第四部分 分章节突破
目 录
1.1 数与式的运算 1.1.1绝对值 1.1.2. 乘法公式 1.1.3.二次根式 1.1.4.分式 1.2 分解因式
2.1 一元二次方程 2.1.1根的判别式
2.1.2 根与系数的关系(韦达定理) 2.2 二次函数
2.2.1 二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质 2.2.2 二次函数的三种表示方式 2.2.3 二次函数的简单应用 2.3 方程与不等式
2.3.1 二元二次方程组解法 2.3.2 一元二次不等式解法
3.1 相似形
3.1.1.平行线分线段成比例定理 3.1.2相似形 3.2 三角形
3.2.1 三角形的“四心” 3.2.2 几种特殊的三角形 3.3圆
3.3.1 直线与圆,圆与圆的位置关系 3.3.2 点的轨迹
1.1 数与式的运算
1.1.1.绝对值
绝对值的代数意义:正数的绝对值是它的本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值仍是零.即
a,a0,
|a|0,a0,
a,a0.
绝对值的几何意义:一个数的绝对值,是数轴上表示它的点到原点的距离. 两个数的差的绝对值的几何意义:ab表示在数轴上,数a和数b之间的距离.
例1 解不等式:x1x3>4.
解法一:由x10,得x1;由x30,得x3; ①若x1,不等式可变为(x1)(x3)4, 即2x4>4,解得x<0, 又x<1, ∴x<0;
②若1x2,不等式可变为(x1)(x3)4, 即1>4,
∴不存在满足条件的x;
③若x3,不等式可变为(x1)(x3)4, 即2x4>4, 解得x>4. 又x≥3, ∴x>4.
综上所述,原不等式的解为 x<0,或x>4.
解法二:如图1.1-1,x1表示x轴上坐标为x的点P到坐标为1的点A之间的距离|PA|,即|PA|=|x-1|;|x-3|表示x轴上点P到坐标为2的点B之间的距离|PB|,即|PB|=|x-3|.
|x-3|
所以,不等式xx3>4的几何意义即为
|PA|+|PB|>4. 由|AB|=2,可知
点P 在点C(坐标为0)的左侧、或点P在点D(坐标为4)的右侧.
x<0,或x>4.
练 习 1.填空:
(1)若x5,则x=_________;若x4,则x=_________.
(2)如果ab5,且a1,则b=________;若c2,则c=________.
|x-1|
图1.1-1
2.选择题:
下列叙述正确的是 ( )
(A)若ab,则ab (B)若ab,则ab (C)若ab,则ab (D)若ab,则ab 3.化简:|x-5|-|2x-13|(x>5).
1.1.2. 乘法公式
我们在初中已经学习过了下列一些乘法公式:
(1)平方差公式 (ab)(ab)a2b2;
(2)完全平方公式 (ab)2a22ab2
.b 我们还可以通过证明得到下列一些乘法公式:
(1)立方和公式 (ab)(a2ab2b)3a;3
b
(2)立方差公式 (ab)(a2ab2b)3a;3
b
(3)三数和平方公式 (abc)2a22
b2c2(abbc;) a
(4)两数和立方公式 (ab)3a33a2b3a2b;3
b
(5)两数差立方公式 (ab)3a33a2
b3a2b.b 对上面列出的五个公式,有兴趣的同学可以自己去证明. 例1 计算:(x1)(x1)(x2x1)(x2x1).
解法一:原式=(x21)(x21)2x2
=(x21)(x4x21) =x61.
解法二:原式=(x1)(x2x1)(x1)(x2x1) =(x31)(x31) =x61.
例2 已知abc4,abbcac4,求a2b2c2的值. 解: a2b2c2(abc)22(abbcac)8.
练 习 1.填空:
(1)
121219a4b(2b1
3
a)( ); (2)(4m )216m2
4m( );
(3 ) (a2bc)2a24b2c2
( ). 2.选择题:
(1)若x2
1
2
mxk是一个完全平方式,则k等于 ( (A)m2
(B)1212124m (C)3m (D)16m
(2)不论a,b为何实数,a2b2
2a4b8的值 ( (A)总是正数 (B)总是负数
(C)可以是零 (D)可以是正数也可以是负数
c ) )
1.1.3.二次根式
a0)的代数式叫做二次根式.根号下含有字母、且不能够开得尽方的式子称为无理式. 例如
3a
2b
2x
1,x2
y2 1.分母(子)有理化
把分母(子)中的根号化去,叫做分母(子)有理化.为了进行分母(子)有理化,需要引入有理化因式的概念.两个含有二次根式的代数式相乘,如果它们的积不含有二次根式,我们就说这两个代数式互为有理化因式
,例如
与
一般
地,
b与b互为有理化因式.
分母有理化的方法是分母和分子都乘以分母的有理化因式,化去分母中的根号的过程;而分子有理化则是分母和分子都乘以分母的有理化因式,化去分子中的根号的过程
在二次根式的化简与运算过程中,二次根式的乘法可参照多项式乘法进行,
a0,b0);而对于二次根式的除法,通常先写成分式的形式,然后通过分母有理化进行运算;二次根式的加减法与多项式的加减法类似,应在化简的基础上去括号与合并同类二次根式.
2
的意义
a
a,a0,
a,a0.
例1 将下列式子化为最简二次根式:
(1
(2
a0); (3
x0). 解: (1
(2
a0); (3
2x2xx0).
例2
(3. 解法一:
(3
)
=
解法二:
(3
)
1
. 2
例3 试比较下列各组数的大小:
(1
(2
解: (1
.
,
11
1,
10
1 又 4>2,
6+46+
22,
例4
化简:2004
2005.
(2
)∵
解:
2004
2005
=
2004
2004
=
=12004
2004
例 5 化简:(1
; (2 解:(1)原式
x1).
22.
1
(2)原式
x,
x∵0x1, 1
∴1x, x
1
所以,原式=x.
x例 6
已知xy
3x25xy3y2的值 . 解:
∵xy
2210,
xy
1, ∴3x25xy3y23(xy)211xy310211289.
练 习 1.填空: (1
__ ___;
(2
(xx的取值范围是;
(3
)__ ___; (4
)若x
22.选择题:
成立的条件是 ( (A)x2 (B)x0 (C)x2 (D)0x2
3
.若b,求ab的值.
4.比较大小:24(填“>”,或“<”).
)
1.1.4.分式
1.分式的意义
形如
AAA的式子,若B中含有字母,且B0,则称为分式.当M≠0时,分式具BBB
有下列性质:
AAM; BBMAAM. BBM
上述性质被称为分式的基本性质.
2.繁分式
a
mnp
像,这样,分子或分母中又含有分式的分式叫做繁分式.
cd
np5x4AB
例1 若,求常数A,B的值.
x(x2)xx2ABA(x2)Bx(AB)x2A5x4
解: ∵,
xx2x(x2)x(x2)x(x2)AB5,
∴
2A4,
解得 A2,B3.
111
例2 (1)试证:(其中n是正整数);
n(n1)nn1111 (2)计算:; 1223910
1111. (3)证明:对任意大于1的正整数n, 有 2334n(n1)2
11(n1)n1
(1)证明:∵,
nn1n(n1)n(n1)111
∴(其中n是正整数)成立.
n(n1)nn1
(2)解:由(1)可知
111 122391011111
( ) (1))
22391019
1=.
1010
(3)证明:∵
123134
1
n(n1) =(111111
23)(34)(n
n1) =11
2n1
,
又n≥2,且n是正整数,
∴1
n+1
一定为正数,
∴111
12334
n(n1)<2 . 例3 设ec
,且e>1,2c2-5ac+2a2a
=0,求e的值.
解:在2c2-5ac+2a2=0两边同除以a2,得 2e2-5e+2=0, ∴(2e-1)(e-2)=0,
∴e=1
2 <1,舍去;或e=2. ∴e=2.
练 习
1.填空题:
对任意的正整数n,1
n(n2)
(11nn2);
2.选择题:
若2xyxy23,则x
y
= (A)1 (B)54
64 (C)5
(D)53.正数x,y满足x2y22xy,求xy
xy
的值.
4.计算1121112334...99100
.
习题1.1
A 组
1.解不等式:
(1) x3; (2) x3x27 ; (3) xx16.
2.已知xy1,求x3y3
3xy的值. 3.填空:
(1
)(218(219=________;
(2
2,则a的取值范围是________;
)(
(3
________.
B 组
1.填空:
113a2ab
; (1)a,b,则2
2
233a5ab2b
x23xyy222
(2)若xxy2y0,则;
x2y2
2.已知:x
11
,y
的值. 23C 组
则 ( )
1.选择题:
(1)
(A)ab (B)ab (C)ab0 (D)ba0
( ) (A
(B
(C
) (D
)112
2.解方程2(x2)3(x)10.
xx11113.计算:. 132435911
1111
4.试证:对任意的正整数n,有< .
123234n(n1)(n2)4
(2
)计算
1.2 分解因式
因式分解的主要方法有:十字相乘法、提取公因式法、公式法、分组分解法,另外还应了解求根法及待定系数法.
1.十字相乘法
例1 分解因式:
(1)x2-3x+2; (2)x2+4x-12; (3)x2(ab)xyaby2; (4)xy1xy.
解:(1)如图1.2-1,将二次项x2分解成图中的两个x的积,再将常数项2分解成-1与-2的乘积,而图中的对角线上的两个数乘积的和为-3x,就是x2-3x+2中的一次项,所以,有
x2-3x+2=(x-1)(x-2).
1 x x 1 -1 -2 -ay -1
1 x x 1 6 -2 -by -2 图1.2-3 图1.2-1 图1.2-4 图1.2-2
说明:今后在分解与本例类似的二次三项式时,可以直接将图1.2-1中的两个x用1来表示(如图1.2-2所示).
(2)由图1.2-3,得
x2+4x-12=(x-2)(x+6). (3)由图1.2-4,得
x2(ab)xyaby2=(xay)(xby) (4)xy1xy=xy+(x-y)-1
=(x-1) (y+1) (如图1.2-5所示). 2.提取公因式法与分组分解法
例2 分解因式:
(1)x393x23x; (2)2x2xyy24x5y6. 解: (1)x393x23x=(x33x2)(3x9)=x2(x3)3(x3) =(x3)(x23). 或
x393x23x=(x33x23x1)8=(x1)38=
(x1)323
=[(x1)2][(x1)2(x1)222] =(x3)(x23).
(2)2x2xyy24x5y6=2x2(y4)xy25y6 =2x2(y4)x(y2)(y3)=(2xy2)(xy3).
或
2x2xyy24x5y6=(2x2xyy2)(4x5y)6
=(2xy)(xy)(4x5y)6 =(2xy2)(xy3).
3.关于x的二次三项式ax2+bx+c(a≠0)的因式分解.
若关于x的方程ax2bxc0(a0)的两个实数根是x1、x2,则二次三项式
x y
图1.2-5
-1 1
ax2bxc(a0)就可分解为a(xx1)(xx2).
例3 把下列关于x的二次多项式分解因式:
(1)x22x1; (2)x24xy4y2. 解: (1)令x22x1=0
,则解得x11
x21,
∴x22x
1=x(1x(1
=(x1x1.
(2)令x24xy4y2=0
,则解得x1(2
y,x1(2y, ∴x24xy
4y2=[x2(1y][x2(1y].
练 习
1.选择题:
多项式2x2xy15y2的一个因式为 ( )
(A)2x5y (B)x3y (C)x3y (D)x5y
2.分解因式:
(1)x2+6x+8; (2)8a3-b3;
(3)x2-2x-1; (4)4(xy1)y(y2x).
习题1.2
1.分解因式:
(1) a31; (2)4x413x29;
(3)b2c22ab2ac2bc; (4)3x25xy2y2x9y4.
2.在实数范围内因式分解:
(1)x25x3 ; (2
)x23;
(3)3x24xyy2; (4)(x22x)27(x22x)12.
3.ABC三边a,b,c满足a2b2c2abbcca,试判定ABC的形状.
4.分解因式:x2+x-(a2-a).
11
第四部分 分章节突破
目 录
1.1 数与式的运算 1.1.1绝对值 1.1.2. 乘法公式 1.1.3.二次根式 1.1.4.分式 1.2 分解因式
2.1 一元二次方程 2.1.1根的判别式
2.1.2 根与系数的关系(韦达定理) 2.2 二次函数
2.2.1 二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质 2.2.2 二次函数的三种表示方式 2.2.3 二次函数的简单应用 2.3 方程与不等式
2.3.1 二元二次方程组解法 2.3.2 一元二次不等式解法
3.1 相似形
3.1.1.平行线分线段成比例定理 3.1.2相似形 3.2 三角形
3.2.1 三角形的“四心” 3.2.2 几种特殊的三角形 3.3圆
3.3.1 直线与圆,圆与圆的位置关系 3.3.2 点的轨迹
1.1 数与式的运算
1.1.1.绝对值
绝对值的代数意义:正数的绝对值是它的本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值仍是零.即
a,a0,
|a|0,a0,
a,a0.
绝对值的几何意义:一个数的绝对值,是数轴上表示它的点到原点的距离. 两个数的差的绝对值的几何意义:ab表示在数轴上,数a和数b之间的距离.
例1 解不等式:x1x3>4.
解法一:由x10,得x1;由x30,得x3; ①若x1,不等式可变为(x1)(x3)4, 即2x4>4,解得x<0, 又x<1, ∴x<0;
②若1x2,不等式可变为(x1)(x3)4, 即1>4,
∴不存在满足条件的x;
③若x3,不等式可变为(x1)(x3)4, 即2x4>4, 解得x>4. 又x≥3, ∴x>4.
综上所述,原不等式的解为 x<0,或x>4.
解法二:如图1.1-1,x1表示x轴上坐标为x的点P到坐标为1的点A之间的距离|PA|,即|PA|=|x-1|;|x-3|表示x轴上点P到坐标为2的点B之间的距离|PB|,即|PB|=|x-3|.
|x-3|
所以,不等式xx3>4的几何意义即为
|PA|+|PB|>4. 由|AB|=2,可知
点P 在点C(坐标为0)的左侧、或点P在点D(坐标为4)的右侧.
x<0,或x>4.
练 习 1.填空:
(1)若x5,则x=_________;若x4,则x=_________.
(2)如果ab5,且a1,则b=________;若c2,则c=________.
|x-1|
图1.1-1
2.选择题:
下列叙述正确的是 ( )
(A)若ab,则ab (B)若ab,则ab (C)若ab,则ab (D)若ab,则ab 3.化简:|x-5|-|2x-13|(x>5).
1.1.2. 乘法公式
我们在初中已经学习过了下列一些乘法公式:
(1)平方差公式 (ab)(ab)a2b2;
(2)完全平方公式 (ab)2a22ab2
.b 我们还可以通过证明得到下列一些乘法公式:
(1)立方和公式 (ab)(a2ab2b)3a;3
b
(2)立方差公式 (ab)(a2ab2b)3a;3
b
(3)三数和平方公式 (abc)2a22
b2c2(abbc;) a
(4)两数和立方公式 (ab)3a33a2b3a2b;3
b
(5)两数差立方公式 (ab)3a33a2
b3a2b.b 对上面列出的五个公式,有兴趣的同学可以自己去证明. 例1 计算:(x1)(x1)(x2x1)(x2x1).
解法一:原式=(x21)(x21)2x2
=(x21)(x4x21) =x61.
解法二:原式=(x1)(x2x1)(x1)(x2x1) =(x31)(x31) =x61.
例2 已知abc4,abbcac4,求a2b2c2的值. 解: a2b2c2(abc)22(abbcac)8.
练 习 1.填空:
(1)
121219a4b(2b1
3
a)( ); (2)(4m )216m2
4m( );
(3 ) (a2bc)2a24b2c2
( ). 2.选择题:
(1)若x2
1
2
mxk是一个完全平方式,则k等于 ( (A)m2
(B)1212124m (C)3m (D)16m
(2)不论a,b为何实数,a2b2
2a4b8的值 ( (A)总是正数 (B)总是负数
(C)可以是零 (D)可以是正数也可以是负数
c ) )
1.1.3.二次根式
a0)的代数式叫做二次根式.根号下含有字母、且不能够开得尽方的式子称为无理式. 例如
3a
2b
2x
1,x2
y2 1.分母(子)有理化
把分母(子)中的根号化去,叫做分母(子)有理化.为了进行分母(子)有理化,需要引入有理化因式的概念.两个含有二次根式的代数式相乘,如果它们的积不含有二次根式,我们就说这两个代数式互为有理化因式
,例如
与
一般
地,
b与b互为有理化因式.
分母有理化的方法是分母和分子都乘以分母的有理化因式,化去分母中的根号的过程;而分子有理化则是分母和分子都乘以分母的有理化因式,化去分子中的根号的过程
在二次根式的化简与运算过程中,二次根式的乘法可参照多项式乘法进行,
a0,b0);而对于二次根式的除法,通常先写成分式的形式,然后通过分母有理化进行运算;二次根式的加减法与多项式的加减法类似,应在化简的基础上去括号与合并同类二次根式.
2
的意义
a
a,a0,
a,a0.
例1 将下列式子化为最简二次根式:
(1
(2
a0); (3
x0). 解: (1
(2
a0); (3
2x2xx0).
例2
(3. 解法一:
(3
)
=
解法二:
(3
)
1
. 2
例3 试比较下列各组数的大小:
(1
(2
解: (1
.
,
11
1,
10
1 又 4>2,
6+46+
22,
例4
化简:2004
2005.
(2
)∵
解:
2004
2005
=
2004
2004
=
=12004
2004
例 5 化简:(1
; (2 解:(1)原式
x1).
22.
1
(2)原式
x,
x∵0x1, 1
∴1x, x
1
所以,原式=x.
x例 6
已知xy
3x25xy3y2的值 . 解:
∵xy
2210,
xy
1, ∴3x25xy3y23(xy)211xy310211289.
练 习 1.填空: (1
__ ___;
(2
(xx的取值范围是;
(3
)__ ___; (4
)若x
22.选择题:
成立的条件是 ( (A)x2 (B)x0 (C)x2 (D)0x2
3
.若b,求ab的值.
4.比较大小:24(填“>”,或“<”).
)
1.1.4.分式
1.分式的意义
形如
AAA的式子,若B中含有字母,且B0,则称为分式.当M≠0时,分式具BBB
有下列性质:
AAM; BBMAAM. BBM
上述性质被称为分式的基本性质.
2.繁分式
a
mnp
像,这样,分子或分母中又含有分式的分式叫做繁分式.
cd
np5x4AB
例1 若,求常数A,B的值.
x(x2)xx2ABA(x2)Bx(AB)x2A5x4
解: ∵,
xx2x(x2)x(x2)x(x2)AB5,
∴
2A4,
解得 A2,B3.
111
例2 (1)试证:(其中n是正整数);
n(n1)nn1111 (2)计算:; 1223910
1111. (3)证明:对任意大于1的正整数n, 有 2334n(n1)2
11(n1)n1
(1)证明:∵,
nn1n(n1)n(n1)111
∴(其中n是正整数)成立.
n(n1)nn1
(2)解:由(1)可知
111 122391011111
( ) (1))
22391019
1=.
1010
(3)证明:∵
123134
1
n(n1) =(111111
23)(34)(n
n1) =11
2n1
,
又n≥2,且n是正整数,
∴1
n+1
一定为正数,
∴111
12334
n(n1)<2 . 例3 设ec
,且e>1,2c2-5ac+2a2a
=0,求e的值.
解:在2c2-5ac+2a2=0两边同除以a2,得 2e2-5e+2=0, ∴(2e-1)(e-2)=0,
∴e=1
2 <1,舍去;或e=2. ∴e=2.
练 习
1.填空题:
对任意的正整数n,1
n(n2)
(11nn2);
2.选择题:
若2xyxy23,则x
y
= (A)1 (B)54
64 (C)5
(D)53.正数x,y满足x2y22xy,求xy
xy
的值.
4.计算1121112334...99100
.
习题1.1
A 组
1.解不等式:
(1) x3; (2) x3x27 ; (3) xx16.
2.已知xy1,求x3y3
3xy的值. 3.填空:
(1
)(218(219=________;
(2
2,则a的取值范围是________;
)(
(3
________.
B 组
1.填空:
113a2ab
; (1)a,b,则2
2
233a5ab2b
x23xyy222
(2)若xxy2y0,则;
x2y2
2.已知:x
11
,y
的值. 23C 组
则 ( )
1.选择题:
(1)
(A)ab (B)ab (C)ab0 (D)ba0
( ) (A
(B
(C
) (D
)112
2.解方程2(x2)3(x)10.
xx11113.计算:. 132435911
1111
4.试证:对任意的正整数n,有< .
123234n(n1)(n2)4
(2
)计算
1.2 分解因式
因式分解的主要方法有:十字相乘法、提取公因式法、公式法、分组分解法,另外还应了解求根法及待定系数法.
1.十字相乘法
例1 分解因式:
(1)x2-3x+2; (2)x2+4x-12; (3)x2(ab)xyaby2; (4)xy1xy.
解:(1)如图1.2-1,将二次项x2分解成图中的两个x的积,再将常数项2分解成-1与-2的乘积,而图中的对角线上的两个数乘积的和为-3x,就是x2-3x+2中的一次项,所以,有
x2-3x+2=(x-1)(x-2).
1 x x 1 -1 -2 -ay -1
1 x x 1 6 -2 -by -2 图1.2-3 图1.2-1 图1.2-4 图1.2-2
说明:今后在分解与本例类似的二次三项式时,可以直接将图1.2-1中的两个x用1来表示(如图1.2-2所示).
(2)由图1.2-3,得
x2+4x-12=(x-2)(x+6). (3)由图1.2-4,得
x2(ab)xyaby2=(xay)(xby) (4)xy1xy=xy+(x-y)-1
=(x-1) (y+1) (如图1.2-5所示). 2.提取公因式法与分组分解法
例2 分解因式:
(1)x393x23x; (2)2x2xyy24x5y6. 解: (1)x393x23x=(x33x2)(3x9)=x2(x3)3(x3) =(x3)(x23). 或
x393x23x=(x33x23x1)8=(x1)38=
(x1)323
=[(x1)2][(x1)2(x1)222] =(x3)(x23).
(2)2x2xyy24x5y6=2x2(y4)xy25y6 =2x2(y4)x(y2)(y3)=(2xy2)(xy3).
或
2x2xyy24x5y6=(2x2xyy2)(4x5y)6
=(2xy)(xy)(4x5y)6 =(2xy2)(xy3).
3.关于x的二次三项式ax2+bx+c(a≠0)的因式分解.
若关于x的方程ax2bxc0(a0)的两个实数根是x1、x2,则二次三项式
x y
图1.2-5
-1 1
ax2bxc(a0)就可分解为a(xx1)(xx2).
例3 把下列关于x的二次多项式分解因式:
(1)x22x1; (2)x24xy4y2. 解: (1)令x22x1=0
,则解得x11
x21,
∴x22x
1=x(1x(1
=(x1x1.
(2)令x24xy4y2=0
,则解得x1(2
y,x1(2y, ∴x24xy
4y2=[x2(1y][x2(1y].
练 习
1.选择题:
多项式2x2xy15y2的一个因式为 ( )
(A)2x5y (B)x3y (C)x3y (D)x5y
2.分解因式:
(1)x2+6x+8; (2)8a3-b3;
(3)x2-2x-1; (4)4(xy1)y(y2x).
习题1.2
1.分解因式:
(1) a31; (2)4x413x29;
(3)b2c22ab2ac2bc; (4)3x25xy2y2x9y4.
2.在实数范围内因式分解:
(1)x25x3 ; (2
)x23;
(3)3x24xyy2; (4)(x22x)27(x22x)12.
3.ABC三边a,b,c满足a2b2c2abbcca,试判定ABC的形状.
4.分解因式:x2+x-(a2-a).
11