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1、精品 利用韦达定理求一元二次方程的根 一、关于韦达定理的性质 1.韦达定理:假设一元二次方程ax2bxc0 的两根分别为x1、x2,则有 x1x2ba,x1x2ca.2.推导:(法一)根据一元二次方程的求根公式xbb24ac2a 不妨假设 x1bb24ac2a,x2bb24ac2a 不难得出 x1x2ba,x1x2ca.(法二)若一元二次方程的两根分别为x1、x2,则方程可以写成以下形式 a(xx1)(xx2)0(a0)(双根式)按照x的次数降幂排列,得 ax2a(x1x2)xax1x20 对比一元二次方程的一般式ax2bxc0,得 ba(x1x2),cax1x2,x1x2ba,x1x2ca.
2、3.推论:(一)当二次项系数为 1 时,即一元二次方程满足x2pxq0 的形式假设方程的两根分别为x1、x2,则有x1x2p,x1x2q.(二)已知一元二次方程两根分别为x1、x2,则方程可以写成以下形式 x2(x1x2)xx1x20.4.实质:韦达定理告诉了我们一元二次方程的根与系数的关系.二、利用韦达定理求一元二次方程的根 例如,求一元二次方程x222x60 的根.精品 很明显,根据我们所学习惯,首选方法是十字相乘法.(法一)因式分解,得 (x32)(x2)0,解得,x132,x22.当然,利用十字相乘法很难凑数时,我们就会选用求根公式法.(法二)a1,b22,c6,b24ac82432,
3、xbb24ac2a22422222,于是有 x132,x22.结合以上两种方法,我们发现,十字相乘法计算速度快,但是凑数的过程十分灵活,若每一个系数都是整数,且满足x2(x1x2)xx1x20 形式的方程可以很快算出来,但如果系数是分数、根式我们发现利用这种方法解方程是十分困难的,而且这种方法并不是对一切一元二次方程都适用.而利用求根公式解一元二次方程时,虽然是一种万能的方法,但有时会给我们带来无比的计算量.那有什么方法既可以减少计算量,使运算变得简单快捷,同时又可以用来解一切的一元二次方程呢?接下来,我们看以下解法.(法三)已知方程x222x60,根据韦达定理有x1x222,x1x26.在方
4、程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得 x12a,x22a,(满足条件x1x222)且 (2a)(2a)6.(满足条件x1x26)于是有 2a26,则a28,因此a22 精品 x122232,x22222.上述解法中a取正取负并不影响计算的最终结果,为了方便,习惯上可以假定a为正数.观察以上解法,我们可以发现,这种解法并不像十字相乘法需要有凑数的灵感,也不像求根公式法会带来无比的计算量,反而还结合两者的优点,计算快捷且万能通用.当然我们也可以看以下例子.例 1:解方程x26x250,根据韦达定理有x1x26,x1x225.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正
5、数),使得 x13a,x23a,(满足条件x1x26)且 (3a)(3a)25.(满足条件x1x225)于是有 9a225,则a234,因此a34 x1334,x2334.例 2:解方程x224x630,根据韦达定理有x1x224,x1x263.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得 x112a,x212a,(满足条件x1x224)且 (12a)(12a)63.(满足条件x1x263)于是有 144a263,则a2207,因此a207 x112207,x212207.例 3:解方程x214x480,根据韦达定理有x1x214,x1x248.在方程有解的情况下,必然会存在
6、某一个实数a(假定为正数),使得 x17a,x27a,(满足条件x1x214)且 (7a)(7a)48.(满足条件x1x248)精品 于是有 49a248,则a21,因此a1 x1718,x2716.例 4:解方程x218x400,根据韦达定理有x1x218,x1x240.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得 x19a,x29a,(满足条件x1x218)且 (9a)(9a)40 (满足条件x1x240)于是有 81a240,则a241,因此a41 x1941,x2941.通过以上 4 个例子,我们可以熟悉,若二次项系数为 1 时,利用韦达定理解一元二次方程的流程.实际
7、上当一元二次方程二次项系数不为 1 时,我们也可以离此流程解一元二次方程.如 例 5:解方程 2x29x50,(法一)根据韦达定理有x1x292,x1x252.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得 x194a,x294a,(满足条件x1x292)且 (94a)(94a)52.(满足条件x1x252)于是有 8116a252,则a212116,因此a114 x19411412,x2941145.(法二)a2,b9,c5,b24ac8140121,xbb24ac2a9114,精品 于是有x112,x25.当然,当二次项系数不为 1 时,运用韦达定理或求根公式解方程的计算量差不太多,因此当系数都是整数、分数时可根据实际情况讨论;若系数出现根式可考虑用韦达定理.