内容正文:
专题01 一元二次方程根与系数的关系
一、根与系数的关系
1.定理内容
对于一元二次方程,当判别式(方程有两个实数根)时,设两根为,则:
2.简化特例(二次项系数为1)
方程,两根:
3.使用两大硬性前提
①(必须是一元二次方程);
②(方程存在实数根,无实根时不能使用韦达定理)。
二、利用根与系数的关系构造方程
若两个实数m、n满足,则m、n是方程的两根;
已知两数m、n,以它们为根的一元二次方程(二次项系数为1):
三、高频两根对称式变形(整体代入核心)
设
1.两根平方和:
2.倒数和:
3.两根差的平方:
4.两根差的绝对值(数轴距离):
5.
四、不解方程判断根的正负分布(必考结论)
设
1.一正一负根:(此时恒成立,无需额外判别)
2.两个正实数根:
3.两个负实数根:
4.一根为0:
五、核心数学思想
1.整体代入思想:不单独求根,用S、P整体代换代数式;
2.降次思想:利用方程根的定义,将高次代数式降为一次、二次;
3.分类讨论思想:参数取值、等腰三角形边长、根的正负分类;
4.构造方程思想:两数满足相同二次方程时,直接把两数看作方程两根。
【基础巩固题型】
【题型1】直接套用根与系数的关系代数式值
解题方法技巧
1.先写出方程a、b、c,计算两根和、两根积;
2.将所求代数式用S、P变形(平方和、倒数和、乘积展开等);
3.整体代入计算,注意分母不为0、符号易错点。
【例题1】.(25-26八年级下·浙江绍兴·阶段检测)已知关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,.若,则k的值为_________.
【变式题1-1】.(2026·宁夏吴忠·三模)已知关于x的一元二次方程的两个实数根分别为,,且,则m的值_________.
【变式题1-2】.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)设是方程的两个根,则的值为___________.
【变式题1-3】.(2026·山东德州·二模)若,是方程的两个实数根,则代数式的值为________.
【题型2】已知方程一根,求另一根与参数
解题方法技巧
方法1:代入已知根,解参数,再解方程求另一根;
方法2:韦达定理两根积快速求另一根,再用两根和求参数;
易错提醒:二次项系数不为0,有实根需验证。
【例题2】.(25-26九年级上·湖南长沙·期末)已知关于的一元二次方程有一个根是,则另外一个根是_____.
【变式题2-1】.(25-26九年级下·江苏泰州·阶段检测)已知方程的一个根是10,则它的另一个根是______.
【变式题2-2】.(25-26八年级下·安徽淮北·期中)已知关于的一元二次方程,其中为实数.
(1)求证:该方程有两个不相等的实数根;
(2)若该方程的一个根为,求另一个根;
(3)若该方程的一个根大于,另一个根小于,求的取值范围.
【变式题2-3】.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)在解一元二次方程时,小马同学粗心地将二次项的系数与一次项系数对换了,得到了一个新的方程.他正确地解出了这个新的方程,其中一个根是3,另一根等于原方程的一个根.
(1)求这两个方程相同的根.
(2)求原方程两根之和.
【题型3】不解方程,判定两根正负与符号特征
解题方法技巧
1.第一步:判断正负,区分同号/异号根;
2.第二步:同号时看,判断两根全正/全负;
3.异号无需判别式,同号必须额外验证。
【例题3】.(25-26九年级上·全国·课后作业)一元二次方程的根的情况是( )
A.没有实数根 B.有一个正根,一个负根
C.有两个正根,且都小于3 D.有两个正根,且有一根大于3
【变式题3-1】.(2024·江苏南京·二模)关 于x 的方程(k为常数)的根的情况,下列结论中正确的是( )
A.两个正根 B.两个负根
C.一个正根, 一个负根 D.无实数根
【变式题3-2】.(2026·河北唐山·模拟预测)一元二次方程两根异号,则a的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【变式题3-3】.(25-26九年级上·福建泉州·期末)已知,是两个不相等的实数,且满足,.
(1)求式子的值;
(2)若与两数异号,求实数k的取值范围.
【题型4】利用根与系数的关系构造一元二次方程
解题方法技巧
1.已知两数m、n,计算和、积;
2.标准构造式:;
3.拓展:指定二次项系数,方程写为。
【例题4】.(25-26九年级上·四川宜宾·期末)若实数m、n满足且,则的值是( )
A.3 B. C.1 D.
【变式题4-1】.(25-26九年级上·福建漳州·期末)已知实数,,(),且满足,.
(1)求证:的值为定值;
(2)若,同号,求的取值范围.
【变式题4-2】.(25-26九年级上·福建南平·期末)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:方程必有两个不相等的实数根;
(2)若实数m,n满足,,且,求的值.
【变式题4-3】.(25-26九年级上·福建漳州·期中) 阅读理解材料:已知实数m,n满足,,且.根据材料.求的值.
解:由题意,可得:m,n是方程的两个不相等的实数根,
根据一元二次方程根与系数的关系得:,,
∴.
解决以下问题:
(1)若方程的两个实数根为,,则 .
(2)已知实数m,n满足,,且,求 的值.
(3)已知实数p,q满足,,且,求的值.
【培优提升题型】
【题型5】结合方程根定义降次,求解高次代数式
解题方法技巧
1.若是方程根,则满足,实现二次降一次;
2.三次、四次等高次项反复降次,统一化为一次代数式;
3.结合韦达定理的整体合并化简。
【例题5】.(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 _________ .
【变式题5-1】.(24-25九年级上·内蒙古包头·阶段检测)若m、n是一元二次方程的两个实数根,则的值是__________.
【变式题5-2】.(24-25九年级上·全国·期末)设,是方程的两个实数根,则的值为________.
【变式题5-3】.(2026·甘肃白银·二模)如果m是方程的一个根,那么代数式的值为______.
【题型6】根与系数的关系+判别式综合参数取值范围
解题方法技巧
1.三重限制条件联立求参数范围:
①二次项系数;
②方程有实根:;
③两根满足不等式(平方和、积与和大小、根分布限制);
2.分别解不等式,取公共交集;
3.含整数限制时,在解集内筛选符合整数。
【例题6】.(2026·四川南充·一模)已知实数k使一元二次方程有两个实数根.
(1)求实数k的取值范围.
(2)若方程的两根是符号相同的整数,试求实数k的值.
【变式题6-1】.(2026·四川达州·一模)已知关于x的一元二次方程有两个实数根,.
(1)求m的取值范围;
(2)若,求m的值.
【变式题6-2】.(2026·江西九江·一模)若是关于的一元二次方程的两个实数根.
(1)求出实数的取值范围;
(2)若方程的两个实数根满足,求的值.
【变式题6-3】.(25-26九年级上·湖南湘西·阶段检测)关于x的方程有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若,求k的值.
【压轴素养题型】
【题型7】根与系数的关系与几何图形综合
解题方法技巧
1.几何条件转化为两根关系:
等腰三角形:两边为方程两根,分“两腰为根/一边固定一腰为根”分类;
菱形:对角线为两根,面积=,边长用勾股;
直角三角形:直角边为两根,斜边平方=;
2.结合三角形三边关系、边长为正整数限制参数取值。
【例题7】.(2026九年级上·福建泉州·专题练习)已知关于的一元二次方程,
(1)求证:该一元二次方程总有两个不相等的实数根;
(2)若该方程的两个根是一个矩形的两边长,矩形对角线长为5,试求的值.
【变式题7-1】.(25-26九年级上·福建三明·期中)已知关于的方程.
(1)试说明:无论取什么实数值,方程总有实数根;
(2)若等腰的一边长为1,另两边,恰好是这个方程的两个实数根,求的周长
【变式题7-2】.(25-26八年级下·安徽·期中)已知关于的一元二次方程.
(1)求证:方程有两个实数根;
(2)若的两边、的长分别是此方程的两个实数根,第三边长为,当是等腰三角形时,求的值.
【变式题7-3】.(25-26九年级下·福建莆田·阶段检测)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,倍矩形长为,宽为.
(1)【特例感知】已知原矩形,,其倍矩形长为_______,宽为______;
(2)【类比探究】上述第(1)问中原矩形的倍矩形存在吗?说明理由;
(3)【一般验证】求证:无论原矩形,取何正值,其倍矩形一定存在.
【题型8】新定义与根与系数的关系探究题(素养阅读题型)
解题方法技巧
1.精读材料,拆解题目自定义规则(和积方程、衍生点、交叉方程等);
2.将新定义条件翻译为S、P的等式或不等式;
3.联立韦达定理与定义式求解参数,结合判别式、分类讨论;
命题特色:阅读探究、数学文化、逻辑推理素养考查。
【例题8】.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)如果关于的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根是另一个根的倍(n为正整数),则称这样的方程为“n倍根方程”,例如:方程的两个根分别是2和4,则这个方程就是“2倍根方程”:方程的两个根分别是1和3,则这个方程就是“3倍根方程”.
(1)根据上述定义,是“__________倍根方程”;(填数字)
(2)若关于的方程是“4倍根方程”,求t的值;
【变式题8-1】.(25-26九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)定义:我们把关于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,,则它的“友好方程”的两根为,_____;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)已知关于的方程的两根是,.请利用(2)中的结论,写出关手的方程的两根为_____.
【变式题8-2】.(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.
【变式题8-3】.(25-26九年级上·河北保定·阶段检测)【定义】我们把关于x的一元二次方程与称为一对“友好方程”
【示例】如的“友好方程”是(1)写出一元二次方程的“友好方程”是______.
【探究】(2)已知一元二次方程的两根为,则它的“友好方程”的两个根为______.
【猜想】(3)当时,方程的两根与其“友好方程”的两根之间存在的一种特殊关系为______.
【证明】证明上面的猜想(4)∵方程的两根为, ;方程的两根为,①______;…请完成上述填空①,并补全证明过程.(备注:证明一组关系即可)
【应用】(5)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的方程的两根为______.
一、单选题
1.若点与点关于y轴对称,则下面关于x的一元二次方程根的说法正确的是( )
A.有两个相等的实数根 B.是原方程的一个根 C.两根之和为 D.两根之积为
2.已知、是一元二次方程的两根,则的值是( )
A. B. C. D.
3.若的两直角边长a,b分别为一元二次方程的两个实数根,则的面积为( )
A.5 B.3 C. D.
二、填空题
4.已知方程的两个根是和,则_________.
5.已知关于x的一元二次方程的两根和满足,则k的值为________.
6.对于非零的两个实数、,规定.若,则的值为____________.
三、解答题
7.设,为方程的两根,试求下列各式的值;
(1)
(2)
(3)
8.已知关于的一元二次方程.
(1)求证:无论取何值,原方程总有两个实数根;
(2)若方程的一个根为2,求的值和方程的另一个根.
9.已知方程组有两组实数解、,且,,设.
(1)求的取值范围;
(2)用含的代数式表示;
(3)是否存在这样的的值,使的值为?如果存在,求出这样的的值;若不存在,说明理由.
10.在平面直角坐标系中,对于抛物线,,是常数,图象上两个不同的点,,我们不妨约定:
如果满足,且,则称点与点是一对“失衡点”;
如果满足,则称点与点是一对“平衡点”;
若某函数图象上同时存在至少一对“失衡点”和至少一对“平衡点”,则称该函数为“完备函数”.
(1)判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”):
①函数是“完备函数”;( )
②函数上存在无数对“失衡点”;( )
③若点与点是一对“平衡点”,则它们也是一对“失衡点”.( )
(2)已知抛物线与一次函数相交于两点、,且、恰好是该抛物线上的一对“失衡点”.若,直线是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;否则,请说明理由;
(3)若抛物线是“完备函数”,点、是一对“平衡点”.抛物线的顶点为,它与轴交于、两点.当是等边三角形时,记的面积为,试求的最小值.
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专题01 一元二次方程根与系数的关系
一、根与系数的关系
1.定理内容
对于一元二次方程,当判别式(方程有两个实数根)时,设两根为,则:
2.简化特例(二次项系数为1)
方程,两根:
3.使用两大硬性前提
①(必须是一元二次方程);
②(方程存在实数根,无实根时不能使用韦达定理)。
二、利用根与系数的关系构造方程
若两个实数m、n满足,则m、n是方程的两根;
已知两数m、n,以它们为根的一元二次方程(二次项系数为1):
三、高频两根对称式变形(整体代入核心)
设
1.两根平方和:
2.倒数和:
3.两根差的平方:
4.两根差的绝对值(数轴距离):
5.
四、不解方程判断根的正负分布(必考结论)
设
1.一正一负根:(此时恒成立,无需额外判别)
2.两个正实数根:
3.两个负实数根:
4.一根为0:
五、核心数学思想
1.整体代入思想:不单独求根,用S、P整体代换代数式;
2.降次思想:利用方程根的定义,将高次代数式降为一次、二次;
3.分类讨论思想:参数取值、等腰三角形边长、根的正负分类;
4.构造方程思想:两数满足相同二次方程时,直接把两数看作方程两根。
【基础巩固题型】
【题型1】直接套用根与系数的关系代数式值
解题方法技巧
1.先写出方程a、b、c,计算两根和、两根积;
2.将所求代数式用S、P变形(平方和、倒数和、乘积展开等);
3.整体代入计算,注意分母不为0、符号易错点。
【例题1】.(25-26八年级下·浙江绍兴·阶段检测)已知关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,.若,则k的值为_________.
【答案】1
【分析】先根据方程有两个不相等的实数根得到k的取值范围,再利用根与系数的关系得到两根之和与两根之积,将变形为,即可列方程求解.
【详解】解:由根与系数的关系可得,,
,
,
,
解得,
关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,
,
解得,
的值为1.
【变式题1-1】.(2026·宁夏吴忠·三模)已知关于x的一元二次方程的两个实数根分别为,,且,则m的值_________.
【答案】
【分析】先根据根与系数的关系得到两根之和,再联立已知等式求出两根,最后利用根与系数的关系计算的值.
【详解】解:对于一元二次方程,,,,
由根与系数的关系可得:,
联立方程组,
得,
解得,
将代入,得,
由根与系数的关系得,
因此.
【变式题1-2】.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)设是方程的两个根,则的值为___________.
【答案】
【分析】利用一元二次方程根的定义得到,再根据根与系数的关系得到,最后利用整体代入的方法计算.
【详解】解:是方程的根,
,即,
是方程的两个根,
,
.
【变式题1-3】.(2026·山东德州·二模)若,是方程的两个实数根,则代数式的值为________.
【答案】11
【分析】先利用一元二次方程根的定义,将用含的一次式表示,再利用根与系数的关系得到的值,最后代入代数式化简求值.
【详解】解:是方程的实数根,
,
,
,是方程的两个实数根,
,
.
【题型2】已知方程一根,求另一根与参数
解题方法技巧
方法1:代入已知根,解参数,再解方程求另一根;
方法2:韦达定理两根积快速求另一根,再用两根和求参数;
易错提醒:二次项系数不为0,有实根需验证。
【例题2】.(25-26九年级上·湖南长沙·期末)已知关于的一元二次方程有一个根是,则另外一个根是_____.
【答案】2
【分析】此题考查了一元二次方程根与系数的关系,解题的关键是熟记:一元二次方程的两个根为,,则,.
利用一元二次方程根与系数的关系,根据已知根求另一个根即可.
【详解】解:设的两个实数根为,,其中,
∴,即,
解得:,
故答案为:.
【变式题2-1】.(25-26九年级下·江苏泰州·阶段检测)已知方程的一个根是10,则它的另一个根是______.
【答案】2.5
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,设方程的另一个根是t,由根与系数的关系可得:,解方程即可得到答案.
【详解】解:设方程的另一个根是t,
由根与系数的关系可得:,
解得:,
∴方程的另一个根是2.5.
故答案为:2.5.
【变式题2-2】.(25-26八年级下·安徽淮北·期中)已知关于的一元二次方程,其中为实数.
(1)求证:该方程有两个不相等的实数根;
(2)若该方程的一个根为,求另一个根;
(3)若该方程的一个根大于,另一个根小于,求的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)由根的判别式计算即可证明;
(2)将已知的方程根代入方程后可求得的值,再根据根与系数的关系得到的值,进而可得另一个根;
(3)方程的两个实数根为,,由根与系数的关系得到,,再根据两个根的取值范围得到,然后解不等式即可.
【详解】(1)证明:一元二次方程化为一般形式为,
,
该方程有两个不相等的实数根;
(2)解:将代入方程得,,解得,
此方程为,
,
另一根为;
(3)解:设方程的两个实数根为,,
,,
方程的一个根大于,另一个根小于,
,
,
,解得.
【变式题2-3】.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)在解一元二次方程时,小马同学粗心地将二次项的系数与一次项系数对换了,得到了一个新的方程.他正确地解出了这个新的方程,其中一个根是3,另一根等于原方程的一个根.
(1)求这两个方程相同的根.
(2)求原方程两根之和.
【答案】(1)1
(2)
【分析】本题考查一元二次方程的解,一元二次方程根与系数的关系:
(1)令,结合,可得两方程相同的根;
(2)结合(1)中结论,利用一元二次方程根与系数的关系求解.
【详解】(1)解:原方程为,小马解的方程为,
令,
化简得,
,
,,
,
即这两个方程相同的根是1.
(2)解:由(1)可知新方程的两个根为3,1,
,
,
原方程为两根之和为.
【题型3】不解方程,判定两根正负与符号特征
解题方法技巧
1.第一步:判断正负,区分同号/异号根;
2.第二步:同号时看,判断两根全正/全负;
3.异号无需判别式,同号必须额外验证。
【例题3】.(25-26九年级上·全国·课后作业)一元二次方程的根的情况是( )
A.没有实数根 B.有一个正根,一个负根
C.有两个正根,且都小于3 D.有两个正根,且有一根大于3
【答案】D
【详解】一元二次方程化简,得.
,,
,
即.
,
该方程有两个正根,且有一根大于3.
【变式题3-1】.(2024·江苏南京·二模)关 于x 的方程(k为常数)的根的情况,下列结论中正确的是( )
A.两个正根 B.两个负根
C.一个正根, 一个负根 D.无实数根
【答案】C
【分析】本题考查一元二次方程根的判别式,以及一元二次方程根与系数的关系,利用一元二次方程根的判别式得到方程有两个不相等的实数根,再根据一元二次方程根与系数的关系,得到,进而得到方程两个不相等的实数根异号,即可解题.
【详解】解:,
,
即有,
方程有两个不相等的实数根,
,
方程两个不相等的实数根异号,
方程有一个正根, 一个负根,
故选:C.
【变式题3-2】.(2026·河北唐山·模拟预测)一元二次方程两根异号,则a的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据一元二次方程两根异号的性质,结合根与系数的关系和判别式列不等式组求解即可.
【详解】解:设方程的两根为,
∵两根异号,
∴,,
∴,解得:.
∴a的取值范围是.
【变式题3-3】.(25-26九年级上·福建泉州·期末)已知,是两个不相等的实数,且满足,.
(1)求式子的值;
(2)若与两数异号,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可知,可看成方程的两个根,利用根与系数的关系求出两根之和即可;
(2)根据方程有两个不相等的实数根得到判别式,再结合,求出实数k的取值范围.
【详解】(1)解:由题意可知,,可看成方程的两个根,
由根与系数的关系得:;
(2)解:方程有两个不相等的实数根,
判别式,
解得,
与两数异号,
,
解得,
综上所述,的取值范围是.
【题型4】利用根与系数的关系构造一元二次方程
解题方法技巧
1.已知两数m、n,计算和、积;
2.标准构造式:;
3.拓展:指定二次项系数,方程写为。
【例题4】.(25-26九年级上·四川宜宾·期末)若实数m、n满足且,则的值是( )
A.3 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,掌握一元二次方程根与系数的关系是解题关键,若一元二次方程的两个根分别为和,则.
利用根与系数的关系进行求解即可.
【详解】解:∵实数m、n满足且,
即
∴m和n是的两个根,
∴,
则,
故选:A.
【变式题4-1】.(25-26九年级上·福建漳州·期末)已知实数,,(),且满足,.
(1)求证:的值为定值;
(2)若,同号,求的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
【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.
【详解】(1)证明:由,,(),
∴,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)知,为关于的方程的两个不相等的实数根,
∴,
∵,同号,
∴,解得:.
又∵,
∴,
∴,
∴的取值范围为.
【变式题4-2】.(25-26九年级上·福建南平·期末)已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:方程必有两个不相等的实数根;
(2)若实数m,n满足,,且,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式及根与系数的关系.
(1)利用一元二次方程根的判别式得出当时,方程有两个不相等的实数根,对于一元二次方程,其中,,,代入判别式得:,因为任何实数的平方都是非负数,所以,即,因此方程必有两个不相等的实数根;
(2)需将m、与方程的根联系起来,再利用根与系数的关系进行求解.
【详解】(1)证明:对于一元二次方程,其判别式为,
在一元二次方程中,,,,
∴,
∵,
∴,即,
∴当时,方程必有两个不相等的实数根.
(2)解:∵,
∴,
又∵,
∴,即,
∴m和都满足方程,
对于一元二次方程,
有,
∵m和是方程的两个根,且,
∴,
∴.
【变式题4-3】.(25-26九年级上·福建漳州·期中) 阅读理解材料:已知实数m,n满足,,且.根据材料.求的值.
解:由题意,可得:m,n是方程的两个不相等的实数根,
根据一元二次方程根与系数的关系得:,,
∴.
解决以下问题:
(1)若方程的两个实数根为,,则 .
(2)已知实数m,n满足,,且,求 的值.
(3)已知实数p,q满足,,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)1
【分析】本题考查了根与系数的关系,解题的关键是看懂材料,熟练掌握根与系数的关系.
(1)根据根与系数得,,再将所求式子变形为,即可整体代入求值;
(2)利用m、n满足的等式,可把m、n可看作方程的两个不相等的实数根,再利用根与系数的关系得到,,接着把利多项式乘多项式法则展开,然后利用整体代入的方法计算;
(3)把整理后得到,整理后得到,则p、可看作方程的两个不相等的实数根,利用根与系数的关系得到,,然后将所求式子变形为,利用整体代入的方法计算.
【详解】(1)解:根据题意得:,,
∴,
故答案为:;
(2)解: ,,且,
、可看作方程的两个不等的实数根,
,,
;
(3)解:,即,
,
∴方程两边除以得:,
,即,且,
、可看作方程的两个不等的实数根,
,,
.
【培优提升题型】
【题型5】结合方程根定义降次,求解高次代数式
解题方法技巧
1.若是方程根,则满足,实现二次降一次;
2.三次、四次等高次项反复降次,统一化为一次代数式;
3.结合韦达定理的整体合并化简。
【例题5】.(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.
【变式题5-1】.(24-25九年级上·内蒙古包头·阶段检测)若m、n是一元二次方程的两个实数根,则的值是__________.
【答案】
【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;
首先把m、n代入方程,可得,,再根据一元二次方程根与系数的关系,可得,求出,用整体代入法计算即可.
【详解】解:,是一元二次方程的两个实数根,
,,,
,,
,
∴
,
故答案为:.
【变式题5-2】.(24-25九年级上·全国·期末)设,是方程的两个实数根,则的值为________.
【答案】2024
【分析】本题主要考查了根与系数的关系和方程的解等知识点,先利用一元二次方程解的定义得到,, 再根据根与系数的关系得到,然后利用整体代入的方法计算即可得解,熟练掌握若是一元二次方程 的两根,则, 是解决此题的关键.
【详解】解:是方程 的实数根,
,
,,
是方程的两个实数根,
,
,
故答案为:.
【变式题5-3】.(2026·甘肃白银·二模)如果m是方程的一个根,那么代数式的值为______.
【答案】36
【分析】利用m是方程的一个根,求得,将原式整理得到,再整体代入求解即可.
【详解】解:∵m是方程的一个根,
∴,即,
∴
.
【题型6】根与系数的关系+判别式综合参数取值范围
解题方法技巧
1.三重限制条件联立求参数范围:
①二次项系数;
②方程有实根:;
③两根满足不等式(平方和、积与和大小、根分布限制);
2.分别解不等式,取公共交集;
3.含整数限制时,在解集内筛选符合整数。
【例题6】.(2026·四川南充·一模)已知实数k使一元二次方程有两个实数根.
(1)求实数k的取值范围.
(2)若方程的两根是符号相同的整数,试求实数k的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据一元二次方程有实数根求解即可;
(2)先由根与系数的关系得到,,求出的取值范围,再确定的可能取值情况,即可求解.
【详解】(1)解:∵一元二次方程有两个实数根.
∴
解得;
(2)解:设该方程的两根为,
∵方程的两根是符号相同的整数,
∴,
∴,
∴,
则或或,
∴或,
∴或.
【变式题6-1】.(2026·四川达州·一模)已知关于x的一元二次方程有两个实数根,.
(1)求m的取值范围;
(2)若,求m的值.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用判别式的意义得到,然后解不等式即可;
(2)根据根与系数的关系得:,,由可求出,,进而可求出m的值.
【详解】(1)解:∵原方程有两个实数根,
∴,
整理得:,
解得:;
(2)解:根据根与系数的关系得:,,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴.
∴.
【变式题6-2】.(2026·江西九江·一模)若是关于的一元二次方程的两个实数根.
(1)求出实数的取值范围;
(2)若方程的两个实数根满足,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用一元二次方程根的判别式,即可求解;
(2)利用一元二次方程根与系数的关系可得,再结合题意即可求解.
【详解】(1)解:由题意得,
,
解得;
(2)解:由题意得,,
∵
,
解得,符合题意.
【变式题6-3】.(25-26九年级上·湖南湘西·阶段检测)关于x的方程有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若,求k的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据所给一元二次方程有两个不相等的实数根,得出关于k的不等式,据此可解决问题.
(2)利用一元二次方程根与系数的关系即可解决问题.
【详解】(1)解:∵一元二次方程有两个不相等的实数根,
∴,
整理,得,
解得.
(2)解:是方程的两个根,
则,,
∵,
∴,
整理,得,
解得,(不满足,舍去),
故.
【压轴素养题型】
【题型7】根与系数的关系与几何图形综合
解题方法技巧
1.几何条件转化为两根关系:
等腰三角形:两边为方程两根,分“两腰为根/一边固定一腰为根”分类;
菱形:对角线为两根,面积=,边长用勾股;
直角三角形:直角边为两根,斜边平方=;
2.结合三角形三边关系、边长为正整数限制参数取值。
【例题7】.(2026九年级上·福建泉州·专题练习)已知关于的一元二次方程,
(1)求证:该一元二次方程总有两个不相等的实数根;
(2)若该方程的两个根是一个矩形的两边长,矩形对角线长为5,试求的值.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】(1)求出判别式的符号,即可得出结论;
(2)根据勾股定理结合根与系数之间的关系,列出关于的方程,进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴该一元二次方程总有两个不相等的实数根;
(2)解:∵该方程的两个根是一个矩形的两边长,矩形对角线长为5,
∴,,
∴,
整理,得,
解得或;
∵是一个矩形的两边长,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式题7-1】.(25-26九年级上·福建三明·期中)已知关于的方程.
(1)试说明:无论取什么实数值,方程总有实数根;
(2)若等腰的一边长为1,另两边,恰好是这个方程的两个实数根,求的周长
【答案】(1)理由见解析
(2)5
【分析】本题考查一元二次方程根的判别式,
【详解】(1)解:
∵,,,
∴
∴无论取什么实数,方程总有实数根.
(2)解:∵等腰的一边长为1,另两边,恰好是这个方程的两个实数根,
当时,把代入方程得:,
解得:,
此时方程为,
解得,,即,,
∵,
∴,,时,不能构成三角形,不符合题意,舍去,
当时,则方程有两个相等的实数根,
∴,解得,
原方程为,解得,即,
周长,
∴的周长为5.
【变式题7-2】.(25-26八年级下·安徽·期中)已知关于的一元二次方程.
(1)求证:方程有两个实数根;
(2)若的两边、的长分别是此方程的两个实数根,第三边长为,当是等腰三角形时,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据一元二次方程根的判别式可得,所以方程总有两个实数根;
(2)因为等腰三角形有两边的长是方程的两个根,分为腰和为底边两种情况分别求出的值,当为底边时,可得:等腰三角形的三边分别为,,,不满足三边关系,所以的值只能为.
【详解】(1)证明:一元二次方程中,,,,
,
方程总有两个实数根;
(2)解:解法一:
①若腰长为时,
则,
解得:,
方程为,
解得:,,
三角形三边长为,,,
,
满足三边关系,符合条件;
②若底边长为时,
可得:,
解得:,
此时三边为,,,不满足三边关系,舍去;
;
解法二:原方程因式分解得,
,,
是等腰三角形,,分两种情况:
若,即,三边为,,,不满足三边关系,舍去;
若,即,三边为,,,满足三边关系,符合条件;
.
【变式题7-3】.(25-26九年级下·福建莆田·阶段检测)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,倍矩形长为,宽为.
(1)【特例感知】已知原矩形,,其倍矩形长为_______,宽为______;
(2)【类比探究】上述第(1)问中原矩形的倍矩形存在吗?说明理由;
(3)【一般验证】求证:无论原矩形,取何正值,其倍矩形一定存在.
【答案】(1);
(2)不存在;理由见解析
(3)见解析
【分析】(1)设其倍矩形长为,宽为,根据“倍矩形”定义列出方程组,然后解方程组即可;
(2)设其倍矩形长为,宽为,根据“倍矩形”定义列出方程组,将二元方程组转化为一元二次方程,然后判断即可;
(3)设其倍矩形长为,宽为,根据“倍矩形”定义列出方程组,然后解方程组,将二元方程组转化为一元二次方程,然后判断即可.
【详解】(1)解:设其倍矩形长为,宽为,
根据题意,得,
解得或(不符合题意,舍去),
其倍矩形长为,宽为;
(2)解:不存在,理由如下:
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)解:设其倍矩形长为,宽为,
根据题意,得,
整理得,
,
方程有解,
又,大于,
,,
方程的两个实数解均为正数,
无论原矩形,取何值,其倍矩形一定存在.
【题型8】新定义与根与系数的关系探究题(素养阅读题型)
解题方法技巧
1.精读材料,拆解题目自定义规则(和积方程、衍生点、交叉方程等);
2.将新定义条件翻译为S、P的等式或不等式;
3.联立韦达定理与定义式求解参数,结合判别式、分类讨论;
命题特色:阅读探究、数学文化、逻辑推理素养考查。
【例题8】.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)如果关于的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根是另一个根的倍(n为正整数),则称这样的方程为“n倍根方程”,例如:方程的两个根分别是2和4,则这个方程就是“2倍根方程”:方程的两个根分别是1和3,则这个方程就是“3倍根方程”.
(1)根据上述定义,是“__________倍根方程”;(填数字)
(2)若关于的方程是“4倍根方程”,求t的值;
【答案】(1)3
(2)16
【分析】本题考查了一元二次方程的解,因式分解法解一元二次方程,一元二次方程根与系数的关系,解题的关键是正确理解题意.
(1)利用因式分解法解方程即可求解;
(2)利用根与系数的关系设根并求解参数值.
【详解】(1)解:
,
或
解得,,
∵ ,
∴ 方程是“3倍根方程”;
(2)解:设方程 的两个根为和,
由题意得,
根据根与系数的关系,有,
∴,
解得 ,
∴,
又∵,
∴,
∴ 的值为16.
【变式题8-1】.(25-26九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)定义:我们把关于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,,则它的“友好方程”的两根为,_____;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)已知关于的方程的两根是,.请利用(2)中的结论,写出关手的方程的两根为_____.
【答案】(1)
(2),互为倒数,证明见解析
(3)
【分析】本题主要考查一元二次方程的解法、解的概念,熟练掌握“友好方程”的定义是解题的关键.
(1)根据给出的定义进行求解即可;
(2)根据根与系数的关系求出的解,根据求根公式证明两根的关系即可;
(3)对方程式进行整理,根据整体思想和“友好方程”的两根的数量关系进行求解即可.
【详解】(1)解:的“友好方程”为,
故答案为:;
(2)解:根据一元二次方程根与系数的关系得,
,
∴,
则,
∴;
,与互为倒数,证明如下:
当时,根据求根公式得,
,;
,;
,
;
∴原方程的两根与其“友好方程”的两根互为倒数;
故答案为:,互为倒数;
(3)解:
根据“友好方程”的两根的数量关系得出的根为
,
∴的两个根为,
整理得,
故答案为:.
【变式题8-2】.(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
【分析】本题考查解一元二次方程,一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程根的判别式.读懂题意,理解“立格方程”的定义是解题关键.
(1)解该一元二次方程,得出,,再根据“立格方程”的定义判断即可;
(2)由一元二次方程根与系数的关系可得出,,代入整理可得,根据一元二次方程的判别式可得知该一元二次方程无解,即k的值不存在;
(3)解该一元二次方程,得出,,或,,再根据此方程为“立格方程”,即得出此方程有两个不相等的实数根,结合一元二次方程根的判别式即可得出,且,可求出m的取值范围,最后分类讨论即可求解.
【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.
【变式题8-3】.(25-26九年级上·河北保定·阶段检测)【定义】我们把关于x的一元二次方程与称为一对“友好方程”
【示例】如的“友好方程”是(1)写出一元二次方程的“友好方程”是______.
【探究】(2)已知一元二次方程的两根为,则它的“友好方程”的两个根为______.
【猜想】(3)当时,方程的两根与其“友好方程”的两根之间存在的一种特殊关系为______.
【证明】证明上面的猜想(4)∵方程的两根为, ;方程的两根为,①______;…请完成上述填空①,并补全证明过程.(备注:证明一组关系即可)
【应用】(5)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的方程的两根为______.
【答案】(1);(2),;(3)互为倒数,(4),过程见解析;(5).
【分析】本题考查了新定义下一元二次方程根与系数的关系,求根公式的应用,因式分解法解一元二次方程,掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据“友好方程”的定义即可得出答案;
(2)根据“友好方程”的定义得出方程的“友好方程”,求解即可;
(3)根据求根公式得出方程的两根为,及其“友好方程”的两根为,,再求得,,即可得出答案;
(4)同(3)的方法求解;
(5)先根据“友好方程”的根的特点求出方程的两根是,将待求方程变为,把看成一个整体即可求解.
【详解】解:(1)依题意可得:一元二次方程的“友好方程”是,
故答案为:;
(2),
,
解得:,;
(3)∵时,
∴方程的两根为,,
方程的两根为,,
(4)∵
,
同理:
,
∴方程的两根,与其“友好方程”的两根,之间存在的一种特殊关系为互为倒数,
故答案为:互为倒数,;
(5)解:关于的方程的两根为.
∵方程的两根是,
∴其“友好方程”的两根为.
,即,
将看作整体,则或,
.
一、单选题
1.若点与点关于y轴对称,则下面关于x的一元二次方程根的说法正确的是( )
A.有两个相等的实数根 B.是原方程的一个根 C.两根之和为 D.两根之积为
【答案】D
【分析】先根据关于y轴对称的点的坐标特征求出m的值,再代入一元二次方程,结合一元二次方程根的判别式和根与系数的关系判断各选项即可.
【详解】解:∵点与点关于轴对称,关于轴对称的点纵坐标相等,横坐标互为相反数
∴
将代入方程得
方程中,,
∵
∴方程有两个不相等的实数根,A错误;
将代入方程,左边
∴不是原方程的根,B错误;
对于一元二次方程,两根之和为
∴两根之和为 ,C错误;
对于一元二次方程,两根之积为
∴ 两根之积为 ,D正确.
2.已知、是一元二次方程的两根,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系,可得,,将所求代数式展开后整体代入计算即可.
【详解】解:,是一元二次方程的两根,,,,
,,
.
3.若的两直角边长a,b分别为一元二次方程的两个实数根,则的面积为( )
A.5 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系可得,再根据直角三角形面积公式计算面积,即可得到答案.
【详解】解:∵的两直角边长a,b分别为一元二次方程的两个实数根,
∴,
∴ 的面积.
二、填空题
4.已知方程的两个根是和,则_________.
【答案】3
【分析】对于一元二次方程,若方程的两个实数根是,则,据此可得答案.
【详解】解:∵方程的两个根是和,
∴.
5.已知关于x的一元二次方程的两根和满足,则k的值为________.
【答案】6
【分析】首先根据二次根式有意义的条件和判别式非负确定的取值范围,再利用完全平方公式变形和根与系数的关系构造关于的方程,求解后根据取值范围舍去不合题意的解即可.
【详解】解:∵关于的一元二次方程有两个实根,
∴,
解得,
根据根与系数的关系可得,,
由完全平方公式变形得,
代入已知等式得,
即,
整理得,
解得,(不满足,舍去),
∴.
6.对于非零的两个实数、,规定.若,则的值为____________.
【答案】
或
【分析】根据新定义运算得到关于的分式方程,去分母转化为一元二次方程求解,检验后得到的值,进行解答,即可.
【详解】解:由题意得,
方程两边同乘最简公分母,得:,
整理得:,
因式分解得:,
解得,,
经检验,当和时,且,均为原方程的解.
三、解答题
7.设,为方程的两根,试求下列各式的值;
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)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的值,再将所求代数式通分后代值计算即可.
(2)将所求代数式通分后代值计算即可.
(3)先对所求式子平方,结合第二问结果计算后再开方得到最终结果.
【详解】(1)解:∵是方程的两根,
∴,
∴.
(2)解:
.
(3)解:∵,
,
∴
,
.
8.已知关于的一元二次方程.
(1)求证:无论取何值,原方程总有两个实数根;
(2)若方程的一个根为2,求的值和方程的另一个根.
【答案】(1)见解析
(2),方程的另一个根为1.
【分析】(1)根据一元二次方程根的判别式进行证明即可;
(2)把方程的一个根为代入关于x的一元二次方程求出m,然后利用根与系数的关系进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵关于x的一元二次方程,
∴,,,
∴.
∵无论m为任意实数,,
∴原方程总有两个实数根.
(2)解:∵是方程的一个根,代入方程得:
∴,
解得:.
设方程的另一个根为,
∵,
∴.
∴,方程的另一个根为1.
9.已知方程组有两组实数解、,且,,设.
(1)求的取值范围;
(2)用含的代数式表示;
(3)是否存在这样的的值,使的值为?如果存在,求出这样的的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)的取值范围为且;
(2);
(3)存在这样的的值,.
【分析】(1)把②代入①消去y,得到关于x的一元二次方程,方程有两个实数解,且,,则,解不等式即可;
(2)根据(1)中的方程,由根与系数关系变形即可;
(3)将代入(2)中的等式,求出符合题意的m的值即可.
【详解】(1)解:,把②代入①,得,
∵方程有两个实数解,且,,
∴,
解得,
∵,
∴,
∴的取值范围为且;
(2)解:由,
得,,
,
∴;
(3)解:令,则,
整理得,
解得,
∵且,
∴.
10.在平面直角坐标系中,对于抛物线,,是常数,图象上两个不同的点,,我们不妨约定:
如果满足,且,则称点与点是一对“失衡点”;
如果满足,则称点与点是一对“平衡点”;
若某函数图象上同时存在至少一对“失衡点”和至少一对“平衡点”,则称该函数为“完备函数”.
(1)判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”):
①函数是“完备函数”;( )
②函数上存在无数对“失衡点”;( )
③若点与点是一对“平衡点”,则它们也是一对“失衡点”.( )
(2)已知抛物线与一次函数相交于两点、,且、恰好是该抛物线上的一对“失衡点”.若,直线是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;否则,请说明理由;
(3)若抛物线是“完备函数”,点、是一对“平衡点”.抛物线的顶点为,它与轴交于、两点.当是等边三角形时,记的面积为,试求的最小值.
【答案】(1); ;
(2)直线过定点
(3)最小值为
【分析】(1)根据“失衡点”和“平衡点”的定义进行判断;
(2)设,,可得方程组:,整理得,由韦达定理得:,根据“失衡点”的定义可知:、中一个点坐标为,所以可知,可得直线过定点;
(3)根据“失衡点”的定义,可知,根据、是抛物线上的一对“平衡点”,可得,所以当时,取得最小值为.
【详解】(1)解:①中,,无论取何值,都有,
,
不存在一对“失衡点”,
函数不是“完备函数”,
故①错误;
②函数中,
整理可得:,
,
,
,
整理得:,
当时,取任何值都有,
函数上存在无数对“失衡点”,
故②正确;
③若点与点是一对“平衡点”,
则有,
整理得:,
则有,
点与点一定不是一对“失衡点”,
故③错误;
(2)解:设,,
根据题意可得:,
消整理得:,
由韦达定理得:,
又,
,,
、是抛物线上的一对“失衡点”,
,
解得:、中一个点坐标为,
将代入,
可得:,
,
直线过定点;
(3)解:是等边三角形,
可得:,
,
函数是完备函数,
,
整理得:,
又,
解得:,
、是抛物线上的一对“平衡点”,
令,
整理得:,
,
又,
,
,
,
当时,取得最小值为.
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