内容正文:
一元二次方程
1. 一元二次方程的概念:通过化简后,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的整式方程,叫做一元二次方程.
2. 一元二次方程的一般式:.
3. 一元二次方程的解:使一元二次方程左右两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解,也叫做一元二次方程的根.
4. 一元二次方程根的判别式
一元二次方程中,叫做一元二次方程的根的判别式,通常用“△”来表示,即.
(1)当时,一元二次方程有2个不相等的实数根;
(2)当时,一元二次方程有2个相等的实数根;
(3)当时,一元二次方程没有实数根.
5. 一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)
如果一元二次方程的实数根分别为、,则,.
证明:若一元二次方程有两个实数根,
,
则,
.
一元二次方程的根的判别式都成立,主要应用有以下几个:
(1)不需要解方程就可以判定方程根的情况;
(2)根据系参数的性质确定根的范围;
(3)解与根有关的证明题;
(4)已知方程的一个根,不需要解方程求另一个根与参数系数;
(5)已知方程,求含有两根对称式的代数式的值及有关未知数系数;
(6)已知方程两个根,求以方程两根或其代数式为根的一元二次方程.
例1:根的判别式的应用
(1)
(2)
【解答】(1)两个不相等的实数根;(2)两个实数根.
【解析】(1)在中,,
,
∴方程有两个不相等的实数根;
(2)方程是一元二次方程,常数项为0,
无论取任何实数,均为非负数,
,故方程有两个实数根.
例2:根的判别式的逆运用
关于的一元二次方程.
(1)k为何值时,方程有两个不相等的实数根?
(2)k为何值时,方程有两个相等的实数根?
(3)k为何值时,方程没有实数根?
【解答】见解析
【解析】.
(1)∵方程有两个不相等的实数根,
∴,即,解得;
(2)∵方程有两个相等的实数根,
,即,解得;
(3)∵方程没有实数根,
,即,解得.
例3:通过根的判别式推理论证
求证:关于的方程没有实数根.
【解答】见解析
【解析】
∵不论m取任何实数,,∴,即,
巩固练习
一.选择题
1. 已知一元二次方程a(x+m)2+n=0(a≠0)的两根分别为﹣3,1,则方程a(x+m﹣2)2+n=0(a≠0)的两根分别为( )
A.1,5 B.﹣1,3 C.﹣3,1 D.﹣1,5
【解答】B
【解析】∵一元二次方程a(x+m)2+n=0(a≠0)的两根分别为﹣3,1,
∴方程a(x+m﹣2)2+n=0(a≠0)中x﹣2=﹣3或x﹣2=1,
解得:x=﹣1或3,
即方程a(x+m﹣2)2+n=0(a≠0)的两根分别为﹣1和3.
2. 已知一元二次方程的两根都满足,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解答】C
【解析】设,
则,
解得.
3. 若x为任意实数,且M=(7﹣x)(3﹣x)(4﹣x2),则M的最大值为( )
A.10 B.84 C.100 D.121
【解答】C
【解析】M=(7﹣x)(3﹣x)(2+x)(2﹣x)
=[(7﹣x)(2+x)]•[(3﹣x)(2﹣x)]
=(﹣x2+5x+14)(x2﹣5x+6)
=﹣(x2﹣5x)2+8(x2﹣5x)+84
=﹣[(x2﹣5x)﹣4]2+100,
∵﹣1<0,
∴M的最大值为100.
4. 已知x,y为实数,且满足x2﹣xy+4y2=4,记u=x2+xy+4y2的最大值为M,最小值为m,则M+m=( )
A. B. C. D.
【解答】C
【解析】∵x2﹣xy+4y2=4,
∴x2+4y2=xy+4,
∴u=x2+xy+4y2=2xy+4,
∵5xy=4xy+(x2+4y2﹣4)=(x+2y)2﹣4≥﹣4,当且仅当x=﹣2y,
即,或时等号成立.
∴xy的最小值为,u=x2+xy+4y2=2xy+4的最小值为,即.
∵3xy=4xy﹣(x2+4y2﹣4)=4﹣(x﹣2y)2≤4,当且仅当x=2y,
即或时等号成立.
∴xy的最大值为,u=x2+xy+4y2=2xy+4的最大值为,即.
.
或由x2﹣xy+4y2=4,得x2+4y2=xy+4,u=x2+xy+4y2=2xy+4.
设xy=t,若x=0,则μ=4;x≠0时,,将代入x2﹣xy+4y2=4,
得,即x4﹣(t+4)x2+4t2=0,…①
由△=(t+4)2﹣16t2≥0,解得.
将代入方程①,解得代入方程①,解得,.
∴xy的最大值为,最小值为.
因此,.
二.填空题
5.已知a是方程x2﹣2013x+1=0一个根,求a2﹣2012a的值为 2012 .
【解答】解:∵a是方程x2﹣2013x+1=0的一个根,
∴a2﹣2013a+1=0,
∴a2=2013a﹣1,
∴原式=2013a﹣1﹣2012aa1
1
1
=2013﹣1
=2012.
故答案为:201