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2. 韦达定理及其逆定理

一元二次方程的解法与根与系数的关系 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 一元二次方程两根之和与积分别等于系数之比(带符号),反之可构造方程。

从哪来 基于 1.1 定义(一元二次方程标准形式)、1.2 相关概念(根与系数的关系)及 3.3 多项式乘以多项式(展开原理)。

为什么 设方程 $ax^2+bx+c=0$ ($a\neq0$) 的两根为 $x_1, x_2$。 由因式分解原理,$ax^2+bx+c = a(x-x_1)(x-x_2)$。 展开右边:$a(x^2 - (x_1+x_2)x + x_1x_2) = ax^2 - a(x_1+x_2)x + ax_1x_2$。 对比左右两边同类项系数: 一次项系数:$b = -a(x_1+x_2) \Rightarrow x_1+x_2 = -\frac{b}{a}$ 常数项:$c = ax_1x_2 \Rightarrow x_1x_2 = \frac{c}{a}$ 逆定理同理,若已知和与积,即可还原多项式结构。

适合:逻辑推理型、喜欢探究原理的学生** **讲法:推导法** 不要直接给公式。先让学生解一个具体的方程(如 $x^2-5x+6=0$),算出两根 2 和 3。 问:2+3 和 2×3 与系数 -5, 6 有什么关系? 再换几个方程验证。 最后引导:为什么一定是这样?因为方程可以写成 $a(x-x_1)(x-x_2)=0$,让学生自己展开并对比系数。 **核心话术
“公式不是背出来的,是方程结构‘长’出来的。”
适合:记忆型、追求解题速度的学生** **讲法:口诀记忆法** 给出经典口诀:“**和是负b比a,积是c比a**”。 强调符号陷阱:和前面有个负号,积没有。 配合手势:左手比“和”(手掌张开),右手比“积”(手指交叉),强化视觉记忆。 **核心话术
“看到和,先想负号;看到积,直接除。”
适合:空间想象型、喜欢几何直观的学生** **讲法:几何面积法(辅助理解)** 虽然韦达定理是代数定理,但可联系抛物线 $y=ax^2+bx+c$ 与 x 轴交点。 两根之和 $-\frac{b}{a}$ 正好是抛物线对称轴 $x = -\frac{b}{2a}$ 的两倍。 两根之积 $\frac{c}{a}$ 与 y 轴截距 $c$ 和开口大小 $a$ 有关。 **核心话术
“两根之和藏在对称轴里,两根之积藏在 y 轴截距里。”
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练一道
基础题
已知方程 $2x^2 - 3x + 1 = 0$ 的两根为 $x_1, x_2$,求 $x_1+x_2$ 和 $x_1x_2$。
变式
已知 $x_1, x_2$ 是方程 $x^2 - 4x + 3 = 0$ 的两根,求 $x_1^2 + x_2^2$ 的值。
试试手自己判
检测题
若关于 $x$ 的方程 $x^2 + kx + 2 = 0$ 的两根之积为两根之和的 2 倍,求 $k$ 的值。
看答案和判分标准
答案:由韦达定理:$x_1+x_2 = -k, x_1x_2 = 2$。 根据题意:$x_1x_2 = 2(x_1+x_2)$ $2 = 2(-k)$ $k = -1$ (需验证 $\Delta = (-1)^2 - 4(1)(2) = 1 - 8 = -7 < 0$,无实根。若题目隐含实数根,则此题无解;若允许复数根,则 $k=-1$。通常初三题目默认实数根,故严谨答案应为:无解,因为 $\Delta < 0$。) *注:为符合初三教学实际,建议题目改为 $x^2 + kx - 2 = 0$,则 $x_1x_2 = -2$,$-2 = 2(-k) \Rightarrow k=1$,$\Delta = 1+8=9>0$,成立。* 修正后检测题:若方程 $x^2 + kx - 2 = 0$ 的两根之积为两根之和的 2 倍,求 $k$。
判对标准:
1. 正确写出 $x_1+x_2 = -k, x_1x_2 = -2$。
2. 列出方程 $-2 = 2(-k)$。
3. 解得 $k=1$。
4. (加分项)验证 $\Delta > 0$。
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