初中数学中的维耶塔定理是什么?
法国数学家韦达首先发现了代数方程的根与系数之间的这种关系,所以人们把这种关系称为维耶塔定理。历史很有趣。这个定理是大卫在16世纪得出的,这个定理的证明依赖于代数的基本定理,但高斯是在1799年才第一次做出实质性的论证。
从代数学的基本定理可以推出,任何一元n次方程
在一个复杂的集合中必须有一个根。因此,方程的左端可以分解为复数范围内的线性因子的乘积:
其中是方程的根。维耶塔定理是通过比较两端的系数得到的。
维耶塔定理
AX2+BX+C=0
X1和X2是这个等式的两个追随者。
那么x1+x2 =-b/a。
X1*X2=C/A
维耶塔定理的应用技巧
在求解一元二次方程的整数根问题时,如果将维耶塔定理与分解公式αβ(α+β)+1 =(α1)(β1)相结合,求解往往新颖、巧妙、独特。例子如下。
例1给定p+q = 198,求方程x2+px+q = 0的整数根。
(' 94祖冲之杯数学邀请赛)
解法:设方程的两个整数根为x1和x2,设X1 ≤ X2。从维耶塔定理,我们可以得到。
x1+x2=-p,x1x2=q。
所以x 1x 2-(x 1+x2)= p+q = 198,
即x 1x 2-x 1-x2+1 = 199。
∴(x1-1)(x2-1)=199.
请注意,X1-1和X2-1都是整数。
解是x1 = 2,x2 = 200x1=-198,x2=0。
例2已知方程x2-(12-m) x+m-1 = 0的两个根都是正整数,求m的值.
解法:设方程的两个正整数根为x1和x2,设X1 ≤ X2。它是由维耶塔定理得到的。
x1+x2=12-m,x1x2=m-1。
所以x 1x 2+x 1+x2 = 11,
即(x 1+1)(x2+1)= 12。
∵x1和x2为正整数,
解是X1 = 1,X2 = 5;x1=2,x2=3。
所以有m = 6或者7。
例3:求数k使得方程kX2+(k+1) x+(k-1) = 0的根为整数。
解:如果k = 0,x = 1,即k = 0满足要求。
若k≠0,设二次方程的两个整数根为x1和x2,由维耶塔定理得到。
∴x1x2-x1-x2=2,
(x 1-1)(x2-1)= 3。
因为X1-1和X2-1都是整数,所以
例4:已知二次函数y =-x2+px+q的像与X轴相交于(α,0)和(β,0)两点,α > 1 > β。证明:P+q > 1。
(97年四川省初中数学竞赛)
证明:从题意可知,方程-x2+px+q = 0的两个根是α和β,由维耶塔定理得到。
α+β=p,αβ=-q。
所以p+q = α+β-α β,
=-(αβ-α-β+1)+1
=-(α-1)(β-1)+1 > 1(因为α > 1 > β)。