Теорема Виета и её применение

Разделы: Математика


Цель:

  • Обобщить и закрепить навыки решения квадратных уравнений ах2 + вх + с = 0, в которых а + в + с = 0; продолжить развивать навыки устного решения таких уравнений.
  • Способствовать выработке у школьников желания и потребности обощения изучаемых фактов: развивать самостоятельность и творчество.
  • Обеспечить закрепление теоремы на интересных примерах.

Оборудование:

  • Кодоскоп
  • Карточки тесты
  • Карточки с индивидуальными заданиями для учащихся
  • Сигнальные карточки.

Ход урока

I Повторение пройденного материала

1) Устная работа через кодоскоп с применением сигнальных карточек. Если ученик готов отвечать, то зеленая, нет – красная. Согласен с ответом – зеленая, не согласен – красная.

А) 5х2 – 7х + 2 = 0 [т.к. а + в + с = 0, то х1 = 1, х2 = ]
Б) х2 – 12х + 35 = 0 [по обратной теореме Виета х1 = 7, х2 = 5]
В) 313х2 + 326х + 13 = 0 [а – в + с = 0, то х1 = –1, х2 = –]
Г) 4х2 + 12х + 5 = 0 [метод переброски х1 = –, х2 = –]
Д) Составьте квадратное уравнение, если известны его корни:
х1 = 5, х2 = –6 [ х2 + х –30 = 0]
х1 = 2, х2 = [ х2 – (2 – ) х + 2 = 0]

Доказательство теоремы Виета и свойств числовых коэффициентов уравнения.

Теорема Виета.

Сумма корней квадратного уравнения равна коэффициенту при х, взятому с противоположным знаком и деленному на коэффициент при х2; произведение корней этого уравнения равно свободному члену деленному на коэффициент при х2.

х1 + х2 = –

х1х2 = .

Доказательство.

Т.к. квадратное уравнение ах2 + вх + с = 0 имеет корни х1 и х2, то справедливо тождество ах2 + вх + с = а(х – х1)(х – х2).

Раскроем скобки в правой части этого тождества:

х2 + х – х2х + х1х2,

отсюда следует, что х1 + х2 = – и х1* х2 = . Что и требовалось доказать.

Обратная теорема Виета.

Если выполняются равенства х1 + х2 = – и х1х2 = , то числа х1 и х2 являются корнями уравнения ах2 + вх + с = 0.

Свойства коэффициентов 1.

Пусть дано квадратное уравнение ах2 + вх + с = 0, где а0. Если а + в + с = 0, то х1 = 1, х2 = .

Доказательство.

ах2 + вх + с = 0, а0

Разделим обе части уравнения на а0, получим приведенное квадратное уравнение х2 + .

Согласно теореме Виета х1 + х2 = –
х1
По условию а + в + с = 0, откуда в = – а – с. Значит х1 + х2 = – = 1 +
х1* х2 = 1 *

Получим х1 = 1, х2 = .

Свойство коэффициентов 2.

Если в квадратном уравнении ах2 + вх + с = 0 а – в + с = 0, то х1 = – 1, х2 = – .

Доказывается аналогично.

В итоге на доске открывается таблица:

Связь между корнями и коэффициентами квадратного уравнения.

Уравнение Условие Заключение Пример
ах2 + вх + с = 0 х1 и х2 х1 + х2 = – , х1 * х2 = х1 = 7 + ; х2 = 2 –

х1 + х2 = 9; х1х2 = 11 – 5

ах2 + вх + с = 0 х1 + х2 = – , х1 * х2 = х1 и х2 корни х2 + 5х + 6 = 0

х1 = – 2, х2 = – 3

ах2 + вх + с = 0 а + в + с = 0 х1 = 1, х1 = 1998х2 – 907х – 1091 = 0

х1 = 1, х2 =

ах2 + вх + с = 0 а – в + с = 0 х1 = – 1, х1 = – 127х2 + 250х + 123 = 0

х1 = – 1, х1 = –

ах2 + вх + с = 0 а2х2 + авх + ас = 0

у2 + в1у + с1 = 0

у1, у2

х1 =

х2 =

2 + 12х + 5 = 0

у2 + 12у + 20 = 0

х1 = – , х2 = – ;

у1 = – 2, у2 = – 10.

Вывод:

По праву достойна в стихах быть воспета
О свойствах корней теорема Виета.
Что лучше скажи постоянства такого:
Умножишь ты корни – и дробь уж готова?!
В числителе с, в знаменателе а,
А сумма корней тоже дроби равна.
Хоть с минусом дробь, что за беда!
В числителе в, в знаменателе а.

II. Решение интересных заданий с применением теоремы Виета. Классу задается на дом подобрать по три интересных задания. Самые интересные решаются на уроке. №1 и №2 решаются на доске одновременно. №1 решается с полным комментированием, класс работает с учеником, который решает №1. №2 ученик рассказывает основные моменты.

1. Найдите сумму квадратов всех корней уравнения х2 – 3e х? + 1 = 0.

Решение.

img2.gif (90 bytes) х2 + 3х + 1 = 0; х1 + х2 = – 3; х1 * х2 = 1;
х2 – 3х + 1 = 0; х3 + х4 = 3; х1 * х2 = 1;

х + х + х + х = (х1 + х2)2 – 2х1х2 + (х3х4)2 – 2х3х4 = 9 – 2 + 9 – 2 = 14.

2. Пусть х1 и х2 – корни уравнения 2х2 – 7х + 1 = 0. Составьте квадратное уравнение, корнями которого являются числа и .

Решение.

По теореме Виета х1 + х2 = 3,5; х1 * х2 = 0,5

Для составления квадратного уравнения с заданными корнями и воспользуемся теоремой, обратной теореме Виета, для этого необходимо найти их сумму и произведение:

+ = = = = 150,5

= = = 2.

Искомое уравнение имеет вид

х2 + 150,5 + 2 = 0 или 2х2 – 301х + 4 = 0.

3. Корни уравнения х2 – вх – в = 0 таковы, что х + х + хх = 7,5.

Решение.

х1 + х2 = b;

х1 * х2 = – b;

х + х = (х)(( х) – 3х) + х = b(b + 3b) – b3 = b3 + 3b2 – b3 = 3b2 = 75.

3b2 = 75

b2 = 25

b1 = 5, b2 = – 5.

4. Пусть х1и х2 корни уравнения 3х2 + 14х – 4 = 0.

Установите, больше или меньше единицы значение дроби

.

Решение.

х1 + х2 = – ;

х1 * х2 = – ;

5. Для каких значений а разность корней уравнения 2х2 – (а + 1)х + а + 3 = 0 равна единице?

Решение.

х1 – х2 = 1 = > х1 = 1 + х2

х1 + х2 = = > 1 + х1 + х2 =

х1 * х2 = = > 2х2 + 1 = = > х2 = .

х1 = 1 +

х1 =

= ;

(а + 3)(а – 1) = 8а + 24

а2 + 3а – а – 3 – 8а – 24 = 0

а2 – 6а – 27 = 0

а1 = -3

а2 = 9.

Ответ: а1 = -3, а2 = 9.

III. Тест – самостоятельная по карточкам.

Вариант I.

Установите верный ответ из числа предложенных А), Б), В), Г).

Решите уравнение:

х2 + (

А) 2; ;

Б) --;

В); ;

Г) нет правильных ответов.

Не решая квадратного уравнения 3х2-х-11 = 0, составьте квадратное уравнение, корнями которого являются числа и .

А) х2-

Б) х2-

В) х2 +

Г) х2 +

Вариант II.

Установите верный ответ из числа предложенных А), Б), В), Г).

1) Решите уравнение:

х2-(

А) 5; ;

Б) --;

В) -; ;

Г) ; .

Не решая квадратного уравнения 2х2-5х-4 = 0, составьте квадратное уравнение, корнями которого являются числа и .

А) х2-

Б) х2-

В) х2 +

Г) х2 +

Проверка ответов через кодоскоп. Учащиеся меняются листочками с ответами, проверяют решение соседа и ставят оценку.

IV. Домашнее задание

Поменяться карточками с творческими заданиями.

VI. Итог урока