内容正文:
数学活动
人教九年级上册第二十五章
探究方程有公共解的条件
已 知abc≠0,下列方程:
活动1
ax²+bx+c=0, ①
bx²+cx+a=0. ②
cx²+ax+b=0 ③
恰有一个公共解 .
给出a、b、c 满足的条件,并求出方程①②③的解.
设三个方程的公共解为x0,将x0代入三个方程可得:
活动1
探究方程有公共解的条件
提取公因式(a+b+c)得:(a+b+c)(x02+x0+1)=0。
将(1)、(2)、(3)式相加得:(a+b+c)x02+(a+b十c)x0+(a+b十c)=0,
对于x2+x+1=0,其判别式 =12-4x1x1=-3<0,所以x2 +x+1≠0.
因为abc≠0,所以a+b+c=0,即c=-a-b。
把x0=1代入方程②得:b+c+a=0,所以x=1是方程②的解。
活动1
探究方程有公共解的条件
将c=-a-b代入(1)式得:ax02+bx0-a-b=0,
因式分解得:a(x02-1)+b(x0一1)=0,
即a(x0-1)(x0+1)+b(x0-1)=0,
提取公因式(x0-1)得:(x0-1)[a(x0+1)+b]=0,
即(x0-1)(ax0+a+b)=0。
因为三个方程恰有一个公共解,所以x0=1。
将x0=1代入c=-a-b 得:a+b+c=0。
把x0=1代入方程①得:a+b+c=0,所以x=1是方程①的解。
王芳:李明,我们来做个智力游戏吧。你能把任意一条线段分成两两不等的
三条线段,使其中最长的线段等于另外两条线段的和吗?
神奇的线段分割
活动2
李明:你来试试这个。
李明:这简单,我来分。
方法是:先把线段平均分成两份,其中一份作为最长的线段;把另一份分成不相等的两份,就满足条件。
还是把一条线段分成两两不等的三条线段,如果三条线段的长度分别为a、b、c, 且 a>b>c, 你能找到合适的 a、b、c, 使 同时成立吗?
神奇的线段分割
活动2
李明:当然,不过要费一番脑筋。
王芳:这可能吗?
我们可以通过代数推导来分析这个问题:
已知条件:
步骤1 : 代入消元
由条件2,a=b+c,将其代入条件3:
神奇的线段分割
活动2
步骤2 : 通分化简
左边通分:
交叉相乘得:
展开:
整理得:
神奇的线段分割
活动2
步骤3 : 解关于b的方程
将方程视为关于6的一元二次方程:
用求根公式:
因为b>0,取正根:
步骤4 : 求a
现在,你来试一试解决王芳和李明提出的问题,并用直尺和圆规作出李明提出的问题中线段的两个分点。
1.已知方程mx2-nx-6=0与方程mx2+3nx-18=0有一公共解是3,求m,n的值,并求方程mx2-nx-6=0的另一个解.
解:把x=3代入方程mx2-nx-6=0和mx2+3nx-18=0可得
解得
把m,n的值代入mx2-nx-6=0,得
x2-x-6=0,解得x1=3,x2=-2,
即方程的另一个根为x=2.
课堂练习
2.已知三个一元二次方程ax2+bx+c=0,bx2+cx+a=0,cx2+ax+b=0有公共根,求证:a+b+c=0.
证明:设这三个方程的一个公共根为t.
把x=t代入,得
at2+bt+c=0,bt2+ct+a=0,ct2+at+b=0,
相加得(a+b+c)t2+(b+c+a)t+(a+b+c)=0,
(a+b+c)(t2+t+1)=0,
∵t2+t+1≠0,∴a+b+c=0.
3.已知关于的一元二次方程 和
只有一个公共解,求 的值及公共解.
解:设两个方程的公共解为 ,
则①, ,
,得 ,
,或 .
把代入方程,得 ,
,方程无实数根.
把公共解代入①,得,解得 .
故的值为9,两个方程的公共解为 .
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4.当取何正整数时,关于的一元二次方程 和
有一个整数公共解?
解:设两个方程的整数公共解为 ,
则①, ,
,得 .
为整数, 必为6的因数,
,,,,解得 ,0,1,2,4,5,6,9.
为正整数, ,2,4,5,6,9,
经检验,当 ,2,4时,两个方程无解;
当 时,两个方程的公共解不是整数,
或6.
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5.已知a>b>c>0,满足a=b+c且+=.
(1)求证:b2-bc-c2=0;
(1)证明:已知a=b+c,+=,
∴=,∴c(a+b)=ab.
将a=b+c代入,
左边为c[(b+c)+b]=c(2b+c)=2bc+c2,
右边为b(b+c)=b2+bc.
因此2bc+c2=b2+bc,∴b2-bc-c2=0.
(2)求a∶b∶c的值;
(2)解:∵b2-bc-c2=0,
∴b==.
∵b>0,∴b=c.
a=b+c=c+c=c.
∴a∶b∶c=∶∶1=(3+)∶(1+)∶2.
(3)用直尺和圆规在一条直线上画出具有a,b,c关系的三条线段.
(3)①画线段AB,过B作AB的垂线BD,使BD=AB;
②连接AD,以D为圆心,BD为半径画弧,交AD于点E;
③以A为圆心,AE为半径画弧,交AB于点F;
④以A为圆心,AB长为半径画弧,交射线BA的延长线于点M;
⑤则+=,AM,AF,FB即具有a,b,c关系的三条线段.
图略.
6.[2026临汾多校月考]下面是某同学数学笔记中的部分内容,请认真阅读
并完成相应的任务.#1
中外比点
概念理解:把某线段一分为二的点,当整体线段比大线段等于大线段比
小线段时,则称此线段被分为中外比,这个点称为中外比点.
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深入理解:
材料一:如图1,点是线段的中外比点, ,整体线段为
,大线段为,小线段为 ,根据中外比点的概念可得线段的比例
关系为________.
________________________________________________________
材料二:在材料一的基础上,若,求 的长.
解:设,则 .
……
续表
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任务:
(1)材料一横线处所缺的内容为_ ________.
(2)补全材料二的求解过程.
解:根据题意,得,即 ,
整理,得,解得, .
, 不符合题意,舍去.
.
18
(3)如图2,用无刻度的直尺和圆规求作线段的中外比点 .
(保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
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解:如图,点 即为所求(答案不唯一).
解法提示:第一步:作线段的垂直平分线 ;
第二步:过点作 ;
第三步:以点为圆心、长为半径作弧,交 于
点,交于点 ;
第五步:以点为圆心,长为半径作弧,交于点 ,
则点 为所求.
第四步:以点为圆心, 长为半径作弧,交第三步
所作弧于点 ;
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连接.设,根据题意,得, ,
,
,
,
,, ,
点为线段 的中外比点.
$