一元二次方程根与系数的关系
现行初中数学教材主要要求学生掌握一元二次方程的概念、解法及应用,而一元二次方程的根的判断式及根与系数的关系,在高中教材中的二次函数、不等式及解析几何等章节有着许多应用.本节将对一元二次方程根的判别式、根与系数的关系进行阐述.
一、一元二次方程的根的判断式
一元二次方程,用配方法将其变形为:
() 当时,右端是正数.因此,方程有两个不相等的实数根:
() 当时,右端是零.因此,方程有两个相等的实数根:
() 当时,右端是负数.因此,方程没有实数根.
由于可以用的取值情况来判定一元二次方程的根的情况.因此,把叫做一元二次方程的根的判别式,表示为:
【例】不解方程,判断下列方程的实数根的个数:
() () ()
解:(),∴ 原方程有两个不相等的实数根.
() 原方程可化为:
,∴ 原方程有两个相等的实数根.
() 原方程可化为:
,∴ 原方程没有实数根.
说明:在求判断式时,务必先把方程变形为一元二次方程的一般形式.
【例】已知关于的一元二次方程,根据下列条件,分别求出的范围:
() 方程有两个不相等的实数根; () 方程有两个相等的实数根
()方程有实数根; () 方程无实数根.
解:
(); ();
(); ().
【例】已知实数、满足,试求、的值.
解:可以把所给方程看作为关于的方程,整理得:
由于是实数,所以上述方程有实数根,因此:
,
代入原方程得:.
综上知:
二、一元二次方程的根与系数的关系
一元二次方程的两个根为:
所以:,
定理:如果一元二次方程的两个根为,那么:
说明:一元二次方程根与系数的关系由十六世纪的法国数学家韦达发现,所以通常把此定理称为”韦达定理”.上述定理成立的前提是.
【例】若是方程的两个根,试求下列各式的值:
(); (); (); ().
分析:本题若直接用求根公式求出方程的两根,再代入求值,将会出现复杂的计算.这里,可以利用韦达定理来解答.
解:由题意,根据根与系数的关系得:
()
()
()
()
说明:利用根与系数的关系求值,要熟练掌握以下等式变形:
,,,
,,
等等.韦达定理体现了整体思想.
【例】已知关于的方程,根据下列条件,分别求出的值.
() 方程两实根的积为; () 方程的两实根满足.
分析:() 由韦达定理即可求之;() 有两种可能,一是,二是,所以要分类讨论.
解:() ∵方程两实根的积为
∴
所以,当时,方程两实根的积为.
() 由得知:
①当时,,所以方程有两相等实数根,故;
②当时,,由于
,故不合题意,舍去.
综上可得,时,方程的两实根满足.
说明:根据一元二次方程两实根满足的条件,求待定字母的值,务必要注意方程有两实根的条件,即所求的字母应满足.
【例】已知是一元二次方程的两个实数根.
() 是否存在实数,使成立?若存在,求出的值;若不存在,请您说明理由.
() 求使的值为整数的实数的整数值.
解:() 假设存在实数,使成立.
∵一元二次方程的两个实数根
∴,
又是一元二次方程的两个实数根
∴
∴
,但.
∴不存在实数,使成立.
()∵
∴ 要使其值是整数,只需能被整除,故,注意到,
要使的值为整数的实数的整数值为.
说明:() 存在性问题的题型,通常是先假设存在,然后推导其值,若能求出,则说明存在,否则即不存在.
() 本题综合性较强,要学会对为整数的分析方法.
组
.一元二次方程有两个不相等的实数根,则的取值范围是( )
. . . .
.若是方程的两个根,则的值为( )
. . . .
.已知菱形的边长为,两条对角线交于点,且、的长分别是关于的方程的根,则等于( )
. . . .
.若是一元二次方程的根,则判别式和完全平方式的关系是( )
. . . .大小关系不能确定
.若实数,且满足,则代数式的值为( )
. . . .
.如果方程的两根相等,则之间的关系是
.已知一个直角三角形的两条直角边的长恰是方程的两个根,则这个直角三角形的斜边长是 .
.若方程的两根之差为,则的值是 .
.设是方程的两实根,是关于的方程的两实根,则 , .
.已知实数满足,则 , , .
.对于二次三项式,小明得出如下结论:无论取什么实数,其值都不可能等于.您是否同意他的看法?请您说明理由.
.若,关于的方程有两个相等的的正实数根,求的值.
.已知关于的一元二次方程.
() 求证:不论为任何实数,方程总有两个不相等的实数根;
() 若方程的两根为,且满足,求的值.
.已知关于的方程的两根是一个矩形两边的长.
()取何值时,方程存在两个正实数根?
() 当矩形的对角线长是时,求的值.
组
.已知关于的方程有两个不相等的实数根.
() 求的取值范围;
() 是否存在实数,使方程的两实根互为相反数?如果存在,求出的值;如果不存在,请您说明理由.
.已知关于的方程的两个实数根的平方和等于.求证:关于的方程有实数根.
.若是关于的方程的两个实数根,且都大于.
() 求实数的取值范围; () 若,求的值.
第三讲 一元二次方程根与系数的关系习题答案
组
. . . . .
. . . 或 .
. .正确 .
. .
组
. () 不存在
. ()当时,方程为,有实根;() 当时,也有实根.
.() ; ().
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