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*2.4 一元二次方程根与系数的关系
一、选择题
1.2017·怀化若x1,x2是一元二次方程x2-2x-3=0的两个根,则x1·x2的值是( )
A.2 B.-2 C.4 D.-3
2.2017·济南关于x的方程x2+5x+m=0的一个根为-2,则另一个根是( )
A.-6 B.-3 C.3 D.6
3.已知实数x1,x2满足x1+x2=7,x1x2=12,则以x1,x2为根的一元二次方程可以是( )
A.x2-7x+12=0 B.x2+7x+12=0
C.x2+7x-12=0 D.x2-7x-12=0
4.设a,b是方程x2+x-2020=0的两个根,则a2+2a+b的值为( )
A.2017 B.2018
C.2019 D.2020
5.已知关于x的一元二次方程x2-4x-m2=0有两个实数根x1,x2,则m2(+)的值是( )
A. B.- C.4 D.-4
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6.若实数a,b(a≠b)分别满足a2-7a+2=0,b2-7b+2=0,则+的值为( )
A. B.
C.或2 D.或2
二、填空题
7.写出一个以-1和-2为两根的一元二次方程(二次项系数为1):______________.
8.若矩形的长和宽是方程2x2-16x+m=0(0<m≤32)的两根,则矩形的周长为________.
9.若关于x的方程x2+(a-1)x+a2=0的两根互为倒数,则a=________.
10.已知关于x的方程x2-6x+k=0的两根分别是x1,x2,且满足+=3,则k的值是________.
11.等腰三角形的三边长分别为a,b,2,且a,b是关于x的一元二次方程x2-8x+n-2=0的两根,则n的值为________.
三、解答题
12.已知关于x的方程3x2+mx-8=0有一个根是,求另一个根及m的值.
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13.2017·南充已知关于x的一元二次方程x2-(m-3)x-m=0.
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的两实根为x1,x2,且x12+x22-x1x2=7,求m的值.
14.已知△ABC的两边AB,AC的长是关于x的一元二次方程x2-(2k+5)x+k2+5k+6=0的两个实数根,BC边的长为5.
(1)当k为何值时,△ABC是以BC为斜边的直角三角形?
(2)当k为何值时,△ABC是等腰三角形?并求出此时△ABC的周长.
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15.已知x1,x2是一元二次方程4kx2-4kx+k+2=0的两个实数根.是否存在实数k,使(2x1-x2)(x1-2x2)=-成立?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
16.关于x的一元二次方程x2-(m-3)x-m2=0.
(1)求证:该方程总有两个不相等的实数根;
(2)设这个方程的两个实数根为x1,x2,且|x1|=|x2|-2,求m的值及方程的根.
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17阅读理解题阅读材料,解答问题:
为了解方程(x2-1)2-5(x2-1)+4=0,如果我们把x2-1看作一个整体,然后设x2-1=y…①,则原方程可化为y2-5y+4=0,易得y1=1,y2=4.
当y=1时,即x2-1=1,解得x=±;
当y=4时,即x2-1=4,解得x=±.
综上可知,原方程的根为x1=,x2=-,x3=,x4=-.
我们把以上这种解决问题的方法叫作换元法,这种方法通常体现了数学中复杂问题简单化、把未知化成已知的转化思想.请根据这种思想完成下列问题:
(1)直接应用:解方程x4-x2-6=0.
(2)间接应用:已知实数m,n满足m2-7m+2=0,n2-7n+2=0,则+的值是( )
A. B.
C.2或 D.2或
(3)拓展应用:已知实数x,y满足-=3,y4+y2=3,求+y4的值.
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1.[答案] D
2.[解析] B 设方程的另一个根为n,则有-2+n=-5,解得n=-3.故选B.
3.[答案] A
4.[解析] C ∵把x=a代入方程x2+x-2020=0得a2+a-2020=0,∴a2+a=2020.∵a,b是方程x2+x-2020=0的两个根,∴a+b=-1,∴a2+2a+b=a2+a+a+b=2020+(-1)=2019.故选C.
5.[解析] D ∵x2-4x-m2=0有两个实数根x1,x2,∴x1+x2=4,x1x2=-m2,∴m2(+)=m2·=m2·=-4.
6.[解析] A 由实数a,b分别满足a2-7a+2=0,b2-7b+2=0,且a≠b,得a,b是方程x2-7x+2=0的两个根,∴a+b=7,ab=2,∴+====.故选A.
7.[答案] (x+1)(x+2)=0或x2+3x+2=0
[解析] 法一:将一元二次方程的两根x1=-1和x2=-2代入a(x-x1)(x-x2)=0(a≠0),得a[x-(-1)][x-(-2)]=0(a≠0),a(x+1)(x+2)=0.∵方程的二次项系数为1,∴方程为(x+1)(x+2)=0.展开,得x2+3x+2=0.
法二:两根之和为-1+(-2)=-3①,两根之积为-1×(-2)=2②,根据根与系数的关系,方程为x2-(x1+x2)x+x1x2=0③,将①②代入③,得x2+3x+2=0.
8.[答案] 16
[解析] 设矩形的长和宽分别为x1,x2,根据题意得x1+x2=8,所以矩形的周长为2(x1+x2)=16.
9.[答案] -1
[解析] ∵方程的两根互为倒数,
∴两根的乘积为1,即a2=1,
∴a=1或a=-1.
当a=1时,原方程化为x2+1=0,方程无实数根,不符合题意,故舍去;
当a=-1时,原方程化为x2-2x+1=0,Δ=0,符合题意.故a=-1.
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10.[答案] 2
[解析] ∵x2-6x+k=0的两个根分别为x1,x2,∴x1+x2=6,x1x2=k,+===3,解得k=2.
11.[答案] 18
[解析] 当2为底边长时,则a=b,a+b=8,∴a=b=4.∵4,4,2能围成三角形,∴n-2=4×4,解得n=18.当2为腰长时,a,b中有一个为2,则另一个为6.∵6,2,2不能围成三角形,∴此种情况不存在.
故答案为18.
12.解:设方程的另一个根为t.
由题意,得+t=-,t=-,
解得t=-4,m=10.
故另一个根为-4,m的值为10.
13.解:(1)证明:∵x2-(m-3)x-m=0,∴Δ=b2-4ac=[-(m-3)]2-4×1×(-m)=m2-2m+9=(m-1)2+8>0,∴方程有两个不相等的实数根.
(2)∵x2-(m-3)x-m=0,方程的两实根为x1,x2,∴x1+x2=m-3,x1x2=-m.∵x12+x22-x1x2=7,∴(x1+x2)2-3x1x2=7,即(m-3)2-3×(-m)=7,解得m1=1,m2=2,即m的值是1或2.
14.解:(1)∵AB,AC的长是关于x的一元二次方程x2-(2k+5)x+k2+5k+6=0的两个实数根,∴AB+AC=2k+5,AB·AC=k2+5k+6,
∴AB2+AC2=(AB+AC)2-2AB·AC=(2k+5)2-2(k2+5k+6)=4k2+20k+25-2k2-10k-12=2k2+10k+13.
若△ABC是以BC=5为斜边的直角三角形,
则AB2+AC2=BC2,即2k2+10k+13=25,
∴k2+5k-6=0,∴k1=1,k2=-6(不合题意,舍去),
即当k的值为1时,△ABC是以BC为斜边的直角三角形.
(2)因为x2-(2k+5)x+k2+5k+6=0,
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即(x-k-2)(x-k-3)=0,
∴x1=k+2,x2=k+3.
若k+2=5,k=3,则k+3=6,
此时△ABC的周长=5+5+6=16;
若k+3=5,k=2,则k+2=4,
此时△ABC的周长=5+5+4=14.
综上,当k的值为3或2时,△ABC是等腰三角形.当k的值为3时,△ABC的周长为16;当k的值为2时,△ABC的周长为14.
15.解:不存在.理由如下:根据题意得4k≠0,且Δ=b2-4ac=(-4k)2-4·4k(k+2)≥0,∴k<0.∵x1,x2是一元二次方程4kx2-4kx+k+2=0的两个实数根,∴x1+x2=1,x1x2=.∵(2x1-x2)(x1-2x2)=-,∴2(x1+x2)2-9x1x2=-,即2×12-9·=-,解得k=,而k<0,不合题意,舍去,∴不存在k的值,使(2x1-x2)(x1-2x2)=-成立.
16. 解:(1)证明:∵b2-4ac=[-(m-3)]2+4m2=5+>0,
∴无论m取何实数,该方程总有两个不相等的实数根.
(2)∵x1,x2是原方程的两根,
∴x1+x2=m-3,x1x2=-m2.
∵|x1|=|x2|-2,
∴|x2|-|x1|=2,
∴(|x2|-|x1|)2=22=4,
即x12-2|x1x2|+x22=4.
∵方程有两个不相等的实数根,且x1x2=-m2,
∴x1·x2≤0,
∴x12+x22+2x1x2=4,
即(x1+x2)2=4,
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∴x1+x2=±2.
∵x1+x2=m-3,
∴m-3=±2,解得m=5或m=1.
当m=1时,原方程为x2+2x-1=0,
解得x1=-1+,x2=-1-.
当m=5时,原方程为x2-2x-25=0,
解得x3=1+,x4=1-.
17、解:(1)设x2=y,
则原方程可化为y2-y-6=0.
分解因式,得(y+2)(y-3)=0,
解得y1=-2,y2=3.
当y=-2时,x2=-2,此方程无实数根;
当y=3时,x2=3,解得x1=-,x2=,
∴原方程的根为x1=-,x2=.
(2)当m=n时,则原式=1+1=2;
当m≠n时,则m,n是方程x2-7x+2=0的两个不相等的实数根,
∴m+n=7,mn=2,
∴原式===.
综上所述,原式的值是2或.故选D.
(3)由题意知-=(-)2+(-)=3,y4+y2=(y2)2+y2=3,
∴-,y2是方程t2+t=3的根,
解得t=.
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∵-<0,y2>0,
∴-=,y2=,
∴+y4=(-)2+(y2)2=()2+()2=7.
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