一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—知识讲解(基础)
一元二次方程根的判别式、根与系数关系
上述命题的逆命题也正确
例1:不解方程判断下列方程根的情况 ① x²-4x-1=0 ②x²+5=2x ③ x²-mx+m²+1=0
例2:k取何值时,方程4 x²-(k+2)x+(k-1)=0 ①有一个根是-1。 ②有两个相等的实根
解:∵方程x²+2ax+1=0有两个不相等的实根 ∴Δ 1=4a²-4>0 既a²>1 方程②中a>1 ∴ 2a²-1>1≠0 既方程②为一元二次方程 Δ 2=4a²-4(2a-1)2=-4(4a-1)(a-1) ∵a²>1 ∴a²-1>0 ∴(4a²-1)>0 2=-4(4a²-1)(a²-1)<0 ∴方程②无实根
一元二次方程的根与系数关系
一元二次方程的根与系数关系(或称韦达定理)是初中数学内容中一个很重要的 知识点,在中考中占有重要的地位,纵观近年全国各地的中考试题,这个知 识点的考查可以解决以下几个问题:
一元二次方程的根与系数的关系 如果一元二次方程ax 2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根是x 1,x 2,那么
点评:本题的解题关键是把a、b看作一元二次方程x 2-3x+1=0的 两根,利用根与系数关系得a+b=3,ab=1,再通过运用整体代换 的思想代入运算,问题可求.利用根与系数的关系求与根有关的代数 式的值,
五、利用给出条件,确定一个一元二次方程中某个字母系数的值
例3 已知关于x的方程x 2+px+q=0的两实数根和的平方比两实数根之积 大7,而两实数根差的平方比两实数根之积的3倍小5,求p、q值.
(x 1-x 2) 2=3 x 1·x 2-5 ……③ ∵(x 1-x 2) 2=(x 1+x 2) 2-4 x 1·x 2
一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用
一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用【主体知识归纳】1.一元二次方程的根的判别式:b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式.通常用符号“Δ”来表示.2.对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程没有实数根.反过来也成立.3.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根是x1,x2,那么x1+x2=-ab,x1x2=ac4. 如果关于x的一元二次方程x2+px+q=0(a≠0)的两个根是x1,x2,那么x1+x2=-p,x1x2=q【基础知识讲解】1.根的判别式以及根与系数的关系都体现了根与系数之间的联系2.根的判别式是指Δ=b2-4ac,而不是指Δ=acb42 .3.根的判别式与根与系数的关系都是在一元二次方程一般形式下得出的,因此,必须把所给的方程化为一般形式再判别根的情况.要注意方程中各项系数的符号.4.如果说一元二次方程有实根,那么应当包括有两个不相等的实数根和有两个相等的实数根两种情况,此时b2-4ac≥0,不要丢掉等号.5. 利用一元二次方程的根与系数的关系的前提是:(1)二次项系数a≠0,即保证是一元二次方程;(2)由于我们目前只研究实数根的问题,故还要考虑实数根存在的前提,即:b2-4ac≥06.判别式有以下应用:(1)不解方程,判定一元二次方程根的情况;(2)根据一元二次方程根的情况,确定方程中未知系数的取值范围;(3)应用判别式进行有关的证明.根与系数的关系有以下应用:(1)已知一根,求另一根及求知系数;(2)不解方程,求与方程两根有关的代数式的值;(3)已知两数,求以这两数为跟的方程;已知两数的和与积,求这两个数(4)确定方程中字母系数的取值范围(5)确定根的符号。
【例题罗列】根的判别式类型1:不解方程,判别下列方程的根的情况:(1)3x2-2x-1=0;(2)y2=2y-4;(3)(2k2+1)x2-2kx+1=0;(4)9x2-(p+7)x+p-3=0.(系数中有字母的情况)解:(1)∵Δ=(-2)2-4×3×(-1)=4+12>0,∴原方程有两个不相等的实数根.(2)原方程就是y2-2y+4=0.∵Δ=(-2)2-4×1×4=4-16<0,∴原方程无实数根.(3)∵2k2+1≠0,∴原方程为一元二次方程.又∵Δ=(-2k)2-4(2k2+1)×1=-4k2-4<0,∴原方程无实数根.(4)Δ=[-(p+7)]2-4×9×(p-3)=(p-11)2+36,∵不论p取何实数,(p-11)2均为非负数,∴(p-11)2+36>0,即Δ>0,∴原方程有两个不相等的实数根.升级:如果关于x的方程x2+2x=m+9没有实数根,试判断关于y的方程y2+my-2m+5=0的根的情况.这是一类需要自己找出隐含条件的题解:∵x2+2x-m-9=0没有实数根,∴Δ1=22-4(-m-9)=4m+40<0,即m<-10.又y 2+my -2m +5=0的判断式Δ2.Δ2=m 2-4(-2m +5)=m 2+8m -20 当m <-10时,m 2+8m -20>0,即Δ2>0.∴方程y 2+my -2m +5=0有两个不相等的实数根. 类型2:1.已知关于x 的一元二次方程(k -1)x 2+2kx +k +3=0.k 取什么值时, (1)方程有两个不相等的实数根? (2)方程有两个相等的实数根? (3)方程没有实数根?解:Δ=(2k )2-4(k -1)(k +3)=-8k +12.(1)当-8k +12>0,且k -1≠0,即k <23且k ≠1时,方程有两个不相等的实数根;(2)当-8k +12=0,且k -1≠0,即k =23时,方程有两个相等的实数根;(3)当-8k +12<0,且k -1≠0,即k >23时,方程没有实数根.说明:当已知方程为一元二次方程时,要特别注意隐含的条件:二次项系数不等于零.2.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,且方程a(1+x 2)+2bx-c(1-x 2)=0有两个相等的实数根,则此三角形为( )A 、等腰三角形B 、等边三角形C 、直角三角形D 、斜三角形 看到有两个相同的实数根立即判断 应用根的判别式解:原方程可化为(a+c )x 2+2bx +a-c =0,Δ=(2b)2-4(a +c )(a -c )=0得到a 2=b 2+c 2,因此此三角形为直角三角形。
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系(一)一、知识归纳:1.一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的根的判别式是:△=b 2-4ac ,当△>0时;△=0;△<0时方程分别有两个不相等的实数根;有两个相等的实数根;没有实数根。
2.判别式“△”的应用:1)由“△”的符号判定方程根的情况;2)由“△”的符号,证明方程的根可能出现的情况;3)由方程的情况通过“△”的符号,确定方程中参数字母的取值范围。
例1. 关于x 的方程(m -1)x 2-2(m -3)x +m +2=0有实数根...,求m 的取值范围。
解:当m -1≠0时, 该方程为关于x 一元二次方程∵原方程有实数根 ∴0≥∆即Δ=[-2(m -3)]2-4(m -1)(m +2)=-28m +440≥即711≤m ,当m-1=0时,该方程变为4x+3=0,它是一元一次方程,有实数根34x =-练习:1.关于x 的方程m 2x 2+(2m+1)x+1=0有两个不相等的实数.........根.,求m 。
(注意二次项系数不为零)2.已知a ,b ,c 为一个三角形的三边,求证方程b 2x 2+(b 2+c 2-a 2)x+c 2=0无实数根。
3.已知方程x 2+2x=k-1没有实数根,求证方程x 2+kx=1-2k 必定有两个不相等的实数根。
4.已知x 1,x 2是关于x 的方程x 2+m 2x+n=0的两个实数根,y 1,y 2是关于y 的方程y 2+my+7=0两个实数根,且x 1-y 1=2, x 2-y 2=2,求m ,n 的值。
3.一般地,对于关于x 的一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0) 用求根公式求出它的两个根x 1、x 2 ,由一元二次方程ax 2+bx +c =0的求根公式知x 1=a ac b b 242-+-,x 2=aacb b 242---能得出以下结果:x 1+x 2= 即:两根之和等于x 1•x 2= 即:两根之积等于12x x +=a ac b b 242-+-+aacb b 242---=a acb b ac b b 24422----+- =12.x x =a ac b b 242-+-×aac b b 242---=2224)4)(4(a ac b b ac b b ----+- =2224)()(a -=由此得出,一元二次方程的根与系数之间存在得关系为 x 1+x 2=a b -, x 1x 2=ac 如果把方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的二次项系数化为1,则方程变形为 x 2+ x +ac=0(a ≠0), 则以x 1,x 2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是: x 2-( )x +x 1x 2=0(a ≠0)3.一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的两根为x 1,x 2它的根与系数的关系是:例1:已知方程5x 2+k x -6=0的一个根为2,求它的另一个根及k 的值; 解:设方程的另一个根是x 1,那么5621-=x (为什么?)∴ x 1= 又x 1+2=5k-(为什么?)∴ k= 例2:利用根与系数的关系,求一元二次方程2x 2+3x -1=0的两个根的(1)平方和 (2)倒数和 解:设方程的两个根分别为x 1,x 2,那么x 1+x 2= , x 1x 2=(1)∵ (x 1+x 2)2= x 12+2 +x 22 ∴ x 12+x 22=(x 1+x 2)2-2 = (2)==+212111x x x x例3:求一个一元二次方程,使它的两个根是212313,- 解:所求的方程是x 2-(212313+-)x +( )212⋅=0 (为什么?) 即 x 2+ x- =0 或 6x 2+ x- =0。
10.《一元二次方程》全章复习与巩固—知识讲解(基础)
《一元二次方程》全章复习与巩固—知识讲解(基础)【学习目标】1.了解一元二次方程及有关概念;2.掌握通过配方法、公式法、因式分解法降次──解一元二次方程;3.掌握依据实际问题建立一元二次方程的数学模型的方法.【知识络】【要点梳理】要点一、一元二次方程的有关概念1.一元二次方程的概念:通过化简后,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的整式方程,叫做一元二次方程.2.一元二次方程的一般式:3.一元二次方程的解:使一元二次方程左右两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解,也叫做一元二次方程的根. 要点诠释:判断一个方程是否为一元二次方程时,首先观察其是否是整式方程,否则一定不是一元二次方程;其次再将整式方程整理化简使方程的右边为0,看是否具备另两个条件:①一个未知数;②未知数的最高次数为2.对有关一元二次方程定义的题目,要充分考虑定义的三个特点,不要忽视二次项系数不为0.【典型例题】类型一、一元二次方程的有关概念1.下列方程中是关于x 的一元二次方程的是( )A .2210x x +=B .20ax bx c ++=C .(1)(2)1x x -+=D .223250x xy y --= 【答案】C ;【解析】A :不是整式方程,故本选项错误;B :当a =0时,即ax 2+bx +c =0的二次项系数是0时,该方程就不是一元二次方程;故本选项错误;C :由原方程,得x 2+x-3=0,符一元二次方程的要求;故本选项正确;D :方程3x 2-2xy -5y 2=0中含有两个未知数;故本选项错误.故选C .【总结升华】一元二次方程必须满足四个条件:(1)未知数的最高次数是2;(2)二次项系数不为0;(3)是整式方程;(4)含有一个未知数.由这四个条件对四个选项进行验证,满足这四个条件者为正确答案.举一反三:【高清ID :388528 关联的位置名称(播放点名称):利用定义求字母的值】【变式】关于x 的方程22(28)(2)10a a x a x --++-=,当a 时为一元一次方程;当a 时为一元二次方程.【答案】a =4;a ≠4且a ≠-2.要点二、一元二次方程的解法1.基本思想一元二次方程−−−→降次一元一次方程 2.基本解法直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法.要点诠释:解一元二次方程时,根据方程特点,灵活选择解题方法,先考虑能否用直接开平方法和因式分解法,再考虑用公式法.【典型例题】 类型二、一元二次方程的解法2.用适当的方法解一元二次方程(1) 0.5x2-=0; (2) (x+a)2=;(3) 2x2-4x-1=0; (4) (1-)x2=(1+)x.【答案与解析】(1)原方程可化为0.5x2=∴x2=用直接开平方法,得方程的根为∴x1=,x2=-.(2)原方程可化为x2+2ax+a2=4x2+2ax+∴x2=a2用直接开平方法,得原方程的根为∴x1=a,x2=-a.(3) a=2,b=-4,c=-1b2-4ac=(-4)2-4×2×(-1)=24>0x=∴x1=,x2=.(4)将方程整理,得(1-)x2-(1+)x=0用因式分解法,得x[(1-)x-(1+)]=0∴ x1=0,x2=-3-2.【总结升华】在以上归纳的几种解法中,因式分解法是最简便、最迅捷的方法,但只有一部分方程可以运用这种方法,所以要善于及时观察标准的二次三项式在有理数范围内是否能直接因式分解,凡能直接因式分解的,应首先采取这种方法.公式法是可以解任何类型的一元二次方程,但是计算过程较繁琐,所以只有选择其他解法不顺利时,才考虑用这种解法.虽然先配方,再开平方的方法也适用于任何类型的一元二次方程,但是对系数复杂的一元二次方程,配方的过程比运用公式更繁琐,所以,配方法适用于系数简单的一元二次方程的求解.举一反三:【变式】解方程. (1)(3x-2)2+(2-3x)=0; (2)2(t-1)2+t=1.【答案】(1)原方程可化为:(3x-2)2-(3x-2)=0,∴ (3x-2)(3x-2-1)=0.∴ 3x-2=0或3x-3=0,∴ 123x =,21x =. (2)原方程可化为:2(t-1)2+(t-1)=0.∴ (t-1)[2(t-1)+1]=0.∴ (t-1)(2t-1)=0,∴ t-1=0或2t-1=0.∴ 11t =,212t =.要点三、一元二次方程根的判别式及根与系数的关系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.类型三、一元二次方程根的判别式的应用3.(2015•荆门)若关于x 的一元二次方程x 2﹣4x+5﹣a=0有实数根,则a 的取值范围是( )A .a ≥1B . a >1C . a ≤1D .a <1【答案】A ;【解析】∵关于x 的一元二次方程x 2﹣4x+5﹣a=0有实数根,∴△=(﹣4)2﹣4(5﹣a )≥0,∴a ≥1.故选A .【总结升华】本题考查的是一元二次方程根的判别式,根据方程有两个实数根,得到判别式大于等于零,求出a 的取值范围.【高清ID :388528 关联的位置名称(播放点名称):根系关系】2.一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a b x x -=+21,ac x x =21. 注意它的使用条件为a ≠0, Δ≥0.要点诠释:1.一元二次方程 的根的判别式正反都成立.利用其可以解决以下问题:(1)不解方程判定方程根的情况;(2)根据参系数的性质确定根的范围;(3)解与根有关的证明题.2. 一元二次方程根与系数的应用很多:(1)已知方程的一根,不解方程求另一根及参数系数;(2)已知方程,求含有两根对称式的代数式的值及有关未知数系数;(3)已知方程两根,求作以方程两根或其代数式为根的一元二次方程.类型四、一元二次方程的根与系数的关系4.已知x 1、x 2是关于x 的方程2220x x t -++=的两个不相等的实数根,(1)求t 的取值范围; (2)设2212s x x =+,求s 关于t 的函数关系式. 【答案与解析】(1)因为一元二次方程有两个不相等的实数根.所以△=(-2)2-4(t+2)>0,即t <-1.(2)由一元二次方程根与系数的关系知:122x x +=,122x x t =+,从而2212s x x =+21212()2x x x x =+-222(2)2t t =-+=-,即2(1)s t t =-<-.【总结升华】利用根与系数关系求函数解析式综合题.举一反三:【变式】已知关于x 的一元二次方程222(1)x m x m =--的两实数根为1x ,2x .(1)求m 的取值范围;(2)设12y x x =+,当y 取得最小值时,求相应m 的值,并求出最小值.【答案】(1)将原方程整理为222(1)0x m x m +-+=.∵ 原方程有两个实数根.∴ 22[2(1)]4840m m m =--=-+≥△,∴ 12m ≤. (2) 1222y x x m =+=-+,且12m ≤. 因为y 随m 的增大而减小,故当12m =时,取得最小值1. 要点四、列一元二次方程解应用题1.列方程解实际问题的三个重要环节:一是整体地、系统地审题;二是把握问题中的等量关系;三是正确求解方程并检验解的合理性.2.利用方程解决实际问题的关键是寻找等量关系.3.解决应用题的一般步骤:审 (审题目,分清已知量、未知量、等量关系等);设 (设未知数,有时会用未知数表示相关的量);列 (根据题目中的等量关系,列出方程);解 (解方程,注意分式方程需检验,将所求量表示清晰);验 (检验方程的解能否保证实际问题有意义);答 (写出答案,切忌答非所问).4.常见应用题型数字问题、平均变化率问题、利息问题、利润(销售)问题、形积问题等.要点诠释:列方程解应用题就是先把实际问题抽象为数学问题(列方程),然后由数学问题的解决而获得对实际问题的解决.类型五、一元二次方程的应用5.如图所示,在长为10cm,宽为8cm的矩形的四个角上截去四个全等的小正方形,使得留下的图形(图中阴影部分)面积是原矩形面积的80%,求所截去的小正方形的边长.【答案与解析】设小正方形的边长为xcm,由题意得4x2=10×8×(1-80%).解得x1=2,x2=-2.经检验,x1=2符合题意,x2=-2不符合题意舍去.∴ x=2.答:截去的小正方形的边长为2cm.【总结升华】设小正方形的边长为x cm,因为图中阴影部分面积是原矩形面积的80%,所以4个小正方形面积是原矩形面积的20%.举一反三:【变式】(2015春•启东市月考)如图,某中学准备在校园里利用围墙的一段,再砌三面墙,围成一个矩形花园ABCD(围墙MN最长可利用25m),现在欲砌50m长的墙,砌成一个面积300m2的矩形花园,则BC的长为多少m?【答案】解:设AB=x米,则BC=(50﹣2x)米.根据题意可得,x (50﹣2x )=300,解得:x 1=10,x 2=15,当x=10,BC=50﹣10﹣10=30>25,故x 1=10(不合题意舍去),50﹣2x=50﹣30=20.答:BC 的长为20m .6.某旅行社有100张床位,每床每晚收费10元,空床可全部租出;若每床每晚提高2元,则减少10张床位租出;若每床每晚收费再提高2元,则再减少10张床位租出.以每次提高2元的这种方法变化下去,为了每晚获得1120元的利润,每床每晚应提高多少元?【答案与解析】设每床每晚提高x 个2元,则每床每晚收费为(10+2x)元,每晚出租出去的床位为(100-10x)张,根据题意,得(10+2x)(100-10x)=1120.整理,得x 2-5x+6=0.解得,x 1=2,x 2=3.∴ 当x =2时,2x =4;当x =3时,2x =6.答:每床每晚提高4元或6元均可.【总结升华】这是商品经营问题,总利润=每张床费×床数.可设每床每晚提高x 个2元,则床费为(10+2x)元,由于每晚每床提高2元,出租出去的床位减少10张,则出租出去的总床位为(100-10x)张,据此可列方程.【巩固练习】一、选择题1.已知1是关于x 的一元二次方程(m ﹣1)x 2+x+1=0的一个根,则m 的值是( )A.1B.﹣1C.0D.无法确定2.若一元二次方程式ax (x +1)+(x +1)(x +2)+bx (x +2)=2的两根为0.2,则|3a +4b |之值为何( )A .2B .5C .7D .83.(2015•濠江区一模)某机械厂一月份生产零件50万个,三月份生产零件72万个,则该机械厂二、三月份生产零件数量的月平均增长率为( )A .2%B . 5%C . 10%D . 20% 4.将代数式x 2+4x-1化成(x+p )2+q 的形式( )A.(x-2)2+3B.(x+2)2-4C.(x+2)2-5D.(x+2)2+45.若关于x 的一元二次方程2210kx x ++=有实数根,则k 的取值范围是( ).A .k <0B .k ≤0C .k ≠1且k ≠0D .k ≤1且k ≠06.从一块正方形的铁片上剪掉2 cm 宽的长方形铁片,剩下的面积是48 cm 2,则原来铁片的面积是( ) A.64 cm 2 B.100 cm 2 C.121 cm 2 D.144 cm 27.若t 是一元二次方程的根,则判别式和完全平方式的关系是( )A.△=MB. △>MC. △<MD. 大小关系不能确定8.如果关于x 的方程ax 2+x-1=0有实数根,则a 的取值范围是( )A .B .C .且D .且二、填空题9.已知关于x 的方程x 2+mx ﹣6=0的一个根为2,则m = ,另一个根是 .10.(2014秋•青海校级期末)有一间长20m ,宽15m 的矩形会议室,在它的中间铺一块地毯,地毯的面积是会议室面积的一半,四周未铺地毯的留空宽度相同,则地毯的长、宽分别为 和 .11.关于x 的一元二次方程22(1)10a x x a -++-=有一个根为0,则a = .12.阅读材料:设一元二次方程似20ax bx c ++=(a ≠0)的两根为x 1,x 2,则两根与方程系数之间有如下关系:12b x x a +=-,12c x x a =,根据该材料填空:已知x 1,x 2是方程2630x x ++=的两实数根,则2112x x x x +的值为________. 13.已知两个连续奇数的积是15,则这两个数是___________________.14.设x 1,x 2是一元二次方程x 2-3x-2=0的两个实数根,则2211223x x x x ++的值为________. 15.问题1:设a 、b 是方程x 2+x -2012=0的两个实数根,则a 2+2a +b 的值为 ;问题2:方程x 2-2x -1=0的两个实数根分别为x 1,x 2,则(x 1―1)(x 2―1)= ; 问题3:已知一元二次方程x 2-mx +m -2=0的两个实数根为x 1、x 2且x 1x 2(x 1+x 2)=3,则m的值是 ;问题4:已知一元二次方程x 2-2x+m=0,若方程的两个实数根为X 1,X 2,且X 1+3X 2=3,则m 的值是 .16.某校2010年捐款1万元给希望工程,以后每年都捐款,计划到2012年共捐款4.75万元,则该校捐款的平均年增长率是 .三、解答题17.某两位数的十位数字与个位上的数字之和是5,把这个数的个位上的数字与十位上的数字对调后,所得的新两位数与原两位数的乘积为736,求原来的两位数.18. 恒利商厦九月份的销售额为200万元,十月份的销售额下降了20%,商厦从十一月份起加强管理,改善经营,使销售额稳步上升,十二月份的销售额达到了193.6万元,求这两个月的平均增长率.19.(2015•十堰)已知关于x 的一元二次方程x 2﹣(2m+3)x+m 2+2=0.(1)若方程有实数根,求实数m的取值范围;(2)若方程两实数根分别为x1、x2,且满足x12+x22=31+|x1x2|,求实数m的值.20.某商场将每件进价为80元的某种商品原来按每件100元出售,一天可售出100件.后来经过市场调查,发现这种商品单价每降低1元,其销量可增加10件.(1)求商场经营该商品原来一天可获利润多少元?(2)设后来该商品每件降价x元,商场一天可获利润y元.①若商场经营该商品一天要获利润2160元,则每件商品应降价多少元?②求出y与x之间的函数关系式,并通过画该函数图像的草图,观察其图像的变化趋势,结合题意写出当x取何值时,商场获利润不少于2160元?【答案与解析】一、选择题1.【答案】B;【解析】解:根据题意得:(m﹣1)+1+1=0,解得:m=﹣1.故选B.2.【答案】B;【解析】先根据一元二次方程式ax(x+1)+(x+1)(x+2)+bx(x+2)=2的根确定a.b 的关系式.然后根据a.b的关系式得出3a+4b=-5.用求绝对值的方法求出所需绝对值.3.【答案】D;【解析】设平均每月增长的百分率为x,根据题意,得50(1+x)2=72,解得x1=0.2=20%,x2=﹣2.2(不合题意,舍去)故选D.4.【答案】C;【解析】根据配方法,若二次项系数为1,则常数项是一次项系数的一半的平方,若二次项系数不为1,则可先提取二次项系数,将其化为1后再计算.x2+4x-1=x2+4x+4-4-1=(x+2)2-5,故选C.5.【答案】D;【解析】因为方程是一元二次方程,所以k≠0,又因为一元二次方程有实数根,所以△≥0,即△=4-4k≥0,于是有k≤1,从而k的取值范围是k≤1且k≠0.6.【答案】A;【解析】本题用间接设元法较简便,设原铁片的边长为xcm.由题意,得x(x-2)=48,解得x1=-6(舍去),x2=8.∴x2=64,即正方形面积为64 cm2.7.【答案】A;【解析】由t是方程的根得at2+bt+c=0,M=4a2t2+4abt+b2=4a(at2+bt)+b2= b2-4ac=△.8.【答案】B ;【解析】注意原方程可能是一元二次方程,也可能是一元一次方程.二、填空题9.【答案】1;﹣3.【解析】根据一元二次方程的解定义,将x =2代入关于x 的方程x 2+mx ﹣6=0,然后解关于m 的一元一次方程;再根据根与系数的关系x 1+x 2=﹣b a解出方程的另一个根. 10.【答案】 15m ,10m ;【解析】设留空宽度为xm ,则(20﹣2x )(15﹣2x )=20×15×,整理得:2x 2﹣35x+75=0,即(2x ﹣5)(x ﹣15)=0,解得x 1=15,x 2=2.5,∵20﹣2x >0,∴x<10,∴x=2.5,∴20﹣2x=15,15﹣2x=10.∴地毯的长、宽分别为15m 和10m .11.【答案】-1;【解析】把x=0代入方程得1a =±,因为10a -≠,所以1a =-.12.【答案】10;【解析】此例首先根据阅读部分,明确一元二次方程根与系数的关系, 然后由待求式2112x x x x +变形为2221212121212()2x x x x x x x x x x ++-=,再整体代换. 具体过程如下:由阅读材料知 x 1+x 2=-6,x 1x 2=3. 而222221121212121212()2(6)23103x x x x x x x x x x x x x x ++---⨯+====. 13.【答案】3和5或-3和-5;【解析】注意不要丢解.14.【答案】7;【解析】∵ x 1,x 2是一元二次方程2320x x --=的两实数根,∴ x 1+x 2=3,x 1x 2=-2∴ 222222112211221212123(2)()3(2)7x x x x x x x x x x x x x x ++=+++=++=+-= 15.【答案】2011;-2;m=-1或3;m=34. 【解析】由于a ,b 是方程x 2+x-2012=0的两个实数根,根据根与系数的关系可以得到a+b=-1,并且a 2+a-2012=0,然后把a 2+2a+b 可以变为a 2+a+a+b ,把前面的值代入即可求出结果.16.【答案】50%;【解析】设该校捐款的平均年增长率是x , 则, 整理,得,解得,答:该校捐款的平均年增长率是50%.三、解答题17.【答案与解析】设原两位数的十位数字为x,则个位数字为(5-x),由题意,得[10x+(5-x)][10(5-x)+x]=736.整理,得x2-5x+6=0,解得x1=2,x2=3.当x=2时5-x=3,符合题意,原两位数是23.当x=3时5-x=2符合题意,原两位数是32.18.【答案与解析】设这两个月的平均增长率是x.,则根据题意,得200(1-20%)(1+x)2=193.6,即(1+x)2=1.21,解这个方程,得x1=0.1,x2=-2.1(舍去).答:这两个月的平均增长率是10%.19.【答案与解析】解:(1)∵关于x的一元二次方程x2﹣(2m+3)x+m2+2=0有实数根,∴△≥0,即(2m+3)2﹣4(m2+2)≥0,∴m≥﹣;(2)根据题意得x1+x2=2m+3,x1x2=m2+2,∵x12+x22=31+|x1x2|,∴(x1+x2)2﹣2x1x2=31+|x1x2|,即(2m+3)2﹣2(m2+2)=31+m2+2,解得m=2,m=﹣14(舍去),∴m=2.20.【答案与解析】⑴若商店经营该商品不降价,则一天可获利润100×(100-80)=2000(元)⑵ ①依题意得:(100-80-x)(100+10x)=2160即x2-10x+16=0解得:x1=2,x2=8经检验:x1=2,x2=8都是方程的解,且符合题意.答:商店经营该商品一天要获利润2160元,则每件商品应降价2元或8元.②依题意得:y=(100-80-x)(100+10x)∴y= -10x2+100x+2000=-10(x-5)2+2250画草图(略)观察图像可得:当2≤x≤8时,y≥2160∴当2≤x≤8时,商店所获利润不少于2160元.。
一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用
b 2 2 Δ一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用【学习目标】1.掌握一元二次方程根的判别式的应用.2.掌握一元二次方程的根与系数的关系.【主体知识归纳】1.一元二次方程的根的判别式:-4ac 叫做一元二次方程ax +bx +c =0(a ≠0)的根的判别式.通常用符号“”来表示.2.对于一元二次方程 ax 2+bx +c =0(a ≠0),当Δ >0 时,方程有两个不相等的实数根;当Δ =0 时,方程有两个相等的实数根;当Δ <0 时,方程没有实数根.反过来也成立.3.如果关于 x 的一元二次方程 ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两个根是 x ,x ,12那么 x +x =-1 2 ba,x x =1 2 ca4. 如果关于 x 的一元二次方程 x 2+px +q =0(a ≠0)的两个根是 x ,x ,12那么 x +x =-p ,x x =q12 1 2【基础知识讲解】1.根的判别式以及根与系数的关系都体现了根与系数之间的联系2.根的判别式是指Δ =b 2-4ac ,而不是指Δ = b 2 4ac .3.根的判别式与根与系数的关系都是在一元二次方程一般形式下得出的,因此,必须把所给的方程化为一般形式再判别根的情况.要注意方程中各项系数的符号.4.如果说一元二次方程有实根,那么应当包括有两个不相等的实数根和有两个相等的实数根两种情况,此时 b 2-4ac ≥0,不要丢掉等号.5. 利用一元二次方程的根与系数的关系的前提是:(1)二次项系数 a≠0,即保证是一元二次方程;(2)由于我们目前只研究实数根的问题,故还要考虑实数根存在的前提,即:b 2-4ac ≥06.判别式有以下应用:(1)不解方程,判定一元二次方程根的情况;(2)根据一元二次方程根的情况,确定方程中未知系数的取值范围;(3)应用判别式进行有关的证明.根与系数的关系有以下应用:(1)已知一根,求另一根及求知系数;(2)不解方程,求与方程两根有关的代数式的值;(3)已知两数,求以这两数为跟的方程;已知两数的和与积,求这两个数(4)确定方程中字母系数的取值范围(5)确定根的符号。
一元二次方程根与系数关系(知识讲解)九年级数学上册基础知识讲与练
专题2.14 一元二次方程根与系数关系(知识讲解)【学习目标】掌握一元二次方程的根与系数的关系以及在各类问题中的运用. 【要点梳理】一元二次方程的根与系数的关系 1.一元二次方程的根与系数的关系如果一元二次方程的两个实数根是, 那么,. 注意它的使用条件为a ≠0, Δ≥0.也就是说,对于任何一个有实数根的一元二次方程,两根之和等于方程的一次项系数除以二次项系数所得的商的相反数;两根之积等于常数项除以二次项系数所得的商.2. 一元二次方程的根与系数的关系的应用⎧⎪⎪⎪→→⎨⎪⎪⎪⎩知识框图:1、求代数式的值2、求待定系数一元二次方程求根公式根与系数关系应用3、构造方程4、解特殊的二元二次方程组5、二次三项式的因式分解【典型例题】类型一、由根与系数关系直接求值1.已知x 1,x 2是一元二次方程x 2-3x -1=0的两根,不解方程求下列各式的值:(1)2211+x x (2)1211+x x 【答案】(1)11;(2) -3. 【分析】由一元二次方程的根与系数的关系可得12123,1x x x x +=⋅=-;(1)将所求式子变形为(x 1+x 2)2-2x 1x 2 ,然后整体代入上面两个式子计算即可; (2)将所求式子变形为1212x x x x +⋅,然后整体代入上面两个式子计算即可.解:∵x 1,x 2是一元二次方程x 2-3x -1=0的两根,∵12123,1x x x x +=⋅=-,(1)2211+x x = (x 1+x 2)2-2x 1x 2 =32-2×(-1)=11;)0(02≠=++a c bx ax 21x x ,a b x x -=+21ac x x =21(2)12121211331x x x x x x ++===-⋅-. 【点拨】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,属于基本题目,熟练掌握一元二次方程的两根之和与两根之积与系数的关系是解题关键.举一反三:【变式1】利用根与系数的关系,求下列方程的两根之和、两根之积: (1)2760x x ++=; (2)22320x x --=.【答案】(1)12127,6x x x x +=-=;(2)12123,12x x x x +==-【分析】直接运用一元二次方程根与系数的关系求解即可. 解:(1)这里1,7,6a b c ===.22Δ474164924250b ac =-=-⨯⨯=-=>,∵方程有两个实数根. 设方程的两个实数根是12,x x , 那么12127,6x x x x +=-=. (2)这里2,3,2a b c ==-=-.22Δ4(3)42(2)916250b ac =-=--⨯⨯-=+=>,∵方程有两个实数根.设方程的两个实数根是12,x x ,那么12123,12x x x x +==-.【点拨】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,熟知1212,b cx x x x a a+=-=是解题的关键.【变式2】 甲、乙两人同解一个二次项系数为1的一元二次方程,甲抄错了常数项,解得两根分别为3和2,乙抄错了一次项系数,解得两根分别为-5和-1,求原来的方程.【答案】2550x x -+= 【分析】解法一:利用甲乙解出的根,可以得出两个一元二次方程,取甲方程的一次项系数,取乙方程的常数项,即可重新组合出原来正确的方程.解法二:利用根与系数的关系,取甲方程的一次项系数,取乙方程的常数项,即可重新组合出原来正确的方程.解:解法一:设原一元二次方程为2+a b 0+=x x ,代入甲解出的两根3、2得9+3a+b=04+2a+b=0⎧⎨⎩,解得a=5b=6-⎧⎨⎩,因为甲抄错常数项,所以取a=5-同理,代入乙解出的两根-5和-1,可得a=6b=5⎧⎨⎩,而乙抄错了常数项,所以取b=5,综上可得原方程为2550x x -+=解法二:甲抄错常数项,解得两个为3和2,两根之和正确;乙抄错了一次项系数,解得两根为-5和-1,则两根之积正确.设原方程的两根分别为1x 、2x ,可得12+=5x x ,12=5x x ,所以原方程就是2550x x -+=.【点拨】在没有学习根与系数关系之前,可用方程的解的性质,代入两根求出方程系数,学习之后可直接利用根与系数关系得出方程系数,更为简单.类型二、由根与系数关系求参数的值2.关于x 的一元二次方程22(21)0x m x m --+=的两根为,a b ,且4a b ab +=-,求m 的值.嘉佳的解题过程如下: 解:221,a b m ab m +=-=,2214m m ∴-=-, 整理,得2230m m --=, 解得121,3m m =-=.嘉佳的解题过程漏了考虑哪个条件?请写出正确的解题过程. 【答案】m 的值为1-. 【分析】根据一元二次方程根的判别式结合根与系数的关系解答.解:嘉佳的解题过程漏了考虑0∆这一条件.正确的解题过程如下:根据题意得22(21)40m m ∆=--,解得14m. 221,a b m ab m +=-=,2214m m ∴-=-,整理得2230m m --=,解得121,3m m =-=(舍去), m ∴的值为1-.【点拨】本题中忽略0∆这一条件导致错解针对这一类题,我们一定要看清题目中所给的条件,考虑一元二次方程有解的条件是“0∆”,才能得出正确结果.举一反三:【变式1】已知1x 、2x 是方程2220x kx k k -+-=的两个实根,是否存在常数k ,使122132x x x x +=成立?若存在,请求出k 的值;若不存在,请说明理由. 【答案】不存在.理由见分析【分析】根据根与系数关系列出关于k 的方程,根据方程有实数根列出关于k 的不等式,求解即可.解:不存在.∵1x 、2x 是方程2220x kx k k -+-=的两个实根, ∵240b ac -≥,即22(2)4()0k k k ---≥, 解得,0k ≥;由题意可知122x x k +=,212x x k k =-,∵12121212122221122()232x x x x x x x x x x x x x x +=+-=+=, ∵222(2)32)2(k k k k k --=-,解得120,7k k ==-,经检验,27k =-是原方程的解,∵0k ≥,∵不存在常数k ,使122132x x x x +=成立. 【点拨】本题考查了一元二次方程根与系数关系和解方程,解题关键是根据根与系数关系列出方程并求解,注意:根的判别式要大于或等于0.【变式2】 已知方程2 420x x m +-=的一个根比另一个根小4,求这两个根和m 的值.【答案】10x =,24x =-,0m =【分析】设两根为x 1和x 2,根据根与系数的关系得x 1+x 2,x 1·x 2,由|x 2-x 1|=4两边平方,得(x 1+x 2)2-4x 1·x 2=16,代入解得m ,此时方程为x 2+4x=0,解出两根 .解:x 2+4x -2m=0设两根为x 1和x 2,则∵=16+8m>0, 且x 1+x 2=-4,x 1·x 2=-2m 由于|x 2-x 1|=4两边平方得x 12-2x 1·x 2+x 22=16 即(x 1+x 2)2-4x 1·x 2=16 所以16+8m=16 解得:m=0此时方程为x 2+4x=0, 解得 x 1=0 , x 2=−4 .【点拨】本题考查一元二次方程的根与系数的关系,解题的关键是灵活利用一元二次方程根与系数的关系,以及完全平方公式进行变形,求出两根.类型三、根的判断别与根与系数关系综合3、已知一元二次方程220x x m -+=. (1)若方程有两个实数根,求m 的范围;(2)若方程的两个实数根为12x x 、,且1233x x +=,求m 的值. 【答案】(1)1m ≤;(2)34m = 【分析】(1)一元二次方程220x x m -+=有两个实数根,∵≥0,把系数代入可求m 的范围; (2)利用根与系数的关系,已知122x x +=结合1233x x +=,先求12x x 、,再求m . 解:(1)∵方程220x x m -+=有两个实数根,∵()22424440b ac m m =-=--=-≥, 解得1m ≤;(2)由根与系数的关系可知,122x x +=,12x x m =,解方程组1212233x x x x +=⎧⎨+=⎩,解得123212x x ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∵12313224m x x ==⨯=.【点拨】本题考查了一元二次方程根的判别式以及根与系数的关系,熟练掌握根的判别式、根与系数的关系是解题的关键.【变式1】已知关于x 的一元二次方程2(8)80x k x k -++=. (1)证明:无论k 取任何实数,方程总有实数根.(2)若221268x x +=,求k 的值.(3)若等腰三角形的一边长为5,另两边长恰好是这个方程的两个根,求这个等腰三角形的周长.【答案】(1)证明见分析;(2)2k =±;(3)这个等腰三角形的周长为21或18. 【分析】(1)根据根的判别式即可得到结论;(2)先计算∵=(8+k )2−4×8k ,整理得到∵=(k−8)2,根据非负数的性质得到∵≥0,然后根据∵的意义即可得到结论;(3)先解出原方程的解为x 1=k ,x 2=8,然后分类讨论:腰长为8时,则k =8;当底边为8时,则得到k =5,然后分别计算三角形的周长.解:(1)22(8)48(8)k k k ∆=+-⨯=-.2(8)0k -,0∴∆,∴无论k 取任何实数,方程总有实数根;(2)221212128,8,68x x k x x k x x +=+=+=,()2221212122x x x x x x +=++,2(8)6816k k ∴+=+,解得2k =±;(3)解方程2(8)80x k x k -++=得12,8x k x ==.∵当腰长为8时,8k . 85138+=>,能构成三角形,∴周长为88521++=.∵当底边长为8时,5k =.55108+=>∴能构成三角形,周长为55818++=.综上,这个等腰三角形的周长为21或18.【点拨】本题考查了一元二次方程ax 2+bx +c =0(a≠0)的根与系数的关系:若方程两个为x 1,x 2,则x 1+x 2=−b a ,x 1•x 2=ca.也考查了一元二次方程的判别式和等腰三角形的性质,掌握这些知识点是解题关键.【变式2】 已知关于x 的一元二次方程()22121202x k x k -++-=.(1)求证:无论k 为何实数,方程总有两个不相等的实数根; (2)若方程的两个实数根1x ,2x 满足123x x -=,求k 的值. 【答案】(1)见分析 (2)0,-2 【分析】(1)根据根的判别式即可求证出答案;(2)可以根据一元二次方程根与系数的关系得k 与的1x 、2x 的关系式,进一步可以求出答案.解:(1)证明:∵()222121422492k k k k ⎛⎫∆=+-⨯-=++ ⎪⎝⎭()2217k =++,∵无论k 为何实数,()2210k +≥, ∵()22170k +∆=+>,∵无论k 为何实数,方程总有两个不相等的实数根;(2)由一元二次方程根与系数的关系得: 1221x x k +=+,212122x x k =-, ∵123x x -=, ∵()2129x x -=, ∵()2121249x x x x +-=,∵()221214292k k ⎛⎫+-⨯-= ⎪⎝⎭,化简得:220k k +=,解得0k =,2-.【点拨】本题主要考查根的判别式和根与系数的关系,熟练掌握概念和运算技巧即可解题.类型四、根与系数关系拓展应用14、已知m ,n 是方程x 2﹣2x ﹣1=0的两个根,是否存在实数a 使﹣(m +n )(7m 2﹣14m +a )(3n 2﹣6n ﹣7)的值等于8?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.【答案】存在,a =-6 【分析】根据方程的解的定义得出m 2-2m =1,n 2-2n =1,m +n =2,再整体代入即可得出a 的值. 解:存在,理由如下:∵m ,n 是方程x 2﹣2x ﹣1=0的两个根, ∵m 2﹣2m =1,n 2﹣2n =1,m +n =2, ∵﹣(m +n )(7m 2﹣14m +a )(3n 2﹣6n ﹣7) =﹣(m +n )[7(m 2﹣2m )+a ][3(n 2﹣2n )﹣7] =﹣2×(7+a )(3﹣7) =8(7+a ),由8(7+a )=8得a =﹣6,∵存在实数a =﹣6,使﹣(m +n )(7m 2﹣14m +a )(3n 2﹣6n ﹣7)的值等于8. 【点拨】本题考查了一元二次方程的解、根与系数的关系,解题的关键是得出m 2-2m =1,n 2-2n =1,m +n =2,注意解题中的整体代入思想.【变式1】阅读材料:已知方程p 2﹣p ﹣1=0,1﹣q ﹣q 2=0且pq ≠1,求1pq q+的值. 解:由p 2﹣p ﹣1=0,及1﹣q ﹣q 2=0可知p ≠0, 又∵pq ≠1,∵p ≠1q.∵1﹣q ﹣q 2=0可变形为211()-q q ﹣1=0,根据p 2﹣p ﹣1=0和211()-q q﹣1=0的特征,∵p 、1q 是方程x 2﹣x ﹣1=0的两个不相等的实数根,则p +1q,即11pq q +=. 根据阅读材料所提供的方法,完成下面的解答. 已知:2m 2﹣5m ﹣1=0,21520n n+-=,且m ≠n ,求: (1)mn 的值; (2)2211m n +. 【答案】(1)12-;29.【分析】(1)由题意可知:可以将方程22510m m --=化简为21520m m+-=的形式,根据根与系数的关系直接得:11m n的值; (2)将2211m n +变形为2112m n mn ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭求解.解:由22m 5m 10--=知m≠0,∵21520m m+-=, ∵21520n n+-=,m ≠n , ∵11m n≠, ∵1m 和1n是方程2520x x +-=的两个根, (1)由1m 和1n 是方程2520x x +-=的两个根得112m n⋅=-, ∵12mn =-;经检验:12mn =-是原方程的根,且符合题意.(2)由1m和1n是方程2520x x+-=的两个根得115m n+=-,112m n⋅=-,∵2221111225429 m n m n mn⎛⎫+=+-=+=⎪⎝⎭.【点拨】本题考查一元二次方程根与系数关系,代数式的值,乘法公式,掌握一元二次方程根与系数关系与乘法公式恒等变形是解题关键.【变式2】定义:若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根为x1,x2(x1<x2),分别以x1,x2为横坐标和纵坐标得到点M(x1,x2),则称点M为该一元二次方程的衍生点.(1)若方程为x2﹣2x=0,写出该方程的衍生点M的坐标.(2)若关于x的一元二次方程x2﹣(2m+1)x+2m=0(m<0)的衍生点为M,过点M向x轴和y轴作垂线,两条垂线与坐标轴恰好围成一个正方形,求m的值.(3)是否存在b,c,使得不论k(k≠0)为何值,关于x的方程x2+bx+c=0的衍生点M始终在直线y=kx﹣2(k﹣2)的图象上,若有请直接写出b,c的值,若没有说明理由.【答案】(1)衍生点为M(0,2);(2)12-;(3)存在,b=﹣6,c=8;【分析】(1)求出方程的两根,根据一元二次方程的衍生点即可解决问题;(2)求出方程的两根,根据一元二次方程的衍生点的定义,再利用正方形的性质构建方程即可解决问题;(3)求出定点,利用根与系数的关系解决问题即可;解:(1)∵x2﹣2x=0,∵x(x﹣2)=0,解得:x1=0,x2=2故方程x2﹣2x=0的衍生点为M(0,2).(2)x2﹣(2m+1)x+2m=0(m<0)∵m<0∵2m<0解得:x1=2m,x2=1,方程x2﹣(2m+1)x+2m=0(m<0)的衍生点为M(2m,1).点M在第二象限内且纵坐标为1,由于过点M向两坐标轴做垂线,两条垂线与x 轴y轴恰好围城一个正方形,所以2m =﹣1,解得12m =-.(3)存在.直线y =kx ﹣2(k ﹣2)=k (x ﹣2)+4,过定点M (2,4), ∵x 2+bx+c =0两个根为x 1=2,x 2=4, ∵2+4=﹣b ,2×4=c , ∵b =﹣6,c =8.【点拨】本题考查一元二次方程的解法及根与系数的关系、正方形的性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用转化的思想思考问题.类型五、根与系数关系拓展应用25、如图,在平面直角坐标系中,∵ABC 的BC 边与x 轴重合,顶点A 在y 轴的正半轴上,线段OB ,OC (OB OC <)的长是关于x 的方程2760x x -+=的两个根,且满足CO =2AO .(1)求直线AC 的解析式;(2)若P 为直线AC 上一个动点,过点P 作PD ∵x 轴,垂足为D ,PD 与直线AB 交于点Q ,设∵CPQ 的面积为S (0S ≠),点P 的横坐标为a ,求S 与a 的函数关系式;(3)点M 的坐标为()m,2,当∵MAB 为直角三角形时,直接写出m 的值.【答案】(1)132y x =+; (2)22721,6042721,6042a a a a S a a a ⎧+-⎪⎪=⎨⎪---<<⎪⎩或;(3)m 的值为-3或-1或2或7;【分析】(1)根据一元二次方程的解求出OB 和OC 的长度,然后得到点B ,点C 坐标和OA 的长度,进而得到点A 坐标,最后使用待定系数法即可求出直线AC 的解析式;(2)根据点A ,点B 坐标使用待定系数法求出直线AB 的解析式,根据直线AB 解析式和直线AC 解析式求出点P ,Q ,D 坐标,进而求出PQ 和CD 的长度,然后根据三角形面积公式求出S ,最后对a 的值进行分类讨论即可;(3)根据∵MAB 的直角顶点进行分类讨论,然后根据勾股定理求解即可.(1)解:解方程2760x x -+=得16x =,21x =,∵线段OB ,OC (OB OC <)的长是关于x 的方程2760x x -+=的两个根,∵OB =1,OC =6,∵()10B ,,()6,0C -, ∵CO =2AO ,∵OA =3,∵()0,3A ,设直线AC 的解析式为()0y kx b k =+≠,把点()0,3A ,()6,0C -代入得603k b b -+=⎧⎨=⎩, 解得123k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩, ∵直线AC 的解析式为132y x =+; (2)解:设直线AB 的解析式为y =px +q ,把()0,3A ,()10B ,代入直线AB 解析式得30q p q=⎧⎨=+⎩, 解得33p q =-⎧⎨=⎩, ∵直线AB 的解析式为33y x =-+,∵PD ∵x 轴,垂足为D ,PD 与直线AB 交于点Q ,点P 的横坐标为a , ∵1,32P a a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,(),33Q a a -+,(),0D a , ∵()1733322PQ a a a ⎛⎫=-+-+= ⎪⎝⎭,6CD a =+, ∵1176222S PQ CD a a =⋅=⨯⋅+,当点P 与点A 或点C 重合时,即当a =0或6a =-时,此时S =0,不符合题意,当6a <-时,()21772162242S a a a a ⎛⎫⎡⎤=⨯--+=+ ⎪⎣⎦⎝⎭, 当60a -<<时,()21772162242S a a a a ⎛⎫=⨯-+=-- ⎪⎝⎭, 当0a >时,()21772162242S a a a a =⨯+=+, ∵22721,6042721,6042a a a a S a a a ⎧+-⎪⎪=⎨⎪---<<⎪⎩或; (3)解:∵()0,3A ,()10B ,,(),2M m , ∵AB ==AM ==,BM =当∵MAB =90°时,222AM AB BM +=,∵222+=, 解得3m =-,当∵ABM =90°时,222AB BM AM+=,∵222+=, 解得m =7, 当∵AMB =90°时,222AM BM AB +=,∵222+=, 解得11m =-,22m =,∵m 的值为-3或-1或2或7.【点拨】本题考查解一元二次方程、待定系数法求一次函数解析式、三角形面积公式、勾股定理,正确应用分类讨论思想是解题关键.【变式1】PAC △在平面直角坐标系中的位置如图所示,AP 与y 轴交于点(0,2)B ,点P 的坐标为(1,3)-,线段OA ,OC 的长分别是方程29140x x -+=的两根,OC OA >.(1)求线段AC 的长;(2)动点D 从点O 出发,以每秒1个单位长度的速度沿x 轴负半轴向终点C 运动,过点D 作直线l 与x 轴垂直,设点D 运动的时间为t 秒,直线l 扫过四边形OBPC 的面积为S ,求S 与t 的关系式;(3)M 为直线l 上一点,在平面内是否存在点N ,使以A ,P ,M ,N 为顶点的四边形为正方形?若存在,请直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)9 (2)()()221201217317424t t t S t t t ⎧+<≤⎪⎪=⎨⎪-+-<≤⎪⎩ (3)存在满足条件的N 点,其坐标为(2,3)或(-4,0)或(-1,-3).【分析】(1)解方程可求得OA 、OC 的长,则可求得A 、C 的坐标,从而可得AC 长;(2)分两种情况:∵当0<t ≤1时;∵当1<t ≤7时,利用梯形的面积公式即可求解; (3)分两种情况:∵AP 为正方形的对角线时,∵AP 为正方形的边时,根据正方形以及等腰直角三角形的性质,可求得N 点坐标.(1)解:解方程x 2﹣9x +14=0可得x =2或x =7,∵线段OA ,OC 的长分别是方程x 2﹣9x +14=0的两根,且OC >OA ,∵OA =2,OC =7,∵A (2,0),C (﹣7,0),279.AC(2) 解:过点P 作PH ∵OC 于H ,而()1,3P - ,1OH ∴=,3PH = ,6CH =设直线AB 解析式为y =kx +b ,而点B (0,2),∵32k b b -+=⎧⎨=⎩, 解得12k b =-⎧⎨=⎩, ∵直线AB 解析式为y =﹣x +2,∵如图1所示,当0<t ≤1时,点E (﹣t ,t +2),∵S =S 梯形OBED =21122222t t t t (0<t ≤1); ∵如图2所示,当1<t ≤7时,设直线CP 解析式为y =mx +n ,∵C (﹣7,0),点P 的坐标为(﹣1,3),∵703m n m n -+=⎧⎨-+=⎩ ,解得1272m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∵直线CP 解析式为1722y x =+, 设17,22E t t , ∵DE =1722t , ∵S =S 梯形OBPH +S 梯形HPED =11172+31+132222t t 217317424t t t ;综上,()()221201217317424t t t S t t t ⎧+<≤⎪⎪=⎨⎪-+-<≤⎪⎩;图1 图2(3) 分两种情况:∵AP 为正方形的对角线时,如图3所示,∵A (2,0),B (0,2),∵∵OAB =45°,∵四边形AMPN 是正方形,∵∵P AN =45°,∵NAM =90°,∵∵OAB +∵P AN =90°,∵点M 在x 轴上,NA ∵x 轴,NP x ∥轴,∵N (2,3);∵AP 为正方形的边时,如图4所示,∵∵OAB =45°,四边形AMNP 是正方形,∵∵NAM =∵OAB =45°,AP =AM ,∵HN =PH =3,∵N (-4,0);如图5所示,四边形ANMP 是正方形,∵PH =NH =3,∵()1,3N --;∵N (-4,0)或(-1,-3),综上可知,存在满足条件的N 点,其坐标为(2,3)或(-4,0)或(-1,-3).图3 图4 图5【点拨】本题为四边形的综合题,考查了一元二次方程、勾股定理、待定系数法、正方形的性质、等腰直角三角形的性质等知识.在(1)中求得OA 、OC 的长是解题的关键,在(2)中分类讨论是解题的关键,在(3)中分类思想的运用是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.【变式2】 菱形ABCD 的边长为5,两条对角线AC 、BD 相交于O 点,且AO ,BO 的长分别是关于x 的方程22(21)30x m x m +-++=的两根,求m 的值.【答案】3m =-.【分析】由题意可知:菱形ABCD 的边长是5,则AO 2+BO 2=25,则再根据根与系数的关系可得:AO +BO =−(2m −1),AO ∙BO =m 2+3;代入AO 2+BO 2中,得到关于m 的方程后,即可求得m 的值.解:∵AO ,BO 的长分别是关于x 的方程22(21)30x m x m +-++=的两根,设方程的两根为1x 和2x ,可令1OA x =,2OB x =,∵四边形ABCD 是菱形,∵AC BD ⊥,在Rt AOB 中:由勾股定理得:222OA OB AB +=,∵222125+=x x ,则()21212225x x x x +-=,由根与系数的关系得:12(21)x x m +=--,2123x x m ⋅=+,∵[]()22(21)2325m m ---+=, 整理得:22150m m --=,解得:15m =,23m =-又∵0∆>,∵()22(21)430--+>m m ,解得114m <-, ∵3m =-.【点拨】此题主要考查了菱形的性质、勾股定理、以及根与系数的关系,将菱形的性质与一元二次方程根与系数的关系,以及代数式变形相结合解题是一种经常使用的解题方法.。
复习2:一元二次方程根的判别式
4、若关于x的一元二次方程mx2-2x+1=0有两个不相等实数根,
则m的取值范围是
()
A.m<1
B. m<1且m≠0
C.m≤1
D. m≤1且m≠0
5、若关于x的方程x2+(2k-1)x+k2-7/4=0有两个相等的实数根,则 k= .
6.关于x的一元二次方程mx2-(3m-1)x+2m-1=0, 其根的判别式的值为1,求m的值及该方程的根。
则x1+x2=
;x1x2= ;
2、方程2x2-kx-6=0的一个根是2,则k=
;
另一个根为( )
3、以2,-3为根的一元二次方程是
;
4、已知a、b是方程x2+x-1=0的两实根,则
a2+2a+b=
拓展已知a、b满足6a=a2+4,6b=b2+4,
求 ab ba
思维训练. 1、在一元二次方程
ax2 bx c 0(a 0)中
3、一元二次方程的根与系数的关系:注意:此关系是在( )条件下存 在的。若 ax2+bx+c=0 的两根为 X1、x2,则x1+x2= ;x1x2= ;
4、以x1、x2为根(二次项系数为1)的一元二次方程是——————
➢ 课时训练(一)
Hale Waihona Puke 1、下列一元一次方程中,有实数根的是( )
A
.x2-x+1=0
➢ 要点、考点聚焦
1.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的情况: (1)当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根; (2)当Δ=0时,方程有两个相等的实数根; (3)当Δ<0时,方程无实数根.
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—知识讲解(基础)
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—知识讲解(基础)责编:常春芳【学习目标】1. 会用一元二次方程根的判别式判别方程根的情况,由方程根的情况能确定方程中待定系数的取值范围;2. 掌握一元二次方程的根与系数的关系以及在各类问题中的运用.【要点梳理】知识点一、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 b42-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c b a .,的值;③计算ac b 42-的值;④根据ac b 42-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()002≠=++a c bx ax 中, (1)方程有两个不相等的实数根⇒ac b 42-﹥0; (2)方程有两个相等的实数根⇒ac b 42-=0; (3)方程没有实数根⇒ac b 42-﹤0.要点诠释: (1)逆用一元二次方程根的判别式求未知数的值或取值范围,但不能忽略二次项系数不为0这一条件;(2)若一元二次方程有两个实数根则 ac b 42-≥0.知识点二、一元二次方程的根与系数的关系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a b x x -=+21,ac x x =21. 注意它的使用条件为a ≠0, Δ≥0.也就是说,对于任何一个有实数根的一元二次方程,两根之和等于方程的一次项系数除以二次项系数所得的商的相反数;两根之积等于常数项除以二次项系数所得的商.2.一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 ++=; ③2212121212()x x x x x x x x +=+; ④2221121212x x x x x x x x ++=2121212()2x x x x x x +-=; ⑤22121212()()4x x x x x x -=+-;⑥12()()x k x k ++21212()x x k x x k =+++;⑦12||x x -== ⑧22212121222222121212()211()x x x x x x x x x x x x ++-+==;⑨12x x -==⑩12||||x x +===(4)已知方程的两根,求作一个一元二次方程;以两个数为根的一元二次方程是.(5)已知一元二次方程两根满足某种关系,确定方程中字母系数的值或取值范围;(6)利用一元二次方程根与系数的关系可以进一步讨论根的符号.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两根为1x 、2x ,则①当△≥0且120x x >时,两根同号.当△≥0且120x x >,120x x +>时,两根同为正数;当△≥0且120x x >,120x x +<时,两根同为负数.②当△>0且120x x <时,两根异号.当△>0且120x x <,120x x +>时,两根异号且正根的绝对值较大;当△>0且120x x <,120x x +<时,两根异号且负根的绝对值较大.要点诠释:(1)利用根与系数的关系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;(2)若有理系数一元二次方程有一根a +a a ,b 为有理数).【典型例题】类型一、一元二次方程根的判别式的应用1.不解方程,判断下列方程的根的情况:(1)???2x 2+3x-4=0 (2)ax 2+bx=0(a≠0)【答案与解析】(1) 2x 2+3x-4=0a=2, b=3, c=-4,? ∵Δ=b 2-4ac=32-4×2×(-4)=41>0? ∴方程有两个不相等的实数根.(2)∵a≠0, ∴方程是一元二次方程,此方程是缺少常数项的不完全的一元二次方程,将常数项视为零,? ∵Δ=b 2-4·a·0=b 2,? ∵无论b 取任何关数,b 2均为非负数,∴Δ≥0, 故方程有两个实数根.【总结升华】根据ac b42-的符号判定方程根的情况. 举一反三:【高清ID 号:388522 关联的位置名称(播放点名称):判别含字母系数的方程根的情况---例2(1)】【变式】不解方程,判别方程根的情况:2210x ax a -++= .【答案】无实根.2.(2015?本溪)关于x 的一元二次方程(k ﹣1)x 2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,则实数k 的取值范围是 .【思路点拨】此题要考虑两方面:判别式要大于0,二次项系数不等于0.【答案】k <2且k≠1; 【解析】解:∵关于x 的一元二次方程(k ﹣1)x 2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,∴k ﹣1≠0且△=(﹣2)2﹣4(k ﹣1)>0,解得:k <2且k ≠1.故答案为:k <2且k≠1.【总结升华】不能忽略二次项系数不为0这一条件.举一反三:【高清ID 号:388522 关联的位置名称(播放点名称):证明根的情况---例3】 【变式】m 为任意实数,试说明关于x 的方程x 2-(m-1)x-3(m+3)= 0恒有两个不相等的实数根.【答案】∵Δ=[-(m-1)]2-4×[-3(m+3)]=m 2+10m+37=(m+5)2+12>0,∴关于x 的方程x 2-(m-1)x-3(m+3)= 0恒有两个不相等的实数根. 类型二、一元二次方程的根与系数的关系的应用3.已知方程2560x kx +-=的一个根是2,求另一个根及k 的值.【思路点拨】根据方程解的意义,将x =2代入原方程,可求k 的值,再由根与系数的关系求出方程的另外一个根.【答案与解析】方法一:设方程另外一个根为x 1,则由一元二次方程根与系数的关系, 得125k x +=-,1625x =-,从而解得:135x =-,k =-7. 方法二:将x =2代入方程,得5×22+2k -6=0,从而k =-7. 设另外一根为x 1,则由一元二次方程根与系数的关系,得1725x +=,从而135x =-, 故方程的另一根为35-,k 的值为-7. 【总结升华】根据一元二次方程根与系数的关系12b x x a +=-,12c x x a=易得另一根及k 的值. 举一反三:【高清课堂:一元二次方程根的判别式及根与系数的关系(二)---例2】【变式】已知方程220x x c -+=的一个根是3,求它的另一根及c 的值.【答案】另一根为-1;c 的值为-3.4.(2015?咸宁)已知关于x 的一元二次方程mx 2﹣(m+2)x+2=0.(1)证明:不论m 为何值时,方程总有实数根;(2)m 为何整数时,方程有两个不相等的正整数根.【答案与解析】解:(1)△=(m+2)2﹣8m=m2﹣4m+4=(m﹣2)2,∵不论m为何值时,(m﹣2)2≥0,∴△≥0,∴方程总有实数根;(2)解方程得,x=,x1=2m,x2=1,∵方程有两个不相等的正整数根,∴m=1或2,m=2不合题意,∴m=1.【总结升华】本题考查的是一元二次方程根的判别式和求根公式的应用,此外要掌握整数根的意义及正确求解适合条件的整数根.。
4一元二次方程的根的判别式及根与系数的关系(名师总结)
一元二次方程的根的判别式及根与系数的关系【知识点1】一元二次方程的根的判别式概念:一元二次方程ax 2+bx +c=0 (a ≠0)的根的判别式为b 2-4ac ,通常用符号“△”来表示。
即△=b 2-4ac 一元二次方程ax 2+bx +c=0 (a ≠0)的根的情况是:①当△>0时,有两个不相等的实数根。
②当△=0时,有两个相等的实数根。
③当△<0时,没有实数根 ✪注:当△≧0时,方程有实数根。
【例1】已知a 、b 、c 分别是三角形的三边,则方程(a + b )x 2+ 2cx + (a + b )=0的根的情况是( ) A . 没有实数根B .可能有且只有一个实数根C .有两个相等的实数根D .有两个不相等的实数根【例2】如果关于x 的一元二次方程有两个不相等的实数根,那么的取值范围是( )A.>B >且C.<D.且【例3】已知关于的一元二次方程有两个不相同的实数根,则的取值范围是【例4】.已知关于x 的二次方程012)21(2=---x k x k 有实数根,则k 的取值范围是 。
【例5】已知a b ,是关于x 的方程2(21)(1)0x k x k k -+++=的两个实数根,则22a b +的最小值是【例6】关于x 的一元二次方程04)(2=-+++ca bx xb a 有两个相等的实数根,那么以a 、b 、c 为三边的三角形是 A 、以a 为斜边的直角三角形 B 、以c 为斜边的直角三角形 C 、以b 为底边的等腰三角形D 、以c 为底边的等腰三角形 【知识点2】一元二次方程根于系数的关系概念:若一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 有两个实数根21x x 和,那么=+21x x ,=∙21x x 。
这两个结论称为一元二次方程根与系数的关系,简称韦达定理。
【例1】在一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 中,有一根为0,则=c ;有一根为1,则=++c b a ;有一根为1-,则=+-c b a ;若两根互为倒数,则=c ;若两根互为相反数,则=b 。
一元二次方程的判别式及跟与系数的关系
一元二次方程的根的判别式及根与系数的关系要点一、一元二次方程的判别式1.定义:在一元二次方程()ax bx c a 2++=0≠0中,只有当系数a 、b 、c 满足条件△≥b ac 2=−40时才有实数根.这里b ac 2−4叫做一元二次方程根的判别式,记作△.2.判别式与根的关系:在实数范围内,一元二次方程()ax bx c a 2++=0≠0的根的情况由△b ac 2=−4确定. 设一元二次方程为()ax bx c a 2++=0≠0,其根的判别式为:△b ac 2=−4,则①△>0⇔方程()ax bx c a 2++=0≠0有两个不相等的实数根,x 12.②△=0⇔方程()ax bx c a 2++=0≠0有两个相等的实数根b x x a12==−2. ③△<0⇔方程()ax bx c a 2++=0≠0没有实数根. 特殊的:(1)若a ,b ,c 为有理数,且△为完全平方式,则方程的解为有理根;(2)若△为完全平方式,同时b −±2a 的整数倍,则方程的根为整数根.【例1】(1)不解方程,直接判断下列方程的解的情况: ①x x 27−−1=0 ②()x x 29=43−1 ③x x 2+7+15=0④()mx m x 2−+1+=02(m 为常数)(2)已知a 、b 、c 分别是三角形的三边,则方程()()a b x cx a b 2++2++=0的根的情况是( ) A .没有实数根B .可能有且只有一个实数根C .有两个相等的实数根D .有两个不相等的实数根【解析】(1)①△>0,有两个不等实根;②△=0,有两个相等实根; ③△<0,无实根;④△m 2=+1>0,方程有两个不等实根. (2)由题()()()()△c a b a b c c a b 22=2−4+=4++−−∵a b c ++>0,c a b −−<0,故方程没有实根.选A .【点评】这道题(1)主要考察判别式与根的关系,属于特别基础的题,锻炼孩子们的思维,(2)结合三角形三边关系来考察一元二次方程的判别式和根的个数的关系.【例2】(1)若关于x 的一元二次方程()k x x 21−1+−=04有实根,则k 的取值范围为______. 【解析】(1)≥k 0且≠k 1;【变式2-1】若关于x 的一元二次方程kx 2﹣4x+3=0有实数根,则k 的非负整数值是( ) A. 1 B. 0,1 C. 1,2 D. 1,2,3【答案】A.提示:根据题意得:△=16﹣12k≥0,且k≠0,解得:k≤,且k≠0. 则k 的非负整数值为1.【变式2-2】已知关于x 的一元二次方程有实数根,则m 的取值范围是________ 【答案】且m≠1 【解析】因为方程有实数根,所以,解得, 同时要特别注意一元二次方程的二次项系数不为0,即, ∴ m 的取值范围是且m≠1. 【总结升华】注意一元二次方程的二次项系数不为0,即,m≠1.【例3】已知:关于x 的方程有两个不相等的实数根,求k 的取值范围. 【答案】.【变式3-1】关于x的一元二次方程()k x 21−2−−1=0有两个不相等的实数根,则k 的取值范围______.≤k −1<2且k 1≠2, 由题意,得()()k k k k 4+1+41−2>0⎧⎪+1≥0⎨⎪1−2≠0⎩,解得≤k −1<2且k 1≠2;2(1)10m x x −++=54m ≤2(1)10m x x −++=214(1)450m m =−−=−+≥△54m ≤(1)0m −≠54m ≤(1)0m −≠2(1)04kkx k x +++=102k k ≠>-且【变式3-2】已知关于x 的方程x 2+2x+a ﹣2=0.(1)若该方程有两个不相等的实数根,求实数a 的取值范围; (2)当该方程的一个根为1时,求a 的值及方程的另一根. 【思路点拨】(1已知方程有两个不相等的实数根,即判别式△=b 2﹣4ac >0.即可得到关于a 的不等式,从而求得a 的范围.(2)设方程的另一根为x 1,根据根与系数的关系列出方程组,求出a 的值和方程的另一根. 【答案与解析】解:(1)∵b 2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×1×(a ﹣2)=12﹣4a >0,解得:a <3.∴a 的取值范围是a <3;(2)设方程的另一根为x 1,由根与系数的关系得:,解得:,则a 的值是﹣1,该方程的另一根为﹣3.【变式3-2】关于x 的一元二次方程(k ﹣1)x 2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,则实数k 的取值范围是 .【思路点拨】此题要考虑两方面:判别式要大于0,二次项系数不等于0. 【答案】k <2且k≠1;【解析】解:∵关于x 的一元二次方程(k ﹣1)x 2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根, ∴k ﹣1≠0且△=(﹣2)2﹣4(k ﹣1)>0, 解得:k <2且k≠1. 故答案为:k <2且k≠1.【总结升华】不能忽略二次项系数不为0这一条件.【例4】当a 、b 为何值时,方程()x a x a ab b 222+21++3+4+4+2=0有实根?(3)要使关于x 的一元二次方程()x a x a ab b 222+21++3+4+4+2=0有实根,则必有△≥0,即()()≥a a ab b 22241+−43+4+4+20,得()()a b a 22+2+−1≤0.又因为()()a b a 22+2+−1≥0,所以()()a b a 22+2+−1=0,得a =1,b 1=−2.【变式4-1】已知关于x 的一元二次方程()a x ax 213−1−+=04有两个相等的实数根,求代数式a a a21−2+1+的值.【解析】由题,一元二次方程()a x ax 213−1−+=04有两个相等的实数根, 所以a a 2−3+1=0.所以有a a a 2−2+1=,a a 2+1=3.代入a a a21−2+1+,得a a a a a a a a a 2211+13−2+1+=+===3.【点评】这道题主要是考察判别式与代数式的结合,难度不大.【变式4-2】m 为任意实数,试说明关于x 的方程x 2-(m-1)x-3(m+3)= 0恒有两个不相等的实数根. 【答案】∵Δ=[-(m-1)]2-4×[-3(m+3)]=m 2+10m+37=(m+5)2+12>0,∴关于x 的方程x 2-(m-1)x-3(m+3)= 0恒有两个不相等的实数根.【例5】在等腰△ABC 中,A ∠、B ∠、C ∠的对边分别为a 、b 、c ,已知a =3,b 和c 是关于x 的方程x mx m 21++2−=02的两个实数根,求△ABC 的周长.【解析】当b c =时,方程有两个相等的实数根,则=△m m 21⎛⎫−42−=0 ⎪2⎝⎭,∴m 1=−4,m 2=2.若m =−4,原方程化为x x 2−4+4=0, 则x x 12==2,即b c ==2, ∴△ABC 的周长为2+2+3=7. 若m =2,原方程化为x x 2+2+1=0, 则x x 12==−1,不合题意.当a b =或a c =时,x =3是方程的一个根, 则m m 19+3+2−=02,则m 22=−5,原方程化为x x 22221−+=055,解得x 1=3,x 27=5, ∴ABC △的周长为7373+3+=55.综上所述,ABC △的周长为7或375. 【点评】这道题主要考察学生们的分类讨论能力,应对多种情况是要理清思路.要点二、一元二次方程的根与系数关系(韦达定理)1.韦达定理:如果()ax bx c a 2++=0≠0的两根是x 1,x 2,则b x x a 12+=−,cx x a12=.(使用前提:△≥0)特别地,当一元二次方程的二次项系数为1时,设x 1,x 2是方程x px q 2++=0的两个根,则x x p 12+=−,x x q 12=. 2.韦达定理的逆定理:如果有两个数x 1,x 2满足b x x a 12+=−,cx x a12=,那么x 1,x 2必定是()ax bx c a 2++=0≠0的两个根.特别地,以两个数x 1、x 2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是()x x x x x x 21212−++=0. 3.韦达定理与根的符号关系:在△≥b ac 2=−40的条件下,我们有如下结论: (1)当ca<0时,方程的两根必一正一负. ①若≥b a −0,则此方程的正根不小于负根的绝对值;②若ba−<0,则此方程的正根小于负根的绝对值.(2)当ca>0时,方程的两根同正或同负. ①若b a −>0,则此方程的两根均为正根;②若ba−<0,则此方程的两根均为负根.注意:(1)若ac <0,则方程()ax bx c a 2++=0≠0必有实数根.(2)若ac >0,方程()ax bx c a 2++=0≠0不一定有实数根.【例6】(1)已知一元二次方程ax ax c 2+2+=0的一根x 1=2,则方程的另一根______x 2=.(2)已知x 1,x 2是方程x x 2−3+1=0的两个实数根,则:①x x 2212+;②()()x x 12−2⋅−2;③x x x x 221122+⋅+;④x x x x 2112+;⑤x x 12−;⑥x x 2212−;⑦x x 1211−.【解析】(1)−4;(2)()x x x x x x 2222121212+=+−2⋅=3−2⨯1=7, ()()()x x x x x x 121212−2⋅−2=⋅−2++4=1−2⨯3+4=−1, ()x x x x x x x x 22211221212+⋅+=+−⋅=9−1=8,x x x x x x x x 2221211212+7+===7⋅1,()()x x x x x x 222121212−=+−4⋅=3−4⨯1=5,∴x x 12−=,∴()()(x x x x x x 22121212−=+−=3⨯=x x x x x x 21121211−−==.【点评】第三小题,主要是考察韦达定理的灵活运用,包含了各种变形情况.【例7】(1)已知关于x 的方程()x k x k 22+2−3+−3=0有两个实数根x 1,x 2,且x x x x 121211+=+,求k 值.(2)已知x 1,x 2是方程ax ax a 24−4++4=0的两实根,是否能适当选取a 的值,使得()()x x x x 1221−2−2的值等于54.【解析】(1)∵方程()x k x k 22+2−3+−3=0有两个实数根x 1,x 2,∴()()△≥k k k 22=2−3−4−3=21−120得:≤k 74. 由韦达定理得,()x x k x x k 12212+=−2−3⎧⎪⎨⋅=−3⎪⎩. ∵x x x x 121211+=+,∴x xx x x x 121212++=,x x 12+=0或x x 12=1,当x x 12+=0时,k 3−2=0,k 3=2,∵k 37=<24,所以k 3=2符合题意. 当x x 12=1时,k 2−3=1,k =±2,∵k 7≤4,∴k =2舍去.∴k 的值为32或−2. (2)显然a ≠0由()△a a a 2=16−16+4≥0得a <0, 由韦达定理知x x 12+=1,a x x a12+4=4, 所以()()()()()a x x x x x x x x x x x x a 2221221121212129+4−2−2=5−2+=9−2+=−24a a+36=4 若有()(),x x x x 12215−2−2=4则a a +365=44,∴a =9,这与0a <矛盾, 故不存在a ,使()()x x x x 12215−2⋅−2=4. 【点评】这道题主要锻炼孩子们的过程,以及有两个实根,解出来别忘了限制条件,这种类型的题比较常见,一定不要忽视∆的限定条件以及用韦达定理可得到的限定条件.【例8】(1)若m ,n 是方程x x 2+−1=0的两个实数根,则m m n 2+2+−1的值为________.(2)已知a ,b 是方程x x 2+2−5=0的两个实数根,则a ab a b 2−+3+的值为__________.(3)已知m 、n 是方程x x 2+2016+7=0的两个根,则()()m m n n 22+2015+6+2017+8= ________.【解析】(1)∵m ,n 是方程x x 2+−1=0的两个实数根,∴m n +=−1,m m 2+−1=0,则原式()()m m m n 2=+−1++=−1=−1,(2)∵a 是方程x x 2+2−5=0的实数根,∴a a 2+2−5=0,∴a a 2=5−2,∴a ab a b a ab a b a b ab 2−+3+=5−2−+3+=+−+5, ∵a ,b 是方程x x 2+2−5=0的两个实数根,∴a b +=−2,ab =−5,∴a ab a b 2−+3+=−2+5+5=8. 故答案为8.(3)∵m 、n 是方程x x 2+2016+7=0的两个根,∴m n +=−2016,mn =7;∴m m 2+2016+7=0,n n 2+2016+7=0,()()()()m m n n m m m n n n 2222+2015+6+2017+8=+2016+7−−1+2016+7++1()()()()m n mn m n =−+1+1=−+++1=−7−2016+1=2008故答案是:2008.【点评】这道题主要考查韦达定理根系关系的应用,进一步强化孩子对于韦达定理应用的理解.【例9】(1)已知一元二次方程()ax a x a 2+3−2+−1=0的两根都是负数,则k 的取值范围是_________.(2)已知二次方程342x x k 2−+−=0的两根都是非负数,则k 的取值范围是__________.【解析】(1)此方程两实根为,x x 12,由已知得a x x x x 1212≠0⎧⎪∆0⎪⎨+<0⎪⎪>0⎩≥,∴()()a a a a a a a a2≠0⎧⎪3−24−10⎪⎪2−3⎨<0⎪⎪−1⎪>0⎩-≥g ,即a 91<8≤.(2)此方程两实根为,x x 12,由已知得≥x x x x 1212∆≥0⎧⎪+≥0⎨⎪0⎩,得:∴2()43()k k ⎧⎪−4−⨯−2≥0⎪4⎪>0⎨3⎪−2⎪≥0⎪3⎩即k 102≤≤3. 【点评】这道题主要考查韦达定理和判别式结合不等式组的形式去判定根的具体情况,这类题是比较常见一类题,要将这种不等的思想传授给孩子.【课后作业】1.已知关于x 的一元二次方程()()k x k x 22−1+2+1+1=0有两个不相等的实数根,则k 的取值范围为_____________. A .k 1≥4 B .k 1>4且≠k 1 C .k 1<4且≠k 1 D .k 1≥4且≠k 1【解析】B .2.已知关于x 的一元二次方程x m 2−=0有两个不相等的实数根,则m 的取值范围__________.3.关于x 的方程()()m x m x 22−4+2+1+1=0有实根,则m 的取值范围__________.【解析】2.由题意可知,原方程的判别式(m m m 21∆=+4=1+3>0⇒>−3.又≥≤m m 1−0⇒1, 故≤m 1−<13.3.题设中的方程未指明是一元二次方程,还是一元一次方程,所以应分0m 2−4=和m 2−4≠0,两种情形讨论:当m 2−4=0即m =±2时,()m 2+1≠0,方程为一元一次方程,总有实根; 当m 2−4≠0即m ≠±2时,方程有根的条件是: [()]()≥m m m 22=2+1−4−4=8+20∆0,解得m 5≥−2.∴当m 5≥−2且m ≠±2时,方程有实根.综上所述:当m 5≥−2时,方程有实根.4.已知关于x 的方程()x k x k 2−+1+2−2=0. (1)求证:无论k 为何值,方程总有实根;(2)若等腰ABC △,底边a =3,另两边b 、c 恰好是此方程的两根,求ABC △的周长.【解析】(1)()()()≥△k k k 22=+1−42−2=−30,∴无论k 为何值,方程总有实根.(2)当a =3为底,b ,c 为腰时,b c =,∴方程有两个相等的实根,∴∆=0,即()k 2−3=0,k =3,此时方程为x x 2−4+4=0,解x x 12==2,∴ABC △的周长为3+2+2=7,当a =3为腰,则方程有一根为3,将x =3代入方程,得k =4,方程为x x 2−5+6=0,解得x 1=2,x 2=3,∴ABC △的周长为2+3+3=8,综上所述,ABC △的周长为7或8.5.关于x 的方程x kx 22+=10的一个根是−2,则方程的另一根是_______;k =________.6.已知a ,b ,c 为正数,若二次方程ax bx c 2++=0有两个实数根,那么方程a x b x c 2222++=0的根的情况是( ) A .有两个不相等的正实数根 B .有两个异号的实数根 C .有两个不相等的负实数根D .不一定有实数根7.设α,β是一元二次方程x x 2+3−7=0的两个根,则ααβ2+4+=________.【解析】5.设另一根为x ,由根与系数的关系可建立关于x 和k 的方程组,解之即得.x 5=2,k =−1. 6.a x b x c 2222++=0的()()D b a c b ac b ac 42222=−4=+2−2, ∵二次方程ax bx c 2++=0有两个实数根, ∴≥b ac 2−40, ∴b ac 2−2>0,∴()()△b a c b ac b ac 42222=−4=+2−2>0∴方程有两个不相等的实数根,而两根之和为负,两根之积为正. 故有两个负根.故选C .7.∵α,β是一元二次方程x x 2+3−7=0的两个根, ∴αβ+=−3,αα2+3−7=0, ∴αα2+3=7,∴ααβαααβ22+4+=+3++=7−3=4,故答案为:4.11 8.已知关于x 的方程()x m x m 22+2+2+−5=0有两个实数根,并且这两个根的平方和比这两个根的积大16,求m 的值.【解析】有实数根,则∆≥0,且x x x x 221212+−=16,联立解得m 的值.依题意有:()2()3()()x x m x x m x x x x m m 12212121222+=−2+2⎧⎪=−5⎪⎨+−=16⎪⎪∆=4+2−4−5≥0⎩,解得:m =−1或m =−15且m 9≥−4, ∴ m =−1.韦达定理说明了一元n 次方程中根和系数之间的关系。
第五讲一元二次方程根的判别式、根与系数的关系
第5讲 一元二次方程根的判别式、根与系数的关系一、根的判别式1.一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 acx a a -+=,显然只有当240b ac -≥时,才能直接开平方得:22424b b acx a 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24b ac -叫做一元二次方程根的判别式.2.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24b ac ∆=-确定.判别式: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∆>⇔方程有两个不相等的实数根21,24b b acx -±-=.②0∆=⇔方程有两个相等的实数根122bx x a==-.③0∆<⇔方程没有实数根.④⇔≥∆0方程有(两个)实数根典例分析知识点1:求根的判别式的值例1:(1)一元二次方程2x 2﹣4x+1=0的根的判别式的值是 (2)已知关于x 的一元二次方程x 2+(m ﹣2)x+m ﹣2=0. (1)求根的判别式△的值(用含m 的代数式表示). (2)当m=4时,求此一元二次方程根.知识点2:利用根的判别式不解方程判断根的情况 例2:不解方程,判别下列方程的根的情况:(1)22340x x +-=;(2)216924y y +=;(3)()25170x x +-=知识点:利用根的判别式求待定字母系数的取值范围(1)关于x的一元二次方程(a﹣1)x2+2ax﹣3+a=0有实数根,则a .(2)关于x的一元二次方程mx2﹣(2m﹣3)x+(m﹣1)=0有两个实数根.求m的取值范围;(3)已知分式,当x=2时,分式无意义,则a= ;当a<6时,使分式无意义的x的值共有个.知识点4:利用根的情况判断三角形形状例4:已知a、b、c是三角形的三条边长,且关于x的方程(c﹣b)x2+2(b﹣a)x+(a﹣b)=0有两个相等的实数根,试判断三角形的形状.知识点5:利用判别式求最值例5:阅读下列材料:求函数的最大值.解:将原函数转化成x的一元二次方程,得.∵x为实数,∴△==﹣y+4≥0,∴y≤4.因此,y的最大值为4.根据材料给你的启示,求函数的最小值.知识点:6:一元二次方程的简单应用例6:(1)李明准备进行如下操作实验,把一根长40cm 的铁丝剪成两段,并把每段首尾相连各围成一个正方形.(1)要使这两个正方形的面积之和等于58cm 2,李明应该怎么剪这根铁丝? (2)李明认为这两个正方形的面积之和不可能等于48cm 2,你认为他的说法正确吗?请说明理由.(2)如图,利用一面墙(墙的长度不超过45m ),用80m 长的篱笆围一个矩形场地.(1)怎样围才能使矩形场地的面积为750m 2? (2)能否使所围矩形场地的面积为810m 2,为什么?(3)怎样围才能使围出的矩形场地面积最大?最大面积为多少?请通过计算说明.二、根与系数的关系 1、根与系数的关系如果20(0)ax bx c a ++=≠的两根是1x ,2x ,则12b x x a +=-,12cx x a=.(此公式的大前提:0∆≥)2、以两个数12,x x 为根的一元二次方程(二次项系数为1)是:21212()0x x x x x x -++=3、根与系数的关系主要应用于以下几个方面:① 已知方程的一个根,求另一个根以及确定方程参数的值; ② 已知方程,求关于方程的两根的代数式的值; ③ 已知方程的两根,求作方程;④ 结合根的判别式,讨论根的符号特征;⑤ 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.典例分析知识点7:利用方程中各项系数求两根的和与积 例7:不解方程,求下列方程的两根和与积.(1)x 2﹣2x ﹣3=0; (2)3x 2+x ﹣1=0; (3)x 2+4x ﹣1=0.知识点8:已知方程的一个根,求另一个根例8:⑴若方程240x x c -+=的一个根为23+,则方程的另一个根为 ,c = .(2)已知关于x 的方程220x kx +-=的一个解与方程131x x +=-解相同. ⑴求k 的值;⑵求方程220x kx +-=的另一个解.知识点9:已知方程,求关于方程的两根的代数式的值 例9:(1)已知方程2350x x +-=的两根为1x 、2x ,则2212x x += .(2)已知α、β是方程2250x x +-=的两个实数根,22ααβα++的值为 . (3)已知α、β是方程2520x x ++=βααβ的值.(4)如果a ,b 都是质数,且2130a a m -+=,2130b b m -+=,求b aa b+的值.知识点10:根据根与系数的关系确定方程参数的值 例10:(1)设1x 、2x 是方程()222120x k x k -+++=的两个不同的实根,且()()12118x x ++=,则k 的值是____.(2)已知关于x 的方程22(23)30x k x k +-+-=有两个实数根1x ,2x ,且121211x x x x +=+,求k 值.(3)已知关于x 的方程222(2)50x m x m +++-=有两个实数根,并且这两个根的平方和比这两个根的积大16,求m 的值。
一元二次方程根的判别式和根与系数的关系
一元二次方程根的判别式和根系关系是中考的重点内容之一,即可以单独出现,又可能在代数综合题、几何综合题、应用题中出现,我们准备用两节课的时间,帮助同学们复习这一内容。
解:运用判别式先要将方程化为一般形式⑴ 026232=+-x x0234)62(2=⨯⨯--=∆方程有两个相等实数根 ⑵0122232=+-x x 02232=+-x x0382234)2(2〈-=⨯⨯--=∆方程没有实数根 ⑶ 方程是一元二次方程 0≠∴a 0=c00422≥=⨯⨯-=∆b a b 方程有两个实数根 ⑷ 0)1(422=-+-m mx x0)2(416164)1(414)2(222≥-=+-=-⨯⨯--=∆m m m m m方程有两个实数根解:错误解法 )2)(1(4)2(2+--=∆m m m =)2(4422-+-m m m =0)2(4≥--m∴ 2≤m注意:应用一元二次方程判别式,首先方程应为一元二次方程,当二次项系数含有字母时,要加上二次项系数可为0这个限制条件. 正确解法 ⎩⎨⎧≥∆≠-001m ⇒⎩⎨⎧≤≠23m m∴ 2≤m 且 1≠m解:[])12(4)13(2----=∆m m m =122+-m m1122=+-m m 022=-m m 01=m 22=m 注意 0≠m ∴舍去0=m 2=∴m解:注意本题并没有说方程是一元二次方程,也没有说方程有两个实数根。
⑴ 01=-m 1=m 方程为一元一次方程012=+-x 有一个实根 21=x ⑵ 01≠-m 1≠m 方程为一元二次方程 04)1(4)2(2≥=---=∆m m m m ∴ 0≥m 且 1≠m 时方程有两个实数根 综上,当0≥m 时方程有实根。
小结:⑴ 应用判别式的条件是方程为一元二次方程,当二次项系数为字母时,注意系数不为0;⑵ 应用判别式应将方程化为一般形式; ⑶ 注意有实根和有两个实根的区别.解:∵111=+βα即1=+αββα ∴ αββα=+ 又 )32(--=+m βα 2m =αβ2)32(m m =--解之得 31-=m 12=m 当 3-=m 时 0〉∆当 1=m 时 014)312(2〈⨯--⨯=∆ 舍去 ∴ 3-=m解:∵ 511432=⨯⨯-=∆〉0∴ βα≠3-=+βα〈0, 1=αβ〉0 ∴ α〈0,β〈0∴αββα+=22ααββαβ+=2211αβ+=αβ11+=αβ-+-11=αββα+-=3解:首先 442-=∆〉0方程有两个不等实根法1 4-=+βα, 1=αβ12)(2)1)(1()1()1(1111222222442222222222+++++++=+++++=+++++βαβαβαβαβαβααββα 142162)(222=-=-+=+αββαβα 1942142)(22222244=-=-+=+βαβαβα1122++βα+1122++αβ=1411412142194=+++⨯+1122++βα•1122++αβ=1∴ 所求方程为 01142=+-y y法2 注意到βα,均为原方程的根0142=++αα ⇒ αα412-=+ 0142=++ββ ⇒ ββ412-=+=+=--+--=+++++αββααββααββα444411112222αββα22+ 这样计算较为简单。
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系一、知识点整合:要点感知 关于x 的一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的根的判别式△= . (1)△>0⇔原方程有 的实数根,其根为x 1= ,x 2= .(2)△=0⇔原方程有 的实数根,这两个根为x 1=x 2=2ba-.(3)△<0⇔原方程 实数根.注意:在运用一元二次方程根的判别式时,要注意二次项系数a 的条件.要点感知 如果ax 2+bx+c=0(a ≠0)的两根是x 1,x 2,那么x 1+x 2= ,x 1x 2= .即:两根的和等于一次项系数与二次项系数的 ,两根的积等于常数项与二次项系数的 . 注意:一元二次方程的根与系数的关系前提条件是:①a ≠0;② ≥0.二、典型例题:例1、关于x 的一元二次方程(a+1)x 2-4x-1=0有两个不相等的实数根,则a 的取值范围是( )A.a >-5B.a >-5且a ≠-1C.a <-5D.a ≥-5且a ≠-1例2、若m 、n 是一元二次方程x 2-5x-2=0的两个实数根,则m+n-mn 的值是( ) A.-7 B.7 C.3 D.-3 三、对应知识专练1、一元二次方程ax 2+bx+c=0中a ,c 异号,则方程的根的情况是( )A.b 为任意实数,方程有两个不等的实数根B.b 为任意实数,方程有两个相等的实数根C.b 为任意实数,方程没有实数根D.无法确定2、已知(m-1)x 2+2mx+(m-1)=0有两个不相等的实数根,则m 的取值范围是( )A.m>12B.m<12且m ≠1C.m>12且m ≠1D.12<m <13、若关于x 的一元二次方程kx 2+4x+3=0有实数根,则k 的非负整数值是 .4、已知函数y=kx+b 的图象如图所示,则一元二次方程x 2+x+k-1=0根的情况是( ) A.没有实数根 B.有两个相等的实数根 C.有两个不相等的实数根 D.无法确定5、若5k+20<0,则关于x 的一元二次方程x 2+4x-k=0的根的情况是( ) A.没有实数根 B.有两个相等的实数根 C.有两个不相等的实数根 D.无法判断6、若,且一元二次方程kx 2+ax+b=0有两个实数根,则k 的取值范围是 . 7、已知关于x 的一元二次方程x 2-(2k+1)x+k 2+k=0. (1)求证:方程有两个不相等的实数根;(2)若△ABC 的两边AB ,AC 的长是这个方程的两个实数根.第三边BC 的长为5,当△ABC 是等腰三角形时,求k 的值.8、如果关于x 的一元二次方程x 2+4x+a=0的两个不相等实数根x 1,x 2满足x 1x 2-2x 1-2x 2-5=0,那么a 的值为( )A.3B.-3C.13D.-13 9、已知x 1,x 2是方程x 2+6x+3=0的两实数根,试求下列代数式的值: (1)x 12+x 22; (2)21x x +12x x ; (3)(x 1+1)(x 2+1).10、已知关于x 的方程kx 2+(k+2)x+4k=0有两个不相等的实数根. (1)求k 的取值范围;(2)是否存在实数k ,使方程的两实数根的和等于0?若存在,求出k 的值,若不存在,请说明理由.11、已知关于x 的一元二次方程x 2-bx+c=0的两根分别为x 1=1,x 2=-2,则b 与c 的值分别为( ) A.b=-1,c=2 B.b=1,c=-2 C.b=1,c=2 D.b=-1,c=-2 12、已知α,β是一元二次方程x 2-5x-2=0的两个实数根,则α2+αβ+β2的值为( ) A.-1 B.9 C.23 D.2713、已知关于x 的一元二次方程x 2-x-3=0的两个实数根分别为α、β,则(α+3)(β+3)= . 14、已知x 1、x 2是一元二次方程x 2-4x+1=0的两个实数根.求(x 1+x 2)2÷1211()x x +的值.15、关于x 的一元二次方程(x-2)(x-3)=m 有两个实数根x 1、x 2. (1)求m 的取值范围;(2)若x 1、x 2满足等式x 1x 2-x 1-x 2+1=0,求m 的值.16、(已知关于x 的一元二次方程x 2+(m+3)x+m+1=0.(1)求证:无论m 取何值,原方程总有两个不相等的实数根;(2)若x 1,x 2是原方程的两根,且|x 1-x 2,求m 的值和此时方程的两根.17、已知:关于x 的一元二次方程kx 2-(4k+1)x+3k+3=0(k 是整数). (1)求证:方程有两个不相等的实数根;(2)若方程的两个实数根分别为x 1,x 2(其中x 1<x 2),设y=x 2-x 1-2,判断y 是否为变量k 的函数?如果是,请写出函数解析式;若不是,请说明理由.。
一元二次方程根的判别式及根与系数关系的应用
一元二次方程根的判别式及根与系数关系的应用
一元二次方程的一般形式为 $ax^2 + bx + c = 0$,其中
$a,\,b,\,c$ 是实数,且 $a \neq 0$。
根的判别式为 $\Delta = b^2 - 4ac$。
根的情况如下:
1. 当 $\Delta > 0$ 时,方程有两个不相等的实根,根的关系为$x_1 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a}$,$x_2 = \frac{-b -
\sqrt{\Delta}}{2a}$。
2. 当 $\Delta = 0$ 时,方程有两个相等的实根,根的关系为$x_1 = x_2 = \frac{-b}{2a}$。
3. 当 $\Delta < 0$ 时,方程没有实根,而有两个共轭复根,根的关系为 $x_1 = \frac{-b + \sqrt{-\Delta}i}{2a}$,$x_2 = \frac{-b - \sqrt{-\Delta}i}{2a}$,其中 $i$ 是虚数单位,满足 $i^2 = -1$。
应用根与系数的关系需要注意以下几点:
1. 根与系数之间的关系是通过根的求解公式得到的。
2. 求解根时,必须保证方程是一元二次方程且系数满足条件,即 $a \neq 0$。
3. 具体的应用问题需要根据具体情况来确定如何使用根与系数的关系,例如可以通过根的值判断方程的解的情况,或者通过
根的关系来确定系数的取值范围等。
4. 根与系数的关系可以用于解决实际问题中的方程求解、几何问题等。
例如,可以用根的关系来求解二次函数的最值、方程组中的未知数等。
考点04 一元二次方程根的判别式以及根与系数的关系(解析版)
考点四一元二次方程根的判别式以及根与系数的关系知识点整合一、一元二次方程根的判别式及根与系数关系1.根的判别式一元二次方程2(0)0ax bx c a ++=≠是否有实数根,由24b ac -的符号来确定,我们把24b ac -叫做一元二次方程根的判别式.2.一元二次方程根的情况与判别式的关系(1)当240b ac ->时,方程2(0)0ax bx c a ++=≠有两个不相等的实数根;(2)当240b ac -=时,方程2(0)0ax bx c a ++=≠有1个(两个相等的)实数根;(3)当240b ac -<时,方程2(0)0ax bx c a ++=≠没有实数根.3.根与系数关系对于一元二次方程20ax bx c ++=(其中,,a b c 为常数,0a ≠),设其两根分别为1x ,2x ,则12b x x a +=-,12c x x a=.典例引领1.已知关于x 的一元二次方程()()22110x m x m m -+++=.(1)求证:无论m 取何值,方程总有两个不相等的实数根:(2)若该方程的一个根为1,求m 的值及另一个根.【答案】(1)证明见解析(2)当0m =时,方程的另一个根为0x =;当1m =时,方程的另一个根为2x =【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,解一元二次方程,一元二次方程的定义,熟练掌握一元二次方程的相关知识是解题的关键.(1)只需要证明()()221410m m m ∆=-+-+>⎡⎤⎣⎦恒成立即可;(2)把1x =代入原方程得到20m m -=,解方程求出m 的值,进而根据m 的值解方程求出方程的另一根即可.【详解】(1)证明:由题意得,()()22141m m m ∆=-+-+⎡⎤⎣⎦依题意有:215x -+=,21x k -⋅=,解得26x =,6k =-,故k 的值为6-,方程的另一个根为6x =.9.求证:对于任意实数m ,关于x 的方程22220x mx m -+-=总有两个不相等的实数根.【答案】见解析【分析】本题主要考查了一元二次方程()200ax bx c a ++=≠的根情况,判断其根的情况,完全取决于24b ac ∆=-的符号,当0> 时,方程有两个不相等的实数根;当Δ0=时,方程有两个相等的实数根;当Δ0<时,方程没有实数根.【详解】解:()24422m m =--△2488m m =-+()2414m =-+.()210m -≥,∴()241440m =-+≥>△.∴对于任意实数m ,关于x 的方程22220x mx m -+-=总有两个不相等的实数根.10.已知关于x 的一元二次方程()2320x m x m ++++=.(1)求证:不论实数m 取何值,方程总有实数根;(2)当m 取何值时,方程有两个相等的实数根?【答案】(1)见详解(2)1m =-【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,熟记“24b ac ∆=-”是解题关键.(1)方程有实数根时240b ac ∆=-≥,由此即可求解.(2)方程有两个相等的实数根即240b ac ∆=-=,由此即可求解.【详解】(1)证明:()()2243412b ac m m ∆=-=+-⨯⨯+26948m m m =++--221m m =++()21m =+(2)由题意得,222229k k ⨯+-=,整理得,245k k -=,根据()223122023342023k k k k -+=-+,计算求解即可.【详解】(1)解:∵2229x kx k +-=,∴22290x kx k -+-=,∴()()222419360k k ∆=--⨯⨯-=>,∴此方程有两个不相等的实数根;(2)解:由题意得,222229k k ⨯+-=,整理得,245k k -=,∴()2231220233420231520232038k k k k -+=-+=+=,∴23122023k k -+的值为2038.13.已知关于x 的方程22220x mx m ++-=.(1)试说明:无论m 取何值,方程总有两个不相等的实数根;(2)若方程有一个根为3,求22122043m m ++的值.【答案】(1)证明见解析(2)2029【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,一元二次方程的解,代数式求值;(1)根据一元二次方程根的判别式,进行证明即可;(2)根据方程有一个根为3,得出267m m +=-,然后整体代入求值即可.解题的关键是熟练掌握一元二次方程()200ax bx c a ++=≠的根与24b ac ∆=-有如下关系:当0∆>时,方程有两个不相等的实数根;当Δ0=时,方程有两个相等的实数根;当Δ0<时,方程无实数根.【详解】(1)证明:∵()()2222241244880m m m m ∆=-⨯⨯-=-+=>,∴无论m 取何值,方程总有两个不相等的实数根;(2)解:∵方程有一个根为3,∴223620m m ++-=,整理,得:267m m +=-,∴22122043m m ++()2262043m m =++()272043=⨯-+142043=-+2029=.14.已知关于x 的一元二次方程210x mx m -+-=.(1)若该方程有一个根是2,求该方程的另一个根;(2)求证:该方程总有两个实数根.【答案】(1)1(2)见解析【分析】本题主要考查了一元二次方程的解和根的判别式,(1)直接把2x =代入到原方程中得到关于m 的方程,再解方程即可得到答案;(2)根据一元二次方程根的判别式进行证明.掌握对于一元二次方程()200ax bx c a ++=≠,若240b ac ∆=->,则方程有两个不相等的实数根,若240b ac ∆=-=,则方程有两个相等的实数根,若24<0b ac ∆=-,则方程没有实数根;理解一元二次方程的解是使方程左右两边相等的未知数的值,是解决问题的关键.【详解】(1)解:当2x =时,4210m m -+-=3m ∴=,则原方程为:2320x x -+=,即:()()210x x --=,11x ∴=,22x =,∴另一个根1,(2)证明:()()2Δ411m m =--⨯⨯-244m m =-+()220m =-≥,∴该方程总有两个实数根;15.已知关于x 的一元二次方程()()25230x m x m +---=(1)求证:该方程总有两个实数根(2)如果该方程的两个实数根的差为4,求m 的值(2)“凤凰”方程必定有一个根是______;(3)已知方程20x mx n ++=是“凤凰”方程,且有两个相等的实数根,求mn 的值.【答案】(1)2230x x +-=(2)1(3)mn 2=-【分析】(1)本题主要考查一元二次方程根的情况,通过观察可以发现1x =是方程的根,直接写出一个根为1一元二次方程即可.(2)本题主要考查通过代数式观察,可以发现1x =是一元二次方程的一个根,直接求解即可.(3)本题主要考查由一元二次方程根的情况,推导出240b ac ∆=-=,可以得到一个方程,再由凤凰方程,又可以得到一个10m n ++=的方程,然后去求,m 和n 即可,最后求出mn 的值.【详解】(1)由题可知,要写出一个一元二次方程,并且满足一个根是1x =;即为:2230x x +-=.(2)关于x 的一元二次方程()200ax bx c a ++=≠,且满足0a b c ++=;∴1x =时,0a b c ++=;故凤凰”方程必定有一个根是1x =.(3)20x mx n ++= 是“凤凰”方程;10m n ∴++=,即1n m =--;方程20x mx n ++=有两个相等的实数根;240m n ∴∆=-=.将1n m =--代入,得()2410m m ---=;解得:2,1m n =-∴=;()212mn ∴=-⨯=-.19.已知关于x 的一元二次方程()23220x k x k ++++=.(1)求证:方程有两个实数根;(2)若方程的两个根分别为1x ,2x ,且1212217x x x x ++=,求k 的值.【答案】(1)见解析【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式的意义,根与系数的关系,解一元二次方程;(1)求出0∆>即可证明;(2)根据根与系数的关系得出1221k x k x -=++,123x x +=,结合已知等式得出关于k 的一元二次方程,解方程可得答案.【详解】(1)证明:∵()()()2222234194444452140k k k k k k k ∆=---++=+--=-+=-+>,∴无论k 取何值,方程总有两个不相等的实数根;(2)解:∵方程22310x x k k ++--=有两个实数根1x ,2x ,∴1221k x k x -=++,123x x +=,又∵()()12113++=x x ,∴121213x x x x +++=,∴23131k k -+++=+,解得:12k =,21k =-.5.已知关于x 的一元二次方程220x x k ++=.(1)若方程有两个不相等的实数根,求k 的取值范围;(2)若m 是方程的根,且222m m +=,求k 的值.【答案】(1)1k <(2)2k =-【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式与一元二次方程的解的含义,理解原理的应用是解本题的关键;(1)根据方程有两个不相等的实数根,可得240b ac ∆=->,求出k 的取值范围即可;(2)先由方程解的含义可得22m m k +=-,结合222m m +=即可求解.【详解】(1)解:∵关于x 的一元二次方程220x x k ++=有两个不相等的实数根,∴24440b ac k ∆=-=->,解得:1k <;(2)∵m 是方程220x x k ++=的根,∴220m m k ++=即22m m k +=-,∵222m m +=,∴2k -=,解得:2k =-.6.已知关于x 的一元二次方程2210(0)nx x n -+=≠有实数根.(1)求n 的取值范围;(2)当n 取最大值时,求方程2210(0)nx x n -+=≠的根.【答案】(1)1n ≤且0n ≠(2)121x x ==【分析】本题主要考查了一元二次方程的根的判别式以及解一元二次方程.(1)根据题意,可得240b ac ∆=-≥,即440n -≥,解不等式,并根据一元二次方程的定义确定n 的取值范围即可;(2)结合n 的取值范围确定n 的最大值,然后利用配方法解该方程即可.【详解】(1)解:根据题意,一元二次方程2210(0)nx x n -+=≠有实数根,则224(2)41440b ac n n ∆=-=--⨯⨯=-≥,解得1n ≤,又∵0n ≠,∴n 的取值范围是1n ≤且0n ≠;(2)由1n ≤且0n ≠得,n 的最大值为1,把1n =代入原方程得2210x x -+=,∴2(1)0x -=,解得121x x ==.7.己知一元二次方程2410x x m -+-=.(1)若方程有两个不相等的实数根,求实数m 的取值范围;(2)若方程有两个相等的实数根,求实数m 以及此时方程的根.【答案】(1)5m <(2)5m =,122x x ==【分析】本题考查了根的判别式,牢记“①当0∆>时,方程有两个不相等的实数根;②当Δ0=时,方程有两个相等的实数根;③当Δ0<时,方程无实数根.”(1)由方程有两个不相等的实数根结合根的判别式,即可得出关于m 的一元一次不等式,解之即可得出结论;(2)由方程有两个相等的实数根结合根的判别式,即可得出关于m 的一元一次方程,解之即可得出结论.【详解】(1)解:2(4)4(1)m ∆=---,方程有两个不相等的实数根,∴0∆>,解得5m <.(2) 方程有两个相等的实数根,∴Δ0=,即164(1)0m --=解得5m =(1)若所捂的部分为【详解】(1)解:∵方程有实数解是1x 和2x ,∴()22410k ∆=--≥,解得2k ≤,故k 的取值范围是2k ≤;(2)∵一元二次方程2210x x k ++-=的实数解是1x 和2x ,∴122x x +=-,121x x k ⋅=-,则()121221x x x x k +-=---,∵12121x x x x +-<-∴()211k ---<-,解得0k >,又由(1)知2k ≤,∴02k <≤,∵k 为整数,∴k 的值为1或2.13.已知关于x 的一元二次方程250x ax a ++-=.(1)若该方程的一个根为3,求a 的值及该方程的另一个根;(2)求证:不论a 为何值,该方程总有两个不相等的实数根.【答案】(1)方程的另一根为2-;(2)见解析【分析】本题主要考查一元二次方程根的判别式及根与系数的关系,(1)将方程的根代入可求得a 的值,再根据根与系数的关系可求得另一个根;(2)用a 表示出其判别式,利用配方可化为平方的形式,可判断判别式的符号,可得出结论;掌握一元二次方程根的判别式与根的个数的关系及根与系数的关系是解题的关键.【详解】(1)解:将3x =代入方程250x ax a ++-=可得:9350a a ++-=,解得1a =-;∴方程为260x x --=,设另一根为x ,则36x =-,。
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系一、知识点:1.一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 根的判别式:2.一元二次方程根与系数的关系: (1)如果1x ,2x 是一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 的两个根,那么a b x x -=+21,ac x x =∙21 (2)如果1x ,2x 是方程02=++q px x 的两个根,那么p x x -=+21,q x x =∙21二、一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 根的判别式的应用:1. 不解方程,判断方程根的情况:(1);05432=--x x (2);01322=+-x x (3)26232-=+y y2. 证明方程根的情况:(1)已知关于x 的方程0)12(2)12(2=-++-k x k x .①求证:无论k 取什么实数值,这个方程总有实数根;②若等腰△ABC 中有两边的长恰好是这个方程的两个根,且这两边和为6,求△ABC 的周长.(2)小明说:“关于x 的方程)1.(0)1(4)1(222±≠=++-+m m mx x m 一定没有实数根”。
小明的说法对吗?说明你的理由.(3)求证:无论m 取何值,关于x 的方程01)32(2=++++m x m x 总有两个不相等的实数根。
(4)已知a ,b ,c 为△ABC 的三边,试判断关于x 的方程)(02)(2c b c b ax x c b ≠=-+--的根的情况.(5)已知a ,b ,c 为△ABC 的三边,且关于x 的方程0)()(2)(2=-+-+-b a x a b x b c 有两个相等的实数根,试判断△ABC 的形状.3. 已知方程根的情况,求字母系数的取值范围:(1)已知:关于x 的一元二次方程:0)1(22=+++k x k kx 有两个实数根,求k 的取值范围.(2)关于x 的一元二次方程06)4(22=+--x kx x 无实数根,求k 的最小整数值.(3)若关于x 的方程0122=--x kx 有实数根,求k 的取值范围.三、一元二次方程根与系数的关系的应用:1.已知方程一根,求方程另一根及字母系数的值:(1)已知32+是关于x 的方程042=+-c x x 的一个根,求方程的另一个根及c 的值.(2)已知方程:0422=--bx x 的一个根为1,求另一个根及b 的值.(3)已知关于x 的方程0252=++k kx x 的一个根是21,它的另一个根及k 的值.2. 已知方程两根之间的关系,求字母系数的值:(1)关于x 的方程0)1(22=+--m x m x 的两根互为相反数,求m 的值.(2)关于x 的方程02)1(2=+++-k x k x 的两个实数根的平方和等于6,求k 的值.(3)在Rt △ABC 中,∠C=90°, ∠A ,∠B ,∠C 的对边分别是a ,b ,c ,并且a ,b 是方程07822=+-x x 的两根. 求斜边c 的值.3. 不解方程,求代数式的值:(1)若1x ,2x 是方程01422=+-x x 的两个根,求下列代数式的值: ①2111x x +; ②2221x x + ③1221x x x x +;④221)x x -( ⑤)3)(3(21++x x(2)已知1x ,2x 是方程0132=+-x x 的两个根,求代数式21214x x x --的值.(3)如果实数a ,b 满足方程0172=+-a a ,0172=+-b b ,求代数式b a a b +的值.(4)关于x 的一元二次方程0122=++-k x x 的实数根是1x ,2x .(1)求k 的取值范围;(2)如果7)4)(4(21-=--x x ,求k 的值;(3)设k x x x x y 2)(22121----=,求y 的最大值.。
一元二次方程判别式以及根与系数关系
一元二次方程判别式以及根与系数关系知识总结1.一元二次方程的根的判别式(1)一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的情况由b 2-4ac 来确定.我们把b 2-4ac 叫做一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的判别式,通常用“Δ”来表示,即Δ=b 2-4ac .注意:要想利用根的判别式求解方程,首先要将方程化为一元二次方程的一般式ax 2+bx +c =0(a ≠0),以便确定a ,b ,c 并代入b 2-4ac 计算. (2)一元二次方程的根的情况与根的判别式的关系①利用根的判别式判定根的情况.一般地,方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),当Δ>0时,有两个不相等的实数根;当Δ=0时,有两个相等的实数根;当Δ<0时,没有实数根.②根据方程根的情况,确定Δ的取值范围.当方程有两个不相等的实数根时,Δ>0;当方程有两个相等的实数根时,Δ=0;当方程没有实数根时,Δ<0.注意:①如果说一元二次方程有实数根,那么应该包括有两个不相等实数根或有两个相等的实数根两种情况,此时b 2-4ac ≥0,切勿丢掉等号.②当b 2-4ac <0时,方程在实数范围内无解(无实数根),但在复数范围内方程仍有两个解,这将在高中阶段学习.【例1】不解方程,判别下列方程的根的情况:(1)2x 2+3x -4=0;(2)3x 2+2=26x ;(3)ax 2+bx =0(a ≠0);(4)ax 2+c =0(a ≠0).(3)利用根的判别式确定方程中字母系数的取值范围若一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有两个不相等的实数根,则b 2-4ac >0;若一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有两个相等的实数根,则b 2-4ac =0.从而根据关于字母系数的方程或不等式求出字母系数的值或取值范围.在运用时应注意前提条件:必须是一元二次方程且符合其一般形式.【例2】已知关于x 的方程kx 2-4kx +k -5=0有两个相等的实数根,求k 的值,并解这个方程.【例3】当k 取何值时,关于x 的一元二次方程kx 2+9=12x ,(1)有两个不相等的实数根? (2)有两个相等的实数根? (3)没有实数根?2.一元二次方程的根与系数的关系(1)如果方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两个根为x 1,x 2,那么x 1+x 2=-b a ,x 1·x 2=c a.这个关系通常称为韦达定理.(1)在实数范围内运用根与系数的关系时,必须注意两个条件: ①方程必须是一元二次方程,即二次项系数a ≠0;②方程有实数根,即Δ≥0.因此,解题时要注意分析题中隐含条件Δ≥0和a ≠0.(2)如果方程x 2+px +q =0的两根是x 1,x 2,这时韦达定理应是:x 1+x 2=-p ,x 1·x 2=q .【例4】不解方程,说明一元二次方程2x 2+4x =1必有实数根,并求出两根之和与两根之积.(2)利用根与系数的关系确定一元二次方程若x 1,x 2满足x 1+x 2=-b a ,x 1·x 2=c a,那么x 1,x 2是一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根. 注意:(1)利用这一性质比较容易检验一元二次方程的解是否正确.(2)以x 1,x 2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是x 2-(x 1+x 2)x +x 1x 2=0. 【例5】已知一个关于x 的一元二次方程,它的两根为2和6,请你写出这个一元二次方程.总结:已知两根求一元二次方程,其一般步骤是:①先根据两根分别求出两根之和与两根之积;②把两根之和、两根之积代入一元二次方程x 2-(x 1+x 2)x +x 1x 2=0,求出所要求的方程.【例6】求作一个一元二次方程,使它的两根分别是方程5x 2+2x -3=0各根的负倒数.(3)利用一元二次方程根与系数的关系求关于两根x 1,x 2的代数式的值已知一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两根为x 1,x 2,则求含有x 1,x 2的代数式的值时,其方法是把含x 1,x 2的代数式通过转化,变为用x 1+x 2,x 1x 2的代数式进行表示,然后再整体代入求出代数式的值.解决此类问题时经常要运用到以下代数式及变形:①21x +22x =(x 1+x 2)2-2x 1x 2;②1x 1+1x 2=x 1+x 2x 1x 2;③(x 1+a )(x 2+a )=x 1x 2+a (x 1+x 2)+a 2;④|x 1-x 2|=(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2.【例7】已知方程2x 2+5x -6=0的两个根为x 1,x 2,求下列代数式的值.(1)(x 1-2)(x 2-2);(2)x 2x 1+x 1x 2.(4)已知含未知常数m 的一元二次方程两根关系式,求未知常数m 。
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系
2021年中考专题复习一元二次方程根的判别式和根与系数的关系回忆与思考1.一元二次方程ax2+bx+c = 0(a≠0)的根的情况可由△=b2-4ac来判定:(1)当b2–4ac>0时,方程有实数根,即x1=,x2=.当b2–4ac=0时,方程有实数根,即x1=x2=.当b2–4ac<0时,方程实数根.我们把b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c = 0(a≠0)的根的判别式.(2)一元二次方程根的判别式的应用:①不解方程,判别根的情况,特别是判别含有字母系数的一元二次方程根的情况,可通过配方法把b2–4ac变形为±(m±h)2+k的形式,由此得出结论,无论m为何值,b2–4ac≥0或b2–4ac<0,从而判定一元二次方程根的情况.一般步骤是:先计算△,再用配方法将△恒等变形,然后判断△的符号,最后得出结论.②根据方程的根的情况,求待定系数的取值范围;③进展有关的证明.(3)关于根的判别式的应用:①对于数字系数方程,可直接计算其判别式的值,然后判断根的情况;②对于字母系数的一元二次方程,假设知道方程根的情况,可以确定判别式大于零、等于零还是小于零,从而确定字母的取值范围;③运用配方法,并根据一元二次方程根的判别式可以证明字母系数的一元二次方程的根的有关问题.(4)应用根的判别式须注意以下几点:①要用△,要特别注意二次项系数a≠0这一条件.②认真审题,严格区分条件和结论,譬如是△>0,△≥0还是要证明△<0.③要证明△≥0或△<0,需用配方法将△恒等变形为±(m±h)2+k的形式,从而得到判断.2.一元二次方程的根与系数的关系(1)如果方程ax2+bx+c = 0(a≠0)的根是x1和x2,那么x1+x2=,x1x2=.特别低,如果方程x2+px+q = 0的根是x1和x2,那么x1+x2=,x1x2=.(2)一元二次方程根与系数关系的应用.①验根.验根是一元二次方程根与系数关系的简单应用,应用时要注意三个问题:一要先把一元二次方程化成标准型,二不要漏除二次项系数a≠0;三还要注意–ba中的符号.②方程一根,求另一根.③不解方程,求与根有关的代数式的值.一般步骤:先求出x1+x2,x1x2的值,再将所求代数式用x1+x2,x1x2的代数式表示,然后将x1+x2,x1x2的值代入求值.④两个数,求作以这两个数为根的一元二次方程:以x1,x2为根的一元二次方程可写成x2-(x1+x2)x+x1x2=0.(3)应用一元二次方程根与系数的关系时,应注意:①根的判别式b2–4ac≥0;②二次项系数a≠0,即只有在一元二次方程有根的前提下,才能应用根与系数的关系.(4)求方程两根所组成的代数式的值,关键在于把所求代数式变形为两根的和与两根的积的形式.(5) 常见的形式:3.二次三项式的因式分解:ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2).其中x1,x2是关于x的方程ax2+bx+c=0的两个实数根.【例1】不解方程,判定关于x的方程根的情况(1)2x2–9x+8=0 (2)9x2+6x+1=0 (3) 16x2+8x=–3 (4)x2=7x+18(5)2x2–(4k+1)x+2k2–1=0 (6)x2+(2t+1)x+(t–2)2=0【例2】(1)关于x的一元二次方程kx2+2(k+1)x+k=0有两个实数根,求k的取值范围.(2)假设关于x的一元二次方程(a–2)x2–2ax+a+1=0没有实数解,求ax+3>0的解集〔用含a 的式子表示〕.【例3】(1)关于x的方程x2–mx+m–2=0,求证:方程有两个不相等的实数根(2)求证:方程(m2+1)x2–2mx+(m2+4)=0没有实数根.【例4】(1)方程x2–5x–6=0的根是x1和x2,求以下式子的值:①(x1–3)(x2–3) ②x12+x22+x1x2③x1x2+x2x1(2)利用根与系数的关系,求一个一元二次方程,①使它的根分别是方程3x2–x–10=0各根的3倍;②使它的根分别是方程3x2–x–10=0各根的负倒数。
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一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—知识讲解(基础)
责编:常春芳
【学习目标】
1. 会用一元二次方程根的判别式判别方程根的情况,由方程根的情况能确定方程中待定系数的取值范围;
2. 掌握一元二次方程的根与系数的关系以及在各类问题中的运用.
【要点梳理】
知识点一、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c b a .,的值;③计算ac b 42-的值;④根据ac b 42
-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()002≠=++a c bx ax 中, (1)方程有两个不相等的实数根⇒ac b 42
-﹥0; (2)方程有两个相等的实数根⇒ac b 42
-=0; (3)方程没有实数根⇒ac b 42
-﹤0. 要点诠释:
(1)逆用一元二次方程根的判别式求未知数的值或取值范围,但不能忽略二次项系数不为0这一条件;
(2)若一元二次方程有两个实数根则 ac b 42
-≥0.
知识点二、一元二次方程的根与系数的关系
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a b x x -=+21,a c x x =21. 注意它的使用条件为a ≠0, Δ≥0.
也就是说,对于任何一个有实数根的一元二次方程,两根之和等于方程的一次项系数除以二次项系数所得的商的相反数;两根之积等于常数项除以二次项系数所得的商.
2.一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 +=+-;
②121212
11x x x x x x ++=; ③2212121212()x x x x x x x x +=+;
④2221121212
x x x x x x x x ++=2121212()2x x x x x x +-=; ⑤22121212()()4x x x x x x -=+-;
⑥12()()x k x k ++21212()x x k x x k =+++;
⑦22
12121212||()()4x x x x x x x x -=-=+-;
⑧22212121222222121212()211()x x x x x x x x x x x x ++-+==; ⑨2212121212()()4x x x x x x x x -=±-=±+-;
⑩22212121212||||(||||)+2||x x x x x x x x +=
+=+2121212()22||x x x x x x =+-+.
(4)已知方程的两根,求作一个一元二次方程;
以两个数为根的一元二次方程是. (5)已知一元二次方程两根满足某种关系,确定方程中字母系数的值或取值范围;
(6)利用一元二次方程根与系数的关系可以进一步讨论根的符号.
设一元二次方程2
0(0)ax bx c a ++=≠的两根为1x 、2x ,则
①当△≥0且120x x >时,两根同号.
当△≥0且120x x >,120x x +>时,两根同为正数;
当△≥0且120x x >,120x x +<时,两根同为负数.
②当△>0且120x x <时,两根异号.
当△>0且120x x <,120x x +>时,两根异号且正根的绝对值较大;
当△>0且120x x <,120x x +<时,两根异号且负根的绝对值较大.
要点诠释:
(1)利用根与系数的关系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;
(2)若有理系数一元二次方程有一根a b +,则必有一根a b -(a ,b 为有理数).
【典型例题】
类型一、一元二次方程根的判别式的应用
1.不解方程,判断下列方程的根的情况:
(1) 2x 2+3x-4=0 (2)ax 2+bx=0(a≠0)
【答案与解析】
(1) 2x 2+3x-4=0
a=2, b=3, c=-4,
∵Δ=b 2-4ac=32-4×2×(-4)=41>0
∴方程有两个不相等的实数根.
(2)∵a≠0, ∴方程是一元二次方程,此方程是缺少常数项的不完全的一元二次方程,
将常数项视为零,
∵Δ=b 2-4·a·0=b 2,
∵无论b 取任何关数,b 2均为非负数,
∴Δ≥0, 故方程有两个实数根.
【总结升华】根据ac b 42-的符号判定方程根的情况.
举一反三:
【高清ID 号:388522 关联的位置名称(播放点名称):判别含字母系数的方程根的情况---例2(1)】
【变式】不解方程,判别方程根的情况:2210x
ax a -++= .
【答案】无实根.
2.(2015•本溪)关于x 的一元二次方程(k ﹣1)x 2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,则实数k 的取值范围是 .
【思路点拨】此题要考虑两方面:判别式要大于0,二次项系数不等于0.
【答案】k <2且k≠1;
【解析】解:∵关于x 的一元二次方程(k ﹣1)x 2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,
∴k ﹣1≠0且△=(﹣2)2﹣4(k ﹣1)>0,
解得:k <2且k ≠1.
故答案为:k <2且k≠1.
【总结升华】不能忽略二次项系数不为0这一条件.
举一反三:
【高清ID 号:388522 关联的位置名称(播放点名称):证明根的情况---例3】
【变式】m 为任意实数,试说明关于x 的方程x 2-(m-1)x-3(m+3)= 0恒有两个不相等的实数根.
【答案】∵Δ=[-(m-1)]2-4×[-3(m+3)]=m 2+10m+37=(m+5)2+12>0,
∴关于x 的方程x 2-(m-1)x-3(m+3)= 0恒有两个不相等的实数根.
类型二、一元二次方程的根与系数的关系的应用
3.已知方程2560x kx +-=的一个根是2,求另一个根及k 的值.
【思路点拨】
根据方程解的意义,将x =2代入原方程,可求k 的值,再由根与系数的关系求出方程的另外一个根.
【答案与解析】
方法一:设方程另外一个根为x 1,则由一元二次方程根与系数的关系,
得125k x +=-,1625x =-,从而解得:135
x =-,k =-7. 方法二:将x =2代入方程,得5×22+2k -6=0,从而k =-7.
设另外一根为x 1,则由一元二次方程根与系数的关系,
得1725x +=
,从而135
x =-, 故方程的另一根为35-,k 的值为-7. 【总结升华】根据一元二次方程根与系数的关系12b x x a +=-
,12c x x a
=易得另一根及k 的值. 举一反三:
【高清课堂:一元二次方程根的判别式及根与系数的关系(二)---例2】
【变式】已知方程220x x c -+=的一个根是3,求它的另一根及c 的值. 【答案】另一根为-1;c 的值为-3.
4.(2015•咸宁)已知关于x 的一元二次方程mx 2﹣(m+2)x+2=0.
(1)证明:不论m 为何值时,方程总有实数根;
(2)m为何整数时,方程有两个不相等的正整数根.
【答案与解析】
解:(1)△=(m+2)2﹣8m
=m2﹣4m+4
=(m﹣2)2,
∵不论m为何值时,(m﹣2)2≥0,
∴△≥0,
∴方程总有实数根;
(2)解方程得,x=,
x1=2
m
,x2=1,
∵方程有两个不相等的正整数根,
∴m=1或2,m=2不合题意,
∴m=1.
【总结升华】本题考查的是一元二次方程根的判别式和求根公式的应用,此外要掌握整数根的意义及正确求解适合条件的整数根.。