北师大版初中数学九年级上册知识讲解，巩固练习（教学资料，补习资料）：第8讲 一元二次方程根的判别式及根与系数的关系(提高)含解析

一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—知识讲解（提高）

【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】
要点一、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/中，/叫做一元二次方程/的根的判别式，通常用“/”来表示，即/
（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/的值；③计算/的值；④根据/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/中，
（1）方程有两个不相等的实数根//﹥0；
（2）方程有两个相等的实数根//=0；
（3）方程没有实数根//﹤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 /≥0.
要点二、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/的两个实数根是/，
那么/，/.
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：
①/；
②/；
③/；
④//；
⑤/；
⑥//；
⑦/；
⑧/；
⑨/；
⑩//．
(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/的两根为/、/，则
①当△≥0且/时，两根同号．
当△≥0且/，/时，两根同为正数；
当△≥0且/，/时，两根同为负数．
②当△＞0且/时，两根异号．
当△＞0且/，/时，两根异号且正根的绝对值较大；
当△＞0且/，/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，往往利用这一点设置陷阱；
（2）若有理系数一元二次方程有一根/，则必有一根/（/，/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（2018?梅州）已知关于x的方程x2+2x+a﹣2=0．
（1）若该方程有两个不相等的实数根，求实数a的取值范围；
（2）当该方程的一个根为1时，求a的值及方程的另一根．
【思路点拨】
（1已知方程有两个不相等的实数根，即判别式△=b2﹣4ac＞0．即可得到关于a的不等式，从而求得a的范围．
（2）设方程的另一根为x1，根据根与系数的关系列出方程组，求出a的值和方程的另一根．
【答案与解析】
解：（1）∵b2﹣4ac=（﹣2）2﹣4×1×（a﹣2）=12﹣4a＞0，
解得：a＜3．
∴a的取值范围是a＜3；
（2）设方程的另一根为x1，由根与系数的关系得：
/，
解得：/，
则a的值是﹣1，该方程的另一根为﹣3．
【总结升华】熟练掌握一元二次方程根的判别式与根之间的对应关系．
举一反三：
【变式】（2018?张家界）若关于x的一元二次方程kx2﹣4x+3=0有实数根，则k的非负整数值是（　　）
A. 1 B. 0,1 C. 1,2 D. 1,2,3

【答案】A.
提示：根据题意得：△=16﹣12k≥0，且k≠0，
解得：k≤/，且k≠0.
则k的非负整数值为1．
/2.已知关于x的一元二次方程/有实数根，则m的取值范围是________
【答案】/且m≠1
【解析】因为方程/有实数根，所以/，解得/，
同时要特别注意一元二次方程的二次项系数不为0，即/，
∴ m的取值范围是/且m≠1．
【总结升华】注意一元二次方程的二次项系数不为0，即/，m≠1．
举一反三：
【变式】已知：关于x的方程/有两个不相等的实数根,求k的取值范围.
【答案】/.
类型二、一元二次方程的根与系数的关系的应用
/3. （2019?绥化）关于x的一元二次方程x2+2x+2m=0有两个不相等的实数根．
（1）求m的取值范围；
（2）若x1，x2是一元二次方程x2+2x+2m=0的两个根，且x12+x22=8，求m的值．
【思路点拨】 （1）根据方程根的个数结合根的判别式，可得出关于m的一元一次不等式，解不等式即可得出结论；
（2）根据方程的解析式结合根与系数的关系找出x1+x2=﹣2，x1?x2=2m，再结合完全平方公式可得出x12+x22=/﹣2x1?x2，代入数据即可得出关于关于m的一元一次方程，解方程即可求出m的值，经验值m=﹣1符合题意，此题得解．
【答案与解析】
解：（1）∵一元二次方程x2+2x+2m=0有两个不相等的实数根，
∴△=22﹣4×1×2m=4﹣8m＞0，
解得：m＜/．
∴m的取值范围为m＜/．
（2）∵x1，x2是一元二次方程x2+2x+2m=0的两个根，
∴x1+x2=﹣2，x1?x2=2m，
∴x12+x22=/﹣2x1?x2=4﹣4m=8，
解得：m=﹣1．
当m=﹣1时，△=4﹣8m=12＞0．
∴m的值为﹣1．
【总结升华】本题考查了根的判别式、根与系数的关系、解一元一次不等式以及解一元一次方程，解题的关键是：（1）结合题意得出4﹣8m＞0；（2）结合题意得出4﹣4m=8．本题属于基础题，难度不大，解决该题型题目时，根据方程根的个数结合根的判别式得出不等式是关键．
举一反三：
【变式】不解方程，求方程/的两个根的（1）平方和；（2）倒数和．
【答案】（1）/； （2）3．
/4. 求作一个一元二次方程，使它的两根分别是方程/各根的负倒数．
【答案与解析】
设方程/的两根分别为x1、x2，由一元二次方程根与系数的关系，
得/，/．
设所求方程为/，它的两根为y1、y2，
由一元二次方程根与系数的关系得/，/，
从而/，
/．
故所求作的方程为/，即/．
【总结升华】所求作的方程中的未知数与已知方程中的未知数要用不同的字母加以区别．同时“以两个数/为根的一元二次方程是/.”可以用这种语言形式记忆“/和/积＝0”，或“减和加积”，此处的一次项系数最容易出现符号上的错误．
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—巩固练习（提高）
【巩固练习】
一、选择题1. 关于x的方程/无实数根，则m的取值范围为( )．
A．m≠0 B．m＞1 C．m＜1且m≠0 D．m＞-1
2．（2018?烟台）等腰三角形边长分别为a，b，2，且a，b是关于x的一元二次方程x2﹣6x+n﹣1=0的两根，则n的值为（ ）.
A．9 B．10 C．9或10 D．8或10
3．若/、/是一元二次方程/的两根，则/的值为（ ）．
A．-1 B．0 C．1 D．2
4．设a，b是方程/的两个实数根，则/的值为（ ）．
A．2010 B．2011 C．2012 D．2018
5．若ab≠1，且有/，及/，则/的值是（ ）．
A．/ B．/ C．/ D．/
6．超市一月份的营业额为200万元，已知第一季度的总营业额共1000万元， 如果平均每月增长率为x，则由题意列方程应为( ) A.200(1+x)2=1000 　　　　 　 B.200+200×2x=1000 C.200+200×3x=1000 　　　　 　D.200[1+(1+x)+(1+x)2]=1000
二、填空题
7．已知关于x的方程/有两个不相等的实数根，那么m的最大整数值是________．
8．关于x的一元二次方程/无实数根，则m的取值范围是__ ___．
9．（2018?曲靖）一元二次方程x2﹣5x+c=0有两个不相等的实数根且两根之积为正数，若c是整数，
则c=　　．（只需填一个）．
10．在Rt△ABC中，∠C=900，a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边，a、b是关于x的方程/的两根，那么AB边上的中线长是 .
11．（2019?南京）设x1、x2是方程x2﹣4x+m=0的两个根，且x1+x2﹣x1x2=1，则x1+x2=　 　，m=　 　．
12．已知：关于x的方程/①的两个实数根的倒数和等于3，关于x的方程/②有实数根且k为正整数，则代数式/的值为 .
三、解答题
13. 已知关于x的方程/的两根的平方和等于/，求m的值．

14．（2019?南充）已知关于x的一元二次方程x2﹣6x+（2m+1）=0有实数根．
（1）求m的取值范围；
（2）如果方程的两个实数根为x1，x2，且2x1x2+x1+x2≥20，求m的取值范围．
15．（2018?峨眉山市一模）已知关于x的一元二次方程x2﹣2kx+k2+2=2（1﹣x）有两个实数根x1、x2．
（1）求实数k的取值范围；
（2）若方程的两实数根x1、x2满足|x1+x2|=x1x2﹣1，求k的值．
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】B；
【解析】当m＝0时，原方程的解是/；当m≠0时，由题意知△＝22-4·m×1＜0，所以m＞1．
2．【答案】B ；
【解析】∵三角形是等腰直角三角形，
∴①a=2，或b=2，②a=b两种情况，
①当a=2，或b=2时，
∵a，b是关于x的一元二次方程x2﹣6x+n﹣1=0的两根，
∴x=2，
把x=2代入x2﹣6x+n﹣1=0得，22﹣6×2+n﹣1=0，
解得：n=9，
当n=9，方程的两根是2和4，而2，4，2不能组成三角形，
故n=9不合题意，
②当a=b时，方程x2﹣6x+n﹣1=0有两个相等的实数根，
∴△=（﹣6）2﹣4（n﹣1）=0
解得：n=10，
故选B．
3．【答案】C ；
【解析】由一元二次方程根与系数的关系知：/，/，从而/．
4.【答案】C；
【解析】依题意有/，/，∴/．
5．【答案】A ；
【解析】因为/及/，
于是有/及/，
又因为/，所以/，故a和/可看成方程/的两根，
再运用根与系数的关系得/，即/．
6．【答案】D；
【解析】一月份的营业额为200万元；二月份的营业额为200（1+x）万元；
三月份的营业额为200（1+x）2万元；一季度的总营业额共1000万元，
所以200[1+(1+x)+(1+x)2]=1000，故选D.
二、填空题
7．【答案】1；
【解析】由题意知△＝/，所以/，因此m的最大整数值是1．
8．【答案】/；
【解析】因为关于x的一元二次方程/无实数根，
所以/，解得/．
9．【答案】4；
【解析】∵一元二次方程x2﹣5x+c=0有两个不相等的实数根，
∴△=（﹣5）2﹣4c＞0，解得c＜/，
∵x1+x2=5，x1x2=c＞0，c是整数，
∴c=4．
故答案为：4．
10．【答案】/；
【解析】因直角三角形两直角边a、b是方程的二根，
∴有a+b=7①a·b=c+7②，由勾股定理知c2=a2+b2③，联立①②③组成方程组求得c=5，
∴斜边上的中线为斜边的一半，故答案为/.
11【答案】4；3．
【解析】∵x1、x2是方程x2﹣4x+m=0的两个根，∴x1+x2=﹣/=4，x1x2=/=m．∵x1+x2﹣x1x2=4﹣m=1，
∴m=3．
12.【答案】0.
【解析】先根据根与系数的关系求得a值，a=-1,再将a=-1代入到第二个方程.
因第二个方程一定有实根，由△≥0得/，因为k为正整数，/
当/时，分母为0，故舍去，所以k=1,
当k=1时. /.
三、解答题
13. 【答案与解析】
解：设方程的两根为x1、x2，则由根与系数关系，
得/，/．
由题意，得 /，
即/，
∴ /，
整理，得/．解得/，/．
当m＝3时，△＝/；
当m＝-11时，△＝/，方程无实数根．
∴ m＝-11不合题意，应舍去．
∴ m的值为3．
14. 【答案与解析】
解：（1）根据题意得△=（﹣6）2﹣4（2m+1）≥0，
解得m≤4；
（2）根据题意得x1+x2=6，x1x2=2m+1，
而2x1x2+x1+x2≥20，
所以2（2m+1）+6≥20，解得m≥3，
而m≤4，
所以m的范围为3≤m≤4．
15. 【答案与解析】
解：（1）方程整理为x2﹣2（k﹣1）x+k2=0，
根据题意得△=4（k﹣1）2﹣4k2≥0，
解得k≤/；
（2）根据题意得x1+x2=2（k﹣1），x1?x2=k2，
∵|x1+x2|=x1x2﹣1，
∴|2（k﹣1）|=k2﹣1，
∵k≤/，
∴﹣2（k﹣1）=k2﹣1，
整理得k2+2k﹣3=0，解得k1=﹣3，k2=1（舍去），
∴k=﹣3．