内容正文:
第二十五章 一元二次方程
25.2.4 一元二次方程的根与系数的关系
目
录
1. 学习目标
4. 知识点1 一元二次方程的根与系数的关系
6. 课堂小结
7. 当堂小练
CONTENTS
9. 拓展与延伸
3. 新课导入
2. 知识回顾
5. 知识点2 一元二次方程根与系数关系的应用
8. 对接中考
1. 了解一元二次方程根与系数的关系,能直接运用该关系快速求出方程两根的和与积.
2. 经历推导根与系数关系的过程,能将方程化为一般形式后灵活应用根与系数的关系解决问题,提升代数推理能力与运算能力.
学习目标
知识回顾
一元二次方程的一般式
()
一元二次方程求根公式
新课导入
一元二次方程 () 的两根为:
两个根的和、积与a,b,c有怎样的关系呢?
,
.
,
.
新课讲解
知识点1 一元二次方程的根与系数的关系
一元二次方程 () 的根与系数的关系为:
特别地,若方程可以化为的形式,则有.
.
使用条件:
1. 方程是一元二次方程,即二次项系数不为0;
2. 方程有实数根,即.
新课讲解
思考
,
即 .
由此可得 , .
因此 .
从因式分解法可知,方程(,为已知数) 的
两根为 x1 和 x2,将方程化为的形式,你能得出, 与,,之间的关系吗?
新课讲解
例
1. 不解方程,求下列方程两个根x1,x2的和与积:
(1) x2-6x-15=0; (2) 3x2+7x-9=0; (3) 5x-1=4x2.
解: (1) x1+x2=-(-6)=6,
x1x2=-15.
注意公式自身的符号及系数的符号.
(2) x1+x2=-=-,
x1x2= = = -3.
(3)化一般式,得4x2-5x+1=0,
用根与系数的关系前,一定要化成一般式.
x1+x2=-=-=,
x1x2= =.
新课讲解
归纳
设一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根分别为x1,x2,则有
Δ≥0且x1x2>0
Δ≥0且x1x2<0
x1+x2>0
x1+x2<0
x1+x2>0
x1+x2<0
两根同为正数
两根同为负数
两根异号且正根的绝对值大
两根异号且负根的绝对值大
新课讲解
练一练
1. 不解方程,求下列方程两个根的和与积.
(1) x2-3x=15; (2) 3x2+2=1-4x;
(3) 5x2-1=4x2+x; (4) 2x2-x+2=3x+1.
解:(1)方程化为 x2-3x-15=0,
x1+x2=-(-3)=3,x1x2=-15.
(2)方程化为 3x2+4x+1=0,
x1+x2=- , x1x2= .
(3)方程化为 x2-x-1=0,
x1+x2=-(-1)=1,x1x2=-1.
(4)方程化为 2x2-4x+1=0,
x1+x2=-=2, x1x2 =.
2. 若 是方程 的一个根,则此方程的另一个根是( )
新课讲解
练一练
A. B. C. D.
解:方法一(利用根与系数的关系)
方程的一个根是,两根之和为 ,
,
.
方法二(利用解方程)
把代入方程,得,解得,
原方程为,解方程得, .
B
新课讲解
练一练
3. 以2和 为根的一元二次方程可以是 ( )
A. B.
C. D.
C
新课讲解
知识点2 一元二次方程根与系数关系的应用
例
2. 已知实数 a,b 分别满足 a2-6a+4=0,b2-6b+4=0,且 a≠b,则 的值是( )
A. B. C. D.
解:∵ a2-6a+4=0 和 b2-6b+4=0 两个等式的形式相同,且 a≠b,
∴ a,b 可以看成是方程 x2-6x+4=0 的两个根,
∴ a+b=6,ab=4,
∴.
A
新课讲解
拓展
与一元二次方程 ax2+bx+c=0(a≠0) 的两个根 x1,x2 有关的几个代数式的变形
1. ;
2. ;
3. ;
4. (;
6. ;
5. ;
求与方程的根有关的代数式的值时,一般先将所求的代数式化成含两根之和、两根之积的形式,再整体代入.
7. .
新课讲解
例
3. 如果关于 的一元二次方程的两实数根互为相反数,那么 的值为____.
解:设方程的两根为和,由根与系数的关系,得 .
和互为相反数,
,解得
,
当 时,,方程无实数根;
当 时, ,方程有两个不相等的实数根.
综上, .
新课讲解
练一练
1. 已知m2-2am-2=0,n2-2an-2=0,且m≠n,求(m-1)2+(n-1)2 的最小值.
解:∵ m2-2am-2=0,n2-2an-2=0,且m≠n,
∴ m,n 可以看作关于x 的一元二次方程x2-2ax-2=0 的两个根.
∴ m+n=2a,mn=-2.
∴(m-1)2+(n-1)2=m2-2m+1+n2-2n+1=(m+n)2-2mn-2(m+n)+2=4a2+4-4a+2=(2a-1)2+5.
∵(2a-1)2≥0,
∴(2a-1)2+5≥5.
∴(m-1)2+(n-1)2 的最小值是5.
新课讲解
练一练
2. 已知关于 的一元二次方程 .
(1) 求证:不论 取何值,方程总有两个不相等的实数根.
(2) 若原方程的两个实数根分别为,,且,求的值.
解:(1) 证明: .
, ,
不论 取何值,方程总有两个不相等的实数根.
(2) 由根与系数的关系,得, ,
,
又,
,解得, ,
的值为或 .
课堂小结
一元二次方程 +bx +c=0 (a≠0)的根与系数的关系
x1+x2 =﹣
x1x2 =
当堂小练
1. 已知, 是一元二次方程 的两个根,不解方程,求下列各式的值:
(1) ; (2) ; (3) ; (4) .
解:由题意得, .
(1) 原式 .
(2) 原式 .
(3) 原式 .
(4) 原式 .
当堂小练
2. 若菱形 ABCD 的一条对角线长为 12,边 CD 的长是方程 x2-12x+35=0 的一个根,则该菱形 ABCD 的周长为( )
A . 20 B. 24
C . 28 D. 20 或 28
C
当堂小练
3. 若一元二次方程x(x+2)-3=0 的两根之和与两根之积分别为m,n,则点(m,n)在平面直角坐标系中位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
C
当堂小练
4. 若一元二次方程的两根为,,, ,则 的值为____.
10
解: 一元二次方程的两根为, ,
,
.
当堂小练
5. 一元二次方程x2+bx-2=0 中,若b<0,则这个方程根的情况是( )
A. 有两个正根 B. 有一正根、一负根且正根的绝对值较大
C. 有两个负根 D. 有一正根、一负根且负根的绝对值较大
解:∵Δ =b2+8>0,
∴方程有两个不等实根.
∵ x1x2=-2<0,
∴方程有一个正根,一个负根.
又∵x1+x2=-b,b<0,
∴ x1+x2>0.
∴正根的绝对值较大.
B
当堂小练
6. 已知关于x的一元二次方程x2+(2m+1)x+m2-2=0.
(1)若方程有两个实数根,求m的最小整数值;
(2)若方程的两个实数根为x1,x2,且(x1-x2)2+m2=21,求m的值.
解:(1) 根据题意,得Δ =(2m+1)2-4(m2-2)≥ 0,解得.
∴m的最小整数值为-2.
不要忽略一元二次方程有实数根的前提条件为Δ≥ 0
(2) 根据题意,得x1+x2=-(2m+1),x1x2=m2-2.
∵(x1-x2)2+m2=21,
∴(x1+x2)2-4x1x2+m2=21.
∴(2m+1)2-4(m2-2)+m2=21.
整理,得m2+4m-12=0,解得m1=2,m2=-6.
由(1)可知,∴m的值为2.
当堂小练
2
7. 已知,是关于的方程 的两个实数根,且,则 的值为___.
解:,是关于的方程 的两个实数根,
, , .
又 ,
,解得或.
经检验,或 均为该分式方程的解.
当时,关于的方程为,此时 ,符合题意;
当时,关于的方程为 ,此时,方程无实数根,不符合题意.
.
对接中考
1. 一元二次方程的两个实数根为, ,下列结论正确的是 ( )
A. B. C. D.
解:因为,,,
所以 ,
.
D
对接中考
2. 若,为方程 的两根,则 的值为 ( )
A. 1 B. C. D. 4053
解:,为方程 的两根,
, ,
,
. .
B
拓展与延伸
1. 已知关于 x 的一元二次方程x2-(m+2) x+m-1 = 0.
(1) 求证:无论 m 取何值,方程都有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的两个实数根为 x1, x2,且x12+x22 - x1x2=9,求 m 的值.
解:(1) 证明:x2-(m+2)x+m-1=0,
此时a=1,b=-(m+2),c=m-1.
∴ Δ=b2-4ac=[-(m+2)]2-4×1×(m-1)
=m2+4m+4-4m+4=m2+8.
∵m2≥0,∴Δ>0.
∴无论m取何值,方程都有两个不相等的实数根.
(2) ∵方程x2-(m+2)x+m-1=0的两个实数根x1,x2,
∴x1+x2=m+2,x1x2=m-1.
∵x12+x22-x1x2=9,即(x1+x2)2-3x1x2=9,
∴(m+2)2-3(m-1)=9,整理得m2+m-2=0.
∴(m+2)(m-1)=0,解得m1=-2,m2=1.
∴m的值为-2或1.
拓展与延伸
1
2. 阅读材料,解答问题:
已知实数,满足, ,且,则,是方程 的两个不相等的实数根,由根与系数的关系就可以知道与的和,与 的积.根据上述材料,解决以下问题:
(1) 【材料理解】___, ____;
(2) 【类比应用】已知实数,满足, ,且,求 的值;
解: 实数,满足, ,且 ,
实数,是关于的方程 的两个不相等的实数根.
, .
.
拓展与延伸
(3)【思维拓展】已知实数,满足, ,且,求 的值.
解:当时,, .
, .
, .
, ,
,是关于的方程 的两个不相等的实数根.
. . .
.
$