内容正文:
第2章 一元二次方程
2.3 一元二次方程根的判别式
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学习目标
1.理解一元二次方程根的判别式的作用,会用判别式判断一元二次方程是否有实数根和两个实根是否相等. (重点)
2.经历对判别式符号的讨论,体会分类讨论思想.
新知导入
解下列方程,想想一元二次方程的根有哪几种情况?
(1)x²+4x-21=0;
(2)x²-6x+9=0;
(3)x²-3x+5=0.
一元二次方程的根有3种情况:方程有两个不相等的实数根,如方程(1);方程有两个相等的实数根,如方程(2);方程没有实数根,如方程(3).
我们在运用公式法求解一元二次方程ax²+bx+c=0
(a≠0)时,总是要求b²-4ac≥0.这是为什么?
将方程ax²+bx+c=0(a≠0)配方后得到
由于a≠0 ,所以4a²>0,因此我们不难发现:
(1)当b²-4ac>0时,
由于正数有两个平方根,所以原方程的根为
此时,原方程有两个不相等的实数根.
(2)当b²-4ac=0时,
由于0的平方根是0,所以原方程的根为
此时,原方程有两个相等的实数根.
(3)当b²-4ac<0时,
由于负数在实数范围内没有平方根是0,所以原方程没有实数根.
因此,若方程要有实数根,则b²-4ac必须为非负数.
说明:关于b²-4ac<0时方程根的情况,我们将在高中阶段学习.
我们把b²-4ac叫作一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,记作“∆”,即∆=b²-4ac.
综上可知,我们不难发现一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)的根的情况可由∆=b²-4ac来判断:
知识讲解
知识点1 一元二次方程根的判别式
当∆>0时,原方程有两个不相等的实数根,其根为
当∆0时,原方程有两个相等的实数根,其根为
当∆<0时,原方程没有实数根.
例1: 不解方程,利用判别式判断下列方程根的情况:
(1)3x²+4x-3=0; (2)4x²=12x-9;
(3)7y=5(y²+1).
解: (1)因为∆=b²-4ac=4²-4×3×(-3)
=16+36=52>0,
所以原方程有两个不相等的实数根.
(2)4x²=12x-9;
将原方程化为一般式,得
4x²-12x+9=0.
因为 ∆=b²-4ac=(-12)²-4×4×9
=144-144=0,
所以原方程有两个相等的实数根.
要先将方程化成一般形式,才能确定a,b,c的值.
(3)7y=5(y²+1).
将原方程化为一般式,得
5y²-7y+5=0.
因为 ∆=b²-4ac=(-7)²-4×5×5=49-100=-51<0,
所以原方程没有实数根.
知识点2 一元二次方程根的判别式的应用
例2:已知一元二次方程 x2 + x = 1,下列判断正确的是( )
A.该方程有两个相等的实数根
B.该方程有两个不相等的实数根
C.该方程无实数根
D.该方程根的情况不确定
解析:原方程变形为 x2 + x - 1 = 0.
∵Δ = b2 - 4ac = 1 - 4×1×(-1) = 5>0,
∴该方程有两个不相等的实数根,故选 B.
B
归纳总结
判断一元二次方程根的情况的方法:
利用根的判别式判断一元二次方程根的情况时,要先把方程转化为一般形式 ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0).
Δ = b2 - 4ac > 0 时,方程有两个不相等的实数根.
Δ = b2 - 4ac = 0 时,方程有两个相等的实数根.
Δ = b2 - 4ac < 0 时,方程无实数根.
例3: 若关于 x 的一元二次方程 kx2 - 2x - 1 = 0 有两个不相等的实数根,则 k 的取值范围是( )
A. k > -1 B. k > -1 且 k ≠ 0
C. k < 1 D. k < 1 且 k ≠ 0
解析:由根的判别式知,方程有两个不相等的实数根,则 Δ = b2 - 4ac > 0,同时要求二次项系数不为 0,即 ,k ≠ 0.解得 k > -1 且 k ≠ 0,故选 B.
B
例4: 不解方程,利用判别式判断下列方程根的情况:
的符号与一元二次方程根的情况的关系
两个不相等实数根
两个相等实数根
没有实数根
两个实数根
的符号
根的情况
> 0
= 0
< 0
≥ 0
注意
(1)应用根的判别式时必须先将一元二次方程化成一般式,然后确定a,b,c的值;
(2)此判别式只适用于一元二次方程,当无法判断方程是不是一元二次方程时,应对方程进行分类讨论;
(3)当b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根,不能说成方程有一个实数根
随 堂 小 测
1.关于x的一元二次方程3x2-6x+m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是( )
A.m<3 B.m≤3 C.m>3 D.m≥3
A
2.关于x的一元二次方程x2-2x+k=0有两个相等的实数根,则k的值为( )
A.1 B.-1 C.2 D.-2
A
3.一元二次方程2x2-x+1=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.没有实数根
D.无法判断
C
4. 若关于x的一元二次方程x2-2x+kb+1=0有两个不相等的实数根,则一次函数y=kx+b的大致图象可能是( )
B
5.若|b-1|+=0,且一元二次方程kx2+ax+b=0有实数根,则k的取值范围是 .
k≤4且k≠0
6.不解方程,判别下列方程根的情况:
(1)3x2-5x-1=0;(2)x2-8x+16=0;(3)2x2+3x+4=0.
解:(1)Δ>0,x1≠x2;
(2)Δ=0,x1=x2;
(3)Δ<0,无解.
7.已知关于x的方程2x2+kx-1=0.
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)若方程的一个根是-1,求另一个根及k的值.
解:(1) Δ=k2+8>0;
(2) k=1,x=.
小结
一元二次方程
根的判别式
ax2+bx+c=0(a≠0)
根的判别式=b2-4ac
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题.
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