实系数一元二次方程
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实系数一元二次方程
实系数一元二次方程
一元二次方程(又称“二次多项式方程”)是指一个等式的次数较高,且只包含一个未知数的方程。
在一元二次方程中,自变量有且只有一个,称为一元二次函数,即 y=ax2+bx+c(a≠ 0)。
解一元二次方程的方法主要有三种:
1、因式分解法
因式分解法是一种常用方法,只要把方程改为一种可以分解的形式,便可以得到解。
步骤:
(1)首先,将一元二次方程化为相当于 0 的形式。
(2)把一元二次方程转换为包含两个未知数的多项式形式:
ax2+bx+c=d。
(3)用因数分解的方法把 d 分解成两个实数的乘积:d=e·f。
(4)将 ae 和 bf 分别作为新的因式,并同时入方程,即:
ax2+bx+c=ae+bf,再把此多项式撤分,可得 x 的解。
2、求根公式法
求根公式法是通过特定的公式来求解方程的一种方法,只有在一元二次方程系数为实数时才适用,其求根公式为:
x1= -b+√(b2-4ac) /2a
x2= -b-√(b2-4ac) /2a
3、图解法
图解法也是一个求一元二次方程解的方法,也是利用函数图像来分析一元二次方程解的方法,即将方程图像化,通过图像中的拐点、凹点及相关函数曲线的性质来分析、计算方程的解。
实系数一元二次方程知识点:1.实系数一元二次方程虚根求根公式;2.实系数一元二次方程虚根与系数的关系;3.12ω=-+的应用;4.实系数一元高次方程的求解;5.综合应用;教学过程:1.实系数一元二次方程求根公式:设一元二次方程20(0,,,)ax bx c a a b c R ++=≠∈2.设方程31x =的一个虚根为122ω=-+,则有:3.实系数一元n 次方程的解的规律:例1.解下列方程:(1)2230x +=;(2)23320x x -+-=;(3)210x x ++=;例2.设32i +是方程220,,x bx c b c R ++=∈的一个根,求,b c 的值;例3.设,αβ是方程2230x x -+=的两个根,则:22αβ+= ;11αβ+= ;βααβ+= ; 33αβ+= ;||αβ-= ;例4.设m R ∈,一元二次方程20x x m ++=的两个根为,αβ,且||3αβ-=。
(1)若x R ∈,求实数m 的值;(2)若x C ∈,求实数m 的值;例5.已知关于x 的实系数方程2230x kx k k ++-=有一个模为1的复数根,求实数k 的值。
例6.设2i +是方程4322250x x ax bx -+++=的一个根,求实数,a b 的值,及方程的其它根。
例7.已知,αβ是实系数一元二次方程20ax bx c ++=的两个虚根,且,求αβ的值;作业:1.在复数集中因式分解:(1)2243x x -+;(2)21x x -+-;(3)322x x -+;2.(1)设两个数的和为4,积为6,求这两个数;(2)设两个数的差为4,积为6,求这两个数;3.设m R ∈,一元二次方程2236(1)10x m x m --++=的两个根为,αβ,且。
求m 的值;4.已知关于x 的方程2(21)20,x a x a a R -+++=∈有虚数根,是否存在实数a 使得虚数根的立方是实数?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由。
高二数学春季班(教师版)一、复数的平方根与立方根 1.复数的平方根的定义若复数1z ,2z 满足212z z =,则称1z 是2z 的平方根.2.复数的平方根的求法2()(,,,)a bi c di a b c c +=+∈R即利用复数相等,把复数平方根问题转化为实数方程组来求. 3.复数的平方根的性质复数(0)z z ≠总有两个平方根1z ,2z ,且120z z +=(见图1). 4.复数的立方根的定义类似的,若复数1z ,2z 满足312z z =,则称1z 是2z 的立方根.5.1的立方根设复数12ω=-+,则21,,ωω都是1的立方根. 6.ω的性质 ①210ωω++=, ②31ω=,③212ωω==-. 可运用这些性质化简相关问题(见图2). 7.其他有用结论2(1)2i i -=-,2(1)2i i +=二、实系数一元二次方程实系数一元二次方程20(,,,0)ax bx c a b c a ++=∈≠R 中的24b ac ∆=-为根的判别式,那么(1)0∆>⇔方程有两个不相等的实根2b a-±;复数的方根与实系数一元二次方程知识梳理(2)0∆=⇔方程有两个相等的实根2b a-; (3)0∆<⇔,在(3)的情况下,方程的根与系数关系(韦达定理)仍然成立. 求解复数集上的方程的方法:(1)设(,)z x yi x y =+∈R 化归为实数方程来解决(化归思想).(2)把z 看成一个未知数(而不是实部和虚部两个未知数),用复数的性质来变形(整体思想). (3)对二次方程,直接用一元二次方程的求根公式(公式法).三、常见几何图形的复数表达式复数1z ,2z 为定值,且12z z ≠.(1)线段12Z Z 的中垂线方程:12||||z z z z -=-; (2)以1Z 为圆心,半径为r 的圆方程:1||z z r -=; (3)以1Z 、2Z 为焦点,长轴长为2(0)a a >的椭圆方程:12||||2z z z z a -+-=(其中12||2z z a -<); (4)以1Z 、2Z 为焦点,实轴长为2(0)a a >的双曲线方程:12||||||2z z z z a ---=(其中12||2z z a ->).1、复数的平方根与立方根 【例1】求4-及86i -的平方根.【难度】★【答案】4-的平方根为2i 或2i -;86i -的平方根为3i -或3i -+ 【例2】计算:(112112(1)22i i i ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭;(2)50820028)i +-++⎝⎭. 【难度】★★【答案】(1)513;(2)247+【例3】记12ω=-,求1ωω+,221ωω+. 【难度】★★ 【答案】11ωω+=-,2211ωω+=-【例4】已知等比数列123,,,,n z z z z ,其中11z =,2z x yi =+,3z y xi =+(,,0x y x ∈>R ).(1)求,x y 的值; (2)试求使1230n z z z z ++++=的最小正整数n ;(3)对(2)中的正整数n ,求123n z z z z 的值.【难度】★★【答案】(1)12x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩;(2)12n =;(3)1-.【巩固训练】1.复数34i +的平方根是 .例题解析【难度】★ 【答案】(2)i ±+2.计算:(11996= . (2)151512(1)(1)(1)i -+=-+ .【难度】★ 【答案】(1)12-;(2)03.已知ω满足等式210ωω++=.(1)计算4(1)ωω++;304050ωωω++;224(1)(1)ωωωω-+-+;(2)求证:对任意复数u ,有恒等式33233(1)()()3(1)u u u u ωω+++++=+; (3)计算:21n n ωω++,*n ∈N . 【难度】★★【答案】(1)1-;0;4;(2)略;(3)*2**33()1031()032()n n n k k n k k n k k ωω⎧=∈⎪++==-∈⎨⎪=-∈⎩N N N2、复数中的代数式和方程【例5】在复数范围内分解因式:2223x x ++ 【难度】★【答案】22232x x x x ⎛++=-⎝⎭⎝⎭11222x x ⎛⎫⎛⎫-+=+- ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭【例6】复数z 满足方程210z z ++=,求()41z z ++的值 【难度】★★【答案】由210z z ++=得,21102z w z w w w ==-+=∴++=或 所以原式()()4428211w w ww w w w w =++=-+=+=+=-【巩固训练】1.若虚数z 满足327z =,则32315z z z +++的值为 . 【难度】★★ 【答案】332.,,求的值.【难度】★★【答案】12ω=-时,原式=15-;12ω=-时,原式;3、实系数一元二次方程【例7】已知方程2350()x x m m -+=∈R ,求方程的解. 【难度】★【答案】920m ∆=- 当0∆>时,即920m <时,32x ±=;当0∆=时,即920m =时,32x =; 当0∆<时,即920m >时,32i x =.【例8】已知βα,是实系数一元二次方程02=++c bx ax 的两个虚根,且2αβ∈R ,求βα的值.【难度】★★【答案】∵2αβ∈R ,∴2222ααβαββαβ=⇒=,即330αβ-=∴12αβ=-± 1≠ω13=ω32302ωωω+++【例9】已知12,x x 是实系数方程20x x p ++=的两个根,且满足12||3x x -=,求实数p 的值. 【难度】★★ 【答案】14p ∆=-, (1)当0∆≥时,即14p ≤时,12,x x 是实根,∴12||3x x -==,即32p =⇒=-; (2)当0∆<时,即14p >时,12,x x 是共轭虚根,设1(,)x a bi a b =+∈R ,则2x a bi =-, ∴123|||2|2||32x x bi b b -===⇒=±,由1221x x a +==-,得12a =-.从而21215||2p x x x ===.综上,2p =-或52.【例10】已知,αβ是实系数一元二次方程230x mx -+=的两个根,求||||αβ+的值. 【难度】★★【答案】212m ∆=-,(1)当0∆≥时,即m ≥m ≤-30αβ=>,∴||||||||m αβαβ+=+=; (2)当0∆<时,即m -<<||||2||αβα+===.【例11】已知复数12,z z 满足1||2z =,2||1z =,12||2z z -=,求12z z . 【难度】★★【答案】212121211121222||()()4z z z z z z z z z z z z z z -=--=⋅-⋅-⋅+⋅=, ∴12121z z z z ⋅+⋅=, ∴122211211z zz z z z z z ⋅⋅+⋅⋅=, ∴122141z zz z +=. 令12z t z =,则141t t+=,∴240t t -+=,∴122t =±,即12122z i z =±.【例12】(1)方程20()x px k p -+=∈R 有一个根为12i +,求实数k 的值; (2)方程240x x k -+=有一个根为12i +,求k 的值. 【难度】★【答案】(1)由题意:另一个根为12i -,∴(12)(12)5k i i =+-=; (2)由题意2(12)4(12)074i i k k i +-++=⇒=+.【例12】关于x 的方程2(2i)i 0x a b x a b --+-=有实根,且一个根的模是2,求实数a 、b 的值. 【难度】★★【答案】设()t t ∈R 是方程的一实根,则2(2)()i 0t at a bt b -++-=.则220,0t at a bt b ⎧-+=⎨-=⎩.(1)当0b =时,此方程为220x ax a -+=. ①有实根,0∆≥即1a ≥或0a ≤.当根为2时,440a a -+=.得43a =. 当根为2-时,440a a ++=.得45a =-.②有一对共轭虚根即01a <<.模为2,即有4a =(舍).(2)当0b ≠时,则1t =,此时1a =.又因为模为2,所以b =所以4,30a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩或4,50a b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩或1,a b =⎧⎪⎨=⎪⎩1,a b =⎧⎪⎨=⎪⎩【巩固训练】1.下列命题在复数集中是否正确?为什么?(1)若,,a b c ∈R ,0a ≠,且240b ac -≥,则方程20ax bx c ++=有两个实数根;(2)若,,a b c ∈R ,0a ≠,且12,x x 是方程20ax bx c ++=的两个根,则12b x x a +=-,12cx x a=; (3)若,,a b c ∈R ,0a ≠,且12,x x 是方程20ax bx c ++=的两个根,则221212||()x x x x -=-;(4)若,,a b c ∈R ,0a ≠,且α是方程20ax bx c ++=的根,则α也是方程的根. 【难度】★★ 【答案】(1)、(2)、(4)正确,(3)不正确2.若12,x x 为方程270x x -+=的两个根,则212||x x -= .【难度】★★ 【答案】273.已知,0x y ≠且,求20092009()(x y x y x y+++的值. 【难度】★★【答案】14.关于x 的方程222(31)10x m x m --++=的两根为αβ、,且||||3αβ+=,求实数m 的值. 【难度】★★【答案】53m =-或2m =5.设αβ、为方程220x x t ++=,(t ∈R )的两个根,()||||f t αβ=+, (1)求()f t 的解析式;(2)证明关于t 的方程()f t m =,当2m >时恰有两个不等的根,且两根之和为定值. 【难度】★★【答案】(1)0()2,010t f t t t ⎧<⎪=<≤⎨⎪<⎩...(2)证明:函数()y f t =的图像关于直线12t =对称(证略) 当(1,)t ∈+∞时,()f t 为增函数,且()(2,)f t ∈+∞;022=++y xy x当(,0)t ∈-∞时,()f t 为减函数,且()(2,)f t ∈+∞.所以当2m >,方程()f t m =在区间(1,)+∞上有唯一解1t ,在区间(,0)-∞上也有唯一解2t , 则121212t t +=⨯=.4、复数方程综合问题【例13】关于x 的二次方程2120x z x z m +++=中,1z ,2z ,m 都是复数,且21241620z z i -=+,设这个方程的两个根α、β满足||αβ-=||m 的最大值和最小值. 【难度】★★【答案】根据韦达定理有12z z mαβαβ+=-⎧⎨=+⎩∵22212()()444z z m αβαβαβ-=+-=-- ∴2212|()||4(4)|28m z z αβ-=--=.∴2121|(4)|74m z z --=,即|(45)|7m i -+=, 这表明复数m 在以(4,5)C 为圆心,7为半径的圆周上,∴max ||7m =min ||7m =当5001,150log 22m t m t >⎧⎪<<⎨<-⎪⎩即2log 215050m t -<<.【例14】已知22016220160122016(1)x x a a x a x a x ++=++++,试求0362016a a a a ++++的值。
第16讲 复数的几何意义和实系数一元二次方程知识梳理一、理解复数的几何意义(1)复平面的有关概念:实轴是x 轴,虚轴是y 轴;与复数(,)z a b i a b R =+∈ 一一对应的点是(,)a b ; 非零复数22(,,0)z a bi a b R a b =+∈+≠与复平面上自原点出发以点(,)Z a b 为终点的向量OZ 一一对应;复数模的几何意义是:复数对应复平面上的点到原点的距离.二、实系数一元二次方程实系数一元二次方程20(,,,0)ax bx c a b c a ++=∈≠R 中的24b ac ∆=-为根的判别式,那么(1)0∆>⇔方程有两个不相等的实根2b a-;(2)0∆=⇔方程有两个相等的实根2b a-; (3)0∆<⇔方程有两个共轭虚根2b a-±,在(3)的情况下,方程的根与系数关系(韦达定理)仍然成立. 求解复数集上的方程的方法:(1)设(,)z x yi x y =+∈R 化归为实数方程来解决(化归思想).(2)把z 看成一个未知数(而不是实部和虚部两个未知数),用复数的性质来变形(整体思想).(3)对二次方程,直接用一元二次方程的求根公式(公式法).例题解析一、复数的几何意义例1.(2021·上海杨浦区·复旦附中高二期末)若复数1z ,2z 满足123z z ==,12z z +=122z z -的值是______.【答案】【分析】设复数所对应的向量分别为a ,b ,根据123z z ==,12z z +=面向量的模的运算,由2222a b ba ab +++=⋅,得到0a b ⋅=,再由222424a a b a b b --+=⋅求解.【详解】设复数所对应的向量分别为a ,b因为复数1z ,2z 满足123z z ==,12z z += 所以3a =,3b =,32a b +=, 所以222218a a b b a b+⋅+=+=,即0a b ⋅=, 所以a b ⊥, 所以22244524b ba a ab -=⋅-+=,解得352a b -=所以122z z -的值是故答案为:例2.(2021·上海市松江二中高二期末)已知复数z 满足242z i +-=,则1z -的取值范围是__________. 【答案】[]3,7【分析】设(,)z x y =,(,)x y R ∈,由复数z 满足|24|2z i +-=,可得在复平面内点z 表示的是以(2,4)-为圆心,2r为半径的圆.|1|z -表示的是点z 与(1,0)之间的距离,求出圆心与点(1,0)之间的距离d .可得|1|z -的范围是[d r -,]d r +. 【详解】解:设(,)z x y =,(,)x y R ∈, 复数z 满足|24|2z i +-=,∴2,即22(2)(4)4x y ++-=. ∴在复平面内点z 表示的是以(2,4)-为圆心,2r为半径的圆.|1|z -表示的是点z 与(1,0)之间的距离,圆心与点(1,0)之间的距离5d =. 则|1|z -的范围是[d r -,]d r +,即[]3,7. 故答案为:[]3,7.例3.(2021·上海市西南位育中学高二期末)设O 是复平面的原点,满足|||1|z i z -+-=的复数在复平面上所对应的点构成集合M ,在M 中任取不同的两点A 和B ,则AOB ∠的最大值是_____________.【答案】2π【分析】根据|||1|z i z -+-=z 在复平面所表示的轨迹,从而确定集合M ,这样可以确定AOB ∠的最大值.【详解】由|||1|z i z -+-=z 表示在复平面内到(0,1),(1,0)P Q 两点的距,而PQ =z 表示的线段PQ ,因此集合M 是表示线段PQ上的点,如下图所示:显然当2AOB POQ π∠=∠=时,AOB ∠有最大值,最大值为2π. 故答案为:2π 【点睛】本题考查了复数模的几何意义,考查了数形结合,属于基础题.例4.(2021·徐汇区·上海中学高二期末)已知关于x 的方程2430x zx i +++=有实数根,求复数z 的模的最小值.【答案】【分析】根据题意,设x ∈R ,且0x ≠,得到43z x i x x⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭,根据复数模的计算公式,得到z =.【详解】由题意,可设x ∈R ,且0x ≠,则24343x i z x i x x x ++⎛⎫=-=-+- ⎪⎝⎭,832z ==当且仅当2225x x=,即x =故min z =【点睛】本题主要考查求复数模的最值问题,熟记复数模的计算公式,以及基本不等式即可,属于常考题型.例5.已知复数z x yi =+满足22z z i =--,则33x y+的最小值是( )A 、18B 、6C、D、3【难度】★★ 【答案】 B例6.设复数(为虚数单位),若对任意实数,,则实数的取值范围为 . 【难度】★★【答案】[ 【巩固训练】1.若复数z 满足211=-++z z ,则1-+i z 的最小值是 . 【难度】★★ 【答案】12.设O 为坐标原点,已知向量1OZ 、2OZ 分别对应复数1z 、2z ,i a a z )10(5321-++=, 212),()52(12z z R a i a az +∈-+-=若其中是实数,求2z 的值。
微专题11 二次函数根的分布问题【方法技巧与总结】1、实系数一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的实根符号与系数之间的关系 (1)方程有两个不等正根12,x x ⇔212124000b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=->⎪⎪+=->⎨⎪⎪=>⎪⎩(2)方程有两个不等负根12,x x ⇔212124000b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=->⎪⎪+=-<⎨⎪⎪=>⎪⎩(3)方程有一正根和一负根,设两根为12,x x ⇔120cx x a=< 2、一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根的分布问题 一般情况下需要从以下4个方面考虑: (1)开口方向;(2)判别式;(3)对称轴2bx a=-与区间端点的关系;(4)区间端点函数值的正负. 设12,x x 为实系数方程20(0)ax bx c a ++=>的两根,则一元二次20(0)ax bx c a ++=>的根的分布与其限定条件如表所示. 根的分布图像限定条件12m x x <<2()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⎪>⎩ 12x m x <<()0f m <12x x m <<02()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⎪>⎩ 在区间(,)m n 内 没有实根0∆<12120x x m x x m∆==≤=≥或02()0b m a f m ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⎪≥⎩02()0b n a f n ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⎪≥⎩()0()0f m f n ≤⎧⎨≤⎩ Onm yxOnmyxOnm yxOnm yxOnm yx在区间(,)m n内有且只有一个实根()0()0f mf n>⎧⎨<⎩()0()0f mf n<⎧⎨>⎩在区间(,)m n内有两个不等实根2()0()0bm naf mf n∆>⎧⎪⎪<-<⎪⎨⎪>⎪>⎪⎩【题型归纳目录】题型一:正负根问题题型二:根在区间的分布问题题型三:整数根问题题型四:范围问题【典型例题】题型一:正负根问题例1.(2022·河南·郑州市回民高级中学高一阶段练习)已知m为实数,命题甲:关于x的不等式240mx mx+-<的解集为R;命题乙:关于x的方程22200x mx m-++=有两个不相等的负实数根.若甲、乙至少有一个为真命题,求实数m的取值范围为_______.例2.(2022·全国·高一单元测试)关于x的方程2210ax x++=的实数根中有且只有一个负实数根的充要条件为____________.OnmyxOnmyxOnmyx例3.(2022·甘肃·兰化一中高一阶段练习)若一元二次方程2330kx kx k ++-=的两根都是负数,求k 的取值范围为___________.例4.(2022·全国·高一专题练习)已知关于x 的二次方程2(21)210m x mx m +-+-=有一正数根和一负数根,则实数m 的取值范围是_____.例5.(2022·河南·高一阶段练习)(1)若不等式210ax bx +-<的解集是113xx ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭∣,求,a b 的值; (2)若31b a =--,且关于x 的方程210+-=ax bx 有两个不同的负根,求a 的取值范围.例6.(2022·辽宁·沈阳市第八十三中学高一阶段练习)已知1x 、2x 是一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根.(1)若1x 、2x 均为正根,求实数k 的取值范围;(2)是否存在实数k ,使得()()12123222x x x x --=-成立?若存在,求出k 的值;若不能存在,请说明理由.题型二:根在区间的分布问题例7.(2022·全国·高一专题练习)已知一元二次方程x 2+ax +1=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(1,2)内,则实数a 的取值范围为________.例8.(2022·全国·高一课时练习)已知关于x 的方程220x x a -+=. (1)当a 为何值时,方程的一个根大于1,另一个根小于1?(2)当a 为何值时,方程的一个根大于1-且小于1,另一个根大于2且小于3? (3)当a 为何值时,方程的两个根都大于0?例9.(2022·全国·高一专题练习)已知关于x 的一元二次方程2220x ax a -++=,当a 为何值时,该方程:有不同的两根且两根在(1,3)内.例10.(2022·江苏·高一专题练习)已知二次函数()2221R y x tx t t =-+-∈.(1)若该二次函数有两个互为相反数的零点,解不等式22210x tx t -+-≥;(2)若关于x 的方程22210x tx t -+-=的两个实根均大于2-且小于4,求实数t 的取值范围.例11.(2022·全国·高一单元测试)求实数m 的范围,使关于x 的方程()221?260.x m x m +-++= (1)有两个实根,且一个比2大,一个比2小; (2)有两个实根 αβ,,且满足014αβ<<<<; (3)至少有一个正根.例12.(2022·上海市七宝中学高一阶段练习)方程()2271320x a x a a -++--=的一个根在区间()0,1上,另一个根在区间()1,2上,则实数a 的取值范围为___________.例13.(2022·全国·高一专题练习)关于x 的方程()2140x a x --+=在区间[]1,3内有两个不等实根,则实数a 的取值范围是_____.例14.(2022·全国·高一单元测试)方程()2250x a x a --+-=的两根都大于2,则实数a 的取值范围是_____.例15.(2022·全国·高一专题练习)已知关于x 的方程220ax x ++=的两个实根一个小于0,另一个大于1,则实数a 的取值范围是_____.例16.(2022·全国·高一专题练习)已知方程()()22110x a x a a -+++=的两根分别在区间()0,1,()1,3之内,则实数a 的取值范围为______.例17.(2022·上海·高一专题练习)方程2240x ax -+=的两根均大于1,则实数a 的取值范围是_______例18.(2022·湖北·华中师大一附中高一开学考试)关于x 的方程()2290ax a x a +++=有两个不相等的实数根12,x x ,且121x x ,那么a 的取值范围是( ) A .2275a -<<B .25a > C .27a <-D .2011a -<<例19.(2022·全国·高一课时练习)关于x 的方程()22210x m x m +-+-=恰有一根在区间()0,1内,则实数m 的取值范围是( ) A .13,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .12,23⎛⎤ ⎥⎝⎦C .1,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .{}12,6723⎛⎤⋃- ⎥⎝⎦题型三:整数根问题例20.(2022·上海市实验学校高一开学考试)已知12,x 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 ,使得()()12123222x x x x --=-成立?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由;(2)求使12212x x x x +-的值为整数的实数k 的整数值.例21.(2022·上海·高三专题练习)已知,a Z ∈关于x 的一元二次不等式260x x a -+≤的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a 的值之和是( ) A .13 B .18 C .21 D .26例22.(多选题)(2022·全国·高一课时练习)已知a ∈Z ,关于x 的一元二次不等式x 2-6x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数,则a 的值可以是( ) A .5 B .6 C .7 D .9例23.(2022·全国·高一专题练习)若方程()22460x kx x --+=有两个不相等的实根,则k 可取的最大整数值是______.题型四:范围问题例24.(2022·上海·高一专题练习)已知t 是实数,若a ,b 是关于x 的一元二次方程2210x x t -+-=的两个非负实根,则()()2211a b --的最小值是___________.例25.(2022·吉林省实验中学高一阶段练习)设方程240x mx m -+=的两实根分别为12,x x . (1)当1m =时,求1211+x x 的值;(2)若120,0x x >>,求实数m 的取值范围及124x x +的最小值.例26.(2022·北京海淀·高一期末)已知函数()22f x x bx c =++(b ,c 为实数),()()1012f f -=.若方程()0f x =有两个正实数根1x ,2x ,则1211+x x 的最小值是( ) A .4 B .2C .1D .12例27.(2022·江苏·高一)已知关于x 的方程230x kx k -++=有两个正根,那么两个根的倒数和最小值是( ) A .-2 B .23C .89D .1例28.(2022·上海·华师大二附中高一期中)已知实数a b <,关于x 的不等式()210x a b x ab -+++<的解集为()12,x x ,则实数a 、b 、1x 、2x 从小到大的排列是( ) A .12a x x b <<< B .12x a b x <<< C .12a x b x <<< D .12x a x b <<<例29.(2022·福建厦门·高一期末)已知函数()()11f x x x a =-⋅--,a R ∈. (1)若0a =,解不等式()1f x <;(2)若函数()f x 恰有三个零点1x ,2x ,3x ,求123111x x x ++的取值范围. 【过关测试】一、单选题 1.(2022·江苏·高一专题练习)已知p :a m <(其中R a ∈,m ∈Z ),q :关于x 的一元二次方程2210ax x ++=有一正一负两个根.若p 是q 的充分不必要条件,则m 的最大值为( ) A .1B .0C .1-D .22.(2022·江苏·高一专题练习)已知方程2(2)50x m x m +-+-=有两个不相等的实数根,且两个实数根都大于2,则实数m 的取值范围是( ) A .(5,4)(4,)--+∞ B .(5,)-+∞ C .(5,4)--D .(4,2)(4,)--+∞3.(2021·北京·北师大实验中学高一期中)设方程2610x x -+=的两个不等实根分别为12,x x ,则12||x x -=( ) A .3B .6C .22D .424.(2021·江苏·高一课时练习)设a 为实数,若方程220x ax a -+=在区间(1,1)-上有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( ). A .(,0)(1,)-∞⋃+∞ B .(1,0)-C .1,03⎛⎫- ⎪⎝⎭D .1,0(1,)3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭5.(2022·全国·高一课时练习)一元二次方程()22100ax x a ++=≠有一个正实数根和一个负实数根的一个充分不必要条件是( ) A .0a <B .0a >C .1a <-D .2a <6.(2021·四川·树德中学高一阶段练习)设集合{}2320A x x x =-+<,集合{}2210B x ax x =--=,若A B ⋂≠∅,则实数a 的取值范围是( ) A .34,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .5,34⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .(1,)+∞7.(2022·全国·高一课时练习)要使关于x 的方程()22120x a x a +-+-=的一根比1大且另一根比1小,则实数a 的取值范围是( ) A .{}12a a -<< B .{}21a a -<< C .{}2a a <-D .{}1a a >8.(2021·甘肃·天水市第一中学高一阶段练习)已知一元二次方程2(1)10()x m x m Z +++=∈有两个实数根1x ,2x ,且12013x x <<<<,则m 的值为( )A .4-B .5-C .6-D .7-二、多选题9.(2022·江苏南通·高一开学考试)已知不等式20(0)x ax b a ++>>的解集是{}|x x d ≠,则下列四个结论中正确的是( ). A .24a b =B .若不等式2+x ax b c +<的解集为(3,1)-,则7a b c ++=C .若不等式20x ax b +-<的解集为12(,)x x ,则120x x >D .若不等式2x ax b c 的解集为12(,)x x ,且12||4x x -=,则4c =10.(2021·江苏·海安高级中学高一阶段练习)一元二次方程240x x m -+=有正数根的充分不必要条件是( ) A .4m =B .5m =C .1m =D .12=-m11.(2022·湖南湖南·高一期末)若方程220x x λ++=在区间()1,0-上有实数根,则实数λ的取值可以是( ) A .3-B .18C .14D .112.(2021·全国·高一专题练习)已知关于x 的方程()230x m x m +-+=,则下列结论中正确的是( ) A .方程()230x m x m +-+=有一个正根一个负根的充要条件是{}0m m m ∈< B .方程()230x m x m +-+=有两个正实数根的充要条件是{}01m m m ∈<≤C .方程()230x m x m +-+=无实数根的充要条件是{}1m m m ∈> D .当m =3时,方程()230x m x m +-+=的两个实数根之和为0 13.(2021·江苏·高一专题练习)已知一元二次方程()()21102x m x m Z +++=∈有两个实数根12,x x ,且12013x x <<<<,则m 的值为( )A .-2B .-3C .-4D .-5三、填空题14.(2022·安徽省蚌埠第三中学高一开学考试)关于x 的方程210x ax ++=的一根大于1,一根小于1,则a 的取值范围是:__________________.15.(2021·北京师大附中高一期中)若关于x 的一元二次方程2240x ax -+=有两个实根,且一个实根小于1,另一个实根大于2,则实数a 的取值范围是________.16.(2021·上海·复旦附中高一期中)若关于x 的方程220x kx -+=的一根大于-1,另一根小于-1,则实数k 的取值范围为______.17.(2020·上海·高一专题练习)已知集合()(){}2|320,A x x x x x R =-+-≤∈,{}2|120,B x x ax x R =--≤∈,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是______________. 四、解答题18.(2022·全国·高一期中)命题:p 关于x 的方程20x x m ++=有两个相异负根;命题():0,q x ∃∈+∞,2390x mx -+<.(1)若命题q 为假命题,求实数m 的取值范围;(2)若这两个命题有且仅有一个为真命题,求实数m 的取值范围.19.(2022·湖南·高一课时练习)若一元二次方程2570x x a --=的一个根在区间()1,0-内,另一个根在区间()1,2内,求实数a 的取值范围.20.(2021·辽宁·昌图县第一高级中学高一期中)已知()()2213f x x a x =+-+.(1)如果方程()0f x =在()0,3有两个根,求实数a 的取值范围; (2)如果[]1,2x ∃∈,()0f x >成立,求实数a 的取值范围.21.(2021·上海市七宝中学高一阶段练习)设二次函数()2f x ax bx c =++,其中R a b c ∈、、.(1)若()21,94b a c a =+=+,且关于x 的不等式()28200-+<x x f x 的解集为R ,求a 的取值范围; (2)若Z a b c ∈、、,且()()01f f 、均为奇数,求证:方程()0f x =无整数根; (3)若21,21,a b k c k ==-=,当方程()0f x =有两个大于1的不等根时求k 的取值范围.。
13.6实系数一元二次方程成功的要领(学习要求):1.在复数集中,会判别实系数一元二次方程解的情况,并能熟练地求解实系数一元二次方程。
2.在复数集中,实系数一元二次方程根与系数的关系仍然成立。
实系数一元二次方程在判别式∆<0时,方程的根是一对共轭虚根。
3.在复数集中,实系数二次三项式2(0)ax bx c a ++≠可以分解因式:212()()ax bx c a x x x x ++=--成功的准备(课前预习):实系数一元二次方程a 2x +bx+c=0(a,b,c ∈R,a 0≠)(1)当∆=b ac 42->0时,方程有两不相等的实数根,2,1x =______________(2)当∆=b ac 42-=0时,方程有两相等的实数根,x 1=x 2=______________(3)当∆=b ac 42-<0时,方程有一对_____________根,2,1x =_____________成功的探索(电子笔记):成功的尝试:(基础形成题) A :口答1:在复数范围内,下列命题中的真命题是( )(A) 实系数一元二次方程在∆<0时无解。
(B) 对于实系数一元二次方程,根与系数的关系在∆<0时,不成立。
(C) 实系数一元二次方程的一根为2+i,则另一个根为2-i.(D) 实系数一元二次方程一定有实数解.2:已知x 1+x 2=3,x 1x 2=6则x 1,x 2应满足方程( )(A )2x +3x+6=0 (B )2x +3x-6=0(C )2x -3x+6=0 (C )2x -3x-6=03:若实系数一元二次方程的根为x 1=1+i 3,x 2=1-i 3则这个一元二次方程是( )(A )2x -2x+2=0 (B )2x -2x+4=0(C )2x +2x+2=0 (D )2x +2x+4=04:设关于x 的实系数一元二次方程a 2x +bx+c=0在复数集中的两个根为α,β则下列结论恒成立的是( )(A )α和β互为共轭复数 (B )α+β=-a b ,αβ=ac (C )∆= b ac 42->0 (D )∣α-β∣=αββα4)(2-+B :填空1:(口答)x ∈C,方程2x +1=0则x=__________2:若x 1,x 2是一元二次方程2x -x+7=0的根,则221)(x x -=__________3:方程42x +9=0的解是___________4:方程2x +x+1=0的解是____________5:已知方程2x +2x+k=0有一根为i 则k=___________成功的小结:1.实系数一元二次方程a 2x +bx+c=0(ab,c ∈R,a 0≠)1)当∆=b ac 42->0时,方程有两不相等的实根,2,1x =a ac b b 242-±-(2)当∆=b ac 42-=0时,方程有两相等的实数根,x 1=x 2=-a b 2(3)当∆=b ac 42-<0时,由22244)2(aac b a b x -=+知:2b x a +=则:x=2b a-±即:方程有一对共轭虚根,2,1x2.根与系数的关系:当∆=b ac 42-<0时,对于共轭虚根x 1,x 2仍然有x 1+x 2==-a b x 1x 2==ac 3.在复数集中,实系数二次三项式2(0)ax bx c a ++≠可以分解因式:212()()ax bx c a x x x x ++=--成功的引伸:(思维拓展题)1.若关于 x 的一元二次方程 有虚根,则实数x 的取值范围是_________________.2.在复数集中解关于x 的方程:240()x ax a R ++=∈3.在复数集中解下列一元二次方程(1) (2)2320x x ++=4.已知方程2x +2x+k=0有一根为i 则k=___________成功的延续(课后作业):1.已知一元二次方程20()x mx n m n R ++=∈、,试确定一组m n 、的值,使该方程分别有两个不相等的实数根、两个相等的实数根、两个虚数根,并解方程.2.已知32i -是关于x 的方程220x px q ++=的一个根,求实数p 、q 的值. 迈向新的成功(高考模拟题):已知关于x 的方程240()x x m m R ++=∈的两个根为,αβ且2αβ-=,求m 的值。
在复数范围内解实系数一元二次方程【教学目标】1、理解实系数一元二次方程在复数集中的解的情况;2、使学生掌握在复数集中求解实系数一元二次方程的方法;3、掌握当△<0时,实系数一元二次方程的根与系数的关系;4、培养学生的计算能力和类比推理的思想,提高学生逻辑推理的核心素养。
【教学重难点】重点:在复数集内求解实系数一元二次方程难点:共轭虚根的应用【教学内容】一、复习巩固复数的乘法:(a+bi)(c+di)=(ac−bd)+(ad+bc)i复数的除法:a+bic+di =(a+bi)(c−di)(c+di)(c−di)=ac+bdc2+d2+bc−adc2+d2i[练习](1)(1+i)(3−i)(2)3i−11+i二、例题与练习[例1]在复数范围内解下列方程:(1)x2+2=0 (2)2x2+3=0 (3)x2+3x+4=0小结:<解法一><解法二>【设计意图:培养学生的计算能力和逻辑思维,提高学生的逻辑思维】Q:观察实系数一元二次方程的两个根,你能发现什么吗?(根是成对出现的,有两种情况:两根均为实数或两根均为虚数,当两根均为虚数时,恰好是互为共轭虚数,即虚根成对定理)Q:在实数范围内实系数一元二次方程的两个根满足韦达定理,那么在复数范围内实系数一元二次方程的两个根是否也会满足韦达定理?(根据求根公式,当实系数一元二次方程的两根为虚数时,x1=−b+√−b2+4aci2a ,x2=−b−√4ac−b2i2a,当x1+x2=−b+√4ac−b2i2a +−b−√4ac−b2i2a=−ba,x1x2=−b+√4ac−b2i2a×−b−√4ac−b2i2a=ca,这说明复数范围内的实系数一元二次方程的两个根也满足韦达定理)【设计意图:通过类比推理,培养学生的逻辑推理能力】[例2]若1+3i是方程x2+bx+c=0(b,c∈R)的一个根,则方程的另一个根是_____.小结:利用实系数一元二次方程的两个根互为共轭虚数求解【设计意图:在理论成立的基础上进行计算,着重培养学生的计算能力】[例3]已知1−√2i是关于x的方程ax2+bx+1=0(a≠0)的一个根,求实数a,b 的值.小结:利用实系数一元二次方程的虚根成对定理和韦达定理进行求解【设计意图:通过对上述理论知识,将理论知识与具体题目进行结合,培养学生的计算能力】作业:课本习题7.2 -6 7【板书设计】主题求解方法:1例题演示思路过程2。
一元二次方程公式1. 引言在数学中,一元二次方程是一种只含有一个未知数的二次方程。
一元二次方程的一般形式为:ax^2 + bx + c = 0其中,a、b、c是已知的实数,a ≠ 0。
解一元二次方程的最常用方法之一是使用一元二次方程公式。
本文将介绍一元二次方程公式的推导过程和使用方法。
2. 一元二次方程公式的推导假设我们要解一元二次方程ax^2 + bx + c = 0,其中a、b、c是已知的实数,且a ≠ 0。
我们首先将方程化简为标准形式。
通过移项和因式分解,我们可以得到:x^2 + (b/a)x + c/a = 0进一步,我们可以将方程写成完全平方的形式:(x + (b/2a))^2 - (b^2/4a^2) + c/a = 0我们可以继续进行简化和合并项:(x + (b/2a))^2 = (b^2 - 4ac) / (4a^2)通过开方,我们可以得到:x + (b/2a) = ± √((b^2 - 4ac) / (4a^2))继续移项,我们最终得到一元二次方程公式:x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a)这就是一元二次方程的解的公式,也称为一元二次方程公式。
3. 使用一元二次方程公式求解方程使用一元二次方程公式求解一元二次方程的步骤如下:1.确定方程的系数a、b、c的值。
2.计算方程的判别式Δ = b^2 - 4ac。
3.判断判别式的值:–若Δ > 0,即判别式大于0,方程有两个实数解。
–若Δ = 0,即判别式等于0,方程有一个实数解。
–若Δ < 0,即判别式小于0,方程无实数解。
4.根据判别式的值,使用一元二次方程公式求解方程:–若Δ > 0,解为x = (-b ± √Δ) / (2a)。
–若Δ = 0,解为x = -b / (2a)。
–若Δ < 0,无实数解。
需要注意的是,一元二次方程公式仅适用于一元二次方程,不适用于其他类型的方程。
实系数一元二次方程【知识要点】1、实系数一元二次方程20ax bx c ++=(,,,0a b c R a ∈≠)根的情况:1,21,21,20 20 20 b x a b x a x ⎧-∆>=⎪⎪⎪-∆==⎨⎪⎪∆<=⎪⎩一对实根一对相等的实根一对共轭虚根 提醒:1、实系数一元二次方程的根只能是“两个实根”或“两个共轭虚根”;2、解实系数一元二次方程时先判断“∆”的符合,再确定根的情况.2、实系数一元二次方程20ax bx c ++=(,,,0a b c R a ∈≠)根与系数的关系:设20ax bx c ++=(,,,0a b c R a ∈≠)的根为12x x 、,则有1212b x x a cx x a ⎧+=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩提醒:(1)12x x 、是虚根时,韦达定理仍成立;(2)若1x 为虚数,则21x x =,1212Re b x x x a +==-,212111c x x x x x a ⋅=⋅== 【例题精讲】1、在复数范围内解方程:(1)2210x+= (2)23650x x ++=2、若32i +是方程220,,x bx c b c R ++=∈的一个根,求,b c 的值3、设,αβ是方程2230x x -+=的两个根,则:22αβ+= ;11αβ+= ;βααβ+= ;33αβ+= ;||αβ-= ;4、方程2(2)20x k i x ki ++++=(k R ∈)有实根,求k 的值,并解方程.5、设m R ∈,一元二次方程20x x m ++=的两个根为,αβ,且||3αβ-=.(1)若x R ∈,求实数m 的值;(2)若x C ∈,求实数m 的值;6、已知关于x 的实系数方程2230xkx k k ++-=有一个模为1的复数根,求实数k 的值.7、已知,αβ是实系数一元二次方程20ax bx c ++=的两个虚根,且2αβ是实数,求αβ的值.【同步精练】1、在复数范围内解方程:(1)2310x+= (2)210x x ++= 2、在复数集中因式分解:(1)2243xx -+;(2)21x x -+-;(3)322x x -+;3、(1)设两个数的和为4,积为6,求这两个数;(2)设两个数的差为4,积为6,求这两个数;4、设m R ∈,方程2236(1)10x m x m --++=的两个根为,αβ,且2αβ+=,求m 的值5、已知关于x 的方程2(21)20,x a x a a R -+++=∈有虚数根,是否存在实数a 使得虚数根的立方是实数?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由。
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1 实系数一元二次方程的解
【要点整理】
会在复数集内解实系数一元二次方程,会对简单的含实数字母系数的一元二次方程的解的情况进行讨论。
会利用复数相等把复数问题转化为实数问题。
【例题分析】
例1.在复数范围内解下列方程:
(1)2210x +=; (2)23650x x ++=.
例2.在复数范围内分解因式:32x x x -+=_________________________
例3.已知方程20x px q ++=的一个根是1i +,求方程的另一个根以及,p q 的值。
例4.关于x 的方程240()x x m m R ++=∈的两个复数根为,αβ
(1)若2αβ-=,求m 的值。
(2)若2αβ+=,求m 的值。
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例5.设关于x 的方程22230()x ax a a a R ++-=∈至少有一个模为1的根,求a 的值。
例6.已知关于x 的方程0212=+++i zx x 有实数根,求复数z 的模的最小值。
例7.在复数范围内解方程i
i i z z z
+-=++23)(2(i 为虚数单位)。
*例8.已知βα,是实系数一元二次方程02
=++c bx ax 的两根,且α为虚数,R ∈βα2
,求
β
α的值。
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练习 姓名____________
1.在复数范围内:方程2220()x ax a a R ++=∈的解是__________。
2.实系数方程20x ax b ++=的一个根是2i
,则a =_________,b =_________ 3.若12,x x 是一元二次方程270x x -+=的根,则()212x x -=_________
4.若,αβ是一元二次方程2250x x -+=的根,则αβ-=_________
5.关于x 的方程20(0)ax bx c a ++=≠在复数集内有两个根,αβ,则下列结论恒成立的是________
(1),αβ互为共轭复数;(2)a c a b =⋅-
=+βαβα,;(3)042≥-=∆ac b ; (4)
αβ-= 6.关于x 的方程),0(02C x t t x ∈>=+的解集是_____________________。
7.已知方程0422=+-z z 的两根1z 与2z 在坐标平面上的对应点分别是A 与B ,点O 是坐标的原点,则AOB ∆的面积是______________。
8.方程2
0z z -=在复数范围内解的个数是( )
(A )1个 (B )2个 (C )1个或2个 (D )无穷多个
*9.二次方程2250x ix --=的根的情况是( )
(A )有两个不相等的实根 ( B)有1个实根,1个虚根
(C )有1对共轭复根 (D )有2个虚根 10.设复数),0(,,)c o s 21()s i n
2(2
πθθθ∈∈++-=R a i a z 。
已知z 是方程0522=+-x x 的一个根,且z 在复平面内的对应点位于第一象限,求θ与a 的值。
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4 11.设虚数12,z z 满足2
12z z =,且12,z z 又是一个实系数一元二次方程的两个根,求12,z z 。
12.若,αβ是实系数一元二次方程20x x m ++=的两个虚根,且αβ-=3,求m 的值。
13.已知βα,是方程)(022R a a x x ∈=++的两根,求βα+的值。
14.已知关于x 的实系数方程0322=-++k k kx x 有一个模为1的虚根,求实数k 的值。
15.证明:在复数范围内,方程i i z i z i z
+-=+--+255)1()1(2(i 为虚数单位)无解。
16.已知α是实系数一元二次方程20(0)ax bx c abc ++=≠的一个虚根,且3
R α∈,求证:,,a b c 成等比数列。