21.2.4 一元二次方程的根与系数的关系
学习目标
1.探索一元二次方程的根与系数的关系.
2.不解方程利用一元二次方程的根与系数的关系解决问题.
1. 一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是什么?
【想一想】方程的两根x1和x2与系数a、b、c还有其他关系吗?
2. 如何用判别式 b2 - 4ac 来判断一元二次方程根的情况?
对一元二次方程: ax2 + bx +c = 0(a≠0)
b2 - 4ac > 0 时,方程有两个不相等的实数根.
b2 -4ac = 0 时,方程有两个相等的实数根.
b2- 4ac < 0 时,方程无实数根.
回顾旧知
填表,观察、猜想
方程
x1, x2
x1+ x2
x1x2
x2-2x+1=0
x2+3x-10=0
x2+5x +4=0
【思考】你发现什么规律?
探究新知
1,1
2,-5
-1,-4
2
-3
-5
1
-10
4
规律:上述一元二次方程的二次项系数是1,两根之和等于一次项系数的相反数,两根之积等于常数项。
知识点一 一元二次方程的根与系数的关系
(x-1)2=0
(x-2)(x+5)=0
(x+1)(x+4)=0
从因式分解法可知,方程(x-x1)(x-x2)=0(x1,x2为已知数)的两根为x1和x2,将方程化为x2+px+q=0的形式,你能看出x1,x2与p,q之间的关系吗?
(x-x1)(x-x2)=0.
x2-(x1+x2)x+x1x2=0,
x2+px+q=0,
x1+x2= -p , x1 x2=q.
【思考】
如果关于x的方程x2+px+q=0的两根是x1和x2,则:
如果方程二次项系数不为1呢?
x1+x2=-p,x1x2=q
【结论】
探究新知
一般地,对于关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),根据求根公式知,方程的两根为
_________
-2b
_________
探究新知
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)的两个根是x1 , x2 ,
那么x1+x2= , x1x2=
(韦达定理)
【提示】能用根与系数的关系的前提条件为b2-4ac≥0
常数项
一次项系数
二次项系数
注意系数符号。
【结论】
即:两个根的和等于一次项系数与二次项系数的比的相反数,两个根的积等于常数项与二次项系数的比。
探究新知
知识点二 一元二次方程的根与系数的关系应用
例1 根据一元二次方程的根与系数的关系,求下列方程两根x1,x2的和与积.
(1)x2-6x-15=0; (2)3x2+7x-9=0;(3)5x -1=4x2.
∴x1+x2= ,
=6,
=-15.
=-3.
解:(1)a= 1,b= -6,c= -15,
∴ x1+x2=
∴x1+x2= ,
(2)a=3, b=7,c=-9,
(3)方程化为4x2-5x+1=0,
a=4,b=-5,c=1,
素养考点 1
新知应用
x1x2 =
x1x2=
x1x2=
练
练
一
1、不解方程,求下列方程两根x1,x2的和与积.
(1)x2-3x=15 (2)3x2+1=2-4x
解:(1)方程化为x2-3x-15=0
(2)方程化为3x2+4x-1=0
a = 1 , b = -3 , c = -15.
∴x1+x2=
=3,
-15
∴x1+x2= ,
a = 3, b = 4, c = -1.
-
新知应用
x1x2= .
x1x2=
例2 若x1,x2是方程2x2+3x-1=0的两根,求下列各式的值:(1)x12+x22;(2) .
解:根据根与系数的关系可知:
利用根与系数的关系求两根的平方和、倒数和
素养考点 2
新知应用
(1)x1+x2= , (2) x1x2= ,
(3) ,(4)(x1-3) (x2-3)= .
4
1
12
-2
2. 设x1, x2为方程x2-4x+1=0的两个根,则:
练
练
一
解:
a = 1 , b = -4 , c = 1.
∴x1+x2= = , x1x2= = 。
4
1
(3)(x1-x2)2=
x12-2x1x2+x22
=x12+2x1x2+x22-4x1x2
=(x1+x2)2-4x1x2=
42-4×1=
12
(4)(x1-3) (x2-3)=
=x1x2-3(x1+x2)+9
=1-3×4+9=
-2
新知应用
x1x2-3x1-3x2+9
求与方程的根有关的代数式的值时,一般先将所求的代数式化成含两根之和,两根之积的形式,再整体代入.
【归 纳】
要熟练掌握以下变形
4.(x1-x2)2=
(x1+x2)2-4x1x2
6.(x1+a) (x2+a)=
x1x2+a(x1+x2)+a2
7.x12x2+x1x22=
x1x2(x1+x2)
例3 已知方程5x2+kx-6=0的一个根为2,求它的另一个根及k的值。
∴k=
-7
利用根与系数的关系求字母的值或取值范围
素养考点 3
解:设方程的另一个根是x1,那么
∴ x1=
∵x1+2=
答:方程的另一个根是 ,k=-7.
新知应用
3. 已知方程x2-(k+1)x+3k=0的一个根是2 ,求它的另一个根及k的值.
解:
设方程的另一个根为x1.
把x=2代入方程,得 4-2(k+1)+3k=0
解这方程,得 k= - 2
由根与系数关系,得2x1=3k
即 2 x1 =-6
∴ x1 =-3
答:方程的另一个根是-3 , k的值是-2.
练
练
一
新知应用
例4 设x1,x2是方程 x2 -2(k - 1)x + k2 =0 的两个实数根,且
x12 +x22 =4,求k的值.
解:由方程有两个实数根,得Δ ≥ 0,
∴ -8k + 4 ≥ 0.
由根与系数的关系得 x1 + x2 = 2(k -1) , x1 x2 =k 2.
∴ x12 + x22 = (x1 + x2)2 - 2x1x2 = 4(k -1)2 -2k2 = 2k2-8k + 4.
由 x12 + x22 = 4,得 2k2 - 8k + 4 = 4,
解得 k1= 0 , k2 = 4 .
根与系数关系的综合题目
素养考点 4
新知应用
∴ k= 0
而Δ=b2-4ac= 4(k - 1)2 - 4k2=-8k + 4
知识点二 以两数x1,x2为根的一元二次方程
如果方程x2+px+q=0的两根是x1,x2,
那么x1+x2= ,x1x2= .
可得:p= ,q= ,
∴ 方程x2+px+q=0,
即 x2-( )x+x1x2=0.
这就是说,以两个数x1,x2为根的一元二次
方程(二次项系数为1)是
x2-(x1+x2)x+x1x2=0.
-p
q
-(x1+x2)
x1x2
x1+x2
继续探究
练
练
一
1、以3和—2为根的一元二次方程是
________________________
2、关于x的方程x2+px+q=0的两根为
x1=2,x2=1, 则p = ______,q = ______.
x2-x-6=0
-3
2
新知应用
1、设一元二次方程ax2+bx+c=0的
两个根是x1、x2 , 则
x1+x2 =______ x1x2=_____
2、以两个数x1,x2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是___________________________.
x2-(x1+x2)x+x1x2=0
课堂小结
课后作业
《导学案》第16~17页