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1、
第三講 充滿活力的韋達(dá)定理
一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系,通常也稱為韋達(dá)定理,這是因?yàn)樵摱ɡ硎怯?6世紀(jì)法國(guó)最杰出的數(shù)學(xué)家韋達(dá)發(fā)現(xiàn)的。
韋達(dá)定理簡(jiǎn)單的形式中包含了豐富的數(shù)學(xué)內(nèi)容,應(yīng)用廣泛,主要體現(xiàn)在:
運(yùn)用韋達(dá)定理,求方程中參數(shù)的值;
運(yùn)用韋達(dá)定理,求代數(shù)式的值;
利用韋達(dá)定理并結(jié)合根的判別式,討論根的符號(hào)特征;
利用韋達(dá)定理逆定理,構(gòu)造一元二次方程輔助解題等。
韋達(dá)定理具有對(duì)稱性,設(shè)而不求、整體代入是利用韋達(dá)定理解題的基本思路。
韋達(dá)定理,充滿活力,它與代數(shù)、幾何中許多知識(shí)可有機(jī)結(jié)合,生成豐富多彩的數(shù)學(xué)問(wèn)題,而解
2、這類問(wèn)題常用到對(duì)稱分析、構(gòu)造等數(shù)學(xué)思想方法。
【例題求解】
【例1】 已知、是方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,則代數(shù)式的值為 。
思路點(diǎn)撥:所求代數(shù)式為、的非對(duì)稱式,通過(guò)根的定義、一元二次方程的變形轉(zhuǎn)化為(例
【例2】如果、都是質(zhì)數(shù),且,,那么的值為( )
A、 B、或2 C、 D、或2
思路點(diǎn)撥:可將兩個(gè)等式相減,得到、的關(guān)系,由于兩個(gè)等式結(jié)構(gòu)相同,可視、為方程的兩實(shí)根,這樣就為根與系數(shù)關(guān)系的
3、應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
注:應(yīng)用韋達(dá)定理的代數(shù)式的值,一般是關(guān)于、的對(duì)稱式,這類問(wèn)題可通過(guò)變形用+、表示求解,而非對(duì)稱式的求值常用到以下技巧:
(1)恰當(dāng)組合;(2)根據(jù)根的定義降次;(3)構(gòu)造對(duì)稱式。
【例3】 已知關(guān)于的方程:
(1)求證:無(wú)論m取什么實(shí)數(shù)值,這個(gè)方程總有兩個(gè)相異實(shí)根。
(2)若這個(gè)方程的兩個(gè)實(shí)根、滿足,求m的值及相應(yīng)的、。
思路點(diǎn)撥:對(duì)于(2),先判定、的符號(hào)特征,并從分類討論入手。
【例4】 設(shè)、是方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,當(dāng)m為何值時(shí),有最小值?并
4、求出這個(gè)最小值。
思路點(diǎn)撥:利用根與系數(shù)關(guān)系把待求式用m的代數(shù)式表示,再?gòu)呐浞椒ㄈ胧郑瑧?yīng)注意本例是在一定約束條件下(△≥0)進(jìn)行的。
注:應(yīng)用韋達(dá)定理的前提條件是一元二次方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,即應(yīng)用韋達(dá)定理解題時(shí),須滿足判別式△≥0這一條件,轉(zhuǎn)化是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,但要注意轉(zhuǎn)化前后問(wèn)題的等價(jià)性。
【例5】 已知:四邊形ABCD中,AB∥CD,且AB、CD的長(zhǎng)是關(guān)于的方程的兩個(gè)根。
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(1)當(dāng)m=2和m>2時(shí),四邊形ABCD分別是哪種四邊形?并說(shuō)明理由。
(2)若M、N分別是AD、BC的中點(diǎn),線段MN分別交AC、BD于點(diǎn)P,Q,PQ=1,且AB
5、長(zhǎng).
思路點(diǎn)撥:對(duì)于(2),易建立含AC、BD及m的關(guān)系式,要求出m值,還需運(yùn)用與中點(diǎn)相關(guān)知識(shí)找尋CD、AB的另一隱含關(guān)系式。
注:在處理以線段的長(zhǎng)為根的一元二次方程問(wèn)題時(shí),往往通過(guò)韋達(dá)定理、幾何性質(zhì)將幾何問(wèn)題從“形”向“數(shù)”(方程)轉(zhuǎn)化,既要注意通過(guò)根的判別式的檢驗(yàn),又要考慮幾何量的非負(fù)性.
充滿活力的韋達(dá)定理學(xué)歷訓(xùn)練
1、(1)已知和為一元二次方程的兩個(gè)實(shí)根,并和滿足不等式,則實(shí)數(shù)取值范圍是 。
(2)已知關(guān)于的一元二次方程有兩個(gè)負(fù)數(shù)根,那么實(shí)數(shù)的取值范圍是
6、 。
2、已知、是方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,則代數(shù)式的值為 。
3、CD是Rt△ABC斜邊上的高線,AD、BD是方程的兩根,則△ABC的面積是 。
4、設(shè)、是關(guān)于的方程的兩根,+1、+1是關(guān)于的方程的兩根,則、的值分別等于( ) A.1,-3 B.1,3 C.-1,-3 D.-1,3
7、
5、在Rt△ABC中,∠C=90,a、b、c分別是∠A、∠B、∠C的對(duì)邊,a、b是關(guān)于
的方程的兩根,那么AB邊上的中線長(zhǎng)是( )
A. B. C.5 D.2
6、方程恰有兩個(gè)正整數(shù)根、,則的值是( )
A.1 B.-l C. D.
7、若關(guān)于的一元二次方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根滿足關(guān)系式:,判斷是否正確?
8、已知關(guān)于的方程。
(1) 當(dāng)是為何值時(shí),此方程有實(shí)數(shù)根;
(2)若此方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)
8、根、滿足:,求的值。
9、已知方程的兩根均為正整數(shù),且,那么這個(gè)方程兩根為 。
10、已知、是方程的兩個(gè)根,則的值為 。
11、△ABC的一邊長(zhǎng)為5,另兩邊長(zhǎng)恰為方程的兩根,則m的取值范圍是 。
12、兩個(gè)質(zhì)數(shù)、恰好是整系數(shù)方程的兩個(gè)根,
9、則的值是( )
A.9413 B. C. D.
13、設(shè)方程有一個(gè)正根,一個(gè)負(fù)根,則以、為根的一元二次方程為( )
A. B.
C. D.
14、如果方程的三根可以作為一個(gè)三角形的三邊之長(zhǎng),那么實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.0≤m≤1 B.m≥ C. D.≤m≤1
15、如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC的長(zhǎng)為10,且AB、BC(AB>BC)的長(zhǎng)是關(guān)于的方程的兩個(gè)根。
(1)求rn的值;
(2)若E是AB上的一點(diǎn),CF⊥DE于F,求BE為何值時(shí),△CEF的面
10、積是△CED的面積的,請(qǐng)說(shuō)明理由.
16、設(shè)m是不小于的實(shí)數(shù),使得關(guān)于的方程工有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根、。
(1) 若,求m的值。 (2)求的最大值。
17、如圖,已知在△ABC中,∠ACB=90,過(guò)C作CD⊥AB于D,且AD=m,BD=n,AC2:BC2=2:1;又關(guān)于x的方程兩實(shí)數(shù)根的差的平方小于192,求整數(shù)m、n的值。
18、設(shè)、、為三個(gè)不同的實(shí)數(shù),使得方程和和有一個(gè)相同的實(shí)數(shù)根,并且使方程和也有一個(gè)相同的實(shí)數(shù)根,試求的值。
參考答案
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