1.(2023福建三明期末)下列一元二次方程中,有两个不相等的实数根的是 ( )
A.$x^{2}-2x + 1 = 0$
B.$x^{2}+x + 1 = 0$
C.$x^{2}-2x - 3 = 0$
D.$x^{2} = -2$
A.$x^{2}-2x + 1 = 0$
B.$x^{2}+x + 1 = 0$
C.$x^{2}-2x - 3 = 0$
D.$x^{2} = -2$
答案:
**C**\nA. $b^{2}-4ac = (-2)^{2}-4\times1\times1 = 0$,原方程有两个相等的实数根;\nB. $b^{2}-4ac = 1^{2}-4\times1\times1=-3\lt0$,原方程没有实数根;\nC. $b^{2}-4ac = (-2)^{2}-4\times1\times(-3)=16\gt0$,原方程有两个不相等的实数根;\nD. $-2\lt0$,原方程没有实数根。
2. 新考向·代数推理 已知关于$x$的一元二次方程$x^{2}+9x + 20 - 2k^{2}=0$. 求证:对于任意实数$k$,方程总有两个不相等的实数根.
答案:
**解析**:因为$x^{2}+9x + 20-2k^{2}=0$,所以$b^{2}-4ac = 81-4(20 - 2k^{2})=8k^{2}+1\gt0$,所以对于任意实数$k$,方程总有两个不相等的实数根。
3. 已知关于$x$的方程$x^{2}-2(m + 2)x + m^{2}+5 = 0$没有实数根. 试判断关于$x$的方程$(m + 5)x^{2}-2(m + 1)x + m = 0$的根的情况.
答案:
**解析**:因为关于$x$的方程$x^{2}-2(m + 2)x+m^{2}+5 = 0$没有实数根,所以$b^{2}-4ac=[-2(m + 2)]^{2}-4\times1\times(m^{2}+5)=16m - 4\lt0$,解得$m\lt\frac{1}{4}$。\n①当$m + 5\neq0$,即$m\neq - 5$时,方程$(m + 5)x^{2}-2(m + 1)x+m = 0$是一元二次方程,所以$b^{2}-4ac=[-2(m + 1)]^{2}-4(m + 5)m = 4-12m$,因为$m\lt\frac{1}{4}$,所以$4-12m\gt0$,所以方程有两个不相等的实数根;\n②当$m + 5 = 0$,即$m=-5$时,方程为$8x-5 = 0$,所以方程有一个实数根。
4. 若关于$x$的一元二次方程$kx^{2}-4x + 3 = 0$有实数根,则$k$的非负整数值是 ( )
A. 1
B. 0,1
C. 1,2
D. 1,2,3
A. 1
B. 0,1
C. 1,2
D. 1,2,3
答案:
**A**:原方程为一元二次方程且有实数根,则有$(-4)^{2}-4\times3\times k\geq0$,且$k\neq0$,解得$k\leq\frac{4}{3}$,且$k\neq0$,所以$k$的非负整数值为$1$,故选A。
5. 已知关于$x$的方程$x^{2}-2mx + m^{2}-n + 1 = 0$.
(1)若原方程有两个不相等的实数根,求$n$的取值范围.
(2)若$n$为符合条件的最小整数,且该方程的较大根是较小根的5倍,求$m$的值.
(1)若原方程有两个不相等的实数根,求$n$的取值范围.
(2)若$n$为符合条件的最小整数,且该方程的较大根是较小根的5倍,求$m$的值.
答案:
**解析**\n
(1)因为原方程有两个不相等的实数根,所以$b^{2}-4ac=(-2m)^{2}-4\times1\times(m^{2}-n + 1)\gt0$,所以$4m^{2}-4m^{2}+4n-4\gt0$,解得$n\gt1$。\n
(2)因为$n\gt1$,$n$为符合条件的最小整数,所以$n = 2$,所以原方程为$x^{2}-2mx+m^{2}-2 + 1 = 0$,即$x^{2}-2mx+m^{2}-1 = 0$,所以$x^{2}-2mx+m^{2}=1$,即$(x - m)^{2}=1$,解得$x=m + 1$或$x=m - 1$,因为该方程的较大根是较小根的$5$倍,所以$m + 1 = 5(m - 1)$,所以$m=\frac{3}{2}$。
(1)因为原方程有两个不相等的实数根,所以$b^{2}-4ac=(-2m)^{2}-4\times1\times(m^{2}-n + 1)\gt0$,所以$4m^{2}-4m^{2}+4n-4\gt0$,解得$n\gt1$。\n
(2)因为$n\gt1$,$n$为符合条件的最小整数,所以$n = 2$,所以原方程为$x^{2}-2mx+m^{2}-2 + 1 = 0$,即$x^{2}-2mx+m^{2}-1 = 0$,所以$x^{2}-2mx+m^{2}=1$,即$(x - m)^{2}=1$,解得$x=m + 1$或$x=m - 1$,因为该方程的较大根是较小根的$5$倍,所以$m + 1 = 5(m - 1)$,所以$m=\frac{3}{2}$。
6. 已知$a$、$b$、$c$为三角形的三边长,且关于$x$的一元二次方程$(b - c)x^{2}+2(a - b)x + b - a = 0$有两个相等的实数根,那么这个三角形一定是( )
A. 等边三角形
B. 直角三角形
C. 不等边三角形
D. 腰和底不等的等腰三角形
A. 等边三角形
B. 直角三角形
C. 不等边三角形
D. 腰和底不等的等腰三角形
答案:
**D**:因为关于$x$的一元二次方程$(b - c)x^{2}+2(a - b)x+b - a = 0$有两个相等的实数根,所以$[2(a - b)]^{2}-4(b - c)(b - a)=0$,且$b - c\neq0$,整理,得$(a - b)(a - c)=0$,且$b\neq c$,所以$a - b = 0$或$a - c = 0$,且$b\neq c$,所以$a = b$或$a = c$,且$b\neq c$,所以以$a$、$b$、$c$为三边长的三角形为腰和底不等的等腰三角形。
7. 已知$a$,$b$,$c$分别是$\triangle ABC$的三边长,当$m>0$时,关于$x$的一元二次方程$c(x^{2}+m)+b(x^{2}-m)-2\sqrt{m}ax = 0$有两个相等的实数根,试说明$\triangle ABC$一定是直角三角形.
答案:
**解析**:方程化为一般形式得$(c + b)x^{2}-2\sqrt{m}ax+m(c - b)=0$,因为关于$x$的一元二次方程$c(x^{2}+m)+b(x^{2}-m)-2\sqrt{m}ax = 0$有两个相等的实数根,所以$(-2\sqrt{m}a)^{2}-4(c + b)(c - b)=0$,所以$4ma^{2}-4m(c^{2}-b^{2})=0$,因为$m\gt0$,所以$a^{2}-(c^{2}-b^{2})=0$,所以$a^{2}+b^{2}=c^{2}$,所以$\triangle ABC$一定是直角三角形。
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