22.2.5一元二次方程根与系数的关系 课件2025-2026学年数学华东师大版九年级上册教学课件

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22.2.5一元二次方程根与系数的关系 课件2025-2026学年数学华东师大版九年级上册教学课件

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以下是华东师大版九年级数学 22.2.5 “一元二次方程根与系数的关系” 教学课件的幻灯片分页内容:
1. 封面
标题:22.2.5 一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)
标注信息:学科(数学)、版本(华东师大版)、年级(九年级)、课时(1 课时)、授课人姓名
2. 知识回顾与情境引入(从实例观察,引发猜想)
回顾 1:一元二次方程的解法与根的情况
对于一元二次方程\(ax^2 + bx + c = 0\)(\(a \neq 0\)),可通过公式法求得根为\(x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}\),且根的数量由判别式\(\Delta = b^2 - 4ac\)决定(\(\Delta > 0\)时两不等根,\(\Delta = 0\)时两相等根)。
情境问题:根与系数是否存在固定联系?
解下列一元二次方程,计算两根的和与积,并观察它们与方程系数(\(a\)、\(b\)、\(c\))的关系:
方程\(x^2 - 5x + 6 = 0\)(根:\(x_1 = 2\),\(x_2 = 3\))
计算:\(x_1 + x_2 = 2 + 3 = 5\),\(x_1x_2 = 2 \times 3 = 6\);
观察:和为\(5 = -\frac{-5}{1}\)(即\(-\frac{b}{a}\)),积为\(6 = \frac{6}{1}\)(即\(\frac{c}{a}\))。
方程\(2x^2 + 3x - 2 = 0\)(根:\(x_1 = \frac{1}{2}\),\(x_2 = -2\))
计算:\(x_1 + x_2 = \frac{1}{2} + (-2) = -\frac{3}{2}\),\(x_1x_2 = \frac{1}{2} \times (-2) = -1\);
观察:和为\(-\frac{3}{2} = -\frac{3}{2}\)(即\(-\frac{b}{a}\)),积为\(-1 = \frac{-2}{2}\)(即\(\frac{c}{a}\))。
方程\(x^2 - 4x + 4 = 0\)(根:\(x_1 = x_2 = 2\))
计算:\(x_1 + x_2 = 2 + 2 = 4\),\(x_1x_2 = 2 \times 2 = 4\);
观察:和为\(4 = -\frac{-4}{1}\)(即\(-\frac{b}{a}\)),积为\(4 = \frac{4}{1}\)(即\(\frac{c}{a}\))。
猜想:对于任意一元二次方程\(ax^2 + bx + c = 0\)(\(a \neq 0\)),若其两根为\(x_1\)、\(x_2\),是否总有\(x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}\),\(x_1x_2 = \frac{c}{a}\)?
3. 根与系数的关系(韦达定理)的推导与定义
推导证明(基于求根公式):
设一元二次方程\(ax^2 + bx + c = 0\)(\(a \neq 0\))的两根为\(x_1 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a}\),\(x_2 = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a}\)(\(\Delta = b^2 - 4ac\))。
计算两根之和:\(
\begin{align*}
x_1 + x_2 &= \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a} + \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a} \\
&= \frac{(-b + \sqrt{\Delta}) + (-b - \sqrt{\Delta})}{2a} \\
&= \frac{-2b}{2a} \\
&= -\frac{b}{a}
\end{align*}
\)
计算两根之积:\(
\begin{align*}
x_1x_2 &= \left(\frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a}\right) \times \left(\frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a}\right) \\
&= \frac{(-b)^2 - (\sqrt{\Delta})^2}{(2a)^2} \quad (\text{???????·??????????}(m + n)(m - n) = m^2 - n^2) \\
&= \frac{b^2 - (b^2 - 4ac)}{4a^2} \\
&= \frac{4ac}{4a^2} \\
&= \frac{c}{a}
\end{align*}
\)
结论:无论\(\Delta\)是正、零还是负(即使无实数根,复数范围内仍成立),上述关系均成立。
韦达定理定义:对于一元二次方程的一般形式\(ax^2 + bx + c = 0\)(\(a \neq 0\)),若方程的两个根为\(x_1\)和\(x_2\),则有:\(
x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}, \quad x_1x_2 = \frac{c}{a}
\)
这一关系叫做一元二次方程根与系数的关系,也称为韦达定理(以法国数学家弗朗索瓦?韦达命名)。
特殊形式(当\(a = 1\)时):
若方程化为\(x^2 + px + q = 0\)(二次项系数为 1),则根与系数的关系简化为:\(
x_1 + x_2 = -p, \quad x_1x_2 = q
\)
(此时\(p = \frac{b}{a} = b\),\(q = \frac{c}{a} = c\),代入原关系可得)
4. 韦达定理的基础应用(一):已知方程求根的和与积
解题步骤:
化一般形式:将方程整理为\(ax^2 + bx + c = 0\)(\(a \neq 0\))的形式,确定\(a\)、\(b\)、\(c\)的值(包含符号);
代入公式:根据韦达定理,计算\(x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}\)和\(x_1x_2 = \frac{c}{a}\);
化简结果:将结果化为最简形式(分数需约分,小数可化为分数)。
例题 1:已知方程求根的和与积
求方程\(3x^2 - 2x - 1 = 0\)的两根之和与两根之积。
解:
① 一般形式:\(a = 3\),\(b = -2\),\(c = -1\);
② 计算和:\(x_1 + x_2 = -\frac{b}{a} = -\frac{-2}{3} = \frac{2}{3}\);
③ 计算积:\(x_1x_2 = \frac{c}{a} = \frac{-1}{3} = -\frac{1}{3}\);
④ 结论:两根之和为\(\frac{2}{3}\),两根之积为\(-\frac{1}{3}\)。
求方程\(x^2 + 4x = 0\)的两根之和与两根之积。
解:
① 化一般形式:\(x^2 + 4x + 0 = 0\),故\(a = 1\),\(b = 4\),\(c = 0\);
② 计算和:\(x_1 + x_2 = -\frac{4}{1} = -4\);
③ 计算积:\(x_1x_2 = \frac{0}{1} = 0\);
④ 结论:两根之和为\(-4\),两根之积为\(0\)。
注意事项:
① 必须先将方程化为一般形式,确保\(a\)、\(b\)、\(c\)对应正确(尤其是常数项\(c\)为 0 或一次项系数\(b\)为负的情况);
② 计算时需注意符号(如\(b = -2\),则\(-\frac{b}{a} = -\frac{-2}{a} = \frac{2}{a}\),避免符号错误);
③ 即使方程无实数根(\(\Delta < 0\)),韦达定理在复数范围内仍成立,但初中阶段仅研究有实数根的情况。
5. 韦达定理的进阶应用(二):已知根求方程或参数
应用 1:已知两根构造一元二次方程
解题思路:若已知方程的两根为\(x_1\)、\(x_2\),可根据韦达定理构造方程:
当二次项系数为 1 时,方程为\(x^2 - (x_1 + x_2)x + x_1x_2 = 0\)(由\(x^2 + px + q = 0\),其中\(p = -(x_1 + x_2)\),\(q = x_1x_2\));
若需指定二次项系数为\(a\)(\(a \neq 0\)),则方程为\(a[x^2 - (x_1 + x_2)x + x_1x_2] = 0\)。
例题 2:已知方程的两根为\(3\)和\(-2\),构造一个一元二次方程。
解:
① 计算根的和与积:\(x_1 + x_2 = 3 + (-2) = 1\),\(x_1x_2 = 3 \times (-2) = -6\);
② 构造方程(二次项系数为 1):\(x^2 - (x_1 + x_2)x + x_1x_2 = 0\),即\(x^2 - x - 6 = 0\);
③ 验证:解方程\(x^2 - x - 6 = 0\),得根为\(3\)和\(-2\),符合要求;
④ 结论:所求方程为\(x^2 - x - 6 = 0\)(或乘以任意非零常数,如\(2x^2 - 2x - 12 = 0\))。
应用 2:已知一根及系数关系求另一根或参数
解题思路:已知方程\(ax^2 + bx + c = 0\)(\(a \neq 0\))的一根\(x_1\),可根据韦达定理:
① 求另一根\(x_2\):由\(x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}\)得\(x_2 = -\frac{b}{a} - x_1\),或由\(x_1x_2 = \frac{c}{a}\)得\(x_2 = \frac{c}{a} \div x_1\)(\(x_1 \neq 0\));
② 求参数:将已知根代入方程,结合韦达定理列方程,求解参数。
例题 3:已知关于\(x\)的方程\(x^2 - 5x + m = 0\)的一根为\(2\),求另一根及\(m\)的值。
解:
方法一(用韦达定理求另一根):
① 设另一根为\(x_2\),由\(x_1 + x_2 = 5\)(\(-\frac{b}{a} = 5\)),得\(2 + x_2 = 5\) → \(x_2 = 3\);
② 由\(x_1x_2 = m\)(\(\frac{c}{a} = m\)),得\(2 \times 3 = m\) → \(m = 6\)。
方法二(代入根求参数):
① 将\(x = 2\)代入方程:\(2^2 - 5 \times 2 + m = 0\) → \(4 - 10 + m = 0\) → \(m = 6\);
② 方程变为\(x^2 - 5x + 6 = 0\),解得另一根为\(3\);
③ 结论:另一根为\(3\),\(m = 6\)。
例题 4:已知关于\(x\)的一元二次方程\(2x^2 + kx - 3 = 0\)的两根之和为\(-2\),求\(k\)的值及方程的两根之积。
解:
① 由韦达定理,两根之和\(x_1 + x_2 = -\frac{k}{2}\);
② 已知和为\(-2\),故\(-\frac{k}{2} = -2\) → \(k = 4\);
③ 计算两根之积:\(x_1x_2 = \frac{c}{a} = \frac{-3}{2} = -\frac{3}{2}\);
④ 结论:\(k = 4\),两根之积为\(-\frac{3}{2}\)。
6. 韦达定理的综合应用(三):求与根相关的代数式的值
解题思路:
对于与两根相关的代数式(如\(x_1^2 + x_2^2\)、\(\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2}\)、\((x_1 - 1)(x_2 - 1)\)等),可通过代数变形,将其转化为用 “根的和(\(x_1 + x_2\))” 和 “根的积(\(x_1x_2\))” 表示的形式,再代入韦达定理的结果计算。
常见变形公式:
\(x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2\);
\(\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} = \frac{x_1 + x_2}{x_1x_2}\)(\(x_1x_2 \neq 0\));
\((x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2\);
\((x_1 + m)(x_2 + m) = x_1x_2 + m(x_1 + x_2) + m^2\)。
例题 5:已知方程\(x^2 - 4x + 3 = 0\)的两根为\(x_1\)、\(x_2\),求下列代数式的值:
\(x_1^2 + x_2^2\);
\(\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2}\);
\((x_1 - 2)(x_2 - 2)\)。
解:
首先由韦达定理得:(x_1 + x_
2025-2026学年华东师大版数学九年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
22.2.5一元二次方程根与系数的关系
第22章 一元二次方程
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
配方法
ax2 + bx + c = 0
(a ≠ 0)
公式法
公式
注意
步骤
????=?????±????2?4????????2????
?
a ≠ 0
Δ = b2 ? 4ac≥0
1. 变形
2. 定数
3. 判定
4. 计算:
问题1 观察下列一元二次方程的两根与系数,猜想有什么关系?
证明:利用公式法求方程的两根
猜想:当二次项系数为 1 时,方程 x2 + px + q = 0 的两根为x1, x2.
x =
x1 =
x2 =
-p
q
知识要点1
一元二次方程的根与系数的关系
如果 x2 + px + q = 0 的两个根为 x1, x2,那么
x1+ x2= -p, x1 x2= q
问题2 如果 ax2 + bx + c = 0 ( a、b、c 是常数,a ≠ 0) 的两个根为 x1, x2,则 b2 - 4ac≥0.
由二次项系数为1的一元二次方程根与系数的关系,可得
证明
ax2 + bx + c = 0
(a ≠ 0,b2 - 4ac≥0)
知识要点2
一元二次方程的根与系数的关系
如果 ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0) 的两个根为 x1, x2,
那么
注意:a ≠ 0,b2 - 4ac≥0
典例讲解
例1 利用一元二次方程的根与系数的关系,求下列方程的两根之和、两根之积.
(1) x2 – 6x – 15 = 0;
x1 + x2 = – ( – 6 ) =6, x1 x2 = - 15.
(2) 3x2 + 7x - 9 = 0;
x1 + x2 = ? , x1 x2 =
(3) 5x – 1 = 4x2.
x1 + x2 = , x1 x2 = .
例2 已知关于 x 的方程 5x2 + kx - 6 = 0 的一个根是 2,求它的另一个根及 k 的值.
解:设方程的两根分别是 x1,x2,其中 x1 = 2.
所以 x1·x2 = 2x2 = ,
即 x2 =
由于 x1 + x2 = 2 + = ,
解得 k = -7.
答:方程的另一个根是 ,k 的值为 -7.
例3 求一个一元二次方程,使它的两个根是 2 和 3,且二次项系数为 1.
解:(x - 2)(x - 3)=0,
x2 - 5x + 6 = 0.
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A
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2.[2022·益阳]若x=-1是方程x2+x+m=0的一个根,则此方程的另一个根是(  )
A.-1 B.0 C.1 D.2
B
【点拨】由题可知两根之和为-1,故另一个根为0.
3.[2023·乐山]若关于x的一元二次方程x2-8x+m=0的两根为x1,x2,且x1=3x2,则m的值为(  )
A.4 B.8
C.12 D.16
C
【点拨】∵一元二次方程x2-8x+m=0的两根为x1,x2,∴x1+x2=8,x1x2=m.又∵x1=3x2,∴4x2=8,解得 x2=2.∴x1=6.∴m=x1x2=6×2=12.故选C.
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C
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5.[2023·宜宾]已知m,n是一元二次方程x2+2x-5=0的两个根,则m2+mn+2m的值为(  )
A.0 B.-10 C.3 D.10
A
【点拨】∵m,n是一元二次方程x2+2x-5=0的两个根,∴mn=-5,m2+2m-5=0.∴m2+2m=5.
∴m2+mn+2m=m2+2m+mn=5-5=0. 
6.已知x1,x2是方程x2-x-2 025=0的两个实数根,则代数式x13-2 025x1+x22的值是(  )
A.4 051  B.4 050 
C.2 025  D.1
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【点拨】把x=x1代入方程,得x12-x1-2 025=0,即x12-2 025=x1.
∵x1,x2是方程x2-x-2 025=0的两个实数根,
∴x1+x2=1,x1x2=-2 025.
∴原式=x1(x12-2 025)+x22=x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=1+4 050=4 051.
【答案】A
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8.[2024·泉州五中月考]已知关于x的一元二次方程x2-kx+k-3=0的两个实数根分别为x1,x2,且x12+x22=5,则k的值是(  )
A.-2 B.2
C.-1 D.1
返回
【点拨】∵关于x的一元二次方程x2-kx+k-3=0的两个实数根分别为x1,x2,∴x1+x2=k,x1x2=k-3.
∵x12+x22=5,∴(x1+x2)2-2x1x2=5.
∴k2-2(k-3)=5,
整理得k2-2k+1=0,解得k1=k2=1.
【答案】D
a ≠ 0,b2 - 4ac≥0
不解方程,求两根的和与积
已知一根,求另一个根及参数的值
不解方程,求含两根的对称式的值
韦达定理
公式
注意
应用
一元二次方程的根与系数的关系
x1+ x2= -p, x1 x2= q
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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