内容正文:
第02讲 根的判别式、根与系数关系
【学习目标】
1.探索一元二次方程的根与系数的关系.(重点)
2.不解方程利用一元二次方程的根与系数的关系解决问题.(难点)
【基础知识】
一.根的判别式
利用一元二次方程根的判别式(△=b2﹣4ac)判断方程的根的情况.
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:
①当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;
②当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;
③当△<0时,方程无实数根.
上面的结论反过来也成立.
二.根与系数的关系
(1)若二次项系数为1,常用以下关系:x1,x2是方程x2+px+q=0的两根时,x1+x2=﹣p,x1x2=q,反过来可得p=﹣(x1+x2),q=x1x2,前者是已知系数确定根的相关问题,后者是已知两根确定方程中未知系数.
(2)若二次项系数不为1,则常用以下关系:x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2,x1x2,反过来也成立,即(x1+x2),x1x2.
(3)常用根与系数的关系解决以下问题:
①不解方程,判断两个数是不是一元二次方程的两个根.②已知方程及方程的一个根,求另一个根及未知数.③不解方程求关于根的式子的值,如求,x12+x22等等.④判断两根的符号.⑤求作新方程.⑥由给出的两根满足的条件,确定字母的取值.这类问题比较综合,解题时除了利用根与系数的关系,同时还要考虑a≠0,△≥0这两个前提条件.
【考点剖析】
一.根的判别式(共4小题)
1.(2022•东坡区校级模拟)一元二次方程2x2﹣7x﹣1=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.不能确定
【分析】根据根的判别式公式,求该方程的判别式,根据结果的正负情况即可得到答案.
【解答】解:根据题意得:
Δ=(﹣7)2﹣4×2×(﹣1)
=49+8
=57
>0,
即该方程有两个不相等的实数根,
故选:A.
【点评】本题考查了根的判别式,正确掌握根的判别式公式是解题的关键.
2.(2022•兴化市模拟)已知一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当a+b+c=0时,方程有两个相等的实数根,则下列结论正确的是( )
A.b=c≠a B.a=b≠c C.a=c≠b D.a=b=c
【分析】利用根的判别式的意义得到Δ=b2﹣4ac=0,再把b=﹣(a+c)代入得到(a+c)2﹣4ac=0,所以a=c,b=﹣2a,由于a≠0,则a≠b,从而可对各选项进行判断.
【解答】解:∵方程有两个相等的实数根,
∴Δ=b2﹣4ac=0,
∵a+b+c=0,
即b=﹣(a+c),
∴(a+c)2﹣4ac=0,
∴(a﹣c)2=0,
∴a﹣c=0,即a=c,
∴b=﹣2a,
而a≠0,
∴a≠b.
故选:C.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
3.(2022•南京一模)若关于x的一元二次方程x2+3(m﹣2)x+2c﹣1=0有两个相等的实数根,则c的最小值是 .
【分析】由方程有两个相等的实数根可得出Δ=9(m﹣2)2﹣8c+4=0,解之即可得出结论.
【解答】解:∵方程x2+3(m﹣2)x+2c﹣1=0有两个相等的实数根,
∴Δ=9(m﹣2)2﹣8c+4=0,
∴(m﹣2)2,
∵(m﹣2)2≥0,
∴0,
∴c的最小值是.
故答案为:.
【点评】本题考查了根的判别式,牢记“当Δ=0时,方程有两个相等的实数根”是解题的关键.
4.(2022•邗江区校级开学)已知关于x的方程x2﹣(3k+1)x+2k2+2k=0.
(1)求证:无论k取何值,方程总有实数根;
(2)若等腰三角形 的底边长3,另两边长 恰好是这个方程的两根,求此三角形的周长.
【分析】(1)通过计算Δ=b2﹣4ac=(k﹣1)2,由偶次方的非负性可证明结论;
(2)由等腰三角形的性质可得该方程由两个相等的实数根,结合根的判别式可求解k值,再将k值代入方程,得到x2﹣4x+4=0,解方程求出两腰的长为2,又已知底边是3,则根据三角形的周长公式即可求解.
【解答】(1)证明:∵Δ=b2﹣4ac=[﹣(3k+1)]2﹣4•(2k2+2k)=k2﹣2k+1=(k﹣1)2≥0,
∴无论k取何值,方程总有实数根;
(2)解:∵等腰三角形的底边长3,
∴另两边长即为等腰三角形的腰长,
∵另两边长恰好是这个方程的两根,
∴该方程有两个相等的实数根,
∴Δ=b2﹣4ac=[﹣(3k+1)]2﹣4•(2k2+2k)=k2﹣2k+1=(k﹣1)2=0,
解得k=1,
将k=1