内容正文:
专题2.5 一元二次方程根与系数的关系
教学目标
1.在已有的一元二次方程解法的基础上,探索出一元二次方程根与系数的关系,及其此关系的运用。
2.通过观察、实践、讨论等活动,经历发现问题,发现关系的过程。
教学重难点
1.重点:观察数字系数的一元二次方程的两个根之和,及两个根之积与原方程系数之间的关系
2.难点:对一元二次方程的根与系数这一性质进行应用。
知识点01 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.
【即学即练1】
1.已知是一元二次方程的两根,则 .
2.已知方程的两根分别为,,则的值为 .
3.已知是一元二次方程的两个根,则的值等于 .
知识点02 一元二次方程的根与系数的关系的应用
(1)验根.不解方程,利用根与系数的关系可以检验两个数是不是一元二次方程的两个根;
(2)已知方程的一个根,求方程的另一根及未知系数;
(3)不解方程,可以利用根与系数的关系求关于x1、x2的对称式的值.此时,常常涉及代数式的一些重要变形;如:①;②;③;
④;⑤;
⑥;⑦;
⑧;⑨;
⑩.
(4)已知方程的两根,求作一个一元二次方程;以两个数为根的一元二次方程是.
(5)已知一元二次方程两根满足某种关系,确定方程中字母系数的值或取值范围;
(6)利用一元二次方程根与系数的关系可以进一步讨论根的符号.
设一元二次方程的两根为、,则
①当△≥0且时,两根同号.
当△≥0且,时,两根同为正数;
当△≥0且,时,两根同为负数.
②当△>0且时,两根异号.
当△>0且,时,两根异号且正根的绝对值较大;
当△>0且,时,两根异号且负根的绝对值较大.
要点:
(1)利用根与系数的关系求出一元二次方程中待定系数后,一定要验证方程的.一些考试中,往往利用这一点设置陷阱;
(2)若有理系数一元二次方程有一根,则必有一根(,为有理数).
【即学即练2】
4.已知关于x的一元二次方程有两个实数根分别为,,若,则k的值为 .
5.已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若,是这个方程的两个根,且,求的值.
6.如果关于的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的方程为“倍根方程”.
(1)请根据上述结论解决问题:方程①;方程②;方程③.这几个方程中,是倍根方程的是 ;(填序号即可)
(2)一般规律探究:我们知道,若一元二次方程的两根为,,则有,,请你根据以上关系探究:若一元二次方程是“倍根方程”,则,,满足什么数量关系?
(3)若是倍根方程,求的值.
题型01 利用一元二次方程根与系数的关系求值
【典例1】关于的一元二次方程的两根是,,则 .
【变式1】若,是一元二次方程的两个根,则的值为 .
【变式2】已知是一元二次方程的两个根,若,则 .
【变式3】已知方程的两个解分别为a,b,则 .
题型02 通过化简、变形利用一元二次方程根与系数的关系求值
【典例1】若m,n是一元二次方程的两个根,则的值是 .
【变式1】若 的两个根为,则 .
【变式2】已知m,n是一元二次方程的两根,则代数式 .
【变式3】已知是方程的两个不相等的实数根,则 .
题型03 利用一元二次方程根与系数的关系求参数
【典例1】已知关于的一元二次方程的两个实数根分别为,,且,则的值是 .
【变式1】关于的一元二次方程,如果方程的两个实数根为,,且,则k的值为 .
【变式2】已知关于的一元二次方程
(1)求证:无论取何值,方程总有实数根;
(2)若是方程的两根,且,求的值
【变式3】已知关于x的一元二次方程有两个实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若方程的两个根满足,求m的值.
题型04 利用一元二次方程根与系数的关系分析、判断命题真假
【典例1】已知关于的一元二次方程,则下列判断中不正确的是( )
A.若方程有一根为1,则
B.若异号,则方程必有解
C.若,则方程两根互为相反数
D.若,则方程有一根为0
【变式1】已知关于x的方程,则下列说法正确的个数为( )
①若该方程为一元二次方程,则;
②当时,该方程有两实数根,且;
③当,该方程总有两不相等的实数根;
④若k为正整数,此方程有两个不相等的实数根且都为整数,则
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2】下列给出的四个命题:
①关于的方程有实数根,则满足且;
②若,则;
③若,则方程一定无解;
④若方程的两个实根中有且只有一个根为0,那么,.
其中是真命题是( )
A.①② B.②③④ C.②④ D.①②④
【变式3】关于的次多项式,其中系数均为正整数,且,下列说法正确的个数是
①若,则可为三次四项式;
②若,则满足条件的多项式共有3种;
③若是二次三项式,,则多项式有最小值;
④若是二次三项式,方程有解,当取最小值时,方程的两根.
A.4 B.3 C.2 D.1
题型05 与一元二次方程根与系数有关的解答证明题
【典例1】已知关于的一元二次方程.
(1)求证:不论取何值时,该方程总有两个实数根;
(2)若的两条直角边恰好是该方程的两个实数根,且斜边长的长为,求的值.
【变式1】已知:关于x的方程.
(1)求证:不论k取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两个实数根为,且满足,求k的值.
【变式2】已知关于的一元二次方程.
(1)求证:无论为何值时,方程总有两个不相等实数根;
(2)若方程的两个根为,,且满足,求的值.
【变式3】已知关于的一元二次方程.
(1)求证:无论为何值,方程总有两个实数根;
(2)若是以为斜边的直角三角形,的长为5,另两边、的长是方程的两个根,求的面积.
一、单选题
1.若一元二次方程的两个实数根为,,则的值为( )
A.1 B. C. D.2
2.已知关于的一元二次方程的一个根是,则另一个根是( )
A. B. C. D.
3.若一元二次方程,,是它的两个不相等的实数根,则的值为( )
A. B. C. D.
4.已知实数,满足,,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
5.关于x的一元二次方程有两个同号非零整数根,关于y的一元二次方程也有两个同号非零整数根,则下列说法正确的是( )
A.p是正数,q是负数 B.
C.q是正数,p是负数 D.
二、填空题
6.关于x的一元二次方程的一个根,则另一个根 .
7.关于的一元二次方程有两根,其中一根为,则两根之和为 .
8.若两个不等实数、满足条件:,,则的值是 .
9.若,是方程的两个实数根,则代数式的值为 .
10.若是关于x的方程的两实数根,且满足,则k的值为 .
三、解答题
11.已知是方程的两个根,求下列代数式的值.
(1);
(2).
12.已知一元二次方程.
(1)当时,求方程的根.
(2)若,,是该方程的两根,求的值.
13.已知关于的一元二次方程有实数根.
(1)求的取值范围.
(2)若方程的两个实数根为,且,求的值.
14.【阅读材料】若关于x的一元二次方程的两根为,,则,.
这就是一元二次方程根与系数的关系,根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题:
【材料理解】一元二次方程的两根为,,则________,________;
【类比运用】已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:不论m为何值,该方程总有两个实数根;
(2)若该方程的两个实数根,满足,求m的值.
15.如果关于的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根是另一个根的2倍,那么称这样的方程为“二倍根方程”.例如,方程的两个根是1和2,则这个方程就是“二倍根方程”.
(1)下列方程是“二倍根方程”的有_______;(填序号即可)
①;②;③.
(2)如果关于的方程是“二倍根方程”,求的值;
(3)如果点在反比例函数的图象上,那么关于的方程是“二倍根方程”吗?请说明理由.
(4)如果关于的一元二次方程是“二倍根方程”,试探究、、应满足的数量关系.
16.背景情境:赛赛同学在学习《一元二次方程》中做过这样一道题:
题目:已知实数满足,,且,求的值.
解:根据题意得与为方程的两根,
∴,,
∴,
请认真阅读赛赛同学解题的方法,仔细思考.解决问题:
(1)已知实数满足,,且,求的值.
(2)已知关于的方程有两个根,满足.当的三边满足,,,求的值以及的面积.
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专题2.5 一元二次方程根与系数的关系
教学目标
1.在已有的一元二次方程解法的基础上,探索出一元二次方程根与系数的关系,及其此关系的运用。
2.通过观察、实践、讨论等活动,经历发现问题,发现关系的过程。
教学重难点
1.重点:观察数字系数的一元二次方程的两个根之和,及两个根之积与原方程系数之间的关系
2.难点:对一元二次方程的根与系数这一性质进行应用。
知识点01 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.
【即学即练1】
1.已知是一元二次方程的两根,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系以及代数式求值,理解并掌握一元二次方程根与系数的关系是解题关键.
根据根与系数的关系得到,然后利用整体思想代入进行计算即可.
【详解】解:∵是一元次方程的两根,
,
,
故答案为:.
2.已知方程的两根分别为,,则的值为 .
【答案】5
【分析】本题考查一元二次方程的根与系数的关系,若一元二次方程的两根分别为,,则,,掌握一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.根据根与系数的关系可直接求解.
【详解】解:∵方程的两根分别为,,
∴,,
则.
故答案为:5.
3.已知是一元二次方程的两个根,则的值等于 .
【答案】1
【分析】根据一元二次方程根的定义和根与系数关系得到,,再把变形后整体代入即可.此题考查了一元二次方程的根和根与系数关系,整体代入是解题的关键.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两个根,
∴,,
∴,
∴
.
故答案为:1.
知识点02 一元二次方程的根与系数的关系的应用
(1)验根.不解方程,利用根与系数的关系可以检验两个数是不是一元二次方程的两个根;
(2)已知方程的一个根,求方程的另一根及未知系数;
(3)不解方程,可以利用根与系数的关系求关于x1、x2的对称式的值.此时,常常涉及代数式的一些重要变形;如:①;②;③;
④;⑤;
⑥;⑦;
⑧;⑨;
⑩.
(4)已知方程的两根,求作一个一元二次方程;以两个数为根的一元二次方程是.
(5)已知一元二次方程两根满足某种关系,确定方程中字母系数的值或取值范围;
(6)利用一元二次方程根与系数的关系可以进一步讨论根的符号.
设一元二次方程的两根为、,则
①当△≥0且时,两根同号.
当△≥0且,时,两根同为正数;
当△≥0且,时,两根同为负数.
②当△>0且时,两根异号.
当△>0且,时,两根异号且正根的绝对值较大;
当△>0且,时,两根异号且负根的绝对值较大.
要点:
(1)利用根与系数的关系求出一元二次方程中待定系数后,一定要验证方程的.一些考试中,往往利用这一点设置陷阱;
(2)若有理系数一元二次方程有一根,则必有一根(,为有理数).
【即学即练2】
4.已知关于x的一元二次方程有两个实数根分别为,,若,则k的值为 .
【答案】3
【分析】本题考查根与系数的关系,若,是一元二次方程()的两根时,,.根据根与系数的关系和,可以求得k的值.
【详解】解:∵方程的两个实数根分别为,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
解得,
当时,,方程有两个不相等的实数根;
即k的值是3.
故答案为:3.
5.已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若,是这个方程的两个根,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,一元二次方程根与系数的关系,
(1)根据题意可知,再解不等式可得出结论;
(2)先根据一元二次方程根与系数的关系得,,再将原式整理为,然后代入计算即可.
【详解】(1)解:关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,
,
,
,
故的取值范围为;
(2)解:方程的两个根分别为,
,,
,
,
解得,
故的值为.
6.如果关于的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的方程为“倍根方程”.
(1)请根据上述结论解决问题:方程①;方程②;方程③.这几个方程中,是倍根方程的是 ;(填序号即可)
(2)一般规律探究:我们知道,若一元二次方程的两根为,,则有,,请你根据以上关系探究:若一元二次方程是“倍根方程”,则,,满足什么数量关系?
(3)若是倍根方程,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题主要考查了一元二次方程的根与系数的关系,因式分解法解一元二次方程等知识点,读懂题意,正确理解“倍根方程”的定义是解题的关键.
(1)先解方程,然后根据“倍根方程”的定义进行判断即可;
(2)由于一元二次方程是“倍根方程”,因而可设方程的两根为和,由一元二次方程的根与系数的关系可得,,进而可得,,于是可得,化简即可得出,,之间的数量关系;
(3)求解方程可得,,由“是倍根方程”可得或,然后分和两种情况即可求出的值.
【详解】(1)解:方程①,
解得:,,
,
方程①是倍根方程;
方程②,
解得:,,
且,
方程②不是倍根方程;
方程③,
解得:,,
,
方程③是倍根方程;
故答案为:;
(2)解:一元二次方程是“倍根方程”,
可设方程的两根为和,
则,,
,,
,
整理,得:,
答:,,之间的数量关系是;
(3)解:,
解得:,,
是倍根方程,
或,
当时,,即,
当时,,即,
的值为或.
题型01 利用一元二次方程根与系数的关系求值
【典例1】关于的一元二次方程的两根是,,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,对于一元二次方程,若是该方程的两个实数根,则,据此求解即可.
【详解】解:∵关于的一元二次方程的两根是,,
∴,
故答案为:.
【变式1】若,是一元二次方程的两个根,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.根据一元二次方程根与系数的关系即可解答.
【详解】解:,是一元二次方程的两个根,
.
故答案为:.
【变式2】已知是一元二次方程的两个根,若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系:,,根据得出,进而直接得出即可.
【详解】解:∵是一元二次方程的两个根,,
∴
∴
∴,
故答案为:.
【变式3】已知方程的两个解分别为a,b,则 .
【答案】2024
【分析】本题考查一元二次方程的解及根与系数的关系,熟练掌握知识点是解题的关键.根据一元二次方程的解及根与系数的关系得出,,变形后代入,即可求解.
【详解】解:方程的两个实数根为a、b,
,,
∴,
故答案为:2024.
题型02 通过化简、变形利用一元二次方程根与系数的关系求值
【典例1】若m,n是一元二次方程的两个根,则的值是 .
【答案】
【分析】本题考查了根与系数的关系,利用根与系数的关系得,,然后把所给代数式通分后代入求解即可.掌握根与系数的关系是解题的关键.
【详解】解:由根与系数的关系得,
,,
,
故答案为:.
【变式1】若 的两个根为,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,若、是关于的方程的两个实数根,则.根据一元二次方程根与系数的关系得到即可得到答案.
【详解】解:∵、是关于的方程的两个实数根,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式2】已知m,n是一元二次方程的两根,则代数式 .
【答案】60
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,若,为方程的两个根,则,与系数的关系式:,.根据根与系数的关系求出,,然后把所给代数式变形后代入计算即可.
【详解】∵m,n是一元二次方程的两根,
∴,,
∴
故答案为:60.
【变式3】已知是方程的两个不相等的实数根,则 .
【答案】5
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,利用一元二次方程解的定义,将代入已知方程求得,然后根据根与系数的关系知,最后整体代入所求的代数式求值即可.
【详解】解:∵是方程的两个不相等的实数根,
∴,即;,
∴.
故答案为:5.
题型03 利用一元二次方程根与系数的关系求参数
【典例1】已知关于的一元二次方程的两个实数根分别为,,且,则的值是 .
【答案】1
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,利用根与系数的关系得出,,进而得出关于的一元二次方程求出即可.熟知一元二次方程根与系数的关系为:,,是解题的关键.
【详解】解:由题意可知,
关于的一元二次方程一定有两个不相等的实数根,
关于的一元二次方程的两个实数根分别为,,
,,
,
,
,
整理得出:,
解得:,
故答案为:1.
【变式1】关于的一元二次方程,如果方程的两个实数根为,,且,则k的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程根的判别式的意义;根据根与系数的关系得出,,代入求出,根据判别式检验,即可求解.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程的两个实数根为,
∴,,且,
∵,
即有,
∴,
解得:或,
当时,,
当时,(不合题意舍去),
∴,
故答案为:.
【变式2】已知关于的一元二次方程
(1)求证:无论取何值,方程总有实数根;
(2)若是方程的两根,且,求的值
【答案】(1)详见解析
(2),
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,以及根与系数的关系,熟练掌握当时,方程有两个不相等的实数根;当时,方程有两个相等的实数根;当时,方程没有实数根,一元二次方程根与系数关系是解决此题的关键.
(1)求该方程根的判别式即可解答;
(2)根据一元二次方程根与系数的关系,得出,,根据得出,即可求解.
【详解】(1)证明:根据题意可得:,,,
,
无论取何值,方程总有实数根;
(2)解:,是方程的两根,
,,
,
,
解得,,.
【变式3】已知关于x的一元二次方程有两个实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若方程的两个根满足,求m的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】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.掌握根的判别式以及根与系数的关系的公式是解题关键.
(1)利用根的判别式,即可求出答案;
(2)先运用根与系数的关系得出,,再代入到,即可求出答案.
【详解】(1)∵方程有两个实数根,
,
解得;
(2)和是一元二次方程的两个根,
,,
,
,
,
解得,.
,
.
题型04 利用一元二次方程根与系数的关系分析、判断命题真假
【典例1】已知关于的一元二次方程,则下列判断中不正确的是( )
A.若方程有一根为1,则
B.若异号,则方程必有解
C.若,则方程两根互为相反数
D.若,则方程有一根为0
【答案】C
【分析】本题考查一元二次方程的相关概念,熟练掌握一元二次方程的定义和解法是关键.
将代入方程即可判断A,利用根的判别式可判断B,将代入方程,根据直接开平方法解方程即可判断C,将代入方程,可判断D.
【详解】A.若方程有一根为1,把x=1代入原方程,则,故A正确;
B.若a、c异号,则,∴方程必有解,故B正确;
C.若,方程变为,若方程有解,则,此时两根和为0,互为相反数,但若、同号,方程无实数根,故C错误;
D.若,则方程变为,必有一根为0.故D正确.
故选:C.
【变式1】已知关于x的方程,则下列说法正确的个数为( )
①若该方程为一元二次方程,则;
②当时,该方程有两实数根,且;
③当,该方程总有两不相等的实数根;
④若k为正整数,此方程有两个不相等的实数根且都为整数,则
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题主要考查一元二次方程,①根据一元二次方程的定义判断;②代入,验证根的和是否为6;③计算判别式Δ,分析k的取值对Δ的影响;④求满足条件的正整数k,验证根是否为整数.
【详解】解:①方程为一元二次方程时,二次项系数,即,故说法①正确;
②当时,方程化简为,根的和为,故说法②错误;
③判别式,当时,,但需(否则方程非二次),题目未排除,故说法③错误;
④解方程得根为,,要求为整数,得(唯一正整数解),故说法④正确.
综上,正确的为①④,共2个,
故选:B.
【变式2】下列给出的四个命题:
①关于的方程有实数根,则满足且;
②若,则;
③若,则方程一定无解;
④若方程的两个实根中有且只有一个根为0,那么,.
其中是真命题是( )
A.①② B.②③④ C.②④ D.①②④
【答案】C
【分析】根据解方程,根的判别式,二次根式的化简解答即可.
本题考查了解方程,根的判别式,二次根式的化简,熟练掌握根的判别式是解题的关键.
【详解】解:①时,是一元一次方程,根为;关于的方程且时,有两个实数根,故,本题结论错误,不符合题意;
②根据,得。故,本结论正确,符合题意;
③,则方程一定无解,故本结论错误,不符合题意;
④根据方程的两个实根中有且只有一个根为0,那么,.
正确,符合题意.
故选:C.
【变式3】关于的次多项式,其中系数均为正整数,且,下列说法正确的个数是
①若,则可为三次四项式;
②若,则满足条件的多项式共有3种;
③若是二次三项式,,则多项式有最小值;
④若是二次三项式,方程有解,当取最小值时,方程的两根.
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】本题考查了多项式的项和系数,一元二次方程根与系数的关系,判别式及配方法的应用,正确掌握相关性质内容是解题的关键.依题意,假设时,可为三次四项式,
则,,且都不为0,当时,为三次四项式成立,故①正确;当时,
则,即可判断②;当是二次三项式,时,,得,根据二次函数的图象性质进行判断;依题意,得,,因为取最小值,,即,则,,,所以方程的两根.即可作答.
【详解】解:∵系数,,,,均为正整数,且,,
①假设时,可为三次四项式,
则,,且都不为0,
∵,
∴当时,为三次四项式成立,故①正确;
②当时,
则,
∴满足条件的多项式只有1种;故②错误;
③当是二次三项式,时,
∵,
∴,
∵,且,
∴多项式有最小值,故③正确;
④∵是二次三项式,
∴,
∵方程有解,
∴,
∵系数,,,,均为正整数,且,且,且取最小值,
∴,即,
∵,
∴,
∵都是正整数,且取最小值,
∴,,
∴,
∴方程的两根.故④是错误;
故选:C.
题型05 与一元二次方程根与系数有关的解答证明题
【典例1】已知关于的一元二次方程.
(1)求证:不论取何值时,该方程总有两个实数根;
(2)若的两条直角边恰好是该方程的两个实数根,且斜边长的长为,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)-3
【分析】(1)一元二次方程的根的情况可以由方程的根的判别式来判定,先计算,证明,即可得该方程总有两个实数根.
(2)由题意用分别表示方程的两个根,即三角形的两直角边的长,由根与系数的关系可得,根据勾股定理列方程,解关于a的一元二次方程即可.
【详解】(1)证明:∵
∴不论取何值时,方程总有两个实数根
(2)解:由题意,用分别表示方程的两个根,即三角形的两直角边的长,则有
,
又∵斜边长
根据勾股定理
∴
∴
即
或
∵为两个正根
∴舍去
∴
【点睛】本题主要考查了一元二次方程根的判别,一元二次方程根与系数的关系,勾股定理的应用,解一元二次方程,熟练的运用“根的判别式判定方程的实数根的情况,利用根与系数的关系求解参数的值”是解本题的关键.
【变式1】已知:关于x的方程.
(1)求证:不论k取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两个实数根为,且满足,求k的值.
【答案】(1)详见解析
(2)k的值为
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程根的判别式,解题的关键是熟练掌握一元二次方程根的判别式列出关于k的式子.
(1)根据根的判别式,据此可得答案;
(2)根据根与系数的关系得出,,利用,即可得到k的值.
【详解】(1)证明:∵
,
∴不论k取何值,该方程总有两个不相等的实数根;
(2)解:根据根与系数的关系得:
,,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:,
即k的值为.
【变式2】已知关于的一元二次方程.
(1)求证:无论为何值时,方程总有两个不相等实数根;
(2)若方程的两个根为,,且满足,求的值.
【答案】(1)详见解析
(2)或1
【分析】本题考查了一元二次方程的判别式与根与系数的关系.
(1)计算判别式的值,再利用配方法得到,然后根据判别式的意义得到结论;
(2)根据根与系数的关系得到,,而,然后解关于的方程即可.
【详解】(1)证明:, ,,
,
,
,
,
,
,
,
无论为何值时,方程总有两个不相等实数根.
(2)由,得, ,
,
,
,
解得: ,
或1.
【变式3】已知关于的一元二次方程.
(1)求证:无论为何值,方程总有两个实数根;
(2)若是以为斜边的直角三角形,的长为5,另两边、的长是方程的两个根,求的面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)求出判别式的符号,即可得证;
(2)根据根与系数的关系可得,,再根据勾股定理求得,代入原方程中求解即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,
,
∴无论为何值,方程总有两个实数根;
(2)解:由题意,得:,,
∵是以为斜边的直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:或,
∵当时, (不合题意,舍去),
∴,
∴原方程为,
解得:, ,
∴的两直角边的长分别为1,,
∴.
【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式,根与系数的关系,勾股定理,解一元二次方程等知识,掌握相关知识是解题的关键.
一、单选题
1.若一元二次方程的两个实数根为,,则的值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】本题主要考查了一元二次方程,根与系数的关系,解题的关键是熟练掌握一元二次方程的两个根,,满足,.根据一元二次方程根与系数的关系进行解答即可.
【详解】解:∵方程的两根为,,
∴.
故选:B.
2.已知关于的一元二次方程的一个根是,则另一个根是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),熟悉韦达定理内容是解题关键.若一元二次方程有两个实数根、,则,,根据一元二次方程根与系数的关系代入数值即可求解.
【详解】解:设一元二次方程的两个根分别是,,
由韦达定理可知,,
∴.
故选:D.
3.若一元二次方程,,是它的两个不相等的实数根,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了一元二次方程根和系数的关系,完全平方公式的变形运算,先把方程整理成一般式,再利用根和系数的关系可得,,最后利用完全平方公式的变形运算计算即可求解,掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解:方程整理得,,
∵,是它的两个不相等的实数根,
∴,,
∴,
故选:.
4.已知实数,满足,,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了一元二次方程的根与系数关系和完全平方公式,根据题意可以把,看做一元二次方程的两个根,再根据相关知识一一判定即可;解决此题的关键是运用转化思想,把此题,转化成一元二次方程的两个根.
【详解】解:由题意得:,可看做一元二次方程的两个根,
∴化简方程为:,
根据根与系数关系可得:,,
∴,选项A错误,不符合题意;
,选项B错误,不符合题意;
,选项C错误,不符合题意;
,选项D正确,符合题意;
故选∶D.
5.关于x的一元二次方程有两个同号非零整数根,关于y的一元二次方程也有两个同号非零整数根,则下列说法正确的是( )
A.p是正数,q是负数 B.
C.q是正数,p是负数 D.
【答案】D
【分析】设方程的两根为,方程的两根为.根据方程解的情况,结合根与系数的关系可得出,,即可判断A与C;②由方程有两个实数根结合根的判别式得出,利用不等式的性质以及完全平方公式得出,即可判断B与D.
【详解】解:方程的两根为,方程的两根为.
根据题意,得,,
故A与C都错误,不符合题意;
由方程有两个实数根,由根的判别式得出,
∴,
∴,
∴,
故选项B说法错误,不符合题意;选项D说法正确,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了根与系数的关系以及根的判别式,不等式的性质,完全平方公式,逐一分析四个选项说法的正误是解题的关键.
二、填空题
6.关于x的一元二次方程的一个根,则另一个根 .
【答案】1
【分析】此题考查了一元二次方程根与系数的关系,利用根与系数的关系列出关系式,把一个根代入计算即可求出所求.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程的一个根,
∴,
解得:,
即另一个根,
故答案为:1.
7.关于的一元二次方程有两根,其中一根为,则两根之和为 .
【答案】2
【分析】本题考查根与系数的关系,设方程的另一个根为,根据根与系数的关系,进行求解即可,熟练掌握根与系数的关系,是解题的关键.
【详解】解:设方程的另一个根为,则:,
∴,,
即:两根之和为2;
故答案为:2.
8.若两个不等实数、满足条件:,,则的值是 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程根和系数的关系,由,,得到是关于的一元二次方程的两个不等实数根,由根和系数的关系得到,理解是关于的一元二次方程的两个不等实数根是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴是关于的一元二次方程的两个不等实数根,
∴,
故答案为:.
9.若,是方程的两个实数根,则代数式的值为 .
【答案】4051
【分析】本题主要考查了根与系数的关系,熟知一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
将代入原方程,再结合根与系数的关系即可解决问题.
【详解】解:∵α,β是方程的两个实数根,
∴,,
∴,
则
,
故答案为:4051.
10.若是关于x的方程的两实数根,且满足,则k的值为 .
【答案】3
【分析】根据所给一元二次方程有实数根,得出关于k的不等式,利用一元二次方程根与系数的关系即可解决问题.
本题主要考查了根与系数的关系及根的判别式,熟知一元二次方程根与系数的关系及根的判别式是解题的关键.
【详解】解:∵一元二次方程有两实数根,且,
∴,
解得.
又是方程的两个根,
则,,
∵,
∴,
∴,
解得,(舍去),
故.
故答案为:3.
三、解答题
11.已知是方程的两个根,求下列代数式的值.
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,分式运算和完全平方公式的变形,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系,把所给代数式经过恒等变形为含的形式后,整体代入的值是解题的关键.根据一元二次方程根与系数的关系:如果的两个实数根是,那么,得到的值.
(1)把原式通分后运算得到,然后利用整体代入法计算即可;
(2)利用完全平方公式的变形得到,然后利用整体代入法计算即可.
【详解】(1)方程中,,已知有两个根,
由一元二次方程根与系数的关系得.
;
(2).
12.已知一元二次方程.
(1)当时,求方程的根.
(2)若,,是该方程的两根,求的值.
【答案】(1)
(2)4
【分析】本题主要考查解一元二次方程和根与系数的关系,
将已知值b代入,利用直接开平方法解方程即可,
将已知值b代入,结合根与系数的关系即可求得代数式的值.
【详解】(1)解:当时,方程为,
则,
解得.
(2)解:若,则方程为.
∵,是该方程的两根,
∴,,
∴.
13.已知关于的一元二次方程有实数根.
(1)求的取值范围.
(2)若方程的两个实数根为,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了一元二次根的判别式和根与系数关系等知识.
(1)根据关于的一元二次方程有实数根得到,即可求出的取值范围;
(2)由根与系数关系和得到,解方程得到,又由(1)中求得的即可得到答案.
【详解】(1)∵关于的一元二次方程有实数根.
∴
.
(2)由题意可得,,.
解得
∵
.
14.【阅读材料】若关于x的一元二次方程的两根为,,则,.
这就是一元二次方程根与系数的关系,根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题:
【材料理解】一元二次方程的两根为,,则________,________;
【类比运用】已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:不论m为何值,该方程总有两个实数根;
(2)若该方程的两个实数根,满足,求m的值.
【答案】[材料理解],;[类比运用](1)证明见解析;(2)
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程的判别式,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
[材料理解]根据一元二次方程根与系数的关系进行计算即可;
[类比运用](1)证明即可;
(2)通过一元二次方程根与系数的关系表示出两根和,以及两根乘积,然后代入解方程即可.
【详解】[材料理解]:解,∵一元二次方程的两根为,,
∴,
故答案为:,;
[类比运用](1)证明:∵,
∴,
∴不论m为何值,该方程总有两个实数根;
(2)∵,是一元二次方程的两根,
∴,,
又∵,∴,
解得:.
15.如果关于的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根是另一个根的2倍,那么称这样的方程为“二倍根方程”.例如,方程的两个根是1和2,则这个方程就是“二倍根方程”.
(1)下列方程是“二倍根方程”的有_______;(填序号即可)
①;②;③.
(2)如果关于的方程是“二倍根方程”,求的值;
(3)如果点在反比例函数的图象上,那么关于的方程是“二倍根方程”吗?请说明理由.
(4)如果关于的一元二次方程是“二倍根方程”,试探究、、应满足的数量关系.
【答案】(1)①
(2)
(3)是,理由见解析
(4)
【分析】本题考查了解一元二次方程,一元二次方程根与系数的关系,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)分别解各个方程,结合“二倍根方程”的定义判断即可得解;
(2)依题意可设关于的方程的两个根为,,由一元二次方程根与系数的关系可知,,求解即可;
(3)由题意可得,方程变形为,求出方程的两个根,结合“二倍根方程”的定义判断即可;
(4)根据“二倍根方程”的概念设一元二次方程的两个根为和,由根与系数的关系可得:,,求解即可.
【详解】(1)解:解可得:,,
∵,
∴①是“二倍根方程”;
解可得:,,
∵,
∴②不是“二倍根方程”;
解可得,,
∵,
∴③不是“二倍根方程”;
(2)解:依题意可设关于的方程的两个根为,,
由一元二次方程根与系数的关系可知:,,
,;
(3)解:是“二倍根方程”,理由如下:
点在反比例函数的图象上,
,
方程化为方程,
整理得,
解得,,
方程是“二倍根方程”;
(4)解: 根据“二倍根方程”的概念设一元二次方程的两个根为和,
由根与系数的关系可得:,,
消去可得.
,,之间的关系是.
16.背景情境:赛赛同学在学习《一元二次方程》中做过这样一道题:
题目:已知实数满足,,且,求的值.
解:根据题意得与为方程的两根,
∴,,
∴,
请认真阅读赛赛同学解题的方法,仔细思考.解决问题:
(1)已知实数满足,,且,求的值.
(2)已知关于的方程有两个根,满足.当的三边满足,,,求的值以及的面积.
【答案】(1);
(2)的值为,的面积为.
【分析】()根据题意可得,,变形整理所求式子,然后代入求值即可;
()利用根与系数的关系得,,,结合可求出的值, 由满足 ,,可得出为方程的两根,根据根与系数的关系可得出,,由可得出为直角三角形,再利用三角形的面积公式可求出的面积.
【详解】(1)解:∵,,
∴与为方程的两根,
∴,,
∴;
(2)解:∵,是方程的两个根,
则有,
∴,,,
∵,
∴,则,
∴,
整理得:,
解得:,(舍去),
∵满足,,
∴为方程的两根,
∴,,
∴,
∴为直角三角形,
∴,
∴的值为,的面积为.
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