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专题 01 韦达定理的四种考法
【基础知识点】
b c
根与系数的关系:若x,x 是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x+x =− ,xx = .
1 2 1 2 1 2
a a
类型一、直接运用韦达定理求代数式的值
例1.已知 是一元二次方程 的两个实数根,则 的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.-3
【答案】A
【详解】解:∵ 是一元二次方程 的两个实数根,
∴ , ,∴ = =0,
故选:A.
【变式训练1】若x ,x 是一元二次方程x2+x﹣1=0的两根,则x 2﹣2017x ﹣2018x 的值为( )
1 2 1 1 2
A.2020 B.2019 C.2018 D.2017
【答案】B
【详解】 x ,x 是一元二次方程x2+x﹣1=0的两根, , ,
1 2
.
故选B.
【变式训练2】已知关于x的一元二次方程x2-kx+k-3=0的两个实数根分别为 ,且 ,则
k的值是( )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
【答案】D
【解析】 关于 的一元二次方程 的两个实数根分别为 , ,
, , , ,
,整理得出: ,解得: ,
故选:D.
【变式训练3】设α、β是方程x2+x﹣2018=0的两个实数根,则α2+2α+β的值为_____.【答案】2017
【详解】解:∵α是方程x2+x﹣2018=0的根,
∴α2+α﹣2018=0,∴α2=﹣α+2018,
∴α2+2α+β=﹣α+2018+2α+β=α+β+2018,
∵α、β是方程x2+x﹣2018=0的两个实数根,∴α+β=﹣1,
∴α2+2α+β=﹣1+2018=2017.
故答案为2017.
类型二、降幂思想求值
例1.已知 , 是方程 的两根,则代数式 的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】∵a与b是方程 的两根
∴a+b=1,a2-a-1=0,b2-b-1=0,∴a2=a+1,b2=b+1
∵ ,同理:
∴
故选:D.
【变式训练1】若 ,则 的值为_________________.
【答案】
【详解】 , ①.
①等式两边同乘 得, 代回原式.
.
故答案为 .
【变式训练2】若a2+a﹣1=0,则代数式a4+3a的值为_____.
【答案】2
【详解】∵ ,∴ , ,
∴ .
【变式训练3】若 ,那么代数式 的值是_________.
【答案】- 6
【详解】由已知条件得到x2+x=1;再将所求的代数式变形为:x(x2+x)+x2-7,然后将其整体代入求值即可.
解:∵ ,
∴x2+x=1,
∴x3+2x2−7=x3+x2+x2−7=x(x2+x)+x2−7=x+x2−7=1-7=−6.
故答案为−6.
类型三、构造方程思想求值
例1.已知mn≠1,且5m2+2010m+9=0,9n2+2010n+5=0,则 的值为( )
A.﹣402 B. C. D.
【答案】C
【详解】将9n2+2010n+5=0方程两边同除以n2,变形得:5×( )2+2010× +9=0,,又5m2+2010m+9=0,
∴m与 为方程5x2+2010x+9=0的两个解,则根据一元二次方程的根与系数的关系可得m• = = .
故选C
【变式训练1】已知实数 , 满足等式 , ,则 的值是______.
【答案】
【详解】解:∵实数 , 满足等式 , ,
∴m,n是方程 的两实数根,
∴ , ,
∴ ,
故答案为:
【变式训练2】若m2+mn=-1,n2-3mn=10,则代数式m2+7mn-2n2的值为_______.【答案】−21
【详解】∵ , ,
∴原式=(m2+mn)−2(n2−3mn)=−1−20=−21,
故答案为:−21.
【变式训练3】若实数 、 满足 , ,则代数式 的值为
______.
【答案】98
【解析】∵实数 、 满足 , ,
∴ 、 是方程 的两个根,∴ , ,
∴ = = ,
故答案是:98.
【变式训练4】设实数s、t分别满足 ,并且st≠1,求 ____
【答案】-5
【详解】由题意得s与 是方程 的两个根,由根与系数的关系分别求出两根的和与两根
的积,代入代数式即可求出结果.
把方程 转化为
∴s与 是方程 的两个根
∴ ,
∴
类型四、根的取值范围问题例1.方程 的两根分别为 , ,且 ,则 的取值范围是____.
【答案】
【详解】根据根与系数的关系得到x +x =﹣m,x x =m﹣3,
1 2 1 2
∵x <0<x <1,
1 2
∴x x <0,x ﹣1<0,x ﹣1<0,
1 2 1 2
∴m﹣3<0,(x ﹣1)(x ﹣1)>0,
1 2
x x ﹣(x +x )+1>0,即m﹣3+m+1>0,解得m>1,
1 2 1 2
∴1<m<3.
【变式训练1】已知x,x 是关于x的方程ax2﹣(a+1)x+1=0的两个实数根.
1 2
(1)若x≠x,求实数a的取值范围;
1 2
(2)是否存在实数a使得x2=x2成立?若存在,请求出a的值;若不存在,请说明理由.
1 2
【答案】(1) 且 ;(2)存在,a的值为1或-1
【详解】解:(1)由题意得 ,
解得:a≠0且a≠1.
故实数a的取值范围是:a≠0且a≠1;
(2)存在;
①若x=x,则 ,
1 2
解得:a=1;
②若x+x=0,则 ,
1 2
解得:a=﹣1.
综上所述,a=1或﹣1.
【变式训练2】已知 、 是关于 的一元二次方程 的两实数根.
(1)若 ,求n的值;(2)已知等腰三角形 的一边长为7,若 、 恰好是 另外两边的长,求这个三角形的周长.
△
【答案】(1)6;(2)17.
【详解】解:(1)由题意得: ,
∴
解得:
∵ 、 是关于 的一元二次方程 的两实数根,
∴ 得:
∴
(2)①当7为底,即 时,则 ,
即
解得
把n=2代入方程得
∴
∵3+3<7(舍去)
②当7为腰,,即 时,将x = 7 代入方程得49-14(n+1)+n2+5=0,
解得
当 时, =22,
解得 ,
∴三角形的周长为3+7+7=17;
当 时, =10,解得
∵7+7<15(舍去)
综上,三角形的周长为17.
【变式训练3】关于x的方程 有两个不相等的实数根,求分别满足下列条件的取值范围:
(1)两根都小于0;
(2)两根都大于1;
(3)方程一根大于1,一根小于1.
【答案】(1)-2<a<-1;(2)2<a<3;(3)a>3
【详解】解:∵关于x的方程x2-2ax+a+2=0有两个不相等的实根,
∴△=(-2a)2-4(a+2)>0,
∴a<-1或a>2.
设方程x2-2ax+a+2=0的两根为α,β,
α+β=2a,αβ=a+2.
(1)∵两根都小于0,
∴α+β=2a<0,αβ=a+2>0,
解得:-2<a<0,
又 ,a<0;
∵a<-1或a>2,
∴-2<a<-1;
(2)∵两根都大于1,
∴(α-1)(β-1)>0,
∴αβ-(α+β)+1>0,
∴a+2-2a>-1,
∴a<3,
又 ,a>1;
又a<-1或a>2,
∴2<a<3;
(3))∵一根大于1,一根小于1,∴(α-1)(β-1)<0,
∴αβ-(α+β)+1<0,
∴a+2-2a<-1,
∴a>3.
【变式训练4】设关于 的一元二次方程 有两个实数根 , .
(1)求 的值;
(2)求证: ,且 ;
(3)若 ,试求 的最大值.
【答案】(1) ;(2)见解析;(3) 取最大值 .
【详解】(1)解:∵关于 的一元二次方程 有两个实数根 , ,
∴ ,
∴
(2)证明:∵关于 的一元二次方程 有两个实数根,
∴Δ=1-4a≥0,
∴ ,即 ,
∴ , ,
由此可知: 且
∴ 且
命题得证.
(3)解:由题 ,当 时, 取最大值 ,
又∵ ,
∴ 满足条件.
即当 时, 取最大值 .