内容正文:
项目3 活用韦达定理
探究1
运用运算法则和基本性质解决问题
1. 设x1,x2是方程2x2 - 9x + 6 = 0的两个根,求下列各式的值.
(1).
解:由x1,x2是方程2x2 - 9x + 6 = 0 的两个根,得x1 + x2 = ,
x1x2 = 3.
(1) = = = .
(2)x12 + x22.
解:(2) = (x1 + x2)2 - 2x1x2 = - 2 × 3 = .
(3)(x1 - 3)(x2 - 3).
解:(3)(x1 - 3)(x2 - 3)
= x1x2 - 3(x1 + x2) + 9
= 3 - 3 × + 9 = .
(4)x1 - x2.
解:(4)x1 - x2 = = = .
2. 已知a,b是方程x2 - x - 1 = 0的两根,求代数式2a2 + 3b2 + (a + 6)(b + 7) - 30的值.
由a,b是方程x2 - x - 1 = 0的两根,得a2 - a - 1 = 0,b2 - b - 1 = 0,a + b = 1,ab = -1.所以a2 = a + 1,b2 = b + 1.
所以原式 = 2(a + 1) + 3(b + 1) + ab + 7a + 6b + 42 - 30
= 9a + 9b + ab + 17 = 9(a + b) + ab + 17
= 9 - 1 + 17 = 25.
解:
3. 已知mn ≠ 1,且5m2 + 2 010m + 9 = 0,9n2 + 2 010n + 5 = 0,求的值.
解:将9n2 + 2 010n + 5 = 0两边同除以n2,
得5 × + 2 010 × + 9 = 0,
结合5m2 + 2 010m + 9 = 0可得m和是关于x的方程5x2 + 2 010x + 9 = 0的两个实数根,所以m · = ,即 = .
利用韦达定理求代数式的值常用到以下变形:
解题通法
①x12 + x22 = (x1 + x2)2 - 2x1x2;
②(x1 - x2)2 = (x1 + x2)2 - 4x1x2;
③
④x1 x22 + x12x2 = x1x2(x1 + x2);
⑤
⑥x13 + x23 = (x1 + x2)3 - 3x1x2(x1 + x2).
探究2
运用几何图形推导乘法公式
4. 已知关于x的一元二次方程x2 - x + 2m - 4 = 0有两个实数根x1,x2.
(1)若x1x2 < 2,求m的取值范围.
解:根据题意得Δ = (-1)2 - 4 × 1 × (2m - 4) ≥ 0,x1 + x2 = 1, x1x2 = 2m - 4.
解得m ≤ .
(1)因为x1x2 < 2,所以2m - 4 < 2,解得m < 3.所以m ≤ .
(2)若方程的两根满足(x1 - 3)(x2 - 3) = m2 - 1,求m的值.
解:(2)因为(x1 - 3)(x2 - 3) = m2 - 1,
所以x1x2 - 3(x1 + x2) + 9 = m2 - 1,即2m - 4 - 3 + 9 = m2 - 1.
解得m = 3或-1.所以m = -1.
(3)若方程的两个根一个大于2、另一个小于2,求m的取值范围.
解:(3)由方程的两个根一个大于2、另一个小于2
可得(x1 - 2)(x2 - 2) < 0,
则x1x2 - 2(x1 + x2) + 4 < 0,
即2m - 4 - 2 + 4 < 0,
解得m < 1.所以m < 1.
解题通法
利用韦达定理解决一元二次方程根的问题时,先表示x1x2,x1 + x2,再整体代入求解.特别注意,使用韦达定理时,需要保证一元二次方程有实数根,即Δ ≥ 0.
探究3
算理的灵活运用及拓展
5. 已知△ABC的两边AB,AC的长是关于x的一元二次方程x2 - 2(n - 1)x + n2 - 2n = 0的两个根,第三边BC的长为10.
(1)当n为何值时,△ABC为等腰三角形?并求△ABC的周长.
解:(1)由Δ = [-2(n - 1)]2 - 4(n2 - 2n) = 4 > 0,
得方程有两个不相等的实数根.
若△ABC为等腰三角形,则x = 10是方程的一个根.
可得102 - 2(n - 1) × 10 + n2 - 2n = 0.解得n = 10或n = 12.
当n = 10时,方程为x2 - 18x + 80 = 0,所以AB + AC = 18,
则△ABC的周长 = AB + AC + BC = 18 + 10 = 28.
当n = 12时,方程为x2 - 22x + 120 = 0,所以AB