文 張明明
韋達定理反映一元二次方程中根與系數(shù)的關系,是解決數(shù)學問題的有力武器,乘風破浪全靠它。
具體內(nèi)容如下:如果一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的兩個實數(shù)根是注意它的使用條件是b2-4ac≥0,其中,b2-4ac叫作根的判別式。
也就是說,對于任何一個有實數(shù)根的一元二次方程,兩根之和等于一次項系數(shù)除以二次項系數(shù)所得的商的相反數(shù);兩根之積等于常數(shù)項除以二次項系數(shù)所得的商。
若二次項為1,可以得到更簡潔的結論:如果一元二次方程x2+px+q=0的兩個實數(shù)根是x1、x2,當p2-4q≥0時,那么x1+x2=-p,x1·x2=q。
也就是說,對于任何一個有實數(shù)根且二次項系數(shù)是1的一元二次方程,兩根之和等于一次項系數(shù)的相反數(shù),兩根之積等于常數(shù)項。
蘇科版數(shù)學教材九年級上冊“一元二次方程”這一章中有這樣一道例題:
例題求下列方程兩根的和與兩 根 的 積:(1)x2+2x-5=0;(2)2x2+x=1。
本題不需要解方程,第(1)題可以直接利用韋達定理求解;第(2)題可以先把方程改寫成一般式,再利用韋達定理求解。中考中經(jīng)常看見韋達定理的身影,應用的形式多種多樣。
變式1(2020·黑龍江龍東)已知2+是關于x的方程x2-4x+m=0的一個實數(shù)根,則實數(shù)m的值是( )。
A.0 B.1
C.-3 D.-1
【解析】方法一:把x=2+代入方程得(2+)2-4(2+)+m=0,解得m=1。
【小結】本題利用韋達定理可以大大減少運算量,降低出錯率。
變式2(2019·四川成都)已知x1、x2是關于x的一元二次方程x2+2x+k-1=0的兩個實數(shù)根,且-x1x2=13,則k的值為________。
【解析】根據(jù)題意,得x1+x2=-2,x1·x2=k-1,
解得k=-2。
【小結】如果題目中有兩根滿足的等式(或不等式),可以將此關系式進行恒等變形,然后利用韋達定理代入,即可得到關于要求參數(shù)的方程(或不等式),從而求出參數(shù)的值(或范圍)。
變式3(2019·山東淄博)若x1+x2=3,=5,則以x1、x2為根的一元二次方程是( )。
A.x2-3x+2=0
B.x2+3x-2=0
C.x2+3x+2=0
D.x2-3x-2=0
【解析】因為(x1+x2)2=+2x1·x2,
又因為x1+x2=3=5,
所 以2x1·x2=(x1+x2)2-()=9-5=4,
所以x1·x2=2,
所以以x1、x2為根的一元二次方程是x2-3x+2=0。選A。
【小結】題目已知x1+x2的值,我們只要再求出x1·x2的值,就可以求出以x1、x2為根的一元二次方程x2-(x1+x2)·x+x1·x2=0。一般地,如果一元二次方程的兩個實數(shù)根x1、x2滿足x1+x2=-p,x1·x2=q,則這個一元二次方程可以是x2+px+q=0(各項系數(shù)都乘相同的不為0的倍數(shù)也成立)。
變式4(2019·湖北荊門)已知x1、x2是關于x的方程x2+(3k+1)x+2k2+1=0的兩個不相等實數(shù)根,且滿足(x1-1)(x2-1)=8k2,則k的值為___。
【解析】因為x1、x2是關于x的方程x2+(3k+1)x+2k2+1=0的 兩 個 實數(shù)根,
所以x1+x2=-(3k+1),
x1·x2=2k2+1。
因為(x1-1)(x2-1)=8k2,
即x1·x2-(x1+x2)+1=8k2,
所以2k2+1+3k+1+1=8k2,
解這個方程,得k1=-,k2=1。
因為關于x的方程x2+(3k+1)x+2k2+1=0有兩個不相等的實數(shù)根,
所以b2-4ac>0,把k的值代入檢驗得k=1。
【小結】在應用韋達定理之前,我們要注意其運用的前提是一元二次方程有解,即滿足判別式b2-4ac≥0,這往往是容易忽視的隱含條件,解題時要特別留心。
小試牛刀
1.(2020·江蘇泰州)方程x2+2x-3=0的兩根為x1、x2,則x1·x2值為________。
2.(2019·山東濟寧)已知x=1是方程x2+bx-2=0的一個根,則方程的另一個根是________。
3.(2019·廣東廣州)關于x的一元二次方程x2-(k-1)x-k+2=0有兩個實數(shù)根x1、x2,若(x1-x2+2)(x1-x2-2)+2x1·x2=-3,則k的值是( )。
A.0或2 B.-2或2 C.-2 D.2
4.(2020·湖北鄂州)已知關于x的方程x2-4x+k+1=0有兩個實數(shù)根。
(1)求k的取值范圍;
(2)設方程兩個實數(shù)根分別為x1、x2,且求實數(shù)k的值。