1、中考数学压轴题破解策略中考数学压轴题破解策略专题专题 1 1一元二次方程的特殊根一元二次方程的特殊根 破解策略破解策略 1一元二次方程的有理根一元二次方程的有理根 关于x的一元二次方程ax2bxc0(a0,a,b,c为有理数)存在有理根的条件 为:b24ac是一个有理数的平方 解决一元二次方程ax2bxc0(a0,a,b,c为有理数)的有理根问题时,一般 的解题策略有: (1)利用“判别式的取值范围”解题 讨论二次项系数的情况,当a0 时,求出判别式; 根据已知条件得待定系数的取值范围, 再求出判别式的取值范围, 筛选出其中为有理 数的平方的数; 求出待定系数的可能取值,并检验 (2)利用“判
2、别式是一个有理数的平方”解题 讨论二次项系数的情况,当a0 时,将方程的系数整数化,求出判别式; 将判别式写成M2t的形式(M为关于待定系数的整式,t为整数),设M2t m2(m为非负有理数) 可得(m)()t,解此不定方程; 求出待定系数的可能取值,并检验 一元二次方程的整数根一元二次方程的整数根 对于一元二次方程ax2bxc0(a0,a,b,c为有理数)而言,方程的根为整数 且必为有理数,所以有理根存在的条件是整数根存在的必要条件 解决方程ax2bxc0 的整数根问题,除了利用“判别式的取值范围”和“判别式是 一个有理数的平方”来解题外,还可以利用“根与系数的关系”和“因式分解”来解决问题
3、 (1)利用“根与系数的关系”解题 讨论二次项系数的情况,当a0 时,利用根与系数的关系求出两根的和与积; 将两根的和与积的代数式写成一个整式与一个分式的和的形式(类似于分离常量); 由分式的结果一定为整数, 根据整除的性质得到分式的分母一定是分子的约数, 从而 求出待定系数的可能取值; (2)利用“因式分解”解题 讨论二次项系数的情况,当a0 时,将方程化为(m1xn1)(m2xn2)0 的形式 ; 求出方程的两根,x1 1 1 m n 和x2 2 2 m n ; 利用分离常量的方法,将 1 1 m n , 2 2 m n 变成一个常数与一个分式的和; 根据整除的性质, 得到分式的分母一定是
4、分子的约数, 从而求出待定系数的可能取值 ; 将待定系数的可能取值代入原方程检验并确定结果 需要注意的是,要看清楚题中说的是方程有整数根还是方程的根为整数 3分离常量 在利用“根与系数的关系”解题和利用“因式分解”解题的过程中都提到了分离常量, 所谓分离常量就是从分式中化出一个常数,例如: 1 3 1 1 3 1 1 1 31 1 2 mmm m m m m m ; 1 1 1 1 1 1 ) 1( 1 11 1 2 mmm m m m m m ; 1 1 2 1 1 1 ) 1(2 1 122 1 32 mmm m m m m m ; 1 2 3 1 2 1 ) 1( 3 1 233 1 1
5、3 mmm m m m m m 例题讲解:例题讲解: 例例 1 1 已知整数m满足 6m20, 如果关于x的一元二次方程mx2(2m1)xm2 0 有有理根,求m的值及方程的根 解: 若原方程的根为有理数, 则(2m1)4m(m2)4m1 应为某个有理数的平方 已知 6m20,所以 254m181, 而 4m1 是奇数,从而 4m149, 得m12, 所以原方程变为 12x223x100, 解得x1 3 2 ,x2 4 5 故m12 时,方程有有理根,此时方程的根为x1 3 2 ,x2 4 5 例例 2 2 设m是不为零的整数,关于x的一元二次方程mx2(m1)x10 有有理根, 求m的值 解
6、 若原方程的根为有理数, 则(m1)4m(m3)8 应为某个有理数的平方 令(m3)8n2 (n0),显然n也为整数, 所以(m3n)(m3n)8 由于m3nm3n,并且(m3n)(m3n)2(m3)是偶数, 所以m3n和m3n同奇偶, 所以 2n3-m 4n3-m 或 43 23 nm nm ;解得 1 6 1 1 n m , 1 0 2 2 n m (舍) 所以当m6 时,方程有两个有理根,分别为x1 2 1 ,x2 3 1 例例 3 3 关于x的一元二次方程rx2(r2)xr10 有且只整数根,求整数r的值 解: 当r0 时,原方程无整数根; 当r 0 时,由根与系数的关系可得 x1x2
7、 r r2 1 r 2 ,x1x2 r r1 1 r 1 因为x1,x2都是整数, 所以x1x2和x1x2均为整数,从而 r 2 , r 1 均为整数 而r为整数,所以r1 当r1 时,原方程的解不为整数,不符合条件; 当r1 时,原方程的解为x10,x23 综上可得,整数r1 例例 4 4 在平面直角坐标系中, 我们不妨将横坐标、 纵坐标均为整数的点称之为 “中国结” , 若二次函数y(k23k2)x2(2k24k1)xk2k(k为常数)的图象与x轴相交 得到两个不同的“中国结”,试问:该函数的图象与x轴所围成的平面图形中(含边界), 一共包含有多少个“中国结”? 解:令y0,即(k23k2
8、)x2(2k24k1)xk2k0, 因式分解,得(k1)xk(k2)xk10 解得x1 1 1 1 1 kk k ,x2 2 1 1 2 1 kk k , 由题意可得x1,x2均为整数,所以 1 1 k , 2 1 k 也均为整数, 设 1 1 k m(m0,m为整数),则k m 1 1, 所以 mm m m m m k 1 1 1 1 1)1 ( 1 21 1 1 2 1 , 所以 1m1,即m10(舍),m22, 从而得到k 2 3 所以二次函数表达式为y 4 1 x2 2 1 x 4 3 4 1 (x1)21 二次函数图象如下图所示,则该函数的图象与x轴所围成的平面图形中(含边界) ,一
9、 共包含 6 个“中国结”,分别为:(3,0),(2,0),(1,0),(1,1), (0,0),(1,0) 进阶训练进阶训练 1已知m为有理数,问:k为何值时,关于x的方程x24mx4x3m2m4k0 的根为有理数? 解:k 4 5 【提示】若原方程的根为有理数,则4m6m4(1k)应为某个有理数的平 方 所以 4(1k)9,即k 4 5 2已知关于x的方程x22(2m3)x4m14m80(m0)有两个不相等的实 数根,若 12m40,且方程的两个根均为整数,求整数m的值 解:m24 【提示】若原方程的根为有理数,则4(2m1)应为某个有理数的平方,由 12m 40,所以 252m181,而
10、 2m1 为奇数,则 2m149,即m24 3已知方程(k1)x23(3k1)x180 有正整数根,求整数k的值 解:k0,1,2,4,5 【提示】先讨论二次项系数是否为 0,当k1 时,方程有正整数根,当k210 时, 原方程可整理为(k1)x6(k1)x30,解得x1 1 6 k ,x2 1 3 k ,而方程 有正整数根,所以k0,1,2,4,5,综上,k0,1,2,4,5 4求使关于x的方程(a1)x2(a21)x2a260 的根均为整数的所有整数a 解:a3,2,0,1 【提示】当a1 时,方程变为2x40,解得x2,符合要求 ; 当a 1 时, 设方程的两个整数根为x1,x2, 则由根与系数的关系可得x1x2 1 1 2 a a a1 1 2 a ,x1x2 1 62 2 a a 2(a1) 1 4 a 因为x1,x2都是整数,所以x1x2和x1x2均为整数,即 1 2 a 为整数,所以a3, 2,0,1 经检验,得到当a3,2,0,1 时,方程的根均为整数