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1、初中数学竞赛辅导资料(45)一元二次方程的根甲内容提要1.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的实数根,是由它的系数a, b, c的值确定的. 根公式是:x=. (b2-4ac≥0)2.根的判别式①实系数方程ax2+bx+c=0(a≠0)有实数根的充分必要条件是:b2-4ac≥0.②有理系数方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理数根的判定是:b2-4ac是完全平方式方程有有理数根. ③整系数方程x2+px+q=0有两个整数根p2-4q是整数的平方数.3.设x1, x2是ax2+bx+c=0的两个实数根,那么①ax12
2、+bx1+c=0 (a≠0,b2-4ac≥0),ax22+bx2+c=0 (a≠0,b2-4ac≥0);②x1=, x2= (a≠0, b2-4ac≥0);③ 韦达定理:x1+x2=, x1x2=(a≠0, b2-4ac≥0).4.方程整数根的其他条件整系数方程ax2+bx+c=0 (a≠0)有一个整数根x1的必要条件是:x1是c的因数. 特殊的例子有: C=0x1=0, a+b+c=0x1=1, a-b+c=0x1=-1.乙例题例1.已知:a, b, c是实数,且a=b+c+1.求证:两个方程x2+x+b=0与x2+ax+c
3、=0中,至少有一个方程有两个不相等的实数根.(1990年泉州市初二数学双基赛题)证明 (用反证法)设 两个方程都没有两个不相等的实数根,那么△1≤0和△2≤0.即由①得b≥,b+1≥代入③,得a-c=b+1≥, 4c≤4a-5④②+④:a2-4a+5≤0,即(a-2)2+1≤0,这是不能成立的.既然△1≤0和△2≤0不能成立的,那么必有一个是大于0.163∴方程x2+x+b=0与x2+ax+c=0中,至少有一个方程有两个不相等的实数根.本题也可用直接证法:当△1+△2>0时,则△1和△2中至少有一个是正数.例1.已知首项系数不相等的
4、两个方程: (a-1)x2-(a2+2)x+(a2+2a)=0和(b-1)x2-(b2+2)x+(b2+2b)=0(其中a,b为正整数)有一个公共根. 求a, b的值.(1989年全国初中数学联赛题)解:用因式分解法求得:方程①的两个根是 a和; 方程②两根是b和.由已知a>1, b>1且a≠b. ∴公共根是a= 或b=. 两个等式去分母后的结果是一样的.即ab-a=b+2,ab-a-b+1=3,(a-1)(b-1)=3. ∵a,b都是正整数, ∴ ; 或.解得; 或.又解: 设公共根为x0那么 先消去二次项:①×(
5、b-1)-②×(a-1) 得[-(a2+2)(b-1)+(b2+2)(a-1)]x0+(a2+2a)(b-1)-(b2+2b)(a-1)=0. 整理得 (a-b)(ab-a-b-2)(x0-1)=0.∵a≠b ∴x0=1; 或 (ab-a-b-2)=0.当x0=1时,由方程①得 a=1, ∴a-1=0,∴方程①不是二次方程. ∴x0不是公共根. 当(ab-a-b-2)=0时, 得(a-1)(b-1)=3 ……解法同上.例3. 已知:m, n是不相等的实数,方程x2+mx+n=0的两根差与方程y2+ny+m=0的两根
6、 差相等.求:m+n 的值. (1986年泉州市初二数学双基赛题)解:方程①两根差是===同理方程②两根差是 =163依题意,得=.两边平方得:m2-4n=n2-4m. ∴(m-n)(m+n+4)=0 ∵m≠n, ∴ m+n+4=0, m+n=-4.例4. 若a, b, c都是奇数,则二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有有理数根. 证明:设方程有一个有理数根(m, n是互质的整数).那么a()2+b()+c=0, 即an2+bmn+cm2=0.把m, n按奇数、偶数分类讨论,∵m, n互质
7、,∴不可能同为偶数. ① 当m, n同为奇数时,则an2+bmn+cm2是奇数+奇数+奇数=奇数≠0; ② 当m为奇数, n为偶数时,an2+bmn+cm2是偶数+偶数+奇数=奇数≠0;③当m为偶数, n为奇数时,an2+bmn+cm2是奇数+偶数+偶数=奇数≠0.综上所述 不论m, n取什么整数,方程a()2+b()+c=0都不成立. 即 假设方程有一个有理数根是不成立的.∴当a, b, c都是奇数时,方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有有理数根.例5. 求证:对于任意一个矩形A,总存在一个矩形B,使得矩形B与矩形A
8、的周长比和面积比都等于k (k≥1). (1983年福建省初中数学竞赛题)证明:设矩形A的长为a, 宽为b,矩形B的长为c, 宽为d. 根据题意,得 .∴c+d=(a+b)k, cd=abk. 由韦达定理的逆定