内容正文:
第10讲 一元二次方程的根与系数的关系(暑假预习讲义)
【新教材苏科版】
【知识框架+2个知识归纳+8个题型+课后作业】
模块二 一元二次方程的根与系数的关系
同学们,在前面的学习中,我们已经掌握了一元二次方程的解法.面对任何一个方程,只要代入求根公式,我们总能算出它的两个根.但是,大家有没有想过这样一个问题:方程的根是由它的系数a、b、c决定的,既然系数能决定根,那么反过来,根与系数之间会不会也隐藏着某种神秘的联系呢?
为了寻找这个联系,我们先来做一组“热身游戏”.请大家快速解出方程-5+6=0的两个根,并分别计算它们的和与积.大家很容易就能算出,两根分别是2和3,两根之和是5,两根之积是6.
现在,请大家仔细观察这个方程的系数:二次项系数是1,一次项系数是-5,常数项是6.你们有没有发现,两根之和5恰好是一次项系数-5的相反数,而两根之积6恰好等于常数项6?
这仅仅是一个巧合吗?如果我们把方程换成2-7+3=0,这个规律还成立吗?经过计算,两根分别是3和,两根之和是-,两根之积是.我们发现,两根之和恰好等于负的二次项系数除以一次项系数,两根之积恰好等于常数项除以二次项系数.
从这些特例中,我们似乎捕捉到了一个极其优美的数学规律.那么,对于一般形式的一元二次方程a+b+c=0,这个规律是否普遍成立呢?今天,就让我们化身数学家,用严谨的代数推导来验证这个猜想,揭开隐藏在根与系数之间的终极奥秘——韦达定理.
【知识点 一元二次方程根与系数的关系】
1. 由求根公式可得当时,一元二次方程的两根分别为,,则,.
例如:方程的两根为,,则,.
上述根与系数的关系也称为韦达定理.
2. 一元二次方程根与系数的关系的应用
(1)不解方程,求关于方程两根的代数式的值.
(2)已知方程一根,求方程的另一根及方程中字母的值.
(3)已知方程两根的关系,求方程中字母的值.
(4)与根的判别式相结合,解决一些综合题.
3. 判断根的正负性:在的条件下,我们有如下结论:
(1)当时,方程的两根必一正一负.
①若,则此方程的正根不小于负根的绝对值;②若,则此方程的正根小于负根的绝对值.
(2)当时,方程的两根同正或同负.
①若,则此方程的两根均为正根;②若,则此方程的两根均为负根.
注意:(1)若,则方程必有实数根.
(2)若,方程不一定有实数根.
【题型1 由根与系数关系求代数式的值】
【例1】(25-26八年级下·全国·课后作业)不解方程,求下列各方程的两根之和与两根之积.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1),
(2),
(3),
【详解】(1)解:,
,;
(2)解:,
,;
(3)解:,
,.
【变式1-1】(25-26九年级上·海南海口·阶段检测)已知关于x的一元二次方程有两根为和,求的值是( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,牢记,是解决本题的关键.
先求得,,再将变形,代入与的值求解即可.
【详解】解:∵一元二次方程的两根为,
∴,,
∴
.
故选A.
【变式1-2】一元二次方程的两根为,,利用两根与系数的关系,求下列式子的值:
(1),;
(2);
(3);
(4).
【答案】(1),
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查的是一元二次方程根与系数的关系,求解代数式的值,熟记根与系数的关系是解本题的关键;
(1)利用根与系数的关系,可得出,即可.
(2)把化为,再整体代入计算即可;
(3)由,再整体代入计算即可;
(4)由,再整体代入计算即可;
【详解】(1)解:∵一元二次方程的两根为,,
∴,;
(2);
(3);
(4).
【变式1-3】已知方程,记两根为,求的值为( )
A.3 B. C.4 D.
【答案】C
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系可得,先根据二次根式的性质将化为,再利用完全平方公式变形,最后将代入计算即可.
【详解】解:∵方程的两根是、
∴,
∵,
∴
.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系、二次根式的混合运算等知识点,灵活运用相关运算法则成为解答本题的关键.
【题型2 一元二次方程的解与根与系数关系直接求值】
【例2】(2025九年级上·广东深圳·专题练习)已知和是方程的两个解,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,一元二次方程的解的定义,由一元二次方程的解的定义可得,根据根与系数的关系可得的值,并将所求表达式变形为利用已知等式求解即可得出结果,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解此题的关键.
【详解】解:∵和是方程的两个解,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式2-1】(25-26九年级上·四川·期中)若,是方程的两根,则___________.
【答案】
【分析】本题考查一元二次方程根与系数的关系以及代数式的求值,灵活运用这些知识是解题的关键.把代入方程得,即,由根与系数的关系得,,代入化简即可.
【详解】解:∵,是方程的根,
∴,即,
,,
∴
故答案为:.
【变式2-2】(24-25八年级下·江苏南通·阶段检测)若,是方程的两个实数根,则的值为______.
【答案】
【分析】本题考查一元二次方程根的定义及根与系数的关系,将所求式变形后,利用和整体代入即可求值.
【详解】解:因为,是方程的两个实数根,
所以,,
则.
故答案为:.
【变式2-3】(2025·四川成都·一模)已知,a,b是一元二次方程的两个根,则______.
【答案】4
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,根据根与系数的关系,得到,,并利用方程变形简化表达式.
【详解】解:由根与系数的关系,得,.
由于a是方程的根,故,即,
所以.
因此,(,由 知).
原式.
代入,得.
故答案为:4.
【题型3 一元二次方程的解与根与系数关系降次求值】
【例3】(25-26九年级上·四川成都·期末)已知m是一元二次方程的一个根,则的值是 _________ .
【答案】2024
【分析】本题考查了一元二次方程的解的定义和代数式求值,熟知方程解的定义、灵活应用整体思想是关键.
由m是方程的根,得,进而表示m³,并利用方程变形得到,代入求值.
【详解】解:因为m是一元二次方程的一个根,所以,即.
则.
因此,.
由,
两边除以,得,
即.
所以,原式 .
故答案为:2024.
【变式3-1】(2026八年级下·全国·专题练习)设,是一元二次方程的两根,则等于_______.
【答案】
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系、求代数式的值,利用根与系数的关系得到 ,并将 和 用一次项表示,再利用整体代入法求代数式的值.
【详解】解: , 是方程 的根,
,,
、是一元二次方程的根,
,,
整理可得:,,
,
又 ,
,
又 ,
,
,
原式 .
故答案为:.
【变式3-2】(25-26九年级上·四川宜宾·期末)若一元二次方程的两根为、,则的值为______.
【答案】2025
【分析】本题考查了一元二次方程的解,一元二次方程根与系数的关系.先根据题意得到,,则,再整体代入即可求解.
【详解】解:∵一元二次方程的两根为,
∴,,
∴,
∴
,
故答案为:2025.
【变式3-3】(25-26九年级上·四川成都·期中)设、是方程的两个实数根,则的值为_______.
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的解以及根与系数的关系.根据方程的解得到,根据根与系数的关系得到,然后将表达式进行变形,利用整体代入的方法计算即可.
【详解】解:因为α是方程的实数根,
所以,
即.
因为α,β是方程的两个实数根,
所以根据根与系数的关系,.
∴
故答案为:.
【题型4 判断根的正负性】
【例4】已知关于x的一元二次方程有实数根.
(1)求实数k的取值范围.
(2)设方程的两个实数根分别为、,若,求k的值.
(3)方程的一个根大于1,另一个根小于1,求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据一元二次方程有实数根可得,利用一元二次方程,即可求解;
(2)利用根与系数的关系可得:,,代入即可求解;
(3)根据一个根大于1,另一个根小于1,可得,将,代入即可得出k的取值范围;
【详解】(1)解:∵关于x的一元二次方程有实数根,
∴,
整理得:,
解得:
∴实数k的取值范围是;
(2)∵方程的两个实数根分别为、,
∴,,
∵,
∴,
即:,
解得:
∴的值为;
(3)∵方程的一个根大于1,另一个根小于1,
∴,
即:,
将,代入,
,
解得:
∴的取值范围是.
【点睛】本题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,熟练掌握一元二次方程的根与的关系是解决本题的关键.
【变式4-1】已知方程,为实数,且,证明:
(1)这个方程有两个不相等的实数根;
(2)一个根大于1,另一个根小于1.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)判断上述方程的根的情况,只要看根的判别式△=b2-4ac的值的符号就可以了.
(2)利用根与系数的关系以及(x1-1)(x2-1)=x1x2-(x1+x2)+1,确定两个根的取值情况.
【详解】解:证明:(1)把(x-1)(x-2)=k2化简,得x2-3x+2-k2=0,
∵有两个不相等的实数根,a=1,b=-3,c=2-k2,
∴△=b2-4ac=(-3)2-4×1×(2-k2)=1+4k2>0,
∴方程两个不相等的实数根;
(2)设方程有两个根为x1和x2,
∴(x1-1)(x2-1)=x1x2-(x1+x2)+1=2-k2-3+1=-k2,
∵k为实数且k≠0,
∴-k2<0,
∴x1-1和x2-1异号,
∴方程的一个根大于1,另一个根小于1.
【点睛】本题考查了一元二次方程根的情况与判别式△的关系,以及一元二次方程根与系数的关系,解题的关键是将问题转化为=(x1-1)(x2-1)<0.
【变式4-2】(24-25九年级上·湖南怀化·期末)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).
【答案】(1)或2
(2)
(3)
【分析】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,完全平方公式,一元二次方程的判别式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先得出,再代入,进行解方程,即可作答.
(2)先得出,再结合一元二次方程两个根均大于2,则,即可作答.
(3)先得出,再因为 ,解得:, ,解得,即可作答.
【详解】(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:
∴.
【变式4-3】已知x1,x2是关于x的一元二次方程x2-4mx+4m2-9=0的两实数根.
(1)若这个方程有一个根为-1,求m的值;
(2)若这个方程的一个根大于-1,另一个根小于-1,求m的取值范围;
(3)已知Rt△ABC的一边长为7,x1,x2恰好是此三角形的另外两边的边长,求m的值.
【答案】(1)m的值为1或-2
(2)-2<m<1
(3)m=或m=
【分析】(1)把x=-1代入方程,列出m的一元二次方程,求出m的值;
(2)首先用m表示出方程的两根,然后列出m的不等式组,求出m的取值范围;
(3)首先用m表示出方程的两根,分直角△ABC的斜边长为7或2m+3,根据勾股定理求出m的值.
【详解】(1)解:∵x1,x2是一元二次方程x2-4mx+4m2-9=0的两实数根,这个方程有一个根为-1,
∴将x=-1代入方程x2-4mx+4m2-9=0,得1+4m+4m2-9=0.
解得m=1或m=-2.
∴m的值为1或-2.
(2)解:∵x2-4mx+4m2=9,
∴(x-2m)2=9,即x-2m=±3.
∴x1=2m+3,x2=2m-3.
∵2m+3>2m-3,
∴
解得-2<m<1.
∴m的取值范围是-2<m<1.
(3)解:由(2)可知方程x2-4mx+4m2-9=0的两根分别为2m+3,2m-3.
若Rt△ABC的斜边长为7,
则有49=(2m+3)2+(2m-3)2.
解得m=±.
∵边长必须是正数,
∴m=.
若斜边为2m+3,则(2m+3)2=(2m-3)2+72.
解得m=.
综上所述,m=或m=.
【点睛】本题主要考查了根的判别式与根与系数的关系的知识,解答本题的关键是熟练掌握根与系数关系以及根的判别式的知识,此题难度一般.
【题型5 由两根关系式求参数的值】
【例5】(2024·甘肃陇南·模拟预测)若方程的两根互为相反数,则_______,若两根互为倒数,则_______.
【答案】
【分析】本题考查的是一元二次方程根与系数的关系,由两根互为相反数,可得,由两根互为倒数,可得,再进一步可得答案;
【详解】解:若两根互为相反数,
则,
∴;
若两根互为倒数,
则,
∴,
故答案为:1;.
【变式5-1】(2025·广东惠州·一模)已知关于的两个实数根,满足两根之和等于4,两根之积等于,求的值_____.
【答案】8
【分析】本题主要考查一元二次方程根的判别式,根与系数的关系,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系,两根之和,两根之积,是解题的关键.根据一元二次方程根与系数的关系,得到,求出,代入计算即可得解.
【详解】解:设为方程的两个实数根,
则,即,
∴,
故答案为:.
【变式5-2】(2026·陕西安康·模拟预测)已知关于的一元二次方程的两根分别为,.若满足,则的值为________.
【答案】
【分析】先利用一元二次方程根的定义得到,结合根与系数的关系得到,将其代入已知等式变形求解,即可得到的值.
【详解】解:关于的一元二次方程的两根分别为,,
,,
,
,
,
整理得:,
,解得.
【变式5-3】(2026·四川成都·二模)已知,是一元二次方程的两个实数根,且,则的值为________.
【答案】5
【分析】利用根与系数的关系和根的定义,将已知条件转化为关于的方程.
【详解】解:,是一元二次方程的两个实数根,
,,
又是方程的根,
,
将代入已知条件中,
得,即,
将代入上式,得,
整理得,
因为,
所以,
解得.
【题型6 构造一元二次方程求代数式的值】
【例6】(2026·江苏镇江·二模)已知实数、满足,且,则_____.
【答案】
【分析】由已知条件可得,是一元二次方程的两个不相等实数根,利用根与系数的关系得到与的值,再将所求代数式变形后代入计算即可求解.
【详解】解:实数,满足,,且.
,可看作一元二次方程的两个不相等的实数根.
由根与系数的关系得:,.
.
.
同理可得:.
∴.
【变式6-1】(25-26八年级下·江苏苏州·阶段检测)已知m,n满足,(m,n是实数,且),则的值为______.
【答案】
【详解】解:由m,n满足,(m,n是实数,且),可知:把m,n看作是一元二次方程的两个根,
∴根据一元二次方程根与系数的关系可得:.
【变式6-2】(2026·山东德州·二模)两个非零实数,()满足,,则的值为_________.
【答案】
【分析】可判断,是一元二次方程的两个根,利用根与系数的关系求出和的值,再将所求代数式变形代入计算即可求解.
【详解】解:,满足,,
,是一元二次方程的两个根,
由根与系数的关系得:,,
.
【变式6-3】(2025·福建三明·一模)已知实数、、,且满足,.
(1)求证:的值是定值;
(2)若,同号,求的取值范围;
(3)当、同号时,设,求的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题主要考查一元二次方程的运用,掌握一元二次方程的解,根的判别式,根与系数的关系是解题的关键.
(1)根据题意可得,,为关于的方程的两个不相等的实数根,由根与系数的关系即可求解;
(2)由(1)的一元二次方程根与系数的关系得,由,同号,解得:,再根据方程有两个不相等的实数根得到,解得,由此即可求解;
(3)由(1)、(2)得,,得出,确定,然后结合(2)中结果确定取值范围即可.
【详解】(1)证明:,,
,为关于的方程的两个不相等的实数根,
由根与系数的关系得,,
的值为定值.
(2)解:由(1)得,
,同号,
,
解得:,
又,
,
.
(3)由(1)、(2)得,,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
∴,即.
【题型7 根与系数关系中的新定义问题】
【例7】(25-26八年级下·安徽亳州·阶段检测)已知关于的一元二次方程的两个实数根分别为,,则一元二次方程的两根的和为______.
【答案】
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系得到和的关系,再根据根与系数的关系计算所求方程两根的和,代入计算即可求解.
【详解】解:∵关于的一元二次方程的两个实数根分别为,,
∴,
整理得,
设一元二次方程的两根为,,
根据根与系数的关系得,,
将代入,得,
,
.
【变式7-1】(2026·黑龙江哈尔滨·二模)定义:我们把关于的一元二次方程与称作一对“友好方程”.如的“友好方程”是.那么一元二次方程的“友好方程”的两根之和为__________.
【答案】
【分析】根据友好方程的定义得到目标一元二次方程,再利用根与系数的关系计算两根之和即可.
【详解】解:根据“友好方程”的定义,可得的“友好方程”为,
设该方程的两个根为,,
∴.
【变式7-2】(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)对于任意实数,,定义:.若方程的两根记为、,则______.
【答案】2
【分析】本题主要考查了新定义,一元二次方程根与系数的关系,根据新定义运算将原方程化为一般式,利用根与系数的关系求出和的值,再根据计算求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵方程的两根记为、,
∴,
∴,
故答案为:2.
【变式7-3】(25-26九年级上·贵州遵义·期中)定义:如果一元二次方程(,,为常数,且)的两个实数根,满足,那么称这样的方程为“倒数方程”.已知关于的一元二次方程(为常数)是“倒数方程”,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.根据根与系数的关系,得到方程两根之和与两根之积,代入倒数方程的条件,得到关于的方程,求解并验证判别式即可.
【详解】解:设方程的两个根为和,
根据根与系数的关系,有:
由倒数方程的定义,
代入得:
解得:,
经检验是原方程的解,且当时,原方程为,,原方程有两个实数根
故答案为:.
【题型8 根与系数关系与几何图形的综合】
【例8】(25-26八年级下·安徽安庆·期中)定义:若关于的一元二次方程有两个实数根,,分别以为横坐标、为纵坐标得到点,则称点为该一元二次方程的根序点.
(1)直接写出方程的根序点的坐标为_____;
(2)若关于的一元二次方程有根序点,且该根序点在直线上,则的值为_____.
【答案】 1或
【分析】(1)解方程得,根据根序点定义得到点的坐标为;
(2)先确定方程有两个不相等的实数根,,由根序点在直线上,满足直线方程:,整理得:,再根据根与系数的关系列方程求解检验即可.
【详解】解:(1)解方程得,
∴根据根序点定义:,横坐标:,纵坐标:,
∴根序点的坐标为;
(2)方程有根序点,
该方程有两个不相等的实数根,
,
根序点在直线上,
满足直线方程:,整理得:,
对于方程,由根与系数的关系得:,
,
整理得:,
解得:,
当时,,符合要求;
当时,,符合要求,
的值为1或.
【变式8-1】(2026·广东河源·二模)已知a,b,4分别是三角形三边的长,且a,b是一元二次方程的两个根,则该三角形的周长等于( )
A.16 B.11 C.9 D.7
【答案】B
【分析】先根据一元二次方程根与系数的关系求出,,验证三边满足三角形三边关系后,即可计算出周长.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两个根,
∴,,
∵a,b,4分别是三角形三边的长,
∴,且,
∴三边满足三角形三边关系,能构成三角形,
∴ 三角形的周长为.
【变式8-2】(25-26九年级上·福建厦门·期中)已知一个直角三角形的两条直角边的和是14,面积是24,则较长直角边的长为( )
A.6 B.8 C.7 D.10
【答案】B
【分析】本题主要考查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;设两条直角边分别为a和b(),根据条件列出方程,利用一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.
【详解】解:设较长直角边为a,较短直角边为b,(),
由题意得:,
∴,
∵把a和b看作是一元二次方程的两个根,
∴解方程得:,
∵a是较长直角边,
∴;
故选:B.
【变式8-3】(25-26八年级上·上海宝山·期中)阅读材料:如图是用4个相同的长方形与1个小正方形镶嵌成的大正方形,我们用、表示小长方形的两边长(不妨设),以为两根的一元二次方程称为这个大正方形的“伴随方程”.
在这个图形中,大正方形的“伴随方程”是,那么这个图形中小正方形的面积为___________.(用含有的代数式表示)
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的根与系数,完全平方公式与图形面积,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先理解题意,观察图中性质,得大正方形的面积为,小正方形的面积为,再结合大正方形的“伴随方程”是,则,,然后分别代入进行计算,即可作答.
【详解】解:依题意,大正方形的面积为,四个小长方形的面积为,
则小正方形的面积为,
∵大正方形的“伴随方程”是,
∴,,
则,
即这个图形中小正方形的面积为,
故答案为:
模块三 课后作业
1.(25-26九年级下·四川南充·期中)一元二次方程两根之积为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系,若一元二次方程的两个根为,,利用计算即可.
【详解】解:一元二次方程中,,
则方程的两根之积为.
2.(25-26八年级下·安徽蚌埠·期中)若m,n是方程的两个实数根,则的值为( )
A. B. C.1 D.5
【答案】B
【分析】先根据一元二次方程根与系数的关系得到两根之和与两根之积,再整体代入所求代数式计算即可.
【详解】解:∵,是方程的两个实数根,
∴,,
∴ .
3.(25-26八年级下·江苏苏州·期中)关于x的一元二次方程的根的情况是( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个相等的实数根且两根同号
C.有两个不相等的实数根且两根异号 D.没有实数根
【答案】C
【分析】先将方程整理为一元二次方程一般形式,通过根的判别式判断根的个数,再根据两根之积判断两根符号,即可得出结论.
【详解】解:将原方程整理为一般形式得
因此方程有两个不相等的实数根
设方程的两根为,
因此方程的两根异号
因此方程有两个不相等的实数根且两根异号.
4.(25-26八年级下·安徽·期中)已知实数、分别满足,,则的值为( )
A. B.2 C.或2 D.6或2
【答案】C
【分析】分两种情况:当时,实数、是方程的两个解,由一元二次方程根与系数的关系可得,;当时,分别计算即可得出结果.
【详解】解:当时,
∵实数、分别满足,,
∴实数、是方程的两个解,
∴,,
∴
;
当时,;
综上所述,的值为或2.
5.(25-26八年级下·浙江金华·期中)如图,电路中有三个定值电阻,,,且,的阻值(单位:Ω)满足方程,.若闭合开关S后,电流表的读数为,则电源的电压是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意易得,然后根据电路中的电阻、电流及电压关系式进行求解即可.
【详解】解:∵,的阻值(单位:Ω)满足方程,
∴由一元二次方程根与系数的关系可得:,
则有,
∴,
∴电路中的总电阻为,
∴.
6.(25-26九年级下·黑龙江大庆·期中)已知1,m是方程的两个实数根,则的值为__________.
【答案】/
【分析】由根与系数的关系可得,据此可得答案.
【详解】解:∵1,m是方程的两个实数根,
∴,
∴
7.(25-26八年级下·安徽六安·期中)已知是一元二次方程的两个根,则_____.
【答案】
【分析】本题考查一元二次方程根与系数的关系,完全平方公式及其转化等知识点.根据一元二次方程根与系数的关系,代入对应系数得出根的和与积,根据完全平方公式转化得到,继而得到.
【详解】解:∵是一元二次方程的两个根,
在一元二次方程中,,,,
∴,,
∴,
∴.
8.(25-26八年级下·浙江绍兴·期中)关于的方程有两个不相等的实根和,则的最大值是_____.
【答案】
8
【分析】根据根与系数的关系得到方程系数之间的关系式,代入所求代数式后,利用配方法化简即可得到最大值.
【详解】解:因为关于的方程有两个不相等的实数根,.
可得,由根与系数的关系得:
,
即,
将代入得:
化简得:
将代入得:
,
,
故的最大值为.
9.(25-26九年级下·山东淄博·期中)设为一元二次方程的两个实数根,则的值为_____.
【答案】2026
【分析】先利用一元二次方程根的定义得到,对所求代数式降次化简,再结合根与系数的关系得到的值,代入计算即可.
【详解】解:是一元二次方程的实数根,
,即,
对所求代数式变形:,
是一元二次方程的两个实数根,
根据根与系数的关系可得,
代入得原式.
10.(25-26八年级下·浙江温州·期中)已知,是一元二次方程的两个根,若,则的值为______.
【答案】
【分析】先根据一元二次方程根的定义、根与系数的关系可得,,然后代入计算即可.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两个根,
∴,,
∴,
∵,
∴
,
∴,
解得:,
∴的值为.
11.(25-26八年级下·江苏苏州·期中)若关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根、.
(1)求实数k应满足的条件.
(2)当k取最大整数时,求的值.
【答案】(1)
(2)3
【分析】(1)根据一元二次方程有两个不相等的实数根,可知其判别式大于0,据此列出关于k的不等式,求解不等式即可得到k的取值范围;
(2)先根据(1)中k的取值范围确定k的最大整数值,再将其代入原方程,最后利用根与系数的关系求出的值.
【详解】(1)解:∵关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,,
∴,
解得.
(2)解:的最大整数为,
,
∴,,
则.
12.(25-26八年级下·安徽合肥·期中)已知关于的一元二次方程.
(1)求证:无论取何值,方程都有两个不相等的实数根;
(2)已知方程的一个根为,求的值和它的另一个根.
【答案】(1)见解析
(2)当时,方程的另一个根为;当时,方程的另一个根为
【分析】(1)根据证明即可.
(2)利用一元二次方程根的定义,一元二次方程根与系数的关系即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵一元二次方程,且
∴
,
无论取何值,方程总有两个不相等的实数根.
(2)解:设是方程的两个根,
则,,
不妨设,
∴把代入方程得:,
故,
整理,得,
或,
当时,,
解得,此时方程的另一个根为;
当时,
解得,
此时方程的另一个根为.
13.(25-26九年级下·山东烟台·期中)定义:若关于的一元二次方程有两个实数根,且满足,则称此类方程为“和积方程”.
例如:,即,解得,
,是“和积方程”.
(1)方程______(填是或不是)“和积方程”;
(2)关于的方程是“和积方程”,则______;
(3)若关于的一元二次方程是“和积方程”,求的值.
【答案】(1)不是
(2)或
(3)或或
【分析】(1)求出方程两根,计算与,根据“和积方程”定义判断;
(2)先因式分解求出方程两根,再根据列等式求解;
(3)先用根的判别式确定取值范围,再由韦达定理表示、,根据求解.
【详解】(1)解:,因式分解得,
解得,,
,,,
方程不是“和积方程”.
(2)解:对于方程,其判别式恒成立,
故方程总有两个实数根,
,因式分解得,
解得,,
由“和积方程”定义得:,
或,
解得或.
(3)解:方程有两个实数根,
,
展开得,即,
解得,
由韦达定理得:,,
又方程是“和积方程”,
则,
即 ,
,
分两种情况:
,
化简得 ,解得或,
,舍去,符合;
,
整理得 ,
由求根公式得 ,
,均符合条件,
综上,的值为或或.
14.(25-26八年级下·安徽合肥·期中)已知关于的一元二次方程有两个实数根和.
(1)求实数的取值范围.
(2)若,求的值.
(3)若 ,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()根据一元二次方程根的判别式列出关于的不等式解答即可求解;
()由一元二次方程根和系数的关系可得,,进而由可得,,再代入计算即可求解;
()利用因式分解由已知可得 或 ,又由一元二次方程根的定义及根和系数的关系可得 ,即得到 或,再分情况解答即可求解;
本题考查了一元二次方程根的判别式,一元一次方程根和系数的关系,一元二次方程根的定义等,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】(1)解:∵一元二次方程有两个实数根,
∴ ,
解得;
(2)解:∵一元二次方程有两个实数根和,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 或 ,
∴ 或 ,
∵是方程的根,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
又∵,
∴ ,
∴ 或,
当 时,解得,
∵,不符合,
∴不合题意,舍去;
当时,解得,
∵,符合,
∴符合题意;
综上,的值为.
15.(25-26八年级下·浙江湖州·期中)已知关于的方程.
(1)求证:该方程总有两个不相等的实数根;
(2)记该方程的两个实数根为,求代数式的值;
(3)若,,比较与的大小.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)一元二次方程有两个不相等的实数根,则;有两个相等的实数根,则;没有实数根,则.据此即可求解.
(2)根据一元二次方程根与系数的关系可得,代入代数式,即可求解.
(3)判断的正负即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
,
总有两个不相等的实数根;
(2)该方程的两个实数根为,,
,
;
(3)由(2)知,,
,
,
.
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第10讲 一元二次方程的根与系数的关系(暑假预习讲义)
【新教材苏科版】
【知识框架+2个知识归纳+8个题型+课后作业】
模块二 一元二次方程的根与系数的关系
同学们,在前面的学习中,我们已经掌握了一元二次方程的解法.面对任何一个方程,只要代入求根公式,我们总能算出它的两个根.但是,大家有没有想过这样一个问题:方程的根是由它的系数a、b、c决定的,既然系数能决定根,那么反过来,根与系数之间会不会也隐藏着某种神秘的联系呢?
为了寻找这个联系,我们先来做一组“热身游戏”.请大家快速解出方程-5+6=0的两个根,并分别计算它们的和与积.大家很容易就能算出,两根分别是2和3,两根之和是5,两根之积是6.
现在,请大家仔细观察这个方程的系数:二次项系数是1,一次项系数是-5,常数项是6.你们有没有发现,两根之和5恰好是一次项系数-5的相反数,而两根之积6恰好等于常数项6?
这仅仅是一个巧合吗?如果我们把方程换成2-7+3=0,这个规律还成立吗?经过计算,两根分别是3和,两根之和是-,两根之积是.我们发现,两根之和恰好等于负的二次项系数除以一次项系数,两根之积恰好等于常数项除以二次项系数.
从这些特例中,我们似乎捕捉到了一个极其优美的数学规律.那么,对于一般形式的一元二次方程a+b+c=0,这个规律是否普遍成立呢?今天,就让我们化身数学家,用严谨的代数推导来验证这个猜想,揭开隐藏在根与系数之间的终极奥秘——韦达定理.
【知识点 一元二次方程根与系数的关系】
1. 由求根公式可得当时,一元二次方程的两根分别为,,则,.
例如:方程的两根为,,则,.
上述根与系数的关系也称为韦达定理.
2. 一元二次方程根与系数的关系的应用
(1)不解方程,求关于方程两根的代数式的值.
(2)已知方程一根,求方程的另一根及方程中字母的值.
(3)已知方程两根的关系,求方程中字母的值.
(4)与根的判别式相结合,解决一些综合题.
3. 判断根的正负性:在的条件下,我们有如下结论:
(1)当时,方程的两根必一正一负.
①若,则此方程的正根不小于负根的绝对值;②若,则此方程的正根小于负根的绝对值.
(2)当时,方程的两根同正或同负.
①若,则此方程的两根均为正根;②若,则此方程的两根均为负根.
注意:(1)若,则方程必有实数根.
(2)若,方程不一定有实数根.
【题型1 由根与系数关系求代数式的值】
【例1】(25-26八年级下·全国·课后作业)不解方程,求下列各方程的两根之和与两根之积.
(1);
(2);
(3).
【变式1-1】(25-26九年级上·海南海口·阶段检测)已知关于x的一元二次方程有两根为和,求的值是( )
A. B. C. D.1
【变式1-2】一元二次方程的两根为,,利用两根与系数的关系,求下列式子的值:
(1),;
(2);
(3);
(4).
【变式1-3】已知方程,记两根为,求的值为( )
A.3 B. C.4 D.
【题型2 一元二次方程的解与根与系数关系直接求值】
【例2】(2025九年级上·广东深圳·专题练习)已知和是方程的两个解,则的值为______.
【变式2-1】(25-26九年级上·四川·期中)若,是方程的两根,则___________.
【变式2-2】(24-25八年级下·江苏南通·阶段检测)若,是方程的两个实数根,则的值为______.
【变式2-3】(2025·四川成都·一模)已知,a,b是一元二次方程的两个根,则______.
【题型3 一元二次方程的解与根与系数关系降次求值】
【例3】(25-26九年级上·四川成都·期末)已知m是一元二次方程的一个根,则的值是 _________ .
【变式3-1】(2026八年级下·全国·专题练习)设,是一元二次方程的两根,则等于_______.
【变式3-2】(25-26九年级上·四川宜宾·期末)若一元二次方程的两根为、,则的值为______.
【变式3-3】(25-26九年级上·四川成都·期中)设、是方程的两个实数根,则的值为_______.
【题型4 判断根的正负性】
【例4】已知关于x的一元二次方程有实数根.
(1)求实数k的取值范围.
(2)设方程的两个实数根分别为、,若,求k的值.
(3)方程的一个根大于1,另一个根小于1,求k的取值范围.
【变式4-1】已知方程,为实数,且,证明:
(1)这个方程有两个不相等的实数根;
(2)一个根大于1,另一个根小于1.
【变式4-2】(24-25九年级上·湖南怀化·期末)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).
【变式4-3】已知x1,x2是关于x的一元二次方程x2-4mx+4m2-9=0的两实数根.
(1)若这个方程有一个根为-1,求m的值;
(2)若这个方程的一个根大于-1,另一个根小于-1,求m的取值范围;
(3)已知Rt△ABC的一边长为7,x1,x2恰好是此三角形的另外两边的边长,求m的值.
【题型5 由两根关系式求参数的值】
【例5】(2024·甘肃陇南·模拟预测)若方程的两根互为相反数,则_______,若两根互为倒数,则_______.
【变式5-1】(2025·广东惠州·一模)已知关于的两个实数根,满足两根之和等于4,两根之积等于,求的值_____.
【变式5-2】(2026·陕西安康·模拟预测)已知关于的一元二次方程的两根分别为,.若满足,则的值为________.
【变式5-3】(2026·四川成都·二模)已知,是一元二次方程的两个实数根,且,则的值为________.
【题型6 构造一元二次方程求代数式的值】
【例6】(2026·江苏镇江·二模)已知实数、满足,且,则_____.
【变式6-1】(25-26八年级下·江苏苏州·阶段检测)已知m,n满足,(m,n是实数,且),则的值为______.
【变式6-2】(2026·山东德州·二模)两个非零实数,()满足,,则的值为_________.
【变式6-3】(2025·福建三明·一模)已知实数、、,且满足,.
(1)求证:的值是定值;
(2)若,同号,求的取值范围;
(3)当、同号时,设,求的取值范围.
【题型7 根与系数关系中的新定义问题】
【例7】(25-26八年级下·安徽亳州·阶段检测)已知关于的一元二次方程的两个实数根分别为,,则一元二次方程的两根的和为______.
【变式7-1】(2026·黑龙江哈尔滨·二模)定义:我们把关于的一元二次方程与称作一对“友好方程”.如的“友好方程”是.那么一元二次方程的“友好方程”的两根之和为__________.
【变式7-2】(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)对于任意实数,,定义:.若方程的两根记为、,则______.
【变式7-3】(25-26九年级上·贵州遵义·期中)定义:如果一元二次方程(,,为常数,且)的两个实数根,满足,那么称这样的方程为“倒数方程”.已知关于的一元二次方程(为常数)是“倒数方程”,则的值为________.
【题型8 根与系数关系与几何图形的综合】
【例8】(25-26八年级下·安徽安庆·期中)定义:若关于的一元二次方程有两个实数根,,分别以为横坐标、为纵坐标得到点,则称点为该一元二次方程的根序点.
(1)直接写出方程的根序点的坐标为_____;
(2)若关于的一元二次方程有根序点,且该根序点在直线上,则的值为_____.
【变式8-1】(2026·广东河源·二模)已知a,b,4分别是三角形三边的长,且a,b是一元二次方程的两个根,则该三角形的周长等于( )
A.16 B.11 C.9 D.7
【变式8-2】(25-26九年级上·福建厦门·期中)已知一个直角三角形的两条直角边的和是14,面积是24,则较长直角边的长为( )
A.6 B.8 C.7 D.10
【变式8-3】(25-26八年级上·上海宝山·期中)阅读材料:如图是用4个相同的长方形与1个小正方形镶嵌成的大正方形,我们用、表示小长方形的两边长(不妨设),以为两根的一元二次方程称为这个大正方形的“伴随方程”.
在这个图形中,大正方形的“伴随方程”是,那么这个图形中小正方形的面积为___________.(用含有的代数式表示)
模块三 课后作业
1.(25-26九年级下·四川南充·期中)一元二次方程两根之积为( )
A. B. C.2 D.
2.(25-26八年级下·安徽蚌埠·期中)若m,n是方程的两个实数根,则的值为( )
A. B. C.1 D.5
3.(25-26八年级下·江苏苏州·期中)关于x的一元二次方程的根的情况是( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个相等的实数根且两根同号
C.有两个不相等的实数根且两根异号 D.没有实数根
4.(25-26八年级下·安徽·期中)已知实数、分别满足,,则的值为( )
A. B.2 C.或2 D.6或2
5.(25-26八年级下·浙江金华·期中)如图,电路中有三个定值电阻,,,且,的阻值(单位:Ω)满足方程,.若闭合开关S后,电流表的读数为,则电源的电压是( )
A. B. C. D.
6.(25-26九年级下·黑龙江大庆·期中)已知1,m是方程的两个实数根,则的值为__________.
7.(25-26八年级下·安徽六安·期中)已知是一元二次方程的两个根,则_____.
8.(25-26八年级下·浙江绍兴·期中)关于的方程有两个不相等的实根和,则的最大值是_____.
9.(25-26九年级下·山东淄博·期中)设为一元二次方程的两个实数根,则的值为_____.
10.(25-26八年级下·浙江温州·期中)已知,是一元二次方程的两个根,若,则的值为______.
11.(25-26八年级下·江苏苏州·期中)若关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根、.
(1)求实数k应满足的条件.
(2)当k取最大整数时,求的值.
12.(25-26八年级下·安徽合肥·期中)已知关于的一元二次方程.
(1)求证:无论取何值,方程都有两个不相等的实数根;
(2)已知方程的一个根为,求的值和它的另一个根.
13.(25-26九年级下·山东烟台·期中)定义:若关于的一元二次方程有两个实数根,且满足,则称此类方程为“和积方程”.
例如:,即,解得,
,是“和积方程”.
(1)方程______(填是或不是)“和积方程”;
(2)关于的方程是“和积方程”,则______;
(3)若关于的一元二次方程是“和积方程”,求的值.
14.(25-26八年级下·安徽合肥·期中)已知关于的一元二次方程有两个实数根和.
(1)求实数的取值范围.
(2)若,求的值.
(3)若 ,求的值.
15.(25-26八年级下·浙江湖州·期中)已知关于的方程.
(1)求证:该方程总有两个不相等的实数根;
(2)记该方程的两个实数根为,求代数式的值;
(3)若,,比较与的大小.
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