内容正文:
第21章 一元二次方程
21.3 一元二次方程的判别式
(第2课时)判别式的应用
年 级:八年级 学 科:数学(上教版)
复习引入
复习:把根的情况写成条件
一元二次方程有两个相等的实数根时,满足什么条件?
若只知道“有实数根”,条件又是什么?
答:分别为与。
解
相等的两个根对应判别式为零。
有实数根包含两根相等和不相等,不能漏掉等号。
新知讲授
反向应用判别式的依据
使用前提
方程为,且。
两根不相等
当方程有两个不相等的实数根时,;
两根相等
当方程有两个相等的实数根时,;
没有实数根
当方程没有实数根时,。
新知讲授
含参数问题的处理顺序
识别系数
先化一般形式;把参数看作系数的一部分。
整理判别式
展开、合并,得到含参数的。
翻译题意
把根的情况转成或。
易错提醒
若二次项系数含参数,还要保留二次项系数非零。
例题讲解
例3:同一个方程的三种情况
题目
当分别满足什么条件时,
关于的方程的根的情况如下:
(1)
方程有两个不相等的实数根?
(2)
方程有两个相等的实数根?
(3)
方程没有实数根?
例题讲解
例 3
当分别满足什么条件时,
关于的方程的根的情况如下:
(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?
解第(1)题
。
。
。
由,得。
方法:由
解参数不等式。
注意:除以时,不等号反向。
例题讲解
例 3
当分别满足什么条件时,
关于的方程的根的情况如下:
(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?
解第(2)题
。
。
令,得。
方法:令本题的等于零。
注意:这里求的是参数,
不是方程的根。
例题讲解
例 3
当分别满足什么条件时,
关于的方程的根的情况如下:
(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?
解第(3)题
。
没有实数根要求。
除以时不等号反向,得。
方法:由
求无实根条件。
注意:严格小于零,答案不含边界2。
例题讲解
例题变式:有实根的边界
变式
关于的方程有实数根,求的范围。
答:。
解
。
,解得。
方法:先计算本题的判别式,
再解不等式。
注意:“有实根”包含重根边界。
例题讲解
例3归纳:同一判别式分别讨论
方法1 计算只做一次
① 先把判别式整理清楚。
② 三问使用同一个表达式。
③ 分别代入三种符号条件。
方法2 不等式保留正确方向
① 移项后再求参数范围。
② 除以负数时改变方向。
③ 相等情况单独检查。
例题讲解
例 4
已知关于的方程有实数根,
求所满足的条件及方程的根(用含的代数式表示)。
答:;,。
解
。
由得。
。
方法:先列,再用求根公式。
注意:“有实数根”包括重根,
等号不能漏。
例题讲解
例题变式:范围与根同时求
变式
方程有实数根,求的范围及方程的根。
答:;。
解
。
由,得。
代入求根公式,得。
方法:先定根式有意义的范围,再求根。
注意:求根公式的分母作用于整个分子。
例题讲解
例4回看:边界值与根式条件
边界值
时,,两根均为。
大于边界
时,,两个根不相等。
前后一致
根式有意义,恰好要求。
易错提醒
题目说“有实数根”,答案中的等号不能漏。
例题讲解
例 5
已知关于的方程
有两个相等的实数根,求的值及方程的根。
答:时,;
时,。
解
整理得。
。
令,得;根分别代回求得。
方法:化一般式后令,求出两个参数分支。
注意:常数项是,
并须分别求根。
例题讲解
例 5
分别代入参数值,求方程的根。
(1) 例5中取,求方程
的根。
(2) 例5中取,求方程
的根。
解第(1)题
。
代入得到。
左边为,故。
解第(2)题
。
代入得到。
左边为,故。
第(1)题:代入,把左边写成完全平方。
注意:给出重根。
第(2)题:代入,再解平方等于零。
注意:根是,别把参数10当根。
例题讲解
例题变式:重根的两个参数值
变式
方程有两个相等的实数根,求及方程的根。
答:时重根为;时重根为。
解
。
令,得或。
重根,对应为或。
方法:解判别式为零所得的参数方程。
注意:两个参数值均须分别对应重根。
例题讲解
例5归纳:参数值与原方程根对应
方法1 先解参数方程
① 两根相等转成判别式为零。
② 参数方程也可能是二次方程。
③ 求出所有允许的参数值。
方法2 再分别求原方程的根
① 每个参数值都要代回。
② 可用配方或重根公式。
③ 逐组写清参数与根的对应。
新知讲授
“有根”和“根相等”不可混同
有实数根
列,求得的通常是一个范围。
两个相等的实数根
列,解出可能的参数值。
根本身的
表达式
范围确定后,
再按求根公式写出的值。
注意未知量
解参数方程求的是参数,不是原方程中的未知数。
课堂练习
课堂练习1:相等的实数根
当取何值时,关于的方程
有两个相等的实数根?
答:。
解
整理得。
;令得。
方法:展开后把判别式化为,令其为零。
注意:一次项系数为,须整体平方。
课堂练习
课堂练习2:四种条件
题目
当分别满足什么条件时,关于的方程的根的情况如下:
(1)
方程有两个不相等的实数根?
(2)
方程有两个相等的实数根?
(3)、(4)
(3)方程没有实数根?
(4)方程有一个根为?
课堂练习
练习2
当分别满足什么条件时,关于的方程的根的情况如下:
(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) 有一个根为?
解第(1)题
。
。
。
由,得。
方法:用本题的求范围。
注意:别混用例3的判别式。
课堂练习
练习2
当分别满足什么条件时,关于的方程的根的情况如下:
(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) 有一个根为?
解第(2)题
。
。
令,得。
方法:令本题的
等于零。
注意:重根条件是,不是根为0。
课堂练习
练习2
当分别满足什么条件时,关于的方程的根的情况如下:
(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) 有一个根为?
解第(3)题
。
没有实数根要求。
解得,不含边界值。
方法:解,
得无实根范围。
注意:边界使两根相等,应排除。
课堂练习
练习2
当分别满足什么条件时,关于的方程的根的情况如下:
(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) 有一个根为?
解第(4)题
。
代入,得。
解得。
此时方程为,确有根。
方法:把已知根直接代入原方程。
注意:有一个零根不表示判别式为零。
课堂练习
课堂练习归纳:先读清根的条件
方法1 根的情况用判别式
① 两根不等列大于零。
② 两根相等列等于零。
③ 没有实数根列小于零。
方法2 已知某个根用代入
① 把给定的根代入原式。
② 求出参数后再代回核对。
③ 根为零不等于判别式为零。
课堂练习
课堂练习2回看:零根不是重根
在课堂练习2中取。
方程有根,它的判别式是否也等于?
答:不等于;,两根为和。
解
时方程为,即。
所以两根不相等,与一致。
方法:代入,因式分解求两根。
注意:根为,所以而非0。
新知讲授
二次项系数含参数时的前提
先确认次数
若系数含参数,
先写出的条件。
条件需要同时满足
由判别式得到的范围,还要与二次项系数非零的范围合并。
次数改变的
情形
当二次项系数为零时,原式可能变为一元一次方程。
易错提醒
不能对一元一次方程套用二次方程判别式。
课堂练习
参数不等式的检查
根相等的边界
先核对时的参数值,检查是否可取。
方向检查
不等式两边同除以负数时,不等号方向改变。
代值辅助核验
从范围内外各取一个数,核验判别式的正负。
证明与核验
代值只能帮助发现错误,结论仍由完整的代数推理得到。
课堂练习
阶段归纳:题意、条件、结论
从题意到条件
用判别式描述根的情况,用代入处理指定的根。
从条件到参数
解参数的方程或不等式,保留所有允许情况。
从参数回到根
题目要求求根时,
分别代回原方程。
最后检查
二次项系数非零、根式有意义、参数与根对应完整。
针对训练
训练1 判断题组:参数条件不能漏
(1)时,都有两个实数根。
错
时降为一次方程,还须。
(2)有实根时,。
对
,所以。
(3)一元二次方程有一个根为,则。
错
有零根,但。
(4)等价于。
错
除以负数要反向,应为。
方法:把根的条件与方程次数同时检查。
注意:参数方程的解仍需满足原前提。
针对训练
训练2 选择参数范围
若有实数根,则满足( )。
A.
B.
C.
D.
答:A
解
。
有实数根要求,故。
方法:把题意译为。
注意:边界对应重根,等号可取。
针对训练
训练3 选择参数范围
方程有实数根,
则的取值范围为( )。
A.
B.
C.
D.
答:B
解
,有实数根要求。
解得,等号对应重根。
方法:把“有实数根”译为。
注意:边界可取,不能遗漏等号。
针对训练
训练4 填参数与重根
若有两个相等的实数根,则________,重根为________。
答:;。
解
由,得。
原方程为,重根为。
方法:令判别式为零,再代回求根。
注意:因式为,根应为。
针对训练
训练5 填空题
若有两个相等的实数根,
则________,________。
答:;。
解
,解得。
代入得到,所以重根为。
方法:令,
再代回求重根。
注意:两空分别填参数与根,勿混淆。
针对训练
方法总结:根的文字条件转成符号
方法1 有实数根包括等号
① 两根可以相等。
② 列判别式大于或等于零。
③ 核对范围端点。
方法2 两根相等先求参数
① 列判别式等于零。
② 求完参数再求重根。
③ 代回原方程检查。
针对训练
训练6 参数范围及根
已知有实数根,
求的范围及方程的根。
答:;
,。
解
,故。
代入求根公式,得。
方法:先求的范围,再把根式化简。
注意:根式的条件须与范围一致。
针对训练
方法总结:条件要同时成立
方法1 先确认二次方程
① 查看二次项系数。
② 排除使它为零的值。
③ 再使用判别式条件。
方法2 范围与根式互相检查
① 有根要求判别式非负。
② 再代入求根公式。
③ 根号内也必须非负。
针对训练
训练7 没有实根
当取何值时,没有实数根?
答:。
解
。
由得,解得。
方法:用严格小于零表示没有实根。
注意:除以时,不等号反向。
针对训练
训练8 补全错误范围
小明认为在时都有两个实数根。请补全条件。
答:且。
解
要为一元二次方程,须。
,得。
合并可得且。
方法:把次数条件与判别式条件取交集。
注意:时是一次方程,须排除。
针对训练
训练9 零根与重根
已知有一个根为,
求和另一个根,并判断是否重根。
答:;另一根为,不是重根。
解
代入,得,故。
原方程变为。
两根为,它们不相等。
方法:先代入零根,再解代入后的方程。
注意:零根与两个根相等是不同条件。
针对训练
训练10 首项含参数并求根
关于的一元二次方程有实数根。
求的范围及两根。
答:;两根为与。
解
二次项非零,要求。
。
,即与。
方法:先确认二次项非零,
再套求根公式。
注意:分母不可为0。
针对训练
训练11 能否出现重根
是否存在实数,使方程
有两个相等的实数根?
答:不存在这样的实数。
解
。
对任何实数,,不可能满足重根条件。
方法:把判别式写成平方加,
判断能否为零。
注意:恒正说明不存在重根参数。
针对训练
训练12 两个参数分支
已知有两个相等的实数根。
求的值及方程的根。
答:,对应重根
(同号对应)。
解
。
令,得。
重根为;分别代入两个值。
方法:先求两个值,
再分别代入重根公式。
注意:参数与根的必须同号对应。
针对训练
方法总结:存在性与所有分支
方法1 判断条件能否成立
① 整理判别式结构。
② 完全平方再加正数恒为正。
③ 不满足零条件就没有重根。
方法2 保留参数方程全部解
① 参数方程也可能有两根。
② 分别代回求原方程的根。
③ 用两组对应关系作答。
针对训练
训练13 两邻边不等的长方形
长方形周长为米,面积为平方米()。
若两条邻边不相等,应满足什么条件?
答:。
解
设一边为,得,即。
邻边不等要求,因此。
又因,,两根均为正。
方法:由面积列方程,用表示邻边不等。
注意:还要同时保留面积正值。
针对训练
训练14 直角三角形的面积范围
直角三角形两条直角边的和为厘米,
面积为平方厘米()。求的范围,
并求最大面积时两条直角边的长。
答:;最大面积时两条直角边均为厘米。
解
设一条直角边为,得。
即,,得。
当时两根均为正;时重根为。
方法:把面积条件化为,寻找最大值边界。
注意:最大面积时两边相等,
且须为正长度。
针对训练
方法总结:由边长条件判断方案
方法1 数量关系建立方程
① 先表示两条相关边长。
② 用面积关系列出方程。
③ 明确是否要求两边不等。
方法2 判别式与实际条件结合
① 不同边长对应不等根。
② 相等边长对应重根。
③ 实数根还必须是正长度。
课堂小结
实数根的情况
与参数范围
确认次数
化一般式,若含参数,先写出。
算判别式
由本题系数求,
勿套用别题结果。
翻译条件
不等根;重根;无实根;有实根。
合并回验
合并次数与判别式条件;
需根时逐个参数值代回。
特别提醒:有根不等于根不相等;有零根不等于重根。除以负数时不等号反向。
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