黄冈中学初高中衔接教材含答案(4)

（3）b2?c2?2ab?2ac?2bc； （4）3x?5xy?2y?x?9y?4． 2．在实数范围内因式分解：

（1）x?5x?3 ； （2）x?22x?3；

（3）3x?4xy?y； （4）(x?2x)?7(x?2x)?12． 3．?ABC三边a，b，c满足a?b?c?ab?bc?ca，试判定?ABC的形状． 4．分解因式：x2＋x－(a2－a)．

2222222222221.2分解因式

1． B 2．（1）(x＋2)(x＋4) （2）(2a?b)(4a2?2ab?b2) （3）(x?1?2)(x?1?2) （4）(2?y)(2x?y?2)．

习题1．2

1．（1）?a?1??a2?a?1? （2）?2x?3??2x?3??x?1??x?1? （3）?b?c??b?c?2a? （4）?3y?y?4??x?2y?1?

?5?13??5?13?x?x?2．（1）?； （2）x?2?5x?2?5； ???????2??2???2?7??2?7?x?yx?y? （3）3?； （4）?x?3?(x?1)(x?1?5)(x?1?5)． ??????33????3．等边三角形 4．(x?a?1)(x?a)

????

2.1 一元二次方程

2.1.1根的判别式

我们知道，对于一元二次方程ax2＋bx＋c＝0（a≠0），用配方法可以将其变形为

b2b2?4ac)? (x?． ① 2a4a2因为a≠0，所以，4a2＞0．于是

（1）当b2－4ac＞0时，方程①的右端是一个正数，因此，原方程有两个不相等的实数根

（2）当b2－4ac＝0时，方程①的右端为零，因此，原方程有两个等的实数根 x1＝x2＝－

?b?b2?4ac x1，2＝；

2ab； 2a（3）当b2－4ac＜0时，方程①的右端是一个负数，而方程①的左边(x?b2)一定大于或等于零，因此，原方程2a没有实数根．

由此可知，一元二次方程ax2＋bx＋c＝0（a≠0）的根的情况可以由b2－4ac来判定，我们把b2－4ac叫做一元二次方程ax2＋bx＋c＝0（a≠0）的根的判别式，通常用符号“Δ”来表示．

１６

综上所述，对于一元二次方程ax2＋bx＋c＝0（a≠0），有 （1） 当Δ＞0时，方程有两个不相等的实数根

?b?b2?4ac x1，2＝；

2a（2）当Δ＝0时，方程有两个相等的实数根 x1＝x2＝－

b； 2a（3）当Δ＜0时，方程没有实数根．

例1 判定下列关于x的方程的根的情况（其中a为常数），如果方程有实数根，写出方程的实数根．

22

（1）x－3x＋3＝0； （2）x－ax－1＝0； （3） x2－ax＋(a－1)＝0； （4）x2－2x＋a＝0． 解：（1）∵Δ＝32－4×1×3＝－3＜0，∴方程没有实数根． （2）该方程的根的判别式Δ＝a2－4×1×(－1)＝a2＋4＞0，所以方程一定有两个不等的实数根

a?a2?4a?a2?4x1?， x2?．

22（3）由于该方程的根的判别式为

Δ＝a2－4×1×(a－1)＝a2－4a＋4＝(a－2)2，

所以， ①当a＝2时，Δ＝0，所以方程有两个相等的实数根 x1＝x2＝1； ②当a≠2时，Δ＞0， 所以方程有两个不相等的实数根 x1＝1，x2＝a－1．

（3）由于该方程的根的判别式为

Δ＝22－4×1×a＝4－4a＝4(1－a)， 所以

①当Δ＞0，即4(1－a) ＞0，即a＜1时，方程有两个不相等的实数根

x1?1?1?a， x2?1?1?a；

②当Δ＝0，即a＝1时，方程有两个相等的实数根 x1＝x2＝1； ③当Δ＜0，即a＞1时，方程没有实数根．

说明：在第3，4小题中，方程的根的判别式的符号随着a的取值的变化而变化，于是，在解题过程中，需要对a的取值情况进行讨论，这一方法叫做分类讨论．分类讨论这一思想方法是高中数学中一个非常重要的方法，在今后的解题中会经常地运用这一方法来解决问题．

2.1.2 根与系数的关系（韦达定理）

若一元二次方程ax＋bx＋c＝0（a≠0）有两个实数根

2

?b?b2?4ac?b?b2?4ac x1?，x2?，

2a2a则有

?b?b2?4ac?b?b2?4ac?2bb????； x1?x2?2a2a2aa2?b?b2?4ac?b?b2?4acb2?(b?4ac)4acc???2?． x1x2?2a2a4a24aa 所以，一元二次方程的根与系数之间存在下列关系：

１７

如果ax2＋bx＋c＝0（a≠0）的两根分别是x1，x2，那么x1＋x2＝?特别地，对于二次项系数为1的一元二次方程x2＋px＋q＝0，若x1，x2是其两根，由韦达定理可知

x1＋x2＝－p，x1·x2＝q，

即 p＝－(x1＋x2)，q＝x1·x2，

2

所以，方程x＋px＋q＝0可化为 x2－(x1＋x2)x＋x1·x2＝0，由于x1，x2是一元二次方程x2＋px＋q＝0的两根，所以，

2

x1，x2也是一元二次方程x－(x1＋x2)x＋x1·x2＝0．因此有 以两个数x1，x2为根的一元二次方程（二次项系数为1）是

x2－(x1＋x2)x＋x1·x2＝0． 例2 已知方程5x?kx?6?0的一个根是2，求它的另一个根及k的值．

分析：由于已知了方程的一个根，可以直接将这一根代入，求出k的值，再由方程解出另一个根．但由于我们学习了韦达定理，又可以利用韦达定理来解题，即由于已知了方程的一个根及方程的二次项系数和常数项，于是可以利用两根之积求出方程的另一个根，再由两根之和求出k的值．

解法一：∵2是方程的一个根，

∴5×22＋k×2－6＝0， ∴k＝－7．

所以，方程就为5x2－7x－6＝0，解得x1＝2，x2＝－所以，方程的另一个根为－

2bc，x1·x2＝．这一关系也被称为韦达定理． aa3． 53，k的值为－7． 563，∴x1＝－． 55解法二：设方程的另一个根为x1，则 2x1＝－

例3 已知关于x的方程x2＋2(m－2)x＋m2＋4＝0有两个实数根，并且这两个实数根的平方和比两个根的积大

21，求m的值．

分析： 本题可以利用韦达定理，由实数根的平方和比两个根的积大21得到关于m的方程，从而解得m的值．但在解题中需要特别注意的是，由于所给的方程有两个实数根，因此，其根的判别式应大于零．

解：设x1，x2是方程的两根，由韦达定理，得 x1＋x2＝－2(m－2)，x1·x2＝m2＋4． ∵x12＋x22－x1·x2＝21，

2

∴(x1＋x2)－3 x1·x2＝21，

2

即 [－2(m－2)]－3(m2＋4)＝21， 化简，得 m2－16m－17＝0， 解得 m＝－1，或m＝17．

当m＝－1时，方程为x2＋6x＋5＝0，Δ＞0，满足题意； 当m＝17时，方程为x2＋30x＋293＝0，Δ＝302－4×1×293＜0，不合题意，舍去． 综上，m＝17． 说明：（1）在本题的解题过程中，也可以先研究满足方程有两个实数根所对应的m的范围，然后再由“两个实数根的平方和比两个根的积大21”求出m的值，取满足条件的m的值即可．

（1）在今后的解题过程中，如果仅仅由韦达定理解题时，还要考虑到根的判别式Δ是否大于或大于零．因为，韦达定理成立的前提是一元二次方程有实数根．

例4 已知两个数的和为4，积为－12，求这两个数．

分析：我们可以设出这两个数分别为x，y，利用二元方程求解出这两个数．也可以利用韦达定理转化出一元二次方程来求解．

解法一：设这两个数分别是x，y， 则 x＋y＝4， ①

xy＝－12． ② 由①，得 y＝4－x，

１８

3k）＋2＝－，得 k＝－7． 553所以，方程的另一个根为－，k的值为－7．

5由 （－

代入②，得

x(4－x)＝－12，

即 x2－4x－12＝0， ∴x1＝－2，x2＝6．

?x1??2,?x2?6, ∴? 或?

y?6,y??2.?1?2因此，这两个数是－2和6．

解法二：由韦达定理可知，这两个数是方程 x2－4x－12＝0 的两个根．

解这个方程，得

x1＝－2，x2＝6． 所以，这两个数是－2和6． 说明：从上面的两种解法我们不难发现，解法二（直接利用韦达定理来解题）要比解法一简捷． 例5 若x1和x2分别是一元二次方程2x2＋5x－3＝0的两根． （1）求| x1－x2|的值；

（2）求

11?的值； x12x22

（3）x13＋x23．

解：∵x1和x2分别是一元二次方程2x2＋5x－3＝0的两根，

∴x1?x2??

53，x1x2??． 225232225497 ＝＋6＝， ∴| x1－x2|＝．

4245325(?)2?2?(?)?3222x1?x2(x1?x2)?2x1x21137224 （2）2?2?2． ????2239x1x2x1?x2(x1x2)9(?)224（1）∵| x1－x2|2＝x12+ x22－2 x1x2＝(x1＋x2)2－4 x1x2＝(?)?4?(?)

（3）x13＋x23＝(x1＋x2)( x12－x1x2＋x22)＝(x1＋x2)[ ( x1＋x2) 2－3x1x2] ＝(－

553215)×[(－)2－3×(?)]＝－． 2228 说明：一元二次方程的两根之差的绝对值是一个重要的量，今后我们经常会遇到求这一个量的问题，为了解题简

便，我们可以探讨出其一般规律：

设x1和x2分别是一元二次方程ax2＋bx＋c＝0（a≠0），则

?b?b2?4ac?b?b2?4acx1?，x2?，

2a2a?b?b2?4ac?b?b2?4ac2b2?4ac∴| x1－x2|＝ ??2a2a2ab2?4ac?? ?．

|a||a|于是有下面的结论：

若x1和x2分别是一元二次方程ax2＋bx＋c＝0（a≠0），则| x1－x2|＝

?（其中Δ＝b2－4ac）． |a|今后，在求一元二次方程的两根之差的绝对值时，可以直接利用上面的结论．

例6 若关于x的一元二次方程x2－x＋a－4＝0的一根大于零、另一根小于零，求实数a的取值范围．

１９

解：设x1，x2是方程的两根，则

x1x2＝a－4＜0， ① 且Δ＝(－1)2－4(a－4)＞0． ② 由①得 a＜4，

17

由②得 a＜ ．

4

∴a的取值范围是a＜4．

练 习 1．选择题：

22（1）方程x?23kx?3k?0的根的情况是 （ ） （A）有一个实数根 （B）有两个不相等的实数根

（C）有两个相等的实数根 （D）没有实数根

（2）若关于x的方程mx2＋ (2m＋1)x＋m＝0有两个不相等的实数根，则实数m的取值范围是

（ ） （A）m＜

11 （B）m＞－ 4411 （C）m＜，且m≠0 （D）m＞－，且m≠0

4411?＝ ． x1x22．填空:

（1）若方程x2－3x－1＝0的两根分别是x1和x2，则

（2）方程mx2＋x－2m＝0（m≠0）的根的情况是 ． （3）以－3和1为根的一元二次方程是 ．

3．已知a?8a?16?|b?1|?0，当k取何值时，方程kx2＋ax＋b＝0有两个不相等的实数根？ 4．已知方程x2－3x－1＝0的两根为x1和x2，求(x1－3)( x2－3)的值．

习题2.1 A 组

1．选择题:

（1）已知关于x的方程x2＋kx－2＝0的一个根是1，则它的另一个根是（ ） （A）－3 （B）3 （C）－2 （D）2 （2）下列四个说法：

①方程x2＋2x－7＝0的两根之和为－2，两根之积为－7； ②方程x2－2x＋7＝0的两根之和为－2，两根之积为7；

③方程3 x2－7＝0的两根之和为0，两根之积为?2④方程3 x2＋2x＝0的两根之和为－2，两根之积为0．

其中正确说法的个数是 （ ） （A）1个 （B）2个 （C）3个 （D）4个

（3）关于x的一元二次方程ax2－5x＋a2＋a＝0的一个根是0，则a的值是（ ）

（A）0 （B）1 （C）－1 （D）0，或－1

2．填空:

（1）方程kx2＋4x－1＝0的两根之和为－2，则k＝ ．

（2）方程2x2－x－4＝0的两根为α，β，则α2＋β2＝ ．

（3）已知关于x的方程x2－ax－3a＝0的一个根是－2，则它的另一个根是 ．

２０

7； 3

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