内容正文:
1.6一元二次方程
1.什么是一元二次方程?
一、复习回顾:
形如:
4.根与系数关系(韦达定理)是如何得到?其前提是什么? 内容又是什么?
这一关系也被称为韦达定理.
例6:-x+a-4=0有一正根和一负根,求a的取值范围
解: (2)该方程的根的判别式Δ=a2-4×1×(-1)=a2+4>0,
所以方程一定有两个不等的实数根
,
.
例1 判定下列关于x的方程的根的情况(其中a为常数),如果方程有实数根,
写出方程的实数根.
(1)x2-3x+3=0;
解:(1)∵Δ=32-4×1×3=-3<0,∴方程没有实数根.
(2)x2-ax-1=0;
(3) x2-ax+(a-1)=0;
解:(3)由于该方程的根的判别式为
Δ=a2-4×1×(a-1)=a2-4a+4=(a-2)2,
所以,
①当a=2时,Δ=0,所以方程有两个相等的实数根
x1=x2=1;
②当a≠2时,Δ>0, 所以方程有两个不相等的实数根
x1=1,x2=a-1.
(4)x2-2x+a=0.
解(4)由于该方程的根的判别式为
Δ=22-4×1×a=4-4a=4(1-a),
所以
①当Δ>0,即4(1-a) >0,即a<1时,方程有两个不相等的实数根
,
;
②当Δ=0,即a=1时,方程有两个相等的实数根
x1=x2=1;
③当Δ<0,即a>1时,方程没有实数根.
若一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根
,
,
则有
;
例2.已知关于x的方程x2+2(m-2)x+m2+4=0有两个实数根,
并且这两个实数根的平方和比两个根的积大21,求m的值.
解:设x1,x2是方程的两根,由韦达定理,得
x1+x2=-2(m-2),x1·x2=m2+4.
∵x12+x22-x1·x2=21,
∴(x1+x2)2-3 x1·x2=21,
即 [-2(m-2)]2-3(m2+4)=21,
化简,得 m2-16m-17=0,
解得 m=-1,或m=17.
当m=-1时,方程为x2+6x+5=0,Δ>0,满足题意;
当m=17时,方程为x2+30x+293=0,
Δ=302-4×1×293<0,不合题意,舍去.
综上,m=17.
特别说明:.
(1)在今后的解题过程中,如果仅仅由韦达定理解题时,
还要考虑到根的判别式Δ是否大于或大于零.
因为,韦达定理成立的前提是一元二次方程有实数根.
例3 已知两个数的和为4,积为-12,求这两个数.
解法一:设这两个数分别是x,y,
则 x+y=4, ①
xy=-12. ②
由①,得 y=4-x,
代入②,得
x(4-x)=-12,
即 x2-4x-12=0,
∴x1=-2,x2=6.
∴
或
因此,这两个数是-2和6.
解法二:由韦达定理可知,这两个数是方程
x2-4x-12=0
的两个根.
解这个方程,得
x1=-2,x2=6.
所以,这两个数是-2和6.
特别地,对于二次项系数为1的一元二次方程x2+px+q=0,若x1,x2是其两根,
由韦达定理可知
x1+x2=-p,x1·x2=q,
即 p=-(x1+x2),q=x1·x2,
所以,方程x2+px+q=0可化为 x2-(x1+x2)x+x1·x2=0,
由于x1,x2是一元二次方程x2+px+q=0的两根,
所以,x1,x2也是一元二次方程x2-(x1+x2)x+x1·x2=0.因此有
以两个数x1,x2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是
x2-(x1+x2)x+x1·x2=0.
例5 若x1和x2分别是一元二次方程2x2+5x-3=0的两根.
(1)求| x1-x2|的值;
(2)求
的值;
(3)x13+x23.
解:∵x1和x2分别是一元二次方程2x2+5x-3=0的两根,
∴
,
.
(1)∵| x1-x2|2=x12+ x22-2 x1x2=(x1+x2)2-4 x1x2=
=
+6=
,
∴| x1-x2|=
.
(2)
.
(3)x13+x23=(x1+x2)( x12-x1x2+x22)=(x1+x2)[ ( x1+x2) 2-3x1x2]
=(-
)×[(-
)2-3×(
)]=-
一元二次方程的两根之差的绝对值是一个重要的量,今后我们经常会遇到求这一个量的问题,
为了解题简便,我们可以探讨出其一般规律:
若x1和x2分别是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),则| x1-x2|=
设x1和x2分别是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),则
,
,
∴| x1-x2|=
$