18. 已知关于$x$的方程$ax^2 + bx + c = 0(a≠0)$的两个根分别为$x_1,x_2$. 用两种不同的方法证明:$x_1 + x_2 = -\dfrac{b}{a}$.
答案:18. 法1:利用求根公式; 法2:$ax^2+bx+c=a(x-x_1)(x-x_2)$
解析:
【分析】
本题要求证明一元二次方程两根之和与系数的关系,可从两个常见思路切入:① 先写出一元二次方程的求根公式,直接将两个根相加,通过化简计算得到结果;② 利用方程根的意义,将二次三项式写成含两根的因式乘积形式,展开后与原式对比一次项系数,推导得到两根之和的表达式。
【解析】
法1:利用求根公式证明
当判别式$\Delta = b^2 - 4ac ≥ 0$时,方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$的两个实根为:
$x_1 = \frac{-b + \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$,$x_2 = \frac{-b - \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$
两式相加得:
$\begin{aligned}x_1 + x_2 &= \frac{-b + \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} + \frac{-b - \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \\&= \frac{(-b + \sqrt{b^2 - 4ac}) + (-b - \sqrt{b^2 - 4ac})}{2a} \\&= \frac{-2b}{2a} = -\frac{b}{a}\end{aligned}$
结论得证。
法2:利用两根式因式分解证明
因为$x_1$、$x_2$是方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$的两个根,所以二次三项式可分解为:
$ax^2 + bx + c = a(x - x_1)(x - x_2)$
将等式右侧展开得:
$a(x - x_1)(x - x_2) = ax^2 - a(x_1 + x_2)x + ax_1x_2$
左右两边为恒等多项式,对应项系数相等,因此一次项系数满足:
$b = -a(x_1 + x_2)$
又$a≠0$,两边同除以$a$得:$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}$,结论得证。
【答案】
$x_1 + x_2 = -\dfrac{b}{a}$成立,证明方法如下:法1利用求根公式直接相加化简;法2利用$ax^2+bx+c=a(x-x_1)(x-x_2)$展开对应系数推导。
【知识点】
1. 一元二次方程求根公式
2. 多项式恒等性质
3. 因式分解
【点评】
本题考查一元二次方程根与系数关系的推导,两种证明方法分别从代数运算和系数对应两个角度出发,既巩固了求根公式的应用,也加深了对二次三项式因式分解与方程根关联的理解,是推导韦达定理的核心思路。
【难度系数】
0.7
某汽车销售公司6月份销售一厂家的汽车,在一定范围内,每辆汽车的进价与销售量有如下关系:若当月仅售出1辆汽车,则该辆汽车的进价为27万元,每多售出1辆,所有售出的汽车的进价均降低0.1万元/辆.月底厂家根据销售量一次性返利给销售公司,销售量在10辆以内(含10辆),每辆返利0.5万元,销售量在10辆以上,每辆返利1万元.
(1)若该公司当月售出3辆汽车,则每辆汽车的进价为
$26.8$
万元;
(2)如果汽车的销售价为28万元/辆,该公司计划当月盈利12万元,那么需要售出多少辆汽车?(盈利=销售利润+返利)
答案:附加题
(1) 26.8
(2) 设需要售出$x$辆汽车可盈利12万元,① 当销售10辆以内(含10辆)时,依题意可得$[28-27+0.1·(x-1)]x+0.5x=12$,可化为$x^2+14x-120=0$,解得$x_1=-20$(不合题意,舍去),$x_2=6$. 当销售6辆汽车时,当月可盈利12万元. ② 当销售10辆以上时,依题可得$[28-27+0.1(x-1)]x+x=12$,可化为$x^2+19x-120=0$,解得$x_1=5$,$x_2=-24$,均不合题意,应舍去. 综上,销售6辆汽车时,当月可盈利12万元
解析:
【分析】
(1)第一问根据进价调整规则计算:仅售出1辆时进价为27万元,每多售出1辆所有汽车的进价每辆降低0.1万元,售出3辆时比售出1辆多2辆,因此每辆进价共降低0.1×2=0.2万元,直接计算即可得到结果。
(2)第二问为盈利计算问题,需根据返利规则分两种情况讨论:①销售量不超过10辆(含10辆)时,每辆返利0.5万元;②销售量超过10辆时,每辆返利1万元。首先计算单辆汽车的销售利润:售价28万元减去单辆进价,单辆进价为27-0.1(x-1)万元,总销售利润为单辆利润乘以销售量,再加总返利,根据总盈利12万元列方程求解,最后检验解是否符合对应销售量的取值范围,舍去不合题意的解。
【解析】
(1)当月售出3辆汽车时,每辆汽车的进价为:
$27-0.1×(3-1)=27-0.2=26.8$(万元)
(2)设需要售出$x$辆汽车可盈利12万元,分情况讨论:
① 当$0<x≤10$($x$为正整数)时,每辆返利0.5万元,依题意列方程:
$[28-(27-0.1(x-1))]x+0.5x=12$
整理得:$0.1x^2+1.4x-12=0$,两边同乘10得$x^2+14x-120=0$
解得$x_1=-20$(不符合实际意义,舍去),$x_2=6$,$6≤10$,符合题意。
② 当$x>10$($x$为正整数)时,每辆返利1万元,依题意列方程:
$[28-(27-0.1(x-1))]x+x=12$
整理得:$0.1x^2+1.9x-12=0$,两边同乘10得$x^2+19x-120=0$
解得$x_1=5$,$x_2=-24$,两个解均不满足$x>10$的条件,全部舍去。
综上,要实现当月盈利12万元,需要售出6辆汽车。
【答案】
(1)$\boxed{26.8}$;(2)$\boxed{6}$辆
【知识点】
一元二次方程的应用,分类讨论思想,销售利润计算
【点评】
本题结合实际销售场景命题,解题核心是理清进价、销售量、返利之间的数量关系,需注意返利规则随销售量变化,要分情况讨论,求出方程的解后要验证是否符合对应情况的取值范围,排除不符合实际的增根。
【难度系数】
0.65