雷添淇
初中數(shù)學(xué)教材大多通過實(shí)際例子引入,比較形象化,同學(xué)們易于理解和掌握. 但高中數(shù)學(xué)教材概念、定理抽象,知識(shí)難度加大,能力要求更高,因此許多同學(xué)升入高中后感到非常不適應(yīng). 為此,本刊特開設(shè)“初高銜接”欄目.本欄目通過復(fù)習(xí)高中階段必備的初中知識(shí),并預(yù)學(xué)部分高中知識(shí),讓同學(xué)們提前熟悉和掌握高中的學(xué)習(xí)方法,順利應(yīng)對(duì)高中課程.
一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系在初中是選學(xué)內(nèi)容,中考不作考查.但掌握了這一知識(shí)點(diǎn),再來解答初中一元二次方程部分試題,會(huì)使得解題更簡捷、更高效.而且,該部分內(nèi)容在解決高中數(shù)學(xué)的二次方程零點(diǎn)問題、函數(shù)問題、二次不等式問題,以及圓錐曲線問題等知識(shí)時(shí)至關(guān)重要. 下面就本部分內(nèi)容以及涉及的典型問題進(jìn)行解析.
一、知識(shí)要點(diǎn)
1. 若一元二次方程[ax2+bx+c=0(a≠0)]有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,分別為[x1],[x2],則[x1+x2=-ba],[x1?x2=ca]. 上述結(jié)論即為一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,又稱韋達(dá)定理.
2. 韋達(dá)定理的逆定理:若兩個(gè)實(shí)數(shù)[x1],[x2]滿足[x1+x2=-ba],[x1?x2=ca],則[x1],[x2]必為方程[ax2+bx+c=0(a≠0)]的兩根.
二、主要運(yùn)用
1. 已知方程的一個(gè)根,求另一個(gè)根及未知系數(shù);
2. 不解方程,求已知一元二次方程兩根的對(duì)稱式及可轉(zhuǎn)化或可構(gòu)造對(duì)稱式的值;
3. 已知方程的兩根,求作這個(gè)一元二次方程;
4. 已知兩數(shù)的和與積,求這兩個(gè)數(shù);
5. 根的分布問題.
三、例題解析
例1 已知[x1=-2]是關(guān)于[x]的一元二次方程:[m2x+x2+3mx+12x+5=0]的一個(gè)實(shí)數(shù)根,則該方程的另一實(shí)數(shù)根[x2=] .
分析:根據(jù)題設(shè),首先將已知方程整理成關(guān)于[x]的一元二次方程,再利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解.
解:整理得[x2+m2+3m+12x+5=0],由一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系有[x1x2=5],所以[x2=-52].
點(diǎn)評(píng):本題的一般方法是將[x1=-2]代入方程,整理得到關(guān)于[m]的方程,求出[m]的值,然后再求出[x2],但這樣解題過程較為煩瑣,利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系則可以簡捷、準(zhǔn)確地求出[x2].
例2 若[x1],[x2]是方程[x2+2x-17=0]的兩個(gè)根,試求下列各式的值:
(1)([x1-5])([x2-5]); (2)[x1-x2]; (3)[1x21+1x22].
分析:本題若直接用求根公式求出方程的兩根,再代入求值,將會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的計(jì)算,可以對(duì)原代數(shù)式進(jìn)行變形,將其轉(zhuǎn)換成用兩根之和與兩根之積來表達(dá),然后利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解.
解:由一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系有[x1+x2=-2],[x1x2=-17].
(1)[(x1-5)(x2-5)=x1x2-5(x1+x2)+25=-17-5×(-2)+25=18];
(2)[x1-x2=(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=(-2)2-4×(-17)=62];
(3)[1x21+1x22=x21+x22x21x22=(x1+x2)2-2x1x2(x1x2)2=(-2)2-2×(-17)(-17)2=38289].
點(diǎn)評(píng):利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系求值,要熟練掌握以下等式變形:[x21+x22=(x1+x2)2-2x1x2],[1x1+1x2=x1+x2x1x2],[(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2],[x1x22+x21x2=x1x2(x1+x2)],[x31+x32=(x1+x2)3-3x1x2(x1+x2)],等等.
例3 已知關(guān)于[x]的一元二次方程[8x2+(m+1)x+m-7=0]有兩個(gè)負(fù)數(shù)根,求實(shí)數(shù)[m]的取值范圍.
分析:一元二次方程有兩個(gè)負(fù)數(shù)根[x1],[x2]的等價(jià)條件是[Δ≥0x1+x2<0x1?x2>0],由此利用一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系建立關(guān)于[m]的不等式組,進(jìn)行求解.
解:設(shè)[x1],[x2]是原方程的兩個(gè)負(fù)數(shù)根,由題意得[Δ≥0x1+x2<0x1?x2>0],由一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系有[x1+x2=-m+18],[x1?x2=m-78]. 所以 [(m+1)2-32(m-7)≥0-m+18<0m-78>0] 解得[m>7].
點(diǎn)評(píng):一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系是解決簡單的根的分布問題的有力武器,同學(xué)們還可探究兩根同為正、兩根異號(hào)、兩根都大于1等情況的等價(jià)條件.
[作者單位:世界創(chuàng)新(遼寧)教育科技中心]
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2020年9期