内容正文:
第22章 一元二次方程
22.2 一元二次方程的解法
第5课时 一元二次方程的根与系数的关系
1
学习目标
1. 了解一元二次方程根与系数的关系; (重点)
2. 会应用一元二次方程根与系数的关系. (难点)
试一试
求出一元二次方程x²+3x-4 = 0的两根x1和x2;计算x1 + x2和x1 · x2的值。它们与方程的系数有什么关系?
方程x²+3x-4 = 0的两根为x1 = 1, x2 = -4,于是x1+x2= -3,x1 · x2 = -4,我们发现:这个方程的二次项系数为1,它的两根之和-3等于一次项系数3的相反数,两根之积等于常数项-4.
对于任何一个二次项系数为1的一元二次方程,是否都有这样的结果呢?
探究与发现
我们来考察方程x2 +px+q = 0 (p2-4q ≥ 0).
由一元二次方程的求根公式,得到方程的两根分别为
x1 = ,x2 =
所以
x1 + x2= + = -p
x1 · x2 = ·
=
=q
归纳概括
二次项系数为1的一元二次方程根与系数的关系:
设一元二次方程x2 +px+q =0 的两根为x1、x2
那么
x1 + x2= -p, x1 · x2 = q
典例精析
例8 不解方程,求出方程的两根之和与两根之积:
(1)x2+3x-5=0; (2)2x 2 -3x-5=0.
解:(1) 设两根为x1、x2,由上述二次项系数为1的一元二次方程根与系数的关系,可得
x1 + x2= -3 x1 · x2 = -5
(2) 方程两边同除以2,得
x 2 - x - = 0
设两根为x1、x2,可得
x1 + x2= -(-) = x1·x2 = -
先将方程化为二次项系数为1的情形.
例9 试探索一元二次方程ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0,b²- 4ac ≥0)
的根与系数的关系.
解:方程两边同除以a,得
x 2 + x + = 0
由二次项系数为1的一元二次方程根与系数的关系,可得
x1 + x2 = - x1·x2 =
这就是一般情形下一元二次方程的根与系数的关系,前面概括的结论是它的特例(二次项系数为1)。利用这个结论,我们可以直接写出例8中题(2)的答案:
x1 + x2= -() = x1·x2 = = -
任何一个一元二次方程的根与系数的关系:
如果方程 ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0) 的两个根是 x1,x2,
那么
(韦达定理)
注:能用根与系数的关系的前提条件为
b2 - 4ac≥0.
课堂小结
如果 ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0) 的两个根为 x1, x2,那么
注意:满足上述关系的前提条件
b2 - 4ac≥0.
一正根,一负根
两个正根
两个负根
Δ >0
x1x2<0
Δ ≥0
x1x2>0
x1+x2>0
Δ ≥0
x1x2>0
x1+x2<0
练习
-2
1. 利用公式法求解方程ax2+bx+c=0,x=____________,则x1+x2=________,x1x2=________.在方程x2+2x-1=0中,x1+x2=______;x1x2=________.
-1
12
A
13
C
3. 下列一元二次方程的两个实数根之和为-3的是( )
A.x2+2x-3=0 B.x2-3x-3=0
C.x2+3x-5=0 D.x2-3x+2=0
14
4.已知方程x2-2x+k=0的一个根为x=-2,则方程的另一个根为________.
【变式题】[2025太原期中]已知关于x的一元二次方程x2-bx+4=0的一个根是x=1,则另一个根是________.
x=4
x=4
15
5.不解方程,求下列方程的两根之和与两根之积:
(1)3x2+2x-3=0;
16
(2)x2+x=6x+7;
(3)-2x2+7x=6.
解:整理,得x2-5x-7=0,所以x1+x2=5,x1x2=-7.
17
A
18
7.[2025安阳期末]已知实数m,n是关于x的一元二次方程x2+9x-1=0的两个根,则代数式m+n-2mn的值是( )
A.-7 B.7 C.-11 D.11
A
19
D
20
9.若关于x的方程x2+2x+k=0有两个同号的实数根,则k的取值范围是( )
A.k<1 B.0<k≤1 C.0≤k<1 D.k>0
B
21
10.若关于x的一元二次方程x2-8x+m=0的两根为x1,x2,且x1=3x2,则m的值为________.
12
22
11.[2025南阳联考]已知一元二次方程2x2-x-2=0的两根是x1,x2,求下列代数式的值.
(1)(x1-x2)2;
23
(2)x12+x22.
24
12.小影与小冬一起写作业,在解一道一元二次方程时,小影在化简过程中写错了常数项,因而得到方程的两个根是6和1;小冬在化简过程中写错了一次项的系数,因而得到方程的两个根是-2和-5.则原来的方程是( )
A.x2+6x+5=0 B.x2-7x+10=0
C.x2-5x+2=0 D.x2-6x-10=0
B
25
2 028
13.[2024德州中考]已知a和b是方程x2+2 024x-4=0的两个解,则a2+2 023a-b的值为________.
26
14.已知x1,x2是方程2x2+kx-2=0的两个实数根,且(x1-2)(x2-2)=10,则k的值为________.
7
27
15. 已知a、b满足(a+3)(a+4)=2,(b+3)(b+4)=2,则a-b的值为________.
±3
28
16.关于x的一元二次方程x2-4x+k+2=0有实数根.
(1)求k的取值范围;
解:因为关于x的一元二次方程x2-4x+k+2=0有实数根,所以Δ=(-4)2-4×1×(k+2)≥0,解得k≤2,所以k的取值范围为k≤2.
29
(2)如果x1,x2是该方程的两个实数根,令w=x1x22+x21x2+k,求w的最大值.
解:因为x1,x2是关于x的一元二次方程x2-4x+k+2=0的两个实数根,所以x1+x2=4,x1x2=k+2,所以w=x1x22+x21x2+k=x1x2(x1+x2)+k=4(k+2)+k=5k+8.因为k≤2,所以易得当k=2时,w取得最大值,最大值为5×2+8=18.
30
证明:因为Δ=[-(2m-1)]2-4×1×(-3m2+m)=4m2-4m+1+12m2-4m=16m2-8m+1=(4m-1)2≥0,所以方程总有实数根.
17.[2025鹤壁期中]已知关于x的一元二次方程x2-(2m-1)x-3m2+m=0.
(1)求证:无论m为何值,方程总有实数根;
18. 已知关于x的一元二次方程mx2-(2m+2)x+m-2=0有两个不相等的实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若该方程的两个根都是整数,求整数m的值.
-
2.若x1,x2是方程x2-6x-7=0的两个根,则( )
A.x1+x2=6 B.x1+x2=-6
C.x1x2= D.x1x2=7
解:设x1,x2是一元二次方程的两根,则(1)x1+x2=-,x1x2=-1.
整理,得-2x2+7x-6=0,所以x1+x2=,x1x2=3.
6. [2025新乡月考]已知关于x的方程x2+px+q=0的两根为-3和2,则的值为( )
A.-6 B.- C. D.6
8.[2025成都武侯区开学考]已知x1,x2是一元二次方程x2-x-2=0的两个根,则+的值是( )
A.1 B. C.-1 D.-
解:x1+x2=-=,x1x2==-1.
(1)(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=2-4×(-1)=.
解:x21+x22=(x1+x2)2-2x1x2=2-2×(-1)=.
(2)若x1,x2是方程的两个实数根,且+=-,求m的值.
解:由题意知x1+x2=2m-1,x1x2=-3m2+m.
因为+==-2=-,
所以-2=-.整理,得5m2-7m+2=0,
解得m=1或m=.经检验,m=1和m=均是原方程的解,所以m=1或m=.
解:根据题意,得Δ=[-(2m+2)]2-4m(m-2)=
16m+4>0,解得m>-.
∵原方程为关于x的一元二次方程,
∴m≠0,∴m>-且m≠0.
解:设方程的两个根分别为x1和x2,则x1x2==1-,
∵两个根都是整数,m是整数,∴两根之积也是整数,
∴1-为整数,∴m=±2或m=±1,由(1)知m>-且m≠0,∴m=2或m=1.
$$