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一元二次方程性质
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1、理解一元二次方程韦达定理。
2、掌握有关一元二次方程判别式。
3、掌握有关一元二次方程有关题目的解法。
1、一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理)
如果
ax 2+bx +c=0(a≠0)的两个根是x1、x2 ,那么
x1+x2=−b
a , x1⋅x 2= c
a
注:
(1)注意理解公式中的a、b、c 分别是什么。
(2)注意a、b、c 的符号是什么。
(3)利用公式
x1+x2=−b
a , x1⋅x 2= c
a 解题时,注意符号问题,不要丢符号。
2、根的判别式.
运用配方法解一元二次方程过程中得到:
(x + b
2a
)²=b² - 4 ac
4 a²
.
显然,只有当b² - 4 ac≥0时,才能直接开平方得:x + b
2a =±√
b² - 4 ac
4 a²
.也就是说,一元二
次方程ax ²+bx+c=0(a≠0)只有当系数a,b,c 满足条件,△=b² - 4 ac≥0时,才有实数根。这里
的b² - 4 ac叫做一元二次方程根的_______。
一元二次方程的根的判别式有三种情况:
当△=b² - 4 ac>0时,方程有___________的实数根.
当△=b² - 4 ac =0时,方程有__________的实数根.
当△=b² - 4 ac<0时,方程_________实数根.
3、根的判别式的应用.
(1)运用判别式,判定方程实数根的个数.
2
(2)运用判别式,建立等式,不等式,求方程中参数值或取值范围.
(3)通过判别式,证明与方程相关的代数问题.
(4)借助判别式,运用一元二次方程必定有解的代数模型,解几何存在性问题及最值问题.
【解题思想】
1.转化思想
转化思想是初中数学最常见的一种思想方法. 运用转化的思想可将未知数的问题转化为已
知的问题,将复杂的问题转化为简单的问题.在本章中,将解一元二次方程转化为求平方根问题,
将二次方程利用因式分解转化为一次方程等.
2.从特殊到一般的思想 从特殊到一般是我们认识世界的普遍规律,通过对特殊现象的研
究得出一般结论,如从用直接开平方法解特殊的问题到配方法到公式法,再如探索一元二次方程根
与系数的关系等.
3.分类讨论的思想 一元二次方程根的判别式体现了分类讨论的思想.
注意:
(1)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.
(2)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.
(3)一元二次方程 (a≠0)的根的判别式正反都成立.利用其可以不解方程判定方程根的情况
根据参系数的性质确定根的范围;解与根有关的证明题.
4.一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.
参考答案:判别式 两个不相等 两个相等 没有
1、韦达定理
如果ax 2+bx +c=0(a≠0)的两个根是x1、x2 ,那么
x1+x2=−b
a , x1⋅x 2= c
a
注:
(1)注意理解公式中的a、b、c 分别是什么。
(2)注意a、b、c 的符号是什么。
(3)利用公式
x1+x2=−b
a , x1⋅x 2= c
a 解题时,注意符号问题,不要丢符号。
【例1】求下列方程两根的和与积分别是多少?
(1)x2+2 x+3=0 (2)2 x2+3 x=1 (3)( x+1)( x−4)=0
解: (1)第一步: a=1,b=2,c=3
3
第二步:
x1+x2=−b
a=−2
1=−2
第三步:
x1⋅x2= c
a=3
1=3
(2)第一步: 2 x2+3 x−1=0
第二步:
第三步:
第四步:
(3)第一步: x⋅x−4 x+x−4=0
第二步:x2−3 x−4=0
第三步:
第二步:
第三步:
练1、若方程x2+x-1=0 的两实根为α、β,那么下列说法不正确的是( )
A.α+β=-1 B.αβ=-1
C.α2+β2=3 D.
+
=-1
练2、若关于x 的一元二次方程x2+bx+c=0 的两个实数根分别为x1=-2,x2=4,则b+c 的值
是( )A.-10 B.10 C.-6 D.-1
答案:1、D【解析】根据题意得α+β=-1,αβ=-1.所以α2+β2=(α+β)2-2αβ=
(-1)2-2×(-1)=3;
+
=
=
=1.
2、A【解析】∵关于x 的一元二次方程x2+bx+c=0 的两个实数根分别为x1=-2,x2=4,∴根
据根与系数的关系,可得-2+4=-b,-2×4=c,解得b=-2,c=-8,∴b+c=-10.
【例2】设x1,x2 是方程2x2+4x-1=0 的两个根,不解方程求下列各式的值:
4
(1)
+
; (2)
+
; (3)(x1-2)(x2 -2).
【解析】∵x1+x2 =-2,x1 x2 =-
,
∴(1)
+
=(x1+x2)2-2x1 x2 =(-2)2-2×(-
)=4+1=5.
(2)
+
=
=
=4.
(3)(x1-2)(x2 -2)=x1 x2 -2(x1+x2 )+4=-
-(-4)+4=
.
【方法总结】(1)利用整体代入法求值.
(2)利用根与系数的关系求对称式的值还有:
x2 +x1
=x1 x2 (x1+x2 ),
+
=
等.
练3、已知方程x2−2 x−3=0 的两个根为x1, x2,求下列各式的值:
(1)x1+x2 (2)x1⋅x2
(3)x
2
1 +x
22
(4) 1
x1
+ 1
x2 (5)|x1−x2|
解:(1)第一步:a=1,b=−2,c=−3 (1)第一步: a=1,b=−2,c=−3
第二步:
x1+x2=−b
a=−−2
1 =2
第二步:
x1⋅x2= c
a=−3
1 =−3
(3)第一步: a=1,b=−2,c=−3 (4)第一步:a=1,b=−2,c=−3
第二步:
x1+x2=−b
a=−−2
1 =2
第二步:
x1+x2=−b
a=−−2
1 =2
第三步:
x1⋅x2= c
a=−3
1 =−3
第三步:
x1⋅x2= c
a=−3
1 =−3
5
第四步: x
2
1 +x
22=x
12+2 x1 x2+x
22−2 x1 x2 第四步:
1
x1
+ 1
x2
= x2+x1
x1⋅x2
=( x 1 +x2)2−2 x1 x2 第五步:
1
x1
+ 1
x2
= 2
−3
第五步: x
12+x
2
2 =22−2×(−3)
=−2
3
=4−(−6)
=4+6 =10
练4、(2014•山东威海)方程x2-(m+6)+m2=0 有两个相等的实数根,且满足x1+x2=x1x2,
则m 的值是( )A.-2 或3 B.3 C.-2 D.-3 或2
练5、(2014•内蒙古包头)关于x 的一元二次方程x2+2(m-1)x+m2=0 的两个实数根分别为
x1,x2,且x1+x2>0,x1x2>0,则m 的取值范围是( )
A.m≤
B.m≤
且m≠0
C.m<1 D.m<1 且m≠0
答案:4、C 【解析】∵x1+x2=m+6,x1x2=m2,x1+x2=x1x2,∴m+6=m2,解得m=3 或m=-2.∵
方程x2-(m+6)+m2=0 有两个相等的实数根,∴△=b2-4ac=(m+6)2-4m2=-3m2+12m+36=0,
解得m=6 或m=-2,∴m=-2.
5、B 【解析】∵△=[2(m-1)]2-4m2=-8m+4≥0,∴m≤
,∵x1+x2=-2(m-1)>0,
x1x2=m2>0,∴m<1,m≠0,∴m≤
且m≠0.
【例3】已知方程2 x2+mx +3=0 的一个根是
1
2 ,求另一个根及m 的值.
解: 方法一 方法二
第一步:
2×( 1
2 )2+ 1
2 m+3=0
第一步: 设另一个根为x1
第二步:
2× 1
4 + 1
2 m+3=0
第二步:
1
2⋅x1=3
2
1
2 + 1
2 m+3=0
x1=3
6
第三步:
1
2 m=−3−1
2 第三步:
1
2×3=−m
2
1
2 m=−7
2 m=−3
第四步: m=−7
第五步: 2 x2−7 x+3=0
练6、已知关于x 的方程2x2-mx-6=0 的一个根2,则m= ,另一个根为 .
练7、(2014•内蒙古呼和浩特)已知m,n 是方程x2+2x-5 = 0 的两个实数根,则m2–mn+
3m+n=______.
答案:6、1, -
【解析】设方程的另一根为x2.∵关于x 的方程2x2-mx-6=0 的一个
根2,∴x=2 满足该方程,∴2×22-2m-6=0,解得m=1;由根与系数的关系知,2x2=-3,解得x2=
-
.
7、8
2、判别式
【例4】若关于x 的方程kx2-4x+3=0 有实数根,则k 的非负整数值是( )
A.0,1 B.0,1,2 C.1 D.1,2,3
【解析】∵关于x 的程kx2-4x+3=0 有实数根,当k=0 时,方程有根x=
;当k≠0 时,
∴△=16-12k≥0,解得k≤
,∴k 的非负整数值是1.综上,k 的非负整数值是0,1.
【答案】A
练8、如果关于x 的一元二次方程kx2-
x+1=0 有两个不相等的实数根,那么k 的取值范
围是( )
A.k<
B.k<
且k≠0 C.-
≤k<
D.-
≤k<
且k≠0
答案D
点评:此题考查了一元二次方程根的判别式,一元二次方程根的判别式△=b2-4ac.一元二次
方程根的情况与判别式△的关系为:
(1)△>0⇔方程有两个不相等的实数根;
(2)△=0⇔方程有两个相等的实数根;
(3)△<0⇔方程没有实数根.
7
练9、关于x 的方程x2-2x+k=0 有两个不相等的实数根,则k 的取值范围是( )
A.k<1 B.k>1 C.k<-1 D.k>-1
答案:A
【例5】(2014•湖北十堰)已知关于x 的一元二次方程x2+2(m+1)x+m2-1=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(x1-x2)2=16-x1x2,求实数m 的值.
【解析】(1)由题意有△=[2(m+1)]2-4(m2-1)≥0,
整理得8m+8≥0,解得m≥-1,
∴实数m 的取值范围是m≥-1;
(2)由两根关系,得
x1+x2=-(2m+1),
x1•x2=m2-1,
(x1-x2)2=16-x1x2,
(x1+x2)2-3x1x2-16=0,
∴[-2(m+1)]2-3(m2-1)-16=0,
∴m2+8m-9=0,解得m=-9 或m=1,
∵m≥-1,
∴m=1.
【方法总结】由给出的两根满足的条件,确定字母系数的取值.这类问题比较综合,解题时除
了利用根与系数的关系,同时还要考虑a≠0 和b2-4ac≥0 这两个隐含条件.
练10、(全国初中数学联赛)在Rt△ABC 中,斜边AB=5,而直角边BC,AC 之长是一元二次方
程x2-(2m-1)x+4(m-1)=0 的两根,则m 的值是( )
A.4 B.-1 C.4 或-1 D.-4 或1
【解析】A 如图.设BC=a,AC=b.
根据题意得a+b=2m-1,ab=4(m-1).由勾股定理可知a2+b2=25,∴a2+b2=(a+b)2-
2ab=(2m-1)2-8(m-1)=4m2-12m+9=25,∴4m2-12m-16=0,即m2-3m-4=0,解得m1=-
1,m2=4.∵a+b=2m-1>0,即m>
,∴m=4.
3、韦达定理和判别式的综合
【例6】(2014•北京海淀二模)已知:关于x 的两个方程2x2+(m+4)x+m-4=0①与mx2+
(n-2)x+m-3=0②,方程①有两个不相等的负实数根,方程②有两个实数根.
(1)求证方程②的两根符号相同;
(2)设方程②的两根分别为α、β,若α:β=1:2,且n 为整数,求m 的最小整数值.
【解析】(1)∵方程2x2+(m+4)x+m-4=0 两个不相等的负实数根,设这两个负实数根分
8
别为x1,x2,
∴
即
解不等式组,得m>4,
由方程②有两个实数根,可知m≠0,
∴当m>4 时,
>0,即方程②的两根之积为正,
∴方程②的两根符号相同;
(2)∵方程②的两根分别为α、β,且α:β=1:2,∴β=2α.
由
把①代入②得
=
,
∴(n-2)2=
m(m-3).
由(1)知,m>4,又m 为整数,当m=6 时,(n-2)2=
×6×3=81,
解得n=11 或n=-7.
当m=6,n=11 时,△1=(n-2)2-4m(m-3)>0,
当m=6,n=-7 时,△2=(n-2)2-4m(m-3)>0,
∴m 的最小整数值为6.
【方法总结】一元二次方程根的两根同号的条件是判别式△≥0,且两根的积大于0,即
>
0.两根异号的条件是判别式△≥0,且两根的积小于0,即
<0.
练11、(2014•四川南充)已知关于x 的一元二次方程x2-2x+m=0,有两个不相等的实数根.
(1)求实数m 的最大整数值;
(2)在(1)的条下,方程的实数根是x1,x2,求代数式x1
2+x2
2-x1x2的值.
【解析】⑴由题意,得:△>0,即:
>0,m<2,∴m 的最大整数值为m=1
(2)把m=1 代入关于x 的一元二次方程x2-2x+m=0 得x2-2x+1=0,根据根与系数的关系:x1
9
+x2 = 2,x1x2=1,∴x1
2+x2
2-x1x2= (x1+x2)2-3x1x2=(2)2-3×1=5
1.已知等腰三角形的一边为3,另两边是方程x2-4x+m=0 的两个实根,则m 的值为( )
A.4 B.±4 C.±3 D.4 或3
2.对于方程x2-2|x|+2=m,如果方程实根的个数恰为3 个,则m 值等于( )
A.1 B.2 C.
D.2.5
3.(2015•江苏南通模拟)设
、
是关于x 的一元二次方程
的两个实数根,
且
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
4.(2014•山东烟台)关于x 的方程x2-ax+2a=0 的两根的平方和是5,则a 的值是( )
A.-1 或5 B.1 C.5 D.-1
5.若将一元二次方程a(x2-2x)+bx+c=0 化成一般形式后为2x2-3x-1=0,则a+b-c=
.
6.(2015•天津市模拟)已知关于x 的方程x2+10x+24-a=0 有两个不相等的实数根,当a 取
满足条件的最小整数,此时方程的解是 .
7.如果实数x 满足(x2-x)2-4(x2-x)-12=0,那么x2-x 的值为 .
8.已知:△ABC 的两边AB、BC 的长是关于x 的一元二次方程x2-(2k+2)x+k2+2k=0 的两
个实数根,第三边长为10.当k 为 时,△ABC 是等腰三角形.
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8.小明和小华解同一个一元二次方程时,小明看错一次项系数,解得两根为2,-3,而小华
看错常数项,解错两根为-2,5,那么原方程为( )
A.x2-3x+6=0 B.x2-3x-6=0
C.x2+3x-6=0 D.x2+3x+6=0
9.(2014•广西玉林、防城港)x1,x2是关于x 的一元二次方程x2-mx+m-2=0 的两个实数根,
是否存在实数m 使
+
=0 成立?则正确的是结论是( )
A.m=0 时成立 B.m=2 时成立
10
C.m=0 或2 时成立 D.不存在
10.(全国初中数学联赛四川赛区)设方程(x-a)(x-b)-x=0 的两根是c、d,则方程
(x-c)(x-d)+x=0 的根是( )
A.a,b B.-a,-b C.c,d D.-c,-d
11.(2014•年全国初中数学联赛)如果方程(x−2)(x2−4 x+m)=0的三根可以作为一个三角
形的三边之长,那么实数m 的取值范围是( )
A.
B.m≥3
C.m≥4
D.
12.(2014•江苏扬州)已知a,b 是方程x2-x-3=0 的两个根,则代数式2a3+b2+3a2-11a-
b+5 的值为______.
13.(2014•广东广州)若关于
的方程
有两个实数根
、
,则
的最小值为 .
14.(第21 届希望杯数学联赛)已知a,b,c,d 是非零实数,c 和d 是方程x2+ax+b=0 的解,
a 和b 是方程x2+cx+d=0 的解,则a+b+c+d 的值为 .
15.(2014•湖南怀化)设m 是不小于-1 的实数,使得关于x 的方程x2+2(m-2)x+m2-3m
+3=0 有两个不相等的实数根x1,x2.
(1)若
+
=1,求
的值;
(2)求
+
-m2的最大值.
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参考答案
当堂检测
1.【答案】D
【解析】分两种情况:
①腰是3 时,则方程有一个根是3,设方程的另一根是x,那么有x+3=4,3x=m,解得x=1,
m=3;
②底是3 时,则方程有两个相等的实数根,设这个相等的根是x,那么有2x=4,x2=m,解得
x=2,那么m=4.
故m 的值为4 或3.
2.【答案】B
【解析】当x≥0 时,原方程为x2-2x+2=m,即x2-2x+2-m=0,用求根公式得x=
=1±
;当x<0 时,原方程为x2+2x+2=m,即x2+2x+2-m=0,用求根公式
得x=
=-1±
.∵方程的根恰为3 个,而当m=2 时,方程的3 个根分别是
x1=2,x2=0,x3=-2.
3.【答案】C
【解析】∵x2-3<0,∴x2<3x1,∵x1<0,∴x2<0.
∵x1,x2是关于x 的一元二次方程x2+x+n-2=mx(x2+(1-m)x+n-2=0)的两个实数根,
∴x1+x2=m-1,x1x2=n-2,∴m-1<0,n-2>0,解得
.
4.【答案】D
【解析】设方程的两根为x1,x2,则x1+x2=a,x1•x2=2a.∵x1
2+x2
2=5,∴(x1+x2)2-
2x1•x2=5,∴a2-4a-5=0,∴a1=5,a2=-1.∵△=a2-8a≥0,∴a=-1.
5.【答案】4
【解析】一元二次方程a(x2-2x)+bx+c=0 化成一般形式为ax2+(b-2a)x+c=0,根据
题意,得
解得
则a+b-c=2+1-(-1)=4.
6.【答案】x1=-4,x2=-6
【解析】∵关于x 的方程x2+10x+24-a=0 有两个不相等的实数根,∴△=b2-4ac=100-4
(24-a)>0,解得a>-1,∴a 的最小整数解为a=0,∴此时方程为 x2+10x+24=0,解得
x1=-4,x2=-6.
7.【答案】6
【解析】解方程(x2-x)2-4(x2-x)-12=0,设y=x2-x,则原方程可化为y2-4y-
12
12=0,解得y1=-2,y2=6.当y=-2 时,x2-x+2=0,方程没有实数根;当y=6 时,x2-x-6=0,
方程有实数根.因此x2-x 的值为6.
8.【答案】8 或10
【解析】由已知方程得(x-k-2)(x-k)=0,∴x1=k+2,x2=k.设AB=k+2,BC=k,显然
AB≠BC,而△ABC 的第三边长AC 为10,(1)若AB=AC,则k+2=10,得k=8,即k=8 时,△ABC
为等腰三角形;(2)若BC=AC.则k=10,即k=10 时,△ABC 为等腰三角形.
家庭作业
1.【答案】B
【解析】小明看错一次项系数,解得两根为2,-3,两根之积正确;小华看错常数项,解错
两根为-2,5,两根之和正确,故设这个一元二次方程的两根是α、β,可得α•β=-6,α+
β=-3,那么以α、β 为两根的一元二次方程就是x2-3x-6=0,故选B.
2.【答案】A
【解析】∵x1,x2是关于x 的一元二次方程x2-mx+m-2=0 的两个实数根,∴x1+x2=m,x1x2=m
-2.
假设存在实数m 使
+
=0 成立,则
=0,∴
=0,∴m=0.当m=0 时,方程x2
-mx+m-2=0 即为x2-2=0,此时△=8>0,∴m=0 符合题意.
3.【答案】A
【解析】∵(x-a)(x-b)-x=0,∴x2-(a+b+1)x+ab=0,而方程的两个根为c、
d,∴c+d=a+b+1①,cd=ab②,又方程(x-c)(x-d)+x=0 可以变为x2-(c+d-1)x+
cd=0③,∴把①②代入③中得x2-(a+b)x+ab=0,(x-a)(x-b)=0,∴x=a 或x=b.
4.【答案】D
【解析】显然x1=2,设x2,x3 是方程x2-4x+m=0 的两个根,则(-4)2-4 m≥0,即
m≤4.又x2+x3=4,x2x3=m,由三角形的三边关系知x2+x3=4>2,则| x2-x3|<2,即(x2-x3)
2<4,(x2+x3)2-4 x2x3<4,所以16-4 m<4, m>3,因此
.
5.【答案】23
【解析】∵a,b 是方程x2-x-3=0 的两个根,∴a2-a-3=0,b2-b-3=0,即a2=a+3,b2=b
+3,∴2a3+b2+3a2-11a-b+5=2a(a+3)+b+3+3(a+3)-11a-b+5=2a2-2a+17=2(a
+3)-2a+17=2a+6-2a+17=23.
6.【答案】
【解析】由根与系数的关系得到:
,
,原式化简
.因为方程有实数根,∴
,
.当
时,
最小值为
.
7.【答案】-2
【解析】∵c 是方程x2+ax+b=0 的解,∴c2+ac+b=0 ①.∵a 是方程x2+cx+d=0 的解,
∴a2+ac+d=0 ②.①+②得:(a+c)2=-(b+d)③.由根与系数的关系有:c+d=-a ④,
13
a+b=-c ⑤.④+⑤得:b+d=-2(a+c)⑥,(a+c)2=2(a+c),∴a+c=0 或a+c=2,
∵a,b,c,d 是非零实数,∴当a+c=2 时,代入⑥得b+d=-4,∴a+b+c+d=2-4=-2.
8.【解析】∵方程有两个不相等的实数根,
∴△=b2-4ac=4(m-2)2-4(m2-3m+3)=-4m+4>0,∴m<1,
结合题意知:-1≤m<1.
(1)∵x1+x2=-2(m-2),x1x2=m2-3m+3,
∴
+
=
=
=1,解得m1=
,m2=
(不合题意,舍去),
∴
=
-2.
(2)
+
-m2=
-m2=-2(m-1)-m2=-(m+1)2+3.
当m=-1 时,最大值为3.
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