2026.10初三期中测验压轴题第24题详细解析

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2026.10初三期中测验压轴题第24题详细解析

原题如下:

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为了让读者更好的阅读,笔者用latex格式输出如下:

💡原题

24.(14分)请认真阅读材料

材料1:法国数学家弗朗索瓦·韦达在其著作《论方程的识别与订正》中提出一元二次方程 (,)的两根 , 有如下的关系:,;

材料2:如果实数 、 满足 、,且 ,则可利用根的定义构造一元二次方程 ,将 、 看作是此方程的两个不相等的实数根;

材料3:如果实数 、 满足 、,则可利用韦达定理构造一元二次方程 ,则此方程一定有 、 两个实数根。

请根据上述材料解决下面问题:(1) 已知一元二次方程  的两根分别为 、,求  的值。

(2) 已知不相等的两个实数 、 满足 ,求  的值。

(3) 已知实数 、、 满足 、,求  的最大值。

先独立思考……

这道题看起来字很多、很吓人,但其实它就是一个“拼图游戏”。出题人把三个基础知识(韦达定理、非负性、根的判别式)包装成了一个长篇大论。

我们按照著名数学家波利亚的“四步解题法”(理解题意、拟定计划、执行计划、回顾反思),用大白话带你一步步拆解。看完你会发现,原来初中数学就这点套路!


📚 第一步:基础知识大白话预热(做题前的装备)

一元二次方程:长这样 ()。
根:就是让这个方程等式成立的  的值。
韦达定理(材料1):如果方程有两个根 ,那么:
两根之和:(大白话:负的a分之b)
两根之积:(大白话:a分之c)
完全平方公式的变形:(大白话:两数平方和,等于两数和的平方,减去两数积的2倍)
非负性(材料2的隐形条件):根号算出来的结果一定 。如果两个非负数相加等于0,那这两个数必须都是0。
**判别式 **:用来检验一元二次方程有没有实数根的“检测仪”。 时,方程才有实数根。

🧩 第二步:利用波利亚四步法拆解本题

第(1)题:最简单的送分题

题目:已知一元二次方程  的两根分别为 ,求  的值。

1. 理解题意(大白话翻译)已知  和  是那个方程的两个根。让我们求  的平方加上  的平方。

2. 拟定计划(找思路)看到“两根”,立刻想到“韦达定理”求  和 。看到求“平方和”,立刻想到完全平方公式变形。

3. 执行计划(一步步算)

由韦达定理可知:,。
求 ,我们给它戴个“帽子”:。
代入数字:。

4. 回顾反思套路总结:只要题目给了“方程的两根”,不管三七二十一,先用韦达定理写出两根之和与两根之积!


第(2)题:纸老虎题

题目:已知不相等的两个实数  满足 ,求  的值。

1. 理解题意(大白话翻译)有两个不同的数  和 ,它们分别代入根号里的式子,算出来的结果相加等于0。让我们求后面那一长串式子的值。

2. 拟定计划(找思路)

根号是非负的。两个非负数相加等于0,只能是 。所以根号里面的东西必然都是0!
这说明 ,且 。且 。
这说明什么?说明  和  是同一个方程  的两个不同实数根!(呼应材料2)
求目标式子的值,要把目标式子往  和  上凑。

3. 执行计划(一步步算)

根据非负性:,。且 。
所以  是方程  的根。
根据韦达定理:,。
看目标式:。我们变个魔术,把  拆成 。
原式 。
因为  是方程的根,所以 ,也就是 。
把  代入进去:原式 。
代入韦达定理的结果:。

4. 回顾反思套路总结:看到“根号+根号=0”,立刻翻译成“0+0=0”;看到“长得一样的方程,不同的解”,立刻想到“构造一元二次方程,用韦达定理”。最后求值的时候,一定要想办法把式子拆出已知方程的形式()。


第(3)题:求最值题

题目:已知实数  满足 ,,求  的最大值。

1. 理解题意(大白话翻译)有三个未知数,给了两个等式。求  最大能是多少。

2. 拟定计划(找思路)

从第一个等式得到:。
从第二个等式得到:。
我们知道了  和  的“和”与“积”,这不就是材料3说的吗?我们完全可以把  和  看作一个一元二次方程的两个根!
既然  是“实数根”,那这个方程的判别式  必须 !这就变成了一个关于  的不等式,解出来就能求出  的范围了。

3. 执行计划(一步步算)

由已知可得:,。
构造以  为根的方程:。
代入得到:,即 。
因为  是实数根,所以判别式 。
这里的 。
。
展开:。
化简:。
所以  的最大值是 2。

4. 回顾反思套路总结:当题目给出“两数之和”和“两数之积”,又求第三个字母的取值范围时,构造一元二次方程,利用判别式  求解是必杀技!


🏋️‍♂️ 变式练习(自己动手试试吧!)

变式练习 1(对应第1题)

已知方程  的两个根分别是 。(1) 求  的值;(2) 求  的值。

变式练习 2(对应第2题)

已知不相等的实数  满足 ,。求  的值。

变式练习 3(对应第3题)

已知实数  满足 ,。若  均为实数,求  的取值范围(最大值)。


📝 变式练习答案及解析

【变式1 答案】解:由韦达定理可知:,。(1) 。(2) 。(或者用公式 )

【变式2 答案】解:因为 ,,且 。所以  是方程  的两个实数根。由韦达定理可知:,。因为  是方程的根,所以 ,即 (我们要凑出这个形式)。目标式: (把拆成)。。到了这里发现没法直接算,换个思路,将  看作 。原式 。。式子中仍然有 。我们重新凑:原式 。由于  的值需要计算 ,所以 。因为 ,但不知道哪个大,所以原式有两个值: 或 。这说明出题时没考虑到消元。修正变式2题目:为了符合原题解法,我们修改为:求  的值。解:。。原式 。还是有 。终极修正:求  的值。原式 。所以变式2最终题目定为:已知 ,  (),求  的值。答案:。。原式 。

【变式3 答案】解:因为 ,。所以  是一元二次方程  的两个实数根。因为方程有实数根,所以判别式 。。所以  的最大值是 4。

加油!数学题千变万化,但核心套路就那几个。把这三个材料吃透,以后遇到类似的题,你就能一眼看穿它!

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