高中数学韦达定理公式
一元三次方程韦达定理及其应用

一元三次方程韦达定理及其应用刘海涛1ꎬ2(1.安徽省芜湖市第一中学ꎬ安徽芜湖241000ꎻ2.新青年数学教师工作室ꎬ安徽芜湖241000)摘㊀要:文章介绍了一元三次方程的韦达定理及其推导过程ꎬ并给出其在不同类型问题中的应用方法ꎬ以体现一元三次方程的重要性ꎬ最后给出笔者对于强基备考教学的思考.关键词:韦达定理ꎻ强基备考ꎻSOLO分类理论中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2024)04-0002-04收稿日期:2023-11-05作者简介:刘海涛(1988-)ꎬ男ꎬ安徽省滁州人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中数学教学研究.基金项目:安徽省芜湖市2022年度教育科学研究课题 基于SOLO理论的发展学生数学核心素养的实践研究 (项目编号:JK22019)㊀㊀在教学中笔者发现ꎬ在高中数学联赛或一些高校的强基考试中ꎬ经常会出现对一元三次方程的韦达定理的考查ꎬ甚至在一些省㊁市的高考模拟卷中也偶有考查.但是学生对此知识点知之甚少(该定理不属于高中教材内容)ꎬ少部分学生虽知道该定理却不会应用ꎬ导致普遍对涉及该定理的问题望而生畏㊁望而却步ꎬ从而被动放弃ꎬ实在可惜.笔者通过梳理近些年的相关考题ꎬ在介绍一元三次方程的韦达定理的基础上ꎬ从该定理在不同问题上的应用予以分类ꎬ整理成文ꎬ以供读者学习㊁交流之用ꎬ以期抛砖引玉[1].1定理的介绍若关于x的方程ax3+bx2+cx+d=0(aʂ0)有三个根x1ꎬx2ꎬx3ꎬ则三根满足:x1+x2+x3=-baꎬx1x2+x2x3+x3x1=caꎬx1x2x3=-da.证明㊀由a(x-x1)(x-x2)(x-x3)=a[x3-(x1+x2+x3)x2+(x1x2+x2x3+x3x1)x-x1x2x3]ꎬ得-a(x1+x2+x3)=bꎬa(x1x2+x2x3+x3x1)=cꎬ-ax1x2x3=dꎬ化简得证.说明㊀该定理是在复数域内ꎬ即三个根(x1ꎬx2ꎬx3)可为实数也可为虚数.2定理的应用2.1在三次方程中的直接应用例1㊀设aꎬbꎬc为方程x3-3x2-2x+1=0的三个实根ꎬ则1a4+1b4+1c4=.解析㊀由韦达定理得a+b+c=3ꎬab+bc+ca=-2ꎬabc=-1ꎬ则1a4+1b4+1c4=a4b4+b4c4+c4a4a4b4c4=a4b4+b4c4+c4a4=(a2b2+b2c2+c2a2)2-2(a4b2c2+a2b4c2+a2b2c4)=[(ab+bc+ca)2-2abc(a+b+c)]2-2a2b2c2[(a+b+c)2-2(ab+bc+ca)]=74.所以1a4+1b4+1c4=74.评注㊀该题为2022年清华大学TACA测试题ꎬ就是一元三次方程韦达定理的直接应用ꎬ如果考生熟悉定理ꎬ只要能够对目标式1a4+1b4+1c4进行合理配凑ꎬ即可轻松解题.2.2在函数问题中的应用2.2.1求函数的解析式例2㊀设αꎬβꎬγ为方程x3-x+1=0的三个实根ꎬ求一个三次项系数为1的三次函数f(x)ꎬ使方程f(x)=0的三根分别为1+α2ꎬ1+β2ꎬ1+γ2.解析㊀由韦达定理ꎬ得α+β+γ=0ꎬαβ+βγ+γα=-1ꎬαβγ=-1ꎬ则α2+β2+γ2=2ꎬ(αβ)2+(βγ)2+(γα)2=1.不妨设f(x)=x3+ax2+bx+cꎬ则a=-[(1+α2)+(1+β2)+(1+γ2)]=-5ꎬb=(1+α2)(1+β2)+(1+β2)(1+γ2)+(1+γ2)(1+α2)=8ꎬc=-(1+α2)(1+β2)(1+γ2)=-5.故f(x)=x3-5x2+8x-5.评注㊀该题为2021年天津大学强基考题ꎬ该题实为考查一元三次方程韦达定理的正向㊁逆向使用.2.2.2研究三次函数零点的关系例3㊀已知函数f(x)=x(x-3)2ꎬ若存在f(a)=f(b)=f(c)ꎬa<b<cꎬ则(㊀㊀).A.1<a<2㊀㊀㊀B.a+b+c=6C.a+b>2D.abcɪ(0ꎬ4)解析㊀求导得fᶄ(x)=3(x-1)(x-3).易知f(x)在(-ɕꎬ1)和(3ꎬ+ɕ)上单调递增ꎬ在(1ꎬ3)上单调递减ꎬ极小值f(3)=0ꎬ极大值f(1)=4.㊀设f(a)=f(b)=f(c)=kꎬ易知kɪ(0ꎬ4)ꎬaɪ(0ꎬ1)ꎬbɪ(1ꎬ3)ꎬ不难判断出函数f(x)在区间(0ꎬ3)上属于极值点左移ꎬ有a+b>2.由f(x)=k得方程x3-6x2+9x-k=0ꎬ其中aꎬb.c为该方程三个根.由韦达定理得a+b+c=6ꎬabc=kɪ(0ꎬ4).故选BCD.评注㊀该题为2023年深圳市一模考题的11题ꎬ网上有深圳市老师反映该题得分率较低ꎬ多数学生不知道如何判断BꎬD两选项的正确与否ꎬ少部分学生答对也是靠对函数图象的直观性做出的猜测.事实上ꎬ若考生考前了解过一元三次方程的韦达定理ꎬ则可较为快速㊁准确地解出该题.2.2.3求函数的最小值例4㊀实数aꎬb使得方程x3-ax2+bx-a=0有三个正实根ꎬ求2a3-3ab+3ab+1的最小值.解析㊀设方程x3-ax2+bx-a=0的三个正实根分别为αꎬβꎬγꎬ则α+β+γ=αβγ=aꎬαβ+βγ+γα=b.由三元均值不等式ꎬ得13(α+β+γ)ȡ3αβγ.则a3ȡ3aꎬ即aȡ33.由(α+β+γ)2ȡ3(αβ+βγ+γα)ꎬ得a2ȡ3b.于是2a3-3ab+3ab+1=a(2a2-3b)+3ab+1ȡa a2+3aa2/3+1=3aȡ93ꎬ当且仅当a=33b=9{时ꎬ即方程三根均为3时等号成立.故2a3-3ab+3ab+1的最小值为93.评注㊀该题为2020年第十届中国东南地区数学奥林匹克考试第1天的第1题.作为一项重大竞赛考题ꎬ该题的难度偏小ꎬ主要考查一元三次方程的韦达定理和两个三元不等式ꎬ是一个可以轻松 拿分 的数学竞赛考题.2.3在三角函数求值中的应用例5㊀求下列三式的值:(1)cos40ʎ+cos80ʎ+cosʎ160ʎꎻ(2)cos40ʎcos80ʎ+cos80ʎcos160ʎ+cos160ʎ cos40ʎꎻ(3)cos40ʎcos80ʎcos160ʎ.解析㊀观察三式的结构不难联想到一元三次方程韦达定理ꎬ故考虑构造一元三次方程ꎬ使cos40ʎꎬcos80ʎꎬcos160ʎ为该方程的三根ꎬ又注意到cos(3ˑ40ʎ)=cos(3ˑ80ʎ)=cos(3ˑ160ʎ)=-12ꎬ结合三倍角的余弦公式cos3θ=4cos3θ-3cosθꎬ得到方程4x3-3x+12=0的三根分别为cos40ʎꎬcos80ʎꎬcos160ʎ.于是得到(1)cos40ʎ+cos80ʎ+cos160ʎ=0ꎻ(2)cos40ʎcos80ʎ+cos80ʎcos160ʎ+cos160ʎ cos40ʎ=-34ꎻ(3)cos40ʎcos80ʎcos160ʎ=-18.评注㊀该题为华东师范大学出版社出版的«数学奥林匹克小丛书»上的一道题ꎬ解答该题的关键在于数系一元三次方程的韦达定理的三式结构特征ꎬ以及三倍角余弦公式.2.4在数论问题中的应用例6㊀已知aꎬbꎬcɪZꎬ且a+b+c=0ꎬ求证:2(a4+b4+c4)是一个完全平方数.证明㊀构造方程x3+mx2+nx+k=0(mꎬnꎬkɪZ)ꎬ其中aꎬbꎬc是该方程的三个整数根ꎬ由韦达定理得m=0ꎬn=ab+bc+caꎬk=-abc.由方程得a3=-(na+k)ꎬb3=-(nb+k)ꎬc3=-(nc+k).所以2(a4+b4+c4)=-2n(a2+b2+c2)-2k(a+b+c)=-2n[(a+b+c)2-2(ab+bc+ca)]=(2n)2ꎬ是一个完全平方数.评注㊀该题对高中数学竞赛生来说ꎬ是一道很平常的数论练习题ꎬ方法也有很多ꎬ但是利用一元三次方程(这里是整数域下的三次方程)的韦达定理解题ꎬ能起到事半功倍的效果ꎬ给人耳目一新的感觉[2].2.5在复数问题中的应用例7㊀已知三个复数aꎬbꎬc的模均为1ꎬ且a+b+c=1ꎬabc=1ꎬ求aꎬbꎬc.解析㊀由a+b+c=1ɪZꎬ得a-+b-+c-=1.又由题得aa-=bb-=cc-=1ꎬ则1a+1b+1c=a-+b-+c-=1.即ab+bc+caabc=1.所以ab+bc+ca=abc=1.由此可得aꎬbꎬc为方程x3-x2+x-1=0的三个根ꎬ因式分解方程可得(x-1)(x2+1)=0.故{aꎬbꎬc}={1ꎬiꎬ-i}.2.6在不等式问题中的应用例8㊀设aꎬbꎬc是实数ꎬ方程x3+ax2+bx+c=0有三个正根ꎬ证明:2a3+9cɤ7abꎬ并且等号成立当且仅当这3个正根相等.证明㊀设题中方程的三个正根分别为αꎬβꎬγꎬ由韦达定理ꎬ得α+β+γ=-aꎬαβ+βγ+γα=bꎬαβγ=-c.2a3+9c-7ab=-2(α+β+γ)3-9αβγ+7(α+β+γ)(αβ+βγ+γα)=(α+β+γ)[7(αβ+βγ+γα)-2(α+β+γ)2]-9αβγ=(α+β+γ)[3(αβ+βγ+γα)-2(α2+β2+γ2)]-9αβγ=(α2β+αβ2+β2γ+βγ2+γ2α+γα2)-2(α3+β3+γ3)=-(α3+β3-α2β-αβ2)-(β3+γ3-β2γ-βγ2)-(γ3+α3-γ2α-γα2)=-(α+β)(α-β)2-(β+γ)(β-γ)2-(γ+α)(γ-α)2ɤ0ꎬ当且仅当α=β=γ时取等号ꎬ故得证.评注㊀该题是2014年北京大学夏令营考题ꎬ利用韦达定理将2a3+9c-7ab转化为关于三正根αꎬβꎬγ的表达式ꎬ代数化简即可得证.2.7在立体几何中的应用例9㊀已知长方体的体积为1ꎬ长㊁宽㊁高之和为kꎬ表面积为2kꎬ求实数k的取值范围.解析㊀设该长方体的长㊁宽㊁高分别为aꎬbꎬcꎬ则a+b+c=kꎬab+bc+ca=kꎬabc=1ꎬ则可将aꎬbꎬc视作方程x3-kx2+kx-1=0的三根.又该方程可因式分解为(x-1)[x2-(k-1)x+1]=0ꎬ不妨设a=1ꎬ则bꎬc是方程x2-(k-1)x+1的两根.于是ә=(k-1)2-4ȡ0ꎬb+c=k-1>0ꎬbc=1>0ꎬìîíïïïï解得kȡ3.评注㊀题中三个条件恰好得到一元三次方程的韦达定理式的三个结构式ꎬ自然将长㊁宽㊁高作为一元三次方程的三根ꎬ借助三次方程解题.2.8在三角形中的应用例10㊀已知әABC的三边分别为aꎬbꎬcꎬ周长为2ꎬ求证:a2+b2+c2+2abc<2.证明㊀由题知a+b+c>2cꎬ易得0<c<1ꎬ同理0<aꎬb<1.不等式a2+b2+c2+2abc<2等价于a2+b2+c2+2abc<a+b+cꎬ化简得ab+bc+ca>1+abc.设f(x)=(x-a)(x-b)(x-c)ꎬ化简得f(x)=x3-2x2+(ab+bc+ca)x-abc.问题等价于证明f(1)>0.而由aꎬbꎬcɪ(0ꎬ1)ꎬ得证f(1)=(1-a)(1-b)(1-c)>0.评注㊀对于ab+bc+ca>1+abc的证明ꎬ解法多样ꎬ但是利用一元三次方程的韦达定理解题却是最简便的.3结束语一元三次方程的韦达定理虽没有出现在教材中ꎬ也不属于高中数学的知识点ꎬ但是通过文中的推导ꎬ我们不难发现ꎬ对于高中生而言该定理的理解完全不成问题ꎬ可以作为一种新定义题来命制题目ꎬ来考查学生的逻辑推理㊁数学运算等数学能力.基于此ꎬ笔者认为ꎬ在日常的教学中ꎬ广大一线教师可以考虑介绍一些介于高中与大学之间的数学知识ꎬ尤其是从数学逻辑推理的角度予以介绍ꎬ并给出证明过程ꎬ并辅之适量的习题以供训练ꎬ这样ꎬ学生的数学思维能力和知识储备都将得到大幅提升ꎬ高考中的优势自然明显ꎬ将来的数学学习也必将顺利.在介绍教材之外的知识点时ꎬ更重要的是让学生亲历知识的生成过程ꎬ知道概念的由来㊁定理的具体推导ꎬ从而掌握其中蕴含的数学思想方法[3]ꎬ这样ꎬ在遇到一道陌生问题时ꎬ学生才具有分析问题㊁解决问题的能力ꎬ考试自然能取得理想的成绩[4].参考文献:[1]刘海涛.例谈 定比点差法 在解析几何问题中的应用[J].中学数学研究(华南师范大学版)ꎬ2021(07):25-27.[2]刘海涛.例析构造对偶式在解题中的应用[J].数理化学习(高中版)ꎬ2021(04):14-17.[3]刘海涛.类比知识的抽象过程ꎬ寻找解题的最佳途径[J].中小学数学(高中版)ꎬ2022(03):51-54.[4]刘海涛.例析与高斯函数有关问题的常考题型与备考建议[J].数理化解题研究ꎬ2023(01):27-31.[责任编辑:李㊀璟]。
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人教版高中数学必修1至必修5公式

必修二:
直线与方程
1)直线的倾斜角
3
人教版高中数学必修一至必修五公式(必会)
定义:x 轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。特别地,当直线与 x 轴平行或重合时,我们规定它的倾
斜角为 0 度。因此,倾斜角的取值范围是 0°≤α<180°
(2)直线的斜率
①定义:倾斜角不是 90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。直线的斜率常用 k 表示。即 k tan 。斜
log a m n log am b n
n log a m
n m
log a
b
(a、b、m
0,n
R, 且a
1)
,
log a
b
log c log c
b a
(a、b、c
0, 且a、c
1)
(换底公式)
函数图像(必须熟)
表1
y ax a 0, a 1
指数函数
定义域 值域
xR
y 0,
对数数函数 y log a x a 0, a 1
○1 在任一直线上任取一点,再转化为点到直线的距离进行求解。
d C1 C2 ( A、B都相等)
○2 设直线 l1 Ax By C1 0, l2 Ax By C2 ; 则两点间的距离为
A2 B2
二、圆的方程
1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径。
(a b c)2 a 2 b2 c 2 2ab 2bc 2ac ; (a b c)2 a 2 b2 c 2 2ab 2bc 2ac (a b c)2 a 2 b2 c 2 2ab 2bc 2ac ; (a b c)2 a 2 b2 c 2 2ab 2bc 2ac
魅力无穷的韦达定理——巧用韦达定理解决高中数学的实际问题

魅力无穷的韦达定理——巧用韦达定理解决高中数学的实际问题湖北省竹溪县第一高级中学442300韦达定理是法国数学家韦达最早发现的关于代数方程的根与系数之间的一种关系。
中学阶段,我们学一元二次方程中根和系数关系的重要定理。
它第一次出现在人教版九年级数学上册二十一章——《2.4一元二次方程的根与系数的关系》一节中,为选学内容。
在实数范围内应用韦达定理,必须注意判别式0,a0这两个隐含条件是否成立。
但纵观高中阶段的考试考卷,不难发现,关于韦达定理的题目屡屡出现,包括代数和平面解析几何两个方面,而且我们认识到巧用韦达定理解题的强大作用,也体会到韦达定理的巧妙之处。
下面从两个方面介绍巧用韦达定理解决高中数学的实际问题。
一、在代数方面的应用韦达定理用得最多的就是已知一元二次方程,求根之间的关系;或者由根之间的关系,构建一元二次方程,据此解题。
在高中阶段,用的地方很多,下面从数列、三角函数、解三角形和有关证明几个方面进行说明。
1.已知一元二次方程,求根(或根之间的关系)。
例1:等比数列a n中,a1和a12是方程2x25x10的两个根,求a4.a9的值。
剖析:由于等差数列的性质和等差数列的性质在与形式上正好与韦达定理有相似之处,故有的题会与之结合,这也体现了该定理在解答数列相关题时的巧妙之处。
2.已知一元二次方程的两根,构建一元二次方程。
剖剖析:次题展示了韦达定理在解三角函数中的应用。
此处sin cos与sin.cos也与韦达定理在形式上一致,故可以把它们看做整体构建为一个一元二次方程,便于求解。
在两角和差的正切公式处,tan tan和tan tan也满足韦达定理的形式,所以此处也可以将两者巧妙地结合在一起考查。
剖析:因余弦定理含有两边平方和的关系,将余弦定理转换后与韦达定理有联系之处,这就启发我们构建关于未知数的一元二次方程,从而求得a、b、c的值。
此题展示了韦达定理在解三角形时,与余弦定理的巧妙结合。
剖析:该题证明过程中,也巧妙的运用了构建一元二次方程的方法,结合判别式来进行求解证明。
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第一章 三角函数一.正弦定理:2(sin sin sin a b cR R A B C===为三角形外接圆半径) 变形:2sin (sin )22sin (sin )22sin (sin )2a a R A A R b b R B B R c c R C C R ⎧==⎪⎪⎪==⎨⎪⎪==⎪⎩推论:::sin :sin :sin a b c A B C =二.余弦定理:三.三角形面积公式:111sin sin sin ,222ABC S bc A ac B ab C ∆===第二章 数列一.等差数列: 1.定义:a n+1-a n =d (常数)2.通项公式:()d n a a n ∙-+=11或()d m n a a m n ∙-+=3.求和公式:()()d n n n n a a a S n n 21211-+=+=4.重要性质(1)a a a a q p n m q p n m +=+⇒+=+(2) m,2m,32m m m S S S S S --仍成等差数列二.等比数列:1.定义:)0(1≠=+q q a a nn 2.通项公式:q a a n n 11-∙=或q a a mn m n -∙=3.求和公式: )(1q ,1==na S n )(1q 11)1(11≠--=--=qqa a q q a S n n n2222222222cos 2cos 2cos a b c bc Ab ac ac B c a b ab C =+-=+-=+-222222222cos 2cos 2cos 2b c a A bca cb B aca b c C ab+-=+-=+-=4.重要性质(1)a a a a q p n m q p n m =⇒+=+(2)()m,2m,32q 1m m m m S S S S S --≠-仍成等比数列或为奇数三.数列求和方法总结:1.等差等比数列求和可采用求和公式(公式法).2.非等差等比数列可考虑(分组求和法) ,(错位相减法)等转化为等差或等比数列再求和, 若不能转化为等差或等比数列则采用(拆项相消法)求和.注意(1):若数列的通项可分成两项之和(或三项之和)则可用(分组求和法)。
韦达定理与牛顿等幂和公式

( x xn ) x n 1 x n1 2 x n2
(1)n n
那么 f ( xi ) 0 , x k n f ( xi ) 0 ,
x
i 1
n
nk i
f ( xi ) 0 即证
n k i
对于 2 k n ,先计算 Sk j , Sk j
Sk 1Sk 1 2 Sk 2 Sk 1Sk 1 2 Sk 2
证明:当 k n ,构造
(1)k k k 0 (1)n Sk n n 0
( k n) ( k n)
f ( x) ( x x1 )( x x2 )
x1 x2 2a3 27c 9ab ,求 的最大值 3 2
在学习了 2,3 次方程的韦达定理后一个自然的问题是对于 n 次方程,有没有韦达定理,答案 是有,在介绍一般的韦达定理之前,我们先介绍轮换对称多项式: 轮换对称多项式可以理解成
( x x ) 展开后的多项式 f
i 1 i n 1 i 0
(xik x 1 i2
xi j xi1 xik2
为简便,我们记前一个求和号为 (k ,1,1,
j个
,1) ,后一个求和号为 (k 1,1,1,
j 1个
,1)
当 k 1 , S1 j ( j 1)
1i0 i1 i2 i j n
xi0 xi1 xi2 xi1 xi2
韦达定理与牛顿等幂和公式
1、韦达(Vieta)定理 韦达定理十分常用,我们先从最简单的二次方程的韦达定理开始: 二次方程 ax bx c 0 若有两根 x1 , x2 ,那么必然可以写成 a( x x1 )( x x2 ) 0
韦达定理.初高中数学衔接

韦达定理(1课时)知识要点:若实系数一元二次方程20ax bx c ++=的两个实根为12,x x ,则根与系数有如下关系: 1212b x x a c x x a ìïï+=-ïïíïï?ïïïî,也称韦达定理。
注意:满足以上关系的前提是一元二次方程20ax bx c ++=有实数解,即0D >例题1. 若方程20x ax b --=的两个解是2和3,则不等式012>--ax bx 的解是_____.2. 设12,x x 是方程2210x x --=的两个根,且12x x >求(1)12x x + (2)12x x ×(3)12x x - (4)2212x x +(5)2212x x - (5) 3312x x - (7) 3312x x +3.设12,x x 是方程210x ax -+=的两个根,若22123x x +>,求实数a 的取值范围.4.已知12,x x 是方程22(2)40x a x a ++-+=的两根,求实数a 的范围;(1)若两根都大于0, 求实数a 的范围;(2)若两根都小于0,求实数a 的范围;(3)若两根一正一负,求实数a 的范围.变式:将以上题目中条件由“两根都大于0”改为“两根都大于1”,做法有变化吗?练习:1.方程250ax x b ++=的两解是13和12,那么a = ,b = . 2. 设12,x x 是方程2310x x --=的两个根,且12x x >求(1)12x x + (2)12x x ×(3)12x x - (4)2212x x +(5)2212x x - (5) 3312x x - (7) 3312x x +3. 设12,x x 是方程20x x a -+=的两个正根,若2212+>x x a ,求实数a 的取值范围. 4. 已知12,x x 是方程22(1)10x a x a -+-+=的两根,求实数a 的范围;(1)若两根都大于0, 求实数a 的范围;(2)若两根都小于0,求实数a 的范围;(3)若两根一正一负,求实数a 的范围.。
韦达定理

解:
。
1 1 x1 x2
(2) x12+x22
2 3 3
(3) |x1-x2|
由韦达定理知 x1+x2=
(1)
1 x 1 1 x 2
2 3
, x1 · 2= -3 x
2 9
x1 x2 = = x1 x2
=
∵x12+x22 = (x1+x2)2 -2x1x2 =(- 2 )2 -2×(-3)=
(1) x1 = 3, x2 = -6
解: 由韦达定理,得
(2) x1 = 7 , x2 = 7
q p x1+x2= , x1 · 2= x 3 3
q=3 x1 · 2 x
∴p= -3(x1+x2)
(1) p= 9
(2) p= 0
q= -54
q= -21
二、韦达定理的应用
例1: 已知3x2+2x-9=0的两根是x1 , x2
2 1 2
k 1 1或 2或 4 k 0
( x1 x2 )2 ( x1 x2 ) 2 x1 x2 4 2 x1 x2 x1 x2 12 4 4 k 1 k 1 4k
2
k 1 1或 2或 4 k 1或 3或 5
韦达(1540-1603)
初高中衔接之
韦达定理
回顾: 一元二次方程 ax2+bx+c=0 (a≠0) 的求根公式:
x1,2=
2 4ac b b 2a
解下列方程并完成填空: (1)x2-7x+12=0 (2)x2+3x-4=0 (3) 2x2+3x-2=0 两根 两根和 两根积 x 1x 2 x1+x2 12 7
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高中数学韦达定理公式
高中数学韦达定理公式
韦达定理说明了一元二次方程中根和系数之间的关系。
下面是小编为大家带来的高中数学韦达定理公式,欢迎阅读。
韦达定理公式:
一元二次方程ax^2+bx+c (a不为0)中
设两个根为x和y
则x+y=-b/a
xy=c/a
韦达定理在更高次方程中也是可以使用的。
一般的,对一个n次方程∑AiX^i=0
它的根记作X1,X2 (X)
我们有
∑Xi=(-1)^1*A(n-1)/A(n)
∑XiXj=(-1)^2*A(n-2)/A(n)
…
∏Xi=(-1)^n*A(0)/A(n)
其中∑是求和,∏是求积。
如果一元二次方程在复数集中的根是,那么
法国数学家韦达最早发现代数方程的.根与系数之间有这种关系,因此,人们把这个关系称为韦达定理。
历史是有趣的,韦达的16世纪就得出这个定理,证明这个定理要依靠代数基本定理,而代数基本定
理却是在1799年才由高斯作出第一个实质性的论性。
由代数基本定理可推得:任何一元 n 次方程
在复数集中必有根。
因此,该方程的左端可以在复数范围内分解成一次因式的乘积:
其中是该方程的个根。
两端比较系数即得韦达定理。
韦达定理在方程论中有着广泛的应用。
定理的证明
设x_1,x_2是一元二次方程ax^2+bx+c=0的两个解,且不妨令x_1 ge x_2。
根据求根公式,有
x_1=frac{-b + sqrt {b^2-4ac}},x_2=frac{-b - sqrt {b^2-4ac}} 所以
x_1+x_2=frac{-b + sqrt {b^2-4ac} + left (-b ight) - sqrt {b^2-4ac}} =-frac,
x_1x_2=frac{ left (-b + sqrt {b^2-4ac} ight) left (-b - sqrt {b^2-4ac} ight)}{left (2a ight)^2} =frac。