题目内容

【题目】 在平面直角坐标系中,借助直角三角板可以找到一元二次方程的实数根.比如对于方程,操作步骤是:

第一步:根据方程的系数特征,确定一对固定点;

第二步:在坐标平面中移动一个直角三角板,使一条直角边恒过点,另一条直角边恒过点;

第三步:在移动过程中,当三角板的直角顶点落在轴上点处时,点的横坐标即为该方程的一个实数根(如图1);

第四步:调整三角板直角顶点的位置,当它落在轴上另—点处时,点的横坐标即为该方程的另一个实数根.

(1)在图2中,按照“第四步”的操作方法作出点(请保留作出点时直角三角板两条直角边的痕迹);

(2)结合图1,请证明“第三步”操作得到的就是方程的一个实数根;

(3)上述操作的关键是确定两个固定点的位置,若要以此方法找到一元二次方程的实数根,请你直接写出一对固定点的坐标;

(4)实际上,(3)中的固定点有无数对,一般地,当与之间满足怎样的关系时,点就是符合要求的—对固定点?

【答案】(1)作图见解析(2)证明见解析(3)A(0,1),B(-,)或A(0,),B(-,c)等(4)m1+m2=-,m1m2+n1n2=.

【解析】

试题分析:(1)根据题目中给的操作步骤操作即可得出图2中的图.

(2)在图1中,过点B作BD⊥x轴,交x轴于点D.依题意可证△AOC∽△CDB.然后根据相似三角形对应边的比相等列出式子,化简后为m2-5m+2=0,从而得证。

(3)将方程ax2+bx+c=0(a≠0)可化为x2+x+=0.模仿研究小组作法即可得答案。

(4)以图3为例:P(m1,n1)Q(m2,n2),设方程的根为x,根据三角形相似可得..化简后为x2-(m1+m2)x+m1m2+n1n2=0.又x2+x+=0.再依据相对应的系数相等即可求出。

试题解析:(1)解:如图2所示:

(2)证明:在图1中,过点B作BD⊥x轴,交x轴于点D.

根据题意可证△AOC∽△CDB.

∴.

∴.

∴m(5-m)=2.

∴m2-5m+2=0.

∴m是方程x2-5x+2=0的实数根.

(3)解:方程ax2+bx+c=0(a≠0)可化为

x2+x+=0.

模仿研究小组作法可得:A(0,1),B(-,)或A(0,),B(-,c)等.

(4)解:以图3为例:P(m1,n1)Q(m2,n2),

设方程的根为x,根据三角形相似可得.

上式可化为x2-(m1+m2)x+m1m2+n1n2=0.

又ax2+bx+c=0,

即x2+x+=0.

比较系数可得:m1+m2=-.

m1m2+n1n2=.

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