韦达定理推广的证明.doc
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韦达定理推广的证明
证明:
当=b^2- 4ac≥0时 ,方程
ax^2+bx+c=0(a≠ 0)
有两个实根 ,设为 x1,x2.
由求根公式 x =(- b±√Δ )/2a,不妨取
x1 =(-b-√Δ)/2a,x2=(- b+ √Δ)/2a,
则: x1+x2
=(-b-√Δ)/2a+(-b+ √Δ)/2a
=-2b/2a
=-b/a,
x1*x2=[(-b-√Δ)/2a][(- b+ √Δ)/2a]
=[(-b)^2-]/4a^2
=4ac/4a^2
=c/a.
综上 ,x1+x2=-b/a,x1*x2=c/a.
烽火 TA000DA 2014-11-04
若 b^2-4ac=0则方程有两个相等的实数根
若 b^2-4ac<0则方程没有实数解韦达定理的推广
韦达定理在更高次方程中也是可以使用
的。一般的,对一个一元n 次方程∑AiX^i=0 它的根记作X1,X2⋯,Xn
我们有
∑Xi=(-1)^1*A(n-1)/A(n)
∑XiXj=( -1)^2*A(n-2)/A(n)
⋯
ΠXi=(-1)^n*A(0)/A(n)
其中∑是求和,Π是求积。
如果一元二次方程
在复数集中的根是,那么
由代数基本定理可推得:任何一元n 次方程
在复数集中必有根。因此,该方程的左端
可以在复数范围内分解成一次因式的乘积:
其中是该方程的个根。两端比较系数即得
韦达定理。
法国数学家韦达最早发现代数方程的根与
系数之间有这种关系,因此,人们把这个关
系称为韦达定理。历史是有趣的,韦达的 16 世纪就得出这个定理,证明这个定理要依靠代
数基本定理,而代数基本定理却是在 1799 年才由高斯作出第一个实质性的论性。
(3)以 x1 ,x2 为根的一元二次方程 (二次项系数为 1) 是
x2-(x1+x2)x+x1x2=0.
3.二次三项式的因式分解(公式法 )
在分解二次三项式 ax^2+bx+c 的因式时,如果可用公式求出方程 ax2+bx+c=0 的两个
根是 X1,x2 ,那么 ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2).另外这与射影定理是初中必须
射影定理图
掌握的 .
韦达定理推广的证明
设 x1 ,x2 ,⋯⋯, xn 是一元 n 次方程∑AiX^i=0 的 n 个解。
则有: An(x-x1)(x- 所以:An(x-x1)(x-
x2) ⋯⋯ (x -xn)=0
x2) ⋯⋯ (x -xn)= ∑AiX^i
(在打开 (x-x1)(x- x2) ⋯⋯ (x -xn) 时最好用乘法原理)
通过系数对比可得:
A( n-1 )=- An(∑xi)
A( n-2 )=An(∑xixj)
⋯
A0==(-1)^n*An * ΠXi
所以:∑Xi=(-1)^1*A(n-1)/A(n)
∑XiXj=( -1)^2*A(n-2)/A(n)
⋯
ΠXi=(-1)^n*A(0)/A(n)
其中∑是求和,Π是求积。
有关韦达定理的经典例题
例1 已知 p + q= 198 ,求方程 x2 + px +q = 0 的整数根.
( ’94祖冲之杯数学邀请赛试题)
解:设方程的两整数根为 x1 、 x2 ,不妨
设 x1≤x2.由韦达定理,得
x1 + x2 =- p , x1x2 = q .
于是 x1x2 -(x1 + x2) =p +q = 198 ,
即x1x2 -x1 - x2 + 1=
199 .∴(x1 - 1)(x2 -1) =
199 .
注意到 x1 -1、 x2 -1 均为整数,
解得 x1 = 2,x2 =200 ;x1 =- 198 , x2 =0.
例2 已知关于 x 的方程 x2 - (12 -m)x +m - 1= 0 的两个根都是正整数,求m 的值.解:设方程的两个正整数根为x1 、x2 ,且不妨设x1≤x2.由韦达定理得
x1 + x2 =12 -m ,x1x2 =m - 1.
于是 x1x2 +x1 +x2 =11 ,
即(x1 + 1)(x2 +1) = 12.
∵x1 、x2 为正整数,
解得 x1 = 1,x2 =5; x1 = 2,x2 =3.
故有 m =6 或 7.
例3 求实数 k,使得方程 kx2 + (k +1)x
+(k -1) =0 的根都是整数.
解:若 k= 0,得 x= 1,即 k= 0 符合要
求.若 k≠0,设二次方程的两个整数根为
x1 、
x2 ,由韦达定理得
∴x1x2 -x1 -x2 = 2,
(x1 - 1)(x2 -1) =3 .
因为 x1 - 1、x2 -1 均为整数,所以
例4 已知二次函数 y=- x2 +px + q 的图像与 x 轴交于 ( α,0) 、( β,0) 两点,且α>1>β,求证: p +q >1.
( ’97四川省初中数学竞赛试题)
证明:由题意,可知方程-x2 +px + q=0 的两根为α、β.由韦达定理得
α+β= p ,αβ=- q .
于是 p+ q =α+β-αβ,
=- ( αβ-α-β+ 1) + 1
=- ( α-1)( β-1) + 1>1( 因α> 1>β).映射定理