内容正文:
2.5 一元二次方程的根与系数的关系(基础巩固)
知识点一:一元二次方程的根与系数的关系
如果一元二次方程的两个实数根是,
那么,.
注意它的使用条件为:a≠0, Δ≥0.
也就是说,对于任何一个有实数根的一元二次方程,两根之和等于方程的一次项系数除以二次项系数所得的商的相反数;两根之积等于常数项除以二次项系数所得的商.
知识点二:一元二次方程的根与系数的关系的应用
知识框图:
考点一 由根与系数的关系求值
【例1】利用根与系数的关系,求下列方程的两根之和、两根之积:
(1); (2).
【答案】(1);(2)
【分析】直接运用一元二次方程根与系数的关系求解即可.
【解析】解:(1)这里.
,
∴方程有两个实数根.
设方程的两个实数根是,
那么.
(2)这里.
,
∴方程有两个实数根.
设方程的两个实数根是,那么
.
【点拨】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,熟知是解题的关键.
【变式1】若是一元二次方程的两个根,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据一元二次方程根与系数关系解答即可
【解析】∵,,则
故本题选B.
【点拨】本题考查一元二次方程根与系数关系,熟记一元二次方程根与系数关系是解答的关键.
【变式2】已知方程的两根分别为、,则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接利用一元二次方程的根与系数关系,得出,,进而将原式变形求出答案.
【解析】∵6x2−7x−3=0的两根分别为x1、x2,
∴,,
∴,
故选:B.
【点拨】本题考查了一元二次方程的根与系数关系,正确把握根与系数关系是解题的关键.
【变式3】已知a,b是方程x2+x-3=0的两个实数根,则a2+b2+2015的值是 .
【答案】2022
【分析】由根与系数的关系及完全平方公式的变形应用,即可完成计算.
【解析】∵a,b是方程x2+x-3=0的两个实数根,
∴a+b=-1,ab=-3,
∴,
故答案为:2022.
【点拨】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,完全平方公式的变形应用,掌握这两个知识是解题的关键.
考点二 由根与系数的关系求参数
【例1】关于x的一元二次方程的两根为,且,求m的值.
嘉佳的解题过程如下:
解:,
,
整理,得,
解得.
嘉佳的解题过程漏了考虑哪个条件?请写出正确的解题过程.
【答案】的值为.
【分析】根据一元二次方程根的判别式结合根与系数的关系解答.
【解析】解:嘉佳的解题过程漏了考虑这一条件.正确的解题过程如下:
根据题意得,解得.
,,
整理得,解得(舍去),
的值为.
【点拨】本题中忽略这一条件导致错解针对这一类题,我们一定要看清题目中所给的条件,考虑一元二次方程有解的条件是“”,才能得出正确结果.
【变式1】已知关于x的方程x2+3x+m=0的一个根是1,则此方程的另一个根为 _____.
【答案】-4
【分析】设该方程的两根为x1,x2,根据一元二次方程根与系数的关系,求出两根之和,结合“已知关于x的方程x2+3x+m=0的一个根是1”,即可得到答案.
【解析】设该方程的两根为x1,x2,则x1+x2=﹣3,
∵该方程的一个根为1,∴另一个根为:﹣3﹣1=﹣4,
故答案为:﹣4.
【点拨】本题考查了根与系数的关系,一元二次方程的解,正确掌握一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
【变式2】一元二次方程(m+1)x2-2mx+m2-1=0有两个异号根,则m的取值范围是( )
A.m<1 B.m<1且m≠-1
C.m>1 D.-1<m<1
【答案】B
【分析】设方程两根为x1,x2,根据一元二次方程的定义和根与系数的关系求解即可.
【解析】设方程两根为x1,x2,根据题意得m+1≠0,
,解得m<1且m≠-1,
∵x1•x2<0,∴Δ>0,∴m的取值范围为m<1且m≠-1.
故选:B.
【点拨】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2-4ac:当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.也考查了一元二次方程根与系数的关系.
【变式3】若,是的两个根,且,则b的值是( )
A.1 B. C.1或7 D.7或
【答案】A
【解析】∵,是的两个根,
∴,,且,
∵,∴,
∴,解得:或-7,
当时,,
当时,,不合题意,舍去,
综上所述,b的值是1.
故选:A
【点拨】本题主要考查了一元二次方程的根与系数的关系,根的判别式,熟练掌握若,是一元二次方程的两个实数根,则,是解题的关键.
考点三 根的判别式与根与系数的关系
【例1】已知一元二次方程.
(1)若方程有两个实数根,求m的范围;
(2)若方程的两个实数根为,且,求m的值.
【答案】(1);(2)
【分析】
(1)一元二次方程有两个实数根,△≥0,把系数代入可求m的范围;
(2)利用根与系数的关系,已知结合,先求,再求m.
【解析】解:(1)∵方程有两个实数根,
∴,
解得;
(2)由根与系数的关系可知,,,
解方程组,解得,∴.
【点拨】本题考查了一元二次方程根的判别式以及根与系数的关系,熟练掌握根的判别式、根与系数的关系是解题的关键.
【变式1】已知一元二次方程的两实数根之和等于两实数根之积,则k的值为( )
A. B.3 C. D.不存在
【答案】D
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系,即两实数根之和为,两实数根之积为,即可求得的值,再利用一元二次方程跟的判别式进行判断即可得出答案.
【解析】根据题意可知,此一元二次方程,,,
∴,,∴,解得,
当时,,方程无实根,
当时,,方程无实根,
∴不存在,
故选:D
【点拨】本题考查了了一元二次方程的性质,解答本题的关键是熟练运用根与系数的关系和根的判别式,属于基础题型.
【变式2】已知关于x的一元二次方程x2﹣2(1﹣m)x+m2=0的两实数根为x1,x2,若x1•x2=1,则m的值为___.
【答案】-1
【分析】根据根与系数的关系得到x1•x2=m²=1,最后要验算判别式大于等于0.
【解析】由根与系数的关系可知:x1•x2=m²=1,∴m=±1,
又方程有实数根,∴△=b²-4ac=4(1-m)²-4m²=4-8m≥0,
∴,∴m=1舍去,
故答案为:m=-1.
【点拨】本题考查了根与系数的关系,属于基础题,计算过程中细心,同时要注意根与系数关系成立的前提条件是方程必须有实数根,即判别式必须大于等于0.
【变式3】已知,关于x的一元二次方程.
(1)k取何值时,此方程有两个不相等的实数根?
(2)如果此方程的一个根为,求k的值和另一个根.
【答案】(1)时,方程有两个不相等的实数根 (2),另一个根为
【分析】
(1)利用一元二次方程的根的判别式计算解答;
(2)把代入原方程,解得k的值.再根据一元二次方程根与系数的关系求得另一个根.
【解析】解:(1)∵,,,
∴.
,解得
所以,当时,方程有两个不相等的实数根.
(2)把代入原方程得:,解得:.
设另一个根为,则,
即,所以方程的另一个根为.
【点拨】此题考查了一元二次方程的根的判别式,解一元二次方程,正确掌握一元二次方程的知识点是解题的关键.
考点四 根与系数关系的综合应用
【例1】 甲、乙两人同解一个二次项系数为1的一元二次方程,甲抄错了常数项,解得两根分别为3和2,乙抄错了一次项系数,解得两根分别为-5和-1,求原来的方程.
【答案】
【分析】
解法一:利用甲乙解出的根,可以得出两个一元二次方程,取甲方程的一次项系数,取乙方程的常数项,即可重新组合出原来正确的方程.
解法二:利用根与系数的关系,取甲方程的一次项系数,取乙方程的常数项,即可重新组合出原来正确的方程.
【解析】解:解法一:设原一元二次方程为,代入甲解出的两根3、2得
,解得,因为甲抄错常数项,所以取.
同理,代入乙解出的两根-5和-1,可得,而乙抄错了常数项,所以取,
综上可得原方程为
解法二:甲抄错常数项,解得两个为3和2,两根之和正确;乙抄错了一次项系数,解得两根为-5和-1,则两根之积正确.设原方程的两根分别为、,可得,,所以原方程就是.
【点拨】在没有学习根与系数关系之前,可用方程的解的性质,代入两根求出方程系数,学习之后可直接利用根与系数关系得出方程系数,更为简单.
【变式1】已知关于x的一元二次方程mx2﹣2(m+2)x+m=0有两个不相等的实数根x1,x2,若x1+x2=2m,则m的值是___.
【答案】2
【分析】由二次项系数不为0,且根的判别式大于0,求出m的范围,根据根与系数的关系得到=2m,解分式方程即可.
【解析】根据题意得:m≠0且Δ=[﹣2(m+2)]2﹣4m2=16m+16>0,∴m>﹣1且m≠0,
∵关于x的一元二次方程mx2﹣2(m+2)x+m=0有两个不相等的实数根x1,x2,∴x1+x2=,
∵x1+x2=2m,∴=2m,
∵m≠0,∴m2﹣m﹣2=0,
解得m=2或﹣1,
经检验,m=2或﹣1是原分式方程的解,
∵m>﹣1,∴m=2.
故答案为:2
【点拨】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,根与系数的关系,解分式方程,熟练掌握一元二次方程根的判别式,根与系数的关系,解分式方程的步骤是解题的关键.
【变式2】关于x的一元二次方程的两实数根,,满足,则m的值是______.
【答案】2
【分析】先根据根的判别式求得m的取值范围,然后根据一元二次方程根与系数的关系得到x1x2=m2−m=2,进而求得m=2或m=−1,故可得解.
【解析】由题意得Δ=(2m)2−4(m2−m)≥0,∴m≥0,
∵关于x的一元二次方程的两实数根,,
则x1x2=m2−m=2,
∴m2−m−2=0,解得m=2或m=−1(舍去),
故答案为:2.
【点拨】本题考查的是解一元二次方程和一元二次方程根与系数的关系,x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1x2=.
【变式3】在解一元二次方程x2+px+q=0时,小明看错了系数p,解得方程的根为1和﹣3;小红看错了系数q,解得方程的根为4和﹣2,则p=________,q=________.
【答案】 ﹣2 ﹣3
【分析】由小明看错了系数p知常数项q无误,根据所得两根之积可得q的值;由小红看错了系数q知一次项系数p无误,根据所得两根之和可得p和q的值.
【解析】∵小明看错了系数p,解得方程的根为和,∴,
∵小红看错了系数q,解得方程的根为和,∴,∴,
故答案为:;.
【点拨】本题主要考查根与系数的关系,x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=﹣,x1•x2=,解题关键熟记根与系数的关系.
考点五 根与系数关系的拓展应用
【例1】已知m,n是方程x2﹣2x﹣1=0的两个根,是否存在实数a使﹣(m+n)(7m2﹣14m+a)(3n2﹣6n﹣7)的值等于8?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
【答案】存在,a=-6
【分析】根据方程的解的定义得出m2-2m=1,n2-2n=1,m+n=2,再整体代入即可得出a的值.
【解析】解:存在,理由如下:
∵m,n是方程x2﹣2x﹣1=0的两个根,
∴m2﹣2m=1,n2﹣2n=1,m+n=2,
∴﹣(m+n)(7m2﹣14m+a)(3n2﹣6n﹣7)
=﹣(m+n)[7(m2﹣2m)+a][3(n2﹣2n)﹣7]
=﹣2×(7+a)(3﹣7)
=8(7+a),
由8(7+a)=8得a=﹣6,
∴存在实数a=﹣6,使﹣(m+n)(7m2﹣14m+a)(3n2﹣6n﹣7)的值等于8.
【点拨】本题考查了一元二次方程的解、根与系数的关系,解题的关键是得出m2-2m=1,n2-2n=1,m+n=2,注意解题中的整体代入思想.
【变式1】(1)不解方程,判别关于x的一元二次方程x-(2m+1)x+m(m+1)=0的根的情况;
(2)在Rt△ABC中,斜边AB=,直角边BC、AC的长是(1)中方程的两个不相等的实数根,求m的值.
【答案】(1)关于x的一元二次方程x-(2m+1)x+m(m+1)=0有两个不相等的实数根
(2)m=4或-5
【分析】
(1)先根据题意求出的值,再根据一元二次方程根的情况与根的判别式的关系即可得出答案.
(2)设直角边BC.AC的长是(1)中方程的两个不相等的实数根分别为x1.x2,根据韦达定理得到两根之积与两根之和,再求出即可解题.
【解析】解:(1)=[-(2m+1)]-4×1×m(m+1)=1>0,
∴关于x的一元二次方程x-(2m+1)x+m(m+1)=0有两个不相等的实数根;
(2)设直角边BC.AC的长是(1)中方程的两个不相等的实数根分别为x1.x2,
由韦达定理得:x1+x2=2m+1,x1x2= m(m+1),
由题意可知:(x1+x2)-2 x1x2=()
即(2m+1)-2×m(m+1)=41,
化简解得:m=4或-5
【点拨】本题考察了根的判别式,一元二次方程根的情况与根的判别式之间的关系.熟练掌握方程有两个不相等的;实数根方程有两个相等的实数根;方程没有实数根是解题的关键.
【变式2】关于的一元二次方程.
(1)求证:无论取任何实数,此方程总有两个不相等的实数根
(2)设该方程两个同号的实数根为,,试问是否存在使成立,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见分析;(2)不存在,理由见分析
【分析】
(1)根据根的判别式公式列出的表达式,证明>0即可证明此方程总有两个不相等的实数根;
(2)由根与系数的关系可得,,将方程中的转化为,再整体代入得到关于m的一元二次方程,解方程,最后根据两个同号的实数根进行取舍即可.
【解析】解:(1)证明:,
无论取任何实数,此方程总有两个不相等的实数根.
(2)由根与系数的关系可得:,,
,
则有,
,
整理得:,解得:或,
由方程有两个同号的实数根可得:,即m-2>0,
m>2,不存在m使成立.
【点拨】本题主要考查一元二次方程根与系数的关系以及根的判别式,熟记根的判别式以及根与系数的关系公式是解题关键,此题还需注意的是根据两实数根同号对求出的m值进行取舍.
【变式3】菱形的边长为5,两条对角线、相交于点,且,的长分别是关于的方程的两根,求的值.
【答案】.
【分析】由题意可知:菱形ABCD的边长是5,则AO2+BO2=25,则再根据根与系数的关系可得:AO+BO=−(2m−1),AO∙BO=m2+3;代入AO2+BO2中,得到关于m的方程后,即可求得m的值.
【解析】解:∵,的长分别是关于的方程的两根,
设方程的两根为和,可令,,
∵四边形是菱形,∴,
在中:由勾股定理得:,
∴,则,
由根与系数的关系得:,,
∴,
整理得:,
解得:,
又∵,
∴,解得,
∴.
【点拨】此题主要考查了菱形的性质、勾股定理、以及根与系数的关系,将菱形的性质与一元二次方程根与系数的关系,以及代数式变形相结合解题是一种经常使用的解题方法.
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2.5 一元二次方程的根与系数的关系(基础巩固)
知识点一:一元二次方程的根与系数的关系
如果一元二次方程的两个实数根是,
那么,.
注意它的使用条件为:a≠0, Δ≥0.
也就是说,对于任何一个有实数根的一元二次方程,两根之和等于方程的一次项系数除以二次项系数所得的商的相反数;两根之积等于常数项除以二次项系数所得的商.
知识点二:一元二次方程的根与系数的关系的应用
知识框图:
考点一 由根与系数的关系求值
【例1】利用根与系数的关系,求下列方程的两根之和、两根之积:
(1); (2).
【变式1】若是一元二次方程的两个根,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式2】已知方程的两根分别为、,则的值为( ).
A. B. C. D.
【变式3】已知a,b是方程x2+x-3=0的两个实数根,则a2+b2+2015的值是 .
考点二 由根与系数的关系求参数
【例1】关于x的一元二次方程的两根为,且,求m的值.
嘉佳的解题过程如下:
解:,
,
整理,得,
解得.
嘉佳的解题过程漏了考虑哪个条件?请写出正确的解题过程.
【变式1】已知关于x的方程x2+3x+m=0的一个根是1,则此方程的另一个根为 _____.
【变式2】一元二次方程(m+1)x2-2mx+m2-1=0有两个异号根,则m的取值范围是( )
A.m<1 B.m<1且m≠-1
C.m>1 D.-1<m<1
【变式3】若,是的两个根,且,则b的值是( )
A.1 B. C.1或7 D.7或
考点三 根的判别式与根与系数的关系
【例1】已知一元二次方程.
(1)若方程有两个实数根,求m的范围;
(2)若方程的两个实数根为,且,求m的值.
【变式1】已知一元二次方程的两实数根之和等于两实数根之积,则k的值为( )
A. B.3 C. D.不存在
【变式2】已知关于x的一元二次方程x2﹣2(1﹣m)x+m2=0的两实数根为x1,x2,若x1•x2=1,则m的值为___.
【变式3】已知,关于x的一元二次方程.
(1)k取何值时,此方程有两个不相等的实数根?
(2)如果此方程的一个根为,求k的值和另一个根.
考点四 根与系数关系的综合应用
【例1】 甲、乙两人同解一个二次项系数为1的一元二次方程,甲抄错了常数项,解得两根分别为3和2,乙抄错了一次项系数,解得两根分别为-5和-1,求原来的方程.
【变式1】已知关于x的一元二次方程mx2﹣2(m+2)x+m=0有两个不相等的实数根x1,x2,若x1+x2=2m,则m的值是___.
【变式2】关于x的一元二次方程的两实数根,,满足,则m的值是______.
【变式3】在解一元二次方程x2+px+q=0时,小明看错了系数p,解得方程的根为1和﹣3;小红看错了系数q,解得方程的根为4和﹣2,则p=________,q=________.
考点五 根与系数关系的拓展应用
【例1】已知m,n是方程x2﹣2x﹣1=0的两个根,是否存在实数a使﹣(m+n)(7m2﹣14m+a)(3n2﹣6n﹣7)的值等于8?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
【变式1】(1)不解方程,判别关于x的一元二次方程x-(2m+1)x+m(m+1)=0的根的情况;
(2)在Rt△ABC中,斜边AB=,直角边BC、AC的长是(1)中方程的两个不相等的实数根,求m的值.
【变式2】关于的一元二次方程.
(1)求证:无论取任何实数,此方程总有两个不相等的实数根
(2)设该方程两个同号的实数根为,,试问是否存在使成立,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【变式3】菱形的边长为5,两条对角线、相交于点,且,的长分别是关于的方程的两根,求的值.
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