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1、-判别式与韦达定理根的判别式和韦达定理是实系数一元二次方程的重要基础知识，利用它们可进一步 研究根的性质，也可以将一些表面上看不是一元二次方程的问题转化为一元二次方 程来讨论.1 .判别式的应用例1(1987年武汉等四市联赛题)已知实数a、b、c、R、P满足条件PR1,Pc+2b+Ra=0.求证：一元二次方程ax2+2bx+c=0必有实根.证明= (2b) 24ac.若一元二次方程有实根，必须证K).由已知条件有2b=(Pc+Ra),代入，得二(Pc+Ra) 24ac=(Pc) 2+2PcRa+ (Ra) 24ac二(PcRa) 2+4ac (PR1)./ (PcRa) 20,又 PR1, a
2、#),(1)当 acK)时,有K)；(2)当 acVO 时，有=(2b) 24ac0.(1)、(2)证明了NO,故方程ax2+2bx+c=0必有实数根.例2(1985年宁波初中数学竞赛题)如图211, k是实数，。是数轴的原点，A是数轴上的点，它的坐标是正数a.P是数轴上另一点,坐标是x,xl,把xl, x2, 0, a按从小到大的顺序排列，并用不等号“V”连接.解(1)由已知可得x2=k (ax)a,即x2+kaxka2=0,当判别式()时有两解，这时=k2a2+4ka2=a2k (k+4) 0.Va0, ：.k (k+4) 0,故 k0.(2) xl0x2a.例3 (1982年湖北初中数学
3、竞赛题)证明不可能分解为两个一次因式之积.分析若视原式为关于x的二次三项式，则可利用判别式求解.证明将此式看作关于x的二次三项式，则判别式=显然不是一个完全平方式，故原式不能分解为两个一次因式之积.例3(1957年北京中学生数学竞赛题)已知x, y, z是实数，且x+y+z=a,求证：0x 0y 0z00x同理可证:0y, 0z2 () +4b的实数.求证：ala2+a2a3+a3al3b.证明由已知可得 () 2ala2+4b+r2 () (al+a2) 2+4b.于是(al+a2) 2 () +2b, .*.ala2b.同理有a2a3b, a3aGb.三式相加即得a 1 a2+a2 a3+
4、a3 a 1 3 b.例6设a、b、c为实数，方程组与均无实数根.求证:对于一切实数x都有证明由已知条件可以推出存0,因为若a=0,则方程组至少有一个有实数解.进一步可知，方程ax2+bx+c=x无实根，因此判别式=(),于是(bl) 2+ (b+1) 8acl. 2.韦达定理的应用例7(1899年匈牙利数学奥林匹克竞赛题)假设xl、x2是方程x2 (a+d)x+adbc=O的根.证明这时是方程的根.证明由已知条件得=a3+d3+3abc+3bcd,由韦达定理逆定理可知，、是方程的根.例8已知两个系数都是正数的方程alx2+blx+cl=0, a2x2+b2x+c2=0,都有两个实数根，求证：
5、(1) 这两个实数根都是负值；(2) 方程 ala2x2+blb2x+clc2=0 也有两个负根.证明方程有两个实数根，0.同理0.又 al、bl、cl 都是正数,/. 0, 0.由此可知方程的两根也是负值.显然alcl0,由0,得 二0,方程也有两个实数根.又 ala20, blb20, clc20,.*.0,3),原式二+例10 (1989年全国初中联赛试题)首项不相等的两个二次方程(al) x2 (a2+2) x+ (a2+2a) =0 及(bl) x2 (b2+2) x+ (b2+2b) =0 的公共根，则xORl,否则将x=l代入得a=l,矛盾.得xO代入原方程，并经 变形得及所以a
6、, b是关于t的方程相异的两根，因此于是 ab (a+b) =2,即(al) (bl) =3.由或解得或例11 (仿1986年全国高中联赛题)设实数a, b, c满足 求证:lgaW9.证明 由得bc=a28a+7.得b+c= 所以实数b, c可看成一元二次方程的两根，则有no,即0, 即(al) (a9) 0,lal).分析 设矩形A及B的长度分别是a, b及x, y,为证明满足条件的矩形B存在， 只须证明方程组(k, a, b为己知数) 有正整数解即可.再由韦达定理，其解x, y可以看作是二次方程 z2k (a+b) z+kab=O 的两根.Vkl,故判别式 =k2 (a+b) 24kab
7、k2 (a+b) 24k2ab =k2 (ab) 20,上述二次方程有两实根zl, z2. 又 zl+z2=k (a+b) 0, zlz2=kab0, 从而，zl0, z20,即方程组恒有x0, y0的解，所以矩形B总是存在的. 练习二十一1 .填空题(1) 设方程的两根为m, n (mn),则代数式的值是;(2) 若r和s是方程x2px+q=0的两非零根，则以2+和为根的方程是;(3) 已知方程x28x+15=0的两根可以写成a2+b2与ab,其中a与b是方程 x2+px+q=0 的两根，那么 |p|q=.2 .选择题若p,q都是自然数，方程px2qx+1985=0的两根都是质数，则12P2
8、+q的值等于(). (A)404 (B)1998 (C)414 (D)1996(2)方程的较大根为r,的较小根为s,则rs等于().(A) (B)1985 (C) (D)(3)x2+px+q2=0(pW0)的两个根为相等的实数，则x2qx+p2=0的两个根必为().(A)非实数(B)相等两实数(C)非实数或相等两实数(D)实数(4)如果关于方程mx22 (m+2) x+m+5=0没有实数根，那么关于x的方程(m5)x22 (m+2) x+m=0的实根个数为(A)2 (B)l (C)0 (D)不确定3 . (1983年杭州竞赛)设alO,方程alx2+b2x+cl=0的两个根是lai和1+al；
9、 alx2+blx+c2=0 的两个根是和；alx2+blx+cl=0 的两根相等,求 al, bl, cl, b2, c2的值.4 .常数a是满足lan,那么方程没有实数根.6 .求作一个以两正数a, 0为根的二次方程，并设a,。满足7 . (1987年全国初中竞赛题)当a, b为何值时,方程x2+ (1 +a) x+ (3a2+4ab+4b2+2) =0有实根？8 .(1985年苏州初中数学竞赛题)试证：1986不能等于任何一个整系数二次方程 ax2+bx+c=0的判别式的值.9 .(第20届全苏中学生数学竞赛题)方程x2+ax+l=b的根是自然数，证明a2+b2 是合数.10 . (19
10、72年加拿大试题)不用辅助工具解答：(1) 证满足的根在和197.99494949.间；(2) 同(1)证VI.41421356.练习二十一)7 a )3cL q(3z3.4 .x二a+2土由于x为自然数，可知a为完全平方数即 a=l, 4, 9, 16, 25, 36, 49.5 .略6.3x27x+2=0.7 .因为方程有实根，所以判别式8,设1986=4k+2(其中k是自然数).令=b24ac=4k+2,这时b2能被2整除，因而b也能被2整除取b = 2t,这时b2=4t2, 且4t24ac=4k+2.这时等式左边的数能被4整除，而右边的数不能被4整除，得出矛盾, 故命题得证.10.由,可得x2198x+l=0,其根