内容正文:
专题03 一元二次方程根与系数的关系、二次函数的最值问题
现行初中数学教材主要要求学生掌握一元二次方程的概念、解法及应用,而一元二次方程的根的判断式及根与系数的关系,在高中教材中的二次函数、不等式及解析几何等章节有着许多应用.本节将对一元二次方程根的判别式、根与系数的关系进行阐述.二次函数是初中函数的主要内容,也是高中学习的重要基础.在初中阶段大家已经知道:二次函数在自变量取任意实数时的最值情况(当时,函数在处取得最小值,无最大值;当时,函数在处取得最大值,无最小值.
1、 知识结构思维导图
2、 学法指导与考点梳理
1、一元二次方程的根的判断式
一元二次方程,用配方法将其变形为:
(1) 当时,右端是正数.因此,方程有两个不相等的实数根:
(2) 当时,右端是零.因此,方程有两个相等的实数根:
(3) 当时,右端是负数.因此,方程没有实数根.
由于可以用的取值情况来判定一元二次方程的根的情况.因此,把叫做一元二次方程的根的判别式,表示为:
2、一元二次方程的根与系数的关系
一元二次方程的两个根为:
所以:,
定理:如果一元二次方程的两个根为,那么:
3、 重难点题型突破
例1.(1)一元二次方程根的情况是( )
A.有两个相等的实数根 B.只有一个实数根
C.有两个不相等的实数根 D.没有实数根
【答案】C
【分析】
先将一元二次方程化成一般形式,再利用根的判别式即可得.
【详解】
解:将一元二次方程化成一般形式为,
此方程根的判别式为,
则此方程有两个不相等的实数根,
故选:C.
【点睛】
本题考查了一元二次方程根的判别式,熟练掌握一元二次方程根的判别式是解题关键.
(2)下列一元二次方程中,有两个不相等的实数根的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
利用一元二次方程根的判别式逐项判断即可得.
【详解】
A、方程的根的判别式为,则方程有两个相等的实数根,此项不符题意;
B、方程的根的判别式为,则方程没有实数根,此项不符题意;
C、方程的根的判别式为,则方程没有实数根,此项不符题意;
D、方程的根的判别式为,则方程有两个不相等的实数根,此项符合题意;
故选:D.
【点睛】
本题考查了一元二次方程根的判别式,熟练掌握一元二次方程根的判别式是解题关键.
(3)已知,为一元二次方程的两根,那么的值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】C
【分析】
利用一元二次方程解的定义和韦达定理可得,,将整理成,代入即可求解.
【详解】
解:∵,为一元二次方程的两根,
∴,,
∵,
故选:C.
【点睛】
本题考查一元二次方程的解、韦达定理,掌握一元二次方程的解的定义和韦达定理是解题的关键.
例2.(1)已知二次函数(,)的图象经过点,,与x轴交于点,点(点A在点B的左侧).若,则有下列结论:①,,②,③.其中正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【分析】
①将点,,代入抛物线表达式得:,由得:,求出、的表达式,即可求解;②,则,故;③由①知,,,则右侧交点在和之间,即可求解.
【详解】
解:①将点,,代入抛物线表达式得:,
由得:③,
则③①得:,故,
①②得:,
故①正确,符合题意;
②,
由③式得:,
故,
故②正确,符合题意;
③由①知,,,
则右侧交点在和之间,
即,
故③正确,符合题意;
故选:D.
【点睛】
本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴的交点、顶点等点坐标的求法,及这些点代表的意义及函数特征.
(2)如图,已知抛物线的对称轴在轴右侧,抛物线与轴交于点和点,与轴的负半轴交于点,且,则下列结论:①;②;③;④当时,在轴下方的抛物线上一定存在关于对称轴对称的两点,(点在点左边),使得.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】
依据抛物线的图像和性质,根据题意结合二次函数图象与系数的关系,逐条分析结论进行判断即可
【详解】
①从图像观察,开口朝上,所以,
对称轴在轴右侧,所以,
图像与轴交点在x轴下方,所以
,所以①不正确;
②点和点,与轴的负半轴交于点,且
设代入,得:
,所以②正确;
③,
设抛物线解析式为:过
,所以③正确;
④如图:设交点为P,对称轴与x轴交点为Q,顶点为D,
根据抛物线的对称性, 是等腰直角三角形,
,
,
又对称轴
由顶点坐标公式可知
由题意,解得 或者
由①知,所以④不正确.
综上所述:②③正确共2个
故选B.
【点睛】
本题考查了二次函数图象与系数的关系,利用了数形结合的思想,二次函数(a≠0),a的符号由抛物线的开口决定;b的符号由a及对称轴的位置确定;c的符号由抛物线与y轴交