九年级数学韦达定理应用复习
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浅谈韦达定理在解题中的应用
韦达定理是反映一元二次方程根与系数关系的重要定理.纵观近年各省、市的中考(竞赛)试题可以发现,关于涉及此定理的题目屡见不鲜,且条件隐蔽.在证(解)题时,学生往往因未看出题目中所隐含的韦达定理的条件而导致思路闭塞,或解法呆板,过程繁琐冗长.下面举例谈谈韦达定理在解题中的应用,供大家参考.
一、直接应用韦达定理
若已知条件或待证结论中含有a+b和a·b形式的式子,可考虑直接应用韦达定理.
例1 在△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,D是AB边上一点,且BC=DC,设AD=d.
求证:
(1)c+d=2bcosA;
(2)c·d=b2-a2.
分析:观察所要证明的结论,自然可联想到韦达定理,从而构造一元二次方程进行证明.
证明:如图,在△ABC和△ADC中,由余弦定理,有
a2=b2+c2-2bccosA;
a2=b2+d2-2bdcosA(CD=BC=a).
∴ c2-2bccosA+b2-a2=0,
d2-2bdcosA+b2-a2=0.
于是,c、d是方程x2-2bxcosA+b2-a2=0的两个根.
由韦达定理,有c+d=2bcosA,c·d=b2-a2.
例2 已知a+a2-1=0,b+b2-1=0,a≠b,求ab+a+b的值.
分析:显然已知二式具有共同的形式:x2+x-1=0.于是a和b可视为该一元二次方程的两个根.再观察待求式的结构,容易想到直接应用韦达定理求解.
解:由已知可构造一个一元二次方程x2+x-1=0,其二根为a、b.
由韦达定理,得a+b=-1,a·b=-1.
故ab+a+b=-2.
二、先恒等变形,再应用韦达定理
若已知条件或待证结论,经过恒等变形或换元等方法,构造出形如a+b、a·b形式的式子,则可考虑应用韦达定理.
例3 若实数x、y、z满足x=6-y,z2=xy-9.求证:x=y.
证明:将已知二式变形为x+y=6,xy=z2+9.
韦达定理练习题初三
韦达定理是初中数学中的重要定理之一,它为我们解决三角形中的问题提供了有效的工具。在初三学习阶段,我们需要通过练习题的形式,巩固和应用韦达定理的知识。下面是一些韦达定理练习题,帮助同学们更好地掌握这一知识点。
【题目一】
已知△ABC中,AB = 6,AC = 8,BC = 10,求△ABC的高。
【解题思路】
根据韦达定理,对于三角形ABC,有公式:
a² = b² + c² - 2bc * cosA
其中,a、b、c分别表示三角形的边长,A表示夹角。
根据已知条件,代入公式中可得:
8² = 6² + 10² - 2 * 6 * 10 * cosA
进一步计算可得:
64 = 36 + 100 - 120cosA
28 = -120cosA
cosA ≈ -0.233
由于A为锐角,cosA不可能为负数,因此此题无解。 【题目二】
已知△ABC中,AB = 12,BC = 18,AC = 24,求△ABC的面积。
【解题思路】
根据韦达定理,我们可以先通过余弦定理求得角BAC的值。
cosA = (b² + c² - a²) / 2bc
cosA = (18² + 24² - 12²) / 2 * 18 * 24
cosA ≈ 0.5
由于韦达定理中的角A为夹角,无法直接计算面积,我们需要进一步计算角B、角C。
角B = arcsin(b * sinA / a)
角B = arcsin(18 * sin(0.5) / 12)
角B ≈ 0.573 rad
角C = π - A - B
角C = π - 0.5 - 0.573
角C ≈ 2.068 rad
根据三角形面积公式S = 0.5 * a * b * sinC,代入已知条件可得:
S = 0.5 * 12 * 18 * sin(2.068)
S ≈ 110.4 所以,△ABC的面积约为110.4平方单位。
【题目三】
第四章 图形的相似
1.成比例线段(二)
一、学生知识状况分析
学生的知识技能基础:
这节课是“成比例线段”的第二课时,学生已经通过第一节课的学习,观察了大量的图片,列举了许多现实生活中的情境,认识了线段的比的知识,知道了选用同一单位长度量线段的长度,从而求出两条线段的比。也学会了运用比例线段的基本性质解决实际问题,并通过图片创设的问题情境,重现了现实生活中的比例模型,初步掌握了解决有关比的问题的方法。在这个基础上,进一步来学习成比例线段的有关性质,学生不会感到陌生,反而容易接受本节课的继续学习。
学生活动经验基础:
上一节课,学生已经收集了一些相似图形的图片,如大小不同的两张中国地图、国旗,同底相片等。已经感受了数学知识源于生活,用于生活。各小组展示并讨论过线段比的事例,具有了一定的合作交流的基础和能力。
难点处理:
比例的基本性质的推理是本节课的难点,教学中要尽量让学生发扬小组合作的精神,在小组中展开讨论,教师参与指点。
二、教学任务分析
教科书在学生认识线段的比的基础上,进一步提出了本节课的具体要求:理解并掌握比例的基本性质及其简单应用。学好了本节课,既承接了全等三角形的内容,又为本章的后续学习相似三角形和相似多边形奠定了基础。在知识技能方面,要求学生了解线段的比和成比例线段;理解并掌握比例的基本性质及其简单应用;发展学生从数学的角度提出问题、分析问题和解决问题的能力。学生经历运用线段的比解决问题的过程,在观察、计算、讨论、想象等活动中获取知识。通过本节课的教学,培养学生的数学应用意识,体会数学与现实生活的密切联系。
教学目标:
(一)知识目标:了解线比例线段的基本性质;理解并掌握比例的基本性质及其简单应用;发展学生从数学的角度提出问题、分析问题和解决问题的能力。 (二)能力目标:经历运用线段的比解决问题的过程,在观察、计算、讨论、想象等活动中获取知识。
(三)情感与价值观目标:通过本节课的教学,培养学生的数学应用意识,体会数学与现实生活的密切联系。
一元n次方程根与系数的关系
数学在许多人眼里是很抽象、复杂的,但在这些复杂现象的背后却往往有着非常和谐、自然的规律,如果能更多地理解和掌握这些规律,就会对数学有更深刻的认识。很多迷恋数学的人就是被数学的这一特点所吸引,韦达便是其中的一员。
韦达于1540年生于法国普瓦图地区,1560年就读于法国普瓦图大学,是大学法律系的毕业生。毕业后长期从事法律工作,一直到1603年去世,数学始终是韦达的业余爱好,并且达到了酷爱的程度。
韦达研究二次方程时,已经注意到,如果一次项的系数是两个数之和的相反数,而常数项是这两个数的乘积,则这两个数就是这个方程的根。由于时代的局限,他当时没能从理论上证明它,但他的数学思想和他的数学著作都大大充实了数学宝库。1615年(此时,韦达已逝世12年,这些著作是由后人整理的)发表的韦达的著作《论方程的整数与修正》是一部方程论的专著,书中对一元三次方程、一元四次方程的解法做出了改进,并揭示了方程根与系数的关系。其中不仅包括一元二次方程的根与系数的关系,还包含了一元n次方程根与系数的关系:
如果一元n次方程anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0=0的n个根是x1, x2, …, xn, 那么
人们为了纪念他,把这个关系称为“韦达定理”。
一元二次方程根与系数的关系,就是上述定理在n=2时的情况。