内容正文:
考点03 根的判别式和根与系数的关系的应用
考点一:根的判别式(Δ=b²−4ac)
对于一元二次方程 ax²+bx+c=0(a≠0):
Δ>0:两个不相等的实数根;
Δ=0:两个相等的实数根;
Δ<0:无实数根。
作用:定根的个数、求待定系数、判断方程与函数/几何的关系。
例1:判断方程 的根的情况。
例2:关于x的一元二次方程 有两个不相等的实数根,求k的取值范围。
考点二:根与系数的关系(韦达定理)
若方程 ax²+bx+c=0(a≠0) 的两根为x₁、x₂,则:
两根之和:
两根之积:
前提:a≠0且Δ≥0(必须有实根)。
例3:已知方程 的两根为x₁、x₂,求x₁+x₂和x₁x₂。
例4:方程 的两根x₁、x₂满足x₁=3x₂,求m的值。
考点三:常见代数式变形(韦达定理常用)
(x₁x₂≠0)
例5:已知x₁、x₂是方程 的两根,求 的值。
题型一:利用根的判别式判断含字母系数的方程的根的情况
步骤1:先判定是不是一元二次方程
必须先看二次项系数:若二次项系数含字母,先讨论系数是否为0
系数=0:不是一元二次方程,退化为一元一次方程,直接求根判断
系数≠0:才可用根的判别式
步骤2:确定
把方程化成一般形式,准确写出含字母的 。
步骤3:计算
展开、化简判别式,整理成完全平方+常数或整式形式。
步骤4:配方/变形判断 正负
利用平方非负:,判断 大于0、等于0还是小于0。
步骤5:下结论
对应写出根的三种情况。
1.忘记二次项系数不为0:含字母系数直接套判别式,忽略前提,字母使二次项系数为0时不是二次方程,不能用。
2.找错 符号:方程没化成一般式, 带负号漏掉负号,导致 计算全错。
3.化简 不彻底,不会配方:算出 后不整理、不配方,看不出正负,无法判断根的情况。
4.认为 就一定有两个根:只有 时, 才有两个实数根;若 只有一个根。
5.字母取值范围遗漏限制:题目有隐含条件(整数、正数、取值范围),判断后不结合范围取舍。
6.混淆“实数根”和“两个相等实数根”: 是两个相等实数根,不能说成“一个实数根”。
【例1】求证关于 的方程 总有两个不相等实数根。
解:
1.二次项系数:,恒不为0,是一元二次方程。
2.
3.
4.,即
5.结论:方程总有两个不相等实数根。
【变式1-1】(25-26九年级下·河南新乡·期中)对于任意4个实数,,,定义一种新的运算:.例如:.则关于的方程的根的情况为( )
A.有两个相等的实数根 B.没有实数根
C.有两个不相等的实数根 D.无法确定
【变式1-2】(2026·河南漯河·一模)已知一次函数的大致图象如图所示,则一元二次方程的根的情况为( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法判断
【变式1-3】(25-26九年级下·江苏盐城·期中)已知关于x的一元二次方程.
(1)若方程有一实数根为3,求m的值;
(2)求证:无论m取何值,方程总有实数根.
【变式1-4】(25-26九年级下·四川南充·期中)为实数,关于的方程为.
(1)求证:原方程一定有实数根.
(2)若原方程的根包含自然数,试求满足条件的自然数的值.
【变式1-5】(25-26九年级上·辽宁辽阳·期末)已知关于x的一元二次方程.
(1)试说明:无论k取何值,这个方程总有实数根;
(2)若一个等腰三角形的一边长为8,另两边的长度恰好是这个方程的两个根,求这个等腰三角形的周长.
题型二:利用根的判别式和根与系数的关系求值
1.先定二次项系数:必须保证
2.先算判别式 :有实数根前提,这是最容易漏的一步
3.再用韦达定理:写出 、
4.代数式变形:把所求式子化成只含 、 再整体代入
易错点1:忽略二次项系数
题目含参数 时,默认是一元二次方程,一定要先写 限制参数范围,否则会多出增根。
易错点2:只用韦达定理,不检验
只要题目说“方程有两个实数根/存在两根”,必须先 求参数范围,再代入求值;很多同学直接套韦达算出答案,参数超出有根范围,答案直接错。
易错点3:混淆韦达定理符号
记死:和是 ,积是 ;最常见错:把两根和写成 ,符号反了全盘错。
易错点4:代数式变形出错
求 忘记 减 ;求 忘记 减 。
易错点5:题目没说一元二次方程,当成二次方程做
题目只说“方程有实数根”,要分两种情况:① 一次方程 ;② 二次方程 。
易错点6:分式求值不考虑分母不为0
求 类,要隐含 ,即 。
【例2】已知 是方程 的两实数根,求 的最小值。
1.
2.有实根:
3. 韦达:
4. 变形:
再在 或 范围内求二次函数最小值。
【变式2-1】(25-26九年级下·山东烟台·期中)关于x的方程的两个根,,满足,则m的值为( )
A.5 B. C. D.1
【变式2-2】(25-26九年级下·浙江杭州·开学考试)若关于x的方程有绝对值相同,符号相反的两个根,则m的值应为( )
A.c B. C. D.
【变式2-3】(2026·河北·二模)已知、是关于x的一元二次方程的两实根,且,求的值.
【变式2-4】(25-26九年级上·河北沧州·期末)已知关于x的一元二次方程.
(1)求m的值;
(2)设这个方程的两个根是,,且,求n的值.
【变式2-5】(25-26九年级上·四川宜宾·期末)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:无论m取何值时,原方程总有两个不相等的实数根;
(2)若、是原方程的两根,且满足,求m的值.
【变式2-6】(25-26九年级上·四川自贡·期中)已知关于x的一元二次方程有两个不等实数根,.
(1)求k的取值范围;
(2)若,求k的值.
(3)在(2)的条件下,求的值.
题型三:利用根与系数的关系解决新定义问题
【例3】(2026·江苏宿迁·三模)约定:在平面直角坐标系内,如果一个点的纵坐标是横坐标的平方,就称这个点为“二次方值点”.若函数(为常数)在第一象限的图象上存在两个不同的“二次方值点”,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(24-25九年级上·四川资阳·期末)阅读下面材料:已知,是一元二次方程的两实数根,若满足,则此类方程称为“差根方程”.在学习了求根公式法解方程后,小聪同学发现:,最后得到“差根方程”中a,b,c之间的关系是.
(1)请通过计算判断方程是否是“差根方程”.
(2)若方程是“差根方程”,请求出k的值以及方程的两个根.
(3)若关于x的“差根方程”的一个根是(a,m,b均为常数,),则方程是“差根方程”吗?若是,请求出它的根;若不是,请说明理由.
【变式3-2】(25-26九年级上·四川自贡·期末)定义:我们把关于x的一元二次方程与称为一对“友好方程”.如的“友好方程”是.
(1)写出一元二次方程的“友好方程”___________;
(2)已知一元二次方程的两根为,它的“友好方程”的两根___________,___________;根据以上结论,猜想的两根与其“友好方程”的两根之间存在的一种特殊关系为___________,证明你的结论;
(3)已知关于x的方程的两根是.请利用(2)中的结论,写出关于x的方程的两根.
【变式3-3】(25-26九年级上·福建泉州·期末)材料1.若一个整数的平方等于另一个整数,那么这个整数叫做完全平方数(也叫平方数).例如:,,,则1、4、9都是完全平方数.
材料2.任意一个三位数,如果满足各个数位上的数字都不为零,且百位上的数字与个位上的数字之和等于十位上数字的2倍,那么称这个数为“双倍快乐数”.例如:,因为所以234是“双倍快乐数”.
(1)已知关于的一元二次方程(为整数,为正整数)有两个整数根,且两根的平方和为,求的值.
(2)证明:两个连续正整数之积不能是完全平方数.
(3)若是一个“双倍快乐数”,且使关于的一元二次方程有两个相等的实数根,设,若能被6整除,求所有满足条件的的和.
题型四:利用根与系数的关系解决几何问题
【例4】(25-26九年级下·四川成都·期中)已知a,b是一元二次方程的两个实数根,且分别为的两条直角边的长度,则该直角三角形的斜边长为_______
【变式4-1】(25-26九年级下·四川成都·自主招生)若方程的两根是的两条直角边的长,则这个三角形的斜边的长是________.
【变式4-2】(25-26九年级下·山东烟台·期中)如图,四边形是边长为的菱形,对角线和的长度分别是关于的一元二次方程的两个实数根,于点,则的长度是________.
【变式4-3】(25-26九年级下·黑龙江·期中)已知等腰三角形中,,,的长是关于的方程的两个实数根,则的值为_____.
题型五:利用根与系数的关系解决论证与猜想问题
【例5】(2026·四川南充·一模)已知关于x的一元二次方程(其中a、b、c为常数,).
(1)当时,求证:方程总有实数根;
(2)若a、b、c、k均为正数,且假设方程有实数根,且方程的两实根之和为,两实根之积为,探究以a、b、c为边长的三角形的形状,并说明理由.
【变式5-1】(25-26九年级上·山东潍坊·期中)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:该方程总有实数根;
(2)设,是该方程的两个实根,是否存在实数m,使得代数式的值为?若存在求出实数m的值,若不存在,请说明理由.
【变式5-2】(25-26九年级上·广东佛山·期末)综合与实践
从“特殊”到“一般”是研究数学问题的一种常用策略.某综合实践小组以特殊四边形为背景,就“倍矩形(其周长为原矩形周长的倍,其面积亦为原矩形面积的倍)存在性问题”展开探究.
设原矩形长为,宽为.
【特例感知】
(1)已知原矩形,,其2倍矩形长为______,宽为______;
【类比探究】
(2)上述第(1)问中原矩形的倍矩形存在吗?说明理由;
【一般验证】
(3)求证:无论原矩形,取何值,其2倍矩形一定存在.
【变式5-3】(25-26九年级上·福建南平·月考)对于关于的代数式,若存在实数,使得当时,代数式的值等于,则称为这个代数式的“正值”.把该代数式的最大正值与最小正值的差称为“正域值”.例如:对于关于的代数式,当时,代数式的值等于0;当时,代数式的值等于1.我们就称0和1都是这个代数式的正值,正域值为.
(1)代数式的正值是_____;
(2)判断代数式是否存在正值,若有,请求出代数式的正值;若没有,则说明理由;
(3)①若关于x的代数式的正域值为0,求a的值;
②若关于x的代数式的正域值为正整数,求整数b的值.
1.(25-26九年级上·福建漳州·期末)定义:是一元二次方程的倒方程.则下列四个结论:
①如果是的倒方程的解,则;
②如果,那么这两个方程都有两个不相等的实数根;
③如果一元二次方程无解,则它的倒方程也无解;
④如果一元二次方程有两个不相等的实数根,则它的倒方程也有两个不相等的实数根.其中正确的有_____(填正确的序号).
2.(25-26九年级上·湖南湘潭·期末)阅读材料并解答相关问题.
材料1:规定:如果实数a,b,c满足,那么称一元二次方程为“和差”二次方程.
材料2:韦达定理:若一元二次方程的两根分别为,则
(1)【概念辨析】问题1:下列方程是“和差”二次方程的有__________(填写序号)
①;②;③;④.
(2)【特例感知】①问题2:分别求出“问题1”中所有“和差”二次方程的根.
②问题3:若“和差”二次方程的一个根5,求这个方程的另一个根.
(3)【结论归纳】问题4:设m,n是“和差”二次方程的两个根,请写出你发现的关于两根m,n的结论,并说明理由.
3.(25-26九年级上·江西新余·月考)定义:若关于x的一元二次方程的两根都为整数,则称方程为“全整根方程”.任何一个“全整根方程”的根的判别式的值一定为完全平方数.现规定:代数式的值为该“全整根方程的最值码”.例如“全整根方程”的“最值码”为.已知关于的一元二次方程是一个“全整根方程”.
(1)该方程的“最值码”是 (用含m的式子表示):
(2)若关于x的一元二次方程与都是“全整根方程”.当其“最值码”相等时,求代数式的值.
4.(25-26九年级上·四川成都·期中)定义:已知,是关于x的一元二次方程的两个实数根,若,且,则称这个方程为“立格方程”.如:一元二次方程的两根为,,因为,,所以一元二次方程为“立格方程”.
请阅读以上材料,回答下列问题:
(1)判断一元二次方程是否为“立格方程”,并说明理由;
(2)若关于x的一元二次方程是“立格方程”.且两根,满足.求k的值;
(3)若关于x的一元二次方程是“立格方程”,求m的取值范围.
5.(25-26九年级上·江苏扬州·期中)定义:若关于的一元二次方程的两个实数根为,(),分别以,为横坐标和纵坐标得到点,则称点Q为该一元二次方程的“派生点”.
(1)若方程为,求出该方程的“派生点”Q的坐标;
(2)若关于x的一元二次方程为的“派生点”Q恰好在直线上,求m的值;
(3)是否存在b、c,使得不论为何值,关于x的方程的“派生点”Q始终在直线的图像上?若有,请求出b、c的值;若没有,请说明理由.
6.(25-26九年级上·江苏盐城·期中)已知关于,是一元二次方程的两个实数根,若满足,则此类方程叫做差根方程.根据“差根方程”的定义,解决下列问题:
(1)下列是“差根方程”的是______;填写序号
①;②
(2)已知关于x的方程是“差根方程”,求a的值.
(3)已知是直角三角形,,的长为,若的两边AC、BC的长是一个“差根方程”的两个实数根,求出这个差根方程.
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考点03 根的判别式和根与系数的关系的应用
考点一:根的判别式(Δ=b²−4ac)
对于一元二次方程 ax²+bx+c=0(a≠0):
Δ>0:两个不相等的实数根;
Δ=0:两个相等的实数根;
Δ<0:无实数根。
作用:定根的个数、求待定系数、判断方程与函数/几何的关系。
例1:判断方程 的根的情况。
解:a=2,b=−3,c=1
Δ=b²−4ac=(−3)²−4×2×1=9−8=1>0
∴方程有两个不相等的实数根。
例2:关于x的一元二次方程 有两个不相等的实数根,求k的取值范围。
解:需满足:
Δ=16+8k>0 ⇒ k>−2
∴k的取值范围:。
考点二:根与系数的关系(韦达定理)
若方程 ax²+bx+c=0(a≠0) 的两根为x₁、x₂,则:
两根之和:
两根之积:
前提:a≠0且Δ≥0(必须有实根)。
例3:已知方程 的两根为x₁、x₂,求x₁+x₂和x₁x₂。
解:a=1,b=−5,c=6
,。
例4:方程 的两根x₁、x₂满足x₁=3x₂,求m的值。
解:,又x₁=3x₂ ⇒ 3x₂+x₂=8 ⇒ x₂=2,x₁=6
。
考点三:常见代数式变形(韦达定理常用)
(x₁x₂≠0)
例5:已知x₁、x₂是方程 的两根,求 的值。
解:,
。
题型一:利用根的判别式判断含字母系数的方程的根的情况
步骤1:先判定是不是一元二次方程
必须先看二次项系数:若二次项系数含字母,先讨论系数是否为0
系数=0:不是一元二次方程,退化为一元一次方程,直接求根判断
系数≠0:才可用根的判别式
步骤2:确定
把方程化成一般形式,准确写出含字母的 。
步骤3:计算
展开、化简判别式,整理成完全平方+常数或整式形式。
步骤4:配方/变形判断 正负
利用平方非负:,判断 大于0、等于0还是小于0。
步骤5:下结论
对应写出根的三种情况。
1.忘记二次项系数不为0:含字母系数直接套判别式,忽略前提,字母使二次项系数为0时不是二次方程,不能用。
2.找错 符号:方程没化成一般式, 带负号漏掉负号,导致 计算全错。
3.化简 不彻底,不会配方:算出 后不整理、不配方,看不出正负,无法判断根的情况。
4.认为 就一定有两个根:只有 时, 才有两个实数根;若 只有一个根。
5.字母取值范围遗漏限制:题目有隐含条件(整数、正数、取值范围),判断后不结合范围取舍。
6.混淆“实数根”和“两个相等实数根”: 是两个相等实数根,不能说成“一个实数根”。
【例1】求证关于 的方程 总有两个不相等实数根。
解:
1.二次项系数:,恒不为0,是一元二次方程。
2.
3.
4.,即
5.结论:方程总有两个不相等实数根。
【变式1-1】(25-26九年级下·河南新乡·期中)对于任意4个实数,,,定义一种新的运算:.例如:.则关于的方程的根的情况为( )
A.有两个相等的实数根 B.没有实数根
C.有两个不相等的实数根 D.无法确定
【答案】C
【详解】解:根据新运算定义可得,
整理方程得,
,
,
,
∴方程有两个不相等的实数根.
【变式1-2】(2026·河南漯河·一模)已知一次函数的大致图象如图所示,则一元二次方程的根的情况为( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法判断
【答案】B
【详解】解:对于一元二次方程,,
根据图象可得,,
,
,
,即,
一元二次方程有两个不相等的实数根.
【变式1-3】(25-26九年级下·江苏盐城·期中)已知关于x的一元二次方程.
(1)若方程有一实数根为3,求m的值;
(2)求证:无论m取何值,方程总有实数根.
【详解】(1)解:方程有一实数根为3,
∴,
解得;
(2)证明:∵关于x的一元二次方程
,
无论取何值,方程总有实数根.
【变式1-4】(25-26九年级下·四川南充·期中)为实数,关于的方程为.
(1)求证:原方程一定有实数根.
(2)若原方程的根包含自然数,试求满足条件的自然数的值.
【详解】(1)证明:当时,.
此时原方程为.有实数根.
当时,
,
∴原方程有两个实数根,
综上,原方程一定有实数根.
(2)解:由(1),原方程的根.
则,
.
由,知是6的因数.
,
.
当,即时,(舍).
当,即时,(舍).
当,即时,.
当,即时,.
综上,a的值为2或5.
【变式1-5】(25-26九年级上·辽宁辽阳·期末)已知关于x的一元二次方程.
(1)试说明:无论k取何值,这个方程总有实数根;
(2)若一个等腰三角形的一边长为8,另两边的长度恰好是这个方程的两个根,求这个等腰三角形的周长.
【详解】(1)解:关于x的一元二次方程,
这里,,,
,
无论k取何值,这个方程总有实数根.
(2)解:当等腰三角形的腰长为8时,则方程的一个根为8,
将代入方程,得,
解得,
将代入方程,得,
解得,,
所以这个等腰三角形的周长为:,
当等腰三角形的底长为8时,则方程有两个相等的实数根,
所以,即,
所以方程为,解得,
所以这个等腰三角形的周长为:,
综上所述,这个等腰三角形的周长为21或18.
题型二:利用根的判别式和根与系数的关系求值
1.先定二次项系数:必须保证
2.先算判别式 :有实数根前提,这是最容易漏的一步
3.再用韦达定理:写出 、
4.代数式变形:把所求式子化成只含 、 再整体代入
易错点1:忽略二次项系数
题目含参数 时,默认是一元二次方程,一定要先写 限制参数范围,否则会多出增根。
易错点2:只用韦达定理,不检验
只要题目说“方程有两个实数根/存在两根”,必须先 求参数范围,再代入求值;很多同学直接套韦达算出答案,参数超出有根范围,答案直接错。
易错点3:混淆韦达定理符号
记死:和是 ,积是 ;最常见错:把两根和写成 ,符号反了全盘错。
易错点4:代数式变形出错
求 忘记 减 ;求 忘记 减 。
易错点5:题目没说一元二次方程,当成二次方程做
题目只说“方程有实数根”,要分两种情况:① 一次方程 ;② 二次方程 。
易错点6:分式求值不考虑分母不为0
求 类,要隐含 ,即 。
【例2】已知 是方程 的两实数根,求 的最小值。
1.
2.有实根:
3. 韦达:
4. 变形:
再在 或 范围内求二次函数最小值。
【变式2-1】(25-26九年级下·山东烟台·期中)关于x的方程的两个根,,满足,则m的值为( )
A.5 B. C. D.1
【答案】C
【详解】解:∵ 是一元二次方程 的两个根
∴根据根与系数的关系可得,
又∵
将 代入,得,
解得,
将 代入,得 ,
∴,即,
整理得,因此,
检验:当时,该方程的判别式,符合题意,
故m的值为.
【变式2-2】(25-26九年级下·浙江杭州·开学考试)若关于x的方程有绝对值相同,符号相反的两个根,则m的值应为( )
A.c B. C. D.
【答案】C
【难度】0.4
【详解】解:去分母得 ,
整理为一元二次方程标准形式:,
∵ 方程有两个绝对值相同,符号相反的根,即两根互为相反数,
∴ 两根之和为0,且二次项系数不为0,
∵ 一元二次方程两根和为 ,且,
∴ ,
展开得 ,
提取公因式得 ,
∴ .
【变式2-3】(2026·河北·二模)已知、是关于x的一元二次方程的两实根,且,求的值.
【答案】2
【难度】0.44
【详解】解 ∵是一元二次方程的两实根,
∴判别式,
解得;
根据一元二次方程根与系数的关系,可得,,
∵,
∴
将,,代入得
解得,,
∵,
∴舍去,得,
∴.
【变式2-4】(25-26九年级上·河北沧州·期末)已知关于x的一元二次方程.
(1)求m的值;
(2)设这个方程的两个根是,,且,求n的值.
【详解】(1)解:由题意得,
解得;
(2)解:由(1)知,则原方程变为,
设这个方程的两个根是,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
解得.
【变式2-5】(25-26九年级上·四川宜宾·期末)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:无论m取何值时,原方程总有两个不相等的实数根;
(2)若、是原方程的两根,且满足,求m的值.
【详解】(1)证明:∵,
∴原方程总有两个不相等的实数根;
(2)解:∵、是原方程的两根,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
整理得,
解得,.
【变式2-6】(25-26九年级上·四川自贡·期中)已知关于x的一元二次方程有两个不等实数根,.
(1)求k的取值范围;
(2)若,求k的值.
(3)在(2)的条件下,求的值.
【详解】(1)解:根据题意得,
解得;
(2)解:,
解得或(不符合题意,舍去)
∴;
(3)解: ,
将,代入上式得,
∴(负值已舍).
题型三:利用根与系数的关系解决新定义问题
【例3】(2026·江苏宿迁·三模)约定:在平面直角坐标系内,如果一个点的纵坐标是横坐标的平方,就称这个点为“二次方值点”.若函数(为常数)在第一象限的图象上存在两个不同的“二次方值点”,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵“二次方值点”满足纵坐标是横坐标的平方,即,
∴联立与,
得,
整理得,
∵函数图象在第一象限存在两个不同的“二次方值点”,说明该一元二次方程有两个不相等的正实数根,
故方程有两个不等实根,
∴,
解得,
又∵两个根均为正数(第一象限横坐标),对于该方程,两根之和,满足两根均为正数,
则还需满足两根之积大于,
两根之积,
解得,
综上,的取值范围是.
【变式3-1】(24-25九年级上·四川资阳·期末)阅读下面材料:已知,是一元二次方程的两实数根,若满足,则此类方程称为“差根方程”.在学习了求根公式法解方程后,小聪同学发现:,最后得到“差根方程”中a,b,c之间的关系是.
(1)请通过计算判断方程是否是“差根方程”.
(2)若方程是“差根方程”,请求出k的值以及方程的两个根.
(3)若关于x的“差根方程”的一个根是(a,m,b均为常数,),则方程是“差根方程”吗?若是,请求出它的根;若不是,请说明理由.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴或,
∴,,
∴,
∴方程是“差根方程”.
(2)解:∵方程是“差根方程”,
∴,
∴,
∵,,
∴,
解得:,
∴方程为,
解得,.
(3)解:∵,
∴
∵方程关于x的“差根方程”,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵关于x的“差根方程”的一个根是(a,m,b均为常数,),
∴,
∴,.
将代入方程可得:,
解得:,,
∴,
∴方程是“差根方程”,它的根为,.
即,或,.
∴方程是“差根方程”.它的根是,或,.
【变式3-2】(25-26九年级上·四川自贡·期末)定义:我们把关于x的一元二次方程与称为一对“友好方程”.如的“友好方程”是.
(1)写出一元二次方程的“友好方程”___________;
(2)已知一元二次方程的两根为,它的“友好方程”的两根___________,___________;根据以上结论,猜想的两根与其“友好方程”的两根之间存在的一种特殊关系为___________,证明你的结论;
(3)已知关于x的方程的两根是.请利用(2)中的结论,写出关于x的方程的两根.
【详解】(1)解:由题意可知,一元二次方程的“友好方程”为,
故答案为:.
(2)解:一元二次方程的“友好方程”为,
解得,,
根据以上结论,的两根与其“友好方程”的两根之间存在的一种特殊关系为原方程的两根与“友好方程”的两根分别互为倒数,
证明如下:∵一元二次方程的两根为,,
“友好方程”的两根为,,
∴,
,
∴,,
即原方程的两根与“友好方程”的两根分别互为倒数.
故答案为:,,原方程的两根与“友好方程”的两根分别互为倒数.
(3)解:∵方程的两根是,
∴该方程的“友好方程”,即的两根为,,
则,即中或,
∴该方程的解为,.
【变式3-3】(25-26九年级上·福建泉州·期末)材料1.若一个整数的平方等于另一个整数,那么这个整数叫做完全平方数(也叫平方数).例如:,,,则1、4、9都是完全平方数.
材料2.任意一个三位数,如果满足各个数位上的数字都不为零,且百位上的数字与个位上的数字之和等于十位上数字的2倍,那么称这个数为“双倍快乐数”.例如:,因为所以234是“双倍快乐数”.
(1)已知关于的一元二次方程(为整数,为正整数)有两个整数根,且两根的平方和为,求的值.
(2)证明:两个连续正整数之积不能是完全平方数.
(3)若是一个“双倍快乐数”,且使关于的一元二次方程有两个相等的实数根,设,若能被6整除,求所有满足条件的的和.
【详解】(1)解:设方程两根为、,由根与系数的关系得:
,,
∵,
∴
即,
解得.
(2)方法一:假设存在正整数、,使得,整理为一元二次方程:
∴.
∵是正整数,
∴,即介于两个连续完全平方数之间,不是完全平方数.
因此方程无正整数解,与假设矛盾,故两个连续正整数之积不能是完全平方数.
方法二:假设存在正整数、,使得,
将方程两边乘以4,变形为,
∴
因为、都是正整数,故有,
解得,与假设矛盾,故两个连续正整数之积不能是完全平方数.
(3)解:是一个“双倍快乐数”,
,
关于的一元二次方程有两个相等的实数根,
,即,
,
,若能被6整除,
设,
,
能被6整除,即能被6整除,
由条件可知既能被2整除又能被3整除,而112只能被2整除,
是1到9的整数,
、6、9,
当时,,当时,,当时,,
所有满足条件的的和为.
题型四:利用根与系数的关系解决几何问题
【例4】(25-26九年级下·四川成都·期中)已知a,b是一元二次方程的两个实数根,且分别为的两条直角边的长度,则该直角三角形的斜边长为_______
【答案】
【详解】解:∵a,b是一元二次方程的两个实数根,
∴,,
又∵a,b分别为的两条直角边的长度,
∴该直角三角形的斜边长.
【变式4-1】(25-26九年级下·四川成都·自主招生)若方程的两根是的两条直角边的长,则这个三角形的斜边的长是________.
【答案】
【详解】解:设的两条直角边长分别为,,斜边长为,
方程的两根是两条直角边的长,
由根与系数的关系可得:,,
由勾股定理得:
.
【变式4-2】(25-26九年级下·山东烟台·期中)如图,四边形是边长为的菱形,对角线和的长度分别是关于的一元二次方程的两个实数根,于点,则的长度是________.
【答案】
【详解】解:四边形是边长为的菱形,
,,,,
,
,
对角线和的长度分别是关于的一元二次方程的两个实数根,
,,
,,
,
,
解得,,
当时,,不符合题意,舍去,
,
,
,
,即,
.
【变式4-3】(25-26九年级下·黑龙江·期中)已知等腰三角形中,,,的长是关于的方程的两个实数根,则的值为_____.
【答案】或
【详解】解:∵关于x的方程,
∴,,,
∴,,
∵是等腰三角形,、的长是关于x的方程的两根,
∴①当为底时,则、均为等腰三角形的腰,有且,
∴,此时等腰三角形的三边分别为、、,根据三角形三边关系定理可知可以构成三角形,则;
②当为腰时,则、中一个为腰一个为底,有,即,此时等腰三角形的三边分别为、、,根据三角形三边关系定理可知可以构成三角形,则.
∴综上所述,的值为或.
题型五:利用根与系数的关系解决论证与猜想问题
【例5】(2026·四川南充·一模)已知关于x的一元二次方程(其中a、b、c为常数,).
(1)当时,求证:方程总有实数根;
(2)若a、b、c、k均为正数,且假设方程有实数根,且方程的两实根之和为,两实根之积为,探究以a、b、c为边长的三角形的形状,并说明理由.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵
∴方程总有实数根.
(2)解:由(1)可知,方程总有实数根,
由一元二次方程根与系数的关系可得,
,.
∴①;②.
②①得:,即,所以,即.
∴以a、b、c为边长的三角形是直角三角形.
【变式5-1】(25-26九年级上·山东潍坊·期中)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:该方程总有实数根;
(2)设,是该方程的两个实根,是否存在实数m,使得代数式的值为?若存在求出实数m的值,若不存在,请说明理由.
【详解】(1)证明:,,,
,
所以该方程总有实数根;
(2)存在实数m,使得代数式的值为,理由如下:
由根与系数的关系可知,
,
,
,
,
.
【变式5-2】(25-26九年级上·广东佛山·期末)综合与实践
从“特殊”到“一般”是研究数学问题的一种常用策略.某综合实践小组以特殊四边形为背景,就“倍矩形(其周长为原矩形周长的倍,其面积亦为原矩形面积的倍)存在性问题”展开探究.
设原矩形长为,宽为.
【特例感知】
(1)已知原矩形,,其2倍矩形长为______,宽为______;
【类比探究】
(2)上述第(1)问中原矩形的倍矩形存在吗?说明理由;
【一般验证】
(3)求证:无论原矩形,取何值,其2倍矩形一定存在.
【详解】解:(1)设其2倍矩形长为,宽为,
根据题意,得,
解得或(不符合题意,舍去),
故答案为12,2;
(2)不存在,
理由:设其倍矩形长为,宽为,
根据题意,得,
整理得,
∴,
∴方程无解,
∴方程组无解,
∴不存在;
(3)设其2倍矩形长为,宽为,
根据题意,得,
整理得,
∴,
∴方程有解,
又,,
∴方程有正数解,
∴方程组有正数解,
∴无论原矩形,取何值,其2倍矩形一定存在.
【变式5-3】(25-26九年级上·福建南平·月考)对于关于的代数式,若存在实数,使得当时,代数式的值等于,则称为这个代数式的“正值”.把该代数式的最大正值与最小正值的差称为“正域值”.例如:对于关于的代数式,当时,代数式的值等于0;当时,代数式的值等于1.我们就称0和1都是这个代数式的正值,正域值为.
(1)代数式的正值是_____;
(2)判断代数式是否存在正值,若有,请求出代数式的正值;若没有,则说明理由;
(3)①若关于x的代数式的正域值为0,求a的值;
②若关于x的代数式的正域值为正整数,求整数b的值.
【详解】(1)解:,则,即,解得或4,
故答案为:或4;
(2)解:无正值,理由如下:
令,则,
∵,
∴方程无解,
∴代数式无正值;
(3)解:①正域值为0,说明“正值”只有1个(最大、最小正值相等).
令,整理得,
∵方程有两个相等的实数根,故,
∴,
化简得,即,
解得;
②令,
则
设两根为,
则
正域值为:,
先将化简:
∴,
由于正域值为正整数,且为整数,
∴或,
当时,;
当时,;
当时,;
当时,,舍去,
因此整数的值为.
1.(25-26九年级上·福建漳州·期末)定义:是一元二次方程的倒方程.则下列四个结论:
①如果是的倒方程的解,则;
②如果,那么这两个方程都有两个不相等的实数根;
③如果一元二次方程无解,则它的倒方程也无解;
④如果一元二次方程有两个不相等的实数根,则它的倒方程也有两个不相等的实数根.其中正确的有_____(填正确的序号).
【答案】①②③
【详解】解:结论①,原方程 的倒方程为 ,
将 代入得 ,
解得 ,
故①正确;
结论②,当 时,
判别式 ,
两个方程均有两个不相等的实数根,
故②正确;
结论③,
原方程无解,
,
即 ,
倒方程判别式 ,
倒方程无解,
故③正确;
结论④,
举反例说明,当 时,原方程为,
若要其有两个不相等的实数根,则其判别式:,
即,
原方程 的倒方程为 ,,,
倒方程为,是一元一次方程,
只有一个根,
故④错误.
故答案为①②③.
2.(25-26九年级上·湖南湘潭·期末)阅读材料并解答相关问题.
材料1:规定:如果实数a,b,c满足,那么称一元二次方程为“和差”二次方程.
材料2:韦达定理:若一元二次方程的两根分别为,则
(1)【概念辨析】问题1:下列方程是“和差”二次方程的有__________(填写序号)
①;②;③;④.
(2)【特例感知】①问题2:分别求出“问题1”中所有“和差”二次方程的根.
②问题3:若“和差”二次方程的一个根5,求这个方程的另一个根.
(3)【结论归纳】问题4:设m,n是“和差”二次方程的两个根,请写出你发现的关于两根m,n的结论,并说明理由.
【答案】(1)②③
(2)①方程②的根为, ;方程③的根为 ;②
(3)或,理由见解析
【详解】(1)解:①中,不是“和差”的二次方程;
②中,是“和差”的二次方程;
③中,是“和差”的二次方程;
④中,不是“和差”的二次方程;
故答案为:②③;
(2)解:①解方程,
,
,
,
;
解方程,
,
;
②设方程的另一根是,
由韦达定理可得,.
,
,
即,
解得:;
(3)解:∴ 或 .
理由:是“和差”二次方程的两个根,
,
又,
,
,
,
,
或,
或.
3.(25-26九年级上·江西新余·月考)定义:若关于x的一元二次方程的两根都为整数,则称方程为“全整根方程”.任何一个“全整根方程”的根的判别式的值一定为完全平方数.现规定:代数式的值为该“全整根方程的最值码”.例如“全整根方程”的“最值码”为.已知关于的一元二次方程是一个“全整根方程”.
(1)该方程的“最值码”是 (用含m的式子表示):
(2)若关于x的一元二次方程与都是“全整根方程”.当其“最值码”相等时,求代数式的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
故答案为:;
(2)解:由(1)知,方程的“最值码”为,
方程的“最值码”为:
,
由于两个方程的“最值码”相等,
则,
整理得:,
因此
=
.
4.(25-26九年级上·四川成都·期中)定义:已知,是关于x的一元二次方程的两个实数根,若,且,则称这个方程为“立格方程”.如:一元二次方程的两根为,,因为,,所以一元二次方程为“立格方程”.
请阅读以上材料,回答下列问题:
(1)判断一元二次方程是否为“立格方程”,并说明理由;
(2)若关于x的一元二次方程是“立格方程”.且两根,满足.求k的值;
(3)若关于x的一元二次方程是“立格方程”,求m的取值范围.
【答案】(1)是“立格方程”
(2)k的值不存在
(3)m的取值范围为或
【详解】(1)解:是“立格方程”,理由如下:
,
则或,
,,
,,
是“立格方程”;
(2)
即
,,
,
,
即,
由于,
则无解,
故k的值不存在;
(3)
,
或,
,,或,,
由于一元二次方程是“立格方程”,
此方程有两个不相等的实数根,
,即,
且,
分类讨论:①当,时,
,
,
,
,
当,时,
,
,
,
,
综上所述,m的取值范围为或.
5.(25-26九年级上·江苏扬州·期中)定义:若关于的一元二次方程的两个实数根为,(),分别以,为横坐标和纵坐标得到点,则称点Q为该一元二次方程的“派生点”.
(1)若方程为,求出该方程的“派生点”Q的坐标;
(2)若关于x的一元二次方程为的“派生点”Q恰好在直线上,求m的值;
(3)是否存在b、c,使得不论为何值,关于x的方程的“派生点”Q始终在直线的图像上?若有,请求出b、c的值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,,
【详解】(1)解:,
解得,,
,
该方程的“派生点”Q的坐标为;
(2)解:方程为,
,
,或,,
①当,即时,“派生点”Q的坐标为.
∵点Q在直线上,
代入得,
∴,符合题意;
②当,即时,“派生点”Q的坐标为,
∵点Q在直线上,
代入得,
,符合题意;
综上,m的值为或;
(3)解:存在,满足条件,理由如下:
,
直线经过定点,
∴方程的“派生点”Q为,
即,,
,.
6.(25-26九年级上·江苏盐城·期中)已知关于,是一元二次方程的两个实数根,若满足,则此类方程叫做差根方程.根据“差根方程”的定义,解决下列问题:
(1)下列是“差根方程”的是______;填写序号
①;②
(2)已知关于x的方程是“差根方程”,求a的值.
(3)已知是直角三角形,,的长为,若的两边AC、BC的长是一个“差根方程”的两个实数根,求出这个差根方程.
【答案】(1)①
(2)
(3)
【详解】(1)解:由得,
,,
则,
所以①符合题意;
由得,
,,
则,
所以②不符合题意.
故答案为:①;
(2)解:由得,
,
因为此方程是“差根方程”,
所以,
解得;
(3)解:由题知,不妨令,
因为,的长为,
则
因为、的长是一个“差根方程”的两个实数根,
所以,
则,
所以,
所以,
所以,
同理可得,,
所以,,
则这个差根方程为
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