内容正文:
第21章 一元二次方程
21.4 一元二次方程的根与系数的关系
(第2课时)根与系数关系的应用
年 级:八年级 学 科:数学(上教版)
复习引入
复习:先写两根的和与积
设是方程的两个根。
不解方程,写出与。
【答案】,。
解析
判别式,方程有两个实数根。
由根与系数的关系,和为一次项系数的相反数,积为常数项。
复习引入
观察:不求单个根也能求值
沿用方程的两个根,
你能直接求吗?
【答案】。
解析
由完全平方公式,。
代入和为、积为,得。
新知讲授
应用韦达定理的基本思路
基本思路
利用韦达定理求关于、的代数式的值时,通常先把代数式化为由和表示的形式,再代入求值.
记号帮助思考
可暂记,,使转化过程更清楚。
注意条件
方程须有两个实数根;含倒数时,还要检查根不能为。
新知讲授
从一般式提取和与积
先整理一般式
对,先确认,并检查。
两根的和
,注意负号作用于整个。
两根的积
,不能漏掉分母。
顺序
先写和与积,再转化所求式;不要急着分别求根。
新知讲授
倒数和:先通分
基本转化
。
用和与积表示
所求式等于。
非零条件
要求,也就是;此时两个根都非零。
常见错误
不能把倒数和写成。
新知讲授
平方和:补出完全平方
先展开
。
再移项
。
系数从哪里来
完全平方的中间项为,因此要减去。
结果检验
实数的平方和不小于0;负值说明条件或计算有误。
新知讲授
差的平方:仍化为和与积
由平方公式出发
。
代入平方和
。
不要混淆
平方和减,差的平方减。
能确定什么
可确定差的平方;若未约定根的大小,的正负未定。
例题讲解
例3
已知方程有两个实数根,
利用韦达定理求:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(1) 。
(2) 。
,。
,。
所求式。
所求式
。
例题讲解
例3
已知方程有两个实数根,
利用韦达定理求:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(3) 。
,。
所求式。
例题讲解
例3归纳:把所求式转成熟悉结构
方法1
含倒数时先通分
① 先检查两根都非零。
② 通分后识别和与积。
③ 代入时保留负数括号。
方法2
含平方时用公式
① 平方和化为。
② 差的平方化为。
③ 用非负性检查结果。
新知讲授
交换两个根后,哪些量不变?
根的编号
交换与,它们仍是同一方程的两个根。
保持不变的量
和、积、平方和、差的平方以及倒数和都不变。
可能改变的量
会变号;不能随意写成正的平方根。
合理补充条件
若要取非负的根的差,应明确规定。
例题讲解
例4 含参数的完整问题
原题
已知关于的方程的两个实数根的平方和等于,求的值及此方程的两根。
设两个根
设方程的两个实数根分别为。
提取条件
,;同时必须满足。
求解路线
先由平方和求参数,再检验是否有实数根。
例题讲解
例4 先求参数的候选值
方程的两个实数根平方和为。
由根与系数的关系,先求的候选值。
【答案】或,还需检验。
解析
由,得。
整理为,即。
例题讲解
例4 检验候选值并求根
方程有两个实数根,平方和为。
检验,求符合题意的及两根。
【答案】;两根为。
解析
时得,,舍去。
时得,两根为,平方和为。
例题讲解
例4归纳:参数题必须检验实根条件
方法1
从根的关系建立方程
① 写出含参数的和与积。
② 把已知关系化为。
③ 求出参数的所有候选值。
方法2
回到原方程检查
① 代回参数,计算判别式。
② 排除没有实数根的情形。
③ 求两根并检验已知关系。
课堂练习
练习1
已知方程有两个实数根,
利用韦达定理求:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
(1) 。
(2) 。
,。
,。
提取,原式。
展开,原式。
。
代入得。
课堂练习
练习1
已知方程有两个实数根,
利用韦达定理求:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
(3) 。
(4) 。
,。
,。
原式。
通分得。
代入得。
原式。
课堂练习
课堂练习1归纳:按结构转化
方法1
先因式分解或展开
① 两项有公因式,先提取。
② 两个括号相乘,先展开。
③ 再识别和与积的整体。
方法2
含分式先看分母
① 由积非零判断两根非零。
② 通分后再化分子。
③ 分母的平方别漏括号。
课堂练习
课堂练习2 由根的关系求参数
已知关于的方程有两个实数根,
且。
求的值及此方程的两根。
【答案】;两根为。
解析
,;已知条件化为。
即,得;原方程为,两根为。
课堂练习
课堂练习2回验:参数与根都要检查
方程仍为二次方程
二次项系数恒为,代入不会改变次数。
两个实数根存在
的判别式为。
根与系数相符
两根的和为,积为,与原方程系数对应。
已知关系相符
。
新知讲授
有理式求值前,先查非零条件
两根之积等于0
若,至少有一个根为,两个根的倒数和无意义。
两根之和等于0
不妨碍求平方和;但以为分母的式子会无意义。
差的平方等于0
此时两个根相等;以为分母的式子无意义。
检查顺序
先判断有意义,
再通分、约分与代入。
新知讲授
易错辨析:三种常见错误
把平方和当和的平方
,不能漏掉。
一次项符号看错
中,,所以。
参数一算出就作答
求得的参数只是候选值;仍需满足原方程的实根条件。
不必要地求出根
所求式能由表示时,先整体代入通常更简洁。
课堂练习
阶段归纳:让每一步都有依据
读条件
确认方程次数、实数根与分母非零等条件。
写关系
由系数写出、。
作转化
用通分、提公因式或乘法公式,将所求式写成的式子。
回头检验
数值题查非负性;参数题查判别式与原已知条件。
课堂小结
课堂总结
提取两个整体
两根的和与积,
由系数直接得到。
三种常见转化
倒数和;
平方和;
差的平方。
含参数的题
先求候选值,再检验实根条件。
表达式的条件
有分母先查非零;
代入负数保留括号。
针对训练
训练1 选择题
某一元二次方程的两根和为、积为。
这两个根的平方和为( )。
A.
B.
C.
D.
【答案】B
解析
平方和。
不能直接把两根的平方和写成。
针对训练
训练2 判断并说明理由
方程的两个根为。
判断:“。”
【答案】不正确;这个倒数和无意义。
解析
两根之积为,至少有一个根是。
分母不能为,所以不能套用倒数和公式求值。
针对训练
方法总结:公式与条件同时检查
方法1
识别所求式
① 平方和要减去。
② 差的平方要减去。
③ 先转化,再代入数值。
方法2
检查倒数是否有意义
① 先计算两根的积。
② 积非零,两根才均非零。
③ 有零根时倒数无意义。
针对训练
训练3 填空题
设是的两个根。
__________。
【答案】。
解析
两根的和为,积为。
提取公因式后,所求式。
针对训练
训练4 计算题
设是的两个根。
求的值。
【答案】。
解析
,;展开所求式得。
代入得。
针对训练
方法总结:提取或展开后识别整体
方法1
有公因式时先提取
① 检查每项都含哪些因式。
② 提出后观察是否出现。
③ 用与相乘求值。
方法2
两个括号先展开
① 按分配律逐项相乘。
② 把一次项合为两根之和。
③ 注意括号前的负号。
针对训练
训练5 含参数的两个可能值
方程的两个实数根平方和为。
求的值。
【答案】或。
解析
由,得,所以。
判别式为;两个候选值均有实数根,均符合题意。
针对训练
训练6 求参数并求两根
方程的两个实数根平方和为。
求及方程的两根。
【答案】;两根为。
解析
由,得,所以。
原方程为;,检验成立。
针对训练
方法总结:由根的关系反求参数
方法1
建立参数方程
① 先用参数表示和与积。
② 将平方和转为。
③ 求出全部参数候选值。
方法2
检验并完成作答
① 检查二次项系数非零。
② 检查实数根是否存在。
③ 必要时求根并代回检验。
针对训练
训练7 应用:两块正方形纸板
长方形卡片的周长为厘米,面积为平方厘米。
分别以它的长和宽为边长制作两块正方形纸板。
求这两块纸板的总面积。
【答案】平方厘米。
解析
设长、宽为,则,。
总面积。
针对训练
训练8 应用:两台水泵合作
两台水泵单独抽完同一池水所需的时间和为小时,
时间的积为平方小时。两台水泵效率均保持不变。
同时工作,需要多少小时抽完这池水?
【答案】小时,即小时。
解析
设两台泵的单独用时为,合作效率为。
把整池水看作份,用时小时。
针对训练
方法总结:从实际量中提取和与积
方法1
先确定两个量
① 把两种长度或时间设出。
② 从已知条件写出和与积。
③ 确认实际量均为正数。
方法2
再转化所求量
① 面积和对应平方和。
② 合作效率对应倒数和。
③ 求出结果后写清单位。
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