内容正文:
2.3 一元二次方程的根与系数的关系
第二章 一元二次方程
学 习 目 标
1
2
理解并掌握一元二次方程根与系数的关系(韦达定理).
能运用韦达定理不解方程求两根的和与积.
3
能运用韦达定理求方程中的参数及构造满足条件的一元二次方程.
知识回顾
1.一元二次方程 ax2+bx+c=0 (a≠0) 的求根公式是什么?
x= (Δ=b2-4ac≥0) .
2.如何利用根的判别式 Δ 判断根的情况?
Δ>0,有两不相等实根;Δ=0,有两相等实根;Δ<0,无实根.
问题引入
如果把两根相加、相乘,根号部分会抵消吗?两根和、积与系数 a、b、c存在固定关系吗?
(m+)+(m-)=2m,
(m+)(m-)=m2-n.
比较一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,b2-4ac≥0)两个实数根的表达式:
x1=- + , x2= - - ,它们有何特征?
两个根结构对称,一个加根号、一个减根号.
新知探究
x1+x2=(- + )+(- - )
=- - + -
=-
=- ;
x1·x2=(- + )(- - )
=-
= -
=
= .
获取新知
由此可以得到如下一元二次方程的根与系数的关系:
若方程 ax2+bx+c=0 (a≠0) 有两个实数根 x1,x2,则
x1+x2 =
,
x1·x2 =
.
一次项系数
二次项系数
常数项
注意符号
上述关系通常也称为韦达定理.
例题讲解
例1 不解方程,判断下列方程是否有实数根,并求两根的和与两根的积:
(1) x2+2x-5=0;
解:(1) 由 a=1,b=2,c=-5,
Δ=b2-4ac=22-4×1×(-5)=24>0,
可得原方程有两个不相等的实数根.
设方程的两根分别是x1,x2 ,
则 x1+x2=-=-2,x1·x2==-5.
方法点拨
运用韦达定理的前提条件是什么?
①方程必须是一般形式
② Δ=b2-4ac≥0 (a≠0),
注意:无实数根时不能使用定理.
例题讲解
例1 不解方程,判断下列方程是否有实数根,并求两根的和与两根的积:
(2) 2x2+x=1.
解:(2) 把方程 2x2+x=1化成一般形式,得 2x2+x-1=0.
由 a=2,b=1,c=-1,
Δ=b2-4ac=12-4×2×(-1)=9>0,
可得原方程有两个不相等的实数根.
设方程的两根分别是 x1,x2 , 则 x1+x2=-=-,x1·x2==-.
要先把方程化成一般形式.
讨论交流
利用韦达定理求方程两根的和与两根的积的一般步骤是什么?
(2) 二定:确定 a、b、c 的值(带自身正负号);
(3) 三求:计算判别式Δ,判断根的情况;
(1) 一化:把方程化为一般形式 ax2+bx+c=0 (a≠0);
(4) 四代:代入韦达定理 x1+x2 =,x1x2 =,求两根的和与积.
注意两根和带负号
新知巩固
(1) x2-4x+1=0; (2) 2x2-3x=2;
解:(1) 由 a=1,b=-4,c=1,
Δ=b2-4ac=(-4)2-4×1×1=12>0,
可得原方程有两个不相等的实数根.
设方程的两根分别是 x1,x2 ,
则 x1+x2=-=4,x1·x2==1.
(2) 把方程化成一般形式,得
2x2-3x-2=0.
由 a=2,b=-3,c=-2,
Δ=b2-4ac=(-3)2-4×2×(-2)=25>0,
可得原方程有两个不相等的实数根.
设方程的两根分别是 x1,x2 ,
则 x1+x2=-=,x1·x2==-1.
不解方程,判断下列方程是否有实数根,并求两根的和与两根的积.
(3) 3x2+2x=0; (4) 4x2=1.
新知巩固
解:(3) 由 a=3,b=2,c=0,
Δ=b2-4ac=22-4×3×0=4>0,
可得原方程有两个不相等的实数根.
设方程的两根分别是 x1,x2 ,
则 x1+x2=-=-,x1·x2==0.
(4) 把方程化成一般形式,得4x2-1=0.
由 a=4,b=0,c=-1,
Δ=b2-4ac=02-4×4×(-1)=16>0,
可得原方程有两个不相等的实数根.
设方程的两根分别是 x1,x2 ,
则 x1+x2=-=0,x1·x2==-.
不解方程,判断下列方程是否有实数根,并求两根的和与两根的积.
例题讲解
例2 已知方程 x2+x+c=0 的一个实数根是,求另一个实数根和常数项.
解:设方程的另一个实数根为x₁.
由根与系数的关系,得 x₁+=-1.
解得 x₁=.
再由根与系数的关系,得 c=x₁×
=×
==-1.
所以方程的另一个实数根为,常数项为-1.
新知巩固
1.已知关于 x 的方程2x2+mx+50=0的一个根是10,求它的另一个
根和m的值.
解:设方程的另一个根为x₁.
由根与系数的关系,得 x1+10=- =-,10x1===25.
解得 x1= ,m=-25.
所以方程的另一个根为 , m 的值为-25.
新知巩固
2.一元二次方程 ax2+bx+c=0 (a≠0) 有两个实数根:
(1) 如果两根互为相反数,那么方程的系数满足什么条件?
解:(1) 设方程 ax2+bx+c=0 (a≠0)的两个实数根分别为x1,x2.
∵ 两根互为相反数,∴ 由根与系数的关系,得 x1+x2=0=-.
∵ a≠0,∴ b=0.
∵方程有两个实数根,∴ Δ=b2-4ac≥0,
把 b=0代入,得ac≤0.
∴若两根互为相反数,则方程系数满足的条件为b=0、ac≤0、a≠0.
新知巩固
2.一元二次方程 ax2+bx+c=0 (a≠0) 有两个实数根:
(2) 如果两根互为倒数,那么方程的系数满足什么条件?
解:(2) ∵两根互为倒数,
∴ 由根与系数的关系,得 x1x2=1=,解得 a=c.
∵ 方程有两个实数根,∴ 判别式 Δ=b2-4ac≥0.
把 a=c代入 b2-4a2≥0,得 b2-4a2≥0.
解得 ≥.
∴若两根互为倒数,则方程系数满足的条件为 a=c、≥、 a≠0.
探究交流
请写出一个一元二次方程,使它的两个实数根分别为2+和2-.
解:设所求一元二次方程为 ax2+bx+c=0 (a≠0),已知两根分别为
x1=2+,x2=2-.
由根与系数的关系,得 x1+x2=2+2-=4=-,
x1x2=(2)(2-)=-=4-3=1=.
若令a=1,则b=-4,c=1.
所以所求一元二次方程为x2-4x+1=0 (答案不唯一).
新知巩固
已知关于 x 的方程 x2+bx+c=0的两根分别是+1,-1,求b,c的值.
解:方程两根分别为 x1=+1,x2=-1.
由根与系数的关系,得 x1+x2=+1+-1=2=-,
x1x2=(+1)(-1)=-=2-1=1=.
解得 b=-2, c=1.
思维提升
已知关于x的一元二次方程kx2+(2k+1)x+k+2=0.
(1)若该方程有两个不相等的实数根,求k的取值范围;
解:(1)∵ 该方程有两个不相等的实数根,
∴ k≠0且(2k+1)2-4k(k+2)>0,
解得 k< 且 k≠0.
∴ k的取值范围是 k< 且 k≠0.
思维提升
已知关于x的一元二次方程kx2+(2k+1)x+k+2=0.
(2)若该方程的两根x1、x2满足+=-3,求k的值.
(2)∵一元二次方程kx2+(2k+1)x+k+2的两个根是x1、x2,
∴ x1+x2=- ,x1x2=.
∵ + =-3,∴ =-3,即 =-3,解得k=-5.
经检验,k=-5是原分式方程的解且符合题意,故k的值为-5.
课堂小结
2.3 一元二次方程的根与系数的关系
韦达定理公式及适用前提
三类基础应用:
① 不解方程求和、积;② 已知一根求另一根;③ 已知两根构造方程
易错提醒:方程先化一般式,两根和带负号,必须先判断b2-4ac≥0
感谢聆听!
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