二次方程应用题:练习题与分步解答 - 八年级数学

本页汇集了各种八年级二次方程应用题,并附有详细的分步解答和清晰的解释。展开每个问题下方的隐藏解答,领会将现实情境转化为数学模型所需的代数推理。

本页中的问题帮助学生掌握二次方程的核心应用,包括:

练习题与解答

  1. 两个正连续整数的乘积等于 56。求这两个整数。
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    两个连续整数的形式为:

    \[ x \quad \text{和} \quad x + 1 \]

    它们的乘积等于 56:

    \[ x(x + 1) = 56 \]

    求解并找出这两个数字 \( x \) 和 \( x + 1 \)。上述方程可以展开并写成如下标准形式:

    \[ x^{2} + x - 56 = 0 \]

    因式分解并求解:

    \[ (x - 7)(x + 8) = 0 \]

    解:\( x = 7 \) 或 \( x = -8 \)。

    因为题目说明数字必须是正数,所以 \( x = -8 \) 无效。因此,\( x = 7 \)。

    这两个正连续整数是 78(因为 \( 7 + 1 = 8 \))。

  2. 两个正连续整数的平方和等于 145。求这两个数字。
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    两个连续整数的形式为:

    \[ x \quad \text{和} \quad x + 1 \]

    它们的平方和等于 145:

    \[ x^{2} + (x + 1)^{2} = 145 \]

    展开并合并同类项,然后写成标准形式:

    \[ x^{2} + (x^{2} + 2x + 1) = 145 \] \[ 2x^{2} + 2x + 1 - 145 = 0 \] \[ 2x^{2} + 2x - 144 = 0 \]

    所有项除以 2 以简化方程:

    \[ x^{2} + x - 72 = 0 \]

    因式分解并求解:

    \[ (x + 9)(x - 8) = 0 \]

    解:\( x = -9 \) 或 \( x = 8 \)。

    由于题目指定了整数,因此只有 \( x = 8 \) 有效。

    这两个正连续数字是 89

  3. 一个长方形花园的长为 \( x + 2 \),宽为 \( x + 1 \),面积为 42.求该花园的周长。
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    长方形的面积等于长乘以宽,所以:

    \[ (x + 2)(x + 1) = 42 \]

    展开并合并同类项:

    \[ x^{2} + 3x + 2 = 42 \]

    两边减去 42,写成标准形式:

    \[ x^{2} + 3x - 40 = 0 \]

    因式分解并求解:

    \[ (x + 8)(x - 5) = 0 \]

    解:\( x = -8 \) 和 \( x = 5 \)。

    如果 \( x = -8 \),宽度(\( x+1 \))将是 -7,这在物理上是不可能的。只有 \( x = 5 \) 才能给出有效的正长和正宽。

    计算尺寸:

    • 长:\( x + 2 = 5 + 2 = 7 \)
    • 宽:\( x + 1 = 5 + 1 = 6 \)

    周长为 \( 2 \times \text{长} + 2 \times \text{宽} \):

    \[ 2(7) + 2(6) = 14 + 12 = 26 \]

    该花园的周长为 26

  4. 一个直角三角形的一条直角边比另一条直角边长 3 厘米。其斜边比较长的直角边长 3 厘米。斜边的长度是多少?
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    设 \( y \) 为较短直角边的长度。那么较长的直角边为:

    \[ y + 3 \]

    斜边比较长的直角边长 3 厘米,所以:

    \[ (y + 3) + 3 = y + 6 \]

    使用勾股定理(\( a^2 + b^2 = c^2 \)):

    \[ y^{2} + (y + 3)^{2} = (y + 6)^{2} \]

    展开平方并简化:

    \[ y^{2} + (y^{2} + 6y + 9) = y^{2} + 12y + 36 \]

    两边减去 \( y^2 + 12y + 36 \) 以形成标准的二次方程:

    \[ y^{2} - 6y - 27 = 0 \]

    因式分解并求解:

    \[ (y - 9)(y + 3) = 0 \]

    解:\( y = 9 \) 或 \( y = -3 \)。

    只有 \( y = 9 \) 有效,因为长度必须为正。

    斜边的长度为 \( y + 6 \):

    \[ 9 + 6 = 15 \text{ 厘米} \]
  5. 垂直向上抛出的物体离地面的高度 \( h \) 由 \( h = -16t^{2} + 64t + 32 \) 给出,其中 \( h \) 以英尺为单位,\( t \) 以秒为单位。物体在什么时间 \( t \) 时离地面 80 英尺?
    查看分步解答

    当 \( h = 80 \) 时,物体距离地面 80 英尺,因此将 80 代入方程:

    \[ -16t^{2} + 64t + 32 = 80 \]

    两边减去 80,写成标准形式:

    \[ -16t^{2} + 64t + 32 - 80 = 0 \] \[ -16t^{2} + 64t - 48 = 0 \]

    将整个方程除以 -16 以简化:

    \[ t^{2} - 4t + 3 = 0 \]

    因式分解并求解:

    \[ (t - 1)(t - 3) = 0 \]

    解:\( t = 1 \) 秒和 \( t = 3 \) 秒。

    解释:物体在上升途中于 \( t = 1 \) 秒时到达 80 英尺处,继续升至顶点,然后在下落途中于 \( t = 3 \) 秒时再次通过 80 英尺处。

  6. 一个长方形的面积等于 96 平方米。如果其周长等于 40 米,求该长方形的长和宽。
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    设 \( L \) 为长,\( W \) 为宽。根据面积:

    \[ L \times W = 96 \]

    周长为 40,由此得出:

    \[ 2L + 2W = 40 \]

    除以 2 并解出 \( L \):

    \[ L + W = 20 \implies L = 20 - W \]

    将 \( L \) 的这个表达式代入面积方程:

    \[ (20 - W) \times W = 96 \]

    展开并重新排列为标准二次形式:

    \[ 20W - W^{2} = 96 \implies W^{2} - 20W + 96 = 0 \]

    因式分解并求解:

    \[ (W - 8)(W - 12) = 0 \]

    解:\( W = 8 \) 或 \( W = 12 \)。

    现在,求出相应的长度:

    • 如果 \( W = 8 \),则 \( L = 20 - 8 = 12 \)。
    • 如果 \( W = 12 \),则 \( L = 20 - 12 = 8 \)。

    按照惯例,长通常是较长的一侧。因此,尺寸为 宽 = 8 米长 = 12 米

  7. 三角形的高比其对应的底长 3 英尺。三角形的面积是 54 平方英尺。求底和高。
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    设 \( b \) 为底。那么高为 \( b + 3 \)。使用三角形的面积公式(\( A = \frac{1}{2} \times \text{底} \times \text{高} \)):

    \[ 54 = \frac{1}{2} \times b \times (b + 3) \]

    两边乘以 2 以消去分数:

    \[ 108 = b(b + 3) \]

    展开并重写为标准二次方程:

    \[ b^{2} + 3b - 108 = 0 \]

    因式分解并求解:

    \[ (b + 12)(b - 9) = 0 \]

    解:\( b = -12 \) 或 \( b = 9 \)。

    由于底边长度必须为正,因此 \( b = 9 \)。

    高为 \( b + 3 = 9 + 3 = 12 \)。

    底为 9 英尺高为 12 英尺

  8. 三个正连续整数中第一项和第三项的乘积等于这三个整数中第二项的平方减去 1。求这三个整数。
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    设这三个正连续整数为 \( x \)、\( x + 1 \) 和 \( x + 2 \)。

    第一项和第三项的乘积为:

    \[ x(x + 2) = x^{2} + 2x \]

    第二个整数平方减 1 为:

    \[ (x + 1)^{2} - 1 = (x^{2} + 2x + 1) - 1 = x^{2} + 2x \]

    注意到两个代数表达式都简化为 \( x^2 + 2x \)。这就构成了方程:

    \[ x^{2} + 2x = x^{2} + 2x \]

    由于这得出 \( 0 = 0 \),它是一个代数恒等式。这意味着该方程对所有实数 \( x \) 都成立。

    因此,任意一组三个正连续整数都满足此条件(例如 1、2、3 或 10、11、12)。

  9. 两个正数的乘积等于 2,它们的差等于 \( \frac{7}{2} \)。求这两个数。
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    设 \( x \) 为较小的数。既然它们的差是 \( \frac{7}{2} \),则较大的数是 \( x + \frac{7}{2} \)。

    它们的乘积为 2:

    \[ x \left( x + \frac{7}{2} \right) = 2 \]

    展开表达式:

    \[ x^{2} + \frac{7}{2} x = 2 \]

    两边减去 2,重写为标准的二次方程:

    \[ x^{2} + \frac{7}{2} x - 2 = 0 \]

    整个方程乘以 2 以消去分数:

    \[ 2x^{2} + 7x - 4 = 0 \]

    对二次方程进行因式分解:

    \[ (2x - 1)(x + 4) = 0 \]

    解:\( x = \frac{1}{2} \) 或 \( x = -4 \)。

    题目要求的是数,所以较小的数是 \( x = \frac{1}{2} \)。

    较大的数是 \( \frac{1}{2} + \frac{7}{2} = \frac{8}{2} = 4 \)。

    这两个数是 \( \frac{1}{2} \)4

  10. 三个连续整数的平方和等于 77。这三个整数是多少?
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    设这三个连续整数为 \( x \)、\( x + 1 \) 和 \( x + 2 \)。

    它们的平方和为 77:

    \[ x^{2} + (x + 1)^{2} + (x + 2)^{2} = 77 \]

    展开平方:

    \[ x^{2} + (x^{2} + 2x + 1) + (x^{2} + 4x + 4) = 77 \]

    合并同类项:

    \[ 3x^{2} + 6x + 5 = 77 \]

    两边减去 77 以形成标准的二次方程:

    \[ 3x^{2} + 6x - 72 = 0 \]

    将整个方程除以 3 以简化:

    \[ x^{2} + 2x - 24 = 0 \]

    因式分解并求解:

    \[ (x + 6)(x - 4) = 0 \]

    解:\( x = -6 \) 或 \( x = 4 \)。

    因为题目要求的是整数(且不限制必须为正数),所以有两组合适的答案。

    • 当 \( x = 4 \) 时,整数是 4、5、6
    • 当 \( x = -6 \) 时,整数是 -6、-5、-4

链接与参考资料