专题05 一元二次方程的根与系数的关系讲义(6大题型)2026-2027学年苏科版九年级数学上册
|
2份
|
24页
|
229人阅读
|
1人下载
普通
内容正文:
专题05 一元二次方程的根与系数的关系
题型01 利用根与系数的关系直接求值
题型02 利用根与系数的关系求参数
题型03 利用根与系数的关系求代数式的值
题型04 利用根与系数的关系求另一根
题型05 根据根的情况求参数
题型06 新定义问题
▌题型01 利用根与系数的关系直接求值
【典例1】若方程的两根为,则的值为( )
A. B.2 C. D.4
【变式1-1】下列一元二次方程两实数根的和为2的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】若、是方程的两个实数根,则的值为( )
A.2026 B.2 C. D.
【变式1-3】已知矩形的两条邻边长是方程的两个根,则矩形的周长是( )
A.10 B.12 C.20 D.24
▌题型02 利用根与系数的关系求参数
【典例1】已知,是关于的一元二次方程的两根,且,则的值为__________.
【变式1-1】若方程的两个实数根为,,且,则k的值为( )
A.1 B.2 C. D.4
【变式1-2】关于x的方程的两个根是和1,则的值为_________.
【变式1-3】有些数学问题虽然表面与一元二次方程无关,但是我们能够通过构造一元二次方程,并利用一元二次方程的有关知识将其解决.下面介绍两种基本构造方法:
方法1:利用根的定义构造.例如,如果实数m,n满足,,且,则可将m,n看作是方程的两个不相等的实数根.
方法2:利用韦达定理逆向构造.例如,如果实数a,b满足,,则可以将a,b看作是方程的两实数根.根据上述材料解决下面问题:
(1)已知一元二次方程的两根,,则_______,_______;
(2)已知两个不相等的实数m,n满足,,求的值;
(3)已知实数a,b,c满足,,且,求c的最大值.
▌题型03 利用根与系数的关系求代数式的值
【典例1】已知,是一元二次方程的两个实数根,则代数式的值等于___________.
【变式1-1】已知,是一元二次方程的两个实数根,则代数式 的值等于( )
A. B. C. D.
【变式1-2】已知方程的两根分别为,,则的值为___________.
【变式1-3】已知,是关于x的方程的两个根,求下列各式的值.
(1);
(2).
▌题型04 利用根与系数的关系求另一根
【典例1】已知关于的一元二次方程的一个根是4,那么它的另一个根是( )
A. B. C.1 D.2
【变式1-1】关于x的一元二次方程的一个根为,则另一个根为________.
【变式1-3】已知关于的一元二次方程有两个实数根,其中一个根是另一个根的平方,则_________.
【变式1-3】已知关于x的一元二次方程总有两个不相等的实数根.
(1)求a的取值范围;
(2)若方程的一个根是1,求a的值及方程的另一个根.
▌题型05 根据根的情况求参数
【典例1】已知关于的一元二次方程.
(1)若方程有两个不相等的实数根,求的取值范围;
(2)若方程的两个实数根为,,且满足,求的值.
【变式1-1】已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根.
(1)若该方程的一个实数根为1,求另一个实数根;
(2)若,是该方程的两个根,且,求的值.
【变式1-2】已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若该方程的一个根是另一个根的3倍,求的值.
【变式1-3】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.
▌题型06 新定义问题
【典例1】我们把根均为整数的一元二次方程称为“全整根方程”.对于“全整根方程”,设其两根为,定义有序数对为该方程的特征数对(其中).若两个“全整根方程”的特征数对分别为,则称这两个方程互为“关联全整根方程”.
举例说明:方程①:,特征数对;
方程②:,特征数对;
验证:因为,因此这两个方程是互为“关联全整根方程”.解答下列问题:
(1)已知关于的方程(为整数)是“全整根方程”.若其特征数对为,求的值;
(2)某同学利用工具生成了“全整根方程”A:与“全整根方程”,且它们互为“关联全整根方程”,求一个满足条件的的值.
【变式1-1】定义:如果关于的一元二次方程(,,均为常数,)有两个实数根,且其中一个根比另一个根大1,则称这样的方程为“邻根方程”.
(1)下列方程中,按上述定义 (填序号)是“邻根方程”.
①;②;③.
(2)若是“邻根方程”,求的值.
(3)若一元二次方程(,,均为常数,)为“邻根方程”,求出,,应满足的数量关系.
【变式1-2】【定义新知】给定一个一元二次方程,若一个四边形的两条对角线长恰好是这个方程的两个正实数根,则称这个四边形为该方程的“根对四边形”.
【问题解决】已知一个根对四边形的两条对角线的长是方程()的两个实数根.
(1)当时,求这两条对角线的长.
(2)若该根对四边形是矩形,求对角线的长.
(3)若该根对四边形是菱形,且边长恰好为,求的值.
【变式1-3】对于关于的代数式,若存在实数,使得当时,代数式的值等于,则称为这个代数式的“镜像值”.例如:对于代数式,当时,代数式的值等于;当时,代数式的值等于,我们就称和都是这个代数式的“镜像值”.
(1)代数式的镜像值是________;
(2)判断代数式是否有镜像值.若有,请求出此代数式的镜像值;若没有,则说明理由;
(3)关于的代数式,若此代数式有两个镜像值,且两个镜像值的差为整数,求正整数的值.
1 / 12
学科网(北京)股份有限公司
$
专题05 一元二次方程的根与系数的关系
题型01 利用根与系数的关系直接求值
题型02 利用根与系数的关系求参数
题型03 利用根与系数的关系求代数式的值
题型04 利用根与系数的关系求另一根
题型05 根据根的情况求参数
题型06 新定义问题
▌题型01 利用根与系数的关系直接求值
【典例1】若方程的两根为,则的值为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系直接计算两根之积即可.
【详解】解:∵方程中,,,
∴由根与系数的关系得.
【变式1-1】下列一元二次方程两实数根的和为2的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】需同时满足有两实数根、两根和为2,结合根与系数的关系及判别式判断;
【详解】解:A选项:方程,两根和为,不符合;
B选项:方程,两根和为,,有两个实数根,符合;
C选项:方程,,无实数根,不符合;
D选项:方程,两根和为,不符合.
【变式1-2】若、是方程的两个实数根,则的值为( )
A.2026 B.2 C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,是方程的两个实数根,
∴.
【变式1-3】已知矩形的两条邻边长是方程的两个根,则矩形的周长是( )
A.10 B.12 C.20 D.24
【答案】C
【分析】设矩形两条邻边长分别为,,由根与系数的关系可知,即可求解.
【详解】解:设矩形两条邻边长分别为,,
,是方程的两个根,
由根与系数的关系得.
矩形的周长为.
▌题型02 利用根与系数的关系求参数
【典例1】已知,是关于的一元二次方程的两根,且,则的值为__________.
【答案】/
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系得到和的表达式,代入已知等式求解.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两根,
∴,,
∵,
∴,
解得.
【变式1-1】若方程的两个实数根为,,且,则k的值为( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】D
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系表示出两根之和与两根之积,结合已知等式列方程求解.
【详解】解:由根与系数的关系,得,,
∵,
∴,
当时,,
∴方程有2个相等的实数根,满足题意.
【变式1-2】关于x的方程的两个根是和1,则的值为_________.
【答案】16
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系(一元二次方程的两根之和为,两根之积为)求出和的值,再代入计算即可得到结果.
【详解】解:∵关于的方程的两个根是和,
可得,,
解得,,
将,代入,
得.
【变式1-3】有些数学问题虽然表面与一元二次方程无关,但是我们能够通过构造一元二次方程,并利用一元二次方程的有关知识将其解决.下面介绍两种基本构造方法:
方法1:利用根的定义构造.例如,如果实数m,n满足,,且,则可将m,n看作是方程的两个不相等的实数根.
方法2:利用韦达定理逆向构造.例如,如果实数a,b满足,,则可以将a,b看作是方程的两实数根.根据上述材料解决下面问题:
(1)已知一元二次方程的两根,,则_______,_______;
(2)已知两个不相等的实数m,n满足,,求的值;
(3)已知实数a,b,c满足,,且,求c的最大值.
【答案】(1);1
(2)
(3)3
【分析】(1)根据根与系数关系,,结合一元二次方程直接求解即可得到答案;
(2)当时,m、n是方程的两根,利用根与系数的关系可求得和的值,然后利用整体代入的方法计算原式的值;
(3)将a、b看作是方程的两实数根;利用判别式的意义得到,所以,解得,从而得到c的最大值.
【详解】(1)解:∵一元二次方程的两根,,
∴,.
(2)解:∵,且实数m、n满足,,
∴m、n可看作方程的两根,
∴,,
∴原式;
∴原式的值为.
(3)解:∵,,
∴将a、b看作是方程的两实数根,
∵,且,即,
不等式两边同乘得:,
∴,即,
∴c的最大值为3.
▌题型03 利用根与系数的关系求代数式的值
【典例1】已知,是一元二次方程的两个实数根,则代数式的值等于___________.
【答案】
【分析】利用一元二次方程根的定义得到,利用根与系数的关系得到,将所求代数式拆分变形后代入计算即可.
【详解】解:∵是一元二次方程的实数根,
∴,即,
∵,是一元二次方程的两个实数根,
∴由根与系数的关系可得,
∴.
【变式1-1】已知,是一元二次方程的两个实数根,则代数式 的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用一元二次方程的解的意义求得,利用根与系数的关系求得,最后将原式变形后代入数值计算即可.
【详解】解:∵它的两根分别为,,
∴,,
∴
.
【变式1-2】已知方程的两根分别为,,则的值为___________.
【答案】
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系得到,将所求式子通过平方差公式变形,代入求解即可.
【详解】解∶∵方程的两根分别为,,
∴,
∴.
【变式1-3】已知,是关于x的方程的两个根,求下列各式的值.
(1);
(2).
【答案】(1)3;
(2).
【分析】(1)根据根与系数的关系可得,,将所求代数式进行通分,再代入计算即可;
(2)利用 ,计算即可求解.
【详解】(1)解:由题意可得,,
即:
;
(2)解:
.
▌题型04 利用根与系数的关系求另一根
【典例1】已知关于的一元二次方程的一个根是4,那么它的另一个根是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】设方程的另一个根为t,由根与系数的关系可得,解方程即可得到答案.
【详解】解:设方程的另一个根为t,
由根与系数的关系可得,
解得,
∴该方程的另一个根为.
【变式1-1】关于x的一元二次方程的一个根为,则另一个根为________.
【答案】2
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系,两根乘积为常数项与二次项系数的比值,代入已知根即可计算另一个根.
【详解】解:设方程的另一个根为,
对于一元二次方程,根据根与系数的关系可得,
∵,
∴,
解得.
【变式1-3】已知关于的一元二次方程有两个实数根,其中一个根是另一个根的平方,则_________.
【答案】
【分析】设方程的两根分别为和,利用根与系数的关系得到两根之和与两根之积的表达式,先求解的值,再计算,最后验证原方程满足有两个实数根的条件即可.
【详解】解:设一元二次方程的两根分别为,.
根据根与系数的关系可得,.
整理得.变形得.
解得.
将代入得.
验证判别式:,符合题意.
【变式1-3】已知关于x的一元二次方程总有两个不相等的实数根.
(1)求a的取值范围;
(2)若方程的一个根是1,求a的值及方程的另一个根.
【答案】(1)
(2)a的值是2,方程的另一个根是3
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,一元二次方程的解,一元二次方程根与系数的关系,
(1)根据一元二次方程有两个不相等的实数根可知,求出不等式的解集即可;
(2)将方程的解代入原方程求出a的值,再根据一元二次方程根与系数的关系求出另一个根.
【详解】(1)解:∵,即,
∴.
∵方程总有两个不相等的实数根,
∴,
解得;
(2)解:设方程的两个根分别为,
将代入,得,
解得;
∵方程的两个根分别为,且,
∴,
∴,
即a的值是2,方程的另一个根是3.
▌题型05 根据根的情况求参数
【典例1】已知关于的一元二次方程.
(1)若方程有两个不相等的实数根,求的取值范围;
(2)若方程的两个实数根为,,且满足,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据一元二次方程根的判别式求解即可;
(2)根据一元二次方程根与系数的关系可得,,结合,即可求解.
【详解】(1)解:关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,
,
解得;
(2)解:方程的两个实数根为,,
,,
,
,
,
解得.
【变式1-1】已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根.
(1)若该方程的一个实数根为1,求另一个实数根;
(2)若,是该方程的两个根,且,求的值.
【答案】(1)另一个实数根为
(2)或
【分析】(1)设该方程的另一个实数根为m,由根与系数的关系得到,解方程组即可得到答案;
(2)由根与系数的关系得到,根据完全平方公式的变形得到,即,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:设该方程的另一个实数根为m,
由根与系数的关系得,
解得,
∴另一个实数根为;
(2)解:∵,是该方程的两个根,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得或;
当时,,满足题意;
当时,,满足题意;
综上所述,a的值为或.
【变式1-2】已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若该方程的一个根是另一个根的3倍,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用构造不等式,并求解即可;
(2)设方程的两根为、,且,由根与系数的关系可得,解得,,代入求出的值即可.
【详解】(1)解:∵有两个不相等的实数根,
∴,
化简,得,
解得;
(2)解:设方程的两根为、,且,
,
由根与系数的关系可得,,,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴,即,符合.
【变式1-3】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)
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)
(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)略
(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.
▌题型06 新定义问题
【典例1】我们把根均为整数的一元二次方程称为“全整根方程”.对于“全整根方程”,设其两根为,定义有序数对为该方程的特征数对(其中).若两个“全整根方程”的特征数对分别为,则称这两个方程互为“关联全整根方程”.
举例说明:方程①:,特征数对;
方程②:,特征数对;
验证:因为,因此这两个方程是互为“关联全整根方程”.解答下列问题:
(1)已知关于的方程(为整数)是“全整根方程”.若其特征数对为,求的值;
(2)某同学利用工具生成了“全整根方程”A:与“全整根方程”,且它们互为“关联全整根方程”,求一个满足条件的的值.
【答案】(1)
(2)
满足条件的一个的值为(答案不唯一,也符合要求)
【分析】 (1)先对原方程因式分解得到两根,再根据特征数对的定义列出关于的方程组,求解得到符合条件的;
(2)先求出方程的特征数对,再根据“关联全整根方程”的定义得到与的关系,结合方程是全整根方程的条件,找出满足所有要求的即可.
【详解】(1)解:,
,
解得方程的两个根为和,
特征数对为,
,
由得,
当时,,符合条件,
当时,,舍去,
故;
(2)解:对方程:,
,
解得方程的两根为和,
∴方程的特征数对:,,
对于方程:,
由根与系数的关系得,,
,,
∴,
∵两个方程互为“关联全整根方程”,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设方程两根为(为正整数),则,,
代入得,
∴,
将分解为两个大于1的正整数乘积,得: ,
∴或;
∴一个满足条件的为或12.
【变式1-1】定义:如果关于的一元二次方程(,,均为常数,)有两个实数根,且其中一个根比另一个根大1,则称这样的方程为“邻根方程”.
(1)下列方程中,按上述定义 (填序号)是“邻根方程”.
①;②;③.
(2)若是“邻根方程”,求的值.
(3)若一元二次方程(,,均为常数,)为“邻根方程”,求出,,应满足的数量关系.
【答案】(1)①③
(2)或
(3)
【分析】(1)分别求得①②③中方程的两个根,再根据“邻根方程”的定义判断即可;
(2)先求出方程的两个根,再根据“邻根方程”的定义列出关于的一元一次方程,求解即可;
(3)设方程的两个根为、,根据“邻根方程”的定义得,利用根与系数的关系,结合完全平方公式即可得到,,的数量关系.
【详解】(1)解:①解方程得,,
,
方程是“邻根方程”;
②解方程得,
,
方程不是“邻根方程”;
③解方程得,,
,
方程是“邻根方程”.
综上可知,“邻根方程”为:①③.
(2)解:解方程得:,,
该方程是“邻根方程”,
或,
解得:或.
(3)解:一元二次方程为“邻根方程”,
∴,
设方程的两个根为、,则,,,
∴,
∴,
∴.
【变式1-2】【定义新知】给定一个一元二次方程,若一个四边形的两条对角线长恰好是这个方程的两个正实数根,则称这个四边形为该方程的“根对四边形”.
【问题解决】已知一个根对四边形的两条对角线的长是方程()的两个实数根.
(1)当时,求这两条对角线的长.
(2)若该根对四边形是矩形,求对角线的长.
(3)若该根对四边形是菱形,且边长恰好为,求的值.
【答案】(1)两条对角线的长分别为和
(2)对角线的长为
(3)的值为
【分析】(1)把代入方程,得到具体一元二次方程,解方程求出两个正根,即为对角线长度;
(2)矩形对角线相等,说明一元二次方程有两个相等实数根,即判别式,先求出,再解方程得到对角线长度;
(3)菱形对角线互相垂直平分,设对角线为,则半对角线与菱形边长构成直角三角形,满足勾股定理:;结合韦达定理:,,再利用完全平方变形求解,最后检验且根为正数.
【详解】(1)解将代入方程:
,
化简:
,
因式分解:
,
解得,.
两根均为正数,符合对角线长度要求,
两条对角线长分别为和.
(2)解:由矩形对角线相等,
则方程有两个相等实数根,.
,
令:
,
,
,
解得(满足),
把代入原方程:
,
,
,
,
矩形对角线的长为6.
(3)解:设方程两根(对角线长)为,由韦达定理:
,
菱形对角线互相垂直平分,边长为,由勾股定理:
,
两边同乘4:,
由完全平方公式,代入:
,
,
,
解得,
检验:,代入原方程:
,
解得,,两根均为正实数,符合对角线长度要求.
的值为.
【变式1-3】对于关于的代数式,若存在实数,使得当时,代数式的值等于,则称为这个代数式的“镜像值”.例如:对于代数式,当时,代数式的值等于;当时,代数式的值等于,我们就称和都是这个代数式的“镜像值”.
(1)代数式的镜像值是________;
(2)判断代数式是否有镜像值.若有,请求出此代数式的镜像值;若没有,则说明理由;
(3)关于的代数式,若此代数式有两个镜像值,且两个镜像值的差为整数,求正整数的值.
【答案】(1)和
(2)代数式没有镜像值,
理由:设代数式的镜像值为,
根据定义得,
整理得,
,
计算根的判别式,
方程没有实数根,
代数式没有镜像值.
(3)正整数的值为
【分析】(1)根据定义列一元二次方程求解即可得到镜像值;
(2)根据定义列一元二次方程,通过判别式判断方程是否有实根,即可得到结论;
(3)根据定义整理方程,推导出两个镜像值差的表达式,结合差为整数,a为正整数的条件求解即可.
【详解】(1)解:设代数式的镜像值为,根据定义得,
整理得,
解得,
即代数式的镜像值是和.
(2)略
(3)解:设代数式的镜像值为,
根据定义得,
整理得,
为正整数,代数式有两个镜像值,
,方程是一元二次方程,且,
方程的两个根为,
则两个根差的绝对值为,
两个镜像值的差为整数,是正整数,
是正整数,
为正整数,
,
即,
满足条件的整数平方只有,即,
得,符合要求
正整数的值为.
1 / 12
学科网(北京)股份有限公司
$