一元二次方程讲义——绝对经典实用

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一元二次方程

基础知识

1、 一元二次方程 方程中只含有一个未知数,而且未知数的最高次数是2的方程,一般地,这样的方程都整理成为形如

ax bx c a 200++=≠()的一般形式,我们把这样的方程叫一元二次方程。其中ax bx c 2,,分别叫做

一元二次方程的二次项、一次项和常数项,a 、b 分别是二次项和一次项的系数。

如:24102x x -+=满足一般形式ax bx c a 2

00++=≠(),2412

x x ,,-分别是二次项、一次项和常数项,2,-4分别是二次项和一次项系数。 注:如果方程中含有字母系数在讨论是否是一元二次方程时,则需要讨论字母的取值范围。 2. 一元二次方程求根方法 (1)直接开平方法

形如x m m 2

0=≥()的方程都可以用开平方的方法写成x m =±,求出它的解,这种解法称为直

接开平方法。 (2)配方法

通过配方将原方程转化为()x n m m +=≥2

0()的方程,再用直接开平方法求解。

配方:组成完全平方式的变形过程叫做配方。 配方应注意:当二次项系数为1时,原式两边要加上一次项系数一半的平方,若二次项系数不为1,只需方程两边同时除以二次项系数,使之成为1。 (3)公式法

求根公式:方程ax bx c a 2

00++=≠()的求根公式

x b b ac a

b a

c =-±--≥224240()

步骤:

1)把方程整理为一般形式:ax bx c a 2

00++=≠(),确定a 、b 、c 。 2)计算式子b ac 2

4-的值。

3)当b ac 2

40-≥时,把a 、b 和b ac 2

4-的值代入求根公式计算,就可以求出方程的解。

(4)因式分解法

把一元二次方程整理为一般形式后,方程一边为零,另一边是关于未知数的二次三项式,如果这个二次三项式可以作因式分解,就可以把这样的一元二次方程转化为两个一元一次方程来求解,这种解方程的方法叫因式分解法。

3、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 a a -+=,显然只有当2

40b 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2

4b ac -叫做一元二次方程根的判别式.

4、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2

4b 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2

0(0)ax bx c a ++=≠有两个不相等的实数根1,2x =.

②0∆=⇔方程2

0(0)ax bx c a ++=≠有两个相等的实数根

122b

x x a ==-. ③0∆<⇔方程

2

0(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b -2a 的整数倍,则方程的根为整数根.

说明:

⑴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∆<.

⑵在解一元二次方程时,一般情况下,首先要运用根的判别式2

4b ac ∆=-判定方程的根的情况(有两

不相等的实数根,有两个相等的实数根,无实数根).当2

40b 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.

5、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.

6、韦达定理

如果2

0(0)ax bx c a ++=≠的两根是1x ,2x ,则12b x x a +=-

,12c

x x a =.(隐含的条件:0∆≥)

特别地,当一元二次方程的二次项系数为1时,设1x ,2x 是方程2

0x px q ++=的两个根,则

12x x p +=-,12x x q ⋅=.

7、韦达定理的逆定理

2

一般地,如果有两个数1x ,2x 满足12b x x a +=-

,12c

x x a =,那么1x ,2x 必定是2

0(0)ax bx c a ++=≠的

两个根.

8、韦达定理与根的符号关系

在2

4b ac ∆=-≥0的条件下,我们有如下结论:

⑴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0

b a -<,

则此方程的正根小于负根的绝对值.

⑵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0

b a -<,则此方程的两根均为负根. 更一般的结论是

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.

其他有用结论:

⑴若有理系数一元二次方程有一根a +a a ,b 为有理数).

⑵若0ac <,则方程2

0(0)ax bx c a ++=≠必有实数根. ⑶若0ac >,方程20(0)ax bx c a ++=≠不一定有实数根. ⑷若0a b c ++=,则2

0(0)ax bx c a ++=≠必有一根1x =. ⑸若0a b c -+=,则

20(0)ax bx c a ++=≠必有一根1x =-.

9、韦达定理的应用

⑴已知方程的一个根,求另一个根以及确定方程参数的值; ⑵已知方程,求关于方程的两根的代数式的值; ⑶已知方程的两根,求作方程;

⑷结合根的判别式,讨论根的符号特征;

⑸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;

⑹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

10、整数根问题

对于一元二次方程2

0ax bx c ++=(0)a ≠的实根情况,可以用判别式2

4b ac ∆=-来判别,但是对于一个含参数的一元二次方程来说,要判断它是否有整数根或有理根,那么就没有统一的方法了,只能具体问题具体分析求解,当然,经常要用到一些整除性的性质.

方程有整数根的条件:

如果一元二次方程2

0ax bx c ++=(0)a ≠有整数根,那么必然同时满足以下条件: