微专题:一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理)【主题】根与系数的关系(韦达定理):如果一元二次方程20ax bx c ++= (0),(0)a ≠∆>的实数根分别为:12,x x ,由解方程中的公式法得:1x =2x =;那么可推得1212,b cx x x x a a+=-=;这是一元二次方程根与系数的关系;【典例】例1、已知关于x 的一元二次方程x 2+(2k +3)x +k 2=0有两个不相等的实数根x 1,x 2; (1)求k 的取值范围;(2)若1x 1+1x 2=-1,求k 的值;例2、关于x 的一元二次方程x 2-(m -3)x -m 2=0. (1)证明:方程总有两个不相等的实数根;(2)设这个方程的两个实根为x 1,x 2,且|x 1|=|x 2|-2,求m 的值及方程的根例3、已知m 2-2m -1=0,n 2+2n -1=0,且mn ≠1,则mn +n +1n 的值为_______【归纳】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”; 定理:如果一元二次方程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 1x 2=ca .说明:利用根与系数的关系求值,要熟练掌握以下等式变形:x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2,1x 1+1x 2=x 1+x 2x 1x 2,(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2,2121212||()4x x x x x x -=+-|, x 1x 22+x 21x 2=x 1x 2(x 1+x 2),x 31+x 32=(x 1+x 2)3-3x 1x 2(x 1+x 2)等等;【特别说明】在今后的解题过程中,如果仅仅由韦达定理解题时,必须考虑到根的判别式Δ是否大于或大于零;因为,韦达定理成立的前提是一元二次方程有实数根; 【即时练习】1、已知关于x 的一元二次方程mx 2-(m +2)x +m 4=0有两个不相等的实数根x 1,x 2.若1x 1+1x 2=4m ,则m 的值是( )A .2B .-1C .2或-1D .不存在2、已知x 1,x 2是关于x 的一元二次方程x 2-5x +a =0的两个实数根,且x 21-x 22=10,则a =________.3、设a ,b 是方程x 2+x -2 022=0的两个实数根,则a 2+2a +b 的值为________.4、已知关于x 的一元二次方程21202mx x ++=有两个不相等的实数根; (1)求m 的取值范围;(2)当方程一个根为1时,求m 的值以及方程的另一个根.5、已知关于x 的一元二次方程()2120x m x m --++=,(1)若方程有两个相等的实数根,求m 的值;(2)若方程两实数根之积等于292m m -+6m +的值.【教师版】 微专题:一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理)【主题】根与系数的关系(韦达定理):如果一元二次方程20ax bx c ++= (0),(0)a ≠∆>的实数根分别为:12,x x ,由解方程中的公式法得:1x =2x =;那么可推得1212,b cx x x x a a+=-=;这是一元二次方程根与系数的关系;【典例】例1、已知关于x 的一元二次方程x 2+(2k +3)x +k 2=0有两个不相等的实数根x 1,x 2; (1)求k 的取值范围;(2)若1x 1+1x 2=-1,求k 的值;【提示】注意:首先通过判别式确定参数的取值范围;【解析】(1)由题得Δ=(2k +3)2-4k 2>0,解得k >-34,所以,k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-34,+∞; (2)由题知,x 1+x 2=-2k -3,x 1x 2=k 2,所以,1x 1+1x 2=x 1+x 2x 1x 2=-2k -3k 2=-1,解得k 1=3,k 2=-1,又因为k >-34,所以,k =3;【说明】一元二次方程的根与系数关系:首先,通过判别式保证有根,然后,根与系数关系再结合代数变换。
例2、关于x 的一元二次方程x 2-(m -3)x -m 2=0. (1)证明:方程总有两个不相等的实数根;(2)设这个方程的两个实根为x 1,x 2,且|x 1|=|x 2|-2,求m 的值及方程的根 【提示】注意:根与系数关系与代数变换的交汇; 【解析】(1)证明:一元二次方程x 2-(m -3)x -m 2=0,因为,a =1,b =-(m -3)=3-m ,c =-m 2,所以,Δ=b 2-4ac =(3-m )2-4×1×(-m 2)=5⎝⎛⎭⎫m -352+365. 所以,Δ>0恒成立,则方程总有两个不相等的实数根.(2)因为,x 1x 2=c a =-m 2≤0,x 1+x 2=-ba =m -3,且|x 1|=|x 2|-2,所以,x 1,x 2异号, |x 1|-|x 2|=-2,若x 1>0,x 2<0,上式化简得x 1+x 2=-2,∴m -3=-2,即m =1, 方程化为x 2+2x -1=0,解得x 1=-1+2,x 2=-1-2, 若x 1<0,x 2>0,上式化简得-(x 1+x 2)=-2,∴x 1+x 2=m -3=2, 即m =5,方程化为x 2-2x -25=0, 解得x 1=1-26,x 2=1+26.【说明】在保证有根并且确定根与系数关系基础上,要根据题设与代数变换特点“挖掘与发现”隐含条件; 例3、已知m 2-2m -1=0,n 2+2n -1=0,且mn ≠1,则mn +n +1n 的值为_______【提示】由题设考虑“整体计算”; 【答案】3;【解析】由题知:n ≠0,则1+2n -1n 2=0,即1n2-2n -1=0,又m 2-2m -1=0,且mn ≠1,即m ≠1n ,所以m ,1n 是方程x 2-2x -1=0的两根,则m +1n =2; 故mn +n +1n =m +1+1n=2+1=3; 【说明】对于“多”参数或字母的计算;先化简后求值、整体计算往往是“切入点”;当然,本题中结合“构造”根与系数关系解之,是“亮点”。
【归纳】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”; 定理:如果一元二次方程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 1x 2=c a . 说明:利用根与系数的关系求值,要熟练掌握以下等式变形:x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2,1x 1+1x 2=x 1+x 2x 1x 2,(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2,2121212||()4x x x x x x -=+-|, x 1x 22+x 21x 2=x 1x 2(x 1+x 2),x 31+x 32=(x 1+x 2)3-3x 1x 2(x 1+x 2)等等;【特别说明】在今后的解题过程中,如果仅仅由韦达定理解题时,必须考虑到根的判别式Δ是否大于或大于零;因为,韦达定理成立的前提是一元二次方程有实数根; 【即时练习】1、已知关于x 的一元二次方程mx 2-(m +2)x +m 4=0有两个不相等的实数根x 1,x 2.若1x 1+1x 2=4m ,则m 的值是( )A .2B .-1C .2或-1D .不存在 【答案】A ;【解析】由题知,⎩⎪⎨⎪⎧m ≠0,Δ=(m +2)2-4m ·m 4>0,解得m >-1且m ≠0. ∵x 1+x 2=m +2m ,x 1x 2=14,∴1x 1+1x 2=x 1+x 2x 1x 2=m +2m 14=4m ,∴m =2或-1.∵m >-1,∴m =2.2、已知x 1,x 2是关于x 的一元二次方程x 2-5x +a =0的两个实数根,且x 21-x 22=10,则a =________.【答案】214【解析】由题知,x 1+x 2=5,x 1x 2=a ,∵x 21-x 22=(x 1+x 2)(x 1-x 2)=10,∴x 1-x 2=2,∴(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=25-4a =4,∴a =214. 3、设a ,b 是方程x 2+x -2 022=0的两个实数根,则a 2+2a +b 的值为________. 【答案】2 021【解析】由题知,Δ>0,a +b =-1,a 2+a -2 022=0,∴a 2+2a +b =(a 2+a )+(a +b )=2 022-1=2 021.4、已知关于x 的一元二次方程21202mx x ++=有两个不相等的实数根; (1)求m 的取值范围;(2)当方程一个根为1时,求m 的值以及方程的另一个根.【答案】(1)2m <且0m ≠;(2)52m =-,方程的另一个根为15-【解析】(1)由题意得:2214244202b ac m m ∆=-=-⨯=->,且0m ≠,解得:2m <且0m ≠;(2)把方程一个根为1代入方程21202mx x ++=得:1202m ++=,解得:52m =-,设另一个根为a ,根据韦达定理可得:241552a +=-=-,解得:15a =-,∴方程的另一个根为15-. 5、已知关于x 的一元二次方程()2120x m x m --++=,(1)若方程有两个相等的实数根,求m 的值;(2)若方程两实数根之积等于292m m -+6m +的值. 【答案】(1)7m =或1m =-;(2)4.【解析】(1)方程有两相等实根,则有()()2224142670b ac m m m m ∆=-=--+=--=,解得:7m =或1m =-;(2)根据韦达定理,可知122x x m =+,又21292x x m m =-+,则有2922m m m -+=+,解得:10m =,210m =;同时,韦达定理的前提是方程有实数根,由此需满足2670m m ∆=--≥,仅在10m =时0∆≥成立;综上所述,可得:10m =,6m +的值为4.【说明】考查韦达定理的应用,注意现阶段韦达定理的前提是方程有实数根,即需满足0∆≥。
用微视角:将零散的知识,系统化、网络化、规律化。