公式法解一元二次方程与根的判别式
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一元二次方程的根与判别式一元二次方程是数学中的经典问题,它的解析式可表示为ax^2 + bx + c = 0,其中a、b、c为实数且a ≠ 0。
而求解一元二次方程的根则需要使用判别式,下面将详细介绍一元二次方程的根和判别式。
1. 一元二次方程根的定义一元二次方程的根是指满足方程成立的未知数值。
对于一元二次方程ax^2 + bx + c = 0而言,若存在实数x1和x2使得将x1和x2代入方程后方程成立,则称x1和x2是一元二次方程的根。
2. 一元二次方程的解法(1) 因式分解法当一元二次方程的系数a、b、c满足一定条件时,可以使用因式分解法来求解方程的根。
例如,对于方程x^2 + 5x + 6 = 0,我们可以将其进行因式分解为(x + 2)(x + 3) = 0,从而得到方程的两个根为x = -2和x = -3。
(2) 完全平方法当一元二次方程的系数a、b、c满足一定条件时,可以使用完全平方法来求解方程的根。
例如,对于方程x^2 - 4x + 4 = 0,我们可以将其改写为(x - 2)^2 = 0,从而得到方程的根为x = 2。
(3) 公式法对于一元二次方程ax^2 + bx + c = 0,我们可以使用求根公式来求解方程的根。
公式如下:x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a)其中,±表示两个根,分别称为x1和x2。
3. 一元二次方程的判别式判别式是指用来判断一元二次方程的根的性质的一项数学公式。
对于一元二次方程ax^2 + bx + c = 0而言,其判别式的计算公式为Δ =b^2 - 4ac,即Δ等于系数b的平方减去4ac。
判别式Δ的值有以下三种情况:(1) 当Δ > 0时,方程有两个不相等的实数根。
此时,方程的根可以通过求根公式求解。
(2) 当Δ = 0时,方程有两个相等的实数根。
此时,方程的根可以通过求根公式求解,并且两个根是相等的。
(3) 当Δ < 0时,方程没有实数根,而是有两个共轭复数根。
一元二次方程根的判别式一、重难点解析配方法解一元二次方程的一般形式导出公式法,分析判别式02=++c bx ax (0≠a )1.根的判别式(1) 当Δ=ac b 42->0时,原方程有两个不相等的实数根;(2) 当Δ=ac b 42-=0时,原方程有两个相等的实数根;(3) 当Δ=ac b 42-<0时,原方程没有实数根。
例:方程2210x x +-=的判别式等于8,故该方程有两个不相等的实数根;方程2230x x ++=的判别式等于-8,故该方程没有实数根。
二、典型题1.若关于x 的不等式12a x -<的解集为x <1,则关于x 的一元二次方程210x ax ++=根的情况是( ) A .有两个相等的实数根 B .有两个不相等的实数根C .无实数根D .无法确定 2.若关于x 的方程2230x x +-=与213x x a =+-有一个解相同,则a 的值为( ) A .1 B .1或﹣3C .﹣1D .﹣1或3 3.关于x 的一元二次方程()21320a x x -+-=有实数根,则a 的取值范围是( )A .18a >- B .18a ≥-C .18a >-且1a ≠D .18a ≥-且1a ≠ 4.关于x 的一元二次方程2(1)210m x x ---=有两个实数根,则实数m 的取值范围是( )A .m ≥0B .m >0C .m ≥0且m ≠1D .m >0且m ≠1 5.一元二次方程22(1)2(1)7x x +--=的根的情况是( )A .无实数根B .有一正根一负根C .有两个正根D .有两个负根6.关于x 的一元二次方程22(21)(1)0x k x k +-+-=无实数根,则k 的取值范围为 .7.关于x 的一元二次方程()23220x k x k -+++=.(1)求证:方程总有两个实数根;(2)若方程有一根小于1,求k 的取值范围.8.已知关于x 的一元二次方程0)(2)(2=-+++c a bx x c a ,其中c b a ,,分别为△ABC 三边的长。
第五讲公式法解一元二次方程和根的判别式一、求根公式法:1.一般地,对于一元二次方程a+bx+c=0(a≠0),当时,它有两个实数根为这个公式叫做一元二次方程的求根公式,利用这个公式解一元二次方程的方法叫做求根公式法。
2.利用公式法解一元二次方程的一般步骤:(1)先把方程化为一般形式,即a+bx+c=0(a≠0)的形式;(2)正确地确定方程各项的系数a,b,c的值(注意正负号);(3)当-4ac<0时,方程没有实数根,就不需要解了(负数开方没有意义);(4)当-4ac≥0时,将a,b,c的值代入求根公式,求出方程的两个根。
二、一元二次方程的几种解法的联系及其特点:1.直接开平方法:适用于解形如=m(p≠0,m≥0)的方程,是配方法的基础。
2.配方法:是解一元二次方程通用的方法,是公式法法基础,没有配方法就没有公式法。
3.公式法:是解一元二次方程通用的方法,是解一元二次方程重要的方法。
4.因式分解法:是解一元二次方程比较简单的方法,但只适用于左边易因式分解而右边为0的一元二次方程。
(各种方法各有各的特点,具体选择解法根据方程特征)三、一元二次方程根的判别式:1.-4ac叫做一元二次方程a+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,通常用符合“△”来表示,即△=2.一元二次方程a+bx+c=0(a≠0)的根的情况与△的关系:△>0 <=>△=0 <=>△<0 <=>△≥0 <=>例1.用公式法解方程:变式1:用公式法解方程:3+5x-2=0变式2:解关于x的方程:-m(3x-2m+n)-=0例2.选择适当的方法解下列方程:(1)7(=28 (2)-2y-399=0(3)2+1=2x (4)+3(2x+1)+2=0变式1:解方程:-y=-例3.不解方程,判断下列方程根的情况:(1)2+3x-4=0 (2)3+2=2x (3)+1= (4)a+bx=0(a≠0) (5)a+c=0(a≠0)变式1:关于X的方程+m(x+1)+x=0一定有实数根吗?为什么?例4.已知关于X的方程k-4kx+k-5=0有两个相等的实数根,求K的值并解这个方程。
1.把一元二次方程各系数直接代入求根公式,可以直接得到方程的根,这种解一元二次方程的方法叫做法。
2.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是。
3.一元二次方程的根的判别式是:△= 。
(1)当△>0时,一元二次方程的实数根。
(2)当△= 0时,一元二次方程的实数根。
(3)当△<0时,一元二次方程的实数根。
4.用求根公式解一元二次方程的一般步骤:(1)把原方程整理成形式,即的形式;(2)确定,,的值;(3)计算△= b2﹣4ac的值,若△时,则将a. b.c 代入求根公式计算;(4)写出答案:x1= , x2= .5.把一元二次方程左边因式分解,使方程化成两个一次因式的积等于0,再使这两个一次因式分别等于0,从而实现降次,这种解方程的方法叫法。
6.用因式分解法解一元二次方程的一般步骤:(1)把原方程整理成形式。
即的形式;(2)把方程的左边分解成的形式,右边为;(3)令这两个一次因式分别等于,得到两个一元一次方程;(4)分别解两个一元一次方程,求出每个方程的解;(5)写出答案。
例1、用公式法解下列方程1,21202x x -++= 2,2121233x x --+= 分析:可先将方程转化为整系数方程,再用求根公式 解:1,整理得:2240x x --= a=1 b=-2 c=-4224(2)41(4)20b ac ∆=-=--⨯⨯-=212x ∴==±即x 1=1, x 2=1 (2)整理得:23250x x +-= a=3 b=2, c= -5△ = b 2﹣4ac=2243(5)64-⨯⨯-=∴x=214233--±=⨯ 即x 1=1 , 253x =-。
例2.用因式分解法解下列方程。
(1)26510x x -+= (2)261360x x ++=分析:这两个方程二次项系数都不是1,但也能将左边分解为两个一次因式乘积的形式。
(2x-1)(3x-1)=0 210x ∴-=或310x -= 即1211,.23x x == (2)261360x x ++=()()32230x x ++=320230x x ∴+=+=或 即1223,.x x =-=-0,ab a ≠∴例4.选择适当的方法解下列方程()21310x x --= ()223)12-=(1)()()223243x x -=- (2)()()112x x --=例5 若关于x 的方程2420x x k ++=有两个实数根,求k 的取值范围及k 的非负整数值。
根的判别式与因式分解法解一元二次方程的联系桃林乡沙溪附中 任德波根的判别式是判断一元二次方程根的情况,但△=b 平方-4ac 有时的结果是一个平方数,这在用公式时求它的算术平方根时可得出一个整数,于是解出根的结果是有理数。
用公式需要代入公式求解,有时数据或符号的失误导致解出的结果错误,而且速度不是最快的。
在解一元二次方程的所有方法中,用因式分解法应该是最快的且准确度较高的,如何解决用什么办法解一元二次方程,可以用根的判别式先算出结果,看是不是平方数,如果是,一般可用因式分解法,如果不是平方数,只能用公式法或配方法解。
下面举例阐述这个观点。
例1、 分析:先用判别式得1-4×(-5)=21,21不是平方数,所以不能用因式分解法解。
适合用配方法或公式法。
例2 分析:这个方程不是一元二次方程的一般式,先应转化在一般式为: 再用判别式得4—4×3×(—1)=16,16是平方数,于是此方程可用十字相乘法: 1 -1 3 1 1×1+3×(-1)=-2,刚好是一次项系数,于是可分解为(x-1)(3x+1)=0 解得x1=1,x2=-1/3此题如果算到一般式后用公式法或配方法都不是那么快且准确,特别是配方法,还要配入一次项系数一半的平方,这使计算复杂化了。
而用因式分解法,使运算更快更准确了。
通过以上两例说明,因式分解法不是万能的解法,但它可以提高解题效率,节省时间,特别是升学考试时,以120分钟完成150分值的试题,答题压力可想而知。
但只要掌握了好的方法,能提高解答效率,达到事半功倍的效果。
x 2 + x - 5 =0x + 1 - ( ) 2 2(x 2 -1) =03x -1 2 -2x =0。
课题 公式法解一元二次方程与根的判别式
教学目标:
1、熟记求根公式,掌握用公式法解一元二次方程.
2、通过求根公式的推导及应用,渗透化归和分类讨论的思想.
3、通过求根公式的发现过程增强学习兴趣,培养概括能力及严谨认真的学习态度.
4、能不解方程,而根据根的判别式判断一元二次方程的根的情况.
5、培养思维的严密性、逻辑性和灵活性以及推理论证能力.
教学重点:
1、求根公式的推导和用公式法解一元二次方程.
2、会用判别式判定一元二次方程根的情况.
教学难点:
1、正确理解“当240b ac -<时,方程2
0(0)ax bx c a ++=≠无实数根. 2、运用判别式求出符合题意的字母的取值范围.
一、学习新知,推导公式
我们以前学过的一元一次方程0=+b ax (其中a 、b 是已知数,且a ≠0)的根唯一存在,它的根可以用已知数a 、b 表示为a
b x -=,那么对于一元二次方程02=++
c bx ax (其中a 、b 、c 是已知数,且a ≠0),它的根情况怎样能不能用已知数a 、b 、c 来表示呢我们用配方法推导一元二次方程的求根公式.
用配方法解一元二次方程)0(02
≠=++a c bx ax
解: c bx ax -=+2 移常数项 a
c x a b x -=+2
方程两边同除以二次项系数(由于a ≠0,因此不需要分类讨论) 222)2()2(a b a c a b x a b x +-=++ 两边配上一次项系数一半的平方 22244)2(a
ac b a b x -=+ 转化为n m x =+2)(的形式 注:在我们以前学过的一元二次方程中,会碰到有的方程没有解。
因此对上面这个方程要进行讨论
因为2
040a a ≠>所以
(1)当2
40b ac -≥时,2404b ac a -≥。
利用开平方法,得2b x a += 则2b x a =-
所以x =, (2)当2
40b ac -<时,2404b ac a -<。
在实数范围内,x 取任何值都不能使方程22244)2(a
ac b a b x -=+左右两边的值相等,所以原方程没有实数根。
一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax ,当042≥-ac b 时,它有两个实数根:
2b x a
-±=(04,02≥-≠ac b a ) 这就是一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 的求根公式.
问题:1、在求根公式中,如果042=-ac b 时,根的情况如何
2、如何用求根公式求一元二次方程的根
解答:
1、如果042=-ac b ,那么方程有两个相等的实数根,即a b x x 221-
==. 2、运用求根公式解一元二次方程时先要把方程化成一般式,如果042≥-ac b ,那么可代
入公式求出方程的根,如果042
<-ac b ,那么方程无实数根,这种解一元而次方程的方法叫做公式法.
二、利用公式引导判别式:
利用求根公式x =,可以解任何一个一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠.
(1)当2
40b ac ->时,方程的根是12x x ==(2)当240b ac -=时,方程的根是122b x x a
==-.
(3)当2
40b ac -<时,方程没有实数根.
提问:究竟是什么决定了一元二次方程根的情况
1、定义:我们把24b ac -叫做一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根的判别式,通常用符号“△”表示,记作△=24b ac -.
2、一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠,
当△=240b ac ->时,方程有两个不相等的实数根;
当△=240b ac -=时,方程有两个相等的实数根;
当△=2
40b ac -<时,方程没有实数根.
例题精讲:
例1:用公式法解下列方程:
(1)25610x x ++= (221)(2)1x x x -=-+ 解(1)原方程中5,6,1a b c ===,
即 15x =-或1x =- 所以,原方程的根是121,15
x x =-=-
(2)把原方程化为一般式,得21)210x x +=
其中1,2,1a b c ===
即 1x =或3x =--
注:用公式法解一元二次方程时,应根据方程的一般式确定a 、b 、c 的值,并且注意a 、b 、c 的符号。
例2、不解方程,判别下列方程的根的情况:
(1)24530x x --=; (2)22430x x ++=; (3)223x +=.
解:(1)∵2(5)44(3)730∆=--⨯⨯-=>
∴ 原方程有两个不相等的实数根.
(2)∵2
442380∆=-⨯⨯=-<
∴ 原方程没有实数根.
(3)原方程可化为2
230x -+=
∵2(4230∆=--⨯⨯= ∴原方程有两个相等的实数根.
例3、关于x 的方程2(1)0x m x m +--=(其中m 是实数)一定有实数根吗?为什么 解:2(1)41()m m ∆=--⋅⋅-
因为m 是实数,所以2(1)0m +≥,即0∆≥.
所以,此方程一定有实数根.
基础训练
一、求下列方程中24b ac -的值:
1、2650x x --=
2、2
8160x x -+=
3、2232x x =- 42x =5、211042
x x -= 6、21x x -=
7、2x q px +=- 8、20x x -+=
二、不解方程,判断下列方程根的情况:
1、22520x x -+=
2、21302x x --
=
3、230x -+=
4、241290x x -+=
5、211022
x x ++= 6230x -+=
7、250x += 8、
2104
x x -+= 三、用公式法解下列方程:
1、220x --=
2、222x x +=
3、22220x x +-=
4、291220x x -+=
5、241x =+
6、2
910x -+= 四、解答题:
1、当0q >时,请你判断关于x 的方程2
0x px q +-=的根的情况。
2、关于x 的方程2(2)20x m x m -++=一定有实根吗为什么?
3、如果关于x 的一元二次方程2690kx x -+=有两个不相等的实数根,求k 的取值范围。
能力提高
一、用公式法解下列一元二次方程:
1、2
418x x += 2、3(34)1x x +=-
3、9(1)31x x x -=+
4、4(210x x +=
二、解答题:
1、关于x 的方程2(3)30mx m x +++=一定有实数根吗为什么
2、关于x 的一元二次方程2(4)210k x x ---=
(1)若方程有两个实数根,求k 的取值范围;
(2)当k 是怎样的正整数时,方程没有实数根。
思维拓展
1、已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,判断方程22()0cx a b x c +-+=的根的情况。
课后作业
一、用求根公式法解下列方程:
1、25x +=
2、2210x x --=
3、2320x x --+=
4、
21122x x += 5、281(31)(23)x x x -=-+ 6、2235x x +=-
二、求证:不论k 为任意实数,方程221(21)3202x k x k +-++=没有实数根。