(1)已知$x_1,x_2$是方程$2x^2 -7x +4=0$的两个实数根,则$x_1 + x_2$与$x_1 · x_2$的值分别是 (
C
)
A.$-\dfrac{7}{2}, -2$
B.$-\dfrac{7}{2}, 2$
C.$\dfrac{7}{2}, 2$
D.$\dfrac{7}{2}, -2$
答案:C
解析:
【分析】
本题考查一元二次方程根与系数关系(韦达定理)的直接应用,解题思路如下:首先回忆一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$的两根和、两根积与系数的对应公式;然后准确提取题干方程中二次项系数$a$、一次项系数$b$、常数项$c$的取值,注意要带符号;最后代入公式计算结果,匹配选项即可得到答案。
【解析】
若一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$有两个实数根$x_1、x_2$,则根与系数的关系为:
$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$,$x_1·x_2=\frac{c}{a}$
题干给出的方程为$2x^2 -7x +4=0$,对应可得$a=2$,$b=-7$,$c=4$,代入公式计算:
$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=-\frac{(-7)}{2}=\frac{7}{2}$
$x_1·x_2=\frac{c}{a}=\frac{4}{2}=2$
因此正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
一元二次方程根与系数关系
【点评】
本题是基础应用类题目,核心考查韦达定理的直接使用,解题时的易错点是容易忽略一次项系数的负号,导致两根和计算错误,准确识别方程各项系数、牢记公式即可快速解题。
【难度系数】
0.9
(2)下列方程中,两个根分别为$-\dfrac{1}{2},\dfrac{1}{2}$的方程是 (
B
)
A.$x^2+\dfrac{1}{2}x+\dfrac{1}{2}=0$
B.$4x^2-1=0$
C.$2x^2+x+1=0$
D.$4x^2+1=0$
答案:B
解析:
【分析】
要判断哪个方程的根是$-\dfrac{1}{2}$和$\dfrac{1}{2}$,有两种常用思路:第一种是代入验证法,把两个根分别代入各个选项的方程,看左右两边是否相等,都相等的即为正确选项;第二种是利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),先算出已知两根的和与积,再对比各选项方程对应系数的关系,匹配的即为正确选项。
【解析】
方法一:代入验证法
将$x=\dfrac{1}{2}$和$x=-\dfrac{1}{2}$分别代入各选项:
选项A:当$x=\dfrac{1}{2}$时,左边$=(\dfrac{1}{2})^2+\dfrac{1}{2}×\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}=1≠0$,不符合要求,排除;
选项B:当$x=\dfrac{1}{2}$时,左边$=4×(\dfrac{1}{2})^2-1=0$;当$x=-\dfrac{1}{2}$时,左边$=4×(-\dfrac{1}{2})^2-1=0$,两个根都满足方程,符合要求;
选项C:当$x=\dfrac{1}{2}$时,左边$=2×(\dfrac{1}{2})^2+\dfrac{1}{2}+1=2≠0$,不符合要求,排除;
选项D:当$x=\dfrac{1}{2}$时,左边$=4×(\dfrac{1}{2})^2+1=2≠0$,不符合要求,排除。
方法二:根与系数关系法
设方程两根为$x_1=-\dfrac{1}{2}$,$x_2=\dfrac{1}{2}$,则:
两根之和$x_1+x_2=-\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}=0$,两根之积$x_1x_2=-\dfrac{1}{2}×\dfrac{1}{2}=-\dfrac{1}{4}$。
对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,满足$-\dfrac{b}{a}=0$,$\dfrac{c}{a}=-\dfrac{1}{4}$,即$b=0$,$a=-4c$。
对比选项:
A、C选项一次项系数不为0,直接排除;
B选项$4x^2-1=0$中,$a=4$,$c=-1$,满足$a=-4c$,符合要求;
D选项$4x^2+1=0$中,$a=4$,$c=1$,不满足$a=-4c$,排除。
【答案】
B
【知识点】
1.一元二次方程根的定义
2.根与系数的关系
【点评】
本题是一元二次方程根相关的基础题型,两种解题方法都较为常用,代入法直观易懂,韦达定理可以更快速排除错误选项,熟练掌握两种方法能提升解题效率。
【难度系数】
0.8
2. 填空题:
(1)设 $ x_1, x_2 $ 是方程 $ x(x-1)=2 $ 的两个根,则 $ x_1+x_2=\_\_\_\_\_\_ $,$ x_1 · x_2=\_\_\_\_\_\_ $;
(2)若方程 $ x^2 - mx + n = 0 $ 的两个根分别是 $ 2+\sqrt{3} $ 和 $ 2-\sqrt{3} $,则 $ m=\_\_\_\_\_\_ $,$ n=\_\_\_\_\_\_ $。
答案:(1)1,−2 (2)4,1
解析:
【分析】
这两道小题均考查一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)的应用:
1. 第(1)题:首先需要将给定的方程整理为一元二次方程的一般形式$ax^2+bx+c=0$($a≠0$),确定系数$a、b、c$的值后,再代入韦达定理公式$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$、$x_1· x_2=\frac{c}{a}$计算即可。
2. 第(2)题:已知方程的两个根,直接利用韦达定理,两根之和等于一次项系数除以二次项系数的相反数,两根之积等于常数项除以二次项系数,代入计算即可求出$m、n$的值。
【解析】
(1)先将方程$x(x-1)=2$整理为一般形式:
展开得$x^2 - x = 2$,移项得$x^2 - x - 2 = 0$,
其中二次项系数$a=1$,一次项系数$b=-1$,常数项$c=-2$,
根据韦达定理可得:
$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=-\frac{-1}{1}=1$,
$x_1· x_2=\frac{c}{a}=\frac{-2}{1}=-2$。
(2)已知方程$x^2 - mx + n = 0$的两根为$2+\sqrt{3}$和$2-\sqrt{3}$,二次项系数$a=1$,一次项系数$b=-m$,常数项$c=n$,
根据韦达定理:
两根和$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=m=(2+\sqrt{3})+(2-\sqrt{3})=4$,
两根积$x_1· x_2=\frac{c}{a}=n=(2+\sqrt{3})(2-\sqrt{3})=2^2 - (\sqrt{3})^2=4-3=1$。
【答案】
(1)1,−2 (2)4,1
【知识点】
1. 韦达定理
2. 一元二次方程一般形式
3. 平方差公式
【点评】
本题是韦达定理的基础应用题型,解题的核心是牢记韦达定理的公式,注意使用韦达定理前需先将方程化为一般形式,计算过程中注意符号和公式的正确使用,整体难度较低。
【难度系数】
0.8
3. 不解方程,判断下列方程是否有实数根,如果有,求两根的和与两根的积.
(1) $2x^2 + 3x = 0$;
(2) $3x^2 - 2x = 2$.
答案:(1)Δ=9>0,原方程有两个不相等的实数根,所以$x_1+x_2=-\frac{3}{2},x_1·x_2=0$
(2)Δ=28>0,原方程有两个不相等的实数根,所以$x_1+x_2=\frac{2}{3}$,$x_1·x_2=-\frac{2}{3}$
解析:
【分析】
解决这类问题需按照固定思路逐步推导:①先将方程整理为一元二次方程的一般形式$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,准确确定系数$a、b、c$的取值;②计算根的判别式$\Delta = b^2-4ac$,根据$\Delta$的符号判断实根情况:$\Delta≥0$时方程有实数根,$\Delta<0$时无实数根;③若方程有实根,直接根据根与系数的关系代入计算两根之和$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$、两根之积$x_1x_2=\frac{c}{a}$即可。
【解析】
(1) 方程$2x^2+3x=0$为一元二次方程一般形式,其中$a=2$,$b=3$,$c=0$。
判别式$\Delta = 3^2-4×2×0=9>0$,因此方程有两个不相等的实数根。
根据根与系数的关系:
$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=-\frac{3}{2}$,$x_1· x_2=\frac{c}{a}=\frac{0}{2}=0$。
(2) 先将方程整理为一般形式:移项得$3x^2-2x-2=0$,其中$a=3$,$b=-2$,$c=-2$。
判别式$\Delta = (-2)^2-4×3×(-2)=4+24=28>0$,因此方程有两个不相等的实数根。
根据根与系数的关系:
$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=-\frac{(-2)}{3}=\frac{2}{3}$,$x_1· x_2=\frac{c}{a}=\frac{-2}{3}=-\frac{2}{3}$。
【答案】
(1) $\Delta=9>0$,原方程有两个不相等的实数根,$x_1+x_2=-\frac{3}{2}$,$x_1·x_2=0$
(2) $\Delta=28>0$,原方程有两个不相等的实数根,$x_1+x_2=\frac{2}{3}$,$x_1·x_2=-\frac{2}{3}$
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 一元二次方程根与系数的关系
【点评】
本题是基础考点题,解题核心是先将方程化为一般形式,确定系数时要特别注意符号,避免因符号看错导致计算错误。
【难度系数】
0.8
4. 已知关于$x$的方程$3x^2 -19x + m =0$的一个根是1,求另一个根和$m$的值.
答案:另一个根为$\frac{16}{3},m=16$
解析:
【分析】
本题属于一元二次方程根与系数关系的基础应用题,解题思路如下:首先回忆一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$的两根$x_1、x_2$满足韦达定理:$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$,$x_1x_2=\frac{c}{a}$;我们已知其中一个根为1,设另一个根为$x_2$,先通过两根之和的公式求出未知根,再通过两根之积的公式求出参数$m$即可,该方法无需解方程,计算更简便。也可以先将已知根代入原方程求出$m$,再解方程求另一根,两种方法可互相验证。
【解析】
设方程$3x^2 -19x + m =0$的另一个根为$x_2$,已知其中一个根$x_1=1$。
对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,根据根与系数的关系:
1. 求另一根:
两根之和满足$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$,本题中$a=3,b=-19$,代入得:
$1 + x_2 = \frac{19}{3}$
解得$x_2=\frac{19}{3}-1=\frac{16}{3}$
2. 求$m$的值:
两根之积满足$x_1x_2=\frac{c}{a}$,本题中$c=m$,代入得:
$1×\frac{16}{3}=\frac{m}{3}$
两边同乘3得$m=16$
(验证:把$x=1$代入原方程得$3-19+m=0$,解得$m=16$,再解方程$3x^2-19x+16=0$,因式分解得$(x-1)(3x-16)=0$,解得$x=1$或$x=\frac{16}{3}$,结果一致)
【答案】
另一个根为$\frac{16}{3}$,$m=16$
【知识点】
1. 一元二次方程根与系数的关系
2. 一元二次方程的根的定义
【点评】
本题是根与系数关系的常规基础题,熟练掌握韦达定理可快速求解未知根和参数,建议解题时用两种方法交叉验证,降低计算错误概率。
【难度系数】
0.8
1. 若$x_1,x_2$是一元二次方程$2x^2 - 3x +1=0$的两个根,则$\frac{1}{x_1}+\frac{1}{x_2}$的值为
3
。
答案:3
解析:
【分析】
要求代数式$\frac{1}{x_1}+\frac{1}{x_2}$的值,可先对该代数式通分化简,得到其等价于$\frac{x_1+x_2}{x_1x_2}$,此时只需根据一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),求出方程两根之和$x_1+x_2$与两根之积$x_1x_2$,代入化简后的式子即可计算出结果,该方法无需解方程求根,计算更简便。
【解析】
已知一元二次方程$2x^2 - 3x +1=0$,其中二次项系数$a=2$,一次项系数$b=-3$,常数项$c=1$。
根据根与系数的关系,方程的两根$x_1,x_2$满足:
$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=-\frac{-3}{2}=\frac{3}{2}$,
$x_1x_2=\frac{c}{a}=\frac{1}{2}$。
对所求代数式通分化简:
$\frac{1}{x_1}+\frac{1}{x_2}=\frac{x_2+x_1}{x_1x_2}$
将$x_1+x_2=\frac{3}{2}$,$x_1x_2=\frac{1}{2}$代入得:
原式$=\frac{\frac{3}{2}}{\frac{1}{2}}=3$。
【答案】
3
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系,分式化简,代数式求值
【点评】
本题是一元二次方程根与系数关系的基础应用题型,解题核心是先将所求代数式变形为仅含两根之和、两根之积的形式,再代入韦达定理的结论计算即可,熟练掌握韦达定理能大幅降低这类代数式求值题的计算量。
【难度系数】
0.8
2. 若$a,b$是一元二次方程$x^2 + 3x -5=0$的两个根,则$a^2 +2a -b +3$的值为
11
答案:解:
因为$a$是一元二次方程$x^2 + 3x -5=0$的根,所以将$x=a$代入方程可得:
$a^2 + 3a -5=0$
变形得$a^2 = -3a +5$。
根据一元二次方程根与系数的关系,对于方程$x^2 + 3x -5=0$,两根$a,b$满足:
$a + b = -3$
将$a^2 = -3a +5$代入所求代数式$a^2 +2a -b +3$:
$\begin{aligned}a^2 +2a -b +3&= -3a +5 +2a -b +3\\&= -a -b +8\\&= -(a+b) +8\end{aligned}$
把$a+b=-3$代入上式:
$-(-3) +8 = 3+8=11$
答案:$\boldsymbol{11}$
解析:
【分析】
解题时首先观察所求代数式包含a的二次项,已知a是一元二次方程的根,可根据一元二次方程根的定义得到a满足的等式,将a²用含a的一次式表示实现降次;降次后的代数式含有a和b两个未知数,结合a、b是方程两根,可利用根与系数的关系求出a+b的值,整体代入化简后的代数式即可计算出结果,无需单独求解a、b的具体值,简化计算过程。
【解析】
解:
∵a是一元二次方程$x^2 + 3x -5=0$的根,将x=a代入方程得:
$a^2 + 3a -5 = 0$,变形可得$a^2 = -3a +5$。
根据一元二次方程根与系数的关系,方程$x^2 + 3x -5=0$的两根a、b满足:
$a + b = -3$。
将$a^2 = -3a +5$代入代数式$a^2 +2a -b +3$得:
$\begin{aligned}a^2 +2a -b +3 &= -3a +5 +2a -b +3 \\&= -a -b +8 \\&= -(a+b) +8\end{aligned}$
再将$a+b=-3$代入上式:
原式$=-(-3) +8 = 3+8 =11$
【答案】
$\boldsymbol{11}$
【知识点】
1. 一元二次方程根的定义
2. 根与系数的关系
3. 代数式化简求值
【点评】
本题是一元二次方程相关性质的基础综合题,解题核心是利用根的定义对二次项降次,再结合根与系数的关系整体代入求值,避免了求解方程根的复杂运算,是此类代数式求值问题的常用技巧。
【难度系数】
0.7
3. 已知关于$x$的一元二次方程$x^2 -6x + (2m +1)=0$有实数根.
(1)求$m$的取值范围;
(2)如果方程的两个实数根分别为$x_1,x_2$,且$2x_1x_2 +x_1 +x_2 ≥20$,求$m$的取值范围.
答案:(1)由Δ≥0,得$m≤4$
(2)$3≤m≤4$
解析:
【分析】
(1)已知一元二次方程有实数根,根据一元二次方程根的判别式的性质,当Δ≥0时方程有实数根,因此先写出判别式的表达式,解不等式即可求出m的取值范围;
(2)题目给出两根的关系式,可利用一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)求出$x_1+x_2$和$x_1x_2$的表达式,代入不等式求解m的范围,再结合(1)中得到的m的取值范围,取两个范围的交集即为最终结果。
【解析】
(1)
∵ 关于x的一元二次方程$x^2 -6x + (2m +1)=0$有实数根,
∴ 判别式$\Delta = b^2 - 4ac ≥ 0$,其中$a=1$,$b=-6$,$c=2m+1$,
代入得:$\Delta = (-6)^2 - 4×1×(2m+1) ≥ 0$,
计算得:$36 - 8m -4 ≥ 0$,
化简得:$32 - 8m ≥ 0$,
解得:$m ≤ 4$。
(2)根据一元二次方程根与系数的关系,若方程两根为$x_1,x_2$,则:
$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a} = 6$,$x_1x_2 = \frac{c}{a} = 2m+1$,
将其代入$2x_1x_2 +x_1 +x_2 ≥20$得:
$2(2m+1) + 6 ≥ 20$,
展开计算左边:$4m + 2 +6 = 4m +8 ≥20$,
移项化简得:$4m ≥ 12$,解得$m ≥3$,
又由(1)知$m ≤4$,
∴ m的取值范围为$3 ≤ m ≤ 4$。
【答案】
(1)$m ≤ 4$;(2)$3 ≤ m ≤ 4$
【知识点】
一元二次方程根的判别式;根与系数的关系;解一元一次不等式
【点评】
本题是一元二次方程的常规综合题,解题时要注意第二问求得的m范围需要结合第一问中方程有实根的限制条件,避免因忽略取值范围的限制导致结果错误。
【难度系数】
0.75