内容正文:
九年级人教版数学上册 第二十一章 一元二次方程
21.2 解一元二次方程
第五课时 一元二次方程的根与系数的关系
目录/CONTENTS
新知探究
情景导入
学习目标
课堂反馈
分层练习
课堂小结
学习目标
1.探索一元二次方程的根与系数的关系.(难点)
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.(重点)
1.一元二次方程的求根公式是什么?
想一想:方程的两根x1和x2与系数a,b,c还有其它关系吗?
2.如何用判别式 b2 - 4ac 来判断一元二次方程根的情况?
对一元二次方程: ax2 + bx +c = 0(a≠0)
b2 - 4ac > 0 时,方程有两个不相等的实数根.
b2 - 4ac = 0 时,方程有两个相等的实数根.
b2 - 4ac < 0 时,方程无实数根.
情景导入
复习导入
算一算 解下列方程并完成填空:
(1)x2+3x-4=0; (2)x2-5x+6=0; (3)2x2+3x+1=0.
一元二次方程 两 根 关 系
x1 x2
x2+3x-4=0
x2-5x+6=0
2x2+3x+1=0
-4
1
2
3
-1
x1+x2=-3
x1 · x2=-4
x1+x2=5
x1 · x2=6
1.探索一元二次方程的根与系数的关系
新知探究
若一元二次方程的两根为x1,x2,则有x-x1=0,且x-x2=0,那么方程
(x-x1)(x-x2)=0(x1, x2为已知数)的两根是什么?将方程化为
x2+px+q=0的形式,你能看出x1,x2与p,q之间的关系吗?
(x-x1)(x-x2)=0.
x2-(x1+x2)x+x1·x2=0,
x2+px+q=0,
x1+x2= -p , x1 ·x2=q.
化成一般式
重要发现
如果方程x2+px+q=0的两根是x1,x2,那么x1+x2= -p , x1 ·x2=q.
猜一猜
如果一元二次方程的二次项系数不为1,根与系数之间又有怎样的关系呢?你能证明你的猜想吗?
ax2+bx+c=0(a≠0)(b2-4ac≥0)根据公式法得到两个根为:
猜一猜
一元二次方程的根与系数的关系
如果 ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根为x1、 x2,那么
这表明任何一个一元二次方程的根与系数的关系为:
两个根的和等于一次项系数与二次项系数的比的相反数,两个根的积等于常数项与二次项系数的比.
【特别强调】满足上述关系的前提条件:b2-4ac≥0.
(韦达定理)
概念归纳
例1.根据一元二次方程的根与系数的关系,求下列方程两个根x1,x2的和与积:
(1) x2-6x-15=0;
(2) 3x2+7x-9=0;
(3) 5x-1=4x2.
典例剖析
解: (1)x1+x2=-(-6)=6,x1x2=-15.
(3)方程化为4x2-5x+1=0,
(1) x2-6x-15=0; (2) 3x2+7x-9=0; (3) 5x-1=4x2.
例2.已知a,b为实数,且满足a2-2a-1=0,b2-2b-1=0,求 的值.
【点睛】求与方程的根有关的代数式的值时,一般先将所求的代数式化成含两根之和,两根之积的形式,再整体代入.
【分析】分两种情况讨论:①当a=b时,直接得出答案;②当a≠b时,根据根与系数的关系科求出答案.
解:①当a=b时, =2.
②当a≠b时,a,b可看作方程x2-2x-1=0的两根,则a+b=2,ab=-1,
因此
因此 的值为2或-6.
典例剖析
1. 求下列方程的两根x1,x2的和与积:
(1)x2-3x+2=0; (2)x2+x=5x+6
解:x1+x2=3
x1x2=2
解:化简得 x2-4x-6=0
x1+x2=4
x1x2=-6
练一练
2. 已知两个数的和为8,积为9.75,求这两个数.
解:设其中一个数为x,则另一个数为(8-x).
根据题意,得x(8-x)=9.75,整理,
得x2-8x+9.75=0.
解得x1=6.5, x2=1.5.
当x=6.5时,8-x=1.5;当x=1.5时,8-x=6.5.
∴这两个数是6.5和1.5.
练一练
3. x1,x2是方程x2-5x-7=0的两根,不解方程求下列各式的值:
(1) ;(2) .
解:∵x1,x2是方程x2-5x-7=0的两根.
则x1+x2=5,x1x2=-7.
例3:利用根与系数的关系,求下列方程的两根之和、两根之积.
(1)x2 + 7x + 6 = 0;
解:这里 a = 1 , b = 7 , c = 6.
Δ = b2 - 4ac = 72 – 4 × 1 × 6 = 25 > 0.
∴方程有两个实数根.
设方程的两个实数根是 x1, x2, 那么
x1 + x2 = -7 , x1 x2 = 6.
2.一元二次方程的根与系数的关系的应用
新知探究
(2)2x2 - 3x - 2 = 0.
解:这里 a = 2 , b = -3 , c = -2.
Δ= b2 - 4ac = (- 3)2 – 4 × 2 × (-2) = 25 > 0,
∴方程有两个实数根.
设方程的两个实数根是 x1, x2, 那么
x1 + x2 = , x1 x2 = -1 .
例4 已知方程5x2+kx-6=0的一个根是2,求它的另一个根及k的值.
解:设方程的两个根分别是x1、x2,其中x1=2 .
所以:x1 · x2=2x2=
即:x2=
由于x1+x2=2+ =
得:k=-7.
答:方程的另一个根是 ,k=-7.
典例剖析
变式:已知方程3x2-18x+m=0的一个根是1,求它的另一个根及m的值.
解:设方程的两个根分别是x1、x2,其中x1=1.
所以:x1 + x2=1+x2=6,
即:x2=5 .
由于x1·x2=1×5=
得:m=15.
答:方程的另一个根是5,m=15.
典例剖析
例5 不解方程,求方程2x2+3x-1=0的两根的平方和、倒数和.
解:根据根与系数的关系可知:
典例剖析
设x1, x2为方程x2-4x+1=0的两个根,则:
(1)x1+x2= , (2)x1·x2= ,
(3) ,
(4) .
4
1
14
12
练一练
例6:设x1,x2是方程 x2 -2(k - 1)x + k2 =0 的两个实数根,且x12 +x22 =4,求k的值.
解:由方程有两个实数根,得Δ= 4(k - 1)2 - 4k2 ≥ 0
即 -8k + 4 ≥ 0.
由根与系数的关系得 x1 + x2 = 2(k -1) , x1 x2 =k 2.
∴ x12 + x22 = (x1 + x2)2 - 2x1x2
= 4(k -1)2 -2k2 = 2k2 -8k + 4.
由 x12 + x22 = 4,得 2k2 - 8k + 4 = 4,
解得 k1= 0 , k2 = 4 .
经检验, k2 = 4 不合题意,舍去.
典例剖析
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第二级
第三级
第四级
第五级
总结常见的求值:
求与方程的根有关的代数式的值时,一般先将所求的代数式化成含两根之和,两根之积的形式,再整体代入.
归纳
概念归纳
22
1.如果-1是方程2x2-x+m=0的一个根,则另一个根是___,m =____.
2.已知一元二次方程x2+px+q=0的两根分别为-2 和 1 ,则:p = , q= .
1
-2
-3
练一练
3.已知一元二次方程2x2-5x+1=0的两根为m,n,则m2+n2= .
4.设一元二次方程x2-7x+3=0的两根为x1,x2,则x1+x2= ,x1x2= ,(x1-2)(x2-2)= .
7
3
-7
练一练
5.关于x的方程x2+px+q=0的根为x1=1+ ,x2=1- ,则p= ,q= .
6.已知方程5x2+kx-6=0的一根是2,则另一根是 , k= .
-2
-1
-7
7.已知方程 3x2 -19x + m=0的一个根是1,求它的另一个根及m的值.
解:将x = 1代入方程中: 3 -19 + m = 0.
解得 m = 16,
设另一个根为x1,则:
1 × x1 =
∴x1 =
练一练
8.已知关于x的一元二次方程x2+(2m-1)x+m2=0有两个实数根x1,x2.
(1)求实数m的取值范围;
(2)是否存在m使得x1-x2=0成立?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
(1)△≥0
解:
(2)
练一练
课本练习
不解方程,求下列方程两个根的和与积:
(1)x²-3x=15;
(2)3x²+2=1-4x;
(3)5x²-1=4x²+x;
(4)2x²-x+2=3x+1.
解:(1)设方程的两根分别为.方程可化为.
=-15.
(2)设方程的两根分别为.方程可化为.
, = .
(1)x²-3x=15; (2)3x²+2=1-4x;
课本练习
解:(3)设方程的两根分别为.方程可化为.
.
(2)设方程的两根分别为.方程可化为.
故 , = .
(3)5x²-1=4x²+x; (4)2x²-x+2=3x+1.
课本练习
1.解下列方程:
(1)36x2 – 1 = 0;
解:移项,得 36x² = 1.
直接开平方,得 6x = ±1.
∴原方程的解是 x1 = ,x2 = - .
习题21.2
复习巩固
解:直接开平方,得 2x = ±9.
∴原方程的解是 x1 = ,x2 = - .
(2)4x2 = 81;
解:直接开平方,得 x + 5 = ±5.
∴原方程的解是 x1 = 0,x2 = -10.
1.解下列方程:
(3)(x + 5)2 = 25;
解:原方程可化为 (x + 1)2 = 4,
直接开平方,得 x + 1 = ±2,
∴原方程的解是 x1 = 1,x2 = -3.
(4)x2 + 2x + 1 = 4.
复习巩固
2.填空:
(1)x2 + 6x + = (x + )2;
(2)x2 - x + = (x - )2;
(3)4x2 + 4x + = (2x + )2;
(4)x2 - x + = (x - )2.
9
3
1
1
复习巩固
3.用配方法解下列方程:
(1)x2 + 10x + 16 = 0;
解:移项,得 x² + 10x = –16.
配方,得 x² + 10x + 5² = –16 + 5²,
即 (x + 5)² = 9.
开平方,得 x + 5 = ±3,
∴原方程的解为 x1 = –2,x2 = –8.
复习巩固
解:移项,得 x2 - x = .
配方,得 x2 - x + = + ,即 (x - )2 = 1.
开平方,得 x - = ±1,
∴原方程的解为 x1 = ,x2 = - .
3.用配方法解下列方程:
(2)x2 - x - = 0;
复习巩固
解:二次项系数化为 1,得 x² + 2x - = 0.
移项,得 x² + 2x = .
配方,得 x² + 2x + 1 = + 1,即 (x + 1)² = .
开平方,得 x + 1 = ± .
∴原方程的解为 x1 = -1 + ,x2 = -1- .
3.用配方法解下列方程:
(3)3x2 + 6x - 5 = 0;
复习巩固
3.用配方法解下列方程:
(4)4x2 - x - 9 = 0.
解:二次项系数化为 1,得 x² - x - = 0.
移项、配方,得 x² - x + = + .
即 (x - )² = ,开平方,得 x - = ± .
∴原方程的解为 x1 = ,x2 = .
复习巩固
4.利用判别式判断下列方程的根的情况:
(1)2x2 - 3x - = 0; (2)16x2 - 24x + 9 = 0;
解:(1)∵ Δ = (-3)² - 4×2×(- ) = 21 > 0,
∴原方程有两个不相等的实数根.
(2)∵ Δ = (-24)² - 4×16×9 = 0,
∴原方程有两个相等的实数根.
复习巩固
4.利用判别式判断下列方程的根的情况:
(3)x2 - 4 x + 9 = 0;(4)3x2 + 10 = 2x2 + 8x.
解:(3)∵ Δ = (-4 )² - 4×1×9 = -4 < 0,
∴原方程没有实数根.
(4)将原方程整理,得 x2 - 8x + 10 = 0.
∵ Δ = (-8)² - 4×1×10 = 24 > 0,
∴原方程有两个不相等的实数根.
复习巩固
5.用公式法解下列方程:
(1)x2 + x - 12 = 0;
解:∵ a = 1,b = 1,c = -12,
∴ b² - 4ac = 1 - 4×1×(-12) = 49 > 0.
∴ x = = ,
即原方程的根为 x1 = -4,x2 = 3.
复习巩固
5.用公式法解下列方程:
(2)x2 - x - = 0;
解:∵ a = 1,b = - ,c = - ,
∴ b² - 4ac = 2 - 4×1×(- ) = 3 > 0.
∴ x = ,
即原方程的根为 x1 = ,x2 = .
复习巩固
解:将原方程整理,得 x² + 2x - 3 = 0.
∵a = 1,b = 2,c = -3,
∴ b² - 4ac = 2² - 4×1×(-3) = 16 > 0.
∴ x = = ,
即原方程的根为 x1 = -3,x2 = 1.
5.用公式法解下列方程:
(3)x2 + 4x + 8 = 2x + 11;
复习巩固
解:将原方程整理,得 x² + 4x - 2 = 0.
∵ a = 1,b = 4,c = -2,
∴ b² - 4ac = 4² - 4×1×(-2) = 24 > 0.
∴ x = = ,
即原方程的根为 x1 = -2 + ,x2 = -2 - .
5.用公式法解下列方程:
(4)x(x - 4) = 2 - 8x;
复习巩固
解:∵ a = 1,b = 2,c = 0,
∴ b² - 4ac = 2² - 4×1×0 = 4 > 0.
∴
即原方程的根为 x1 = 0,x2 = -2.
5.用公式法解下列方程:
(5)x2 + 2x = 0;
复习巩固
5.用公式法解下列方程:
(6)
解:∵ a = 1,b = ,c = 10,
∴ b2 - 4ac = ( )² - 4×1×10 = -20 < 0.
∴ 原方程无实数根.
复习巩固
6.用因式分解法解下列方程:
(1)3x2 - 12x = -12;
解:原方程可化为 x² - 4x + 4 = 0,
即 (x - 2)² = 0,
∴ 原方程的根为 x1 = x2 = 2.
复习巩固
解:原方程可化为 4(x + 6)(x - 6) = 0,
∴ x + 6 = 0 或 x - 6 = 0.
∴ 原方程的根为 x1 = -6,x2 = 6.
6.用因式分解法解下列方程:
(2)4x2 - 144 = 0;
复习巩固
解:原方程可化为 (x - 1)(3x - 2) = 0,
∴ x - 1 = 0 或 3x - 2 = 0.
∴原方程的根为 x1 = 1,x2 = .
6.用因式分解法解下列方程:
(3)3x(x - 1) = 2(x - 1);
复习巩固
解:原方程可化为 [(2x - 1) + (3 - x)][(2x - 1) - (3 - x)] = 0,
即 (x + 2)(3x - 4) = 0,
∴ x + 2 = 0 或 3x - 4 = 0.
∴ 原方程的根为 x1 = -2,x2 = .
6.用因式分解法解下列方程:
(4)(2x - 1)2=(3 - x)2;
复习巩固
*7.求下列方程两个根的和与积:
(1)x2 – 3x + 2 = 10; (2)5x2 + x – 5 = 0;
(3)x2 + x = 5x + 6; (4)7x2 – 5 = x + 8.
解:设方程的两根分别为 x1,x2.
(1)原方程即 x2 – 3x – 8 = 0,∴ x1 + x2 = 3,x1∙x2 = –8.
(2)x1 + x2 = ,x1∙x2 = –1.
(3)原方程即 x² – 4x – 6 = 0,∴ x1 + x2 = 4,x1∙x2 = –6.
(4)原方程即 7x² – x – 13 = 0,∴ x1+x2= ,x1∙x2= .
复习巩固
8.一个直角三角形的两条直角边相差 5 cm,面积是 7 cm2.求斜边的长.
解:设这个直角三角形的较短直角边长为 x cm,则较长直角边长为 (x + 5) cm.
根据题意,得 x(x + 5) = 7,
即 x² + 5x = 14.根据勾股定理,可知该直角三角形的斜边长为
(cm).
答:这个直角三角形斜边的长为 cm.
综合运用
9.参加一次商品交易会的每两家公司之间都签订了一份合同,
所有公司共签了 45 份合同,共有多少家公司参加商品交易会?
解:设共有 x 家公司参加商品交易会,则有 ,
即 x2 – x – 90 = 0,解得 x1 = 10,x2 = –9.
∵ x 是正整数,∴ x = –9 不符合题意,舍去.
∴ x = 10.
答:共有 10 家公司参加商品交易会.
综合运用
10.分别用公式法和因式分解法解方程 x2 – 6x + 9 = (5 – 2x)2.
解法 1(公式法):将原方程整理得 3x² – 14x + 16 = 0,
故 a = 3,b = -14,c = 16.
∴ b² – 4ac =(-14)²-4×3×16=4>0,
∴
∴ 原方程的根为 x1 = 2,x2 = .
综合运用
解法 2(因式分解法):因式分解,得
[(x – 3) + (5 – 2x)][(x – 3) – (5 – 2x)]=0,
即 (2 – x)(3x – 8) = 0,
∴ 2 – x = 0 或 3x – 8 = 0.
∴ 原方程的根为 x1 = 2,x2 = .
10.分别用公式法和因式分解法解方程 x2 – 6x + 9 = (5 – 2x)2.
综合运用
11.有一根 20 m 长的绳,怎样用它围成一个面积为 24 m2 的矩形?
解:设围成的矩形的一边长为 x m,则其邻边长为 – x = 10 – x(m).
根据题意,得 x(10 – x) = 24.
整理,得 x² – 10x + 24 = 0,
解得 x1 = 4,x2 = 6.10 – 4 = 6(m),10 – 6 = 4(m).
答:使矩形的长和宽分别为 4 m和 6 m即可.
综合运用
12.一个凸多边形共有 20 条对角线,它是几边形?
是否存在有 18 条对角线的多边形?
如果存在,它是几边形?如果不存在,说明得出结论的道理.
解:设这个凸多边形的边数为 n,由题意可知
n(n – 3) = 20,
解得 n = 8,或 n = –5(不合题意,舍去).
∴ n = 8,即有 20 条对角线的凸多边形是八边形.
假设存在有 18 条对角线的多边形,其边数为 x,
则有 x(x – 3) = 18,解得 .
∵ x 是正整数,
∴方程的解不符合题意.故不存在有 18 条对角线的多边形.
拓广探索
13.无论 p 取何值,方程 (x – 3)(x – 2) – p2 = 0 总有两个不等的实数根吗?给出答案并说明理由.
解:无论 p 取何值,方程 (x – 3)(x – 2) – p² = 0 总有两个不等的实数根.理由如下:
原方程可以化为 x² – 5x + 6 – p² = 0,∴ Δ = b² – 4ac = (-5)2 – 4×1×(6 – p2) = 25 – 24 + 4p² = 1 + 4p².∵ 无论 p 取何值,p² ≥ 0,∴ 1 + 4p² > 0,即 Δ > 0.∴原方程总有两个不等的实数根.
拓广探索
-p
q
-7
4
3
D
分层练习-基础
A
分层练习-基础
C
分层练习-基础
分层练习-基础
D
A
分层练习-巩固
A
A
-2
3
分层练习-巩固
1
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-拓展
分层练习-拓展
课堂反馈
课堂反馈
课堂反馈
内 容
如果一元二次方程 ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根分别是x1、 x2,那么
应 用
课堂小结
根与系数的关系
(韦达定理)
知识点一:二次项系数为1的一元二次方程的根与系数的关系
一元二次方程x2+px+q=0的两根为x1、x2,则x1+x2= ,x1x2= .
1.设α、β是一元二次方程x2+3x-7=0的两个根,则α·β= .
2.关于x的方程x2+px+q=0的两个根分别为-3和-1,则p= ,q= .
3.下列一元二次方程两实数根的和为-4的是( )
A.x2+2x+4=0
B.x2-4x+4=0
C.x2-4x+10=0
D.x2+4x-5=0
4.已知m、n是方程x2-x-1=0的两实数根,则eq \f(1,m)+eq \f(1,n)的值为( )
A.-1
B.-eq \f(1,2)
C.eq \f(1,2)
D.1
解:(1)原式=x1x2+(x1+x2)+1=-eq \f(1,2)+eq \f(3,2)+1=2;
(2)原式=(x1+x2)2-2x1x2=(eq \f(3,2))2-2×(-eq \f(1,2))=eq \f(13,4).
知识点二:二次项系数不为1的一元二次方程的根与系数的关系
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根x1、x2和系数a、b、c有如下关系:x1+x2= ,x1x2= .
5.已知方程3x2-5x-7=0的两个根为x1、x2,则下列各式正确的是( )
A.x1+x2=5,x1·x2=7
B.x1+x2=-5,x1·x2=-7
C.x1+x2=eq \f(5,3),x1·x2=-eq \f(7,3)
D.x1+x2=-eq \f(5,3),x1·x2=-eq \f(7,3)
-eq \f(b,a)
eq \f(c,a)
6.若x1、x2是一元二次方程2x2-3x-1=0的两个根,求下列代数式的值:
(1)(x1+1)(x2+1); (2)xeq \o\al(2,1)+xeq \o\al(2,2).
能力点:能准确求一元二次方程中字母系数的值
在用根与系数关系求字母的取值时,求出待定字母的值后一定要检验该一元二次方程是否有实数根.
7.已知x1、x2是关于x的一元二次方程x2-2(m+1)x+m2+5=0的两实数根,且x1、x2满足(x1-1)(x2-1)=28.求m的值.
解:根据题意得Δ=4(m+1)2-4(m2+5)≥0,解得m≥2,∴x1+x2=2(m+1),x1x2=m2+5,∵(x1-1)(x2-1)=28,即x1x2-(x1+x2)+1=28,∴m2+5-2(m+1)+1=28,整理得m2-2m-24=0,解得m1=6,m2=-4,而m≥2,∴m的值为6.
8.(宜宾中考)一元二次方程x2-2x=0的两根分别为x1和x2,则x1x2为( )
A.-2
B.1
C.2
D.0
9.已知关于x的一元二次方程x2+mx+n=0的两个实数根分别为x1=-2,x2=4,则m+n的值是( )
A.-10
B.10
C.-6
D.2
10.已知一元二次方程x2-3x-1=0的两个根分别是x1、x2,则xeq \o\al(2,1)x2+x1xeq \o\al(2,2)的值为( )
A.-3
B.3
C.-6
D.6
11.(泰州中考)已知x1、x2是关于x的方程x2-ax-2=0的两根,下列结论一定正确的是( )
A.x1≠x2
B.x1+x2>0
C.x1·x2>0
D.x1<0,x2<0
12.(南京中考)设x1、x2是一元二次方程x2-mx-6=0的两个根,且x1+x2=1,则x1= ,x2= .
13.方程x2+2kx+k2-2k+1=0的两个实数根x1、x2满足xeq \o\al(2,1)+xeq \o\al(2,2)=4,则k的值为 .
14.若x1、x2是一元二次方程-2x2+3x+1=0的两根,求:
(1)(x1-x2)2; (2)eq \f(x2,x1)+eq \f(x1,x2).
解:∵x1+x2=eq \f(3,2),x1·x2=-eq \f(1,2).
∴(1)原式=(x1+x2)2-4x1x2=eq \f(17,4);
(2)原式=eq \f(x\o\al(2,1)+x\o\al(2,2),x1x2)=eq \f(x1+x22-2x1x2,x1x2)=-eq \f(13,2).
15.已知一元二次方程x2-2x+m=0的两根为x1、x2,且x1+3x2=3,求m的值.
解:由题意,得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x1+x2=2,x1+3x2=3)),解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x1=\f(3,2),x2=\f(1,2))),又∵x1·x2=m,∴m=eq \f(3,2)×eq \f(1,2)=eq \f(3,4).
16.(南充中考)已知关于x的一元二次方程x2-(2m-2)x+(m2-2m)=0.
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的两实数根为x1、x2,且xeq \o\al(2,1)+xeq \o\al(2,2)=10,求m的值.
(1)证明:∵Δ=[-(2m-2)]2-4(m2-2m)=4>0,∴该方程有两个不相等的实数根;
(2)解:由一元二次方程根与系数的关系,得x1+x2=2m-2,x1·x2=m2-2m.∵xeq \o\al(2,1)+xeq \o\al(2,2)=10,∴(x1+x2)2-2x1x2=10,即(2m-2)2-2(m2-2m)=10,化简,得m2-2m-3=0,解得m1=3,m2=-1,∴m的值为3或-1.
17.关于x的方程x2-(5k+1)x+k2-2=0是否存在负数k,使方程的两个实数根的倒数和等于4?若存在,求满足条件的k的值;若不存在,请说明理由.
解:假设存在这样的负数k,使方程的两根的倒数和为4,设关于x的方程x2-(5k+1)x+k2-2=0的两根为x1、x2,则由根与系数的关系,得x1+x2=5k+1,x1·x2=k2-2.
所以eq \f(1,x1)+eq \f(1,x2)=eq \f(x1+x2,x1·x2)=eq \f(5k+1,k2-2)=4.
整理,得4k2-5k-9=0.
解得k1=-1,k2=eq \f(9,4).
因为k<0,所以k=-1.
此时方程为x2+4x-1=0.
Δ=b2-4ac=42-4×1×(-1)=20>0.
所以存在这样的负数k,当k=-1时,方程的两实数根的倒数和等于4.
不解方程,会求一元二次方程的两根的和与积.
【例1】不解方程,求下列方程的两根的和与积.
(1)x2-4x+1=0;
(2)4x2-2x-7=0.
【思路分析】直接利用公式法.
【规范解答】(1)∵a=1,b=-4,c=1,∴x1+x2=-eq \f(-4,1)=4,x1·x2=eq \f(1,1)=1;
(2)∵a=4,b=-2,c=-7,∴x1+x2=-eq \f(-2,4)=eq \f(1,2),x1·x2=eq \f(-7,4)=-eq \f(7,4).
会利用根与系数的关系求代数式的值.
【例2】若x1、x2是方程x2-2x-5=0的两根,求xeq \o\al(2,1)+x1x2+xeq \o\al(2,2)的值.
【思路分析】首先根据方程得到两根之和与两根之积,然后将所求代数式变形后代入即可求解.
【规范解答】∵x1、x2是方程x2-2x-5=0的两根,∴x1+x2=2,x1·x2=-5,∴xeq \o\al(2,1)+x1x2+xeq \o\al(2,2)=xeq \o\al(2,1)+2x1x2+xeq \o\al(2,2)-x1x2=(x1+x2)2-x1x2=4-(-5)=9.
【方法归纳】根据根与系数的关系求值,要将方程两根化为两根之和或两根之积的形式.(1)xeq \o\al(2,1)+xeq \o\al(2,2)=(x1+x2)2-2x1x2;(2)(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2;(3)(x1+1)(x2+1)=x1x2+(x1+x2)+1;(4)eq \f(1,x1)+eq \f(1,x2)=eq \f(x1+x2,x1x2);(5)eq \f(x1,x2)+eq \f(x2,x1)=eq \f(x\o\al(2,1)+x\o\al(2,2),x1x2)=eq \f(x1+x22-2x1x2,x1x2);(6)|x1-x2|=eq \r(x1-x22)=eq \r(x1+x22-4x1x2).
$$