内容正文:
第17章 一元二次方程及其应用
17.3 一元二次方程根的判别式
学习目标
1.理解并掌握一元二次方程根的判别式,能运用判别式,在不解方程的前提下判断一元二次方程根的情况.(重点、难点)
2.通过一元二次方程根的情况的探究过程,体会从特殊到一般、猜想及分类讨论的数学思想,提高观察、分析、归纳的能力.
知识回顾
1.一元二次方程的一般形式是什么?
2.一元二次方程的求根公式是什么?
ax2+bx+c=0 (a,b,c为常数,a≠0)
x=(a≠0,b²-4ac≥0)
知识讲解
回顾求根公式,想想方程ax2+bx+c=0(a≠0)有实数根的条件是什么?何时有两个相等的实数根?何时有两个不相等的实数根?
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)经过配方可以得到:
因为a≠0,所以4a²>0,这样由b²-4ac就可以确定是正数、零还是负数.
思考
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0).
(1)当b²-4ac>0时,>0,则 .
因此,方程有两个不相等的实数根:
x1=,x2=.
x1=x2=.
(3)当b²-4ac<0时,<0,则(x +)²<0.
而取任何实数都不能使(x +)²<0.因此,方程没有实数根.
(2)当b²-4ac=0时,=0,因此方程有两个相等的实数根:
以上三个结论反过来也是正确的.
一元二次方程根的判别式:
我们把b2-4ac叫作一元二次方程ax2+bx+c=0 (a≠0)根的判别式,通常用符号“Δ”来表示,即Δ=b2-4ac.
特别提醒:
(1)确定根的判别式时,需先将方程化为一般形式,确定a,b,c后再计算;
(2)使用一元二次方程根的判别式的前提是二次项系数不为0.
一般地,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),其中Δ=b2-4ac.
当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;
当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;
当Δ<0时,方程没有实数根.
总结
例 用根的判别式判别下列方程根的情况:
(1)5x²-3x-2=0; (2)25y²+4=20y; (3)2x²+x+1=0.
教材例题
解:(1)因为=(-3)²-4×5×(-2)=49>0,
所以原方程有两个不相等的实数根.
(2)原方程可变形为25y²-20y+4=0.
因为=(-20)²-4×25×4=0,
所以原方程有两个相等的实数根.
(3)因为=()²-4×2×1
=-5<0,
所以原方程没有实数根.
例 用根的判别式判别下列方程根的情况:
(1)2x²+x-4=0;
例题解读
解:a=2,b=1,c=-4.
因为=b²-4ac=1²-4×2×(-4)=33>0,
所以方程有两个不相等的实数根.
例 用根的判别式判别下列方程根的情况:
(2)4y²+9=12y;
例题解读
解:原方程化为一般形式,得4y²-12y+9=0.
a=4,b=-12,c=9.
因为=b²-4ac=(-12)²-4×4×9=0,
所以原方程有两个相等的实数根.
例 用根的判别式判别下列方程根的情况:
(3)5(t²+1)-6t=0.
例题解读
解:原方程化为一般形式,得5t²-6t+5=0.
a=5,b=-6,c=5.
因为=b²-4ac=(-6)²-4×5×5=-64<0,
所以原方程没有实数根.
1. 一元二次方程(x+1)(x-1)=2x+3的根的情况是( )
A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 只有一个实数根 D. 没有实数根
A
解析:由题意,知原方程可化为x²-2x-4=0.
由根的判别式,知b²-4ac=(-2)²-4×1×(-4)=20>0.
所以原方程有两个不相等的实数根.
随堂演练
2.对于任意实数k,关于x的方程x2-2(k+1)x-k2+2k-1=0的根的情况为( )
A. 有两个相等的实数根 B. 没有实数根
C. 有两个不等的实数根 D. 无法判断
C
解析:由根的判别式,知
b²-4ac=[2(k+1)]²-4×1×(-k2+2k-1)=8k²+8>0.
所以原方程有两个不相等的实数根.
3.关于x 的一元二次方程(m-2)x2+2x+1=0有实数根,则m的取值范围是( )
A. m≤3 B. m<3
C. m<3且m≠2 D. m≤3且m≠2
D
解析:由题意,知m-2≠0,即m≠2。
由根的判别式,知b²-4ac=2²-4×(m-2)×1=12-4m≥0.
解得m≤3.
所以可知m的取值范围是m≤3且m≠2.
课堂小结
根的判别式
Δ = b2 - 4ac
当Δ > 0 时,方程有两个不相等的实数根
当Δ < 0 时,方程没有实根
当Δ = 0 时,方程有两个相等的实根
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的情况.
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