解题方法及提分突破训练:韦达定理及应用专题韦达,1540年出生于法国的波亚图,早年学习法律,但他对数学有浓厚的兴趣,常利用业余时间钻研数学。
韦达是第一个有意识地、系统地使用字母的人,他把符号系统引入代数学对数学的发展发挥了巨大的作用,使人类的认识产生了飞跃。
人们为了纪念他在代数学上的功绩,称他为“代数学之父”。
历史上流传着一个有关韦达的趣事:有一次,荷兰派到法国的一位使者告诉法国国王,比利时的数学家罗门提出了一个45次的方程向各国数学家挑战。
国王于是把这个问题交给韦达,韦达当即得出一正数解,回去后很快又得出了另外的22个正数解(他舍弃了另外的22个负数解)。
消息传开,数学界为之震惊。
同时,韦达也回敬了罗门一个问题,罗门一时不得其解,冥思苦想了好多天才把它解出来。
韦达研究了方程根与系数的关系,在一元二次方程中就有一个根与系数之间关系的韦达定理。
你能利用韦达定理解决下面的问题吗?一 真题链接1.(2012•兰州)若x1、x2是关于一元二次方程ax2+bx+c (a≠0)的两个根,则方程的两个根x1、x2和系数a 、b 、c 有如下关系:x1+x2=-a b x1•x2=a c把它称为一元二次方程根与系数关系定理.如果设二次函数y=ax2+bx+c (a≠0)的图象与x 轴的两个交点为A (x1,0),B (x2,0).利用根与系数关系定理可以得到A 、B 连个交点间的距离为:参考以上定理和结论,解答下列问题:设二次函数y=ax2+bx+c (a >0)的图象与x 轴的两个交点A (x1,0),B (x2,0),抛物线的顶点为C ,显然△ABC 为等腰三角形.(1)当△ABC 为直角三角形时,求b2-4ac 的值; (2)当△ABC 为等边三角形时,求b2-4ac 的值.2.(2010•娄底)阅读材料:若一元二次方程ax2+bx+c=0的两个实数根为x1,x2,则两根与方程系数之间有如下关系:根据上述材料填空:已知x1,x2是方程x2+4x+2=0的两个实数根,则3.已知关于x 的方程x2+2(a-1)x+a2-7a-b+12=0有两个相等的实数根,且满足2a-b=0. ①利用根与系数的关系判断这两根的正负情况.②若将y=x2+2(a-1)x+a2-7a-b+12图象沿对称轴向下移动3个单位,写出顶点坐标和对称轴方程.4.设一元二次方程ax2+bx+c=0的两根为x1,x2,则两根与方程系数之间有如下关系:根据该材料填空:若关于x 的一元二次方程x2+kx+4k2-3=0的两个实数根分别是x1,x2,且满足x1+x2=x1•x2.则k 的值为二 名词释义一元二次方程ax2+bx+c=0(a 、b 、c 属于R ,a≠0)根的判别,△=b2-4ac ,不仅用来判定根的性质,而且作为一种解题方法,在代数式变形,解方程(组),解不等式,研究函数乃至几何、三角运算中都有非常广泛的应用。
求代数式的值 求待定系数 一元二次 韦达定理 应用 构造方程方程的求 解特殊的二元二次方程组 根公式 二次三项式的因式分解根系关系的三大用处 (1)计算对称式的值例 若12,x x 是方程2220070x x +-=的两个根,试求下列各式的值:(1) 2212x x +;(2)1211x x +; (3) 12(5)(5)x x --; (4) 12||x x -.解:由题意,根据根与系数的关系得:12122,2007x x x x +=-=-(1) 2222121212()2(2)2(2007)4018x x x x x x +=+-=---=(2)121212112220072007x x x x x x +-+===- (3) 121212(5)(5)5()2520075(2)251972x x x x x x --=-++=---+=- (4) 22212121212||()()4(2)4(2007)22008x x x x x x x x -=-=+-=---=说明:利用根与系数的关系求值,要熟练掌握以下等式变形:222121212()2x x x x x x +=+-,12121211x x x x x x ++=,22121212()()4x x x x x x -=+-, 2121212||()4x x x x x x -=+-,2212121212()x x x x x x x x +=+,33312121212()3()x x x x x x x x +=+-+等等.韦达定理体现了整体思想.(2)构造新方程 理论:以两个数为根的一元二次方程是。
例 解方程组 x+y=5Xy=6解:显然,x ,y 是方程z 2-5z+6=0 ① 的两根 由方程①解得 z 1=2,z 2=3 ∴原方程组的解为 x 1=2,y 1=3x 2=3,y 2=2 显然,此法比代入法要简单得多。
(3)定性判断字母系数的取值范围例 一个三角形的两边长是方程的两根,第三边长为2,求k 的取值范围。
解:设此三角形的三边长分别为a 、b 、c ,且a 、b 为的两根,则c=2由题意知△=k 2-4×2×2≥0,k ≥4或k ≤-4∴ 为所求。
三 典题示例例1 已知关于x 的方程221(1)104x k x k -+++=,根据下列条件,分别求出k 的值. (1) 方程两实根的积为5; (2) 方程的两实根12,x x 满足12||x x =.分析:(1) 由韦达定理即可求之;(2) 有两种可能,一是120x x =>,二是12x x -=,所以要分类讨论.解:(1) ∵方程两实根的积为5∴ 222121[(1)]4(1)034,412154k k k k x x k ⎧∆=-+-+≥⎪⎪⇒≥=±⎨⎪=+=⎪⎩ 所以,当4k =时,方程两实根的积为5. (2) 由12||x x =得知:①当10x ≥时,12x x =,所以方程有两相等实数根,故302k ∆=⇒=; ②当10x <时,12120101x x x x k k -=⇒+=⇒+=⇒=-,由于302k ∆>⇒>,故1k =-不合题意,舍去.综上可得,32k =时,方程的两实根12,x x 满足12||x x =. 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0∆≥.例2 已知12,x x 是一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根.(1) 是否存在实数k ,使12123(2)(2)2x x x x --=-成立?若存在,求出k 的值;若不存在,请您说明理由. (2) 求使12212x x x x +-的值为整数的实数k 的整数值. 解:(1) 假设存在实数k ,使12123(2)(2)2x x x x --=-成立. ∵ 一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根∴ 2400(4)44(1)160k k k k k k ≠⎧⇒<⎨∆=--⋅+=-≥⎩,又12,x x 是一元二次方程24410kx kx k -++=的两个实数根∴ 1212114x x k x x k +=⎧⎪⎨+=⎪⎩∴ 222121212121212(2)(2)2()52()9x x x x x x x x x x x x --=+-=+-939425k k k +=-=-⇒=,但0k <.∴不存在实数k ,使12123(2)(2)2x x x x --=-成立.(2) ∵ 222121212211212()44224411x x x x x x k x x x x x x k k +++-=-=-=-=-++∴ 要使其值是整数,只需1k +能被4整除,故11,2,4k +=±±±,注意到0k <,要使12212x x x x +-的值为整数的实数k 的整数值为2,3,5---. 说明:(1) 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.(2) 本题综合性较强,要学会对41k +为整数的分析方法.四 巩固强化1. (2011湖北潜江,17,6分)若关于x 的一元二次方程x 2—4x +k —3=0的两个实数根为x 1、x 2,且满足x 1=3x 2,试求出方程的两个实数根及k 的值.2. (2011•南充,18,8分)关于的一元二次方程x 2+2x+k+1=0的实数解是x 1和x 2. (1)求k 的取值范围;(2)如果x 1+x 2﹣x 1x 2<﹣1且k 为整数,求k 的值. 3. (2011•湖南张家界,23,8)阅读材料:如果x 1、x 2是一元二次方程ax 2+bx+c=0(a≠0)的两根,那么, 12b x x a +=-,12cx x a⋅=.这就是著名的韦达定理.现在我们利用韦达定理解决问题: 已知m 与n 是方程2x 2﹣6x+3=0的两根 (1)填空:m+n= ,m•n= ; (2)计算nm 11+的值. 4. (2011湖北孝感,22,10分)已知关于x 的方程x 2﹣2(k ﹣1)x +k 2=0有两个实数根x 1,x 2.(1)求k 的取值范围;(2)若|x 1+x 2|=x 1x 2﹣1,求k 的值.5. (2011•玉林,20,6分)已知:x 1、x 2是一元二次方程x 2﹣4x+1的两个实数根. 求:(x 1+x 2)2÷(2111x x +)的值. 6. (2011贵州遵义,24,10分)有四张卡片(背面完全相同),分别写有数字1、2、-1、-2,把它们背面朝上洗匀后,甲同学抽取一张记下这个数字后放回洗匀,乙同学再从中抽出一张,记下这个数字,用字母b 、c 分别表示甲、乙两同学抽出的数字。
(1)用列表法求关于x 的方程02=++c bx x 有实数解的概率; (2)求(1)中方程有两个相等实数解的概率。
7.(2011广西防城港 20,6分)已知:x1、x2是一元二次方程x2-4x +1=0的两个实数根.求(x1+x2)2÷)11(21x x +的值.8. (2011湖北潜江、天门、仙桃、江汉油田,17,6分)若关于x 的一元二次方程0342=-+-k x x 的两个实数根为1x 、2x ,且满足213x x =,试求出方程的两个实数根及k 的值.9. (2011江苏苏州,15,3分)巳知a 、b 是一元二次方程x2-2x -1=0的两个实数根,则代数式(a -b )(a+b -2)+ab 的值等于____. 10. (2011江苏镇江常州,12,3分)已知关于x 的方程x2+mx ﹣6=0的一个根为2,则m= ,另一个根是 .11. (2011山东日照,14,4分)如图,在以AB 为直径的半圆中,有一个边长为1的内接正方形CDEF ,则以AC 和BC 的长为两根的一元二次方程是 如:x2﹣5x+1=0 .12. (2011•德州,14,4分)若x1,x2是方程x2+x ﹣1=0的两个根,则x12+x22= . 13.(2011四川眉山,17,3分)已知一元二次方程y2﹣3y+1=0的两个实数根分别为y1、y2,则(y1﹣1)(y2﹣1)的值为 ﹣1 .14. (2011四川泸州,16,3分)已知关于x 的方程x2+(2k+1)x+k2-2=0的两实根的平方和等于11,则k 的值为 . 15. (2011四川遂宁,12,4分)若x1、x2是方程x2﹣2x ﹣5=0的两根,则x12+x1x2+x22= .五 参考答案真题链接答案: 1.2.3.①解:由△=4(a2-3)2-4(a2-7a-b+12)=0得:a+b-3=0, 又2a-b=0, ∴a=1,b=2.设这个方程的解为x1、x2, 则x1+x2=-2(a-3)=4>0, x1•x2=a2-7a-b+12)=4>0, ∴x1、x2均为正根;②∵a=1,b=2,∴y=x2+2(a-1)x+a2-7a-b+12可化为:y=x2-4x+4=(x-2)2, 将此图象向下移动3个单位,得:y=(x-2)2-3, 顶点(2,-3),对称轴为x=2. 4.巩固强化答案1.考点:根与系数的关系。