來源:網絡資源 作者:中考網整理 2019-05-01 22:07:00
構造一元二次方程解題是一種重要的數學方法,其應用非常廣泛,用法非常靈活。這里舉例說明如何用這一方法解決有關問題。
一、巧求代數式的值
例1. 已知實數m、n滿足 求 的值。
分析:注意到兩個等式的系數特點,可以先化為對應相等的形式,再構造恰當的一元二次方程。
解:顯然 ,因此 可化為
由 知 ,又因為 ,所以 、 是關于x的方程 的兩個不等式實數根。根據根與系數的關系,得
例2. 已知實數a、b滿足 , ,求 的值。
分析:注意本題的條件可以提煉出兩個數的和與積的形式,逆用根與系數的關系構造一元二次方程。
解:由 得 ;
由 得
于是 、 是關于x的方程 的兩個根。
解得
當 時,
;
當 時,#p#分頁標題#e#
。
注:上述兩例給出了兩種構造一元二次方程的常用方法與思路。一種是應用方程根的意義,一種是逆用根與系數的關系。
二、巧求代數式的取值范圍
例3. 已知實數a、b、c滿足 , ,求c的范圍。
分析:注意到條件中出現了 、ab的形式,可以構造出符合條件的一元二次方程,然后應用判別式求解。
解:由條件可知 (顯然 ),于是a、b是關于x的方程 的兩個實數根。
因此判別式
(1)如果 ,則(*)式總成立;
(2)如果 ,則(*)式可化為 。
由(1)、(2)可知c的取值范圍是 或 。
注:構造出符合題意的二次方程后,經常要綜合考慮應用判別式求解問題。
三、巧證明等式問題
例4. 已知 ,求證 。
分析:注意到條件的形式,聯想到 ,據此可以構造出符合條件的一元二次方程進行求解。
證明:(1)若 ,則由條件容易得 ,因此 成立。
(2)若 ,則關于x的方程 (*)的判別式為 ,因此方程(*)有兩個相等實數根。又因為方程(*)的系數符合#p#分頁標題#e# ,因此方程(*)的解是 。于是根據根與系數的關系有 ,即 。
由(1)(2)可知 成立。
注:本題分兩種情況討論是很有必要的。應用一元二次方程 的判別式解題時,一定要確保二次項系數 。
四、巧證明不等式問題
例5. 已知正數 滿足條件 。求證: 。
分析:注意到 ,可以構造一根為1的二次方程解決本題。
證明:由 得 ,可知關于t的一元二次方程 一定有一個實數根為1。
于是 。
同理可證明 。
由 為正數知 ,
所以 。
注:應用構造一元二次方程法證明不等式時,多是結合根的判別式論證。
五、巧判斷三角形形狀
例6. 已知 的三邊a,b,c滿足 ,試判斷 是什么三角形(按邊分類),并證明你的結論。
分析:條件中出現了b,c的和與積,據此可構造出符合題意的方程。
解:由條件 可知,b、c是關于x的一元二次方程 的兩個實數根。#p#分頁標題#e#
則 ,
即 ,事實上 ,于是只有 。此時方程的兩實數根相等,即 。
由 知 ,所以 是等腰三角形。
注:判斷三角形形狀是 、競賽中常見題型,要多加注意。
六、巧證明幾何問題
例7. 如圖1,過正方形ABCD的頂點C作任意一條直線與AB、AD的延長線分別交于點E、F。求證: 。
分析:注意到要證明的不等式的形式,可聯想到一元二次方程的判別式。
證明:設正方形的邊長為a,連AC。
因為 ,所以有
。
即 。
從而AE、AF可視為關于x的一元二次方程 的兩個實數根。所以該方程的判別式
得 ,即 。
例8. 如圖2,已知四邊形ABCD的對角線AC、BD相交于點O,若 。求證: 。
分析:若設 ,問題轉化為求 的最小值問題。設 ,再求出 的值即可構造出符合條件的方程。#p#分頁標題#e#
證明:設 。
因為 ,所以 ,即 。
于是m,n是關于x的一元二次方程 的兩個實數根。則
,
注意k為正數,得 ,
于是 。
因此 。
注:應用構造一元二次方程的方法解決一些幾何中的不等式問題,的確讓我們有耳目一新的感覺,有益于訓練大家思維的發散性、創新性。
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