1.41一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—知识讲解(基础)
【学习目标】
1. 会用一元二次方程根的判别式判别方程根的情况,由方程根的情况能确定方程中待定系数的取值范围; 2. 掌握一元二次方程的根与系数的关系以及在各类问题中的运用.
【要点梳理】
知识点一、一元二次方程根的判别式 1.一元二次方程根的判别式
一元二次方程ax2?bx?c?0(a?0)中,b2?4ac叫做一元二次方程ax2?bx?c?0(a?0)的根的判别式,通常用“?”来表示,即??b2?4ac
(1)当△>0时,一元二次方程有2个不相等的实数根; (2)当△=0时,一元二次方程有2个相等的实数根; (3)当△<0时,一元二次方程没有实数根. 要点诠释:
利用根的判别式判定一元二次方程根的情况的步骤:①把一元二次方程化为一般形式;②确定a,b.c的值;③计算b2?4ac的值;④根据b2?4ac的符号判定方程根的情况. 2. 一元二次方程根的判别式的逆用 在方程ax2?bx?c?0?a?0?中,
(1)方程有两个不相等的实数根?b2?4ac﹥0; (2)方程有两个相等的实数根?b2?4ac=0;
(3)方程没有实数根?b2?4ac﹤0.
要点诠释:
(1)逆用一元二次方程根的判别式求未知数的值或取值范围,但不能忽略二次项系数不为0这一条件; (2)若一元二次方程有两个实数根则 b2?4ac≥0. 知识点二、一元二次方程的根与系数的关系
1.一元二次方程的根与系数的关系
如果一元二次方程ax2?bx?c?0(a?0)的两个实数根是x1,x2, 那么x1?x2??ba,xc1x2?a. 注意它的使用条件为a≠0, Δ≥0.
也就是说,对于任何一个有实数根的一元二次方程,两根之和等于方程的一次项系数除以二次项系数所得
的商的相反数;两根之积等于常数项除以二次项系数所得的商.
2.一元二次方程的根与系数的关系的应用
(1)验根.不解方程,利用根与系数的关系可以检验两个数是不是一元二次方程的两个根; (2)已知方程的一个根,求方程的另一根及未知系数;
(3)不解方程,可以利用根与系数的关系求关于x1、x2的对称式的值.此时,常常涉及代数式的一些重要变形;如:
①x221?x2?(x1?x2)2?2x1x2;
②
1x?1x1?x2x?; 12x1x2③x21x2?x21x2?x1x2(x1?x2);
④x2?x22x1x12(x1?x2)2?2x1x?x?x?x2; 12x12x1x2⑤(x1?x2)2?(x1?x2)2?4x1x2;
⑥(x1?k)(x2?k)?x1x2?k(x1?x2)?k2; ⑦|x1?x2|?(x1?x2)2?(x1?x2)2?4x1x2;
11x22⑧1?x2(x1?x22)?2x1x2x2?2?22?2; 1x2x1x2(x1x2)⑨x21?x2??(x1?x2)??(x21?x2)?4x1x2;
⑩|x1|?|x2|?(|x?|x2x221|2|)?1?x2+2|x1x2|?(x1?x2)2?2x1x2?2|x1x2|.
(4)已知方程的两根,求作一个一元二次方程; 以两个数
为根的一元二次方程是
.
(5)已知一元二次方程两根满足某种关系,确定方程中字母系数的值或取值范围; (6)利用一元二次方程根与系数的关系可以进一步讨论根的符号. 设一元二次方程ax2?bx?c?0(a?0)的两根为x1、x2,则 ①当△≥0且x1x2?0时,两根同号.
当△≥0且x1x2?0,x1?x2?0时,两根同为正数; 当△≥0且x1x2?0,x1?x2?0时,两根同为负数. ②当△>0且x1x2?0时,两根异号.
当△>0且x1x2?0,x1?x2?0时,两根异号且正根的绝对值较大;
当△>0且x1x2?0,x1?x2?0时,两根异号且负根的绝对值较大.
要点诠释:
(1)利用根与系数的关系求出一元二次方程中待定系数后,一定要验证方程的?.一些考试中,往往利用这
2由此方程有两个不相等的实数根知b?4ac?0,即k??1,
综上可知k??1且k?0.
【点评】不能忽略二次项系数不为0这一条件. 举一反三:
2
【变式】m为任意实数,试说明关于x的方程x-(m-1)x-3(m+3)= 0恒有两个不相等的实数根.
一点设置陷阱; (2)若有理系数一元二次方程有一根a?b,则必有一根a?b(a,b为有理数).
【典型例题】
类型一、一元二次方程根的判别式的应用
1.不解方程,判断下列方程的根的情况: (1) 2x2
+3x-4=0 (2)ax2
+bx=0(a≠0) 【答案与解析】
(1) 2x2+3x-4=0 a=2, b=3, c=-4,
∵Δ=b2
-4ac=32
-4×2×(-4)=41>0 ∴方程有两个不相等的实数根.
(2)∵a≠0, ∴方程是一元二次方程,此方程是缺少常数项的不完全的一元二次方程,
将常数项视为零,
∵Δ=(-b)2
-4·a·0=b2
,
∵无论b取任何关数,b2
均为非负数, ∴Δ≥0, 故方程有两个实数根. 【点评】根据b2?4ac的符号判定方程根的情况. 举一反三:
【变式】不解方程,判别方程根的情况:x2?ax?a2?1?0 .
【答案】无实根.
2.若关于x的一元二次方程kx2?2x?1?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且k?0 C.k?1 D.k?1且k?0
【思路点拨】
此题要考虑两方面:判别式要大于0,,二次项系数不等于0. 【答案】 B;
【解析】 由关于x的一元二次方程kx2?2x?1?0知k?0,
.
【答案】∵Δ=[-(m-1)]2-4×[-3(m+3)]=m2+10m+37=(m+5)2
+12>0,
∴关于x的方程x2
-(m-1)x-3(m+3)= 0恒有两个不相等的实数根.
类型二、一元二次方程的根与系数的关系的应用
3.已知方程5x2?kx?6?0的一个根是2,求另一个根及k的值. 【思路点拨】
根据方程解的意义,将x=2代入原方程,可求k的值,再由根与系数的关系求出方程的另外一个根.【答案与解析】
方法一:设方程另外一个根为x1,则由一元二次方程根与系数的关系,
得x1?2??k635,2x1??5,从而解得:x1??5,k=-7. 方法二:将x=2代入方程,得5×22+2k-6=0,从而k=-7.
设另外一根为x1,则由一元二次方程根与系数的关系,
得x71?2?5,从而x?31?5, 故方程的另一根为?35,k的值为-7.
【点评】根据一元二次方程根与系数的关系xbc1?x2??a,x1x2?a易得另一根及k的值. 举一反三:
【变式】已知方程x2?2x?c?0的一个根是3,求它的另一根及c的值.
【答案】另一根为-1;c的值为-3.
4.求作一个一元二次方程,使它的两根分别是?313,212.
【答案与解析】
解法一:因为x11?x2??3?21532??6, xx????31?3???212??2512?3,
所以所求方程为x2?56x?253?0,即6x2?5x?50?0. 解法二:所求方程为??x?31????x?21???0,即6x2?3??2??5x?50?0.
)【点评】根据一元二次方程的根与系数的关系可知,只需求出x1+x2和xl-x2的值即可. 【巩固练习】
一、选择题
1. 下列方程,有实数根的是( )
A.2x2
+x+1=0 B.x2
+3x+21=0 C.x2
-0.1x-1=0 D.x2?22x?3?0
2.一元二次方程ax2?bc?c?0(a?0)有两个不相等的实数根,则b2?4ac满足的条件是( )
A.b2?4ac?0 B.b2?4ac?0 C.b2?4ac?0 D.b2?4ac?0
3.关于x的一元二次方程x2?6x?2k?0有两个不相等的实数根,则实数k的取值范围是( )
A.k?92 B.k?9992 C.k?2 D.k?2
4.关于方程x2?2x?3?0的两根x1,x2的说法正确的是( )
A. x1?x2?2 B.x1?x2??3 C. x1?x2??2 D.无实数根 5.关于x的一元二次方程x2
+4x+k=0有实数解,则k的取值范围是( ) A.k≥4 B.k≤4 C.k>4 D.k=4
6.一元二次方程2x2?6x?3?0的两根为?、?,则(???)2的值为( ). A.3 B.6 C.18 D.24
二、填空题
7.已知关于x的方程x2
-2x+k=0有实数根,则k的取值范围是________.
8.已知3x2
-2x-1=0的二根为x,x=______,1112,则x1+x2=______,x1x2x?x???_______,?
12 x22
1+x2=_______,x1-x2=________.
9.若方程的两根是x1、x2,则代数式的值是 。
10.设一元二次方程x2?3x?2?0的两根分别为x221、x2,以x1、x2为根的一元二次方程是________.
11.已知一元二次方程x2
-6x+5-k=0?的根的判别式△=4,则这个方程的根为_____ __.
12.一个两位数,个位数字比十位数字大3,个位数字的平方刚好等于这个两位数,则这个两位数为__ _.
三、解答题
13.当k为何值时,关于x的方程x2-(2k-1)x=-k2
+2k+3, (1)有两个不相等的实数根? (2)有两个相等的实数根? (3)没有实数根?
14. 已知a,b,c是△ABC的三边长,且方程(a2+b2)x2
-2cx+1=0有两个相等的实数根.
请你判断△ABC的形状.
15.已知: xx的方程x2+(2a-1)x+a2
1、x2是关于=0的两个实数根且(x1+2)(x2+2)=11,
求a的值.
【答案与解析】 一、选择题
1.【答案】C;
【解析】由根的判别式判定. 2.【答案】B;
【解析】ax2?bx?c?0(a≠0)有两个不相等实数根?b2?4ac?0. 3.【答案】B;
【解析】 (-6)2
-4×1×2k>0.解得k?92. 4.【答案】D;
【解析】求得Δ=b2
-4ac=-8<0,此无实数根,故选D. 5.【答案】B;
【解析】∵关于x的一元二次方程x2
+4x+k=0有实数解,
∴b2﹣4ac=42
﹣4×1×k≥0, 解得:k≤4,故选B.
6.【答案】A;
【解析】由一元二次方程根与系数的关系得:????3,???32, 因此(???)2?(???)2?4???9?6?3.
二、填空题 7.【答案】k≤1;
【解析】由题意可知△=(?2)2?4?1k≥0,-4k≥-4,所以k≤1. 8.【答案】
; -; -2;
; ±
;
【解析】x1+x2=,x1x2=-,+==-2,
x12+x22=(x1+x2)2
-2x1x2=+=, ∵(x1-x2)2=(x1+x2)2
-4x1x2=
+
=
,
∴x1-x2=±.
9.【答案】6;