内容正文:
17.3 一元二次方程根的判别式
第十七章 一元二次方程
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学习目标
1.理解并掌握一元二次方程根的判别式的概念;
2.会用判别式判断一元二次方程的根的情况;
3.根据一元二次方程的根的情况确定字母的取值范围. (重、难点)
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一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)
求根公式:
(1)当b2-4ac>0时,
是正实数,
因此,方程有两个不相等的实数根:
(2)当b2-4ac=0时,
=0,
因此,方程有两个相等的实数根:
导 学
(3)当b2-4ac<0时, 在实数范围内没有意义,
因此,方程没有实数根.
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交流 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?
我们知道,一元二次方程ax2 + bx + c = 0(a ≠ 0)通过配方可以得到:
因为 a ≠ 0,所以
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回顾:用配方法解方程 ax2 + bx +c = 0 (a ≠ 0).
解:二次项系数化为 1,得 x2 + x + = 0.
配方,得 x2 + x + ( )2 = ( )2 - .
即 (x + )2 =
问题1:接下来能直接开平方吗?
一元二次方程根的判别式
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问题2:什么情况下可以直接开平方?什么情况下不能直接开?
我们知道,(x + )2≥0,4a2>0.
当 b2–4ac>0 时,x1 = ,x2 =
当 b2–4ac = 0 时,x1 = x2 =
当 b2–4ac<0 时,不能开方(负数没有平方根),
所以此时原方程没有实数根.
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(1)当 b2 – 4ac > 0 时, >0,则
因此,方程有两个不相等的实数根:
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(2)当 b2 – 4ac = 0 时, =0.
因此,方程有两个相等的实数根:
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(3)当 b2 – 4ac < 0 时, <0,则
因此,方程没有实数根.
而x取不到任何实数都不能使 <0.
<0.
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温故知新
解:(1)(2x+1)2=25
2x+1=±5
2x+1=5或2x+1=-5
∴原方程的根为x1=2,x2=﹣3
1.用适当的方法解下列方程
(1)(2x+1)2﹣25=0
(2)(x+1)(x+2)=0
(2)原方程可变形为
x2+3x+2=0
(x+1)(x+2)=0
x+1=0或x+2=0
∴原方程的根为x1=-1,x2=-2
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互学
知识点一:一元二次方程根的判别式
1.不解方程,判断下列方程的根的情况.
(1)3x2+4x-2=0;(2)4x2=12x-9; (3) 7y=5(y2+1).
解:(1)∵∆=42-4×3×(-2)=40>0.
∴方程有两个不相等的实数根.
(3)原方程可变形为:5y2-7y+5=0,
∵∆=(-7)2-4×5×5=-51<0.
∴方程无实数根.
(2)原方程可变形为:4x2-12x+9=0,
∵∆=(-12)2-4×4×9=0.
∴方程有两个相等的实数根.
步骤:1.化为一般式,确定a、b、c的值.
2.计算 的值,确定 的符号.
3,判别根的情况,得出结论.
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两个不相等的实数根
两个相等的实数根
没有实数根
判别式的情况
根的情况
我们把 b2 - 4ac 叫作一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 根的判别式,通常用符号“Δ”表示,即 Δ = b2 - 4ac.
Δ > 0
Δ = 0
Δ < 0
知识要点
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3. 判别根的情况,得出结论。
1. 化为一般式,确定 a,b,c 的值;
根的判别式应用方法
2. 计算 Δ 的值,确定 Δ 的符号;
知识要点
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可见,一元二次方程ax2 + bx + c = 0(a ≠ 0)根的情况由b2 – 4ac来确定.我们把 b2 – 4ac 叫做一元二次方程 ax2+ bx + c = 0(a ≠ 0)根的判别式. 通常用符号“Δ”来表示,即Δ= b2 – 4ac .
一般地,一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0),
当 Δ > 0 时,有两个不相等的实数根;
当 Δ = 0 时,有两个相等的实数根;
当 Δ < 0 时,没有实数根.
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利用根的判别式判别一元二次方程根的情况的步骤:
(1)把所给的一元二次方程化为一般形式;
(2)确定 a, b, c 的值;
(3) 计算 b2-4ac的值;
(4) 根据 b2-4ac 的值与 0 的大小关系判别 .
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典例精析
例1 用根的判别式判别下列方程根的情况:
解 (1) 因为 Δ = (-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 25y ² -20y + 4 = 0,
因为 Δ = ( -20)² -4×25×4 = 0,
所以原方程有两个相等的实数根.
(1) 5x² - 3x - 2 = 0; (2) 25y² + 4 = 20y;
(3) 2x² +x +1= 0.
(3) 因为 Δ = ()² - 4×2×1 = -5 < 0,
所以原方程没有实数根.
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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。
方法归纳
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我们把b2-4ac叫做一元二次ax2+bx+c=0根的判别式,通常用符号“ ”表示,即 =b2-4ac.
两个不相等实数根
两个相等实数根
没有实数根
有实数根
判别式的符号
根的情况
∆>0
∆=0
∆<0
∆≥0
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互学
知识点二:一元二次方程根的判别式的运用
2.已知关于x的方程x2-3x+k=0,问k取何值时,这个方程:
(1)有两个不相等的实数根?
(2)有两个相等的实数根?
(3)没有实数根?
(4)有实数根?
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解: ∆=(-3)2-4×1×k=9-4k,
(1)∆=9-4k>0,即: 时,方程有两个不相等的实数根;
(2)∆=9-4k=0, 即: 时,方程有两个相等的实数根
(3)∆=9-4k<0,即: 时,方程没有实数根.
互 学
知识点二:一元二次方程根的判别式的运用
(4)∆=9-4k≥0,即: 时,方程有实数根
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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.
解(1)因为 Δ =(–3)2 – 4×5×(–2)= 49 > 0,
所以原方程有两个不相等的实数根.
(2)原方程可以变形为 25y2 – 20y + 4 = 0.
因为 Δ = (–20)2 – 4×25×4 = 0,
原方程有两个相等的实数根.
(3)因为 Δ =()2 – 4×2×1 = – 5 <0,
所以原方程没有实数根.
需先将方程化为一般形式
解题秘方:紧扣利用根的判别式判别一元二次方程根的情况的步骤解答,计算根的判别式是关键 .
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补充例题 例 关于 x 的一元二次方程(a + 2) x2-3x+1=0 有实数根,则 a 的取值范围是( )
A. a ≤ 且 a ≠ -2 B. a ≤
C. a< 且 a ≠ -2 D. a<
解:∵关于 x 的一元二次方程
(a + 2) x2 - 3x + 1=0 有实数根,
∴ Δ ≥ 0 且 a + 2 ≠ 0.
∴(- 3) 2 - 4(a + 2)×1 ≥ 0 且a + 2 ≠ 0,解得 a ≤ 且 a ≠ - 2.
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例2 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:由于方程有两个不相等的实数根,故 Δ > 0,同时二次项系数不能为 0,即 ,k ≠ 0,解得 k > -1 且 k ≠ 0.
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知识点三:利用根的判别式解决问题
3.关于x的一元二次方程 kx2-6x+1=0有实数根,求k的取值范围.
解:∵一元二次方程kx2-6x+1=0有实数根
∴△≥0且k≠0
即:△=(-6)²-4k≥0
解得:k≤9且k≠0
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解:①当方程为一元二次方程时
∵一元二次方程kx2-6x+1=0有实数根
∴△≥0且k≠0
即(-6)²-4k≥0
解得:k≤9且k≠0
②当方程为一元一次方程时,即k=0,
∵一元一次方程恒有根
∴k=0
综上所述,k≤9时,该方程有实数根。
变式1:关于x的方程kx2-6x+1=0有实数根,求k的取值范围?
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一元二次方程根的判别式Δ= b2 – 4ac
当Δ > 0 时,有两个不相等的实数根;
当Δ = 0 时,有两个相等的实数根;
当Δ < 0 时,没有实数根.
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根的判别式:Δ = b2 - 4ac
Δ > 0 时,方程有两个不相等的实数根
Δ < 0 时,方程没有实根
Δ = 0 时,方程有两个相等的实根
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