第11讲 一元二次方程根与系数关系 (知识精讲+典例+针对练习)2026-2027学年湘教版九年级数学上册
2026-10-03
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内容正文:
第11讲 一元二次方程根与系数关系 优等生讲义 (知识精讲+典例+针对练习)
2026-2027学年湘教版九年级数学上册
参考答案与试题解析
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 理解并掌握根的判别式Δ=b2-4ac与根的情况关系
· 会用判别式判断根的情况及求字母取值范围
· 掌握韦达定理:两根之和=-,两根之积=
· 会用韦达定理求关于两根的代数式的值
· 能在实数范围内对二次三项式因式分解
📚 知识梳理
☆ 1.根的判别式
Δ=b2-4ac是一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式
Δ>0:两个不相等的实数根
Δ=0:两个相等的实数根
Δ<0:没有实数根
概念辨析例题:当k为何值时,x2-2x+k-2=0有两个相等实数根?
解析:Δ=(-2)2-4×1×(k-2)=0,解得k=3
☆ 2.韦达定理(根与系数关系)
若x2+px+q=0两根为x1、x2,则x1+x2=-p,x1x2=q
一般式ax2+bx+c=0:x1+x2=-,x1x2=
使用前提:方程有实数根(Δ≥0)
韦达定理常用于求对称式的值
概念辨析例题:α、β是x2-2x-5=0两根,求α+β-αβ
解析:α+β=2,αβ=-5,α+β-αβ=2-(-5)=7
☆ 3.常见对称式变形
x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2
+=
(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2
x1-x2=±
概念辨析例题:方程x2-3x+1=0两根x1、x2,求x12+x22
解析:x1+x2=3,x1x2=1,x12+x22=32-2×1=7
☆ 4.二次三项式因式分解
ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2),其中x1、x2是方程ax2+bx+c=0的两根
Δ≥0才能在实数范围内分解
Δ<0时在实数范围内不能分解
双二次式(如a4-16b4)用平方差公式
概念辨析例题:在实数范围内分解因式:2x2-3xy-y2
解析:解方程2x2-3xy-y2=0求根,再按a(x-x1)(x-x2)分解
📋 知识总结表
【考点1】一元二次方程的判别式(第1-16题)
· 直接算Δ=b2-4ac
· 根据Δ符号判断根的情况
· 由根的情况反求字母范围要写Δ≥0或>0
· 注意二次项系数a≠0
1.(2026•香洲区校级模拟)一元二次方程2x2﹣7x+5=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
【分析】根据一元二次方程根的判别式判断即可.
【解答】解:Δ=b2﹣4ac=(﹣7)2﹣4×2×5=49﹣40=9>0,
所以方程有两个不相等实数根,
故选:A.
【点评】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,对于一元二次方程,若Δ=b2﹣4ac>0,则方程有两个不相等的实数根,若Δ=b2﹣4ac=0,则方程有两个相等的实数根,若Δ=b2﹣4ac<0,则方程没有实数根.
2.(2024秋•盘龙区期末)对于实数a,b定义运算“⊗”为a⊗b=b2﹣ab,例如3⊗2=22﹣3×2=﹣2,则关于x的方程(k﹣3)⊗x=1的根的情况,下列说法正确的是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.无实数根
D.无法确定
【分析】先根据新定义把方程化为一元二次方程,再根据根的判别式的值得到Δ=(k﹣3)2+4,所以Δ>0,然后根据根的判别式的意义进行判断.
【解答】解:关于x的方程(k﹣3)⊗x=1化为x2﹣(k﹣3)x=1,
整理得x2﹣(k﹣3)x﹣1=0,
∵Δ=[﹣(k﹣3)]2﹣4×1×(﹣1)
=(k﹣3)2+4>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选:A.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
3.(2026春•安吉县期中)若一个一元二次方程有两个不相等的实数根,且其中一个根是另一个的2倍,则称这个方程为“倍根方程”,关于x的一元二次方程x2﹣3mx+4n=0(其中m≠0,n≠0)是“倍根方程”,则m与n应满足的关系式为( )
A.n2=2m B.m=2n2 C.n=2m2 D.m2=2n
【分析】根据所给“倍根方程”的定义进行计算即可.
【解答】解:由题知,
令关于x的一元二次方程x2﹣3mx+4n=0(其中m≠0,n≠0)的两个实数根为a和b,
则a+b=3m,ab=4n.
因为该方程是“倍根方程”,
则不妨令a=2b,
所以2b+b=3m,
解得b=m,
则a=2m,
所以2m×m=4n,
整理得,m2=2n.
故选:D.
【点评】本题主要考查了根的判别式及一元二次方程的解,理解所给“倍根方程”的定义是解题的关键.
4.(2026•济南)若关于x的方程x2﹣4x﹣m=0有实数根,则实数m的取值范围是( )
A.m≤4 B.m<4 C.m≥﹣4 D.m>﹣4
【分析】对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),判别式Δ=b2﹣4ac,当Δ≥0时,方程有实数根,据此代入数值计算,即可作答.
【解答】解:∵关于x的方程x2﹣4x﹣m=0有实数根,
∴Δ=(﹣4)2﹣4×1×(﹣m)=16+4m≥0,
解得m≥﹣4.
故选:C.
【点评】本题考查了根据一元二次方程的根情况求参数,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
5.(2026•成都模拟)已知关于x的一元二次方程2x2﹣4x+m=0有实数根,则m的值可以是 2(答案不唯一) (写出一个即可).
【分析】根据一元二次方程2x2﹣4x+m=0有实数根,得到根的判别式Δ≥0,求出m的取值范围,在范围内取一个符合要求的值即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程2x2﹣4x+m=0有实数根,
∴Δ=(﹣4)2﹣4×2•m≥0,
解得m≤2,
∴m可以取小于等于2的任意实数
故答案为:2(答案不唯一).
【点评】本题考查的是一元二次方程根的判别式,熟知一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的两个实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的两个实数根;当Δ<0时,方程无实数根是解题的关键.
6.(2026•淮阴区二模)关于x的方程x2﹣6x+2m﹣1=0有两个相等的实数根,则m的值是 5 .
【分析】根据判别式的值=0,构建方程求解.
【解答】解:由题意Δ=0,
∴36﹣4(2m﹣1)=0,
解得m=5.
故答案为:5.
【点评】本题考查根的判别式,解题的关键是掌握一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:
①当Δ>0时,方程有两个不相等的两个实数根;
②当Δ=0时,方程有两个相等的两个实数根;
③当Δ<0时,方程无实数根.
7.(2025秋•金山区校级期末)若关于x的一元二次方程x2﹣x+a=0没有实数根,则a的取值范围是a .
【分析】根据题意得:根的判别式Δ<0,即可得出关于a的一元一次不等式,解之即可得出结论.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2﹣x+a=0没有实数根,
∴Δ=(﹣1)2﹣4a<0,
∴a.
故答案为:a.
【点评】本题考查了根的判别式,根据方程根的情况知根的判别式Δ<0,得出关于a的一元一次不等式是解题的关键.
8.若一个等腰三角形的底边长和腰长是方程(x﹣2)(x﹣4)=0的两个根,则此三角形的周长为 10 .
【分析】先利用因式分解法解方程得到x1=2,x2=4,再根据三角形三边的关系判断等腰三角形的底为2,腰为4,然后计算这个等腰三角形的周长.
【解答】解:∵(x﹣2)(x﹣4)=0,
∴x﹣2=0或x﹣4=0,
∴x1=2,x2=4,
∵当2为腰,4为底时,2+2=4,不符合三角形三边的关系,
∴等腰三角形的底为2,腰为4,
∴此等腰三角形的周长=2+4+4=10.
故答案为:10.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法:先把方程的右边化为0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,那么这两个因式的值就都有可能为0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题了(数学转化思想).也考查了等腰三角形的性质和三角形三边的关系.
9.(2025春•蔡甸区校级期末)若关于x的方程(4﹣m2)x2+2mx﹣1=0的所有根都是比3小的正实数,则实数m的取值范围是m=2或 .
【分析】对m分类讨论,当二次项系数为零时,检查根是否满足条件;当二次项系数不为零时,因式分解方程,得到两个根,根据根的条件建立不等式组求解.
【解答】解:当4﹣m2=0时,
解得m=2或 m=﹣2,
若m=2,方程化为4x﹣1=0,解得 ,满足 0<x<3,符合题意,
若m=﹣2,方程化为﹣4x﹣1=0,解得,不是正实数,不符合题意;
当4﹣m2≠0 时,
方程(4﹣m2)x2+2mx﹣1=0可因式分解为[(2﹣m)x+1][(2+m)x﹣1]=0,
解得,,
由题意,所有根都是比 3 小的正实数,故需满足:
,
解得不等式组的解集为,
综上,实数m的取值范围是m=2或.
故答案为:m=2或.
【点评】本题考查根据一元二次方程的根的情况求参数,解不等式组,注意分类讨论是解题的关键.
10.(2026•沂水县一模)若关于x的一元二次方程有两个相等的实数根,则a= ﹣1 .
【分析】根据判别式可得,根据一元二次方程的定义可得a﹣1≠0,据此求解即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程有两个相等的实数根,
∴,
∴a=﹣1,
故答案为:﹣1.
【点评】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,一元二次方程的定义,熟练掌握以上知识点是关键.
11.(2025秋•黄浦区校级期末)关于x的一元二次方程kx2+4x﹣2=0有实数根,则k的取值范围是k≥﹣2且k≠0 .
【分析】根据题意得出Δ=42﹣4k×(﹣2)≥0,且k≠0,即可求解.
【解答】解:由条件可知Δ=42﹣4k×(﹣2)≥0,且k≠0,
解得k≥﹣2且k≠0;
故答案为:k≥﹣2且k≠0.
【点评】本题考查的是一元二次方程根的判别式,一元二次方程的定义,熟练掌握以上知识点是关键.
12.(2025秋•辉县市期末)已知一元二次方程x2+bx+9=0.
(1)求证:当b>6时,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若一个等腰三角形的底边长是2,两条腰长分别是该方程的两个根,求b的值以及这个等腰三角形的周长.
【分析】(1)需要根据判别式Δ=b2﹣4ac的性质,当Δ>0时方程有两个不相等的实数根,计算Δ并分析当b>6时Δ的取值即可;
(2)先根据判别式求出b的值,再求出方程的根,进而计算三角形的周长,同时要注意三角形三边关系的验证即可.
【解答】证明:(1)对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),判别式Δ=b2﹣4ac,
∵在方程x2+bx+9=0中,a=1,c=9,
∴Δ=b2﹣4×1×9=b2﹣36,
当b>6时,b2>36,则b2﹣36>0,即Δ>0,
∴根据判别式的性质,当Δ>0时,方程总有两个不相等的实数;
解:(2)∵等腰三角形的两条腰长是方程x2+bx+9=0的两个根,
∴方程有两个相等的实数根,即Δ=b2﹣36=0,
解得b=±6,
∵方程的根是三角形的边长,
∴根的和﹣b>0,
∴b<0,b=﹣6,
将b=﹣6代入方程,得x2﹣6x+9﹣0,
∴因式分解为(x﹣3)2=0,解得x1=x2=3,
∴等腰三角形的腰长为3,底边长为2,根据三角形周长公式,周长为3+3+2=8.
【点评】本题考查了一元二次方程的判别式、根与系数的关系,以及等腰三角形性质和三角形三边关系,熟练掌握判别式与根的个数的关联、结合实际情况对参数取舍,是解题的关键.
13.(2025秋•浦东新区校级期中)已知m,n是正实数,关于x的一元二次方程:x2+mx=n2.
(1)判断:方程根的情况.
(2)若α是方程x2+mx=n2的一个实数根,试比较代数式(2α+m)2与m2+4n2的大小关系.
【分析】(1)计算判别式的值得到Δ=m2+4n2,利用得到Δ>0,然后根据判别式的意义可判断根的情况;
(2)利用方程根的定义,将根代入方程得到关系式,再对两个代数式作差比较大小即可.
【解答】解:(1)x2+mx=n2,
∴x2+mx﹣n2=0,
Δ=m2﹣4×1×(﹣n2)=m2+4n2,
∴Δ>0,
∴该一元二次方程有两个不相等的实数解;
(2)∵α是方程x2+mx=n2的一个实数根,
∴将x=α代入方程得:α2+mα﹣n2=0,
计算(2α+m)2﹣(m2+4n2)=4α2+4mα+m2﹣m2﹣4n2=4α2+4mα﹣4n2=4(α2+mα﹣n2)=4×0=0,
∴(2α+m)2=(m2+4n2),
∴两式相等.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的两个实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的两个实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
14.(2024春•越城区期末)已知关于x的一元二次方程x2﹣2x+2m﹣1=0,其中m为常数.
(1)若x=2是方程的一个根,求m的值;
(2)当m=﹣1时,求该方程的根;
(3)若方程有实数根,且m为正整数,求m的值及此时方程的根.
【分析】(1)将x=2代入原方程即可求出m的值;
(2)根据因式分解法法即可求出方程的根;
(3)先根据根的判别式求解m,再根据公式化求解即可.
【解答】解:(1)∵x=2是该方程的一个根,
∴22﹣2×2+2m﹣1=0,
解得:m;
(2)当m=﹣1时,原方程为x2﹣2x﹣3=0,
(x﹣3)(x+1)=0,
∴x﹣3=0或x+1=0,
∴x1=3,x2=﹣1;
(3)∵方程有实数根,
∴Δ=(﹣2)2﹣4(2m﹣1)≥0,
解得m≤1,
∵m为正整数,
∴m=1,
原方程为x2﹣2x+1=0,
∴(x﹣1)2=0,
∴x1=x2=1.
【点评】本题考查根的判别式,解一元二次方程,一元二次方程的解,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
15.(2026•椒江区二模)【发现】
数学兴趣小组活动中,小明发现:偶数的平方能被4整除.
证明过程如下:整数m为偶数时,设m=2n(其中n为整数),
m2=(2n)2=4n2,
因为n2是整数,
所以m2能被4整除.
【类比】
探究奇数的平方被4除所得余数的情况.
小明通过举例发现:(1)奇数的平方被4除余数为 1 .
证明过程如下:整数m为奇数时,设m=2n+1(其中n为整数),
…
(2)请补全证明过程.
【应用】
(3)小红求得某一个整系数一元二次方程判别式的值等于2026.判断小红的计算结果是否正确?若正确,请写出一个符合条件的一元二次方程;若不正确,请说明理由.
(注:整系数一元二次方程是指关于x的方程ax2+bx+c=0,其中a,b,c均为整数,且a≠0)
【分析】(1)举例得出结论;
(2)设m=2n+1(其中n为整数),则m2=(2n+1)2=4n2+4n+1=4(n2+n)+1,然后得出结论;
(3)根据Δ=b2﹣4ac,分b为偶数和b为奇数,由(1)(2)得出结论.
【解答】解:(1)∵32=9,9÷4=2...1;
52=25,25÷4=6...1;
72=49,49÷4=12...1;
...,
∴奇数的平方被4除余数为1,
故答案为:1;
(2)证明:整数m为奇数时,设m=2n+1(其中n为整数),
∴m2=(2n+1)2
=4n2+4n+1
=4(n2+n)+1,
∵n为整数,
∴n2+n为整数,
∴m2被4除余1;
(3)小红计算结果不正确,理由:
∵整系数一元二次方程是指关于x的方程ax2+bx+c=0,其中a,b,c均为整数,且a≠0,
∴Δ=b2﹣4ac,
当b为偶数时,b2能被4整除,4ac也能被4整除;
当b为奇数时,b2能被4整除余1,4ac能被4整除,即b2﹣4ac被4除余1;
∴2026÷4=506...2,即2026被4除余2,不符合上述情况,
∴小红计算结果不正确.
【点评】本题考查根的判别式,以及归纳猜想,关键是分情况讨论.
【考点2】根与系数的关系(第17-36题)
· 先由韦达定理写出x1+x2与x1x2
· 所求代数式变形为只含和与积
· 整体代入求值
· 含参数时先列不等式保证有实根
16.(2026•苍梧县二模)已知关于x的一元二次方程x2﹣4x+k=0有两个实数根x1,x2,且满足x1+x2=3x1x2,则k的值为( )
A. B. C. D.
【分析】利用一元二次方程根和系数的关系解答即可求解.
【解答】解:由题意可知:x1+x2=4,x1x2=k,
∵x1+x2=3x1x2,
∴4=3k,
解得:,
故选:D.
【点评】本题考查了根与系数的关系,熟记一元二次方程根和系数的关系是解题的关键.
17.(2026•江阳区模拟)若x1,x2是关于x的方程x2+bx﹣2b=0的两个根,且,则b的值为( )
A.2 B.﹣6 C.2或﹣6 D.6或﹣2
【分析】由题意得到Δ=b2+8b≥0,x1,x2,再由,得到方程b2+4b=12,解得b,分别代入Δ=b2+8b进行检验即可得到答案.
【解答】解:∵x1,x2是关于x的方程x2+bx﹣2b=0的两个根,
∴Δ=b2﹣4×(﹣2b)=b2+8b≥0,
∴(x1+x2)2﹣2x1x2
∵,
∴b2+4b=12,
解得b,
当b=2时,Δ=b2+8b=22+8×2=20>0,满足题意,
当b=﹣6时,Δ=b2+8b=(﹣6)2+8×(﹣6)=﹣12<0,不满足题意,
∴b=2,
故选:A.
【点评】此题考查了一元二次方程根与系数关系、根的判别式等知识,准确计算是解题的关键.
18.(2026•长宁县模拟)已知x1、x2是关于x的方程x2+(2m﹣1)x+m2+3=0的两个实数根,若,则m等于( )
A.﹣3 B.﹣5 C.5或﹣3 D.﹣5或3
【分析】先根据一元二次方程有两个实根,要求根的判别式非负,再利用完全平方公式将变形,结合根与系数的关系列方程求解m,最后根据根的判别式范围舍去不符合的解即可.
【解答】解:由条件可知根的判别式Δ≥0,
即Δ=(2m﹣1)2﹣4×1×(m2+3)=﹣4m﹣11≥0,
解得:,
由根与系数的关系,得x1+x2=1﹣2m,,
∵,且,
∴(1﹣2m)2﹣2(m2+3)=25,
整理得m2﹣2m﹣15=0,
解得m=5或m=﹣3,
∵,,舍去,符合要求,
∴m=﹣3.
故选:A.
【点评】本题考查了根与系数的关系,熟练掌握该知识点是关键.
19.(2025秋•武汉期末)新定义:若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的一元二次方程为“倍根方程”.若关于x的一元二次方程mx2﹣(2m+n)x+2n=0是“倍根方程”,则代数式的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【分析】先解出一元二次方程,然后通过“倍根方程”的定义进行分类讨论即可.
【解答】解:∵mx2﹣(2m+n)x+2n=0,
∴(mx﹣n)(x﹣2)=0,
∴x﹣2=0或mx﹣n=0,
解得:x1=2,x2,
∵关于x的一元二次方程mx2﹣(2m+n)x+2n=0是“倍根方程”,
∴分两种情况:
当2=2时,即m=n,
此时,
当2×2时,即n=4m,
此时,
综上所述,代数式的值为或.
故选:B.
【点评】本题考查了解一元二次方程以及分式的求值,能够正确解出一元二次方程是解题关键.
20.(2024秋•宁江区校级月考)下列关于x的方程中,两实数根之和为3的是( )
A.x2+3x=2 B.x2﹣3x+4=0 C.x2﹣3x=4 D.x2﹣2x﹣3=0
【分析】利用一元二次方程根的判别式和根与系数的关系,逐项判断即可求解.
【解答】解:A、整理得:x2+3x﹣2=0,Δ=32﹣4×(﹣2)=17>0,该方程有两个不相等实数根,x1+x2=﹣3,故本选项不符合题意;
B、Δ=(﹣3)2﹣4×4=﹣7<0,该方程无实数根,故本选项不符合题意;
C、整理得:x2﹣3x﹣4=0,Δ=(﹣3)2﹣4×(﹣4)=25>0,该方程有两个不相等实数根,x1+x2=3,故本选项符合题意;
D、Δ=(﹣2)2﹣4×(﹣3)=16>0,该方程有两个不相等实数根,x1+x2=2,故本选项符合题意;
故选:C.
【点评】本题主要考查了一元二次方程根的判别式和根与系数的关系,熟练掌握一元二次方程根的判别式和根与系数的关系是解题的关键.
21.(2026春•安庆期末)已知关于x的方程ax2+bx+c=0(a、b、c均为常数,且a≠0)的解是x1=﹣1,x2=2,那么方程a(2x+3)2+b(2x+3)+c=0的解是( )
A. B.
C. D.∵Δ<0,∴方程无实数解
【分析】通过变量替换,令t=2x+3,将新方程转化为原方程形式,利用已知解求解关于x的方程.
【解答】解:令t=2x+3,则at2+bt+c=0,
∴t=﹣1或t=2,
∴2x+3=﹣1或2x+3=2,
解得x=﹣2或,
∴新方程的解为x1=﹣2,,
故选:A.
【点评】本题主要考查了解一元二次方程,整体思想的运用,熟练掌握整体思想的应用是关键.
22.(2026•南京模拟)已知一元二次方程x2﹣3x+1=0的两根为x1,x2,则的值为 ﹣7 .
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系,可得出,x1+x2=3,再整体代入到中,即可求解.
【解答】解:∵一元二次方程x2﹣3x+1=0的两根为x1,x2,
∴,x1+x2=3,
∴
=﹣1﹣2×3
=﹣7.
故答案为:﹣7.
【点评】本题考查了根与系数的关系,解题的关键是得到,x1+x2=3.
23.(2026春•龙泉市期末)设x1,x2分别是一元二次方程ax2+3x+2=0的两个根,x1+x2=﹣3,则x1•x2= 2 .
【分析】先根据两根和与一元二次方程系数的关系,求出a,再求出两根的积.
【解答】解:∵x1+x23,
∴a=1.
∴x1•x22.
故答案为:2.
【点评】本题考查了一元二次方程,掌握根与系数的关系是解决本题的关键.
24.(2026•相城区二模)设x1,x2是方程x2﹣3x+1=0的两个根,则 9 .
【分析】根据根与系数的关系得x1+x2=3,根据方程解的定义得3x1+1=0,即3x1﹣1,代入所求的式子计算即可.
【解答】解:∵x1,x2是方程x2﹣3x+1=0的两个根,
∴x1+x2=3,3x1+1=0,x1x2=1,
∴3x1﹣1,
∴3x2+x1x2
=3x1﹣1+3x2+1
=3(x1+x2)
=3×3
=9.
故填空答案:9.
【点评】此题考查了根与系数的关系和一元二次方程的解,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解本题的关键.
25.(2024春•双流区校级期中)如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根x1,x2,且|x1﹣x2|=1,那么称这样的方程为“邻近根方程”,例如,一元二次方程x2+x=0的两个根是x1=0,x2=﹣1,|0﹣(﹣1)|=1,则方程x2+x=0是“邻近根方程”.若关于x的方程ax2+bx+2=0(a,b是常数,且a>0)是“邻近根方程”,令t=b2﹣4a2,则t的最大值为 .
【分析】设方程ax2+bx+2=0的两个根为x1,x2,由根与系数得,由新定义得,由此可得b2=a2+8a,将此代入t,由二次函数的性质即可求解.
【解答】解:设方程ax2+bx+2=0的两个根为x1,x2,
∴,
∵关于x的方程ax2+bx+2=0是“邻近根方程”,
∴|x1﹣x2|=1,
∴,
∴,
∴,
整理得:b2=a2+8a,
∴t=b2﹣4a2
=a2+8a﹣4a2
=﹣3a2+8a
,
∵﹣3<0,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查了新定义,一元二次方程根与系数的关系,求二次函数的最值等理解新定义,掌握根与系数的关系,熟练利用完全平方公式进行变形运算是解题的关键.
26.(2026春•江北区校级期中)已知关于x的一元二次方程x2+2ax=2(a﹣1)有两个实数根x1,x2,且满足x1+x2=8,则的值为 4 .
【分析】先将原方程整理为一般形式,利用根与系数的关系求出a的值,再利用方程根的定义对所求代数式降次,最后代入计算得到结果.
【解答】解:已知关于x的一元二次方程x2+2ax=2(a﹣1)有两个实数根x1,x2,
将原方程x2+2ax=2(a﹣1)整理为一般形式得x2+2ax﹣2a+2=0,
∵方程的两个实数根为x1,x2,
根据根与系数的关系可得x1+x2=﹣2a,x1x2=﹣2a+2,
已知x1+x2=8,
∴﹣2a=8,
解得a=﹣4,
∴x1x2=﹣2×(﹣4)+2=10,
∵x1是方程的根,将x1代入原方程得,
整理得,
将a=﹣4代入得,
将,x1x2=10,x1+x2=8代入所求代数式得:
,
=8x1﹣10﹣5×10+8x2
=8×(x1+x2)﹣10﹣5×10
=8×8﹣10﹣5×10
=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查一元二次方程根的定义和根与系数的关系,正确进行计算是解题关键.
27.(2026•让胡路区校级模拟)若方程x2﹣2x﹣4=0的两个实数根为α,β,则α3+8β+1的值为 25 .
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系,结合“α,β是方程x2﹣2x﹣4=0的两个实数根”,得到α+β=2,α2=2α+4,代入α3+8β+1,经过整理变化,即可得到答案.
【解答】解:根据题意得:α+β=2,α2=2α+4,
α3+8β+1
=α•α2+8β+1
=α(2α+4)+8β+1
=2α2+4α+8β+1
=4α+8+4α+8β+1
=8α+8β+9
=8(α+β)+9
=16+9
=25.
故答案为:25.
【点评】本题考查了根与系数的关系,正确掌握一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
28.(2025•达孜区一模)已知关于x的方程有两个不相等的实数根x1,x2.
(1)求k的取值范围;
(2)若x1,x2满足,求k的值.
【分析】(1)根据关于x的一元二次方程x2﹣(k﹣2)xk2﹣2k=0有两个不相等的实数根,得到Δ=[﹣(2k﹣2)]2﹣4(k2﹣2k)>0,于是得到结论;
(2)根据x1+x2=k﹣2,x1x2k2﹣2k,代入x1x2=25,解方程即可得到结论.
【解答】解:(1)∵关于x的一元二次方程x2﹣(k﹣2)xk2﹣2k=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=[﹣(k﹣2)]2﹣4(k2﹣2k)>0,
解得:k>﹣1.
(2)∵x1+x2=k﹣2,x1x2k2﹣2k,
∵x1x2=25,
∴(x1+x2)2﹣3x1x2=25,
∴(k﹣2)2﹣3(k2﹣2k)=25,
解得:k1=﹣14,k2=6,
∵k>﹣1,
∴k=6.
【点评】本题考查的是一元二次方程根与系数的关系及根的判别式,先判断出a的取值范围,再由根与系数的关系得出方程是解答此题的关键.
29.(2026春•通州区期末)已知,关于x的一元二次方程x2+ax+a﹣2=0.
(1)求证:a取任意实数时,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两个实数根x1,x2,满足,求a的值.
【分析】(1)证明b2﹣4ac>0即可;
(2)通过根与系数关系表示出两根和,以及两根乘积,然后代入解方程即可.
【解答】(1)证明:∵Δ=a2﹣4(a﹣2)
=a2﹣4a+8
=(a﹣2)2+4,
∵无论a为何实数时(a﹣2)2≥0,
∴(a﹣2)2+4>0,
∴无论a为何实数,方程总有两个不相等的实数根;
(2)解:由根与系数的关系得出x1+x2=﹣a,x1x2=a﹣2,
∵xx2+x1xx1x2(x1+x2)=﹣3,
∴(a﹣2)×(﹣a)=﹣3,
化简得a2﹣2a﹣3=0
解得a=3或a=﹣1.
【点评】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程的判别式,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
30.(2025秋•姜堰区期中)已知关于x的方程x2﹣(m+2)x+2m=0.
(1)求证:无论m取何值时,方程总有实数根;
(2)若关于x的方程x2﹣(m+2)x+2m=0的一个根比另一个根大1,求m的值.
【分析】(1)先计算根的判别式,再利用非负数的性质得你结论;
(2)先求出方程的两个根,再根据一个根比另一个根大1求出m的值.
【解答】解:(1)∵Δ=b2﹣4ac
=[﹣(m+2)]2﹣4×1×2m
=(m﹣2)2≥0.
∴方程总有实数根;
(2)x2﹣(m+2)x+2m=0,
∴(x﹣m)(x﹣2)=0.
∴x=m或x=2.
∵关于x的方程x2﹣(m+2)x+2m=0的一个根比另一个根大1,
∴m﹣2=1或m﹣2=﹣1.
∴m=3或m=1.
【点评】本题考查了一元二次方程,掌握一元二次方程根的判别式、一元二次方程的解法等知识点是解决本题的关键.
31.(2025秋•芜湖期末)已知关于x的方程x2﹣(m+4)x+2m+4=0.
(1)求证:方程总有两个实数根;
(2)若方程的一个根比另一个根大3,求m的值.
【分析】(1)先计算根的判别式的值得到Δ=m2,则Δ≥0,然后根据根的判别式的意义得到结论;
(2)设方程的两根分别为t,t+3,利用根与系数的关系得t+t+3=m+4,t(t+3)=2m+4,先消去m得到t2+3t=2(2t﹣1)+4,解得t1=﹣1,t2=2,然后计算m的值.
【解答】(1)证明:∵Δ=(m+4)2﹣4×(2m+4)
=m2+8m+16﹣8m﹣16
=m2≥0,
∴方程总有两个实数根;
(2)解:设方程的两根分别为t,t+3,
根据根与系数的关系得t+t+3=m+4,t(t+3)=2m+4,
∴m=2t﹣1
t2+3t=2(2t﹣1)+4,
整理得t2﹣t﹣2=0,
解得t1=﹣1,t2=2,
当t=﹣1时,m=2×(﹣1)﹣1=﹣3;
当t=2时,m=2×2﹣1=3,
综上所述,m的值为±3.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2,x1x2.也考查了根与系数的关系.
32.(2023秋•南海区月考)已知关于x的一元二次方程x2﹣(2k+2)x+4k=0.
(1)求证:不论k取何值,方程总有实数根;
(2)已知方程的两根为x1x2,且满足,求的值;
(3)已知方程的两根为x1,设,求y的最小值.
【分析】(1)根据判别式得Δ=4(k﹣1)2≥0,据此可得出结论;
(2)首先由可得出x1=x2,据此得关于x的一元二次方程x2﹣(2k+2)x+4k=0有两个相等的实数根,进而得判别式4(k﹣1)2=0,由此解得k=1,然后将化简得,最后将k=1代入进行计算即可得出答案;
(3)首先解一元方程x2﹣(2k+2)x+4k=0的两根为x=2k或x=2,再根据x1>x2且k判定x1=2,x2=2k,然后将其代入之中得到y关于k的二次函数,最后再求出最小值即可.
【解答】(1)证明:∵判别式Δ=[﹣(2k+2)]2﹣4×1×4k
=4k2﹣8k+4
=4(k﹣1)2≥0,
∴不论k取何值,方程总有实数根,
(2)解:∵,
∴,
即:x22=2x1x2,
∴(x1﹣x2)2=0,
∴x1=x2,
∵关于x的一元二次方程x2﹣(2k+2)x+4k=0的两个根为x1,x2,
∴关于x的一元二次方程x2﹣(2k+2)x+4k=0的两个根相等,
∴判别式4(k﹣1)2=0,
∴k=1,
∴
=﹣1.
(3)将一元方程x2﹣(2k+2)x+4k=0转化为(x﹣2k)(x﹣2)=0,
∴一元方程x2﹣(2k+2)x+4k=0的两根为x=2k或x=2,
∵x1>x2且k,
∴x1=2,x2=2k,
∴
=(2k)2﹣2k+1
=4k2﹣2k+1
=4(k)2,
∵4(k)2≥0,
∴4(k)2,
∴y的最小值为.
【点评】此题主要考查了解一元二次方程,一元二次方程根与系数的关系,二次函数的最值,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系,求二次函数的最值是解决问题的关键.
33.(2026春•义乌市校级期中)已知关于x的一元二次方程x2﹣2mx+m2﹣4=0.
(1)求证:该方程总有两个实数根;
(2)若方程的一根恰为另一根的2倍,求m的值.
【分析】(1)先计算根的判别式的值得到Δ=16>0,然后根据根的判别式的意义得到结论;
(2)方程的一根为t,则另一根为2t,利用根与系数的关系得到t+2t=2m,t•2t=m2﹣4,解得tm,代入2t2=m2﹣4,解方程即可求得m的值.
【解答】(1)证明:∵Δ=(﹣2m)2﹣4(m2﹣4)=16>0,
∴此方程总有两个实数根;
(2)解:方程的一根为t,则另一根为2t,
根据题意得t+2t=2m,t•2t=m2﹣4,
∴tm,2t2=m2﹣4,
∴m2=m2﹣4,即m2=4
∴m=±6.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根,则x1+x2,x1x2.也考查了根的判别式.
34.(2025春•西岗区校级期中)阅读材料:
材料1:若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根为x1,x2,则.
材料2:已知一元二次方程x2﹣x﹣1=0的两个实数根分别为m,n,求m2n+mn2的值.
解:∵一元二次方程x2﹣x﹣1=0的两个实数根分别为m,n,
∴m+n=1,mn=﹣1则m2n+mn2=mn(m+n)=﹣1×1=﹣1.
根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题:
(1)材料理解:一元二次方程x2﹣3x﹣1=0的两个根为x1,x2,则x1+x2= 3 ,x1x2= ﹣1 ;
(2)初步体验:已知一元二次方程x2﹣3x﹣1=0的两根分别为m、n,求的值;
(3)思维拓展:已知实数a、b、c满足a+b=c﹣10,,且c<10,求c的最大值.
【分析】(1)根据根与系数的关系进行求解即可;
(2)根据根与系数的关系可得m+n=3,mn=﹣1,再利用分式的化简求值的方法进行运算即可;
(3)由 a+b=c﹣10,,将a、b看作是方程的两实数根,然后通过根的判别式即可求解.
【解答】解:(1)∵x1,x2是一元二次方程x2﹣3x﹣1=0的两个根,
∴利用根与系数的关系得:x1+x2=3,x1x2=﹣1,
故答案为:3,﹣1;
(2)∵m、n是一元二次方程x2﹣3x﹣1=0的两根,
∴利用根与系数的关系得:m+n=3,mn=﹣1,
∴;
(3)∵a+b=c﹣10,,
∴将a、b看作是方程的两实数根,
∴,
∵c<10,
∴c﹣10<0,
则,
(c﹣10)3+27≤0,
∴(c﹣10)3≤﹣27,
∴c﹣10≤﹣3,
∴c≤7,
∴c的最大值为7.
【点评】此题考查了一元二次方程根的判别式和根与系数的关系,解题的关键是熟练掌握一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的判别式Δ=b2﹣4ac,当方程有两个不相等的实数根则Δ>0;当方程有两个相等的实数根则Δ=0;当方程没有实数根则Δ<0,正确理解熟记:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根为x1,x2,则,.
【考点3】二次三项式因式分解(第37-42题)
· 先求对应方程的根
· 写成a(x-x1)(x-x2)
· Δ<0不能在实数范围内分解
· 双二次式用平方差公式
35.(2024春•奉贤区期末)如果二次三项式x2﹣6x+p能在实数范围内分解因式,那么p的取值范围是( )
A.p≤9 B.p≥9 C.p<9 D.p>9
【分析】根据多项式能分解因式,得到多项式为0时方程有解,确定出p的范围即可.
【解答】解:∵二次三项式x2﹣6x+p能在实数范围内分解因式,
∴Δ=36﹣4p≥0,
解得:p≤9,
故选:A.
【点评】此题考查了实数范围内分解因式,熟练掌握一元二次方程根的判别式的意义是解本题的关键.
36.(2023秋•凉州区期末)下列二次三项式在实数范围内不能因式分解的是( )
A.6x2+x﹣15 B.3y2+7y+3
C.3x2﹣2xy﹣4y2 D.2x2﹣4x+5
【分析】若二次三项式可以在实数范围内分解,则二次三项式等于0时,Δ=b2﹣4ac≥0,计算各选项中的Δ值,根据Δ的符号判断即可.
【解答】解:A、6x2+x﹣15=(2x﹣3)(3x+5),故本选项不符合题意;
B、3y2+7y+3=0,
∵Δ=b2﹣4ac=72﹣4×3×3=11>0,
∴方程3y2+7y+3=0有实数解,
∴在实数范围内能因式分解,故本选项不符合题意;
C、3x2﹣2xy﹣4y2=0,
∵Δ=b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×3×(﹣4)=52>0,
∴方程3x2﹣2xy﹣4y2=0有实数解,
∴在实数范围内能因式分解,故本选项不符合题意;
D、2x2﹣4x+5=0,
∵Δ=b2﹣4ac=(﹣4)2﹣4×2×5=﹣24<0,
∴方程2x2﹣4x+5=0没有实数解,
在实数范围内不能因式分解,故本选项符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查一元二次方程的根的判别式的应用.判断二次三项式能否在实数范围内分解因式的方法:把二次三项式看成方程的形式,可以在实数范围内分解,即方程有实根,即Δ=b2﹣4ac≥0,正确分析Δ=b2﹣4ac的符号是解题的关键.
37.把3x2+12xy+11y2在实数范围内进行因式分解.
【分析】先把原式变形为,可得到,再利用平方差公式进行因式分解,即可求解.
【解答】解:原式
=3(x2+4xy+4y2)
故答案为:.
【点评】本题考查了实数范围内分解因式:一些式子在有理数的范围内无法分解因式,可是在实数范围内就可以继续分解因式.通过补项配成完全平方公式是解决问题的关键.
38.(2022秋•浦东新区校级期中)在实数范围内因式分解:2x2+4x﹣3.
【分析】先求出方程2x2+4x﹣3=0的两个根,再进行因式分解即可.
【解答】解:在方程2x2+4x﹣3=0中,
a=2,b=4,c=﹣3,
Δ=b2﹣4ac=16+24=40,
∴,
∴,,
∴.
【点评】本题考查因式分解,熟练掌握利用求根公式在实数范围内因式分解的方法是解题的关键.
💯 课后巩固
复习建议
· Δ>0两不等根,Δ=0两等根,Δ<0无实根
· 韦达定理:两根和=-,两根积=
· 求对称式先变形为和与积,再整体代入
· 用韦达定理前先验证Δ≥0
· 二次三项式分解:ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2)
【作业 1】(2026•海城区校级一模)已知关于x的一元二次方程x2+3x﹣m=0有两个实数根x1,x2,若x1•x2=1,则m的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
【分析】根据根与系数的关系得到x1•x2=﹣m,所以﹣m=1,从而可求出m的值.
【解答】解:根据根与系数的关系得x1•x2=﹣m,
而x1•x2=1,
所以﹣m=1,
解得m=﹣1.
故选:B.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2,x1x2.
【作业 2】(2025•呼和浩特二模)下列多项式在实数范围内能用平方差公式分解因式的为( )
A.x2+y2 B.﹣x2﹣y2 C.﹣x2+y2 D.x2+2xy
【分析】利用平方差公式对选项进行判断即可.
【解答】解:A.x2+y2,不能利用平方差公式进行因式分解,故此选项不符合题意;
B.﹣x2﹣y2=﹣(x2+y2),不能利用平方差公式进行因式分解,故此选项不符合题意;
C.﹣x2+y2=(y+x)(y﹣x),能利用平方差公式进行因式分解,故此选项符合题意;
D.x2+2xy,不能利用平方差公式进行因式分解,故此选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查了实数范围内分解因式,熟练掌握利用平方差公式进行因式分解的方法是解题关键.
【作业 3】(2026•英德市二模)当k= 3 时,关于x的一元二次方程x2﹣2x+k﹣2=0有两个相等的实数根.
【分析】根据根的判别式的意义得到Δ=(﹣2)2﹣4(k﹣2)=0,然后解方程即可.
【解答】解:根据题意得Δ=(﹣2)2﹣4(k﹣2)=0,
解得k=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了根的判别式,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系,当Δ>0时,方程有两个不相等的两个实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的两个实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
【作业 4】(2026•唐河县二模)若关于x的一元二次方程(k+1)x2﹣2x﹣1=0有两个不相等实数根,则实数k的取值范围是 k>﹣2且k≠﹣1 .
【分析】根据根的判别式进行计算即可.
【解答】解:由题意可知:Δ=b2﹣4ac=4+4(k+1)>0,且k+1≠0,
解得k>﹣2且k≠﹣1,
故答案为:k>﹣2且k≠﹣1.
【点评】本题主要考查根的判别式,熟练掌握根的判别式是解题的关键.
【作业 5】(2026•头屯河区校级模拟)若α,β是方程x2﹣2x﹣5=0的两个实数根,则α+β﹣αβ的值为 7 .
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系进行解答即可,利用一元二次方程根与系数的关系,求出两根之和与两根之积,再代入所求表达式计算即可.
【解答】解:由条件可知α+β=2,αβ=﹣5,
∴α+β﹣αβ=2﹣(﹣5)=7.
故答案为:7.
【点评】本题主要考查了一元二次方程,根与系数的关系,解题的关键是熟练掌握一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根x1,x2,满足,.
【作业 6】(2025秋•青浦区校级期末)在实数范围内分解因式:2x2﹣3xy﹣y2= 2(xy)(xy) .
【分析】将原式分组并配方,利用平方差及完全平方公式因式分解即可.
【解答】解:原式=2(x2xyy2)
=2(x2xyy2y2y2)
=2[(xy)2y2]
=2(xyy)(xyy)
=2(xy)(xy),
故答案为:2(xy)(xy).
【点评】本题考查实数范围内分解因式,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
【作业 7】(2023秋•青浦区期中)在实数范围内因式分解:﹣2x2+3xy+y2.
【分析】将y看作常数,令﹣2x2+3xy+y2=0,这是一个关于未知数x的一元二次方程,利用公式法解一元二次方程即可得到答案
【解答】解:将y看作常数,令﹣2x2+3xy+y2=0,这是一个关于未知数x的一元二次方程,
∵2x2﹣3xy﹣y2=0,
∴Δ=(﹣3y)2﹣4×2×(﹣y2)
=9y2+8y2
=17y2≥0,
∴,即,
∴.
【点评】本题考查特殊方法分解因式,涉及二次根式性质等知识,掌握这种特殊的因式分解方法是解决问题的关键.
【作业 8】(2026春•五华县期末)在实数范围内分解因式:a4﹣16b4.
丽华的解题过程如下:
解:原式=(a2+4b2)(a2﹣4b2).
请问丽华因式分解的结果正确吗?如果不正确,请把正确的解题过程写出来.
【分析】根据因式分解要彻底的原则进行求解.
【解答】解:丽华因式分解的结果不正确,
∵a4﹣16b4
=(a2+4b2)(a2﹣4b2)
=(a2+4b2)(a+2b)(a﹣2b),
∴丽华因式分解的结果不正确,
【点评】此题考查了因式分解的能力,关键是能准确、彻底的因式分解.
【作业 9】(2025秋•虹口区校级期末)已知关于x的一元二次方程x2+(2m﹣1)x+m2﹣1=0.
(1)若方程有实数根,求实数m的取值范围;
(2)若方程的两实数根分别为x1,x2,且满足x1+x2+x1x2=0,求实数m的值.
【分析】(1)利用根的判别式Δ≥0,可得出﹣4m+5≥0,解之即可得出实数m的取值范围;
(2)利用根与系数的关系,可得出x1+x2=﹣(2m﹣1),x1x2=m2﹣1,结合x1+x2+x1x2=0,可得出m2﹣2m=0,解之可得出m的值,再结合m,即可确定结论.
【解答】解:(1)∵关于x的一元二次方程x2+(2m﹣1)x+m2﹣1=0有实数根,
∴Δ=(2m﹣1)2﹣4×1×(m2﹣1)
=4m2﹣4m+1﹣4m2+4
=﹣4m+5≥0,
解得:m,
∴实数m的取值范围为m;
(2)∵关于x的一元二次方程x2+(2m﹣1)x+m2﹣1=0的两实数根分别为x1,x2,
∴x1+x2=﹣(2m﹣1),x1x2=m2﹣1,
∵x1+x2+x1x2=0,
∴﹣(2m﹣1)+m2﹣1=0,
∴m2﹣2m=0,
解得:m1=0,m2=2,
又∵m,
∴m=0,
∴实数m的值为0.
【点评】本题考查了根的判别式以及根与系数的关系,解题的关键是:(1)牢记“当Δ≥0时,方程有两个实数根”;(2)牢记“一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根之和等于,两根之积等于”.
【作业 10】(2025秋•淇滨区校级期末)若x=k,代数式ax2+bx+c的值也为k,则称k是这个代数式的“x优值”.例如,当x=0时,代数式x2﹣x的值为0;当x=2时,代数式x2﹣x的值为2,所以0和2都是x2﹣x的“x优值”.
(1)判断代数式x2﹣3x+2是否存在“x优值”,并说明理由;
(2)若代数式x2﹣t2+t存在两个“x优值”且差为3,求t的值.
【分析】(1)根据题意,得到x2﹣3x+2=x,整理得x2﹣4x+2=0,根据一元二次方程根的判别式判断该方程有解,即代数式x2﹣3x+2存在“x优值”;
(2)当x2﹣t2+t=x时,整理得x2﹣x﹣t2+t=0,运用公式法求出方程的两个根,结合它们的差为3,求出t值.
【解答】解:(1)代数式x2﹣3x+2存在“x优值”,理由如下:
当x2﹣3x+2=x时,x2﹣4x+2=0,
∵Δ=(﹣4)2﹣4×1×2=8>0,
∴代数式x2﹣3x+2存在“x优值”;
(2)由条件可知x2﹣x﹣t2+t=0.
∵Δ=(﹣1)2﹣4×1×(﹣t2+t)=(2t﹣1)2≥0,
∴x1+x2=1,,
∵,
∴12﹣4(﹣t2+t)=9,
∴4t2﹣4t﹣8=0,
解得t1=2,t2=﹣1,
∴t=2或t=﹣1.
【点评】本题考查了一元二次方程根的判别式,解一元二次方程,准确地理解题意是解题的关键.
【作业 11】(2026春•长兴县期中)已知关于x的方程x2﹣(k+4)x+2k+1=0.
(1)求证:该方程总有两个不相等的实数根;
(2)记该方程的两个实数根为x1,x2,求代数式(x1﹣2)(x2﹣2)的值;
(3)若,N=2﹣x1x2,比较M与N的大小.
【分析】(1)先计算根的判别式的值得到Δ=k2+12,则△>0,从而根据根的判别式的意义得到结论;
(2)根据根与系数的关系得x1+x2=k+4,x1•x2=2k+1,再利用乘法公式得到(x1﹣2)(x2﹣2)=x1•x2﹣2(x1+x2)+4,然后利用整体代入的方法计算;
(3)先根据根与系数的关系得x1+x2=k+4x1•x2=2k+1,再计算M﹣N得到M﹣N=(x1+x2)2﹣x1x2﹣2,接着利用整体代入的方法得到M﹣N=(k+4)2﹣(2k+1)﹣2,然后利用配方法得到M﹣N=(k+3)2+4>0,从而得到M>N.
【解答】(1)证明:Δ=(k+4)2﹣4(2k+1)
=k2+8k+16﹣8k﹣4
=k2+12,
∵k2≥0,
∴k2+12>0,即△>0,
∴x2﹣(k+4)x+2k+1=0总有两个不相等的实数根;
(2)解:根据根与系数的关系得x1+x2=k+4,x1•x2=2k+1,
(x1﹣2)(x2﹣2)
=x1•x2﹣2x1﹣2x2+4
=x1•x2﹣2(x1+x2)+4
=2k+1﹣2(k+4)+4
=2k+1﹣2k﹣8+4
=﹣3;
(3)解:根据根与系数的关系得x1+x2=k+4x1•x2=2k+1,
∵M,N=2﹣x1x2,
∴M﹣N2+x1x2=(x1+x2)2﹣x1x2﹣2,
∴M﹣N=(k+4)2﹣(2k+1)﹣2
=k2+16+8k﹣2k﹣1﹣2
=k2+6k+13
=(k+3)2+4>0,
∴M>N.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2,x1x2.也考查了根的判别式.
【作业 12】(2023秋•射洪市期末)请阅读以下材料:
①若x1、x2是关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,则方程的两个根x1、x2和系数a、b、c有如下关系:x1+x2,x1x2,把它们称为一元二次方程根与系数关系定理(韦达定理).
②定义:已知x1、x2关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根,若x1<x2<0,且34,则称这个方程为“限根方程”.如:一元二次方程x2+13x+30=0的两根为x1=﹣10,x2=﹣3,因为﹣10<﹣3<0,34,所以一元二次方程x2+13x+30=0为“限根方程”.
请解决下列问题:
(1)判断一元二次方程x2+9x+14=0是否为“限根方程”,并说明理由;
(2)若关于x的一元二次方程2x2+(k+7)x+k2+3=0是“限根方程”,且方程的两根x1、x2满足x1+x2+x1x2=﹣1,求k的值;
(3)若关于x的一元二次方程x2+(1﹣m)x﹣m=0是“限根方程”,则m的取值范围为 ﹣4<m<﹣3或m .(此小问直接填空,不写过程)
【分析】(1)先利用因式分解法解方程得到x1=﹣7,x2=﹣2,然后根据“限根方程”的定义进行判断;
(2)先利用根与系数的关系得x1+x2,x1x2,再利用x1+x2+x1x2=﹣1得到1,则可求得k1=2,k2=﹣1,当k=﹣1时,方程化为x2+3x+2=0,当k=2时,方程化为2x2+9x+7=0,
然后分别利用因式分解法解方程,最后利用“限根方程”的定义确定k的值;
(3)利用因式分解法解方程得到x=m或x=﹣1,再根据“限根方程”的定义得到m<﹣1<0时,34,当﹣1<m<0时,34,然后解关于m的不等式即可.
【解答】解:(1)一元二次方程x2+9x+14=0为“限根方程”.
理由如下:
x2+9x+14=0,
(x+7)(x+2)=0,
x+7=0或x+2=0,
所以x1=﹣7,x2=﹣2,
∵﹣7<﹣2<0,34,
∴所以一元二次方程x2+9x+14=0为“限根方程”;
(2)根据根与系数的关系得x1+x2,x1x2,
∵x1+x2+x1x2=﹣1,
∴1,
解得k1=2,k2=﹣1,
当k=﹣1时,方程化为x2+3x+2=0,
解得x1=﹣2,x2=﹣1,
∵﹣2<﹣1<0,
而3,
∴方程化,x2+3x+2=0不是“限根方程”,
综上所述,k的值为2;
当k=2时,方程化为2x2+9x+7=0,
解得x1,x2=﹣1,
∵1<0,34,
∴方程化2x2+9x+7=0是“限根方程”;
(3)x2+(1﹣m)x﹣m=0,
(x﹣m)(x+1)=0,
x﹣m=0或x+1=0,
解得x=m或x=﹣1,
当m<﹣1<0时,34,解得﹣4<m<﹣3;
当﹣1<m<0时,34,解得m,
综上所述,m的取值范围为﹣4<m<﹣3或m.
故答案为:﹣4<m<﹣3或m.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1、x2是关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,则x1+x2,x1x2,也考查了解一元二次方程.
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第11讲 一元二次方程根与系数关系 优等生讲义 (知识精讲+典例+针对练习)
2026-2027学年湘教版九年级数学上册
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 理解并掌握根的判别式Δ=b2-4ac与根的情况关系
· 会用判别式判断根的情况及求字母取值范围
· 掌握韦达定理:两根之和=-,两根之积=
· 会用韦达定理求关于两根的代数式的值
· 能在实数范围内对二次三项式因式分解
📚 知识梳理
☆ 1.根的判别式
Δ=b2-4ac是一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式
Δ>0:两个不相等的实数根
Δ=0:两个相等的实数根
Δ<0:没有实数根
概念辨析例题:当k为何值时,x2-2x+k-2=0有两个相等实数根?
解析:Δ=(-2)2-4×1×(k-2)=0,解得k=3
☆ 2.韦达定理(根与系数关系)
若x2+px+q=0两根为x1、x2,则x1+x2=-p,x1x2=q
一般式ax2+bx+c=0:x1+x2=-,x1x2=
使用前提:方程有实数根(Δ≥0)
韦达定理常用于求对称式的值
概念辨析例题:α、β是x2-2x-5=0两根,求α+β-αβ
解析:α+β=2,αβ=-5,α+β-αβ=2-(-5)=7
☆ 3.常见对称式变形
x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2
+=
(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2
x1-x2=±
概念辨析例题:方程x2-3x+1=0两根x1、x2,求x12+x22
解析:x1+x2=3,x1x2=1,x12+x22=32-2×1=7
☆ 4.二次三项式因式分解
ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2),其中x1、x2是方程ax2+bx+c=0的两根
Δ≥0才能在实数范围内分解
Δ<0时在实数范围内不能分解
双二次式(如a4-16b4)用平方差公式
概念辨析例题:在实数范围内分解因式:2x2-3xy-y2
解析:解方程2x2-3xy-y2=0求根,再按a(x-x1)(x-x2)分解
📋 知识总结表
内容
公式
注意
判别式
Δ=b2-4ac
前提a≠0
Δ>0
两不等实根
—
Δ=0
两相等实根
重根
Δ<0
无实根
—
韦达定理
x1+x2=-,x1x2=
须Δ≥0
对称式
x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2
整体代入
⚠️ 核心考点
【考点1】一元二次方程的判别式(第1-16题)
· 直接算Δ=b2-4ac
· 根据Δ符号判断根的情况
· 由根的情况反求字母范围要写Δ≥0或>0
· 注意二次项系数a≠0
1.(2026•香洲区校级模拟)一元二次方程2x2﹣7x+5=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
2.(2024秋•盘龙区期末)对于实数a,b定义运算“⊗”为a⊗b=b2﹣ab,例如3⊗2=22﹣3×2=﹣2,则关于x的方程(k﹣3)⊗x=1的根的情况,下列说法正确的是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.无实数根
D.无法确定
3.(2026春•安吉县期中)若一个一元二次方程有两个不相等的实数根,且其中一个根是另一个的2倍,则称这个方程为“倍根方程”,关于x的一元二次方程x2﹣3mx+4n=0(其中m≠0,n≠0)是“倍根方程”,则m与n应满足的关系式为( )
A.n2=2m B.m=2n2 C.n=2m2 D.m2=2n
4.(2026•济南)若关于x的方程x2﹣4x﹣m=0有实数根,则实数m的取值范围是( )
A.m≤4 B.m<4 C.m≥﹣4 D.m>﹣4
5.(2026•成都模拟)已知关于x的一元二次方程2x2﹣4x+m=0有实数根,则m的值可以是_____________ (写出一个即可).
6.(2026•淮阴区二模)关于x的方程x2﹣6x+2m﹣1=0有两个相等的实数根,则m的值是 _____ .
7.(2025秋•金山区校级期末)若关于x的一元二次方程x2﹣x+a=0没有实数根,则a的取值范围是____________________ .
8.若一个等腰三角形的底边长和腰长是方程(x﹣2)(x﹣4)=0的两个根,则此三角形的周长为_______ .
9.(2025春•蔡甸区校级期末)若关于x的方程(4﹣m2)x2+2mx﹣1=0的所有根都是比3小的正实数,则实数m的取值范围是____________________ .
10.(2026•沂水县一模)若关于x的一元二次方程有两个相等的实数根,则a=_______ .
11.(2025秋•黄浦区校级期末)关于x的一元二次方程kx2+4x﹣2=0有实数根,则k的取值范围是_____________ .
12.(2025秋•辉县市期末)已知一元二次方程x2+bx+9=0.
(1)求证:当b>6时,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若一个等腰三角形的底边长是2,两条腰长分别是该方程的两个根,求b的值以及这个等腰三角形的周长.
13.(2025秋•浦东新区校级期中)已知m,n是正实数,关于x的一元二次方程:x2+mx=n2.
(1)判断:方程根的情况.
(2)若α是方程x2+mx=n2的一个实数根,试比较代数式(2α+m)2与m2+4n2的大小关系.
14.(2024春•越城区期末)已知关于x的一元二次方程x2﹣2x+2m﹣1=0,其中m为常数.
(1)若x=2是方程的一个根,求m的值;
(2)当m=﹣1时,求该方程的根;
(3)若方程有实数根,且m为正整数,求m的值及此时方程的根.
15.(2026•椒江区二模)【发现】
数学兴趣小组活动中,小明发现:偶数的平方能被4整除.
证明过程如下:整数m为偶数时,设m=2n(其中n为整数),
m2=(2n)2=4n2,
因为n2是整数,
所以m2能被4整除.
【类比】
探究奇数的平方被4除所得余数的情况.
小明通过举例发现:(1)奇数的平方被4除余数为_____ .
证明过程如下:整数m为奇数时,设m=2n+1(其中n为整数),
…
(2)请补全证明过程.
【应用】
(3)小红求得某一个整系数一元二次方程判别式的值等于2026.判断小红的计算结果是否正确?若正确,请写出一个符合条件的一元二次方程;若不正确,请说明理由.
(注:整系数一元二次方程是指关于x的方程ax2+bx+c=0,其中a,b,c均为整数,且a≠0)
【考点2】根与系数的关系(第17-36题)
· 先由韦达定理写出x1+x2与x1x2
· 所求代数式变形为只含和与积
· 整体代入求值
· 含参数时先列不等式保证有实根
16.(2026•苍梧县二模)已知关于x的一元二次方程x2﹣4x+k=0有两个实数根x1,x2,且满足x1+x2=3x1x2,则k的值为( )
A. B. C. D.
17.(2026•江阳区模拟)若x1,x2是关于x的方程x2+bx﹣2b=0的两个根,且,则b的值为( )
A.2 B.﹣6 C.2或﹣6 D.6或﹣2
18.(2026•长宁县模拟)已知x1、x2是关于x的方程x2+(2m﹣1)x+m2+3=0的两个实数根,若,则m等于( )
A.﹣3 B.﹣5 C.5或﹣3 D.﹣5或3
19.(2025秋•武汉期末)新定义:若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的一元二次方程为“倍根方程”.若关于x的一元二次方程mx2﹣(2m+n)x+2n=0是“倍根方程”,则代数式的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
20.(2024秋•宁江区校级月考)下列关于x的方程中,两实数根之和为3的是( )
A.x2+3x=2 B.x2﹣3x+4=0 C.x2﹣3x=4 D.x2﹣2x﹣3=0
21.(2026春•安庆期末)已知关于x的方程ax2+bx+c=0(a、b、c均为常数,且a≠0)的解是x1=﹣1,x2=2,那么方程a(2x+3)2+b(2x+3)+c=0的解是( )
A. B.
C. D.∵Δ<0,∴方程无实数解
22.(2026•南京模拟)已知一元二次方程x2﹣3x+1=0的两根为x1,x2,则的值为_______ .
23.(2026春•龙泉市期末)设x1,x2分别是一元二次方程ax2+3x+2=0的两个根,x1+x2=﹣3,则x1•x2=_____ .
24.(2026•相城区二模)设x1,x2是方程x2﹣3x+1=0的两个根,则_____ .
25.(2024春•双流区校级期中)如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根x1,x2,且|x1﹣x2|=1,那么称这样的方程为“邻近根方程”,例如,一元二次方程x2+x=0的两个根是x1=0,x2=﹣1,|0﹣(﹣1)|=1,则方程x2+x=0是“邻近根方程”.若关于x的方程ax2+bx+2=0(a,b是常数,且a>0)是“邻近根方程”,令t=b2﹣4a2,则t的最大值为 ___________________ .
26.(2026春•江北区校级期中)已知关于x的一元二次方程x2+2ax=2(a﹣1)有两个实数根x1,x2,且满足x1+x2=8,则的值为_____ .
27.(2026•让胡路区校级模拟)若方程x2﹣2x﹣4=0的两个实数根为α,β,则α3+8β+1的值为 _______ .
28.(2025•达孜区一模)已知关于x的方程有两个不相等的实数根x1,x2.
(1)求k的取值范围;
(2)若x1,x2满足,求k的值.
29.(2026春•通州区期末)已知,关于x的一元二次方程x2+ax+a﹣2=0.
(1)求证:a取任意实数时,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两个实数根x1,x2,满足,求a的值.
30.(2025秋•姜堰区期中)已知关于x的方程x2﹣(m+2)x+2m=0.
(1)求证:无论m取何值时,方程总有实数根;
(2)若关于x的方程x2﹣(m+2)x+2m=0的一个根比另一个根大1,求m的值.
31.(2025秋•芜湖期末)已知关于x的方程x2﹣(m+4)x+2m+4=0.
(1)求证:方程总有两个实数根;
(2)若方程的一个根比另一个根大3,求m的值.
32.(2023秋•南海区月考)已知关于x的一元二次方程x2﹣(2k+2)x+4k=0.
(1)求证:不论k取何值,方程总有实数根;
(2)已知方程的两根为x1x2,且满足,求的值;
(3)已知方程的两根为x1,设,求y的最小值.
33.(2026春•义乌市校级期中)已知关于x的一元二次方程x2﹣2mx+m2﹣4=0.
(1)求证:该方程总有两个实数根;
(2)若方程的一根恰为另一根的2倍,求m的值.
34.(2025春•西岗区校级期中)阅读材料:
材料1:若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根为x1,x2,则.
材料2:已知一元二次方程x2﹣x﹣1=0的两个实数根分别为m,n,求m2n+mn2的值.
解:∵一元二次方程x2﹣x﹣1=0的两个实数根分别为m,n,
∴m+n=1,mn=﹣1则m2n+mn2=mn(m+n)=﹣1×1=﹣1.
根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题:
(1)材料理解:一元二次方程x2﹣3x﹣1=0的两个根为x1,x2,则x1+x2=_____ ,x1x2=_______ ;
(2)初步体验:已知一元二次方程x2﹣3x﹣1=0的两根分别为m、n,求的值;
(3)思维拓展:已知实数a、b、c满足a+b=c﹣10,,且c<10,求c的最大值.
【考点3】二次三项式因式分解(第37-42题)
· 先求对应方程的根
· 写成a(x-x1)(x-x2)
· Δ<0不能在实数范围内分解
· 双二次式用平方差公式
35.(2024春•奉贤区期末)如果二次三项式x2﹣6x+p能在实数范围内分解因式,那么p的取值范围是( )
A.p≤9 B.p≥9 C.p<9 D.p>9
36.(2023秋•凉州区期末)下列二次三项式在实数范围内不能因式分解的是( )
A.6x2+x﹣15 B.3y2+7y+3
C.3x2﹣2xy﹣4y2 D.2x2﹣4x+5
37.把3x2+12xy+11y2在实数范围内进行因式分解.
38.(2022秋•浦东新区校级期中)在实数范围内因式分解:2x2+4x﹣3.
💯 课后巩固
【作业 1】(2026•海城区校级一模)已知关于x的一元二次方程x2+3x﹣m=0有两个实数根x1,x2,若x1•x2=1,则m的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
【作业 2】(2025•呼和浩特二模)下列多项式在实数范围内能用平方差公式分解因式的为( )
A.x2+y2 B.﹣x2﹣y2 C.﹣x2+y2 D.x2+2xy
【作业 3】(2026•英德市二模)当k=_____ 时,关于x的一元二次方程x2﹣2x+k﹣2=0有两个相等的实数根.
【作业 4】(2026•唐河县二模)若关于x的一元二次方程(k+1)x2﹣2x﹣1=0有两个不相等实数根,则实数k的取值范围是 ______________ .
【作业 5】(2026•头屯河区校级模拟)若α,β是方程x2﹣2x﹣5=0的两个实数根,则α+β﹣αβ的值为_____ .
【作业 6】(2025秋•青浦区校级期末)在实数范围内分解因式:2x2﹣3xy﹣y2=____________________ .
【作业 7】(2023秋•青浦区期中)在实数范围内因式分解:﹣2x2+3xy+y2.
【作业 8】(2026春•五华县期末)在实数范围内分解因式:a4﹣16b4.
丽华的解题过程如下:
解:原式=(a2+4b2)(a2﹣4b2).
请问丽华因式分解的结果正确吗?如果不正确,请把正确的解题过程写出来.
【作业 9】(2025秋•虹口区校级期末)已知关于x的一元二次方程x2+(2m﹣1)x+m2﹣1=0.
(1)若方程有实数根,求实数m的取值范围;
(2)若方程的两实数根分别为x1,x2,且满足x1+x2+x1x2=0,求实数m的值.
【作业 10】(2025秋•淇滨区校级期末)若x=k,代数式ax2+bx+c的值也为k,则称k是这个代数式的“x优值”.例如,当x=0时,代数式x2﹣x的值为0;当x=2时,代数式x2﹣x的值为2,所以0和2都是x2﹣x的“x优值”.
(1)判断代数式x2﹣3x+2是否存在“x优值”,并说明理由;
(2)若代数式x2﹣t2+t存在两个“x优值”且差为3,求t的值.
【作业 11】(2026春•长兴县期中)已知关于x的方程x2﹣(k+4)x+2k+1=0.
(1)求证:该方程总有两个不相等的实数根;
(2)记该方程的两个实数根为x1,x2,求代数式(x1﹣2)(x2﹣2)的值;
(3)若,N=2﹣x1x2,比较M与N的大小.
【作业 12】(2023秋•射洪市期末)请阅读以下材料:
①若x1、x2是关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根,则方程的两个根x1、x2和系数a、b、c有如下关系:x1+x2,x1x2,把它们称为一元二次方程根与系数关系定理(韦达定理).
②定义:已知x1、x2关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根,若x1<x2<0,且34,则称这个方程为“限根方程”.如:一元二次方程x2+13x+30=0的两根为x1=﹣10,x2=﹣3,因为﹣10<﹣3<0,34,所以一元二次方程x2+13x+30=0为“限根方程”.
请解决下列问题:
(1)判断一元二次方程x2+9x+14=0是否为“限根方程”,并说明理由;
(2)若关于x的一元二次方程2x2+(k+7)x+k2+3=0是“限根方程”,且方程的两根x1、x2满足x1+x2+x1x2=﹣1,求k的值;
(3)若关于x的一元二次方程x2+(1﹣m)x﹣m=0是“限根方程”,则m的取值范围为 ____________________ .(此小问直接填空,不写过程)
复习建议
· Δ>0两不等根,Δ=0两等根,Δ<0无实根
· 韦达定理:两根和=-,两根积=
· 求对称式先变形为和与积,再整体代入
· 用韦达定理前先验证Δ≥0
· 二次三项式分解:ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2)
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