TOC \ "1-3" \t "正文,1" \h
TOC \ "1-1" \h \u
\l "_Tc4072" 【題型1 由根與系數(shù)的關(guān)系求代數(shù)式的值(直接)】 PAGEREF _Tc4072 \h 1
\l "_Tc29428" 【題型2 由根與系數(shù)的關(guān)系求代數(shù)式的值(代換)】 PAGEREF _Tc29428 \h 3
\l "_Tc3501" 【題型3 由根與系數(shù)的關(guān)系求代數(shù)式的值(降次)】 PAGEREF _Tc3501 \h 4
\l "_Tc7704" 【題型4 由方程兩根滿足關(guān)系式求字母系數(shù)的值】 PAGEREF _Tc7704 \h 6
\l "_Tc1663" 【題型5 構(gòu)造一元二次方程求代數(shù)式的值】 PAGEREF _Tc1663 \h 9
\l "_Tc3588" 【題型6 已知方程根的情況判斷另一個方程】 PAGEREF _Tc3588 \h 11
\l "_Tc19513" 【題型7 根與系數(shù)關(guān)系中的新定義問題】 PAGEREF _Tc19513 \h 14
\l "_Tc3708" 【題型8 由方程兩根的不等關(guān)系確定字母系數(shù)的取值范圍】 PAGEREF _Tc3708 \h 19
【知識點 一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系】
如果一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的兩個實數(shù)根是,那么,.
注意它的使用條件為a≠0, Δ≥0.
也就是說,對于任何一個有實數(shù)根的一元二次方程,兩根之和等于方程的一次項系數(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.
【題型1 由根與系數(shù)的關(guān)系求代數(shù)式的值(直接)】
【例1】(2022?江安縣模擬)若α、β是一元二次方程2x2+3x﹣5=0的兩根,則αβ+βα的值是 .
【分析】根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可得α+β=?32,αβ=?52,再根據(jù)完全平方公式以及分式的加法法則即可求出代數(shù)式的值.
【解答】解:∵α+β=?32,αβ=?52,
∴α2+β2=(α+β)2﹣2αβ=294,
∴αβ+βα=α2+β2αβ=?2910,
故答案為:?2910.
【變式1-1】(2021秋?密山市校級期末)若x1,x2是一元二次方程x2﹣7x+5=0的兩根,則(x1﹣1)(x2﹣1)的值為( )
A.1B.﹣1C.2D.﹣2
【分析】根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得出x1+x2、x1x2的值,再代入計算即可.
【解答】解:∵x1,x2是一元二次方程x2﹣7x+5=0的兩根,
∴x1+x2=7;x1x2=5.
則(x1﹣1)(x2﹣1)=x1x2﹣(x1+x2)+1=5﹣7+1=﹣1.
故選:B.
【變式1-2】(2022?漢川市模擬)已知實數(shù)a、b滿足a?2+|b+3|=0,若關(guān)于x的一元二次方程x2﹣ax+b=0的兩個實數(shù)根分別為x1、x2,則1x1+1x2的值是( )
A.?23B.23C.2D.16
【分析】根據(jù)非負數(shù)的性質(zhì)得出a=2,b=3,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可得x1+x2=2,x1?x2=3,將1x1+1x2變形為x1+x2x1x2,整體代入即可求得.
【解答】解:∵實數(shù)a、b滿足a?2+|b+3|=0,
∴a=2,b=﹣3,
∵關(guān)于x的一元二次方程x2﹣ax+b=0的兩個實數(shù)根分別為x1、x2,
∴x1+x2=a=2,x1?x2=b=﹣3,
∴1x1+1x2=x1+x2x1x2=?23,
故選:A.
【變式1-3】(2022春?瑯琊區(qū)校級月考)若α,β(α≠β)是一元二次方程x2﹣5x﹣14=0的兩個根,則α﹣β的值為( )
A.﹣9B.9C.﹣9或9D.﹣5或5
【分析】利用根與系數(shù)的關(guān)系可得出α+β=5,α?β=﹣14,將其代入(α﹣β)2=(α+β)2﹣4α?β中可求出(α﹣β)2的值,開方后即可求出α﹣β的值.
【解答】解:∵α,β(α≠β)是一元二次方程x2﹣5x﹣14=0的兩個根,
∴α+β=5,α?β=﹣14,
∴(α﹣β)2=(α+β)2﹣4α?β=52﹣4×(﹣14)=81,
∴α﹣β=±9.
故選:C.
【題型2 由根與系數(shù)的關(guān)系求代數(shù)式的值(代換)】
【例2】(2022?乳山市模擬)若x1,x2是方程2x2﹣3x+1=0的兩個根,則3x12﹣3x1+x22=( )
A.14B.54C.94D.34
【分析】根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系可得x1+x2=32,x1x2=12,將3x12﹣3x1+x22變形后求值即可.
【解答】解:∵x1,x2是方程2x2﹣3x+1=0的兩個根,
∴x1+x2=32,x1x2=12,2x12﹣3x1+1=0,
∴3x12﹣3x1+x22
=2x12﹣3x1+x12+x22
=﹣1+(x1+x2)2?2x1x2
=﹣1+94?1
=14,
故選:A.
【變式2-1】(2022?牟平區(qū)一模)已知一元二次方程x2﹣2022x+1=0的兩個根分別為x1,x2,則x12?2022x2+1的值為( )
A.﹣1B.0C.﹣2022D.﹣2021
【分析】先根據(jù)一元二次方程根的定義得到x12+1=2022x1,則x12?2022x2+1變形為2022×x1x2?1x2,再根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得到x1x2=1,然后利用整體的方法計算即可.
【解答】解:∵x=x1為方程x2﹣2022x+1=0的根,
∴x12﹣2022x1+1=0,
∴x12+1=2022x1,
∴x12?2022x2+1=2022x1?2022x2=2022×x1x2?1x2,
∵方程x2﹣2022x+1=0的兩個根分別為x1,x2,
∴x1x2=1,
∴x12?2022x2+1=2022×1?1x2=0.
故選:B.
【變式2-2】(2022?東港區(qū)校級一模)若m,n是一元二次方程x2﹣5x﹣1=0的兩個實數(shù)根,則m2﹣6m﹣n+2022的值是( )
A.2016B.2018C.2020D.2022
【分析】先根據(jù)一元二次方程的解的定義得到m2﹣5m﹣1=0,則m2﹣5m=1,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得出m+n=5,再將其代入整理后的代數(shù)式計算即可.
【解答】解:∵m是一元二次方程x2﹣5x﹣1=0的根,
∴m2﹣5m﹣1=0,
∴m2﹣5m=1,
∵m、n是一元二次方程x2﹣5x﹣1=0的兩個根,
∴m+n=5,
∴m2﹣6m﹣n+2022=m2﹣5m﹣m﹣n+2022=1﹣5+2022=2018.
故選:B.
【變式2-3】(2022春?海門市期末)若m,n是方程x2﹣2x﹣1=0的兩個實數(shù)根,則2m2+4n2﹣4n+2022的值為 .
【分析】由m,n是方程x2﹣2x﹣1=0的兩個實數(shù)根可得:m2=2m+1,n2=2n+1,m+n=2,代入所求式子即可得到答案.
【解答】解:∵m,n是方程x2﹣2x﹣1=0的兩個實數(shù)根,
∴m2﹣2m﹣1=0,n2﹣2n﹣1=0,m+n=2,
∴m2=2m+1,n2=2n+1,
∴2m2+4n2﹣4n+2022
=2(2m+1)+4(2n+1)﹣4n+2022
=4m+2+8n+4﹣4n+2022
=4(m+n)+2028
=4×2+2028
=2036,
故答案為:2036.
【題型3 由根與系數(shù)的關(guān)系求代數(shù)式的值(降次)】
【例3】(2022?呼和浩特)已知x1,x2是方程x2﹣x﹣2022=0的兩個實數(shù)根,則代數(shù)式x13﹣2022x1+x22的值是( )
A.4045B.4044C.2022D.1
【分析】把x=x1代入方程表示出x12﹣2022=x1,代入原式利用完全平方公式化簡,再根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系求出所求即可.
【解答】解:把x=x1代入方程得:x12﹣x1﹣2022=0,即x12﹣2022=x1,
∵x1,x2是方程x2﹣x﹣2022=0的兩個實數(shù)根,
∴x1+x2=1,x1x2=﹣2022,
則原式=x1(x12﹣2022)+x22
=x12+x22
=(x1+x2)2﹣2x1x2
=1+4044
=4045.
故選:A.
【變式3-1】(2022?硚口區(qū)模擬)已知a,b是方程x2﹣x﹣5=0的兩根,則代數(shù)式﹣a3+5a?5b的值是( )
A.5B.﹣5C.1D.﹣1
【分析】利用一元二次方程的解及根與系數(shù)的關(guān)系可得出a2﹣a=5,ab=﹣5,變形后可得出a2﹣5=a,a=?5b,將其代入﹣a3+5a?5b=?a(a2﹣5)?5b中可得出原式=﹣a2+a,再結(jié)合a2﹣a=5,即可求出原式=﹣5.
【解答】解:∵a,b是方程x2﹣x﹣5=0的兩根,
∴a2﹣a=5,ab=﹣5,
∴a2﹣5=a,a=?5b,
∴﹣a3+5a?5b=?a(a2﹣5)?5b=?a2+a=﹣(a2﹣a)=﹣5.
故選:B.
【變式3-2】(2022?松山區(qū)模擬)若m,n是一元二次方程x2+x﹣3=0的兩個實數(shù)根,則m3﹣4n2+17的值為( )
A.﹣2B.6C.﹣4D.4
【分析】根據(jù)m,n是一元二次方程x2+x﹣3=0的兩個實數(shù)根,可以得到m2+m﹣3=0,n2+n﹣3=0,m+n=﹣1,然后變形得到m3和4n2,再代入所求式子,計算即可.
【解答】解:∵m,n是一元二次方程x2+x﹣3=0的兩個實數(shù)根,
∴m2+m﹣3=0,n2+n﹣3=0,m+n=﹣1,
∴m2=3﹣m,n2=3﹣n,
∴m3=3m﹣m2=3m﹣3+m=4m﹣3,4n2=12﹣4n,
∴m3﹣4n2+17
=4m﹣3﹣12+4n+17
=4(m+n)+2
=4×(﹣1)+2
=﹣4+2
=﹣2,
故選:A.
【變式3-3】(2022春?漢陽區(qū)校級月考)已知m,n是方程x2﹣4x+2=0的兩根,則代數(shù)式2m3+5n2?16n+4的值是( )
A.57B.58C.59D.60
【分析】將代數(shù)式的次數(shù)化為一次,然后將m,n的值代入求解即可.
【解答】解:∵m,n是方程x2﹣4x+2=0的兩根,
∴m2﹣4m+2=0,n2﹣4n+2=0,m+n=4
∴m2=4m﹣2,n2=4n﹣2,
∴n=4?2n,即2n=4﹣n,m3=4m2﹣2m=14m﹣8,
∴原式=2(14m﹣8)+5(4n﹣2)﹣8(4﹣n)+4
=28(m+n)﹣54
=58.
故選:B.
【題型4 由方程兩根滿足關(guān)系式求字母系數(shù)的值】
【例4】(2021秋?畢節(jié)市期末)已知x1,x2是關(guān)于x的一元二次方程x2﹣(2m+3)x+m2=0的兩個不相等的實數(shù)根,且滿足1x1+1x2=1,則m的值為( )
A.﹣3或1B.﹣1或3C.﹣1D.3
【分析】根據(jù)根與系數(shù)關(guān)系得出:x1+x2=2m+3,x1x2=m2,代入1x1+1x2=1中,求出m的值,再進行檢驗即可.
【解答】解:∵x1、x2是關(guān)于x的一元二次方程x2﹣(2m+3)x+m2=0的兩個不相等的實數(shù)根,
∴x1+x2=2m+3,x1x2=m2,
∴1x1+1x2=x1+x2x1x2=2m+3m2=1,
解得:m=3或m=﹣1,
把m=3代入方程得:x2﹣9x+9=0,Δ=(﹣9)2﹣4×1×9>0,此時方程有解;
把m=﹣1代入方程得:x2﹣x+1=0,Δ=1﹣4×1×1<0,此時方程無解,即m=﹣1舍去.
故選:D.
【變式4-1】(2021秋?黔西南州期末)已知關(guān)于x的一元二次方程x2﹣2(a﹣1)x+a2﹣a﹣2=0有兩個不相等的實數(shù)根x1,x2.且x1,x2滿足x12+x22﹣x1x2=16,則a的值為( )
A.﹣6B.﹣1C.1或﹣6D.6或﹣1
【分析】先根據(jù)判別式的意義得到a<3,再根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得x1+x2=2(a﹣1),x1x2=a2﹣a﹣2,利用x12+x22﹣x1x2=16得到4(a﹣1)2﹣3(a2﹣a﹣2)=16,解關(guān)于a的方程,然后利用a的范圍確定滿足條件的a的值.
【解答】解:根據(jù)題意得△=4(a﹣1)2﹣4(a2﹣a﹣2)>0,
解得a<3,
根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得x1+x2=2(a﹣1),x1x2=a2﹣a﹣2,
∵x12+x22﹣x1x2=16,
∴(x1+x2)2﹣3x1x2=16,
即4(a﹣1)2﹣3(a2﹣a﹣2)=16,
整理得a2﹣5a﹣6=0,
解得a1=﹣1,a2=6,
而a<3,
∴a的值為﹣1.
故選:B.
【變式4-2】(2022春?倉山區(qū)校級期末)已知關(guān)于x的一元二次方程x2﹣4kx+3k2=0.
(1)求證:該方程總有兩個實數(shù)根;
(2)若此方程的兩個實數(shù)根x1,x2,滿足x1﹣x2=3,求k的值.
【分析】(1)通過計算根的判別式的值得到Δ=4k2≥0,然后根據(jù)根的判別式的意義得到結(jié)論;
(2)設(shè)方程的兩實數(shù)解為a、b,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得a+b=4k,ab=3k2,再利用|a﹣b|=3得到(a+b)2﹣4ab=9,則16k2﹣4×3k2=9,然后解方程,從而得到滿足條件的k的值.
【解答】(1)證明:∵Δ=(﹣4k)2﹣4×3k2=4k2≥0,
∴該方程總有兩個實數(shù)根;
(2)解:設(shè)方程的兩實數(shù)解為a、b,
根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得x1+x2=4k,x1x2=3k2,
∵|x1﹣x2|=3,
∴(x1﹣x2)2=9,
∴(x1+x2)2﹣4x1x2=9,
∴16k2﹣4×3k2=9,
即k2=94,
解得k1=32,k2=?32.
故k的值為32或?32.
【變式4-3】(2022?內(nèi)江)已知x1、x2是關(guān)于x的方程x2﹣2x+k﹣1=0的兩實數(shù)根,且x2x1+x1x2=x12+2x2﹣1,則k的值為 .
【分析】根據(jù)x1、x2是關(guān)于x的方程x2﹣2x+k﹣1=0的兩實數(shù)根,可得x1+x2=2,x1?x2=k﹣1,x12﹣2x1+k﹣1=0,把x2x1+x1x2=x12+2x2﹣1變形再整體代入可得22?2(k?1)k?1=4﹣k,解出k的值,并檢驗即可得k=2.
【解答】解:∵x1、x2是關(guān)于x的方程x2﹣2x+k﹣1=0的兩實數(shù)根,
∴x1+x2=2,x1?x2=k﹣1,x12﹣2x1+k﹣1=0,
∴x12=2x1﹣k+1,
∵x2x1+x1x2=x12+2x2﹣1,
∴(x1+x2)2?2x1x2x1x2=2(x1+x2)﹣k,
∴22?2(k?1)k?1=4﹣k,
解得k=2或k=5,
當k=2時,關(guān)于x的方程為x2﹣2x+1=0,Δ≥0,符合題意;
當k=5時,關(guān)于x的方程為x2﹣2x+4=0,Δ<0,方程無實數(shù)解,不符合題意;
∴k=2,
故答案為:2.
【題型5 構(gòu)造一元二次方程求代數(shù)式的值】
【例5】(2022?鄞州區(qū)模擬)已知實數(shù)a≠b,且滿足(a+1)2=3﹣3(a+1),3(b+1)=3﹣(b+1)2,則bba+aab的值為( )
A.23B.﹣23C.﹣2D.﹣13
【分析】根據(jù)(a+1)2=3﹣3(a+1),3(b+1)=3﹣(b+1)2,把a、b可看成是關(guān)于x的方程(x+1)2+3(x+1)﹣3=0的兩個根,然后根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系進行求解.
【解答】解:∵a、b是關(guān)于x的方程(x+1)2+3(x+1)﹣3=0的兩個根,
整理此方程,得x2+5x+1=0,
∵Δ=25﹣4>0,
∴a+b=﹣5,ab=1.
故a、b均為負數(shù).
因此bba+aab=?baab?abab=?a2+b2abab=?(a+b)2?2abab=?23.
故選:B.
【變式5-1】(2021秋?鄞州區(qū)校級期末)已知實數(shù)α,β滿足2α2+5α﹣2=0,2β2﹣5β﹣2=0,且αβ≠1,且1β2+αβ?52α的值為( )
A.254B.?254C.?174D.334
【分析】方法1:2β2﹣5β﹣2=0,可得2(1β)2+5×1β?2=0,那么α、1β是方程2x2+5x﹣2=0的兩實根,由根與系數(shù)關(guān)系得α+1β=?52,α?1β=?1,再把1β2+αβ?52α變形?52(α+1β)+α?1β,然后利用整體代入的方法計算;
方法2:代數(shù)式先提取前兩項中的1β,再提取?52即可.
【解答】解:方法1:∵2β2﹣5β﹣2=0,
∴β≠0,
方程兩邊同時除以﹣β2,可得2(1β)2+5×1β?2=0,
又2α2+5α﹣2=0,
∴α、1β是方程2x2+5x﹣2=0的兩實根,
∴α+1β=?52,α?1β=?1,
∴1β2+αβ?52α
=?52×1β+1+α?1β?52α
=?52(α+1β)+α?1β+1
=?52×(?52)+(﹣1)+1
=254.
方法2:1β2+αβ?52α
=1β(1β+α)?52α
=?52×1β?52α
=?52×(1β+α)
=?52×(?52)
=254.
故選:A.
【變式5-2】(2022?周村區(qū)二模)已知a、b、m、n為互不相等的實數(shù),且(a+m)(a+n)=2,(b+m)(b+n)=2,則ab﹣mn的值為( )
A.4B.1C.﹣2D.﹣1
【分析】先把已知條件變形得到a2+(m+n)a+mn﹣2=0,b2+(m+n)b+mn﹣2=0,則可把a、b看作方程x2+(m+n)x+mn﹣2=0的兩實數(shù)根,利用根與系數(shù)的關(guān)系得到ab=mn﹣2,從而得到ab﹣mn的值.
【解答】解:∵(a+m)(a+n)=2,(b+m)(b+n)=2,
∴a2+(m+n)a+mn﹣2=0,b2+(m+n)b+mn﹣2=0,
而a、b、m、n為互不相等的實數(shù),
∴a、b看作方程x2+(m+n)x+mn﹣2=0的兩實數(shù)根,
∴ab=mn﹣2,
∴ab﹣mn=﹣2.
故選:C.
【變式5-3】(2022春?杭州期中)若xy+x≠1,且5x2+300x+9=0,9y2+318y+314=0,則xy+1的值是 .
【分析】方程9y2+318y+314=0可變形為9(y+1)2+300(y+1)+5=0,把9(y+1)2+300(y+1)+5=0兩邊都除以(y+1)2得5×(1y+1)2+300×1y+1+9=0,結(jié)合xy+x≠1可得出x,1y+1是方程5x2+300x+9=0的兩個不相等的實數(shù)根,再利用根與系數(shù)的關(guān)系可得答案.
【解答】解:∵9y2+318y+314=0,
∴9(y+1)2+300(y+1)+5=0.
把9(y+1)2+300(y+1)+5=0兩邊都除以(y+1)2,得5×(1y+1)2+300×1y+1+9=0.
∵xy+x≠1,
∴x≠1y+1,
∴x,1y+1是方程5x2+300x+9=0的兩個不相等的實數(shù)根,
∴xy+1=95.
故答案為:95.
【題型6 已知方程根的情況判斷另一個方程】
【例6】(2022?新華區(qū)校級一模)已知關(guān)于x的一元二次方程(p+1)x2+2qx+(p+1)=0(其中p,q為常數(shù))有兩個相等的實數(shù)根,則下列結(jié)論:
①1和一1都是方程x2+qx+p=0的根
②0可能是方程x2+qx+p=0的根
③﹣1可能是方程x2+qx+p=0的根
④1一定不是方程x2+qx+p=0的根
其中正確的是( )
A.①②B.③④C.②③D.①④
【分析】根據(jù)根的判別式可得Δ=(2q)2﹣4(p+1)2=0,進一步可得q=±(p+1),可知x=1或x=﹣1可能是但不能同時是方程x2+qx+p=0的根;當x=0時,可得p和q的值且符合題意,即可進行判斷.
【解答】解:根據(jù)題意,可得Δ=(2q)2﹣4(p+1)2=0,且p+1≠0,
∴q=±(p+1),
當q=p+1時,q﹣p﹣1=0,
此時x=﹣1是方程x2+qx+p=0的根,
當q=﹣(p+1)時,q+p+1=0,
此時x=1是方程x2+qx+p=0的根,
∵p+1≠0,
∴p+1≠﹣(p+1),
∴x=1和x=﹣1不能同時是方程x2+qx+p=0的根,
故①④不符合題意,③選項符合題意;
當x=0時,p=0,
∴q=±1,
∴當p=0,q=±1時,x=0是方程x2+qx+p=0的根,
故②符合題意,
故選:C.
【變式6-1】(2022春?余杭區(qū)月考)已知關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+c=0與cx2+bx+a=0,且ac≠0,a≠c.下列說法正確的是( )
A.若方程ax2+bx+c=0有兩個相等的實數(shù)根,則方程cx2+bx+a=0沒有實數(shù)根
B.若方程ax2+bx+c=0的兩根符號相同,則方程cx2+bx+a=0的兩根符號也相同
C.若5是方程ax2+bx+c=0的一個根,則5也是方程cx2+bx+a=0的一個根
D.若方程ax2+bx+c=0和方程cx2+bx+a=0有一個相同的根,則這個根必是x=1
【分析】利用根的判別式與根與系數(shù)的關(guān)系判斷即可.
【解答】解:A、若方程ax2+bx+c=0有兩個相等的實數(shù)根,
則有b2﹣4ac=0,可得方程cx2+bx+a=0也有兩個相等的實數(shù)根,不符合題意;
B、若方程ax2+bx+c=0的兩根符號相同,即ca>0,
則方程cx2+bx+a=0的兩根符號也相同,符合題意;
C、把x=5代入方程得:25a+5b+c=0,
而25c+5b+a不一定為0,即x=5不一定是方程cx2+bx+a=0的一個根,不符合題意;
D、若方程ax2+bx+c=0和方程cx2+bx+a=0有一個相同的根,
則有ax2+bx+c=cx2+bx+a,即(a﹣c)x2=a﹣c,
由a≠c,得到x2=1,即x=±1,不符合題意.
故選:B.
【變式6-2】(2022春?倉山區(qū)校級期末)已知兩個關(guān)于x的一元二次方程M:ax2+bx+c=0,N:cx2+bx+a=0,其中ac≠0,a≠c.下列結(jié)論錯誤的是( )
A.若方程M有兩個相等的實數(shù)根,則方程N也有兩個相等的實數(shù)根
B.若方程M有一個正根和一個負根,則方程N也有一個正根和一個負根
C.若5是方程M的一個根,則15是方程N的一個根
D.若方程M和方程N有一個相同的根,則這個根一定是x=1
【分析】A、一元二次方程ax2+bx+c=0有兩個相等的實數(shù)根,則Δ=b2﹣4ac=0,對于方程cx2+bx+a=0,Δ=b2﹣4ac=0,則方程N也有兩個相等的實數(shù)根;
B、利用ac<0和根的判別式進行判斷即可;
C、把x=5代入ax2+bx+c=0得:25a+5b+c=0,等式的兩邊同除以25得到125c+15b+a=0,于是得到15是方程N的一個根,無法得到5是方程N的一個根;
D、如果方程M和方程N有一個相同的根,那么這個根可能是x=±1.
【解答】解:A、∵方程M有兩個相等的實數(shù)根,
∴Δ=b2﹣4ac=0,
∵方程N的Δ=b2﹣4ac=0,
∴方程N也有兩個相等的實數(shù)根,故不符合題意;
B、∵方程M的兩根符號相同,
∴ca<0,且b2﹣4ac>0,
∴ac>0,且b2﹣4ac>0,
∴方程N也有一個正根和一個負根,故不符合題意;
C、∵把x=5代入ax2+bx+c=0得:25a+5b+c=0,
∴125c+15b+a=0,
∴15是方程N的一個根,故不符合題意;
D、∵方程M和方程N有一個相同的根,
∴ax2+bx+c=cx2+bx+a,
∴(a﹣c)x2=a﹣c,
∵a≠c,
∴x2=1,
∴x=±1,
即這個根可能是x=±1;故符合題意.
故選:D.
【變式6-3】(2022春?瑤海區(qū)校級期末)關(guān)于x的一元二次方程x2+px+q=0有兩個同號非零整數(shù)根,關(guān)于y的一元二次方程y2+qy+p=0也有兩個同號非零整數(shù)根,則下列說法正確的是( )
A.p是正數(shù),q是負數(shù)B.(p﹣2)2+(q﹣2)2<8
C.q是正數(shù),p是負數(shù)D.(p﹣2)2+(q﹣2)2>8
【分析】設(shè)方程x2+px+q=0的兩根為x1、x2,方程y2+qy+p=0的兩根為y1、y2.根據(jù)方程解的情況,結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系可得出x1?x2=q>0,y1?y2=p>0,即可判斷A與C;②由方程有兩個實數(shù)根結(jié)合根的判別式得出p2﹣4q≥0,q2﹣4p≥0,利用不等式的性質(zhì)以及完全平方公式得出(p﹣2)2+(q﹣2)2>8,即可判斷B與D.
【解答】解:設(shè)方程x2+px+q=0的兩根為x1、x2,方程y2+qy+p=0的兩根為y1、y2.
∵關(guān)于x的一元二次方程x2+px+q=0有兩個同號非零整數(shù)根,關(guān)于y的一元二次方程y2+qy+p=0也有兩個同號非零整數(shù)根,
∴x1?x2=q>0,y1?y2=p>0,
故選項A與C說法均錯誤,不符合題意;
∵關(guān)于x的一元二次方程x2+px+q=0有兩個同號非零整數(shù)根,關(guān)于y的一元二次方程y2+qy+p=0也有兩個同號非零整數(shù)根,
∴p2﹣4q≥0,q2﹣4p≥0,
∴(p﹣2)2+(q﹣2)2=p2﹣4q+4+q2﹣4p+4>8(p、q不能同時為2,否則兩個方程均無實數(shù)根),
故選項B說法錯誤,不符合題意;選項D說法正確,符合題意;
故選:D.
【題型7 根與系數(shù)關(guān)系中的新定義問題】
【例7】(2022秋?武侯區(qū)校級期中)如果關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有兩個實數(shù)根x1,x2,且滿足數(shù)軸上x1,x2所表示的點到2所表示的點的距離相等,則稱這樣的方程為“關(guān)于2的等距方程”以下“關(guān)于2的等距方程”的說法,正確的有 .(填序號)
①方程x2﹣4x=0是關(guān)于2的等距方程;
②當5m=﹣n時,關(guān)于x的方程(x+1)(mx+n)=0一定是關(guān)于2的等距方程;
③若方程ax2+bx+c=0是關(guān)于2的等距方程,則必有b=﹣4a(a≠0);
④當兩根滿足x1=3x2,關(guān)于x的方程px2﹣x+34=0是關(guān)于2的等距方程.
【分析】①解得方程的解后即可利用關(guān)于2的等距方程的定義進行判斷;
②解得方程的解后即可利用關(guān)于2的等距方程的定義進行判斷;
③根據(jù)方程ax2+bx+c=0是關(guān)于2的等距方程,且b=﹣4a(a≠0)得到x1=x2或x1+x2=4,當x1=x2時,x1=x2=?b2a,不能判斷a與b之間的關(guān)系,當x1+x2=4時,即?ba=4,得到b=﹣4a,據(jù)此即可判斷;
④根據(jù)韋達定理和x1=3x2,得出3x22=34(3x2+x2)=3x2,解得x2=1或x2=0(舍去),然后利用關(guān)于2的等距方程的定義進行判斷.
【解答】解:①∵x2﹣4x=0,
∴x(x﹣4)=0,
∴x1=0,x2=4,
則|x1﹣2|=|x2﹣2|,①正確;
②當m≠0,n≠0時,(x+1)(mx+n)=0,則x1=﹣1,x2=n?m,
∵5m=﹣n,
∴x2=5,
∴|x1﹣2|=|x2﹣2|,滿足2的等距方程;
當m=n=0時,原方程x+1=0不是一元二次方程,故②錯誤;
③對于方程ax2+b+c=0(a≠0),
由韋達定理得:x1+x2=?ba,
∵方程是2的等距方程,
∴|x1﹣2|=|x2﹣2|,
則x1﹣2=x2﹣2或x1﹣2=2﹣x2,
∴x1=x2或x1+x2=4,
當x1=x2時,x1=x2=?b2a,不能判斷a與b之間的關(guān)系,
當x1+x2=4時,即?ba=4,
∴b=﹣4a,
故ax2+bx+c=0(a≠0)是2的等距方程時,b不一定等于﹣4a,故③錯誤;
④對于方程px2﹣x+34=0有兩根滿足x1=3x2,
由韋達定理得:x1x2=34p,x1+x2=1p,
∴x1x2=34×1p=34(x1+x2),
∴3x22=34(3x2+x2)=3x2,
∴x2=1或x2=0(舍去),
∴x1=3x2=3,
∴|x1﹣2|=|x2﹣2|,
即px2﹣x+34=0是關(guān)于2的等距方程,故④正確,
故正確的有①④,
故答案為①④.
【變式7-1】(2021秋?金牛區(qū)期末)將兩個關(guān)于x的一元二次方程整理成a(x+h)2+k=0(a≠0,a、h、k均為常數(shù))的形式,如果只有系數(shù)a不同,其余完全相同,我們就稱這樣的兩個方程為“同源二次方程”.已知關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)與方程(x+1)2﹣2=0是“同源二次方程”,且方程ax2+bx+c=0(a≠0)有兩個根為x1、x2,則b﹣2c= 4 ,ax1+x1x2+ax2的最大值是 .
【分析】根據(jù)新的定義可知b=2a,c=a﹣2,即可得到b﹣2c=2a﹣2(a﹣2)=4,由根與系數(shù)的關(guān)系x1+x2=﹣2,x1x2=a?2a,代入變形后的代數(shù)式得到ax1+x1x2+ax2=a(x1+x2)+x1x2=﹣2a+a?2a=?2(a+1a)+1,設(shè)a+1a=t(t>0),得a2﹣t?a+1=0,根據(jù)題意解得t≥2,即a+1a≥2,即可得到ax1+x1x2+ax2=﹣2(a+1a)+1≤﹣3.
【解答】解:根據(jù)新的定義可知,方程ax2+bx+c=0(a≠0)可變形為a(x+1)2﹣2=0,
∴a(x+1)2﹣2=ax2+bx+c,
∴ax2+2ax+a﹣2=ax2+bx+c,
∴b=2a,c=a﹣2,
∴b﹣2c=2a﹣2(a﹣2)=4,
∵x1+x2=﹣2,x1x2=a?2a
∴ax1+x1x2+ax2=a(x1+x2)+x1x2=﹣2a+a?2a=?2(a+1a)+1,
∵方程ax2+bx+c=0(a≠0)有兩個根為x1、x2,
∴Δ=b2﹣4ac=(2a)2﹣4a(a﹣2)=8a≥0,且a≠0,
∴a>0,
設(shè)a+1a=t(t>0),得a2﹣t?a+1=0,
∵方程a2﹣t?a+1=0有正數(shù)解,
∴Δ=t2﹣4≥0,解得t≥2,即a+1a≥2,
∴ax1+x1x2+ax2=﹣2(a+1a)+1≤﹣3,
∴ax1+x1x2+ax2的最大值是﹣3.
故答案為:4,﹣3.
【變式7-2】(2021秋?章貢區(qū)期末)我們定義:如果關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有兩個實數(shù)根,且其中一個根為另一個根的2倍,則稱這樣的方程為“倍根方程”.
(1)請說明方程x2﹣3x+2=0是倍根方程;
(2)若(x﹣2)(mx+n)=0是倍根方程,則m,n具有怎樣的關(guān)系?
(3)若一元二次方程ax2+bx+c=0(b2﹣4ac≥0)是倍根方程,則a,b,c的等量關(guān)系是 .(直接寫出結(jié)果)
【分析】(1)利用因式分解法解方程得到x1=2,x2=1,然后根據(jù)“倍根方程”可判斷方程x2﹣3x+2=0是倍根方程;
(2)利用因式分解法解方程得x1=2,x2=?nm,再利用“倍根方程”的定義得到?nm=2×2或?nm=12×2,從而得到m、n的關(guān)系式;
(3)設(shè)方程的兩根分別為t,2t,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得t+2t=?ba,t?2t=ca,然后消去t得到a、b、c的關(guān)系.
【解答】解:(1)(x﹣2)(x﹣1)=0,
x﹣2=0或x﹣1=0,
∴x1=2,x2=1,
∴方程x2﹣3x+2=0是倍根方程;
(2)∵(x﹣2)(mx+n)=0,
∴x1=2,x2=?nm,
當?nm=2×2時,n=﹣4m,即4m+n=0;
當?nm=12×2時,n=﹣m,即m+n=0;
綜上所述,m、n的關(guān)系式為4m+n=0或m+n=0.
(3)∵一元二次方程ax2+bx+c=0(b2﹣4ac≥0)是倍根方程,
∴設(shè)方程的兩根分別為t,2t,
根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得t+2t=?ba,t?2t=ca,
∴t=?b3a,
∴2(?b3a)2=ca,
∴2b2=9ac.
故答案為:2b2=9ac.
【變式7-3】(2022春?宜秀區(qū)校級月考)x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的兩個實數(shù)根,若滿足|x1﹣x2|=1,則此類方程稱為“差根方程”.根據(jù)“差根方程”的定義,解決下列問題:
(1)通過計算,判斷下列方程是否是“差根方程”:
①x2﹣4x﹣5=0;
②2x2﹣23x+1=0;
(2)已知關(guān)于x的方程x2+2ax=0是“差根方程”,求a的值;
(3)若關(guān)于x的方程ax2+bx+1=0(a,b是常數(shù),a>0)是“差根方程”,請?zhí)剿鱝與b之間的數(shù)量關(guān)系式.
【分析】(1)據(jù)“差根方程”定義判斷即可;
(2)根據(jù)x2+2ax=0是“差根方程”,且x1=0,x2=﹣2a得到2a=±1,從而得到a=±12;
(3)設(shè)x1,x2是一元二次方程ax2+bx+1=0(a,b是常數(shù),a>0)的兩個實數(shù)根,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得到(?ba)2?4?1a=1,整理即可得到b2=a2+4a.
【解答】解:(1)①設(shè)x1,x2是一元二次方程x2﹣4x﹣5=0的兩個實數(shù)根,
∴x1+x2=4,x1?x2=﹣5,
∴|x1﹣x2|=(x1+x2)2?4x1x2=42?4×(?5)=6,
∴方程x2﹣4x﹣5=0不是差根方程;
②設(shè)x1,x2是一元二次方程2x2﹣23x+1=0的兩個實數(shù)根,
∴x1+x2=3,x1?x2=12,
∴|x1﹣x2|=(x1+x2)2?4x1x2=(3)2?4×12=1,
∴方程2x2﹣23x+1=0是差根方程;
(2)x2+2ax=0,
因式分解得:x(x+2a)=0,
解得:x1=0,x2=﹣2a,
∵關(guān)于x的方程x2+2ax=0是“差根方程”,
∴2a=±1,即a=±12;
(3)設(shè)x1,x2是一元二次方程ax2+bx+1=0(a,b是常數(shù),a>0)的兩個實數(shù)根,
∴x1+x2=?ba,x1?x2=1a,
∵關(guān)于x的方程ax2+bx+1=0(a,b是常數(shù),a>0)是“差根方程”,
∴|x1﹣x2|=1,
∴|x1﹣x2|=(x1+x2)2?4x1x2=1,即(?ba)2?4?1a=1,
∴b2=a2+4a.
【題型8 由方程兩根的不等關(guān)系確定字母系數(shù)的取值范圍】
【例8】(2021秋?錦江區(qū)校級期中)已知關(guān)于x的一元二次方程x2﹣mx+2m﹣4=0.
(1)求證:該一元二次方程總有兩個實數(shù)根;
(2)若該方程有一個小于5的根,另一個根大于5,求m的取值范圍;
【分析】(1)首先計算△,再根據(jù)非負數(shù)的性質(zhì)可判斷出Δ≥0,進而得到結(jié)論;
(2)當兩根一個大于5一個小于5時,得到方程有兩個不相等的實數(shù)根其兩根與5的差的積小于零,列出不等式解之即可;
【解答】(1)證明:∵Δ=(﹣m)2﹣4×1×(2m﹣4)=(m﹣4)2≥0,
∴不論m取何實數(shù),該方程總有兩個實數(shù)根;
(2)設(shè)兩個實數(shù)根為x1,x2,
則x1+x2=m,x1x2=2m﹣4,
∵方程的一個根大于5,另一個根小于5,
∴(x1﹣5)(x2﹣5)=x1x2﹣5(x1+x2)+25<0,
∴2m﹣4﹣5m+25<0,
解得:m>7,
∴方程的一個根大于5,另一個根小于5,m的取值范圍是m>7;
【變式8-1】(2022春?臨平區(qū)月考)已知一元二次方程mx2+nx﹣(m+n)=0.
(1)試判斷方程根的情況.
(2)若m<0時方程的兩根x1,x2滿足x1?x2>1,且n=1,求m的取值范圍.
【分析】(1)通過一元二次方程根的判別式求解.
(2)由一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系求出x1?x2=?m+1m>1,進而求解.
【解答】解:(1)∵一元二次方程mx2+nx?(m+n)=0,
∴m≠0,Δ=n2?4m×[?(m+n)]=(n+2m)2≥0,
∴該方程有兩個實數(shù)根.
(2)將n=1代入方程mx2+nx?(m+n)=0,得mx2+x?(m+1)=0,
∵方程的兩根x1,x2滿足x1?x2>1,
∴x1?x2=?m+1m>1,
當m<0時,可得?12<m<0,
即m的取值范圍是?12<m<0.
【變式8-2】(2022秋?新都區(qū)校級月考)實數(shù)k取何值時,關(guān)于x的一元二次方程x2+(3k﹣1)x+3k﹣2=0
(1)有兩個負根?
(2)兩根異號,且負根絕對值較大?
(3)一根大于5,一根小于5?
【分析】(1)根據(jù)一元二次方程有兩個實根,則判別式△≥0,并且兩根的和小于0,且兩根的積大于0,根據(jù)一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系即可得到關(guān)于k的不等式組,即可求得k的范圍;
(2)根據(jù)一元二次方程有兩個不相等的實根,則判別式Δ>0,并且負根的絕對值較大,則兩根的和小于0,且兩根的積小于0,根據(jù)一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系即可得到關(guān)于k的不等式組,即可求得k的范圍;
(3)設(shè)方程的兩個根分別是x1、x2,根據(jù)題意,得(x1﹣5)(x2﹣5)<0,根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系即可求得k的取值范圍,再根據(jù)Δ>0確定k的范圍.
【解答】解:(1)設(shè)方程的兩個負根為x1、x2,則:
Δ=(3k﹣1)2﹣4(3k﹣2)=9(k﹣1)2≥0 ①,
x1+x2=1﹣3k<0,x1x2=3k﹣2>0 ②,
解①得:k為任意實數(shù),
解②得:k>23,
所以k的取值范圍是k>23;
(2)設(shè)方程的兩個根為x1、x2,則:
Δ=(3k﹣1)2﹣4(3k﹣2)=9(k﹣1)2>0 ①,
x1+x2=1﹣3k<0,x1x2=3k﹣2<0 ②,
解①得:k≠1,
解②得:13<k<23,
所以k的取值范圍是13<k<23;
(3)設(shè)方程的兩個根為x1、x2,則:
Δ=(3k﹣1)2﹣4(3k﹣2)=9(k﹣1)2>0 ①,
(x1﹣5)(x2﹣5)<0 ②,
解①得:k≠1,
由②得:x1x2﹣5(x1+x2)+25<0,
又x1+x2=1﹣3k,x1x2=3k﹣2,
代入整理,得18k+18<0,
解得k<﹣1.
則k<﹣1.
【變式8-3】(2022春?越秀區(qū)校級月考)設(shè)關(guān)于x的方程x2﹣5x﹣m2+1=0的兩個實數(shù)根分別為α、β.
(1)證明:無論實數(shù)m為何值,方程總有兩個不相等的實數(shù)根;
(2)當|α|+|β|≤6時,試確定實數(shù)m的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)根的判別式即可求解;
(2)根據(jù)x的方程x2﹣5x﹣m2+1=0的實根為α、β,由根與系數(shù)的關(guān)系列出不等式即可解出m的取值范圍.
【解答】(1)證明:∵Δ=(﹣5)2﹣4(﹣m2+1)=4m2+21>0,
∴無論實數(shù)m為何值,方程總有兩個不相等的實數(shù)根;
(2)解:∵α+β=5,αβ=1﹣m2,|α|+|β|≤6,
∴α2+β2+2|αβ|≤36,
即(α+β)2﹣2αβ+2|αβ|≤36.
∴25﹣2(1﹣m2)+2|1﹣m2|≤36,
當1﹣m2≥0時,25≤36成立,
∴﹣1≤m≤1①.
當1﹣m2<0時,
得25﹣4(1﹣m2)≤36,
∴?152≤m≤152②.
由①、②得?152≤m≤152.

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