根的判别式的应用

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根的判别式的应用

根的判别式内容:

一元二次方程在一般形式下,即形如:ax2+bx+c=0(a、b、c为常数,a≠0),

当Δ=b2﹣4ac>0时,方程有两个不相等的实数根;

当Δ=b2﹣4ac=0时,方程有两个相等的实数根;

当Δ=b2﹣4ac<0时,方程没有实数根.

根的判别式的应用:

一、判断方程根的情况

例1:一元二次方程y2+2(y﹣1)=3y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

解:y2+2(y﹣1)=3y,

y2+2y﹣2=3y,

y2﹣y﹣2=0,

∵a=1,b=﹣1,c=﹣2,

∴Δ=b2﹣4ac=(﹣1)2﹣4×1×(﹣2)=9>0,

∴有两个不相等的实数根.

故选:A.

练习1:

1.关于x的一元二次方程x2+mx﹣m﹣2=0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.没有实数根

D.实数根的个数由m的值确定

2.下列一元二次方程中,无实数根的是( )

A.x2﹣2x﹣3=0 B.x2+3x+2=0 C.x2﹣2x+1=0 D.x2+2x+3=0

3.已知关于x的一元二次方程x2+bx﹣2=0,则下列关于该方程根的判断,正确的是( )

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.实数根的个数与实数b的取值有关

二、根据方程根的情况求字母的取值范围

例2:如果关于x的一元二次方程ax2+2x﹣1=0有两个不相等的实数根,则a的取值范围是( )

A.a>﹣1 B.a≥﹣1 C.a≥﹣1且a≠0 D.a>﹣1且a≠0

解:∵关于x的一元二次方程ax2+2x﹣1=0有两个不相等的实数根, ∴a≠0,Δ=22﹣4a×(﹣1)=4+4a>0,

解得:a>﹣1且a≠0,

故选:D.

练习2:

1.关于x的一元二次方程﹣kx2﹣6x+3=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )

A.k>﹣3 B.k<3 C.k<3且k≠0 D.k>﹣3且k≠0

2.已知关于x的一元二次方程(m+1)x2﹣2x﹣1=0有实数根,则m的取值范围是( )

A.m≥﹣2 B.m≤﹣2 C.m≥﹣2且m≠﹣1 D.m≤﹣2且m≠﹣1

3.若实数a使关于x的一元二次方程(a+1)x2﹣3x+1=0有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是( )

A.a< B.a<且a≠﹣1 C.a> D.a>且a≠﹣1

4.若一元二次方程kx2﹣4x﹣5=0有两个实数根,求k的取值范围

5.若关于x的一元二次方程(a﹣1)x2+2(a+1)x+a+5=0有实根,则实数a的取值范围是

.

6.已知关于x的方程mx2+(2m-1)x+m=0.

(1)若方程有两个不相等的实数根,则m .

(2)若方程有两个相等的实数根,则m .

(3)若方程有两个实数根,则m .

(4)若方程有实数根,则m .

三、与新运算(定义)的综合

例3:定义:如果一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)“满足a+b+c=0”,那我们称这个方程为“蜻蜓”方程,已知关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)是“蜻蜓”方程,且有两个相等的实数根,下列结论正确的是( )

A.a=c≠b B.a=b≠c C.b=c≠a D.a=b=c

解:把x=1代入方程ax2+bx+c=0得出a+b+c=0,

∴b=﹣a﹣c,

∵方程有两个相等的实数根,

∴Δ=b2﹣4ac=(﹣a﹣c)2﹣4ac=(a﹣c)2=0,

∴a=c,

∴a=c≠b,

故选:A.

练习3:

1.定义比如,4⊗2=2,1⊗5=1.若实数k满足k[x2⊗(x+1)]﹣1=0,并且这个关于x的方程有两个不相等的实数解,则k的取值范围是 .

2.如果a2+b2=c2,那么把形如ax2+cx+b=0(a≠0)的方程称为“勾系方程”. (1)当a=3,b=4时,写出相应的“勾系方程”: ;

(2)求证:关于x的“勾系方程”ax2+cx+b=0(a≠0)必有实数根.

3.定义新运算,对干任意实数m,n.都有m☆n=m2n+n.例如:﹣3☆2=(﹣3)2×2+2=20.若2☆a的值小于0.请判断方程:2x2﹣bx+a=0的根的情况.

四、利用根的判别式判断三角形的形状

例4:已知关于x的一元二次方程(a+c)x2+2bx+(a﹣c)=0,其中a,b,c分别为△ABC三边的长.

(1)如果x=﹣1是方程的根,试判断△ABC的形状,并说明理由;

(2)如果方程有两个相等的实数根,试判断△ABC的形状,并说明理由;

(3)如果△ABC是等边三角形,试求这个一元二次方程的根.

解:(1)△ABC是等腰三角形;

理由:把x=﹣1代入方程得a+c﹣2b+a﹣c=0,则a=b,所以△ABC为等腰三角形;

(2)△ABC为直角三角形;

理由:根据题意得Δ=(2b)2﹣4(a+c)(a﹣c)=0,即b2+c2=a2,所以△ABC为直角三角形;

(3)∵△ABC为等边三角形,

∴a=b=c,

∴方程化为x2+x=0,解得x1=0,x2=﹣1.

练习4:

1.已知关于x的一元二次方程x2﹣(2k+4)x+k2+4k+3=0.

(1)求证:不论k取何值,此一元二次方程总有两个不相等的实数根;

(2)若此一元二次方程的两根是Rt△ABC两直角边AB、AC的长,斜边BC的长为10,求k的值.

2.边长为整数的直角三角形若其两直角边长是方程x2﹣(k+2)x+4k=0的两根,求k的值并确定直角三角形三边之长.

五、证明一元二次方程有(无)实数根

例5:关于x的一元二次方程x2﹣mx+2m﹣4=0.

(1)求证:方程总有两个实数根;

(2)若方程有一个根为1,求m的值.

(1)证明:x2﹣mx+2m﹣4=0,

Δ=(﹣m)2﹣4×1×(2m﹣4)=m2﹣8m+16=(m﹣4)2,

∵不论m为何值,(m﹣4)2≥0,

∴Δ≥0,

∴方程总有两个实数根;

(2)解:把x=1代入关于x的一元二次方程x2﹣mx+2m﹣4=0,得1﹣m+2m﹣4=0.

解得m=3.

练习5: 1.已知关于x的一元二次方程2mx2﹣(5m﹣1)x+3m﹣1=0.

(1)求证:无论m为任意实数,方程总有实数根;

(2)如果这个方程的根的判别式的值等于2,求m的值.

2.已知关于x的方程x2﹣4mx+4m2﹣9=0.

(1)求证:该方程有两个不相等的实数根;

(2)若该方程有一个根﹣1,求m的值.

3.已知关于x的方程x2+(a﹣2)x﹣a=0.

(1)求证:不论a取何实数,该方程都有两个不相等的实数根;

(2)若此方程两个实数根都是正实数,求a取值范围.

4.已知一元二次方程﹣x2+(2a﹣2)x﹣a2+2a=0.

(1)求证:方程有两个不等的实数根;

(2)若方程只有一个实数根小于1,求a的取值范围.

六、与韦达定理的结合运用

例6:已知:x1,x2是关于x的方程x2+mx﹣m=0的两个实数根,x1,x2满足(x1﹣x2)2=5,且x1•x2<0.

(1)求m的值.

(2)不解方程,求3x1﹣x24.

解:∵x1,x2是关于x的方程x2+mx﹣m=0的两个实数根,

∴x1+x2=﹣m,x1x2=﹣m,

∴(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4x1x2=m2+4m,

∴m2+4m=5,

解得m1=1,m2=﹣5,

如果m2=﹣5,那么x1x2=5>0,不合题意舍去,

当m1=1时,满足Δ>0,且x1•x2<0,

∴m=1;

(2)当m=1时,原方程即为x2+x﹣1=0,

∴x1+x2=﹣1,x1x2=﹣1,x12=1﹣x1,x22=1﹣x2,

∴x12+x22=2﹣(x1+x2)=3,

∴3x1﹣x24

=3x1﹣(1﹣x2)2

=3x1﹣1+2x2﹣x22

=2x1+2x2﹣(1﹣x1+x22)

=2(x1+x2)﹣(x12+x22)

=﹣2﹣3

=﹣5.

练习6:

1.已知关于x的方程x2+(2k﹣1)x+k2﹣1=0的两根为x1,x2,满足:x12+x22=16+x1x2,求实数k的值. 2.已知关于x的一元二次方程(x﹣m)2+6x=4m﹣3有实数根.

(1)求m的取值范围;

(2)设方程的两实根分别为x1与x2若x1x2﹣x12﹣x22=﹣7,求m的值.

3.已知x1,x2是关于x的一元二次方程x2﹣4x+m=0的两个实数根.

(1)求m的取值范围;

(2)若x1+x2﹣x1x2=1,计算m的值.

4.已知关于x的一元二次方程(m﹣2)x2+(2m+1)x+m=0有两个实数根x1,x2.

(1)求m的取值范围.

(2)若|x1|=|x2|,求m的值及方程的根.