韦达定理的论文
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逐渐被遗忘的数学财富——韦达定理
[摘要]:韦达定理是由十六世纪著名的杰出数学家韦达发现的,它描述了一元二次方程的根与系数之间的关系。韦达定理的内容具有灵活性、应用广泛性、条件放缩性等特点,在一元二次方程中是一个重点。所以,它能培养学生逻辑思维能力、灵活解决问题能力等。但是,由于各种客观原因,韦达定理已正式得退出学生的教科书,并且逐渐被教师所遗忘。这就造成我们学生们也将失去认识这笔数学财富的机会。所以,我认为教师应借机向学生传授有关韦达定理的知识点。
关键词:一元二次方程 韦达定理
引言
在平时的教学过程中,教师们经常会碰到一些需要运用韦达定理的相关题目。但是,由于教科书中已经删除了该块内容,导致讲解此类题目时有很大的困难,学生理解起来也会有很多的迷惑之处。比如前段时间,在初三的一次辅导中,学生碰到了一题考查一元二次不等式的题目,题意如下:
已知不等式20ax bx c ++>的解集为{}24x x <<,则不等式20cx bx a ++<的解集为_____________
本题主要考查学生一元二次不等式与一元二次方程的转化,以及整体思想和转换思想的能力。学生要是按照平时的方程解法去做,解题难度会比较大,即使能力强的学生也要花上很长时间才能将解题过程写完整。但是,如果学生能理解并且应用韦达定理的话,此题的解题思路就会显而易见,并能简化解题过程。所以,我认为借助几种典型的题型来讲解和归纳韦达定理的重要性,是很有必要与意义的。 正文
任给一个一元二次方程
()
200ax bx c a ++=≠,设他的两根为
1,2
x x ,利用求根公式
)2
4x b ac =-得到根和系数的关系:
1212b c x x x x a a +=-=且,这就是著名的韦
达定理。它描述了方程的根和系数之间的关系,是一元二次方程解法的补充。接下来,我们来归纳一下韦达定理在我们教学中几种典型题型应用。 一.已知方程的一根,求另一根
例1. 已知关于x 的方程2
250x kx +-=的一根为
1x =
,求另一根
2
x 和k 的值。
解析:由韦达定理可知
1252x x =-
,所以
2152x x =-÷=
,
1212k
x x +=-
=-,所以2k =。
【注释】本题要是按照平时的做法,先将
1
x 带入方程中,求出k 值,再用求根公式去求另外
一个解,虽然也能得到正确的答案。但是由于方程的根带有根号,计算时难度会加大,而且学生的出错率也会随之增加。但该题由韦达定理求解,明显能减少学生计算量,也能提高正确性。
二.对复杂系数的一元二次方程求解
例2.已知方程()()22110x a x a a -+++=的两个解为12,x x
,请求出12x x -的值?
解析:根据韦达定理可得1221x x a +=+,()121x x a a =+,所以学生很容易得出12,1
x a x a ==+,
所以12x x -11a a =--=。
【注释】:在本题中出现了另一个字母a ,部分学生可能比较迷茫,不知道怎么求解。若学生直接采用求根公式进行求解,计算量会很大,而且出现了字母a ,可能导致部分学生无法简化根的形式而出错。但是,此题采用韦达定理求解,就能跳过繁琐的计算,直接求出答案。 三,已知两根,构造新的一元二次方程
例3.已知某一元二次方程的两根为2+-2,请确定该方程的表达式。
解析:设所求方程为
2
20x bx c ++=,
由韦达定理可得
232b
+=-
,
(
()
2352c
+-
=
。
解得10,2b c =-=+
所以所求一元二次方程为
221020x x -++=。
例4.已知方程2
0x x +=,求一个一元二次方程,使它的根分别比第一个方程的两根
大2.
解析:设所求方程的两个根为
12
,m m ,且
11222,2
m x m x =+=+,
由韦达定理可得12121,2x x x x +=-=-,则 121243
m m x x +=++=
()()()1212121222242m m x x x x x x =++=+++=-
所以()221212320
m m m m m m m m -++=-+=。
【注释】:上面两题题型考查学生如何构造方程,需要学生有较强的理解和抽象思维能力。但是,初中学生的抽象能力与构造能力很薄弱,很难找到此题的切入点。倘若学生能采用韦达定理,其解题思路是很明显的,而且讲解时学生也很容易理解,能很大程度上降低了难度。 四.利用整体思想求代数式的值
例5.已知关于x 的一元二次方程2210x mx m -+-=的两个实数根12,x x 满足22127x x +=,
求实数21m -的值。
解析:因为22127
x x +=,
所以2
2112212227
x x x x x x ++-=
即()2
121227
x x x x +-=。
根据韦达定理可知1212,21x x m x x m +==-。
所以
()22217
m m --=。
解得
121,5
m m =-=
检验:当m=5时,
()2
5419
∆=--⨯⨯,舍去