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根据根的关系构造一元二次方程

2021-01-02 20:19 作者:unsigned__int128  | 我要投稿

在学习一元二次方程的过程中我们会看到如:

构造一个以2x%5E2-x-4%3D0的两根的倒数为根的一元二次方程、构造一个以x%5E2-x-3%3D0的两根的相反数为根的一元二次方程、构造一个以5x%5E2-7x-2%3D0的两根的一半为根的一元二次方程%5Cdotsb

这样的构造方程类题目。

遇到此类题目的时候,一般先判断%5CDelta是否大于0,即是否有根(%5Ccolor%7B%23ff0000%7D%7B%5Clarge%20!!!%E8%BF%99%E5%BE%88%E9%87%8D%E8%A6%81%7D),然后有三种方法构造方程。

(以2x%5E2-x-4%3D0的两根的倒数为根举例)

1.解出原方程的根并依照题目构造方程

解得方程的根为x_1%3D%5Cdfrac%7B1%2B%5Csqrt%7B33%7D%7D%7B4%7D%2Cx_2%3D%5Cdfrac%7B1-%5Csqrt%7B33%7D%7D%7B4%7D

求得需要构造方程的根y_1%3D%5Cdfrac%7B4%7D%7B1%2B%5Csqrt%7B33%7D%7D%3D%5Cdfrac%7B-1%2B%5Csqrt%7B33%7D%7D%7B8%7D%2Cy_2%3D%5Cdfrac%7B4%7D%7B1-%5Csqrt%7B33%7D%7D%3D%5Cdfrac%7B-1-%5Csqrt%7B33%7D%7D%7B8%7D

根据根的意义,可构造出方程(y-y_1)(y-y_2)%3D0,化简后即为y%5E2%2B%5Cdfrac%7B1%7D%7B4%7Dy-%5Cdfrac%7B1%7D%7B2%7D%3D0,不习惯也可以写成4y%5E2%2By-2%3D0

可以看到这种方法很直观但朴素又复杂还容易算错,一般不推荐使用。

2.韦达定理

如果学过韦达定理或查找过相关资料的一定看到过这种方法:

根据韦达定理得出:

%5Cbegin%7Bcases%7Dx_1%2Bx_2%3D%5Ccfrac%7B1%7D%7B2%7D%5C%5Cx_1x_2%3D-2%5Cend%7Bcases%7D

%5Ctherefore%20%5Cbegin%7Bcases%7Dy_1%2By_2%3D%5Ccfrac%7B1%7D%7Bx_1%7D%2B%5Ccfrac%7B1%7D%7Bx_2%7D%3D%5Ccfrac%7Bx_1%2Bx_2%7D%7Bx_1x_2%7D%3D-%5Ccfrac%7B1%7D%7B4%7D%5C%5Cy_1y_2%3D%5Ccfrac%7B1%7D%7Bx_1%20x_2%7D%3D-%5Ccfrac%7B1%7D%7B2%7D%5Cend%7Bcases%7D

%5Ctherefore构造出方程y%5E2%2B%5Ccfrac%7B1%7D%7B4%7Dy-%5Ccfrac%7B1%7D%7B2%7D,同上。

这种方法较为简便也看起来很,适用于大部分此类题目,老师大多用这种解法。

3.根与根之间的关系

这种解法是本蒟蒻自己想到的,有计算快,不复杂的特点,但是需要更深的理解:

%5Cbecause%20y%3D%5Ccfrac%7B1%7D%7Bx%7D

%5Ctherefore%20x%3D%5Ccfrac%7B1%7D%7By%7D

代入2x%5E2-x-4%3D0得:

%5Ccfrac%7B2%7D%7By%5E2%7D-%5Ccfrac%7B1%7D%7By%7D-4%3D0

%5Cbecause%20y%20%5Cnot%20%3D%7B0%7D

%5Ctherefore可化简为2-y-4y%5E2%3D04y%5E2%2By-2%3D0

此种方法无需繁琐的计算,也适用于大部分题目,本人比较推荐。

小练习(结尾惊喜):

  1. 构造一个以x%5E2-x-3%3D0的两根的相反数为根的一元二次方程。

  2. 构造一个以5x%5E2-7x-2%3D0的两根的一半为根的一元二次方程。

  3. 构造一个以2x%5E2-x-3%3D0的两根的倒数的相反数为根的一元二次方程。

  4. 构造一个以x%5E2-7x-3%3D0的两根的相反数的一半为根的一元二次方程。

答案:

  1. x%5E2%2Bx-3%3D0

  2. 10x%5E2-7x-1%3D0

  3. 3x%5E2-x-2%3D0

  4. 4x%5E2%2B14x-3%3D0

在经过一系列刷题后,我们发现对于一个二元一次方程 ax%5E2%2Bbx%2Bc%3D0(a%5Cnot%20%3D%7B0%7D):

如果%5CDelta%20%5Cgeqslant%200,那么:

  • 以根的n倍为根的方程:an%5E2y%5E2%2Bbny%2Bc%3D0

  • 以根的倒数为根的方程:cy%5E2%2Bby%2Ba%3D0

  • 以根的相反数(其实就是-1倍)为根的方程:ay%5E2-by%2Bc%3D0

以此类推,在不同题目中组合应用即可。

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