内容正文:
青岛版九年级上册数学 第1章 一元二次方程
1.4 一元二次方程根与系数的关系 课时作业
班级:__________ 姓名:__________ 学号:__________ 得分:__________
一、学习目标
1.探索并理解一元二次方程的根与系数的关系,能用它求两根之和与两根之积.
2.会利用根与系数的关系求含有两根的代数式的值,已知一根求另一根及字母系数.
3.会利用根与系数的关系构造一元二次方程.
4.能结合根的判别式解决与根与系数的关系有关的综合问题,体会整体思想.
二、知识点梳理
知识点1 根与系数的关系
如果一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)的两个根是x1,x2,那么x1+x2=-,x1x2=.
【推导】由求根公式,当b²-4ac≥0时,x1=,x2=.
所以x1+x2==-;x1x2===.
【特例】若方程x²+px+q=0的两个根是x1,x2,则x1+x2=-p,x1x2=q.
【前提条件】使用根与系数的关系时,必须满足:①二次项系数a≠0;②Δ=b²-4ac≥0(方程有实数根).
知识点2 常见的恒等变形
求含两根的对称式的值时,常把它变形为含x1+x2和x1x2的式子,再整体代入:
(1) x1²+x2²=(x1+x2)²-2x1x2;
(2) +=;
(3) (x1-x2)²=(x1+x2)²-4x1x2;
(4) (x1+m)(x2+m)=x1x2+m(x1+x2)+m²;
(5) +==;
(6) x1²x2+x1x2²=x1x2(x1+x2).
知识点3 构造一元二次方程
以两个数x1,x2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是x²-(x1+x2)x+x1x2=0.
例如,以2和-3为根的一元二次方程是x²-(2-3)x+2×(-3)=0,即x²+x-6=0.
知识点4 主要应用
(1) 不解方程,求两根之和与两根之积;
(2) 已知方程的一个根,求另一个根及方程中字母系数的值;
(3) 求含有两根的代数式的值;
(4) 已知两根的关系,求字母系数的值(求出后必须用Δ≥0检验);
(5) 已知两数的和与积,构造以这两个数为根的一元二次方程.
典型例题
例1 不解方程,求方程2x²-3x-1=0的两根之和与两根之积.
【解析】a=2,b=-3,c=-1,Δ=9+8=17>0.所以x1+x2=-=,x1x2==-.
例2 设x1,x2是方程x²-4x+1=0的两个根,求下列各式的值:(1) x1²+x2²;(2) +;(3) (x1-x2)².
【解析】由根与系数的关系得x1+x2=4,x1x2=1.
(1) x1²+x2²=(x1+x2)²-2x1x2=16-2=14;
(2) +===4;
(3) (x1-x2)²=(x1+x2)²-4x1x2=16-4=12.
例3 已知方程x²+kx-6=0的一个根是2,求它的另一个根及k的值.
【解析】设另一个根为x2,则2x2=-6,所以x2=-3.又2+(-3)=-k,所以k=1.
例4 求一个一元二次方程,使它的两个根分别是2+和2-.
【解析】两根之和为(2+)+(2-)=4,两根之积为(2+)(2-)=4-3=1.所以所求方程为x²-4x+1=0.
例5 已知关于x的方程x²-2(m-1)x+m²=0有两个实数根x1,x2,且x1²+x2²=8,求m的值.
【解析】由Δ=[-2(m-1)]²-4m²=-8m+4≥0,得m≤.
由根与系数的关系得x1+x2=2(m-1),x1x2=m².
所以x1²+x2²=(x1+x2)²-2x1x2=4(m-1)²-2m²=2m²-8m+4=8,即m²-4m-2=0,解得m=2±.
因为m≤,而2+>,所以m=2-.
三、基础巩固
(一)选择题
1.方程x²-3x-2=0的两根之和与两根之积分别是( )
A.3,-2
B.-3,-2
C.3,2
D.-3,2
2.若x1,x2是方程x²+2x-5=0的两个根,则x1+x2-x1x2的值为( )
A.-7
B.3
C.7
D.-3
3.已知方程x²-5x+m=0的一个根是2,则它的另一个根是( )
A.3
B.-3
C.6
D.-7
4.以3和-2为根的一元二次方程是( )
A.x²+x-6=0
B.x²-x-6=0
C.x²-x+6=0
D.x²+x+6=0
5.设x1,x2是方程x²-4x-3=0的两个根,则+的值为( )
A.
B.-
C.
D.-
6.下列一元二次方程中,两个实数根之和为2的是( )
A.x²-2x+3=0
B.x²+2x-3=0
C.2x²-4x-1=0
D.2x²-2x-1=0
7.若x1,x2是方程x²-3x+1=0的两个根,则x1²+x2²的值为( )
A.7
B.9
C.11
D.5
8.若关于x的方程x²+(m²-4)x+m=0的两个实数根互为相反数,则m的值为( )
A.2
B.-2
C.±2
D.0
(二)填空题
9.若x1,x2是方程3x²+6x-1=0的两个根,则x1+x2=________,x1x2=________.
10.已知方程x²-6x+k=0的一个根是3+,则另一个根是________,k=________.
11.若x1,x2是方程x²+x-3=0的两个根,则x1²x2+x1x2²=________.
12.已知m,n是方程x²+2x-2026=0的两个根,则m²+3m+n=________.
13.一个一元二次方程的两根之和为5,两根之积为-6,则这个方程可以是________________.
14.已知方程x²-4x+c=0的两个根x1,x2满足x1=3x2,则c=________.
四、能力提升
15.不解方程,求下列方程的两根之和与两根之积:
(1) x²-3x-10=0; (2) 2x²+5x=3;
(3) 4x²-1=0; (4) x²=2x.
16.设x1,x2是方程2x²-4x-1=0的两个根,求下列各式的值:
(1) x1²+x2²; (2) (x1+1)(x2+1);
(3) +; (4) |x1-x2|.
17.已知方程2x²+kx-4=0的一个根是-4,求它的另一个根及k的值.
18.求作一个一元二次方程,使它的两个根分别是方程x²-3x-2=0的两个根的倒数.
19.已知关于x的方程x²-(2k+1)x+k²+1=0有两个不相等的实数根x1,x2.
(1) 求k的取值范围;
(2) 若x1x2=5,求k的值.
20.已知x1,x2是关于x的方程x²+2x+m=0的两个实数根,且x1²+x2²-x1x2=13,求m的值.
五、拓展探究
21.已知x1,x2是关于x的方程x²-2(m+1)x+m²+5=0的两个实数根.
(1) 若(x1-1)(x2-1)=28,求m的值;
(2) 已知等腰三角形ABC的一边长为7,若x1,x2恰好是△ABC另外两边的边长,求这个三角形的周长.
22.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,两直角边的长a,b是关于x的方程x²-7x+c+7=0的两个根,斜边长为c,求△ABC的面积.
23.已知实数a,b满足a²-3a-1=0,b²-3b-1=0,且a≠b,求+的值.
24.已知关于x的方程x²-mx+2=0的两个实数根的差为1,求m的值.
六、易错专练
25.小亮说:“方程x²+x+1=0的两根之和为-1,两根之积为1.”他的说法对吗?为什么?
26.已知关于x的方程x²+(2k-1)x+k²=0的两个实数根的平方和为9,求k的值.
27.已知x1,x2是方程x²-3x-1=0的两个根,求x1²+3x2的值.
七、综合训练
28.已知关于x的一元二次方程x²-3x+k=0有两个实数根x1,x2.
(1) 求k的取值范围;
(2) 若x1=2x2,求k的值.
29.已知一个矩形的两条邻边长恰好是方程x²-7x+11=0的两个根,求这个矩形的周长、面积和对角线的长.
30.甲、乙两名同学解同一个方程x²+px+q=0.甲看错了常数项,解得两根为2和5;乙看错了一次项系数,解得两根为-2和-3.求原方程,并求出原方程的根.
八、答案及解析
(一)选择题
1.A 【解析】Δ=9+8>0,x1+x2=3,x1x2=-2.
2.B 【解析】x1+x2=-2,x1x2=-5,所以x1+x2-x1x2=-2-(-5)=3.
3.A 【解析】设另一个根为x2,则2+x2=5,所以x2=3(此时m=6).
4.B 【解析】两根之和为1,两根之积为-6,所以方程为x²-x-6=0.
5.B 【解析】x1+x2=4,x1x2=-3,所以+===-.
6.C 【解析】A中Δ=4-12<0,方程没有实数根,不能用根与系数的关系;B中两根之和为-2;C中Δ=16+8>0,两根之和为=2;D中两根之和为1.
7.A 【解析】x1²+x2²=(x1+x2)²-2x1x2=9-2=7.
8.B 【解析】两根互为相反数,所以x1+x2=-(m²-4)=0,m=±2.当m=2时,方程为x²+2=0,没有实数根,舍去;当m=-2时,方程为x²-2=0,有两个实数根.所以m=-2.
(二)填空题
9.-2;- 【解析】x1+x2=-=-2,x1x2=-.
10.3-;7 【解析】两根之和为6,所以另一根为6-(3+)=3-;k=(3+)(3-)=9-2=7.
11.3 【解析】x1²x2+x1x2²=x1x2(x1+x2)=(-3)×(-1)=3.
12.2024 【解析】m是方程的根,所以m²+2m=2026;又m+n=-2.所以m²+3m+n=(m²+2m)+(m+n)=2026-2=2024.
13.x²-5x-6=0(答案不唯一) 【解析】由x²-(x1+x2)x+x1x2=0得x²-5x-6=0.
14.3 【解析】x1+x2=4,即3x2+x2=4,所以x2=1,x1=3,c=x1x2=3.
(三)能力提升
15.【解】(1) Δ=9+40>0,x1+x2=3,x1x2=-10;
(2) 化为2x²+5x-3=0,Δ=25+24>0,x1+x2=-,x1x2=-;
(3) Δ=16>0,x1+x2=0,x1x2=-;
(4) 化为x²-2x=0,Δ=4>0,x1+x2=2,x1x2=0.
16.【解】由根与系数的关系得x1+x2=2,x1x2=-.
(1) x1²+x2²=(x1+x2)²-2x1x2=4+1=5;
(2) (x1+1)(x2+1)=x1x2+(x1+x2)+1=-+2+1=;
(3) +===-10;
(4) (x1-x2)²=(x1+x2)²-4x1x2=4+2=6,所以|x1-x2|=.
17.【解】设另一个根为x2.由根与系数的关系得-4x2==-2,所以x2=.
又-4+=-,即-=-,所以k=7.
18.【解】设方程x²-3x-2=0的两根为x1,x2,则x1+x2=3,x1x2=-2.
所求方程的两根为,,则+==-,·==-.
所以所求方程为x²+x-=0,即2x²+3x-1=0.
19.【解】(1) Δ=[-(2k+1)]²-4(k²+1)=4k²+4k+1-4k²-4=4k-3>0,所以k>.
(2) x1x2=k²+1=5,所以k=±2.又k>,所以k=2.
20.【解】由根与系数的关系得x1+x2=-2,x1x2=m.
x1²+x2²-x1x2=(x1+x2)²-3x1x2=4-3m=13,解得m=-3.
检验:当m=-3时,Δ=4-4×(-3)=16>0,符合题意.所以m=-3.
(四)拓展探究
21.【解】由Δ=4(m+1)²-4(m²+5)=8m-16≥0,得m≥2.x1+x2=2(m+1),x1x2=m²+5.
(1) (x1-1)(x2-1)=x1x2-(x1+x2)+1=m²+5-2(m+1)+1=m²-2m+4=28,
即m²-2m-24=0,解得m=6或m=-4.因为m≥2,所以m=6.
(2) ①若7是腰长,则7是方程的一个根,代入得49-14(m+1)+m²+5=0,即m²-14m+40=0,解得m=4或m=10.
当m=4时,方程为x²-10x+21=0,两根为3和7,三边长为7,7,3,能构成三角形,周长为17;
当m=10时,方程为x²-22x+105=0,两根为7和15,三边长为7,7,15,因为7+7<15,不能构成三角形,舍去.
②若7是底边长,则x1=x2,Δ=0,m=2,方程为x²-6x+9=0,两根均为3,三边长为3,3,7,因为3+3<7,不能构成三角形,舍去.
综上所述,这个三角形的周长为17.
22.【解】由根与系数的关系得a+b=7,ab=c+7.
由勾股定理得a²+b²=c²,即(a+b)²-2ab=c²,所以49-2(c+7)=c²,整理得c²+2c-35=0,解得c=5或c=-7(舍去).
所以ab=5+7=12,△ABC的面积为ab=×12=6.
(检验:方程为x²-7x+12=0,两根为3和4,3²+4²=5²,符合题意.)
23.【解】因为a,b满足a²-3a-1=0,b²-3b-1=0,且a≠b,所以a,b是方程x²-3x-1=0的两个不相等的实数根.
所以a+b=3,ab=-1.+====-11.
24.【解】设方程的两根为x1,x2,则x1+x2=m,x1x2=2.
因为|x1-x2|=1,所以(x1-x2)²=(x1+x2)²-4x1x2=m²-8=1,解得m=±3.
检验:当m=±3时,Δ=9-8=1>0,符合题意.所以m=3或m=-3.
(五)易错专练
25.【解】不对.因为方程x²+x+1=0的Δ=1-4=-3<0,方程没有实数根,所以不能用根与系数的关系.
26.【解】由根与系数的关系得x1+x2=1-2k,x1x2=k².
x1²+x2²=(x1+x2)²-2x1x2=(1-2k)²-2k²=2k²-4k+1=9,即k²-2k-4=0,解得k=1±.
又因为方程有实数根,Δ=(2k-1)²-4k²=1-4k≥0,所以k≤.而1+>,舍去.所以k=1-.
27.【解】因为x1是方程的根,所以x1²-3x1-1=0,即x1²=3x1+1.又x1+x2=3.
所以x1²+3x2=3x1+1+3x2=3(x1+x2)+1=3×3+1=10.
(六)综合训练
28.【解】(1) 由Δ=9-4k≥0,得k≤.
(2) 由根与系数的关系得x1+x2=3,又x1=2x2,所以3x2=3,x2=1,x1=2.
所以k=x1x2=2.因为2≤,符合题意.所以k=2.
29.【解】设矩形的两条邻边长为a,b,则a,b是方程x²-7x+11=0的两个根(Δ=49-44=5>0).
所以a+b=7,ab=11.矩形的周长为2(a+b)=14,面积为ab=11.
对角线长为====3.
30.【解】甲看错了常数项,但一次项系数p是正确的,所以两根之和2+5=-p,得p=-7.
乙看错了一次项系数,但常数项q是正确的,所以两根之积(-2)×(-3)=q,得q=6.
所以原方程为x²-7x+6=0,即(x-1)(x-6)=0,解得x1=1,x2=6.
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