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
学习任务目标
1.理解一元二次方程的定义,并会求一元二次方程的解集.
2.掌握一元二次方程的根的判别式,并会用其判断根的个数.
3.掌握一元二次方程根与系数的关系,并会用其求一些关于方程两根的代数式的值.
关于x的一元二次方程x2+x+1=0的根的情况是( )
A.有两个不等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.没有实数根
D.无法确定
C 解析:因为x2+x+1=0,
所以Δ=12-4×1×1=-3<0,
所以该方程无实数根.
知识点一 一元二次方程的定义
形如ax2+bx+c=0的方程为一元二次方程,其中a,b,c是常数,且a≠0.
[微训练]
(多选题)关于x的方程mx2-4x-m+5=0,以下说法正确的是( )
A.当m=0时,方程只有一个实数根
B.当m=1时,方程有两个相等的实数根
C.当m=-1时,方程没有实数根
D.当m=2时,方程有两个不相等的实数根
AB 解析:当m=0时,方程化为-4x+5=0,解得x=,此时方程只有一个实数根,A正确;
当m=1时,方程化为x2-4x+4=0,因为Δ=(-4)2-4×1×4=0,所以此时方程有两个相等的实数根,B正确;
当m=-1时,方程化为-x2-4x+6=0,因为Δ=(-4)2-4×(-1)×6>0,所以此时方程有两个不相等的实数根,C错误;
当m=2时,方程化为2x2-4x+3=0,因为Δ=(-4)2-4×2×3=-8<0,所以此时方程无实数根,D错误.故选AB.
知识点二 一元二次方程的解法
1.配方法
(1)一般地,方程x2=t:①当t>0时,解集为{-,};②当t=0时,解集为{0};③当t<0时,解集为∅.
(2)一般地,方程(x-k)2=t:①当t>0时,解集为 {k-,k+};②当t=0时,解集为{k};③当t<0时,解集为∅.
2.公式法
方程ax2+bx+c=0(a≠0),
(1)当Δ=b2-4ac>0时,方程的解集为;
(2)当Δ=b2-4ac=0时,方程的解集为;
(3)当Δ=b2-4ac<0时,方程的解集为∅.
3.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a(x+m)·(x+n)=0(a≠0)的形式,即可解得两根为:x1=-m,x2=-n.
[微训练]
1.用配方法解方程x2-8x+5=0,将其化为(x+a)2=b的形式,正确的是( )
A.(x+4)2=11 B.(x+4)2=21
C.(x-8)2=11 D.(x-4)2=11
D 解析:因为x2-8x+5=0,所以x2-8x=-5,所以x2-8x+16=-5+16,所以(x-4)2=11.故选D.
2.用公式法解方程6x-8=5x2时,a,b,c的值分别是( )
A.5,6,-8 B.5,-6,-8
C.5,-6,8 D.6,5,-8
C 解析:原方程可化为5x2-6x+8=0,所以a=5,b=-6,c=8.故选C.
3.已知集合A={x|x2-25=0},B={x|x2-x-30=0},则A∩B为( )
A.{5} B.{-5} C.{5,-5,6} D.∅
B 解析:因为A={5,-5},B={x|(x-6)(x+5)=0}={-5,6},所以A∩B={-5}.
知识点三 一元二次方程根的判别式
一般地,Δ=b2-4ac称为一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的判别式.当Δ>0 时,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实数根;当Δ=0时,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个相等的实数根;当Δ<0时,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根.
[微训练]
若关于x的一元二次方程x2+4x+k=0有两个实数根,则k的取值范围是________.
(-∞,4] 解析:因为一元二次方程x2+4x+k=0有两个实数根,所以Δ=16-4k≥0,即k≤4.
知识点四 一元二次方程根与系数的关系
如果一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根是x1,x2,那么x1+x2=-,x1·x2=.
[微训练]
已知一元二次方程的两根分别是4和-5,则这个一元二次方程可以是( )
A.x2-6x+8=0 B.x2+9x-1=0
C.x2-x-6=0 D.x2+x-20=0
D 解析:设所求方程为ax2+bx+c=0(a≠0),则由题意,可得4+(-5)=-,4×(-5)=,即=1,=-20,验证四个选项,只有D项符合条件.
一元二次方程的解法
【例1】用直接开平方法求下列一元二次方程的解集.
(1)4y2-25=0;
(2)3x2-x=15-x.
解:(1)移项,得4y2=25.
两边都除以4,得y2=.
解得y1=,