11 [2025 乐山]若方程$x^2 - x - 2 = 0$的两个根是$x_1$和$x_2$,则$x_1^2 x_2 + x_1 x_2^2$的值为 (
A.$-1$
B.$1$
C.$-2$
D.$2$
C
)A.$-1$
B.$1$
C.$-2$
D.$2$
答案
C
解析
【分析】
要求代数式$x_1^2 x_2 + x_1 x_2^2$的值,首先观察该代数式的结构,可通过提公因式法因式分解为$x_1x_2(x_1+x_2)$,因此只需先求出一元二次方程的两根之和$x_1+x_2$与两根之积$x_1x_2$,再代入计算即可,无需单独求解两个根的具体值,利用一元二次方程根与系数的关系就能快速得到所需结果。
【解析】
对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,若两根为$x_1$、$x_2$,根据根与系数的关系可得:
$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}$,$x_1x_2 = \frac{c}{a}$
已知方程为$x^2 - x - 2 = 0$,对应$a=1$,$b=-1$,$c=-2$,代入得:
$x_1 + x_2 = -\frac{-1}{1}=1$,$x_1x_2=\frac{-2}{1}=-2$
对所求代数式因式分解:
$x_1^2 x_2 + x_1 x_2^2 = x_1x_2(x_1+x_2)$
将$x_1+x_2=1$,$x_1x_2=-2$代入得:
原式$=(-2)×1=-2$
【答案】
C
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系,因式分解的应用
【点评】
本题考查根与系数关系的灵活应用,将所求代数式转化为含两根之和、两根之积的形式是解题的核心,这种方法可以避免求解方程根的繁琐步骤,有效提高计算效率。
【难度系数】
0.7
要求代数式$x_1^2 x_2 + x_1 x_2^2$的值,首先观察该代数式的结构,可通过提公因式法因式分解为$x_1x_2(x_1+x_2)$,因此只需先求出一元二次方程的两根之和$x_1+x_2$与两根之积$x_1x_2$,再代入计算即可,无需单独求解两个根的具体值,利用一元二次方程根与系数的关系就能快速得到所需结果。
【解析】
对于一元二次方程$ax^2+bx+c=0(a≠0)$,若两根为$x_1$、$x_2$,根据根与系数的关系可得:
$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}$,$x_1x_2 = \frac{c}{a}$
已知方程为$x^2 - x - 2 = 0$,对应$a=1$,$b=-1$,$c=-2$,代入得:
$x_1 + x_2 = -\frac{-1}{1}=1$,$x_1x_2=\frac{-2}{1}=-2$
对所求代数式因式分解:
$x_1^2 x_2 + x_1 x_2^2 = x_1x_2(x_1+x_2)$
将$x_1+x_2=1$,$x_1x_2=-2$代入得:
原式$=(-2)×1=-2$
【答案】
C
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系,因式分解的应用
【点评】
本题考查根与系数关系的灵活应用,将所求代数式转化为含两根之和、两根之积的形式是解题的核心,这种方法可以避免求解方程根的繁琐步骤,有效提高计算效率。
【难度系数】
0.7
12 若关于$x$的一元二次方程$x^2 - 2mx + m^2 -4m -1=0$有两个实数根$x_1,x_2$,且满足$(x_1 + 2)(x_2 + 2) - 2x_1x_2 + 4 = 0$,则$m$的值为(
A.$-1$
B.$9$
C.$9$或$-1$
D.$1$或$8$
B
)A.$-1$
B.$9$
C.$9$或$-1$
D.$1$或$8$
答案
B
【解析】$\because$ 方程$x^2 -2mx +m^2 -4m -1=0$有两个实数根,$\therefore \Delta=(-2m)^2 -4(m^2 -4m -1)=16m +4≥0$,解得$m≥-\frac{1}{4}$.$\because$ 方程的两个实数根为$x_1,x_2$,$\therefore x_1 + x_2=2m$,$x_1x_2=m^2 -4m -1$.$\because (x_1 + 2)(x_2 + 2) - 2x_1x_2 + 4 = 0$,$\therefore x_1x_2 + 2(x_1 + x_2) +4 -2x_1x_2 +4=0$.$\therefore 2(x_1 + x_2) -x_1x_2 +8=0$.
$\therefore 4m -m^2 +4m +1 +8=0$,即$m^2 -8m -9=0$,解得$m_1=9$,$m_2=-1$(不合题意,舍去).$\therefore m$的值为$9$.
【解析】$\because$ 方程$x^2 -2mx +m^2 -4m -1=0$有两个实数根,$\therefore \Delta=(-2m)^2 -4(m^2 -4m -1)=16m +4≥0$,解得$m≥-\frac{1}{4}$.$\because$ 方程的两个实数根为$x_1,x_2$,$\therefore x_1 + x_2=2m$,$x_1x_2=m^2 -4m -1$.$\because (x_1 + 2)(x_2 + 2) - 2x_1x_2 + 4 = 0$,$\therefore x_1x_2 + 2(x_1 + x_2) +4 -2x_1x_2 +4=0$.$\therefore 2(x_1 + x_2) -x_1x_2 +8=0$.
$\therefore 4m -m^2 +4m +1 +8=0$,即$m^2 -8m -9=0$,解得$m_1=9$,$m_2=-1$(不合题意,舍去).$\therefore m$的值为$9$.
解析
【分析】
解题时首先要抓住题目给出的“一元二次方程有两个实数根”这一前提,第一步先通过根的判别式求出参数m的取值范围,避免后续出现增根;其次题目给出了包含两根$x_1,x_2$的等式,可利用一元二次方程根与系数的关系,写出$x_1+x_2$和$x_1x_2$关于m的表达式;再将给出的代数式展开化简,把$x_1+x_2$和$x_1x_2$代入即可得到关于m的方程,解出m的数值后,对照之前得到的m的取值范围舍去不符合条件的解,就能得到最终结果。
【解析】
∵ 关于$x$的一元二次方程$x^2 - 2mx + m^2 -4m -1=0$有两个实数根,
∴ 判别式$\Delta = (-2m)^2 - 4×1×(m^2 -4m -1) = 16m +4 ≥0$,
解得$m ≥ -\frac{1}{4}$。
根据根与系数的关系可得:$x_1 + x_2 = 2m$,$x_1x_2 = m^2 -4m -1$。
将$(x_1 + 2)(x_2 + 2) - 2x_1x_2 + 4 = 0$展开化简:
左边$= x_1x_2 + 2x_1 + 2x_2 +4 -2x_1x_2 +4 = 2(x_1+x_2) -x_1x_2 +8$,
代入$x_1+x_2$和$x_1x_2$的表达式得:
$2×2m - (m^2 -4m -1) +8 =0$,
整理得$m^2 -8m -9 =0$,因式分解得$(m-9)(m+1)=0$,
解得$m_1=9$,$m_2=-1$。
∵ $m ≥ -\frac{1}{4}$,
∴ $m=-1$不符合要求,舍去,故$m=9$。
【答案】
B
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 根与系数的关系
3. 一元二次方程求解
【点评】
本题是一元二次方程相关知识的综合应用,易错点是容易忽略“方程有两个实数根”的前提条件,未通过判别式确定参数的取值范围,导致误选两个解,解题时一定要注意解出参数后验证是否符合判别式的要求。
【难度系数】
0.6
解题时首先要抓住题目给出的“一元二次方程有两个实数根”这一前提,第一步先通过根的判别式求出参数m的取值范围,避免后续出现增根;其次题目给出了包含两根$x_1,x_2$的等式,可利用一元二次方程根与系数的关系,写出$x_1+x_2$和$x_1x_2$关于m的表达式;再将给出的代数式展开化简,把$x_1+x_2$和$x_1x_2$代入即可得到关于m的方程,解出m的数值后,对照之前得到的m的取值范围舍去不符合条件的解,就能得到最终结果。
【解析】
∵ 关于$x$的一元二次方程$x^2 - 2mx + m^2 -4m -1=0$有两个实数根,
∴ 判别式$\Delta = (-2m)^2 - 4×1×(m^2 -4m -1) = 16m +4 ≥0$,
解得$m ≥ -\frac{1}{4}$。
根据根与系数的关系可得:$x_1 + x_2 = 2m$,$x_1x_2 = m^2 -4m -1$。
将$(x_1 + 2)(x_2 + 2) - 2x_1x_2 + 4 = 0$展开化简:
左边$= x_1x_2 + 2x_1 + 2x_2 +4 -2x_1x_2 +4 = 2(x_1+x_2) -x_1x_2 +8$,
代入$x_1+x_2$和$x_1x_2$的表达式得:
$2×2m - (m^2 -4m -1) +8 =0$,
整理得$m^2 -8m -9 =0$,因式分解得$(m-9)(m+1)=0$,
解得$m_1=9$,$m_2=-1$。
∵ $m ≥ -\frac{1}{4}$,
∴ $m=-1$不符合要求,舍去,故$m=9$。
【答案】
B
【知识点】
1. 一元二次方程根的判别式
2. 根与系数的关系
3. 一元二次方程求解
【点评】
本题是一元二次方程相关知识的综合应用,易错点是容易忽略“方程有两个实数根”的前提条件,未通过判别式确定参数的取值范围,导致误选两个解,解题时一定要注意解出参数后验证是否符合判别式的要求。
【难度系数】
0.6
13 在解关于$x$的一元二次方程$x^2 + px + q = 0$时,小红看错了常数项$q$,得到方程的两个根是-3,1,小明看错了一次项系数$p$,得到方程的两个根是5,-4,则原来的方程是
$x^2 + 2x -20=0$
.答案
$x^2 + 2x -20=0$
解析
【分析】
本题考查一元二次方程根与系数关系的应用,解题思路如下:首先明确对于一元二次方程$x^2+px+q=0$,若两根为$x_1$、$x_2$,则满足$x_1+x_2=-p$,$x_1x_2=q$。再分析两人的看错情况:小红仅看错常数项$q$,说明她得到的两根对应的一次项系数$p$是正确的,可通过她的两根计算正确的$p$;小明仅看错一次项系数$p$,说明他得到的两根对应的常数项$q$是正确的,可通过他的两根计算正确的$q$,最后代入得到原方程即可。
【解析】
根据一元二次方程根与系数的关系:对于方程$x^2+px+q=0$,若两根为$x_1$、$x_2$,则$x_1+x_2=-p$,$x_1x_2=q$。
1. 求正确的一次项系数$p$:
小红仅看错常数项$q$,因此她得到的两根$-3$、$1$满足两根和与$p$的对应关系:
$-3+1=-2=-p$
解得$p=2$。
2. 求正确的常数项$q$:
小明仅看错一次项系数$p$,因此他得到的两根$5$、$-4$满足两根积与$q$的对应关系:
$5×(-4)=-20=q$
解得$q=-20$。
将$p=2$、$q=-20$代入方程,可得原方程。
【答案】
$x^2 + 2x -20=0$
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系;一元二次方程的系数意义
【点评】
本题是根与系数关系的典型应用题型,解题核心是抓住“看错某一项时,另一项对应的根的运算结果不受影响”这一要点,无需解方程即可快速求出原方程的系数,能较好考查对韦达定理的理解和灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
本题考查一元二次方程根与系数关系的应用,解题思路如下:首先明确对于一元二次方程$x^2+px+q=0$,若两根为$x_1$、$x_2$,则满足$x_1+x_2=-p$,$x_1x_2=q$。再分析两人的看错情况:小红仅看错常数项$q$,说明她得到的两根对应的一次项系数$p$是正确的,可通过她的两根计算正确的$p$;小明仅看错一次项系数$p$,说明他得到的两根对应的常数项$q$是正确的,可通过他的两根计算正确的$q$,最后代入得到原方程即可。
【解析】
根据一元二次方程根与系数的关系:对于方程$x^2+px+q=0$,若两根为$x_1$、$x_2$,则$x_1+x_2=-p$,$x_1x_2=q$。
1. 求正确的一次项系数$p$:
小红仅看错常数项$q$,因此她得到的两根$-3$、$1$满足两根和与$p$的对应关系:
$-3+1=-2=-p$
解得$p=2$。
2. 求正确的常数项$q$:
小明仅看错一次项系数$p$,因此他得到的两根$5$、$-4$满足两根积与$q$的对应关系:
$5×(-4)=-20=q$
解得$q=-20$。
将$p=2$、$q=-20$代入方程,可得原方程。
【答案】
$x^2 + 2x -20=0$
【知识点】
一元二次方程根与系数的关系;一元二次方程的系数意义
【点评】
本题是根与系数关系的典型应用题型,解题核心是抓住“看错某一项时,另一项对应的根的运算结果不受影响”这一要点,无需解方程即可快速求出原方程的系数,能较好考查对韦达定理的理解和灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
14 [2025 宿迁]若方程$x^2 - 2024x - 2025 = 0$的两个根分别是$m,n$,则$(m^2 - 2023m - 2026)(n^2 - 2023n - 2026)=\_\_\_\_\_\_.$
答案
$-4048$
【解析】$\because$ 方程$x^2 -2024x -2025=0$的两个根分别是$m,n$,$\therefore m^2 -2024m -2025=0$,$n^2 -2024n -2025=0$,$m+n=2024$,$mn=-2025$.$\therefore m^2=2024m +2025$,$n^2=2024n +2025$.$\therefore (m^2 -2023m -2026)(n^2 -2023n -2026)=(2024m +2025 -2023m -2026)(2024n +2025 -2023n -2026)=(m-1)(n-1)=mn -(m+n)+1=-2025 -2024 +1=-4048$.
【解析】$\because$ 方程$x^2 -2024x -2025=0$的两个根分别是$m,n$,$\therefore m^2 -2024m -2025=0$,$n^2 -2024n -2025=0$,$m+n=2024$,$mn=-2025$.$\therefore m^2=2024m +2025$,$n^2=2024n +2025$.$\therefore (m^2 -2023m -2026)(n^2 -2023n -2026)=(2024m +2025 -2023m -2026)(2024n +2025 -2023n -2026)=(m-1)(n-1)=mn -(m+n)+1=-2025 -2024 +1=-4048$.
解析
【分析】
本题需结合一元二次方程根的定义和根与系数的关系求解。首先,方程的根代入原方程成立,可利用该性质将待求式中的二次项$m^2$、$n^2$替换为含m、n的一次式,实现降次化简;化简后的式子展开后,即可直接代入根与系数关系得到的$m+n$、$mn$的值计算结果。
【解析】
∵ 方程$x^2 - 2024x - 2025 = 0$的两个根分别是$m,n$,
∴ 根据一元二次方程根的定义可得:$m^2 - 2024m - 2025 = 0$,$n^2 - 2024n - 2025 = 0$,
根据根与系数的关系可得:$m+n=2024$,$mn=-2025$。
对上述根满足的等式变形得:$m^2 = 2024m + 2025$,$n^2 = 2024n + 2025$。
将上述关系代入待求式化简:
$\begin{aligned}&(m^2 - 2023m - 2026)(n^2 - 2023n - 2026)\\=&(2024m + 2025 - 2023m - 2026)(2024n + 2025 - 2023n - 2026)\\=&(m - 1)(n - 1)\\=&mn - (m + n) + 1\end{aligned}$
代入$m+n=2024$,$mn=-2025$计算:
原式$=-2025 - 2024 + 1 = -4048$。
【答案】
$-4048$
【知识点】
一元二次方程根的定义,根与系数的关系,整式化简求值
【点评】
本题是一元二次方程根相关的典型求值题型,解题核心是利用根的定义对高次项降次,避免直接求解方程根的繁琐计算,熟练掌握根的定义和韦达定理的结合运用即可快速解题。
【难度系数】
0.65
本题需结合一元二次方程根的定义和根与系数的关系求解。首先,方程的根代入原方程成立,可利用该性质将待求式中的二次项$m^2$、$n^2$替换为含m、n的一次式,实现降次化简;化简后的式子展开后,即可直接代入根与系数关系得到的$m+n$、$mn$的值计算结果。
【解析】
∵ 方程$x^2 - 2024x - 2025 = 0$的两个根分别是$m,n$,
∴ 根据一元二次方程根的定义可得:$m^2 - 2024m - 2025 = 0$,$n^2 - 2024n - 2025 = 0$,
根据根与系数的关系可得:$m+n=2024$,$mn=-2025$。
对上述根满足的等式变形得:$m^2 = 2024m + 2025$,$n^2 = 2024n + 2025$。
将上述关系代入待求式化简:
$\begin{aligned}&(m^2 - 2023m - 2026)(n^2 - 2023n - 2026)\\=&(2024m + 2025 - 2023m - 2026)(2024n + 2025 - 2023n - 2026)\\=&(m - 1)(n - 1)\\=&mn - (m + n) + 1\end{aligned}$
代入$m+n=2024$,$mn=-2025$计算:
原式$=-2025 - 2024 + 1 = -4048$。
【答案】
$-4048$
【知识点】
一元二次方程根的定义,根与系数的关系,整式化简求值
【点评】
本题是一元二次方程根相关的典型求值题型,解题核心是利用根的定义对高次项降次,避免直接求解方程根的繁琐计算,熟练掌握根的定义和韦达定理的结合运用即可快速解题。
【难度系数】
0.65
15 新考向 阅读理解题 小艺发现了一种解一元二次方程的新方法.例如:已知方程$2x^2 - 3x -7=0$,$\because a=2,b=-3,c=-7$,$\therefore x_1 + x_2=\frac{3}{2}$,$x_1x_2=-\frac{7}{2}$.设$x_1=\frac{3}{4}+k$,$x_2=\frac{3}{4}-k$,则$x_1x_2=(\frac{3}{4}+k)(\frac{3}{4}-k)=-\frac{7}{2}$,即$\frac{9}{16}-k^2=-\frac{7}{2}$,解得$k=\pm\frac{\sqrt{65}}{4}$.$\therefore$原方程的解为$x_1=\frac{3}{4}+\frac{\sqrt{65}}{4}$,$x_2=\frac{3}{4}-\frac{\sqrt{65}}{4}$.请利用小艺的方法解方程$3x^2 -4x -2=0$.
答案
$\because 3x^2 -4x -2=0$,$\therefore x_1 + x_2=\frac{4}{3}$,$x_1x_2=-\frac{2}{3}$.设$x_1=\frac{2}{3}+k$,$x_2=\frac{2}{3}-k$,则$x_1x_2=(\frac{2}{3}+k)(\frac{2}{3}-k)=-\frac{2}{3}$,即$\frac{4}{9}-k^2=-\frac{2}{3}$,解得$k=\pm\frac{\sqrt{10}}{3}$.$\therefore$ 原方程的解为$x_1=\frac{2}{3}+\frac{\sqrt{10}}{3}$,$x_2=\frac{2}{3}-\frac{\sqrt{10}}{3}$
解析
【分析】
本题为阅读理解类的解方程题,可参照给出的示例思路解题:第一步先确定一元二次方程的各项系数,利用根与系数的关系求出两根之和与两根之积;第二步取两根之和的一半作为基准值,将两根设为“基准值+k”“基准值−k”的对称形式;第三步将设出的两根代入两根之积的表达式,用平方差公式展开后求解k;最后将k代回所设的根的表达式,即可得到方程的解。
【解析】
解:$\because 3x^2 -4x -2=0$,其中$a=3,b=-4,c=-2$
$\therefore$ 根据根与系数的关系可得:$x_1 + x_2=\frac{4}{3}$,$x_1x_2=-\frac{2}{3}$
两根的平均值为$\frac{1}{2}×\frac{4}{3}=\frac{2}{3}$,设$x_1=\frac{2}{3}+k$,$x_2=\frac{2}{3}-k$
则$x_1x_2=(\frac{2}{3}+k)(\frac{2}{3}-k)=-\frac{2}{3}$
由平方差公式展开得:$\frac{4}{9}-k^2=-\frac{2}{3}$
移项计算得:$k^2=\frac{4}{9}+\frac{6}{9}=\frac{10}{9}$
解得$k=\pm\frac{\sqrt{10}}{3}$
将k代入所设的根的表达式得:
$x_1=\frac{2}{3}+\frac{\sqrt{10}}{3}$,$x_2=\frac{2}{3}-\frac{\sqrt{10}}{3}$
【答案】
$x_1=\frac{2+\sqrt{10}}{3}$,$x_2=\frac{2-\sqrt{10}}{3}$
【知识点】
1.根与系数的关系 2.平方差公式 3.一元二次方程求解
【点评】
该解法运用对称设元的思想,结合根与系数的关系求解一元二次方程,简化了计算过程,也能帮助我们更好地理解一元二次方程两根之间的内在联系,是一类很巧妙的解方程思路。
【难度系数】
0.7
本题为阅读理解类的解方程题,可参照给出的示例思路解题:第一步先确定一元二次方程的各项系数,利用根与系数的关系求出两根之和与两根之积;第二步取两根之和的一半作为基准值,将两根设为“基准值+k”“基准值−k”的对称形式;第三步将设出的两根代入两根之积的表达式,用平方差公式展开后求解k;最后将k代回所设的根的表达式,即可得到方程的解。
【解析】
解:$\because 3x^2 -4x -2=0$,其中$a=3,b=-4,c=-2$
$\therefore$ 根据根与系数的关系可得:$x_1 + x_2=\frac{4}{3}$,$x_1x_2=-\frac{2}{3}$
两根的平均值为$\frac{1}{2}×\frac{4}{3}=\frac{2}{3}$,设$x_1=\frac{2}{3}+k$,$x_2=\frac{2}{3}-k$
则$x_1x_2=(\frac{2}{3}+k)(\frac{2}{3}-k)=-\frac{2}{3}$
由平方差公式展开得:$\frac{4}{9}-k^2=-\frac{2}{3}$
移项计算得:$k^2=\frac{4}{9}+\frac{6}{9}=\frac{10}{9}$
解得$k=\pm\frac{\sqrt{10}}{3}$
将k代入所设的根的表达式得:
$x_1=\frac{2}{3}+\frac{\sqrt{10}}{3}$,$x_2=\frac{2}{3}-\frac{\sqrt{10}}{3}$
【答案】
$x_1=\frac{2+\sqrt{10}}{3}$,$x_2=\frac{2-\sqrt{10}}{3}$
【知识点】
1.根与系数的关系 2.平方差公式 3.一元二次方程求解
【点评】
该解法运用对称设元的思想,结合根与系数的关系求解一元二次方程,简化了计算过程,也能帮助我们更好地理解一元二次方程两根之间的内在联系,是一类很巧妙的解方程思路。
【难度系数】
0.7
16 新考向 阅读理解题 阅读材料:
材料一:若关于$x$的一元二次方程$ax^2 + bx + c = 0(a≠0)$的两个根为$x_1,x_2$,则$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}$,$x_1x_2 = \frac{c}{a}$。
材料二:已知一元二次方程$x^2 - x -1 =0$的两个实数根为$m,n$,求$m^2n + mn^2$的值。
解:∵一元二次方程$x^2 -x -1=0$的两个实数根为$m,n$,∴$m +n=1$,$mn=-1$。
∴$m^2n + mn^2 = mn(m +n) = -1×1 = -1$。
根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题:
(1)一元二次方程$2x^2 -3x -1=0$的两个根为$x_1,x_2$,则$x_1 +x_2 = $
(2)已知一元二次方程$2x^2 -3x -1=0$的两个根为$m,n$,求$\frac{n}{m} + \frac{m}{n}$的值;
(3)已知实数$s,t$满足$2s^2 -3s -1=0$,$2t^2 -3t -1=0$,且$s≠t$,求$\frac{1}{s} - \frac{1}{t}$的值。
材料一:若关于$x$的一元二次方程$ax^2 + bx + c = 0(a≠0)$的两个根为$x_1,x_2$,则$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}$,$x_1x_2 = \frac{c}{a}$。
材料二:已知一元二次方程$x^2 - x -1 =0$的两个实数根为$m,n$,求$m^2n + mn^2$的值。
解:∵一元二次方程$x^2 -x -1=0$的两个实数根为$m,n$,∴$m +n=1$,$mn=-1$。
∴$m^2n + mn^2 = mn(m +n) = -1×1 = -1$。
根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题:
(1)一元二次方程$2x^2 -3x -1=0$的两个根为$x_1,x_2$,则$x_1 +x_2 = $
$\frac{3}{2}$
,$x_1x_2 = $$-\frac{1}{2}$
;(2)已知一元二次方程$2x^2 -3x -1=0$的两个根为$m,n$,求$\frac{n}{m} + \frac{m}{n}$的值;
(3)已知实数$s,t$满足$2s^2 -3s -1=0$,$2t^2 -3t -1=0$,且$s≠t$,求$\frac{1}{s} - \frac{1}{t}$的值。
答案
(1) $\frac{3}{2}$ $-\frac{1}{2}$
(2) $\because$ 一元二次方程$2x^2 -3x -1=0$的两个根为$m,n$,$\therefore m +n=\frac{3}{2}$,$mn=-\frac{1}{2}$.$\therefore \frac{n}{m}+\frac{m}{n}=\frac{n^2 +m^2}{mn}=\frac{(m+n)^2 -2mn}{mn}=\frac{(\frac{3}{2})^2 -2×(-\frac{1}{2})}{-\frac{1}{2}}=-\frac{13}{2}$
(3) $\because$ 实数$s,t$满足$2s^2 -3s -1=0$,$2t^2 -3t -1=0$,且$s≠ t$,$\therefore s$与$t$可以看成是方程$2x^2 -3x -1=0$的两个实数根.$\therefore s + t=\frac{3}{2}$,$st=-\frac{1}{2}$.$\therefore (s-t)^2=(s+t)^2 -4st=(\frac{3}{2})^2 -4×(-\frac{1}{2})=\frac{17}{4}$.
$\therefore s-t=\pm\frac{\sqrt{17}}{2}$.$\because \frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{t-s}{st}=\frac{-(s-t)}{st}$,$\therefore$ 当$s-t=-\frac{\sqrt{17}}{2}$时,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{\frac{\sqrt{17}}{2}}{-\frac{1}{2}}=-\sqrt{17}$;当$s-t=\frac{\sqrt{17}}{2}$时,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{-\frac{\sqrt{17}}{2}}{-\frac{1}{2}}=\sqrt{17}$.综上所述,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}$的值为$-\sqrt{17}$或$\sqrt{17}$
(2) $\because$ 一元二次方程$2x^2 -3x -1=0$的两个根为$m,n$,$\therefore m +n=\frac{3}{2}$,$mn=-\frac{1}{2}$.$\therefore \frac{n}{m}+\frac{m}{n}=\frac{n^2 +m^2}{mn}=\frac{(m+n)^2 -2mn}{mn}=\frac{(\frac{3}{2})^2 -2×(-\frac{1}{2})}{-\frac{1}{2}}=-\frac{13}{2}$
(3) $\because$ 实数$s,t$满足$2s^2 -3s -1=0$,$2t^2 -3t -1=0$,且$s≠ t$,$\therefore s$与$t$可以看成是方程$2x^2 -3x -1=0$的两个实数根.$\therefore s + t=\frac{3}{2}$,$st=-\frac{1}{2}$.$\therefore (s-t)^2=(s+t)^2 -4st=(\frac{3}{2})^2 -4×(-\frac{1}{2})=\frac{17}{4}$.
$\therefore s-t=\pm\frac{\sqrt{17}}{2}$.$\because \frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{t-s}{st}=\frac{-(s-t)}{st}$,$\therefore$ 当$s-t=-\frac{\sqrt{17}}{2}$时,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{\frac{\sqrt{17}}{2}}{-\frac{1}{2}}=-\sqrt{17}$;当$s-t=\frac{\sqrt{17}}{2}$时,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{-\frac{\sqrt{17}}{2}}{-\frac{1}{2}}=\sqrt{17}$.综上所述,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}$的值为$-\sqrt{17}$或$\sqrt{17}$
解析
【分析】
(1)直接应用材料给出的一元二次方程根与系数的关系,找到方程中$a、b、c$的取值,分别代入$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$、$x_1x_2=\frac{c}{a}$计算即可。
(2)先将所求代数式$\frac{n}{m}+\frac{m}{n}$通分变形,再利用完全平方公式将分子转化为含有$m+n$、$mn$的形式,最后代入根与系数的关系结果计算。
(3)根据$s、t$满足同个方程且$s≠t$,可将$s、t$看作方程$2x^2-3x-1=0$的两个不等实根,先得到$s+t$、$st$的值,再将所求$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}$通分变形,通过$(s-t)^2=(s+t)^2-4st$求出$s-t$的两种可能值,最后分类代入计算得到结果。
【解析】
(1)对于一元二次方程$2x^2-3x-1=0$,$a=2$,$b=-3$,$c=-1$,根据根与系数的关系可得:
$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=-\frac{-3}{2}=\frac{3}{2}$,$x_1x_2=\frac{c}{a}=\frac{-1}{2}=-\frac{1}{2}$。
(2)
∵一元二次方程$2x^2 -3x -1=0$的两个根为$m,n$,
∴$m +n=\frac{3}{2}$,$mn=-\frac{1}{2}$。
∴$\frac{n}{m}+\frac{m}{n}=\frac{n^2 +m^2}{mn}=\frac{(m+n)^2 -2mn}{mn}$,
代入数值计算:$\frac{(\frac{3}{2})^2 -2×(-\frac{1}{2})}{-\frac{1}{2}}=\frac{\frac{9}{4}+1}{-\frac{1}{2}}=\frac{\frac{13}{4}}{-\frac{1}{2}}=-\frac{13}{2}$。
(3)
∵实数$s,t$满足$2s^2 -3s -1=0$,$2t^2 -3t -1=0$,且$s≠ t$,
∴$s$与$t$是方程$2x^2 -3x -1=0$的两个不相等的实数根,
∴$s + t=\frac{3}{2}$,$st=-\frac{1}{2}$。
∴$(s-t)^2=(s+t)^2 -4st=(\frac{3}{2})^2 -4×(-\frac{1}{2})=\frac{9}{4}+2=\frac{17}{4}$,
∴$s-t=\pm\frac{\sqrt{17}}{2}$。
又
∵$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{t-s}{st}=\frac{-(s-t)}{st}$,
当$s-t=\frac{\sqrt{17}}{2}$时,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{-\frac{\sqrt{17}}{2}}{-\frac{1}{2}}=\sqrt{17}$;
当$s-t=-\frac{\sqrt{17}}{2}$时,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{\frac{\sqrt{17}}{2}}{-\frac{1}{2}}=-\sqrt{17}$。
综上,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}$的值为$\sqrt{17}$或$-\sqrt{17}$。
【答案】
(1)$\frac{3}{2}$,$-\frac{1}{2}$;(2)$-\frac{13}{2}$;(3)$\sqrt{17}$或$-\sqrt{17}$
【知识点】
根与系数的关系,代数式变形求值,一元二次方程根的定义
【点评】
本题为阅读理解类题型,侧重考查对根与系数关系的灵活运用,需要熟练掌握通分、完全平方公式变形等代数运算技巧,同时要注意第三问中开方得到的正负两种情况,避免漏解。
【难度系数】
0.7
(1)直接应用材料给出的一元二次方程根与系数的关系,找到方程中$a、b、c$的取值,分别代入$x_1+x_2=-\frac{b}{a}$、$x_1x_2=\frac{c}{a}$计算即可。
(2)先将所求代数式$\frac{n}{m}+\frac{m}{n}$通分变形,再利用完全平方公式将分子转化为含有$m+n$、$mn$的形式,最后代入根与系数的关系结果计算。
(3)根据$s、t$满足同个方程且$s≠t$,可将$s、t$看作方程$2x^2-3x-1=0$的两个不等实根,先得到$s+t$、$st$的值,再将所求$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}$通分变形,通过$(s-t)^2=(s+t)^2-4st$求出$s-t$的两种可能值,最后分类代入计算得到结果。
【解析】
(1)对于一元二次方程$2x^2-3x-1=0$,$a=2$,$b=-3$,$c=-1$,根据根与系数的关系可得:
$x_1+x_2=-\frac{b}{a}=-\frac{-3}{2}=\frac{3}{2}$,$x_1x_2=\frac{c}{a}=\frac{-1}{2}=-\frac{1}{2}$。
(2)
∵一元二次方程$2x^2 -3x -1=0$的两个根为$m,n$,
∴$m +n=\frac{3}{2}$,$mn=-\frac{1}{2}$。
∴$\frac{n}{m}+\frac{m}{n}=\frac{n^2 +m^2}{mn}=\frac{(m+n)^2 -2mn}{mn}$,
代入数值计算:$\frac{(\frac{3}{2})^2 -2×(-\frac{1}{2})}{-\frac{1}{2}}=\frac{\frac{9}{4}+1}{-\frac{1}{2}}=\frac{\frac{13}{4}}{-\frac{1}{2}}=-\frac{13}{2}$。
(3)
∵实数$s,t$满足$2s^2 -3s -1=0$,$2t^2 -3t -1=0$,且$s≠ t$,
∴$s$与$t$是方程$2x^2 -3x -1=0$的两个不相等的实数根,
∴$s + t=\frac{3}{2}$,$st=-\frac{1}{2}$。
∴$(s-t)^2=(s+t)^2 -4st=(\frac{3}{2})^2 -4×(-\frac{1}{2})=\frac{9}{4}+2=\frac{17}{4}$,
∴$s-t=\pm\frac{\sqrt{17}}{2}$。
又
∵$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{t-s}{st}=\frac{-(s-t)}{st}$,
当$s-t=\frac{\sqrt{17}}{2}$时,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{-\frac{\sqrt{17}}{2}}{-\frac{1}{2}}=\sqrt{17}$;
当$s-t=-\frac{\sqrt{17}}{2}$时,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}=\frac{\frac{\sqrt{17}}{2}}{-\frac{1}{2}}=-\sqrt{17}$。
综上,$\frac{1}{s}-\frac{1}{t}$的值为$\sqrt{17}$或$-\sqrt{17}$。
【答案】
(1)$\frac{3}{2}$,$-\frac{1}{2}$;(2)$-\frac{13}{2}$;(3)$\sqrt{17}$或$-\sqrt{17}$
【知识点】
根与系数的关系,代数式变形求值,一元二次方程根的定义
【点评】
本题为阅读理解类题型,侧重考查对根与系数关系的灵活运用,需要熟练掌握通分、完全平方公式变形等代数运算技巧,同时要注意第三问中开方得到的正负两种情况,避免漏解。
【难度系数】
0.7
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