内容正文:
2.1.2 一元二次方程的解集及其根与系数的关系
学习目标 1.了解一元二次方程的概念,能用配方法求一元二次方程的解集.2.掌握一元二次方程的求根公式并能熟练应用.3.理解一元二次方程根与系数的关系.
知识点一 一元二次方程的有关概念
形如ax2+bx+c=0的方程为一元二次方程,其中a,b,c为常数,且a≠0. 其中二次项是ax2,一次项是bx,c是常数项,a,b分别称为二次项系数和一次项系数.[来源:学。科。网]
知识点二 一元二次方程的解法
直接开平方法
形如(x-k)2=t(t≥0)的方程,两边开平方,转化为两个一元一次方程.
配方法
把一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)通过配方化成(x-k)2=t(t≥0)的形式,再用直接开平方法求解.
公式法
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)满足b2-4ac≥0,利用求根公式x=.
因式分解法
一元二次方程的一边为0,另一边分解成两个一次因式的乘积,即可化成(x+m)(x+n)=0(a≠0)的形式,即可解得两根为:x1=-m,x2=-n.
知识点三 一元二次方程根与系数的关系
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根分别为x1,x2,则x1+x2=-,x1x2=.
1.方程ax2+bx+x=0是一元二次方程.( × )
2.方程x2-2x-1=0的解集为{-1,1}.( × )
3.若x1,x2是方程x2-3x=0的两个根,则x1x2无法计算.( × )
4.关于x的一元二次方程x2+2x+m=0有两个相等的实数根,则m=1.( √ )
一、配方法求方程的解集
例1 利用配方法解方程2x2-4x-30=0.
解 ∵2x2-4x-30=0,
∴2x2-4x+2=32,∴x2-2x+1=16,
∴(x-1)2=42,∴x1=5,x2=-3.
反思感悟 用配方法解一元二次方程的步骤:
(1)化二次项系数为1,即方程两边都除以二次项系数.
(2)移项:把常数项移到方程的右边.
(3)配方:方程两边都加上一次项系数一半的平方,把左边配成完全平方的形式.
(4)开方:方程两边同时开方(直接开平方法),目的是为了降次,得到一元一次方程.
(5)得解:如果右边是非负数,就可以进一步通过直接开平方法来求出它的解,如果右边是一个负数,则判定此方程无实数解.
跟踪训练1 一元二次方程y2-y-=0配方后可化为( )
A.2=1 B.2=1
C.2= D.2=
答案 B
解析 由y2-y-=0,得y2-y=,所以y2-y+=1,即2=1,故选B.
二、一元二次方程根的个数判断
例2 一元二次方程(x+1)(x-3)=2x-5根的情况是( )
A.无实数根
B.有一个正根,一个负根
C.有两个正根,且都小于3
D.有两个正根,且有一根大于3
答案 D
解析 (x+1)(x-3)=2x-5,整理得x2-2x-3=2x-5,
则x2-4x+2=0,(x-2)2=2,
解得x1=2+>3,x2=2->0,
故有两个正根,且有一根大于3.
故选D.
反思感悟 在使用根的判别式解决问题时,要注意:
(1)一元二次方程的解的情况分为“无实根”、“有两个相等的实根”、“有两个不等的实根”三种情况,注意与判别式的对应关系;
(2)利用根的判别式确定字母系数的取值范围时,不要漏掉二次项系数不为0这个隐含条件,否则容易出错.
跟踪训练2 若一元二次方程x2-2x+m=0有两个不相同的实数根,则实数m的取值范围是( )
A.m≥1 B.m≤1
C.m>1 D.m<1
答案 D
解析 ∵方程x2-2x+m=0有两个不相同的实数根,
∴Δ=(-2)2-4m>0,解得m<1.
故选D.
三、一元二次方程根与系数的关系
例3 已知关于x的一元二次方程x2+(2m+1)x+m2-2=0.
(1)若该方程有两个实数根,求m的最小整数值;
(2)若方程的两个实数根为x1,x2,且(x1-x2)2+m2=21,求m的值.
解 (1)根据题意得Δ=(2m+1)2-4(m2-2)≥0,
解得m≥-,
∴m的最小整数值为-2.
(2)根据题意得x1+x2=-(2m+1),x1x2=m2-2,
∵(x1-x2)2+m2=21,
∴(x1+x2)2-4x1x2+m2=21,
∴(2m+1)2-4(m2-2)+m2=21,
整理得m2+4m-12=0,即m2+4m+4=16,
∴(m+2)2=16,解得m1=2,m2=-6,
∵m≥-,∴m的值为2.
反思感悟 应用一元二次方程根与系数的关系时,要注意以下几点:
(1)当一元二次方程不是一般形式时,要先化为一般形式.
(2)应用时,不要漏掉“-”号.
(3)应用根与系数的关系公式前,首先确定判别式Δ的值,Δ≥0是应用公式的前提.
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