内容正文:
21.2.4 一元二次方程的根与系数的关系 讲义
知识点梳理
一、根与系数的关系(韦达定理)
对于一元二次方程(),如果方程的两个根为,,那么有如下关系:
,
例如,对于方程,通过因式分解可得,所以它的两个根,。
此时,根据韦达定理,二次项系数,一次项系数,常数项。
计算两根之和,而;
计算两根之积,而,验证了韦达定理。
二、利用根与系数的关系解题的步骤
(一)确定方程及系数
首先要明确给出的一元二次方程是一般形式(),准确找出、、的值。
(二)根据已知条件和韦达定理建立等式
1.如果已知方程的两个根、,可直接利用,来进行相关计算或推导。 例如,已知方程的两根为、,那么,。 若已知和的值以及方程的其中一个根,还可以求出另一个根。
2.当遇到一些关于两根的代数式求值问题时,通常将代数式进行变形,使其能用和来表示,然后代入计算。 比如,已知方程()的两根为、,求的值。 我们可以先将变形为,然后根据韦达定理,将,代入计算。
三、根与系数的关系的应用
(一)求方程的根的相关代数式的值
如上述求的值的例子,通过将代数式变形为能用根与系数关系表示的形式,进而求出值。
再比如,求的值,可先通分变形为,然后利用韦达定理代入,求值。
(二)已知两根的关系构造方程
如果已知两根满足某种关系,比如两根之和为某值,两根之积为某值,那么可以根据根与系数的关系来构造一元二次方程。 设所求方程为,由韦达定理可知,,所以方程可构造为。
(三)在实际问题中的应用
在一些实际问题中,若能将问题归结为一元二次方程,且涉及到方程两根的关系时,就可以利用根与系数的关系来解决。 例如,在一个几何图形面积或物理运动等实际问题中,通过设未知数列出一元二次方程,然后根据两根的关系(如两根表示不同的边长、时间等)利用韦达定理进行分析和求解。
四、注意事项
1.韦达定理的应用前提是一元二次方程有两个实数根,所以在使用前要先判断方程的判别式的情况。当时,方程有实数根,此时韦达定理才适用。
2.在利用根与系数的关系进行计算或推导时,要准确找出方程的系数、、的值,避免出现计算错误。
同步练习
一、选择题
1.已知方程 的两根分别为x1,x2,则 的值为( ).
A.1 B.-1 C.2021 D.-2021
2.根为x1,x2,且 则实数 m 的取值范围是( ).
A. B. C. D.
3.若,是方程的两个根,则( )
A. B. C. D.
4.已知,是一元二次方程两个根,则的值为( )
A. B.. C. D.
5.已知是关于x的一元二次方程的两个实数根.若,则的值是( )
A.或3 B. C.3 D.或7
6.已知关于x的一元二次方程 有两个实数根,m为正整数,且该方程的根都是整数,则符合条件的所有正整数 m 的和为( ).
A.6 B.5 C.4 D.3
二、填空题
7.写出一个以和4为根的一元二次方程 .
8.设a,b是一元二次方程. 的两根,则 的值为 .
9.若m,n 是方程 的两个实数根,则m2+2m+n的值为 .
10.已知m,n是方程的两实数根,则
11.设是关于的一元二次方程的两个实数根,且,则的值为 .
三、解答题
12.关于x的一元二次方程. 有两个不相等的实数根x1,x2.
(1)求实数k 的取值范围.
(2)若方程两实根x1,x2满足 求k 的值.
13.关于x的一元二次方程
(1)证明:方程总有两个不相等的实数根.
(2)设这个方程的两个实数根为x1,x2,且 求 m 的值及方程的根.
参考答案
1.B
2.D
3.A
4.A
5.C
6.B
7.
8.11
9.0
10.3
11.1
12.(1)解:∵原方程有两个不相等的实数根,
∴Δ=(2k+1)2-4(k2+1)=4k2+4k+1-4k2-4=4k-3>0
解得:
(2)解:∵
∴,
又∵
∴
∴
解得k=2或k=0(舍去),故k=2
13.(1)解:∵a=1,b=-(m-3)=3-m,c=-m2,
∴
(2)解:∵,x1+x2=m-3,∴x1,x2异号,又|x1|=|x2|-2,即|x1|-|x2|=-2,若x1>0,x2<0,上式化简得:x1+x2=-2,∴m-3=-2,即m=1,方程化为x2+2x-1=0,解得:,x2=-1-2,若x1<0,x2>0,上式化简得:-(x1+x2)=-2,∴x1+x2=m-3=2,即m=5,方程化为x2-2x-25=0,解得:,
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