题
材料:“解方程 x4﹣3x2+2=0”3
解:设 x2=y,原方程变为 y2﹣3y+2=0,(y﹣1)(y﹣2)=0,得 y=1 或 y=2
当 y=1 时,即 x2=1,解得 x=±1;
当 y=2 时,即 x2=2,解得 x=±
综上所述,原方程的解为 x1=1,x2=﹣1,x3= .x4=﹣
问题:(1)上述解答过程采用的数学思想方法是
A.加减消元法 B.代入消元法 C.换元法 D.待定系数法
(2)采用类似的方法解方程:(x2﹣2x)2﹣x2+2x﹣6=0.
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2018-2019 学年度人教版数学九年级上册同步练习:21.2.5 解一元二次方程-换元法
参考答案与试题解析
一.选择题(共 15 小题)
1.
解:把方程(2x+3)2+2(2x+3)﹣3=0 看作关于 2x+3 的一元二次方程,
所以 2x+3=1 或 2x+3=﹣4,
所以 x1=﹣1,x2=﹣3.5.
故选:A.
2.
解:设 y=a2﹣b2,原式化为 y2﹣2y﹣8=0,即(y﹣4)(y+2)=0,
可得 y﹣4=0 或 y+2=0,
解得:y1=4,y2=﹣2,
∴a2﹣b2=4 或﹣2.
故选:C.
3.
解:(x2+y2)(x2+y2+2)﹣3=0,
(x2+y2)2+2(x2+y2)﹣3=0,
(x2+y2+3)(x2+y2﹣1)=0,
x2+y2﹣1=0,
x2+y2=1,
故选:B.
4.
解:∵方程 x2+2x﹣3=0 的解是 x1=1,x2=﹣3,
∴方程(x+3)2+2(x+3)﹣3=0 中 x+3=1 或﹣3,
解得:x=﹣2 或﹣6,5
即 x1=﹣2,x2=﹣6,
故选:D.
5.
解:设 x+2y=a,则原方程变形为 a2+3a﹣4=0,解得 a=﹣4 或 a=1.故选 C.
6.
解:由 y=x2+3x,
则(x2+3x)2+2(x2+3x)﹣3=0,可化为:y2+2y﹣3=0,
分解因式,得,(y+3)(y﹣1)=0,
解得,y1=﹣3,y2=1,
当 x2+3x=﹣3 时,经△=32﹣3×4=﹣3<0 检验,可知 x 不是实数
当 x2+3x=1 时,经检验,符合题意.
故选:C.
7.
解:设 t=x2+y2,则 t≥0,
原方程变形为(t+2)(t﹣2)=0,
解得:t=2 或 t=﹣2(舍去).
故选:B.
8.
解:t=x+y,则由原方程,得
t(t﹣3)+2=0,
整理,得
(t﹣1)(t﹣2)=0.
解得 t=1 或 t=2,
所以 x+y 的值为 1 或 2.
故选:D.
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9.
解:设 t=x+1,则方程 a(x+1)2+b(x+1)+c=0 化为 at2+at+c=0,
因为方程 ax2+bx+c=0 的解是 x1=2,x2=﹣3,
所以 t1=2,t2=﹣3,
当 t=2 时,x+1=2,解得 x=1;
当 t=﹣3 时,x+1=﹣3,解得 x=﹣4,
所以方程 a(x+1)2+b(x+1)+c=0 的解是 x1=1,x2=﹣4.
故选:A.
10.
解:设 t=x2+y2,则原方程可化为 t2+2t﹣15=0,
∴t=x2+y2=3 或 t=x2+y2=﹣5,
又∵t≥0,
∴x2+y2=3.
故选:C.
11.
解:设 m2+n2=t(t≥0),由原方程,得 t(t﹣2)﹣8=0,
整理,得(t﹣4)(t+2)=0,
解得 t=4 或 t=﹣2(舍去),
所以 m2+n2=4.
故选:A.
12.
解:(2x+5)2﹣4(2x+5)+3=0,
设 2x+5=y,
则原方程变形为 y2﹣4y+3=0,
解得:y1=1,y2=3,
当 y=1 时,2x+5=1,
解得:x=﹣2,7
当 y=3 时,2x+5=3,
解得:x=﹣1,
即原方程的解为 x1=﹣2,x2=﹣1,
故选:D.
13.
解:设 x2+2x=y,则原方程化为 y(y﹣2)﹣8=0,
解得:y=4 或﹣2,
当 y=4 时,x2+2x=4,此时方程有解,
当 y=﹣2 时,x2+2x=﹣2,此时方程无解,舍去,
所以 x2+2x=4.
故选:B.
14.
解:设 y=x2+x+1=y,
则(x2+x+1)2+2(x2+x+1)﹣3=0,可化为:y2+2y﹣3=0,
分解因式得:(y+3)(y﹣1)=0,
解得:y1=﹣3,y2=1,
当 x2+x+1=﹣3 时,经△=12﹣4×1×4<0 检验,可知 x 不是实数,
当 x2+x+1=1 时,经检验,符合题意.
故选:A.
15.
解:设 t=x2+y2(t≥0),
由原方程得:(t﹣2)2=9,
解得 t﹣2=±3,
解得 t=5 或 t=﹣1(舍去).
故选:C.
二.填空题(共 5 小题)8
16.
解:设 a+b=x,则由原方程,得
2x(2x﹣2)﹣8=0,
整理,得 4x2﹣4x﹣8=0,即 x2﹣x﹣2=0,
分解得:(x+1)(x﹣2)=0,
解得:x1=﹣1,x2=2.
则 a+b 的值是﹣1 或 2.
故答案是:﹣1 或 2.
17.
解:设 x2+y2=t,则原方程可化为:
t(t﹣1)=20,
∴t2﹣t﹣20=0,
即(t+4)(t﹣5)=0,
∴t1=5,t2=﹣4(舍去),
∴x2+y2=5,
∴这个直角三角形的斜边长为 ,
故答案为: .
18.
解:(x2+y2)(x2+y2﹣1)=12,
(x2+y2)2﹣(x2+y2)﹣12=0,
(x2+y2+3)(x2+y2﹣4)=0,
x2+y2+3=0,x2+y2﹣4=0,
x2+y2=﹣3,x2+y2=4,
∵不论 x、y 为何值,x2+y2 不能为负数,
∴x2+y2=4,
故答案为:4.
19.9
解:设 x2+y2+3=t
∵(x2+y2+3)2﹣6(x2+y2+3)+8=0,
∴t2﹣6t+8=0
∴t=2 或 t=4
当 t=2 时,
x2+y2+3=2
∴x2+y2=﹣1
故 t=2 舍去
当 t=4 时,
x2+y2+3=4
∴x2+y2=1
∴原式=1﹣5=﹣4
故答案为:﹣4
20.
解:设 m+n 为 x 则(m+n)(m+n+5)=6 变形为 x(x+5)=6
移项去括号得 x2+5x﹣6=0
因式分解得(x+6)(x﹣1)=0
解得 x=1 或﹣6
即 m+n=1 或﹣6.
三.解答题(共 4 小题)
21.
解:(1)换元,降次
(2)设 x2+x=y,原方程可化为 y2﹣4y﹣12=0,
解得 y1=6,y2=﹣2.
由 x2+x=6,得 x1=﹣3,x2=2.
由 x2+x=﹣2,得方程 x2+x+2=0,
b2﹣4ac=1﹣4×2=﹣7<0,此时方程无实根.10
所以原方程的解为 x1=﹣3,x2=2.
22.
解:设(3x﹣2)=y,原方程等价于
y2﹣5y+4=0
因式分解,得
(y﹣4)(y﹣1)=0,
于是,得
y﹣4=0 或 y﹣1=0,
解得 y=4 或 y=1,
3x﹣2=4,3x﹣2=1,
解得 x1=2,x2=1.
23.
解:设 x2+y2=a,则 a(a﹣12)=45,
a2﹣12a﹣45=0,
(a﹣15)(a+3)=0,
a1=15,a2=﹣3,
∵x2+y2=a≥0,
∴x2+y2=15.
24.
解:(1)上述解答过程采用的数学思想方法是换元法.
故答案是:C;
(2)设 x2﹣2x=y,原方程化为 y2﹣y﹣6=0,
整理,得
(y﹣3)(y+2)=0,
得 y=3 或 y=﹣2
当 y=3 时,即 x2﹣2x=3,解得 x=﹣1 或 x=3;11
当 y=﹣2 时,即 x2﹣2x=2,解得 x=1±
综上所述,原方程的解为 x1=﹣1,x2=3,x3=1+ .x4=1﹣ .