初三|韦达定理:不解方程也算两根关系

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初三|韦达定理:不解方程也算两根关系
不解方程,也能知道两根之和与积——初三韦达定理一次讲透

进入第4章一元二次方程,很多同学习惯了先求根、再做题。但有一种题,出题人偏不让你求根——他只给一个含参数的方程,让你算两根的平方和、倒数和,或者已知一个根反推另一个根。老老实实求根,要么算到一半发现带根号太麻烦,要么参数根本解不出来。这时候,韦达定理就是那把不开方也能算两根关系的钥匙。它是期中、期末选择填空的高频考点,也是后面二次函数综合题的常用工具,值得今天一次吃透。

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初三的书桌前,多想一步,往往就打开了一扇新门。

韦达定理到底说了什么

对一元二次方程 ax²+bx+c=0(a≠0),如果它有两个实数根 x₁、x₂(前提是判别式 Δ=b²-4ac≥0),那么两根之和、两根之积不需要解方程,直接由系数就能读出来:

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一句话记牢:和是负的一次项系数除以二次项系数,积是常数项除以二次项系数。特别注意和前面有个负号,这是全班出错率最高的地方。

它从哪里来:求根公式一加一乘

这个结论不用死背。用求根公式就能推出来。两根分别是 x₁=(-b+√Δ)/(2a)、x₂=(-b-√Δ)/(2a)。相加时,带根号的部分正好抵消:x₁+x₂=(-2b)/(2a)=-b/a。相乘时,用平方差公式 (m+n)(m-n)=m²-n²:x₁x₂=[(-b)²-(√Δ)²]/(2a)²=(b²-Δ)/(4a²)=(b²-(b²-4ac))/(4a²)=4ac/(4a²)=c/a。记住这个推导过程,考场上万一忘了公式,两分钟就能自己推出来。

三类最常考的用法

第一类,直接写和与积。给你一个方程,不用解,立刻写出 x₁+x₂、x₁x₂,这是送分题。

第二类,已知一根求另一根和参数。利用两根之积(或和)先把未知根求出来,再用和(或积)反求系数里的字母。

第三类,求关于两根的对称式。像 x₁²+x₂²、1/x₁+1/x₂、(x₁-x₂)² 这些,都不用解根,整体用 x₁+x₂ 和 x₁x₂ 表示出来。核心变形就这三条:

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把系数和两根的关系读懂,很多题就不必硬算。

三道典型题目精练

典型题1(基础·直接写和与积):设 x₁、x₂ 是方程 x²-5x+6=0 的两个根,不解方程,求 x₁+x₂ 和 x₁x₂。

解析:这里 a=1、b=-5、c=6。由韦达定理,x₁+x₂=-b/a=-(-5)/1=5,x₁x₂=c/a=6/1=6。(其实方程能十字相乘得 (x-2)(x-3)=0,两根是2和3,验证一下:2+3=5,2×3=6,完全吻合。)

易错提醒:和是 -b/a,b 本身是 -5,负负得正,结果是5不是-5。最常见错误就是把答案写成 -5。

典型题2(中档·已知一根求另一根与参数):已知方程 2x²+kx-4=0 的一个根是 1,求另一个根和 k 的值。

解析:设另一个根为 x₂。先用两根之积:1·x₂=c/a=-4/2=-2,所以 x₂=-2。再用两根之和:1+x₂=-k/2,即 1+(-2)=-k/2,-1=-k/2,解得 k=2。检验:方程为 2x²+2x-4=0,化简 x²+x-2=0=(x-1)(x+2),根为1和-2,正确。

易错提醒:先用积求未知根最快;求 k 时和前面有负号,-k/2=-1 解出来 k=2,不要误写成 k=-2。

典型题3(技巧·求两根对称式的值):设 x₁、x₂ 是方程 x²-3x-1=0 的两个根,不解方程,求 x₁²+x₂² 和 1/x₁+1/x₂ 的值。

解析:先读系数,x₁+x₂=3,x₁x₂=-1。第一式用平方和公式:x₁²+x₂²=(x₁+x₂)²-2x₁x₂=3²-2×(-1)=9+2=11。第二式通分:1/x₁+1/x₂=(x₁+x₂)/(x₁x₂)=3/(-1)=-3。

易错提醒:本题 x₁x₂=-1 是负数,代入 -2x₁x₂ 时变成 +2,最容易算成 9-2=7;倒数和的分母是负数,结果别写成 3。遇到负号先加括号再算。

写在最后

韦达定理的价值,是把求根这件麻烦事,换成算和与积这两个一步到位的数。记住两句话:和是负b比a,积是c比a;凡是含参数的题,求完一定回头验一遍判别式。期中复习时,把上面三条对称式变形练熟,这类题就能从看运气变成稳拿分。

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