第2讲 一元二次方程实数根与韦达定理
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第2讲 韦达定理命题点一:利用判别式求值例1若关于x 的方程ax 2+2(a +2)x +a =0有实数解,则实数a 的取值范围是 a ≥-1 .例2(1)如果关于x 的一元二次方程kx 2-2k +1x +1=0有两个不相等的实数根,那么k 的取值范围是( D ) A .k <12 B .k <12且k ≠0 C .-12≤k <12 D .-12≤k <12且k ≠0 (2)若关于x 的一元二次方程12x 2-2mx -4m +1=0有两个相等的实数根,则(m -2)2-2m (m -1)的值为 72. 命题点二:巧用韦达定理妙解代数式例3若m ,n 是方程x 2+x -1=0的两个实数根,则m 2+2m +n 的值为 0 .例4(1)已知α,β是方程x 2-x -1=0的两个实数根,则代数式α2+α(β2-2)的值为 0 .(2)若关于x 的一元二次方程2x 2-2x +3m -1=0的两个实数根为x 1,x 2,且x 1x 2>x 1+x 2-4,则实数m 的取值范围是( D )A .m >-53B .m ≤12C .m <-53D .-53<m ≤12命题点三:根据根的范围求值例5已知关于x 的方程ax 2+(a +1)x +6a =0有两个不相等的实数根x 1,x 2(x 1<1<x 2),则实数a 的取值范围是( C )A .-1<a <0B .a <-1C .-18<a <0D .a <-18例6已知关于x 的方程x 2+2px +1=0的两个实数根一个大于1,另一个小于1,则实数p 的取值范围是 p <-1 .命题点四:解绝对值方程例7设方程||x 2+ax =4只有3个不相等的实数根,求a 的值和相应的3个根.解:方程等价于如下两个方程:x 2+ax -4=0,① x 2+ax +4=0. ②∵原方程只有3个不相等的实根,又∵两个方程不可能有公共根,∴必有且只有方程①或②有重根,Δ1=a 2+16≥0,Δ2=a 2-16≥0.由于Δ1>Δ2,故只可能是Δ2=0,即a =±4.∴当a =4时,相应的根为-2,-2±22;∴当a =-4时,相应的根为2,2±2 2.例8若关于x 的方程x 2-(m +5)||x +4=m 恰好有3个实数解,则实数m = 4 .命题点五:构造方程求值例9已知m 2-2m -1=0,n 2+2n -1=0且mn ≠1,则mn +n +1n 的值为 3 . 例10已知mn ≠1,且5m 2+2 018m +9=0,9n 2+2 018n +5=0,则m n值为( B ) A.59 B.95 C.6703D .-402 命题点六:三角形边的问题例11如果方程(x -1)(x 2-2x +m )=0的三个根可以作为一个三角形的三边之长,那么实数m 的取值范围是( C ) A .0≤m ≤1 B .m ≥34 C.34<m ≤1 D.34≤m ≤1 例12△ABC 的一边长为5,另外两边长恰为方程2x 2-12x +m =0的两个根,则m 的取值范围是112<m ≤18 . 命题点七:整数根问题例13已知整数p ,q 满足p +q =2 010,且关于x 的一元二次方程67x 2+px +q =0的两个根均为正整数,则p = -2278 .例14求满足如下条件的所有k 的值:使关于x 的方程kx 2+(k +1)x +(k -1)=0的根都是整数.解:分k =0和k ≠0两种情况讨论.当k =0时,所给方程为x -1=0,有整数根x =1.当k ≠0时,所给方程为二次方程.设两个整数根为x 1和x 2,则x 1+x 2=-k +1k =-1-1k ,① x 1·x 2=k -1k =1-1k .② 由①-②,得x 1+x 2-x 1·x 2=-2,整理,得(x 1-1)(x 2-1)=3.∵方程的根都是整数,∴(x 1-1)(x 2-1)=3=1×3=(-1)×(-3).有x 1-1=1,x 2-1=3或x 1-1=-1,x 2-1=-3.故x 1+x 2=6或x 1+x 2=-2,即-1-1k=6或-1-1k =-2,解得k =-17或k =1. 又∵Δ=(k +1)2-4k (k -1)=-3k 2+6k +1,当k =-17或k =1时,都有Δ>0.∴满足要求的k 值为0,-17,1. 课后练习1.已知关于x 的一元二次方程mx 2-(m +2)x +m 4=0有两个不相等的实数根x 1,x 2,若1x 1+1x 2=4m ,则m 的值为( A )A .2B .-1C .2或-1D .不存在2.已知关于x 的方程x 2-(a 2-2a -15)x +a -1=0的两个根互为相反数,则a 的值是( B )A .5B .-3C .5或-3D .13.已知四个互不相等的正实数a ,b ,c ,d 满足(a 2012-c 2012)(a 2012-d 2012)=2 012,(b 2012-c 2012)(b 2012-d 2012)=2 012,则(ab )2012-(cd )2012的值为( A )A .-2 012B .-2 011C .2 012D .2 0114.若实数a ,b 满足12a -ab +b 2+2=0,则实数a 的取值范围是( C ) A .a ≤-2 B .a ≥4 C .a ≤-2或a ≥4 D .-2≤a ≤45.已知关于x 的方程x 2+(k -2)x +5-k =0有两个大于2的实数根,则k 的取值范围是( A )A .-5<k ≤-4B .k >-5C .k ≤-4D .-4≤k <-26.关于x 的一元二次方程x 2-2kx +k 2-k =0的两个实数根分别是x 1,x 2,且x 21+x 22=4,则x 21-x 1x 2+x 22的值为 4 .7.如果m ,n 是两个不相等的实数,且满足m 2-m =3,n 2-n =3,那么代数式2n 2-mn +2m +2 015= 2026 .8.设a ,b 是一元二次方程x 2-x -1=0的两个根,则3a 3+4b +2a 2的值为 11 . 9.若方程||x 2-5x =a 有且只有相异的两个实数根,则a 的取值范围是 a =0或a >254. 10.若p +q =198,则方程x 2+px +q =0的最大整数解为 200 .11.关于x 的一元二次方程x 2-mx +2m -1=0的两个实数根分别是x 1,x 2,且x 21+x 22=7,求下列代数式的值:(1)(x 1-x 2)2. (2)x 2x 1+2+x 1x 2. 解:由根与系数的关系,得x 1+x 2=m ,x 1·x 2=2m -1.∵x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=m 2-2×(2m -1)=7, ∴m 2-4m -5=0.∴m 1=5,m 2=-1.当m 1=5时,Δ=m 2-4(2m -1)=25-36=-9<0(不合题意,舍去);当m 2=-1时,Δ=1-(-12)=13>0.∴m =-1.∴x 1+x 2=-1,x 1x 2=-3.∴(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=13,x 2x 1+2+x 1x 2=(x 1+x 2)2x 1·x 2=-13.12.已知方程x 2+px +q =0的两个根是x 1,x 2,那么x 1+x 2=-p ,x 1x 2=q .请根据以上结论,解决下列问题:(1)已知a ,b 满足a 2-15a -5=0,b 2-15b -5=0,求a b +b a的值. (2)已知a ,b ,c 均为实数,且a +b +c =0,abc =16,求正数c 的最小值.解:(1)当a ≠b 时,则a ,b 为方程x 2-15x -5=0的两个根,∴a +b =15,ab =-5.∴原式=a 2+b 2ab =(a +b )2-2ab ab =152-2×(-5)-5=-47. 当a =b 时,原式=2.综上所述,a b +b a的值为-47或2. (2)由条件,得a +b =-c ,ab =16c ,则a ,b 为方程x 2+cx +16c=0的两个实数根, ∴Δ=c 2-4×16c≥0,c 3≥64,即c ≥4. 故正数c 的最小值为4.13.(自主招生模拟题)已知x 1,x 2,x 3(x 1<x 2<x 3)为关于x 的方程x 3-3x 2+(a +2)x -a =0的三个实数根,则4x 1-x 21+x 22+x 23的值为( A )A .5B .6C .7 D.814.(自主招生模拟题)设a ,b ,c ,d 为四个不同的实数,若a ,b 为方程x 2-10cx -11d =0的根,c ,d 为方程x 2-10ax -11b =0的根,则a +b +c +d = 1210 .15.(自主招生真题)设x 为正数,求分式x (x +1)2的最大值. 解:设k =x (x +1)2. 整理,得kx 2+(2k -1)x +k =0.由Δ=(2k -1)2-4k 2≥0,得k ≤14, 即分式x (x +1)2的最大值为14.。
利用韦达定理求一元二次方程的根一、关于韦达定理的性质1. 韦达定理:假设一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .2. 推导:(法一)根据一元二次方程的求根公式x =-b ±b 2-4ac 2a不妨假设 x 1=-b +b 2-4ac 2a , x 2=-b -b 2-4ac 2a不难得出 x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .(法二)若一元二次方程的两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 a (x -x 1)(x -x 2)=0 (a ≠0) (双根式) 按照x 的次数降幂排列,得 ax 2-a (x 1+x 2)x +ax 1x 2=0 对比一元二次方程的一般式ax 2+bx +c =0,得b =-a (x 1+x 2),c =ax 1x 2,∴ x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .3. 推论:(一)当二次项系数为1时,即一元二次方程满足x 2+px +q =0的形式假设方程的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-p ,x 1x 2=q .(二)已知一元二次方程两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 x 2-(x 1+x 2)x +x 1x 2=0.4. 实质:韦达定理告诉了我们一元二次方程的根与系数的关系.二、利用韦达定理求一元二次方程的根例如,求一元二次方程x 2―22x ―6=0的根.很明显,根据我们所学习惯,首选方法是十字相乘法.(法一)因式分解,得 (x -32)(x +2)=0,解得, x 1=32, x 2=- 2.当然,利用十字相乘法很难凑数时,我们就会选用求根公式法.(法二) a =1,b =-22,c =-6,∴ b 2-4ac =8+24=32,∴ x =-b ±b 2-4ac 2a =22±422=2±22, 于是有 x 1=32, x 2=- 2.结合以上两种方法,我们发现,十字相乘法计算速度快,但是凑数的过程十分灵活,若每一个系数都是整数,且满足x2-(x1+x2)x+x1x2=0形式的方程可以很快算出来,但如果系数是分数、根式我们发现利用这种方法解方程是十分困难的,而且这种方法并不是对一切一元二次方程都适用. 而利用求根公式解一元二次方程时,虽然是一种万能的方法,但有时会给我们带来无比的计算量. 那有什么方法既可以减少计算量,使运算变得简单快捷,同时又可以用来解一切的一元二次方程呢?接下来,我们看以下解法.(法三)已知方程x2―22x―6=0,根据韦达定理有x1+x2=22,x1x2=―6.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=2+a,x2=2-a,(满足条件x1+x2=22)且(2+a)(2-a)=―6. (满足条件x1x2=―6)于是有2-a2=―6,则a2=8,因此a=2 2∴x1=2+22=32,x2=2-22=- 2.上述解法中a取正取负并不影响计算的最终结果,为了方便,习惯上可以假定a为正数. 观察以上解法,我们可以发现,这种解法并不像十字相乘法需要有凑数的灵感,也不像求根公式法会带来无比的计算量,反而还结合两者的优点,计算快捷且万能通用. 当然我们也可以看以下例子.例1:解方程x2―6x―25=0,根据韦达定理有x1+x2=6,x1x2=―25.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=3+a,x2=3-a,(满足条件x1+x2=6)且(3+a)(3-a)=―25. (满足条件x1x2=―25)于是有9-a2=―25,则a2=34,因此a=34∴x1=3+34,x2=3-34.例2:解方程x2+24x―63=0,根据韦达定理有x1+x2=-24,x1x2=―63.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=-12+a,x2=-12-a,(满足条件x1+x2=-24)且(-12+a)(-12-a)=―63. (满足条件x1x2=―63)于是有144-a2=―63,则a2=207,因此a=207∴x1=-12+207,x2=-12-207.例3:解方程x2―14x+48=0,根据韦达定理有x1+x2=14,x1x2=48.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=7+a,x2=7-a,(满足条件x1+x2=14)且(7+a)(7-a)=48. (满足条件x1x2=48)于是有49-a2=48,则a2=1,因此a=1∴x1=7+1=8,x2=7-1=6.例4:解方程x2+18x+40=0,根据韦达定理有x1+x2=-18,x1x2=40.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=-9+a,x2=-9-a,(满足条件x1+x2=-18)且 (-9+a )(-9-a )=40 (满足条件x 1x 2=40)于是有81-a 2=40, 则a 2=41, 因此a =41∴ x 1=-9+41, x 2=-9-41.通过以上4个例子,我们可以熟悉,若二次项系数为1时,利用韦达定理解一元二次方程的流程. 实际上当一元二次方程二次项系数不为1时,我们也可以离此流程解一元二次方程. 如例5:解方程2x 2+9x ―5=0,(法一)根据韦达定理有x 1+x 2=-92,x 1x 2=―52.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得x 1=-94+a , x 2=-94-a , (满足条件x 1+x 2=-92)且 (-94+a )(-94-a )=―52. (满足条件x 1x 2=―52)于是有 8116-a 2=―52, 则a 2=12116, 因此a =114∴ x 1=-94+114=12, x 2=-94-114=-5.(法二)a =2,b =9,c =-5,∴ b 2-4ac =81+40=121,∴ x =-b ±b 2-4ac 2a=9±114, 于是有x 1=12, x 2=-5.当然,当二次项系数不为1时,运用韦达定理或求根公式解方程的计算量差不太多,因此当系数都是整数、分数时可根据实际情况讨论;若系数出现根式可考虑用韦达定理.。
二次方程的根与系数(韦达定理)考点一:一元二次方程根的判别式1.一元二次方程根的判别式一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 中,ac b 42-叫做一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 的根的判别式,通常用“∆”来表示,即ac b 42-=∆(1)当△>0时,一元二次方程有2个不相等的实数根;(2)当△=0时,一元二次方程有2个相等的实数根;(3)当△<0时,一元二次方程没有实数根.要点诠释: 利用根的判别式判定一元二次方程根的情况的步骤:①把一元二次方程化为一般形式;②确定的值;③计算ac b 42-的值;④根据的符号判定方程根的情况.2.一元二次方程根的判别式的逆用在方程中,(1)方程有两个不相等的实数根﹥0;(2)方程有两个相等的实数根=0;(3)方程没有实数根﹤0. 例:1.已知关于x 的一元二次方程x 2+bx+b ﹣1=0有两个相等的实数根,则b 的值是 。
2、若方程(x -2)2=a -4有实数根,则a 的取值范围是________3、若一元二次方程(1–2k)x 2 + 12x –10=0有实数根, 则K 的最大整数值为_______4、已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,求的取值范围;5、当m 为何值时,关于x 的方程01)1(2)4(22=+++-x m x m有实根。
6、已知关于x 的方程x k x k 2211410-+++=(),k 取什么值时,方程有两个实数根?考点二:一元二次方程的根与系数的关系c b a .,ac b 42-()002≠=++a c bx ax ⇒ac b 42-⇒ac b 42-⇒ac b 42-1.一元二次方程的根与系数的关系如果一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 的两个实数根是21x x ,,那么12x +x =___ ______,12x x =_____ ___.注意它的使用条件为a ≠0, Δ≥0.一元二次方程的根与系数的关系的应用(1)验根.不解方程,利用根与系数的关系可以检验两个数是不是一元二次方程的两个根;(2)已知方程的一个根,求方程的另一根及未知系数;(3)不解方程,可以利用根与系数的关系求关于x 1、x 2的对称式的值.此时,常常涉及代数式的一些重要变形;如:①222121212()2x x x x x x +=+-; ②12121211x x x x x x ++=; ③; ④2221121212x x x x x x x x ++=2121212()2x x x x x x +-=; ⑤22121212()()4x x x x x x -=+-; ⑥22212121222222121212()211()x x x x x x x x x x x x ++-+==例:1如果x x 12、是方程x x 2720-+=的两个根,那么x x 12+=____________。
利用韦达定理求一元二次方程的根一、关于韦达定理的性质1. 韦达定理:假设一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a. 2. 推导:(法一)根据一元二次方程的求根公式x =-b ±b 2-4ac 2a不妨假设 x 1=-b +b 2-4ac 2a , x 2=-b -b 2-4ac 2a不难得出 x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a. (法二)若一元二次方程的两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 a (x -x 1)(x -x 2)=0 (a ≠0) (双根式) 按照x 的次数降幂排列,得 ax 2-a (x 1+x 2)x +ax 1x 2=0对比一元二次方程的一般式ax 2+bx +c =0,得b =-a (x 1+x 2),c =ax 1x 2,∴ x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a. 3. 推论:(一)当二次项系数为1时,即一元二次方程满足x 2+px +q =0的形式假设方程的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-p ,x 1x 2=q .(二)已知一元二次方程两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 x 2-(x 1+x 2)x +x 1x 2=0. 4. 实质:韦达定理告诉了我们一元二次方程的根与系数的关系.二、利用韦达定理求一元二次方程的根例如,求一元二次方程x 2―22x ―6=0的根.很明显,根据我们所学习惯,首选方法是十字相乘法.(法一)因式分解,得(x-32)(x +2)=0,解得,x1=32,x2=- 2.当然,利用十字相乘法很难凑数时,我们就会选用求根公式法.(法二)a=1,b=-22,c=-6,∴b2-4ac=8+24=32,∴x=-b±b2-4ac2a=22±422=2±22,于是有x1=32,x2=- 2.结合以上两种方法,我们发现,十字相乘法计算速度快,但是凑数的过程十分灵活,若每一个系数都是整数,且满足x2-(x1+x2)x+x1x2=0形式的方程可以很快算出来,但如果系数是分数、根式我们发现利用这种方法解方程是十分困难的,而且这种方法并不是对一切一元二次方程都适用. 而利用求根公式解一元二次方程时,虽然是一种万能的方法,但有时会给我们带来无比的计算量. 那有什么方法既可以减少计算量,使运算变得简单快捷,同时又可以用来解一切的一元二次方程呢?接下来,我们看以下解法.(法三)已知方程x2―22x―6=0,根据韦达定理有x1+x2=22,x1x2=―6.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=2+a,x2=2-a,(满足条件x1+x2=22)且(2+a)(2-a)=―6. (满足条件x1x2=―6)于是有2-a2=―6,则a2=8,因此a=22∴x1=2+22=32,x2=2-22=- 2.上述解法中a取正取负并不影响计算的最终结果,为了方便,习惯上可以假定a为正数. 观察以上解法,我们可以发现,这种解法并不像十字相乘法需要有凑数的灵感,也不像求根公式法会带来无比的计算量,反而还结合两者的优点,计算快捷且万能通用. 当然我们也可以看以下例子.例1:解方程x2―6x―25=0,根据韦达定理有x1+x2=6,x1x2=―25.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x=3+a,x2=3-a,(满足条件x1+x2=6)1且(3+a)(3-a)=―25. (满足条件x1x2=―25)于是有9-a2=―25,则a2=34,因此a=34∴x1=3+34,x2=3-34.例2:解方程x2+24x―63=0,根据韦达定理有x1+x2=-24,x1x2=―63.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x=-12+a,x2=-12-a,(满足条件x1+x2=-24)1且(-12+a)(-12-a)=―63. (满足条件x1x2=―63)于是有144-a2=―63,则a2=207,因此a=207∴x1=-12+207,x2=-12-207.例3:解方程x2―14x+48=0,根据韦达定理有x1+x2=14,x1x2=48.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x=7+a,x2=7-a,(满足条件x1+x2=14)1且(7+a)(7-a)=48. (满足条件x1x2=48)于是有49-a 2=48, 则a 2=1, 因此a =1∴ x 1=7+1=8, x 2=7-1=6.例4:解方程x 2+18x +40=0,根据韦达定理有x 1+x 2=-18,x 1x 2=40.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得 x 1=-9+a , x 2=-9-a , (满足条件x 1+x 2=-18)且 (-9+a )(-9-a )=40 (满足条件x 1x 2=40)于是有81-a 2=40, 则a 2=41, 因此a =41∴ x 1=-9+41, x 2=-9-41.通过以上4个例子,我们可以熟悉,若二次项系数为1时,利用韦达定理解一元二次方程的流程. 实际上当一元二次方程二次项系数不为1时,我们也可以离此流程解一元二次方程. 如例5:解方程2x 2+9x ―5=0,(法一)根据韦达定理有x 1+x 2=-92,x 1x 2=―52. 在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得x 1=-94+a , x 2=-94-a , (满足条件x 1+x 2=-92) 且 (-94+a )(-94-a )=―52. (满足条件x 1x 2=―52) 于是有 8116-a 2=―52, 则a 2=12116, 因此a =114∴ x 1=-94+114=12, x 2=-94-114=-5. (法二)a =2,b =9,c =-5,∴ b 2-4ac =81+40=121,∴ x =-b ±b 2-4ac 2a =9±114,于是有x 1=12, x 2=-5. 当然,当二次项系数不为1时,运用韦达定理或求根公式解方程的计算量差不太多,因此当系数都是整数、分数时可根据实际情况讨论;若系数出现根式可考虑用韦达定理.。
利用韦达定理求一元二次方程的根------------------------------------------作者------------------------------------------日期利用韦达定理求一元二次方程的根一、关于韦达定理的性质1. 韦达定理:假设一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .2. 推导:(法一)根据一元二次方程的求根公式x =-b ±b 2-4ac 2a不妨假设 x 1=-b +b 2-4ac 2a , x 2=-b -b 2-4ac 2a不难得出 x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .(法二)若一元二次方程的两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 a (x -x 1)(x -x 2)=0 (a ≠0) (双根式)按照x 的次数降幂排列,得 ax 2-a (x 1+x 2)x +ax 1x 2=0对比一元二次方程的一般式ax 2+bx +c =0,得b =-a (x 1+x 2),c =ax 1x 2,∴ x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .3. 推论:(一)当二次项系数为1时,即一元二次方程满足x 2+px +q =0的形式假设方程的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-p ,x 1x 2=q .(二)已知一元二次方程两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 x 2-(x 1+x 2)x +x 1x 2=0.4. 实质:韦达定理告诉了我们一元二次方程的根与系数的关系.二、利用韦达定理求一元二次方程的根例如,求一元二次方程x 2―22x ―6=0的根.很明显,根据我们所学习惯,首选方法是十字相乘法.(法一)因式分解,得 (x-32)(x+2)=0,解得,x1=32,x2=- 2.当然,利用十字相乘法很难凑数时,我们就会选用求根公式法. (法二)a=1,b=-22,c=-6,∴b2-4ac=8+24=32,∴x=-b±b2-4ac2a=22±422=2±22,于是有x1=32,x2=- 2.结合以上两种方法,我们发现,十字相乘法计算速度快,但是凑数的过程十分灵活,若每一个系数都是整数,且满足x2-(x1+x2)x+x1x2=0形式的方程可以很快算出来,但如果系数是分数、根式我们发现利用这种方法解方程是十分困难的,而且这种方法并不是对一切一元二次方程都适用. 而利用求根公式解一元二次方程时,虽然是一种万能的方法,但有时会给我们带来无比的计算量. 那有什么方法既可以减少计算量,使运算变得简单快捷,同时又可以用来解一切的一元二次方程呢?接下来,我们看以下解法.(法三)已知方程x2―22x―6=0,根据韦达定理有x1+x2=22,x1x2=―6.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=2+a,x2=2-a,(满足条件x1+x2=22)且 (2+a)(2-a)=―6. (满足条件x1x2=―6)于是有2-a2=―6,则a2=8,因此a=2 2∴x1=2+22=32,x2=2-22=- 2.上述解法中a取正取负并不影响计算的最终结果,为了方便,习惯上可以假定a为正数. 观察以上解法,我们可以发现,这种解法并不像十字相乘法需要有凑数的灵感,也不像求根公式法会带来无比的计算量,反而还结合两者的优点,计算快捷且万能通用. 当然我们也可以看以下例子.例1:解方程x2―6x―25=0,根据韦达定理有x1+x2=6,x1x2=―25.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=3+a,x2=3-a,(满足条件x1+x2=6)且 (3+a)(3-a)=―25. (满足条件x1x2=―25)于是有9-a2=―25,则a2=34,因此a=34∴x1=3+34,x2=3-34.例2:解方程x2+24x―63=0,根据韦达定理有x1+x2=-24,x1x2=―63.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=-12+a,x2=-12-a,(满足条件x1+x2=-24)且 (-12+a)(-12-a)=―63. (满足条件x1x2=―63)于是有144-a2=―63,则a2=207,因此a=207∴x1=-12+207,x2=-12-207.例3:解方程x2―14x+48=0,根据韦达定理有x 1+x 2=14,x 1x 2=48.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得x 1=7+a , x 2=7-a , (满足条件x 1+x 2=14)且 (7+a )(7-a )=48. (满足条件x 1x 2=48)于是有49-a 2=48, 则a 2=1, 因此a =1∴ x 1=7+1=8, x 2=7-1=6.例4:解方程x 2+18x +40=0,根据韦达定理有x 1+x 2=-18,x 1x 2=40.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得x 1=-9+a , x 2=-9-a , (满足条件x 1+x 2=-18)且 (-9+a )(-9-a )=40 (满足条件x 1x 2=40)于是有81-a 2=40, 则a 2=41, 因此a =41∴ x 1=-9+41, x 2=-9-41.通过以上4个例子,我们可以熟悉,若二次项系数为1时,利用韦达定理解一元二次方程的流程. 实际上当一元二次方程二次项系数不为1时,我们也可以离此流程解一元二次方程. 如例5:解方程2x 2+9x ―5=0,(法一)根据韦达定理有x 1+x 2=-92,x 1x 2=―52. 在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得x 1=-94+a , x 2=-94-a , (满足条件x 1+x 2=-92)且 (-94+a )(-94-a )=―52. (满足条件x 1x 2=―52)于是有 8116-a 2=―52, 则a 2=12116, 因此a =114∴x1=-94+114=12,x2=-94-114=-5.(法二)a=2,b=9,c=-5,∴b2-4ac=81+40=121,∴x=-b±b2-4ac2a=9±114,于是有x1=12,x2=-5.当然,当二次项系数不为1时,运用韦达定理或求根公式解方程的计算量差不太多,因此当系数都是整数、分数时可根据实际情况讨论;若系数出现根式可考虑用韦达定理.。
一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)求代数式的值 求待定系数 一元二次 韦达定理 应用 构造方程方程的求 解特殊的二元二次方程组 根公式 二次三项式的因式分解【内容分析】韦达定理:对于一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠,如果方程有两个实数根12,x x ,那么1212,b cx x x x a a+=-=说明:(1)定理成立的条件0∆≥ (2)注意公式重12bx x a+=-的负号与b 的符号的区别 根系关系的三大用处 (1)计算对称式的值例 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 -.说明: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 -=+-, 2121212||()4x x x x 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.【课堂练习】1.设x 1,x 2是方程2x 2-6x +3=0的两根,则x 12+x 22的值为_________2.已知x 1,x 2是方程2x 2-7x +4=0的两根,则x 1+x 2= ,x 1·x 2= ,(x 1-x 2)2=3.已知方程2x 2-3x+k=0的两根之差为212,则k= ;4.若方程x 2+(a 2-2)x -3=0的两根是1和-3,则a= ;5.若关于x 的方程x 2+2(m -1)x+4m 2=0有两个实数根,且这两个根互为倒数,那么m 的值为 ;6. 设x 1,x 2是方程2x 2-6x+3=0的两个根,求下列各式的值: (1)x 12x 2+x 1x 22(2) 1x 1 -1x 27.已知x 1和x 2是方程2x 2-3x -1=0的两个根,利用根与系数的关系,求下列各式的值:2221x 1x 1(2)构造新方程理论:以两个数为根的一元二次方程是。
第二讲 一元二次方程实数根与韦达定理
一 知识要点
实系数一元二次方程:20(0)ax bx c a ++=≠的两个根为12,x x
1. 根的判别式
2. 韦达定理
二. 例题解析
例1.已知方程220()x x m m R --=∈没有实根,试判断关于x 的方程 ()()222212110x mx m x +++-+=有无实根.
例2.k 为何值时,关于x 的方程()22241210x k x k -++-=
(1)有两个不相等的实根;
(2)有两个相等的实根;
(3)没有实数根
例3.方程:()()2212110a x a x --++=只有一个实根,求a 的值
例4.设关于x 的方程:2222(1)(3442)0x a x a ab b ++++++=有实根,求实数,a b 的值。
例5.已知12,x x 是方程22310x x --=的根,求223321121212
,,,x x x x x x x x +++ 12221211,x x x x +-的值;
例6若方程2(32)0x x a +--=的两个实根分别为12,x x ,下就根的取值范围,分别求实数a 的取值范围
(1)两实根均大于0;
(2)两实根均小于0;
(3)两实根一个大于0,一个小于0;
(4)两实根均大于1;
(5)两实根均小于1;
(6)两实根一个大于1,一个小于1;
例7 已知方程2520,x x +-=作一个新的一元二次方程,使它的根分别是已知方程各根的立方的倒数。
例8.已知a 为实数,解关于x 的方程10x x a ++=
例9.已知方程42280x mx ++=的四个根均为整数,求m 的值及方程的根。
例10.对自然数,n 设关于x 的二次方程22(21)0x n x n +++=的两根为,n n αβ,求下式的值:
()()()33442020
1111(1)1(1)1(1)αβαβαβ+++++++++
课后练习:
1.当k 为何值时,关于x 的方程()234210k x kx k +-+-=的两个根异号且负根的绝对值大于正根?
2.已知x 的二次方程2240x kx k -+-=
(1)当k 为何值时,方程有两个正根;
(2)当k 为何值时,方程只有一个正根;
3.关于x 的一元二次方程2222x mx x m -=--有两个不相等实根,并且两根平方和是35,则m 的值是
4.求作一个一元二次方程,使其根分别是方程2310x x +-=两根的倒数的三次方;
5.已知二次函数2y ax bx c =++和一次函数y bx =-,其中,,a b c 满足a b c >>,且 ()0,,a b c a b c R ++=∈。
求证:两函数的图像交于两个不同点A 、B 。
答案:
1.30k -<<
2.(1)23
k <≤ (2)22k -<≤ 3.3m =- 4.23610x x --=。