根的判别式
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一元二次方程的根的判别式一元二次方程的根的判别式是指b²-4ac,它可以用来判断方程的根的情况。
当b²-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根;当b²-4ac=0时,方程有两个相等的实数根;当b²-4ac<0时,方程没有实数根。
判别式的应用包括不解方程判断根的情况、确定方程待定系数的取值范围、证明方程根的性质以及解决综合题。
正确理解判别式的性质并熟练灵活地运用它是本节的重点和难点。
举例来说,对于方程2x²-5x+10=0,其判别式为b²-4ac=(-5)²-4×2×10=-550,因此该方程有两个不相等的实数根。
对于方程x²-2kx+4(k-1)=0,其判别式为b²-4ac=(-2k)²-4×1×4(k-1)=4(k-2)²≥0,因此该方程有实数根。
对于方程2x²-(4m-1)x+(m-1)=0,其判别式为b²-4ac=(-(4m-1))²-4×2×(m-1)=4(2m-1)²+5>0,因此该方程有两个不相等实根。
对于方程4x²+2nx+(n²-2n+5)=0,其判别式为b²-4ac=(2n)²-4×4(n²-2n+5)=-12(n-4/3)²-176/33<0,因此该方程没有实数根。
解这类题目时,一般先求出判别式Δ=b^2-4ac,然后对XXX进行化简或变形,使其符号明朗化,进而说明Δ的符号情况,得出结论。
对判别式进行变形的基本方法有因式分解、配方法等。
在解题前,首先应将关于x的方程整理成一般形式,再求Δ=b^2-4ac。
当Δ≥0时,方程有实数根,反之也成立。
例2已知关于x的方程x-(m-2)x+m^2=0,求解以下问题:1)有两个不相等实根,求m的范围。
根的判别式根的判别式是指用某种方法来判断一个多项式是否有实根或者复根,以及有几个实根或者复根。
在初中或高中数学中,我们通常会学到求解一元二次方程的根的公式,即$ax^2+bx+c=0$的根为$x=\\frac{-b\\pm\\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$。
其中,判别式$\\Delta=b^2-4ac$可以用来判断方程的根的情况:1.当$\\Delta>0$时,方程有两个不相等的实数根;2.当$\\Delta=0$时,方程有两个相等的实数根;3.当$\\Delta<0$时,方程没有实数根,但有两个共轭复数根。
在高中数学中,我们还会学到求解一元三次方程和一元四次方程的根的公式。
不过,这些公式较为复杂,不适合用判别式来判断方程的根。
除了一元多次方程外,根的判别式还可用于判断代数方程组的解的情况。
即,给定一个代数方程组,我们可以使用根的判别式来判断其解的情况。
例如,对于二元一次方程组:$$\\begin{cases}ax+by=c\\\\dx+ey=f\\end{cases}$$可以联立方程得:$$\\begin{vmatrix} a & b \\\\ d & e \\end{vmatrix}x=\\begin{vmatrix} c & b \\\\ f & e \\end{vmatrix},\\begin{vmatrix} a & b \\\\ d & e\\end{vmatrix}y=\\begin{vmatrix} a & c \\\\ d & f \\end{vmatrix} $$其中,$\\begin{vmatrix} a & b \\\\ d & e \\end{vmatrix}=ae-bd$称为方程组的系数行列式,$\\begin{vmatrix} c & b \\\\ f & e \\end{vmatrix}$和$\\begin{vmatrix} a & c \\\\ d & f \\end{vmatrix}$分别称为方程组的常数行列式。
公式法与根的判别式公式法和根的判别式是解二次方程的两种方法。
解二次方程是高中数学中的一个重要内容,掌握好这两种方法可以帮助我们更好地理解和求解二次方程。
一、公式法公式法是通过二次方程的求根公式来求解的。
对于一般形式的二次方程ax²+bx+c=0,其求根公式为:x=[-b±√(b²-4ac)]/2a1.根的个数与判别式根的个数与判别式有关,判别式的值决定了二次方程的根的情况。
判别式(D)= b²-4ac当判别式D>0时,二次方程有两个不相等的实根;当判别式D=0时,二次方程有两个相等的实根;当判别式D<0时,二次方程没有实根,但有两个虚根。
2.求解步骤(1) 求出判别式D=b²-4ac的值;(2)根据判别式D的值来判断二次方程的根的情况;(3)如果二次方程有根,根据求根公式计算根的值。
根的判别式又称判别式法。
它通过判别式的符号来确定二次方程的根的情况。
对于一般形式的二次方程ax²+bx+c=0,根的判别式如下:判别式(D)= b²-4ac1.根的个数与判别式判别式的符号决定了二次方程的根的情况。
当D>0时,二次方程有两个不相等的实根;当D=0时,二次方程有两个相等的实根;当D<0时,二次方程没有实根。
2.求解步骤(1) 求出判别式D=b²-4ac的值;(2)根据判别式D的符号来判断二次方程的根的情况。
公式法通过使用求根公式来解二次方程,公式中的判别式决定了二次方程的根的情况。
在使用公式法时,我们需要先计算判别式的值,然后根据判别式的值来判断二次方程的根的情况,最后再根据求根公式计算出根的值。
根的判别式法则是通过判别式的符号来判定二次方程的根的情况。
判别式的值决定了二次方程的根的性质,因此根的判别式也可以用来计算判别式的值,进而判断二次方程的根的情况。
由此可见,根的判别式是公式法的基础,根的判别式提供了公式法所需要的判别二次方程根的信息。
运用根的判别式解题根的判别式是指对于一次方程 ax^2+bx+c=0 来说,其判别式Δ=b^2-4ac能够反映出方程的根的性质。
根据判别式,我们可以分为以下三种情况进行解题:1.当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根。
2.当Δ=0时,方程有两个相等的实数根。
3.当Δ<0时,方程没有实数根,而有两个共轭的复数根。
下面我们将通过实例来具体说明如何运用根的判别式进行解题。
实例1:求解方程x^2-5x+6=0的根。
首先,我们需要计算出判别式Δ=b^2-4ac=5^2-4(1)(6)=1由于Δ=1>0,所以该方程有两个不相等的实数根。
然后,我们利用一元二次方程求根公式 x = [-b±√(b^2-4ac)] / (2a) 进行计算。
带入方程的系数a=1,b=-5,c=6,即可得到:x1=[5+√(5^2-4(1)(6))]/(2(1))=(5+√1)/2=3x2=[5-√(5^2-4(1)(6))]/(2(1))=(5-√1)/2=2因此,方程x^2-5x+6=0的两个根分别为x1=3和x2=2实例2:求解方程2x^2-4x+3=0的根。
首先,我们需要计算出判别式Δ=b^2-4ac=(-4)^2-4(2)(3)=-8由于Δ=-8<0,所以该方程没有实数根,而有两个共轭的复数根。
然后,我们需要将方程转换为复数形式进行求解。
利用一元二次方程求根公式 x = [-b±√(b^2-4ac)] / (2a),带入方程的系数 a=2,b=-4,c=3,即可得到:x1=[-(-4)+√((-4)^2-4(2)(3))]/(2(2))=(4+√(-8))/4=(4+2i)/4=1/2+i/2x2=[-(-4)-√((-4)^2-4(2)(3))]/(2(2))=(4-√(-8))/4=(4-2i)/4=1/2-i/2因此,方程2x^2-4x+3=0的两个根分别为x1=1/2+i/2和x2=1/2-i/2实例3:求解方程x^2+4x+5=0的根。
根的判别式的六种常见应用方法指导:对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),式子b2-4ac的值决定了一元二次方程的根的情况,利用根的判别式可以不解方程直接判断方程根的情况,反过来,利用方程根的情况可以确定方程中待定系数的值或取值范围.应用1:利用根的判别式判断一元二次方程根的情况1.已知方程x2-2x-m=0没有实数根,其中m是实数,试判断方程x2+2mx+m(m+1)=0有无实数根.2.已知关于x的方程x2+2mx+m2-1=0.(1)不解方程,判别方程根的情况;(2)若方程有一个根为3,求m的值.应用2:利用根的判别式求字母的值或取值范围3.已知关于x的一元二次方程mx2-(m+2)x+2=0,(1)证明:不论m为何值,方程总有实数根;(2)m为何整数时,方程有两个不相等的正整数根.应用3:利用根的判别式求代数式的值4.已知关于x的方程x2+(2m-1)x+4=0有两个相等的实数根,求m-1(2m-1)2+2m的值.应用4:利用根的判别式解与函数综合问题5.y =k -1x +1是关于x 的一次函数,则一元二次方程kx 2+2x +1=0的根的情况为( )A .没有实数根B .有一个实数根C .有两个不相等的实数根D .有两个相等的实数根应用5: 利用根的判别式确定三角形的形状6.已知a ,b ,c 是三角形的三边长,且关于x 的一元二次方程(a +c)x 2+bx +a -c 4=0有两个相等的实数根,试判断此三角形的形状.应用6: 利用根的判别式探求菱形条件7.已知▱ABCD 的两边AB ,AD 的长是关于x 的方程x 2-mx +m 2-14=0的两个根. (1)m 为何值时,▱ABCD 是菱形?并求出菱形的边长.(2)若AB 的长为2,求▱ABCD 的周长是多少?参考答案1.解:∵x 2-2x -m =0没有实数根,∴Δ1=(-2)2-4·(-m)=4+4m<0,即m<-1.对于方程x 2+2mx +m(m +1)=0,Δ2=(2m)2-4·m(m +1)=-4m>4,∴方程x 2+2mx +m(m +1)=0有两个不相等的实数根.2.解:(1)Δ=b 2-4ac =(2m)2-4×1×(m 2-1)=4m 2-4m 2+4=4>0, ∴方程有两个不相等的实数根.(2)将x =3代入方程中,得9+2m ×3+m 2-1=0,即m 2+6m +9=1,∴(m +3)2=1.∴m +3=±1. ∴m 1=-2,m 2=-4.3.(1)证明:Δ=[-(m +2)]2-8m =m 2-4m +4=(m -2)2.∵不论m 为何值,(m -2)2≥0,即Δ≥0.∴不论m 为何值,方程总有实数根.(2)解:解关于x 的一元二次方程mx 2-(m +2)x +2=0,得x =m +2±Δ2m =m +2±(m -2)2m. ∴x 1=2m,x 2=1. ∵方程的两个根都是正整数,∴2m是正整数,∴m =1或m =2. 又∵方程的两个根不相等,∴m ≠2,∴m =1.4.解:∵关于x 的方程x 2+(2m -1)x +4=0有两个相等的实数根, ∴Δ=(2m -1)2-4×1×4=0,即2m -1=±4.∴m =52或m =-32. 当m =52时,m -1(2m -1)2+2m =52-116+5=114; 当m =-32时,m -1(2m -1)2+2m =-32-116-3=-526.5.A 解析:∵y =k -1x +1是关于x 的一次函数, ∴k -1≠0.∴k -1>0,解得k>1.又一元二次方程kx 2+2x +1=0的判别式Δ=4-4k , ∴Δ<0.∴一元二次方程kx 2+2x +1=0无实数根,故选A .6.解:∵方程(a +c)x 2+bx +a -c 4=0有两个相等的实数根, ∴Δ=b 2-4(a +c)·a -c 4=b 2-(a 2-c 2)=0. 即b 2+c 2=a 2,∴此三角形是直角三角形.7.解:(1)∵▱ABCD 是菱形,∴AB =AD.∴Δ=0,即m 2-4⎝⎛⎭⎫m 2-14=m 2-2m +1=0,∴m =1.此时原方程为x 2-x +14=0, ∴x 1=x 2=12, ∴当m =1时,▱ABCD 是菱形,菱形ABCD 的边长为12. (2)∵AB =2,∴将x =2代入原方程得4-2m +m 2-14=0, 解得m =52, 故原方程为x 2-52x +1=0, 解得x 1=2,x 2=12,∴AD =12. 故▱ABCD 的周长为2×⎝⎛⎭⎫2+12=5.。
一元二次方程根的判别式教学设计执教:黄典平修改时间:2012年5月2日一、教学内容分析本节内容为“一元二次方程的根的判别式”,它以一元二次方程的解法为基础,是对公式法的完善与发展。
利用根的判别式可以不解方程而直接判断一元二次方程的根的情况。
一元二次方程根的判别方法及其逆定理是一元二次方程的重要性质,对于二次函数、一元二次不等式等后继知识的学习具有十分重要的意义。
本节内容的教学重点是用一元二次方程根的判别式判别方程根的情况;教学难点是理解为什么可以用判别式判别一元二次方程根的情况;突破难点的关键在于利用配方法来推导和理解求根公式。
二、学情分析学生已经学过一元二次方程的四种解法,并对求根公式的作用已经有所了解,在此基础上来进一步研究△作用,它是前面知识的深化与总结。
从思想方法上来说,学生对分类讨论、归纳总结的数学思想已经有所接触。
所以可以通过让学生动手、动脑来培养学生探索精神和观察、分析、归纳的能力,以及逻辑思维能力、推理论证能力。
三、教学目标知识与技能:了解一元二次方程根的判别式的意义,理解为什么能根据它判断方程根的情况;能用一元二次方程根的判别式判别方程是否有实数根以及两个实数根是否相等。
过程与方法:经历一元二次方程根的判别式的意义及作用的探究过程,体会分类讨论和转化的思想方法,感受数学思想的严密性与方法的灵活性。
情感态度与价值观:通过对根的判别式的意义及作用的探究,培养对科学的探索精神和严谨的治学态度。
“1+X”解读:本节课的“1”即核心问题为根的判别式;“X”即围绕根的判别式的理解、作用及应用。
四、教学过程:<一>创设情境,发现问题:问题1:什么是一元二次方程?解一元二次方程的方法有哪些?一元二次方程一定有解吗?练习.解下列一元二次方程:(1)x2 -1=0 (2)x2 -2x = -1 (3)x2 +2x+2=0问题2:一元二次方程的解有哪些情况?不解方程能不能直接判断方程根的情况?(出示学习目标:“根的判别式及其应用”,并板书课题)<二>自主学习请学生带着下面的问题,自学学案《阅读材料》,并注意分类讨论思想的应用。
问题3:一般的,对于一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0), 它何时有两个相等的实数根?何时有两个不相等的实数根?何时没有实数根?为什么说方程根的情况是由b 2-4ac 决定的? (教师巡视,并注意收集问题,为下一步集中释疑做准备) <三>合作探究请学生结合自己的理解,就上述问题的答案在小组内进行讨论、探究,然后教师组织全班进行交流,关键让学生讲清每个结论的理由。
1.回顾:用配方法解一元二次方程ax 2+bx+c=0(a≠0)的过程。
我们在一元二次方程的配方过程中得到22244)2(a ac b a b x -=+.(1)发现当且仅当2b -4ac ≥0时,右式2244aac b -有平方根.直接开平方,得aac b ab x 2422-±=+.也就是说,一元二次方程a 2x +bx +c =0(a ≠0)当且仅当系数a 、b 、c 满足条件2b -4ac ≥0时有实数根.2. 由上面的探究我们发现,一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的根的情况由b 2-4ac 来决定。
因此,我们把b 2-4ac 叫做一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的根的判别式。
通常用符号“Δ”(希腊字母)来表示,读做“得尔塔”,即Δ=b 2-4ac 。
问题4:你能说出一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的根的情况具体有哪几种,又是如何判定的吗?我们不难发现一元二次方程的根有三种情况:①当2b -4ac >0时,方程有两个不相等的实数根; ②当2b -4ac =0时,方程有两个相等的实数根ab x x 221-==;③当2b -4ac <0时,方程没有实数根.这个结论告诉我们,只要算出一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的根的判别式的值,就可以由它的符号直接判别方程根的情况。
<三>典例讲解例1 不解方程,判别下列方程根的情况:(1)2x 2+3x+1=0(2)25y 2+4=20y (3)mx 2-5x-m=0(m ≠0)请学生回顾上面的解题过程,总结判别一元二次方程的根的情况的步骤:一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的根的判别式Δ=b 2-4ac 是针对一般形式而言的,所以,不解方程,判别一元二次方程的根的情况的一般步骤为:一化(将一元二次方程化为一般形式);二算(确定a 、b 、c 的值,算出Δ的值);三判断(根据结论1判别方程根的情况)。
问题5:上面的结论1中共有三个命题,你能分别说出它们的逆命题吗?(屏幕显示结论1)学生思考、交流并回答,教师指出:这三个命题也是真命题,从而得到:结论2 对于一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0),当方程有两个不相等的实数根时,Δ>0;当方程有两个相等的实数根时,Δ=0;当方程没有实数根时,Δ<0。
(将结论2与结论1放在同一幅幻灯片内展示,以便学生能更清楚地认识到二者的区别与联系)例2.已知关于x 的方程kx 2-(2k+1)x + k+3 = 0有两个不相等的实数根,求k 的取值范围。
变式1.已知关于x 的方程kx 2-(2k+1)x + k+3 = 0有两个实数根,求k 的取值范围。
变式2.已知关于x 的方程kx 2-(2k+1)x + k+3 = 0有实数根,求k 的取值范围。
例3.m 为任意实数,试说明关于x 的方程x 2-(m-1)x-3(m+3)=0恒有两个不相等的实数根。
例4.已知:a 、b 、c 是△ABC 的三边,若方程a c b x c b ax 2)(22222=++++有两个等根,试判断△ABC 的形状. <四>知识运用1.一元二次方程x 2+4x+c=0中,c <0时,该方程根的情况是( ) A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根C.没有实数根D.无法确定2.若关于x 的一元二次方程kx 2+2x-1=0有两个不相等的实数根,则k 的取值范围是( )A.k >1B.k >-1C.k ≠0D.k >-1且k ≠03.若关于x 的一元二次方程x 2+px+q=0有两个相等的实数根,则符合条件的一组p 、q 的值可以是:p= ,q= 。
4.不解方程,判断下列方程根的情况:(1)2x 2+x-6=0 (2)x 2+4x=2 (3)3x 2-43x=-45.k 取什么值时,方程x 2-kx+9=0有两个相等的实数根?求出这时方程的根。
6.已知关于x 的方程kx 2-4kx+k-5=0有两个相等的实数根,求k 的值并解这个方程。
7.m 为何值时,关于x 的一元二次方程2x 2-(4m+1)x+2m 2-1=0. (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8.方程2x 2-2x+3a-4=0有两个不相等的实数根,则168-2-a 2+-a a 的值是9.关于x 的方程kx 2-6x+3=0有两个不相等的实数根,则k 的非负整数值是( ) A. 0,1,2 B.1,2 C. 1,2,3 D.0,1,2,310.已知关于x的一元二次方程(1-2k)x2+2k x-1=0有实数根,则k的取值范围是11.关于x的方程(a-6)x2-8x+6=0有实数根,则整数a的最大值是()A.9B.10C.11D.1212.若关于x的方程m2x2+(2m+1)x+1=0有两个实数根,求m的取值范围。
13.已知方程x2+2x=k-1没有实数根,求证:方程x2+kx=1-2k有两个不相等的实数根。
<五>小结归纳问题6:1.什么是一元二方程根的判别式?2.一元二次方程根的情况有哪几种?3.如何判断一元二次方程根的情况?4.根的判别式有哪些应用?①不解一元二次方程,判别方程根的情况。
②根据方程根的情况,确定待定系数的取值范围。
③证明字母系数方程有实数根或无实数根。
④应用根的判别式判断三角形的形状。
5.应用根的判别式时,要注意些什么?①求判别式时,应该先将方程化为一般形式.②应用判别式解决有关问题时,前提条件为“方程是一元二次方程”,即二次项系数不为0.<六>作业布置《学案》上未完成的内容<七>板书设计§7.5 一元二次方程根的判别式对于关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0,⊿=b2-4ac 例1………………小结归纳(略)⊿>0 方程有两个不相等的实数根;……………⊿=0 方程有两个相等的实数根;例2………………⊿<0 方程没有实数根………………归纳:实质是由⊿的符号来判别方程根的情况。
2. (2011重庆江津区,9,4分)已知关于x 的一元二次方程(a ﹣l )x 2﹣2x +l =0有两个不相等的实数根,则a 的取值范围是( )A 、a <2B 、a >2C 、a <2且a ≠lD 、a <﹣23. (2011•青海)关于x 的一元二次方程x 2+4x+k=0有实数解,则k 的取值范围是( ) A 、k≥4 B 、k≤4C 、k >4D 、k=44. (2011新疆建设兵团,12,5分)若关于x 的一元二次方程x 2+2x +a =0有实数根,则a 的取值范围是 .5. (2011•郴州)当t 取什么值时,关于x 的一元二次方程2x 2+tx+2=0有两个相等的实数根?6. (2011福建厦门,24)已知关于x 的方程x 2﹣2x ﹣2n =0有两个不相等的实数根. (1)求n 的取值范围;(2)若n <5,且方程的两个实数根都是整数,求n 的值. 7.当c<0时,判别方程x 2+bx+c=0的根的情况.8.已知关于x 的一元二次方程(b-c)x 2+(c-a)x+(a-b)=0有两个相等的实数根。
求证:2b=a+c9.已知关于x 的方程032=-++n m mx x 根的判别式之值为0,1为方程的根,求m 、n 的值。
<五>归纳小结(1)今天我们是在一元二次方程解法的基础上,学习了根的判别式的应用,它在整个中学数学中占有重要地位,是中考命题的重要知识点,所以必须牢固掌握好它。
(2)注意根的判别式定理与逆定理的使用区别:一般当已知△值的符号时,使用定理;当已知方程根的情况时,使用逆定理。
知识运用【例5】已知:m、n为整数,关于x的二次方程x2+(7-m)x+3+n=0有两个不相等的实数解,x2+(4+m)x+n+6=0有两个相等的实数根,x2-(m-4)x+n+1=0没有实数根,求m、n的值.那么好,现在就请同学们用公式法解以下三个一元二次方程;你们会很快发现其中的奥秘。