内容正文:
21.2.4 一元二次方程的根与系数的关系 暑期预习讲义
思维导图
知识梳理
一、一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)基本内容
知识点:对于一元二次方程(),如果方程有两个实数根,,那么根与系数有如下关系: ,。
例如,对于方程,其中,,。 通过求解方程可得,。 按照韦达定理计算:;。
易错点提示:
1.方程必须是一元二次方程的一般形式:要先将给定的方程化为()的标准形式,才能准确应用韦达定理。
错误示例:对于方程,若直接用韦达定理,不先化为标准形式,就会得出错误的根与系数关系。因为在原方程未化为标准形式时,无法准确确定、、的值。
2.判别式的前提:韦达定理是在方程有两个实数根的前提下成立的,即判别式。如果不判断方程是否有实数根就直接用韦达定理,可能会导致错误。
错误示例:对于方程,其中,,,,此方程无实数根,此时若强行套用韦达定理去求根与系数关系,是没有实际意义且会得出错误结论的。
二、韦达定理的应用
1.已知一根求另一根及未知系数
知识点:当已知一元二次方程的一个根,以及方程的系数、、时,可以利用韦达定理先求出两根之和,进而求出另一根;也可以通过两根之积求出未知系数。
例如,已知方程的一个根是,求另一个根及的值。 由韦达定理可知,因为,所以。 又因为,即,所以。
易错点提示:
1.计算准确性:在代入公式计算时要注意符号,尤其是、、的正负以及计算两根之和、两根之积公式中的符号,稍有不慎就会算错。
错误示例:在上述例子中,若计算两根之和时错误地写成,那么求出的的值就会错误,进而导致的值也错误。
2.对已知条件的准确运用:要清楚已知的根是对应方程中的哪个根,准确代入韦达定理公式进行计算,不能混淆。
错误示例:已知方程的一个根为,另一个根为,若把已知根代入公式计算时,误将当成代入两根之积公式求,就会得出错误结果。
2.构造方程
知识点:已知两根,,可以利用韦达定理反推构造出一元二次方程。 构造方程的形式为。
例如,已知两根为,,那么构造的方程为: ,即。
易错点提示:
1.公式的正确运用:要严格按照构造方程的公式进行构造,不能记错公式顺序或符号。
错误示例:若错误地构造为,那么构造出的方程就会完全错误。
2.计算两根之和与两根之积的准确性:在确定、后,计算和时要准确,否则构造出的方程也不正确。
错误示例:已知两根,,若计算两根之和时错误地算成(实际应为),那么按照错误的两根之和构造出的方程就是错误的。
三、综合应用韦达定理与其他知识
知识点:在一些较复杂的数学问题中,会结合韦达定理与其他知识,如判别式、因式分解、完全平方公式等进行求解。
例如,已知方程有两个相等的实数根,且两根之积为,求的值。 因为方程有两个相等的实数根,所以,即,解得。 又因为两根之积,由韦达定理可知,所以,解得。 当时,代入,可得,解得;当时,代入,可得,解得。
易错点提示:
1.知识的综合运用能力不足:不能很好地将韦达定理与其他相关知识衔接起来,导致在解题过程中思路中断或无法准确解题。
错误示例:在上述例子中,如果只考虑了判别式求出,而忘记结合两根之积以及韦达定理进一步确定的具体值,就不能完整地解出这道题。
2.对题目条件的分析不全面:没有充分理解题目中给出的关于方程根的各种条件,遗漏关键信息,从而导致解题错误。
错误示例:在同样的例子中,若没有注意到两根之积为这个条件,只根据判别式求出的值后就停止解题,那么就无法准确得出符合所有条件的值。
巩固练习
一、选择题
1.已知x1、x2是一元二次方程x2﹣4x﹣1=0的两个根,则x1•x2等于( )
A.4 B.1 C.﹣1 D.﹣4
2.已知实数 , 满足 , ,则以 , 为根的一元二次方程是( )
A. B.
C. D.
3.设是一元二次方程的两根,则( )
A.2 B. C. D.10
4.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
5.若是方程的两个根,则的值为( )
A. B. C. D.
6.已知、是关于x的一元二次方程的两个不相等的实数根,且满足,则m的值是( )
A.3 B.-1 C.3或1 D.-3或1
7.小州与小冬在解方程时,小州写错了常数项,得到方程的两个根是和,小冬写错了一次项系数,得到方程的两个根是和,则与的值分别是( )
A., B., C., D.,
8.已知m,n是关于 的一元二次方程 的两实数根,则 的最小值是( )
A.7 B.11 C.12 D.16
二、填空题
9.已知方程的一个根是3,则另一个根是 .
10.设a,b是一元二次方程. 的两根,则 的值为 .
11.若是方程的两根,则的值为 .
12.已知是关于x的一元二次方程的两个实数根,则 .
13.已知是方程的两个根,则的最小值为 .
三、解答题
14.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.
15.关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,.
(1)求实数的取值范围;
(2)若方程的两实数根,满足,求的值.
16.已知方程 的两个根是x1,x2,那么x1+ 请根据以上结论,解决下列问题:
(1)已知a,b满足 求 的值.
(2)已知a,b,c 均为实数,且a+b+c=0, abc=16,求正数c 的最小值.
17.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)若的两条直角边,的长恰好是此方程的两个实数根,斜边,求的周长.
18.一元二次方程的根分别满足以下条件,求出实数的对应范围.
(1)两个根的平方和为12;
(2)两个根均大于;
(3).
参考答案
1.C
2.A
3.D
4.C
5.C
6.A
7.B
8.D
9.
10.11
11.
12.-2
13.16
14.(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:,
15.(1)解:根据题意得,解得;
(2)解:,,∵,∴,
整理得,解得,,而,∴.
16.(1)解:当a≠b时,则a,b 为方程 的两根,
∴a+b=15, ab=-5.
∴原式
当a=b时,原式=2.
综上所述,原式=-47或2
(2)解:
由条件得 ,
则a,b 为方程 的两实根,
即c≥4.
故c的最小值为4
17.(1)解:∵关于x的一元二次方程有两个实数根,
∴.
解得:.
(2)解:设,是关于x的一元二次方程的两实数根,
∴,,
∵,
∴
,
根据勾股定理得,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∴,
∴的周长为.
18.(1)解:∵一元二次方程的根的平方和为12,
∴,
∴,
解得或2
(2)解:∵一元二次方程,∴
∴方程总有两个不相等的实数根,
∵一元二次方程两个根均大于2,
∴且
即
而
且
解得:
综上
(3)解:,则
解得:
整理得:
∴
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