韦达定理(一)
——一元二次方程的根与系数的关系(一)
教学目的:
1、 通过自主探索一元二次方程的根与系数的关系,培养学生观察、分析和综合、判断的能力.
2、能利用一元二次方程根与系数的关系,解决已知一元二次方程及其一个根,求另一个根;
(1)
(2)
(3)
(4)
已知一元二次方程,不解方程,求关于两根对称式的值;已知一根求另一根和字母已知数的值等问题.
重点和难点:
重点:根与系数的关系的探求及其应用
难点:根与系数关系的灵活应用
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、
(5)
教学过程:
一、观察猜想 引入新课
请同学们观察下表(方程的根、两根之和、两根之积先空着,让学生填入并观察)
请同学们猜想:
任意的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的x1+x2, x1·x2与系数a,b,c 的关系.
你猜对了吗?
任意的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的x1+x2, x1.x2与系数a,b,c 的关系是:
,
二、推理论证 思考应用
(1)如果一元二次方程x2+px+q=0的两个根是x1,x2
那么,x1+x2=-p; x1·x2= q
(2)
如果一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根是x1,x2
那么, x1+x2=-;
x1·x2=
引导学生自己用求根公式证明这个结论.
练习1. 不解方程求下列方程两根之和与两根之积:
(1)x2-3x+1=0(2)3x2-2x=2(3)2x2+3x=0(4)3x2=1
练习2. 口答:利用根与系数的关系,判断下列各方程后面的两个数是不是它的两个根.
(1) x2-6x-7=0(-1,7) (2)3x2+5x-2=0(5/3,-2/3)
(3)2x2-3x+1=0(3,1) (4)x2-4x+1=0(-2+,-2- )
例1、已知方程 5x2+kx-6=0的一个根是2,求它的另一个根及k的值.
解:设方程的另一个根是x1,那么
2x1=-且(-)+2=-, ∴x1=-,
k=-7
答:方程的另一个根是-,k的值是-7.
(如有不同解法引导学生比较方法的优劣)
例2、不解方程,求方程2x2+3x-1=0的两个根的(1)平方和;(2)倒数和.
解:设方程的两个根是x1 ,x2,那么
x1+x2 =- , x1.x2 =-.
(1)x12+x22 =(x1+x2)2 - 2x1.x2=(-)2-2(-)=
(2)+= =3
小结:
三、自主练习 灵活运用
1、已知方程3x2-19x+m=0的一个根是1,它的另一个根是 ,m的值是 .
2、设x1·x2是方程2x2+4x-3=0的两个根,利用根与系数的关系,求下列各式的值:
(1)(x1+1)(x2+1); (2).
四、综合测评 创新应用
求当m为何值时,一元二次方程
(m=-1时△<0,舍去.m的值为3).
五、小结提升、布置作业
1、 韦达定理表示一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)中根与系数的关系,应用时的前提是a≠0和△≥0.
2、 本课韦达定理的应用:
(1)不解方程,写出两根之和与两根之积;
(2)判断两数是否为方程的根;
(3)已知一根求另一根和字母已知数的值;
*(4)已知两根关系求字母已知数的值;
(5)不解方程求关于两根的对称式的值.
3、 韦达定理常用的几个公式(可以放在下节课用,同时不必灌输给学生):
x12+x22=-(x1+x2)2-2x1x2;(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2;
;
;;
(x1+k)(x2+k)=x1x2+(x1+x2)+k2; ;
x13+x23=-(x1+x2)3-3x1x2(x1+x2).
参考作业:
1、 写出下列一元二次方程的两实数根的和与两实数根的积;
(1)x2-3x+1=0. x1+x2= ;x1x2= ;(2)3x2-2x-2=0 x1+x2= ;x1x2= ;
(3)2x2-9x+5=0. x1+x2= ;x1x2= ;(4)4x2-7x+1=0 x1+x2= ;x1x2= ;
(5)2x2-4x=0. x1+x2= ;x1x2= ;(6)4x2-5=0 x1+x2= ;x1x2= .
2、 已知方程5x2+kx-6=0的一个根是2,求另一根及k值.
3、 设方程4x -7x-3=0的根为x1,x2,不解方程求下列各式的值:
(1)(x1-3)(x2-3);(2)x12+ x22;(3).
4、 设x1、x2是方程2x2-6x+3=0的两个根,,利用根与系数的关系,求下列各式的值.(1)x12x2+x1x22;(2)(x1+)(x2+);(3);(4)+;(5)
5、 已知x1、x2是方程3x2+px+q=0的两个根,分别根据下列条件求出p、q的值:
(1)x1=1,x2=2;(2)x1=3,x2=-6;
(3)x1=,x2=-;(4)x1=-2+,x2=-2-.
6、已知方程的两根互为相反数,求m的值(m=1,-1舍去).
(1、已知方程2x2+ax-2a+1=0的两个实根的平方和为,求a的值;
2、设x1、x2是方程x2-2(k-1)x+k2=0的两个实根,且x12+x22=4,求k值.
3、已知方程x2+(2k+1)x+k2-2=0的两个实根的平方和为等于11,求k的值.
4、设α、β是方程x2+2x-9=0的两个实数根,求和α2β+αβ2的值.
6、 已知关于x的方程x2-2(m-2)x+m2=0问:是否存在实数m,使方程的两个实数根的平方和等于56,若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.)
韦达小传
一元二次方程的根与系数的关系,常常也称作韦达定理,这是因为该定理是16世纪法国最杰出的数学家韦达发现的.
韦达1540年出生在法国东部的普瓦图的韦特奈.他早年学习法律,曾以律师身份在法国议会里工作,韦达不是专职数学爱,但他非常喜欢在政治生涯的间隙和工作余暇研究数学,并做出了很多重要贡献,成为那个时代最伟大的数学家.韦达是第一个有意识地和系统地使用字母表示数的人,并且对数学符号进行了很多改进.他在1591年所写的《分析术引论》是最早的符号代数著作.是他确定了符号代数的原理与方法,使当时的代数学系统化并且把代数学作为解析的方法使用.因此,他获得了"代数学之父"之称.他还写下了《数学典则》(1579年)、《应用于三角形的数学定律》(1579年)等不少数学论著.韦达的著作,以独特 形式包含了文艺复兴时期的全部数学内容.只可惜韦达著作的文字比较晦涩难懂,在当时不能得到广泛传播.在他逝世后,才由别人汇集整理并编成《韦达文集》于1646年出版.韦达1603年卒于巴黎,享年63岁.下面是关于韦达的两则趣事:
与罗门的较量
比利时的数学家罗门曾提出一个45次方程的问题向各国数学家挑战.法国国王便把该问题交给了韦达,韦达当时就得出一解,回家后一鼓作气,很快又得出了22解.答案公布,震惊了数学界.韦达又回敬了罗门一个问题.罗门苦思冥想数日方才解出,而韦达却轻而易举地作了出来,为祖国争得了荣誉,他的数学造诣由此可见一斑.
韦达的"魔法"
在法国和西班牙的战争中,法国人对于西班牙的军事动态总是了如指掌,在军事上总能先发制人,因而不到两年功夫就打败了西班牙.可怜西班牙的国王对法国人在战争中的"未卜先知"十分脑火又无法理解,认为是法国人使用了"魔法".原来,是韦达利用自己精湛的数学方法,成功地破译了西班牙的军事密码,为他的祖国赢得了战争的主动权.另外,韦达还设计并改进了历法.所有这些都体现了韦达作为大数学家的深厚功底.
-1/2
-7/6
1/3
-3/2
6x2+7 x-3=0
12/5
23/5
3/5
4
5x2-23x+12=0
0
-3
-3
0
x2 +3x=0
-4
-2/3 4/3 -4/3
3
-2/3 4/3 -4/3
-1
-2/3 4/3 -4/3
4 -2/3 4/3 -4/3
x2- 3x-4=0
x1·x2
x1+x2
x2
x1
两根
之积
积
两根
之和
两个根x1,x2的值
方程
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