次函数根的判别式韦达定理
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九年级数学讲义根的判别式与韦达定理知识要点:1. 根的判别式:设一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0),其根的判别式为Δ=b 2-4acΔ>0 ⇔方程有两个不相等的实数根 Δ=0⇔方程有两个相等的实数根 Δ<0 ⇔方程没有实数根2. 根与系数的关系:设一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的两个根分别为x 1,x 2x 1+x 2=-a b x 1·x 2=ac例1、关于x 的两个方程x 2+4mx +4m 2+2m +3=0,x 2+(2m +1)x +m 2=0中至少有一个方程有实数根,求m 的取值范围。
例2、求证:m 为任何实数时,方程21402x m x m +-+-=()有两个不相等的实数根。
例3、已知x 1、x 2是方程x 2+3x -5=0的两根。
则x x -2122+4x 1-2x 2= 。
例4、已知方程x 2+px +q =0的两根之积比两根的和大5,且两根的平方和为25,求p 和q 的值。
例5、已知α、β是方程x 2+5x +2=0的两根求αββα+的值。
例6、已知a 、b 、c 均为实数,且a +b +c=0,abc=1。
求证:a 、b 、c 中必有一个大于23。
练习:1、不解方程,判断下列方程的根的情况。
()127302x x +-= ( )()221202()()y y y -++=( )()3912402x x ++= ( )()423402x x --= ( )()551702()x x +-= ( )()62102x mx --= ( )2、一元二次方程ax x 2210-+=有实数根,那么a 的取值范围是 。
3、方程380312x x m m -+==的两根之比为,则:。
4、已知: 方程x x p p 226250-+-+=一根为2,则p =_______,它的另一个根为_________。
5、设0342,2=-+x x 是方程βα的两个根,那么ααββ223-+= 。
2023年初高中衔接素养提升专题讲义第三讲 一元二次方程根的判别式与韦达定理(精讲)(解析版)【知识点透析】1、一元二次根的判别式一元二次方程20 (0)ax bx c a ++=≠,用配方法将其变形为:2224()24b b ac x a a -+=,把24b ac -叫做一元二次方程20 (0)ax bx c a ++=≠的根的判别式,表示为:24b ac∆=-(1) 当Δ=240b ac ->时,方程有两个不相等的实数根:x =(2) 当Δ=240b ac -=时,因此,方程有两个相等的实数根:1,22b x a=-(3) 当Δ=240b ac -<时,因此,方程没有实数根.【知识点精讲】【例1】已知关于x 的一元二次方程2320x x k -+=,根据下列条件,分别求出k 的范围:(1) 方程有两个不相等的实数根;(2) 方程有两个相等的实数根(3)方程有实数根;(4) 方程无实数根.【解析】:2(2)43412k k ∆=--⨯⨯=-(1) 141203k k ->⇒<;(2) 141203k k -=⇒=;(3) 141203k k -≥⇒≥;(4) 141203k k -<⇒<.【变式1】((2022秋·重庆开州·八年级统考期中)使得关于x 的不等式组6x ―a ≥―10―1+12x <―18x +32有且只有4个整数解,且关于x 的一元二次方程(a ―5)x 2+4x +1=0有实数根的所有整数a 的值之和为( )A .35B .30C .26D .21【答案】B【分析】先求出不等式组的解集,根据有且只有4个整数解可确定a 的取值范围,再通过根的判别式确定a 的取值范围,最后结合两个取值范围找出满足条件的整数相加即可.【详解】解:整理不等式组得:6x ―a ≥―10①―8+4x <―x +12②由①得:x ≥a ―106,由②得:x<4∵不等式组有且只有4个整数解,∴不等式组的4个整数解是:3,2,1,0,∴―1<a―106≤0,解得:4<a≤10,∵(a―5)x2+4x+1=0有实数根,∴Δ=b2―4ac=16―4×(a―5)×1=36―4a≥0,解得:a≤9,∵方程(a―5)x2+4x+1=0是一元二次方程,∴a≠5∴4<a≤9,且a≠5,满足条件的整数有:6、7、8、9;∴6+7+8+9=30,故选:B.【变式2】.已知关于x的一元二次方程:x2﹣(2k+1)x+4(k―12)=0.(1)求证:这个方程总有两个实数根;(2)若等腰△ABC的一边长a=4b、c恰好是这个方程的两个实数根,求△ABC 的周长.【解答】(1)证明:Δ=(2k+1)2﹣4×1×4(k―12)=4k2﹣12k+9=(2k﹣3)2,∵无论k取什么实数值,(2k﹣3)2≥0,∴△≥0,∴无论k取什么实数值,方程总有实数根;(2)解:∵x=2k+1±(2k―3)2,∴x1=2k﹣1,x2=2,∵b,c恰好是这个方程的两个实数根,设b=2k﹣1,c=2,当a 、b 为腰,则a =b =4,即2k ﹣1=4,解得k =52,此时三角形的周长=4+4+2=10;当b 、c 为腰时,b =c =2,此时b +c =a ,故此种情况不存在.综上所述,△ABC 的周长为10.【例2】已知实数x 、y 满足22210x y xy x y +-+-+=,试求x 、y 的值.【解析】:可以把所给方程看作为关于x 的方程,整理得:22(2)10x y x y y --+-+=由于x 是实数,所以上述方程有实数根,因此:222[(2)]4(1)300y y y y y ∆=----+=-≥⇒=,代入原方程得:22101x x x ++=⇒=-.综上知:1,0x y =-=【变式1】(2022秋·湖北武汉·八年级武汉市第一初级中学校考期末)已知a ,b ,c 满足a 2+6b =7,b 2―2c =―1,c 2―2a =―17,则a ―b +c 的值为( )A .―1B .5C .6D .―7【答案】B【分析】首先把a 2+6b =7,b 2―2c =―1,c 2―2a =―17,两边相加整理成a 2+6b +b 2―2c +c 2―2a +11=0,分解因式,利用非负数的性质得出a 、b 、c 的数值,代入求得答案即可.【详解】解:∵a 2+6b =7,b 2―2c =―1,c 2―2a =―17,∴a 2+6b +b 2―2c +c 2―2a =―,∴a 2+6b +b 2―2c +c 2―2a +11=0∴(a ―1)2+(b +3)2+(c ―1)2=0,∴a =1,b =―3,c =1,∴a ―b +c =1+3+1=5.故选:B .【变式2】((2022秋·江苏扬州·八年级统考期中)新定义,若关于x 的一元二次方程:m (x ―a )2+b =0与n (x ―a )2+b =0,称为“同类方程”.如2(x ―1)2+3=0与6(x ―1)2+3=0是“同类方程”.现有关于x 的一元二次方程:2(x ―1)2+1=0与(a +6)x 2―(b +8)x +6=0是“同类方程”.那么代数式ax 2+bx +2022能取的最大值是_________.【答案】2023【分析】根据“同类方程”的定义,可得出a ,b 的值,从而解得代数式的最大值.【详解】∵2(x ―1)2+1=0与(a +6)x 2―(b +8)x +6=0是“同类方程”,∴(a +6)x 2―(b +8)x +6=(a +6)(x ―1)2+1,∴(a +6)x 2―(b +8)x +6=(a +6)x 2―2(a +6)x +a +7,∴b +8=2(a +6)6=a +7 ,解得:a =―1b =2,∴a x 2+bx +2022=―x 2+2x +2022=―(x ―1)2+2023∴当x =1时,a x 2+bx +2022取得最大值为2023.故答案为:2023.2、一元二次方程的根与系数的关系一元二次方程20 (0)ax bx c a ++=≠的两个根为:x x ==所以:12b x x a+==-,12244ac c x x a a⋅====韦达定理:如果一元二次方程20 (0)ax bx c a ++=≠的两个根为12,x x ,那么:1212,b c x x x x a a+=-=【知识点精讲】【例3】若12,x x 是方程2220070x x +-=的两个根,试求下列各式的值:(1) 2212x x +;(2) 1211x x +;(3) 12(5)(5)x x --;(4) 12||x x -.【解析】:由题意,根据根与系数的关系得:12122,2007x x x x +=-=-(1) 2222121212()2(2)2(2007)4018x x x x x x +=+-=---=(2) 121212112220072007x x x x x x +-+===-(3) 121212(5)(5)5()2520075(2)251972x x x x x x --=-++=---+=-(4) 12||x x -====常见的一些变形结论:利用根与系数的关系求值,要熟练掌握以下等式变形:222121212()2x x x x x x +=+-,12121211x x x x x x ++=,22121212()()4x x x x x x -=+-,12||x x -=2212121212()x x x x x x x x +=+,33312121212()3()x x x x x x x x +=+-+等等.韦达定理体现了整体思想.【例4】.已知关于x 的方程220x mx m -+=.(1)若2m =-,方程两根分别为1x ,2x ,求12x x -和3312x x +的值;(2)若方程有一正数,有一负数根,求实数m 的取值范围.【答案】.(14- (2)m <0【解析】(1)由22121212=()4x x x x x x -+-,33212121212()[()3]x x x x x x x x +=++-,借助韦达定理求解.(2)借助韦达定理表示方程有一正数,有一负数根的等价条件,进而求解.【详解】(1)当2m =-时,2222x x +-=即:210x x +-=1212140,1,1x x x x ∆=+>+=-=-因此:2212121212=()45x x x x x x x x -+-=∴-=3322212121212121212()[]()[()3]4x x x x x x x x x x x x x x +=++-=++-=-(2)220x mx m -+=212128,,22m m m m x x x x ∆=-+==21280002m m m m x x ⎧∆=->⎪∴<⎨=<⎪⎩【变式1】已知两不等实数a ,b 满足222a a =-,222b b =-,求22b a a b +的值.【解析】:b a ,是一元二次方程0222=-+x x 的不等实根则有2,2-=-=+ab b a原式=5)(]3))[(()())(()(22222233-=-++=+-+=+ab ab b a b a ab b ab a b a ab b a 【变式2】(2022秋·浙江杭州·八年级杭州外国语学校校考期末)设m 是不小于﹣1的实数,使得关于x 的方程x 2+2(m ﹣2)x +m 2﹣3m +3=0有两个实数根x 1,x 2.(1)若x 21+x 22=2,求m 的值;(2)令T =mx 11―x 1+mx 21―x 2,求T 的取值范围.【答案】(1)1 (2)0<T ≤4且T ≠2【分析】首先根据方程有两个实数根及m 是不小于-1的实数,确定m 的取值范围,根据根与系数的关系,用含m 的代数式表示出两根的和、两根的积.(1)变形x 12+x 22为(x 1+x 2)2-2x 1x 2,代入用含m 表示的两根的和、两根的积得方程,解方程根据m 的取值范围得到m 的值;(2)化简T ,用含m 的式子表示出T ,根据m 的取值范围,得到T 的取值范围.(1)∵关于x 的方程x 2+2(m -2)x +m 2-3m +3=0有两个实数根,∴Δ=4(m -2)2-4(m 2-3m +3)≥0,解得m ≤1,∵m 是不小于-1的实数,∴-1≤m ≤1,∵方程x 2+2(m -2)x +m 2-3m +3=0x 1,x 2,∴x 1+x 2=-2(m -2)=4-2m ,x 1•x 2=m 2-3m +3.∵x 12+x 22=2,∴(x 1+x 2)2-2x 1x 2=2,∴4(m -2)2-2(m 2-3m +3)=2,整理得m 2-5m +4=0,解得m 1=1,m 2=4(舍去),∴m 的值为1;(2)T =mx 11―x 1+mx 21―x 2,=mx 1(1―x 2)+mx 2(1―x 1)(1―x 1)(1―x 2)=m [(x 1+x 2)―2x 1x 2]1―(x 1+x 2)+x 1x 2=m (4―2m ―2m 2+6m ―6)1―4+2m +m 2―3m +3=―2m(m ―1)2m 2―m=―2m(m ―1)2m (m ―1)=2-2m .∵当x =1时,方程为1+2(m ﹣2)+m 2﹣3m +3=0,解得m =1或m =0.∴当m =1或m =0时,T 没有意义.∴―1≤m <1且m ≠0∴0<2-2m ≤4且T ≠2.即0<T ≤4且T ≠2.【变式3】.已知12x x ,是一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根.(1)是否存在实数k ,使12123(2)(2)2x x x x --=-成立?若存在,求出k 的值,若不存在,请说明理由;(2)若k 是整数,求使12212x x x x +-的值为整数的所有k 的值.【答案】(1)不存在k ;理由见解析;(2)235k =---,,.【详解】(1)假设存在实数k ,使()()12123222x x x x --=-成立.∵一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根∴()()24004441160k k k k k k ≠⎧⎪⇒<⎨∆=--⋅+=-≥⎪⎩,又1x ,2x 是一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根∴1212114x x k x x k +=⎧⎪+⎨=⎪⎩∴()()()()222121212121212222529x x x x x x x x x x x x --=+-=+-939425k k k +=-=-⇒=,但0k < .∴不存在实数k ,使()()12123222x x x x --=-成立.(2)∵()22212121221121244224411x x x x x x k x x x x x x k k +++-=-=-=-=-++∴要使其值是整数,只需1k +能整除4,∴11k +=±,2±,4±,注意到0k <,要使12212x x x x +-的值为整数的实数k 的整数值为-2,-3,-5.所以k 的值为235k =---,,【变式4】(2022秋·四川凉山·八年级校考阶段练习)设一元二次方程x 2―2022x +1=0的两根分别为a ,b ,根据一元二次方程根与系数的关系可知:ab =1,记S 1=11+a +11+b ,S 2=11+a2+11+b2,S3=11+a3+11+b3,⋯,S100=11+a100+11+b100,那么S1+S2+S3+⋯+S100=______.【答案】100【分析】根据ab=1得到b=1a ,b2=1a2,b3=1a3,…b100=1a100,代入计算即可.【详解】∵一元二次方程x2―2022x+1=0的两根分别为a,b,∴ab=1,∴b=1a ,b2=1a2,b3=1a3,…b100=1a100,∴S1=11+a+11+1a=11+a+a1+a=1+a1+a=1,S2=11+a2+11+1a2=11+a2+a21+a2=1+a21+a2=1,S100=11+a100+11+1a100=11+a100+a1001+a100=1+a1001+a100=1,∴S1+S2+S3+⋯+S100=1+1+1+…+1100=100,故答案为:100.。
韦达定理与根的判别式这个专题是一二次方程是的判别式与韦达定理知识要点和练习韦达定理与根的判别式知识点:1、根的判别式b24ac(1)b24ac 0 ,方程有两个不相等的实数根;(2)b2 4ac 0,方程有两个相等的实数根;(3)b2 4ac 0,方程没有实数根;2、韦达定理已知x1,x2是一元二次方程的两根,则有xb1 x2ax1x2ca例1:已知一元二次方程x22x m 1 0 (1)当m取何值时,方程有两个不相等的实数根?(2)设x21,x2是方程的两个实数根,且满足x1 x1x2 1,求m的值练习:1、方程x23 0的根的情况是()A有两个不等的有理实根B有两个相等的有理实根C有两个不等的无理实根D有两个相等的无理实根2、已知x2 1,x2是方程2x 3x 4 0的两个根,则()A x331 x2 2 ,x1x2 2 B x1 x2 2 ,x1x2 2 C x1 x322,x1x2 2 D x31 x22,x1x2 23、已知方程x2 2 0,则此方程()A 无实数根B两根之和为C两根之积为2D有一根为2 1这个专题是一二次方程是的判别式与韦达定理知识要点和练习4、已知x1,x2是方程2x 3x 1 0的两个根,则3221x11x2的值为()A 3B -3C D5、若将二次三项式x2 px 6因式分解,分解后的一个因式是x-3,则p的值是()A -5 B -1 C 1 D 56、已知x1,x2是方程x 4x 3 0的两个根,那么x1x2的值是() A - 4 B 4 C -3 D 37、在一元二次方程ax2 bx c 0(a 0)中,若a与c异号,则方程()A 有两个不相等的实数根 B 有两个相等的实数根 C 没有实数根 D 根的情况无法确定8、已知一元二次方程的两根分别为x1 3,x2 4,则这个方程为() A (x 3)(x 4) 0 B (x 3)(x 4) 0 C (x 3)(x 4) 0 D (x 3)(x 4) 09、关于x的一元二次方程3x 2x k 1 0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是() A k432243且k 1 C k2243D k4310、若关于x的一元二次方程(m 2)x (2m 1)x 1 0有两个不相等的实数根,则m的取值范围为() A m43B m43C m43且m 2 D m43且m 22211、已知一直角三角形的三边为a、b、c,∠B=90 ,那么关于x的方程a(x 1) 2cx b(x 1) 0的根的情况为()A 有两个不相等的实数根B 有两个相等的实数根C 没有实数根D 无法确定12、设x1,x2是方程2x 4x 3 0的两个根,则2221x11x213、已知关于x的方程x 2(m 2)x m 0有两个实数根,且两根的平方和等于16,则m的值为14、已知方程x (12x20的两根为x1,x2,则x1 x2的值为2215、关于x的一元二次方程mx (3m 1)x m 0,其根的判别式的值为1,求m的值及该方程的根。
一、一元二次方程根的判别式的定义运用配方法解一元二次方程过程中得到2224()24b b ac x aa-+=,显然只有当240b ac -≥时,才能直接开平方得:2b x a+=也就是说,一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠只有当系数a 、b 、c 满足条件240b ac ∆=-≥时才有实数根.这里24b ac -叫做一元二次方程根的判别式.二、判别式与根的关系在实数范围内,一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根由其系数a 、b 、c 确定,它的根的情况(是否有实数根)由24b ac ∆=-确定.设一元二次方程为20(0)ax bx c a ++=≠,其根的判别式为:24b ac ∆=-则①0∆>⇔方程20(0)axbx c a ++=≠有两个不相等的实数根1,22x a=.②0∆=⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个相等的实数根122b x x a==-.③0∆<⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠没有实数根.三、一元二次方程的根的判别式的应用一元二次方程的根的判别式在以下方面有着广泛的应用: ⑴运用判别式,判定方程实数根的个数;⑵利用判别式建立等式、不等式,求方程中参数值或取值范围; ⑶通过判别式,证明与方程相关的代数问题;(4)借助判别式,运用一元二次方程必定有解的代数模型,解几何存在性问题,最值问题.一、一元二次方程实数根个数的判定【例1】 不解方程,判别一元二次方程2261x x -=的根的情况是( )A .有两个不相等的实数根B .没有实数根C .有两个相等的实数根D .无法确定知识点睛例题精讲一元二次方程根的判别式【例2】 已知a ,b ,c 为正数,若二次方程20ax bx c ++=有两个实数根,那么方程22220a x b x c ++=的根的情况是( )A .有两个不相等的正实数根B .有两个异号的实数根C .有两个不相等的负实数根D .不一定有实数根【例3】 若方程2(2)2(1)0m x m x m +-++=只有一个实数根,那么方程2(1)220m x m x m +-+-=( ).A .没有实数根B .有2个不同的实数根C .有2个相等的实数根D .实数根的个数不能确定【例4】 已知:方程()22250m x m x m -+++=没有实数根,且5m ≠,求证:()()25220m x m x m --++=有两个实数根.【例5】 对任意实数m ,求证:关于x 的方程222(1)240m x mx m +-++=无实数根.二、一元二次方程中字母参数的确定【例6】 k 的何值时?关于x 的一元二次方程2450x x k -+-=:⑴有两个不相等的实数根;⑵有两个相等的实数根;⑶没有实数根.【例7】 m 为给定的有理数,k 为何值时,方程()22413240x m x m m k +-+-+=的根为有理数?【例8】已知方程22(21)10+++=有实数根,求m的范围.m x m x【例9】关于x的方程()2--+=有实数根,则整数a的最大值是.a x x6860【例10】关于x的一元二次方程2k x---=有两个不相等的实数根,(12)10求k的取值范围.、【例11】已知关于x的方程22x m x m++++=有两个不相等的实数根,化简:2(1)50m-|1|【例12】已知关于x的方程22(21)10+-+=有两个不相等的实数根12k x k x,.x x⑴求k的取值范围;⑵是否存在实数k,使方程的两实数根互为相反数?如果存在,求出k的值;如果不存在,请说明理由.三、一元二次方程与三角形三边关系的综合【例13】三角形两边的长是3和4,第三边的长是方程212350-+=的根,则该x x三角形的周长为.【例14】 方程29180x x -+=的两个根是等腰三角形的底和腰,则这个三角形的周长为 .【例15】 已知a ,3是直角三角形的两边,第三边的长满足方程29200x x -+=,则a 的值为.这样的直角三角形有 个.【例16】 已知关于方程21(21)4()02x k x k -++-=⑴求证:无论k 取何值,这个方程总有实数根;⑵若等腰A B C ∆的一边长为4,另两边长b 、c 恰好是这个方程的两个实数根,求这个三角形的周长.【例17】 已知关于x 的方程2(2)20x k x k -++=⑴求证:无论k 取任何实数值,方程总有实数根;⑵若等腰三角形ABC 的一边长1a =,另两边长b ,c 恰好是这个方程的两个根,求A B C ∆的周长.根与系数关系式习题精选1、设21,x x 是一元二次方程01522=+-x x 的两个根,利用根与系数的关系,求下列各式的值:(1))3)(3(21--x x ;(2)2221)1()1(+++x x(3)112112+++x x x x(4)||21x x -5))31)(31(1221x x x x ++2、已知1x ,2x 是关于x 的方程012)2(222=-++-m x m x 的两个实根,且满足02221=-x x ,求m的值;3、已知方程0122=++mx x 的两实根是21x x 和,方程02=+-n mx x 的两实根是71+x 和72+x ,求m 和n 的值。
韦达定理,根的判别式携手求最值
韦达定理:两根之和等于-b/a,两根之差等于c/a:x1*x2=c/a;x1+x2=-b/a。
韦达定理公式变形:x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2,1/x12+1/x22=(x12+x22)/x1x2,
x13+x23=(x1+x2)(x12-x1x2+x22)等。
韦达定理说明了一元二次方程中根和系数之间的关系。
法国数学家弗朗索瓦·韦达在著作《论方程的识别与订正》中建立了方程根与系数的关系,提出了这条定理。
由于韦达最早发现代数方程的根与系数之间有这种关系,人们把这个关系称为韦达定理。
韦达定理在求根的对称函数,讨论二次方程根的符号、解对称方程组以及解一些有关二次曲线的问题都凸显出独特的作用。
一元二次方程的根的判别式为:(a,b,c分别为一元二次方程的二次项系数,一次项系数和常数项)。
韦达定理与根的判别式的关系更是密不可分。
根的判别式是判定方程是否有实根的充要条件,韦达定理说明了根与系数的关系。
无论方程有无实数根,实系数一元二次方程的根与系数之间适合韦达定理。
判别式与韦达定理的结合,则更有效地说明与判定一元二次方程根的状况和特征。
二次函数与根的判别式、韦达定理讲点1:公共点问题【例1】如图,抛物线y =-x 2+4x -3的顶点为M ,直线y =-2x -9与y 轴交于点C ,与直线MO 交于点D ,现将抛物线的顶点在直线OD 上平移,平移后的抛物线与射线CD (含顶点C )只有一个公共点,求它的顶点横坐标的值或取值范围.CO DM yx【练】如图,已知抛物线y =-x 2+2x +8与x 轴交于点A,B 两点,与y 轴交于点C ,点D 为抛物线的顶点,直线CD 交x 轴于点E ,过点B 作x 轴的垂线,交直线CD 于点F ,将抛物线沿其对称轴平移,使抛物线与线段EF 总有公共点.试探究:抛物线向上最多可平移多少个单位长度?向下最多可平移多少个单位长度?FD CE A B O y x讲点2:距离问题【例2】如图,抛物线y =a(x -1)2+4与x 轴交于A,B 两点,与y 轴交于点C ,点D 是抛物线的顶点,已知CD =2,在抛物线上共有三个点到直线BC 的距离为m ,求m 的值.CD BAOyx【练】如图,抛物线y =ax 2-6ax +5a 与x 轴交于A,B 两点(A 左,B 右),若抛物线与直线y =2x 的最近点之间的距离为255,求a 的值. yxO B A讲点3:隐藏判别式【例3】如图,点P 是直线l :y =-2x -2上的点,过点P 的另一条直线m 交抛物线y =x 2与A,B 两点,试证明:对于直线l 上任意给定的一点P ,在抛物线上都能找到点A ,使得PA =AB 成立.PBAO yx【练】如图,已知二次函数y =a(x 2-6x +8)(a >0)的图象与x 轴分别交于点A,B ,与y 轴交于点C ,点D 是抛物线的顶点.当点P 在抛物线对称轴上时,设点P 的纵坐标t 是大于3的常数,试问:是否存在一个正数a ,使得四条线段PA,PB,PC,PD 与一个平行四边形的四条边对应相等(即这四条线段能构成平行四边形)?请说明理由.CPDB AO y x讲点4:交点间的距离【例4】已知二次函数y =x 2-2mx +m 2+m 的图象与函数y =kx +1的图象交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点.(1)如图1,当k =1,m 取不同值时,猜想AB 的长是否不变?并证明你的猜想;A BxOy(2)如图2,当m =0,k 取不同值时,猜想△AOB 的形状,并证明你的猜想.BAyOx【例5】如图,抛物线y =x 2-4x +5与y 轴交于点C ,过点N (1,2)作直线l ,交抛物线于点P ,交y 轴于点E ,连接PC ,若PE =PC ,求直线l 的解析式.lE P CN Oy x【练】如图,抛物线C 1:y =x 2+4x +3交x 轴于A,B 两点,交y 轴于点C ,将抛物线C 1沿y 轴翻折得新抛物线C 2,过点C 作直线l 交抛物线C 1于点M ,交抛物线C 2于点N ,若MN =82,求直线l 的解析式.A B xyO C三、对称问题【例6】如图,已知抛物线y =x 2-2x -3,直线y =kx -1与抛物线交于P,Q 两点,且y 轴平分线段PQ ,求k 的值.QPO y x【练】如图,已知抛物线y =x 2-4x +3,过点D (0,-52)的直线与抛物线交于点M,N ,与x 轴交于点E ,且点M,N 关于点E 对称,求直线MN 的解析式.yxNEMD O四、与面积结合【例7】如图,抛物线y =x 2-4x +5顶点为M ,平移直线y =x 交抛物线于点H,K ,若S △MHK =3,求平移后直线的解析式.【课后反馈】1.如图,已知抛物线y =x 2-2x -3与x 轴交于A,B 两点,与y 轴交于点C ,将抛物线沿对称轴向上平移k 个单位长度后与线段BC 交于D,E 两个不同的点,求k 的取值范围.E C DB A O yx2.如图,抛物线y =ax 2-6ax +5a 与x 轴交于A,B 两点(A 左,B 右),若抛物线不通过直线y =2x 上方的点,求抛物线顶点纵坐标的取值范围.yxO B A3.如图,抛物线y =14x 2+32x +2与x 轴交于A,B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C ,将抛物线沿直线BC 平移,与射线AC (含点A )仅有一个公共点,求抛物线顶点横坐标的值或取值范围.CBAOyx4.如图,已知抛物线C :y =x 2-2x +4和直线l :y =-2x +8,直线y =kx (k >0)与抛物线C 交于A,B 两点,与直线l 交于点P ,分别过A,B,P 作x 轴的垂线,垂足依次为A 1、B 1、P 1,若11OA +11OB =1u OP ,求u 的值.A 1B 1P 1B AP O yx5.如图1,抛物线C 1:y =x 2+4x +3顶点为M ,抛物线C 2与抛物线C 1开口方向相反,形状相同,顶点为N ,且M,N 关于点P (0,2)对称. (1)求抛物线C 2的解析式;N MPOyx(2)直线y =m 交抛物线C 1于点A,B ,交抛物线C 2于点C,D ,若AB =2CD ,求m 的值;DCB ANMOyx。
一元二次方程之判别式法与韦达定理(一)知识点梳理一元二次方程ax2+bx+c=0(a 、b 、c 属于R ,a≠0)根的判别,△=b2-4ac ,不仅用来判定根的性质,而且作为一种解题方式,在代数式变形,解方程(组),解不等式,研究函数乃至几何、三角运算中都有超级普遍的应用。
韦达定理除已知一元二次方程的一个根,求另一根;已知两个数的和与积,求这两个数等简单应用外,还能够求根的对称函数,计论二次方程根的符号,解对称方程组,和解一些有关二次曲线的问题等,都有超级普遍的应用。
一、一元二次方程根的判别式:ac b 42-=∆ (1)当Δ>0时⇔方程有两个不相等的实数根;(2)当Δ=0时⇔方程有两个相等的实数根;(3)当Δ< 0时⇔方程没有实数根,无解;(4)当Δ≥0时⇔方程有两个实数根(5)根的判别式△=b 2-4ac 的意义,在于不解方程能够判别根的情形,还能够依照根的情形确信未知系数的取值范围。
二、一元二次方程根与系数的关系(韦达定理):(1)若21,x x 是一元二次方程02=++c bx ax 的两个根,那么:a b x x -=+21,a c x x =⋅21 (2)以两个数21,x x 为根的一元二次方程(二次项系数为1)是:0)(21212=++-x x x x x x3、一元二次方程的两根和与两根积和系数的关系在以下几个方面有着普遍的应用:(1)已知方程的一根,求另一个根和待定系数的值。
(2)不解方程,求某些代数式的值。
(3)已知两个数,求作以这两个数为根的一元二次方程。
(4)已知两数和与积,求这两个数。
(5)二次三项式的因式分解。
注意:在应用根与系数的关系时,不要忽略隐含条件。
∆≥≠⎧⎨⎩00a例题讲解例一、当k 为何值时,关于x 的方程()222123x k x k k --=-++:⑴ 两个不相等的实数根; ⑵有两个相等的实数根; ⑶没有实数根。
例二、m x mx mx m 为何值时,关于的方程有两个相等的实数根?并2350-++=求出这时方程的根。
一元二次方程根与系数的关系应用例析及训练对于一元二次方程ax?+bx+c = 0(a式0),当判别式心= b?_4ac兰0时,其求根公式为:%、=―' b——4ac;当2ab c.:_0时,设一元二次方程的两根为X「x2,有:x-i x2,x-i x2;根与系数的这种关系又称为韦达定理;它的a ab c逆定理也是成立的,即当x-i x2,x-i x2时,那么为、x2则是方程ax2bx c = 0(a = 0)的两根。
一元二次方程a a的根与系数的关系,综合性强,应用极为广泛,在中学数学中占有极重要的地位,也是数学学习中的重点。
学习中,除了要求熟记一元二次方程ax2 bx c =0(a =0)根的判别式厶二b2 -4ac存在的三种情况外,还常常要求应用韦达定理解答一些变式题目,以及应用求根公式求出方程ax2 bx 0(^- 0)的两个根为、x2,进而分解因式,即ax2bx • c = a(x-xj(x-x2)。
下面就对韦达定理的应用可能出现的问题举例做些分析,希望能带来小小的帮助。
一、根据判别式,讨论一元二次方程的根。
例1:已知关于x的方程(1) X2 -(1-2a)x • a2 -3 =0有两个不相等的实数根,且关于x的方程⑵x2-2x,2a-1=:0没有实数根,问a取什么整数时,方程(1)有整数解?分析:在同时满足方程(1),(2)条件的a的取值范围中筛选符合条件的a的整数值。
解:a的取值范围,并依靠熟练的解不等式的基本技说明:熟悉一元二次方程实数根存在条件是解答此题的基础,正确确定能和一定的逻辑推理,从而筛选出a,这是解答本题的基本技巧。
二、判别一元二次方程两根的符号。
例2:不解方程,判别方程2x2・3x-7=0两根的符号。
判别根的符号,需要把“根的判别式”和“根与系数的关系”结合起来进行确定,倘若由题中x1 x^:: 0,所以可判定方程的根为一正一负;倘若为x2 0,仍需考虑x1 X2的正负,倘若x1 x2 • 0,则方程有两个正数根;倘若x1 X2:::0,则方程有两个负数根。
一元二次方的应用及根的判别式、韦达定理一、根的判别式1.一元二次方程根的判别式的定义:运用配方法解一元二次方程过程中得到 2224()24b b acx a a-+=,显然只有当240b ac -≥时,才能直接开平方得:22424b b acx a a -+=±. 也就是说,一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠只有当系数a 、b 、c 满足条件240b ac ∆=-≥时才有实数根.这里24b ac -叫做一元二次方程根的判别式.2.判别式与根的关系:在实数范围内,一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根由其系数a 、b 、c 确定,它的根的情况(是否有实数根)由24b ac ∆=-确定.判别式:设一元二次方程为20(0)ax bx c a ++=≠,其根的判别式为:24b ac ∆=-则①0∆>⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个不相等的实数根21,242b b acx a -±-=.②0∆=⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个相等的实数根122bx x a==-.③0∆<⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠没有实数根.若a ,b ,c 为有理数,且∆为完全平方式,则方程的解为有理根;若∆为完全平方式,同时24b b ac -±-是2a 的整数倍,则方程的根为整数根.说明: (1)用判别式去判定方程的根时,要先求出判别式的值:上述判定方法也可以反过来使用,当方程有两个不相等的实数根时,0∆>;有两个相等的实数根时,0∆=;没有实数根时,0∆<.(2)在解一元二次方程时,一般情况下,首先要运用根的判别式24b ac ∆=-判定方程的根的情况(有两个不相等的实数根,有两个相等的实数根,无实数根).当240b ac ∆=-=时,方程有两个相等的实数根(二重根),不能说方程只有一个根. ① 当0a >时⇔抛物线开口向上⇔顶点为其最低点; ② 当0a <时⇔抛物线开口向下⇔顶点为其最高点.3.一元二次方程的根的判别式的应用:一元二次方程的根的判别式在以下方面有着广泛的应用: (1)运用判别式,判定方程实数根的个数;(2)利用判别式建立等式、不等式,求方程中参数值或取值范围; (3)通过判别式,证明与方程相关的代数问题;(4)借助判别式,运用一元二次方程必定有解的代数模型,解几何存在性问题,最值问题.二、韦达定理如果一元二次方程20ax bx c ++=(0a ≠)的两根为12x x ,,那么,就有 ()()212ax bx c a x x x x ++=--比较等式两边对应项的系数,得1212b x x ac x x a ⎧+=-⎪⎪⎨⎪⋅=⋅⎪⎩①,② ①式与②式也可以运用求根公式得到.人们把公式①与②称之为韦达定理,即根与系数的关系.因此,给定一元二次方程20ax bx c ++=就一定有①与②式成立.反过来,如果有两数1x ,2x 满足①与②,那么这两数12x x ,必是一个一元二次方程20ax bx c ++=的根.利用这一基本知识常可以简捷地处理问题.利用根与系数的关系,我们可以不求方程20ax bx c ++=的根,而知其根的正、负性. 在24b ac ∆=-≥0的条件下,我们有如下结论: 当0c a <时,方程的两根必一正一负.若0b a -≥,则此方程的正根不小于负根的绝对值;若0ba-<,则此方程的正根小于负根的绝对值. 当0c a >时,方程的两根同正或同负.若0b a ->,则此方程的两根均为正根;若0ba -<,则此方程的两根均为负根.⑴ 韦达定理:如果20(0)ax bx c a ++=≠的两根是1x ,2x ,则12b x x a +=-,12cx x a=.(隐含的条件:0∆≥)⑵ 若1x ,2x 是20(0)ax bx c a ++=≠的两根(其中12x x ≥),且m 为实数,当0∆≥时,一般地: ① 121()()0x m x m x m --<⇔>,2x m <② 12()()0x m x m -->且12()()0x m x m -+->1x m ⇔>,2x m > ③ 12()()0x m x m -->且12()()0x m x m -+-<1x m ⇔<,2x m <特殊地:当0m =时,上述就转化为20(0)ax bx c a ++=≠有两异根、两正根、两负根的条件. ⑶ 以两个数12,x x 为根的一元二次方程(二次项系数为1)是:21212()0x x x x x x -++=. ⑷ 其他:① 若有理系数一元二次方程有一根a b +,则必有一根a b -(a ,b 为有理数). ② 若0ac <,则方程20(0)ax bx c a ++=≠必有实数根. ③ 若0ac >,方程20(0)ax bx c a ++=≠不一定有实数根. ④ 若0a b c ++=,则20(0)ax bx c a ++=≠必有一根1x =.⑤ 若0a b c -+=,则20(0)ax bx c a ++=≠必有一根1x =-. ⑸ 韦达定理主要应用于以下几个方面:① 已知方程的一个根,求另一个根以及确定方程参数的值; ② 已知方程,求关于方程的两根的代数式的值; ③ 已知方程的两根,求作方程;④ 结合根的判别式,讨论根的符号特征;⑤ 逆用构造一元二次方程辅助解题:当已知等式具有相同的结构时,就可以把某两个变元看作某个一元二次方程的两根,以便利用韦达定理;⑤ 利用韦达定理求出一元二次方程中待定系数后,一定要验证方程的∆.一些考试中,往往利用这一点设置陷阱.例题一、判断方程根的情况【例1】 不解方程,判别下列方程的根的情况:(1)22340x x +-=;(2)216924y y +=;(3)()25170x x +-=。
【例2】 不解方程,判别方程22220x kx k ++=的根的情况。
【例3】 解关于x 的方程()21230m x mx m -+++=【例4】 已知关于x 的方程2(1)10n x mx -++=①有两个相等的实数根.求证:关于y 的一元二次方程222440m y my m n --+=②必有两个相等的实数根.【巩固】已知0a >,b a c >+,判断关于x 的方程20ax bx c ++=的根的情况,并给出必要的说明.【巩固】(1998年山东省竞赛)设a 、b 、c 为互不相等的非零实数,求证:三个方程220ax bx c ++=, 220bx cx a ++=, 220cx ax b ++=,不可能都有2个相等的实数根.二、应用题【例5】 (2006·湛江市)近年来,我市开展以“四通五改六进村”为载体,以生态文明为主要特色的新农村建设活动取得了明显成效.下面是市委领导和市民的一段对话,请你根据对话内容,替市领导回答市民提出的问题(结果精确到0.1%).领导市民【巩固】 (2006·新疆)2004年,自治区党委、人民政府决定在乌鲁木齐、库尔勒等八个城市开办区内初中班,重点招收农牧民子女及其他家庭贫困的学生.某市2004年9月招收区内初中班学生全市一共有13233个自然村,2005年已建成生态文明村2315个,计划到2007年全市生态文明村数要达到自然村总数的24.4%领导,按这个计划,从2005年到2007年,平均每年生态文明村增长率约是多少?50名,并计划在2006年9月招生结束后,使区内初中班三年招生总人数.......达到450名.若该市区内初中班招生人数平均每年比上年的增长率相同,求这个增长率.【例6】(2006·重庆市)机械加工需要拥有进行润滑以减少摩擦,某企业加工一台大型机械设备润滑用油90千克,用油的重复利用率为60%,按此计算,加工一台大型机械设备的实际耗油量为36千克.为了建设节约型社会,减少油耗,该企业的甲、乙两个车间都组织了人员为减少实际耗油量进行攻关.(1)甲车间通过技术革新后,加工一台大型机械设备润滑用油量下降到70千克,用油的重复利用率仍然为60%.问甲车间技术革新后,加工一台大型机械设备的实际耗油量是多少千克?(2)乙车间通过技术革新后,不仅降低了润滑用油量,同时也提高了用油的重复利用率,并且发现在技术革新的基础上,润滑用油量每减少1千克,用油量的重复利用率将增加1.6%. 这样乙车间加工一台大型机械设备的实际耗油量下降到12千克. 问乙车间技术革新后,加工一台大型机械设备润滑用油量是多少千克?用油的重复利用率是多少?【例7】(2006·南安)某商场将每件进价为80元的某种商品原来按每件100元出售,一天可售出100件.后来经过市场调查,发现这种商品单价每降低1元,其销量可增加10件.(1)求商场经营该商品原来一天可获利润多少元?(2)设后来该商品每件降价x元,,商场一天可获利润y元.①若商场经营该商品一天要获利润2160元,则每件商品应降价多少元?②求出y与x之间的函数关系式,并通过画该函数图像的草图,观察其图像的变化趋势,结合题意写出当x取何值时,商场获利润不少于2160元?【例8】(2006·诸暨市)有一根竹竿, 不知道它有多长. 把竹竿横放在一扇门前, 竹竿长比门宽多4尺; 把竹竿竖放在这扇门前, 竹竿长比门的高度多2尺; 把竹竿斜放, 竹竿长正好和门的对角线等长. 问竹竿长几尺?【例9】(2006·广东省)将一条长为20cm的铁丝剪成两段,并以每一段铁丝的长度为周长做成一个正方形.(1)要使这两个正方形的面积之和等于17cm2,那么这段铁丝剪成两段后的长度分别是多少?(2)两个正方形的面积之和可能等于212cm吗? 若能,求出两段铁丝的长度;若不能,请说明理由.三、韦达定理【例10】 (2006·广安市)已知:ABC ∆的两边AB 、AC 的长是关于x 的一元二次方程()2223320x k x k k ++++=-的两个实数根, 第三边BC 的长为5. 试问:k 取何值时,ABC ∆是以BC 为斜边的直角三角形?【例11】 已知关于x 的一元二次方程()2120x m x m --++=.(1)若方程有两个相等的实数根,求m 的值;(2)若方程的两实数根之积等于292m m -+,求6m +的值.【巩固】 已知关于x 的方程222(1)30x m x m -++-=(1)当m 取何值时,方程有两个不相等的实数根?(2)设1x 、2x 是方程的两根,且21212()()120x x x x +-+-=,求m 的值。