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
[课标解读]1.一元二次方程的概念.2.一元二次方程的解法.3.一元二次方程根与系数的关系.
知识点一 一元二次方程的解集
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),其判别式Δ=b2-4ac.
(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∅.
一元二次方程的基本特征有两个:一是最高次幂,其指数为2;二是二次项系数不为0.判断方程解的情况,需依据判别式的符号.若二次项系数含有参数,则需要对参数进行分类讨论.
知识点二 一元二次方程根与系数的关系
当一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解不是空集时,这个方程的解可以记为x1=,x2=,则有
(1)如果方程x2+px+q=0的两个根为x1,x2,那么x1+x2=-p,x1x2=q.
(2)以两个数x1,x2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是x2-(x1+x2)x+x1x2=0.
1.下列实数中,是方程x2-4=0的解集的是( )
A.{1,-1} B.{2,-2}
C.{3,2} D.{4,-2}
B [移项得x2=4,开方得x=±2,
∴x1=2,x2=-2.
解集为{2,-2 },故答案为B.]
2.(多选)(2021·全国同步练习)一元二次方程x2-3x+2=0的两根分别为x1,x2,则下列结论正确的是( )
A.x1=-1,x2=2
B.x1=1,x2=-2
C.x1+x2=3
D.x1x2=2
CD [因为一元二次方程x2-3x-2=0的两根分别为x1,x2,所以由根与系数关系得:x1+x2=3,x1x2=2,故选CD.]
3.(多选)若一元二次方程x2=m有解,则m的取值可以是( )
A.正数 B.负数
C.一切实数 D.零
AD [当m≥0时,一元二次方程x2=m有解.故m可以是正数或0.]
4.方程x2-2x+3=0的解集是__________.
解析: ∵Δ=(-2)2-4×3=-8<0,∴方程的解集为∅.
答案: ∅
题型一 求一元二次方程的解集
用适当的方法求下列方程的解集.
(1)x2-2x-8=0;
(2)2x2-7x+6=0;
(3)(x-1)2-2x+2=0.
点拨: 根据方程的特征,合理选用配方法、公式法或因式分解法解方程.
解析: (1)方法一 移项,得x2-2x=8.配方,得(x-1)2=9.由此可得x-1=±3.
∴x1=4,x2=-2.∴方程的解集为{-2,4}.
方法二 原方程可化为(x-4)(x+2)=0,
∴x-4=0或x+2=0.∴x1=4,x2=-2.
∴方程的解集为{-2,4}.
(2)方法一 原方程可化为(x-2)(2x-3)=0,
∴x-2=0或2x-3=0.∴x1=2,x2=.
∴方程的解集为.
方法二 ∵a=2,b=-7,c=6,∴Δ=b2-4ac=1>0.
∴x==,即x1=2,x2=.
∴方程的解集为.
(3)原方程可化为(x-1)2-2(x-1)=0.
因式分解,得(x-1)(x-1-2)=0.∴x-1=0或x-3=0.∴x1=1,x2=3.∴方程的解集为{1,3}.
解一元二次方程时,首先考虑用直接开平方法或因式分解法求解,如果不能用这两种方法,再考虑用公式法或配方法.公式法是解一元二次方程的通用方法,可以解所有的一元二次方程.
即时练1.(2021·全国同步练习)求下列方程的解集:
(1)3x2+8x-3=0;
(2)x2+3x-1=0;
(3)(x+4)2=5(x+4);
(4)(x-1)2-2(x-1)=15.
解析: (1)因式分解法:(3x-1)(x+3)=0,
∴3x-1=0或x+3=0,
解得:x=或x=-3,
∴方程的解集为:.
(2)公式法:∵Δ=32-4×1×(-1)=13>0,
∴x1=,x2=.
∴方程的解集为:.
(3)因式分解法:(x+4)[(x+4)-5]=0,
即(x+4)(x-1)=0,∴x+4=0或x-1=0,
解得x=-4或x=1,∴方程的解集为:{-4,1}.
(4)因式分解法:方程化为(x-1)2-2(x-1)-15=0,
∴[(x-1)-5][(x-1)+3]=0,
∴(x-6)(x+2)=0,
∴x-6=0或x+2=0,
解得x=6或x=-2,
∴方程的解集为:{-2,6}.
题型二 一元二次方程根的判别式的应用
已知关于x的方程(m+1)x2+2mx+m-3=0有实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)m为何值时,方程有两个相等的实数根?并求出这两个实数根.
点拨: (1)方程的二次项系数为m+1,因此不确定方程是否为一元二次方程,需对m+1与0的关系进行讨论.