第七章 一元二次方程式的解法
7.4 節 一元二次方程式的公式解
7.4.1 節 一元二次方程式解的判別
例題 7.4.1-2
【練習】7.4.1-2
利用判別式判斷下列方程式解的情形:
(1) 3x2 x50 (2) 2x2 x8 160
(3) 4x2 12x90 (4) x22x70
例題 7.4.1-3
若一元二次方程式ax2 x4 80有兩相異解,試求a 的範圍。
詳解:
一元二次方程式ax2 x4 80有兩相異解,代表判別式b2 ac4 0 0
2 ac4 b
0 8 4
42 a 0 32 16 a
0 2
1 a (等號兩邊同除以 16)
1 2
a 1
2a (等號兩邊同乘以(-1),不等號方向相反)
2
1 a
即若ax2 x4 80有兩相異解,則
2
1
a 。
【練習】7.4.1-3
若一元二次方程式ax2 x3 90無解,試求a 的範圍。
例題 7.4.1-4
已知一元二次方程式x2 bx250有重根,試求b 之值。
詳解:
一元二次方程式x2 bx250有重根,代表判別式b2 ac4 0 0
2 ac4 b
0 25 1
24
b
0
2 100 b
2 100 b
10
b
即若x2 bx250有重根,則b10。
【練習】7.4.1-4
已知一元二次方程式x2 bx160有重根,試求b 之值。
7.4.2 節 用公式解一元二次方程式
例題 7.4.2-1
2 20
【練習】7.4.2-1
(2) a=4、b=29、c=-24
(4) a=-6、b=-1、c=40
例題 7.4.2-3 (重根)
【練習】7.4.2-3
a=1、b=-5、c=3
7.4 節 習題
習題 7.4-1
利用判別式判斷下列方程式解的情形:
(1) x2 x4 450 (2) x2 x2 110
(3) x2 x6 90 (4) x2 x10 250
習題 7.4-2
利用判別式判斷下列方程式解的情形:
(1) 2x2 x6 30 (2) 16x2 x8 10
(3) 2x2 x6 70 (4) 3x2 10x90
習題 7.4-3
若一元二次方程式ax2 x3 40有兩相異解,試求a 的範圍。
習題 7.4-4
已知一元二次方程式x2 bx90有重根,試求b 之值。
習題 7.4-5
利用公式求下列一元二次方程式的解。
(1) x2 x3 180 (2)x2 x19 600
習題 7.4-6
利用公式求下列一元二次方程式的解。
(1) 6x2 x7 20 (2)5x2 x9 20
(3) x2 x120 (4)12x213x30
習題 7.4-7
利用公式求下列一元二次方程式的解。
(1) x222x1210 (2)3x212x120
習題 7.4-8
利用公式求下列一元二次方程式的解。
(1) (x2)25(x2)50 (2)(x2)2 3(x2)50
7.5 節 一元二次方程式的應用題與綜合題
在前三節,我們學習了利用因式分解、配方法與公式解找出二元一次方程式的解,本 節我們將應用這些學到的方法,來處理應用問題。
利用因式分解求解:
將方程式因式分解成(axb)(cxd)0的形式,則解為
a x b、
c
d 。(a0,c0)
利用配方法求解:
將方程式配方成(xa)2 b的形式,則解為xa b。(b0) 利用公式求解:
方程式ax2bxc0,其解為
a ac b
x b
2
2 4
。(a0,b2 4ac0)
之前在例題7.1-1,我們只有在情境中列式,現在可以試著求出未知數之值了。
(3)列成方程式為 (x2)(x3)6
例題 7.5-3
如圖7.5-1,某正方形,若將其一邊長度 減少2 公分,另一邊長度變為 2 倍,則所 得新長方形面積比原正方形面積多32 平 方公分,試求原正方形邊長。
圖7.5-1 詳解:
令原正方形邊長為x 公分,則其面積為 x2平方公分。
新長方形邊長為(x2)公分與2x公分,面積為2x(x2)平方公分。
新長方形面積比原正方形面積多32 平方公分 列成方程式為 2x(x2)x2 32
32 4
2x2 xx2 0 32
2 x4
x
0 ) 4 )(
8
(x x
8
x 、
4
(邊長不可為負, 4
不合) 得原正方形邊長為8 公分。例題 7.5-4
(2) 紙片中間減去的小長方形:
長:x44x8(公分) 寬:(x8)44x16(公分)
128 24
) 16 )(
8
(x x x2 x
小長方形面積為(x224x128)平方公分
(3) 剩餘的紙片面積=原長方形紙片面積-小長方形面積
128 16
) 128 24
( ) 8
(x2 x x2 x x
剩餘的紙片面積為(16x128)平方公分。
(4) 剩餘紙片的面積,比剪去的小長方形紙片面積多128 平方公分
128 ) 128 24
( ) 128 16
( x x2 x 0 128 128 24
128
16x x2 x 0
384
2 40
x x
0 384
2 40x
x
0 ) 16 )(
24
(x x
24
x 、16 (若x16,則小長方形寬為0,故不合) 因此原長方形紙片之長為24 公分。
例題 7.5-6
邊長1 公尺的正方形後,可使剩下的長方形長
條螺旋形的線。自然界中,舉凡海螺的形狀、衛星雲圖中的颱風圖、蜘蛛網的形狀都與 這種螺旋線相當相似。
2 5
1 的數值大約是1.618,一個有趣的地方是,1.618 的倒數再加上 1,大約也是 1.618。
618 . 1
1 ≒0.618 0.61811.618
例題 7.5-8
如圖7.5-6,有一長 250 公分的梯子靠在牆上,若牆腳到梯頂的距 離比牆腳到梯腳的距離多50 公分,試求牆腳到梯腳的距離。
(牆與地面垂直,直角三角形斜邊平方等於兩股平方和)
圖7.5-6 詳解:
令牆腳到梯腳的距離為 x 公分,則牆腳到梯頂的距離為(x50)公分。
牆與地面垂直,因此可將梯子與牆面、地面所構成圖形視為直角三角形,斜邊長 為250 公分,兩股長分別為 x 公分與(x50)公分,如圖7.5-7。
直角三角形斜邊平方等於兩股平方和,可列式:
2 2
2 ( 50)
250 x x
2500 100
62500x2x2 x 2500 100
2
62500 x2 x 0 60000 100
2x2 x 0 30000
2 50x
x
0 ) 200 )(
150
(x x
150
x 、-200 (長度不可為負,負不合) 圖7.5-7 得牆腳到到梯腳的距離為150 公分。
例題 7.5-9
若買20 張,則總價為200204000,40004455,可知小明買的門票超過20 張。
設小明買的門票比20 張又多出 x 張,也就是(20x)張。則門票單價為(2005x)元。
總價=門票數
門票單價) 5 200 )(
20 (
4455 x x 5 2
100 4000
4455 x x 0 455 100
5x2 x 0 91
2 20x x
0 ) 7 )(
13
(x x ,得x13或x7
因此小明可能買了33 張或 27 張門票。
我們來驗算看看:
13
x ,則門票共33 張,單價為 135 元,總價為331354455,符合題意。
7
x ,則門票共27 張,單價為 165 元,總價為271654455,符合題意。
例題 7.5-12
此三個連續整數可能為-9、-10、-11 或 9、10、11。
例題 7.5-13
例題 7.5-14
一元二次方程式(axb)(cxd)0的解為-2 和 3,其中a0、c0,且 0
a
b 、 0
c
d ,
試求 c d
b a 之值。
詳解:
0 ) )(
(axb cxd 的解為-2 和 3
a、b、c、d 的關係為下列兩種情形之一:
(1) a(2)b0 或 c(3)d 0 (2) a(3)b0 或 c(2)d 0 情形(1):
0 )
2 (
b
a → 2ab0 → b2a → 2
a b
與題目 0
a
b 矛盾,可知正確的情形應為(2) 情形(2):
0 )
3 (
b
a → 3a b0 → b3a → ab 3
0 )
2 (
d
c → 2cd 0 → d 2c → 2
c d
1 2 3
c d a b
例題 7.5-15
7.5 節 習題
習題 7.5-1
試求下列各情境中的x 之值。
(1)某長方形的長為(2x5)公分,寬為2x公分,面積為36 平方公分。
(2)小美買了(2x3)顆蘋果,每顆蘋果售價都是 x 元,小美共花了35 元。
(3)(x1)與(x2)兩數的乘積為10。
習題 7.5-2
有一三角形,底為(5x3)公分,高為(x7)公分,面積為90 平方公分,試求其 底。
習題 7.5-3
如右圖,某長方形,其長為寬的3 倍多 1 公分,若將其 寬度變為2 倍,長度減少 4 公分,則得新正方形,面積 比原長方形面積多6 平方公分,試求原長方形的寬。
習題 7.5-4
如右圖,有三角形ABC,其中 B 為直角。已知AB x1、
3
BC 、CA x2,且直角三角形邊長有AB2BC2 CA2
的關係,試求三角形ABC 之周長。
在紙片中間剪去了一塊小長方形,使剩餘紙片的四 周寬度均為2 公分。若原長方形紙片之長為 x 公分,
試回答下列問題:
(1)原長方形的面積為何?(以 x 表示) (2)剪去的小長方形面積為何?(以 x 表示)
(3)剪去小長方形後,剩餘的紙片面積為何?(以 x 表示)
(4)若剩餘紙片的面積,比剪去的小長方形紙片面積多 36 平方公分,試求 原長方形紙片之長。
習題 7.5-6
若將一正方形的一邊減少2 公分,另一邊變成原來的 3 倍,則所得新長方形的面 積比原正方形的面積多20 平方公分,求原正方形的邊長是多少公分?
習題 7.5-7
如右圖,有一長260 公分的梯子靠在牆上,若牆腳到梯頂的距 離比牆腳到梯腳的距離多140 公分,試求牆腳到梯腳的距離。
(牆與地面垂直,直角三角形斜邊平方等於兩股平方和)
習題 7.5-8
端午節媽媽包了若干顆粽子,每 x 顆綁成一捆,恰可綁成3x捆,若吃掉4 捆後,
還剩粽子32 顆,請問媽媽總共包了幾顆粽子?
一袋糖果分給 x 人,每人分得(5x2)顆糖果且沒有剩下。若改為分給10 人,則 每人分得(x2)顆,剩下1 顆,請問這袋糖果共有幾顆?
習題 7.5-10
某游泳班預定招生20 人,每人收費 300 元,但人數若少於 20 人,每減少 1 人,
則每人要加收10 元。已知該游泳班共收到 5040 元,請問共有多少人參加?
習題 7.5-11
已知三個連續整數的平方和為77,試求此三個連續整數。
習題 7.5-12
若某一元二次方程式x2bxc0的兩根為3 和5,試求b、c 之值。
例題 7.5-13
若(x5)(x4)(x3)(x2)360,試求x2 x7 ?
第七章綜合習題
習題 1:
解下列一元二次方程式 (1) x2 x16 640
(2) x290
(3) 4x2 x5 10
(4) 4x219x50
(5) 6x2 x10
(6) 2x(x5)3(x5)0 (7) (x3)(3x4)5(3x4) (8) 53x2 x38 70
(9) (x2)(x6)9 (10) (x4)2 9x2
習題
2:
利用配方法,解下列一元二次方程式 (1) x2 x2 70
(2) x2 x8 30
(3) 4x2134 8x
(4) 41x2 x32 121 0
習題
3:
利用公式解,解下列一元二次方程式 (1) 2x2 x8 30
(2) 5x2 x4 30
(3) (x2)(2x5)15 (4) 23x2 x32 210
習題
4:
若 2
1 3 為方程式(2xa)2 b的解,則a b?
習題
5:
若x 1是方程式x23xk0的解,求k 值及方程式的另一根。
習題
6:
若方程式2x2 x8 50與(x2)2 m有相同的解,則m ?
習題
7:
若方程式x26xk0無解,則k的範圍為何?
習題
9:
有一三角形的底是(3x5)公分,高是(2x5)公分,且其面積是7 平方公分,則 底是多少公分?
習題
10:
若將一正方形的一邊減少2 公分,另一邊變成原來的 3 倍,則所得新長方形的面 積比原正方形的面積多20 平方公分,求原正方形的邊長是多少公分?
習題
11:
如右圖,在長20 公尺、寬 14 公尺的長方形草地內部開 闢一條等寬的十字形道路,已知道路與草地的長寬平行,
若剩下的草地面積為187 平方公尺,則十字形道路的 寬應是多少公尺?
習題
12:
如右圖,沿著正方形菜園的四周鋪上一條寬2 公尺的道 路,
若菜園面積與道路面積相等,問菜園的邊長為多少?
習題
13:
某補習班預定招收30 名學生,每人收費 1000 元,但人數若少於 30 人,則每減 少1 人,每人要加收 50 元。已知該補習班共收到 31200 元,請問共招收多少名 學生?
習題
14:
已知x2 x2 20,則(x1)2 ?
習題
15:
設(2x3)2 180的兩根為 a 、b,且ab,則a b?
基測與會考模擬試題
( ) 1. 如下列何者可為方程式91x2 53x60的解?【90(一)基測】
(A) -72 ˉ (B) -132 ˉ(C) 132 ˉ (D) 133
( ) 2. 如圖,有一個數學遊戲如下,由左方入口進入,按框框內的指示判斷正確 的路徑,則最後到達哪一個地方?【90(一)基測】
(A)甲 ˉ(B)乙 ˉ(C)丙 ˉ(D)丁
( ) 3. 如x2不是下列哪一個方程式的解?【93(一)基測】
(A) 3(x2)0 (B) 2x2 x3 2 (C) (x2)(x2)0 (D) x2 x20
( ) 4. 如 a 、b 為方程式x(3x7)0的兩根,且ab,則b a?【94(一)基測】
(A) 37 (B) 73 (C) 37 (D) 73
( ) 5. 已 知 方 程 式 x2 56250的 兩 根 為 75, 則 下 列 何 者 可 為 方 程 式
0 5616
2 x6
x 的解?【95(二)基測】
(A) x69 (B) x72 (C) x77 (D) x81
( ) 6. 將一元二次方程式x2 x6 50化成(xa)2 b的型式,則b?【96(一)基 測】
(A) -4 (B) 4 (C) -14 (D) 14
( ) 7. 用 配 方 法 將 y2x212x1化 成 y2(xh)2 k的 形 式 , 求 h k ?
【98(二)基測】
(A) 16 (B) 21 (C) -20 (D) -14
( ) 8. 若 a 為方程式(x 17)2 100的一根,b為方程式(y4)2 17的一根,且 a 、
b都是正數,則ab之值為何?【99(一)基測】
(A) 5 (B) 6 (C) 83 (D) 10 17
( ) 9. 關於方程式88(x2)2 95的兩根,下列判斷何者正確?【100(一)基測】
(A)一根小於 1,另一根大於 3 (B)一根小於-2,另一根大於 2 (C)兩根都小於 0 (D)兩根都大於 2
( ) 10. 用配方法將y2x24x6化成ya(xh)2 k的形式,求ahk之值為何?
【100(二)基測】
(A) 5 (B) 7 (C) -1 (D) -2
( ) 11. 小傑用長為 x 公分的竹筷去量一張長方形的紙,發現紙的長度比竹筷的兩 倍長少1 公分,寬比竹筷長多 2 公分。已知紙的面積為 3000 平方公分,
依題意下列哪一個一元二次方程式是正確的?【90(二)基測】
(A) (x2)(2x1)3000ˉ (B) (x2)(2x1)30000 (C) 2x2 x3 3002 (D) 2x2 x3 30020
( ) 12. 對於方程式(2x5)(x1)(3x2)(x1)根的敘述,下列何者正確?【91(一) 基測】
(A)方程式只有一根,而且這個根是正數 (B)方程式有兩根,而且兩根的正、負號相同 (C)方程式一根為正數,一根為負數
(D)方程式無解
( ) 13. 小風想利用一個遊戲的方法問出兩位朋友的年齡。他說:「將你的年齡,先 減5,再平方,最後加上 25。所出現的數字將會是你今天的幸運數字 喔!」阿珠說:「我是89 耶!」阿花說:「我的是 146!」若阿珠的年齡是 a ,阿花的年齡是b,則ab的值會落在下列哪一個範圍內?【91(二)基 測】
(A) 18ab21ˉ (B) 21ab24 (C) 24ab27ˉ (D) 27ab30 ( ) 14. 樂樂以配方法解2x2bxa0,可得
2 15 2
3
x 。求 a ?【91(二)基測】
(A) -6ˉ(B) -3ˉ(C) 6ˉ(D) 3
( ) 15. 下列有關 10的敘述,何者不正確?【92(一)基測】
(C) 10 2 5 (D) 104
( ) 16. 若一元二次方程式x2 x2 3230的兩根為 a 、b,且ab,則2a b?
【92(二)基測】
(A) -53 (B) 15 (C) 55 (D) 21
( ) 17. 利用配方法將4x2 8xa化成b(x c)23的形式,則abc?【93(二)基 測】
(A) 9 (B) 12 (C) 13 (D) 25
( ) 18. 已知x2 6xb0可配方成(x a)2 7的型式、請問x26xb2可配方成下列 何種型式?【94(二)基測】
(A) (x a)2 5 (B) (x a)2 9 (C) (x a2)2 9 (D) (x a2)2 5
( ) 19. 下列哪一個選項為方程式4x2 16x150的兩根?【95(一)基測】
(A) 23 、
2
5 (B) 23 、
2
5 (C) 23、
2
5 (D) 23 、
2
5
( ) 20. 若 a 、b為方程式(x29)2 247的兩根,則下列敘述何者正確?【95(一)基 測】
(A) a 為 247 的平方根 (B) ab為247 的平方根 (C) a29為247 的平方根 (D) 29b為247 的平方根 ( ) 21. 已知方程式 1)( 2) 0
(3x x
的兩根為 a 、b,其中ab,則下列哪一個選項 是正確的?【95(一)基測】
(A) 3a 6 (B) 2b6 (C) a b1 (D) a b1
( ) 22. 下列何者為一元二次方程式(2x3)(x1)(x1)(x3)的解?【96(一)基測】
(A) x0或x1 (B) x1或x 3
(C) x23或x 1 (D) x3或x=-23 或x 1
( ) 23. 關於方程式49x2 98x10的解,下列敘述何者正確?【97(一)基測】
(A)無解 (B)有兩正根 (C)有兩負根 (D)有一正根及一負根 ( ) 24. 若
、 為 方 程 式8 ) 2 ( 7
) 5 )(
3
(x x x x
的 兩 根 , 且, 則2 ?
【97(二)基測】
(A) 5 (B) 10 (C) -6 (D) -8
( ) 25. 若 a 、b為方程式x24(x1)1的兩根,且ab,則
b
a ?【98(一)基測】
(A) -5 (B)-4 (C) 1 (D) 3
( ) 26. 已知一元二次方程式x2 ax160的兩根均為整數,a0且 a 為二位數,
求 a 的個位數字與十位數字相差為何?【98(二)基測】
(A) 0 (B) 1 (C) 4 (D) 6
( ) 27. 若 一 元 二 次 方 程 式 ax(x1)(x1)(x2)bx(x2)2的 兩 根 為 0 、 2 , 則
b a 4
3 之值為何?【100 北北基】
(A) 2 (B) 5 (C) 7 (D) 8
( ) 28. 若方程式(3x c)2 600的兩根均為正數,其中 c 為整數,則 c 的最小值為 何?【100(二)基測】
(A) 1 (B) 8 (C) 16 (D) 61
( ) 29. 若一元二次方程式x2 x2 35990的兩根為 a 、b,且ab,則2ab之值 為何?【101 基測】
(A) -57 (B) 63 (C) 179 (D) 181 ( ) 30. 若一元二次方程式a(x b)2 7的兩根為 7
2 1
21 ,其中 a 、b為兩數,則
b
a 之值為何?【102 基測】
(A) 25 (B) 29 (C) 3 (D) 5
( ) 31. 如圖,有A 型、B 型、C 型三種不同的紙板,其 A 型:邊長為
公分(
為 圓周率)的正方形,共有 7 塊;B 型:長為
公分,寬為 1 公分的長方形,一個大長方形,請問拿掉的是哪一種紙板?【91(二)基測】
(A)A 型 ˉ(B)B 型 ˉ(C)C 型 ˉ(D)完全不用拿掉,就可排出一個大長方形 ( ) 32. 已知 a 、b為方程式 1) 680
5
(2x 2 的兩根,且ab,利用下表,求 a b
5 2 52
之值最接近下列哪一數?【94(二)基測】
(A) 0 (B) 2 (C) 37 (D) 52
( ) 33. 若b為正數且方程式x2xb0的兩根均為整數,則b可能為下列哪一數?
【96(二)基測】
(A) 23511 (B) 23711 (C) 25711 (D) 35711
習題解答
(1)
x33 2(2)
x2 11練習
7.4.2-43.答:
基測與會考模擬試題解答
9. 《答案》(A)
17. 《答案》(B)
26. 《答案》(C)
680 5 1
2a
、
1 6805
2b
→
1 680 ( 1 680) 2 680 52 5
2a b