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一元二次方程ax2 +bx+c=0(a≠0)中,由系数组成的代数式b2-4ac称为一元二次方程的根的判别式。它可以用来判断一元二次方程的根的情况,也可以解决与一元二次方程的根有关的一些问题。现举例如下:
例1:方程4x2-3x+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.无实数根
D.无法确定
讲评:方程中a=4,b=-3,c=2,利用b2-4ac的符号,不用解方程,可以直接判断方程的根的情况。该题中,b2-4ac=(-3)2-4×4×2=-23<0。所以方程没有实数根,应选C。
例2:若关于x的方程(k-1)x2-2x-2=0有两个实数根,求k的取值范围。
讲评:方程有两个实数根,说明b2-4ac≥0,同时,该方程的二次项系数含有字母,应考虑二次项系数不能为0的情况。
解:b2-4ac=4+8k-8=8k-4
由题意,得
8k-4≥0
k-1≠0
解之,得 k≥12且k≠1
∴k的取值范围是k≥12且k≠1
例3:抛物线y=ax2-6x+3与x轴有两个交点,求a的取值范围。
讲评:抛物线与x轴的交点个数由当y=0时的一元二次方程ax2-6x+3=0实数根的情况决定。所以本题还是判断b2-4ac的符号。
解:b2-4ac=36-12a
由题意,得
36-12a>0
a≠0
解之,得a<3且a≠0
∴a的取值范围是a<3且a≠0
例4:在实数范围内,代数式3x2-2x+1的值能否为5?能否为-3?
讲评:令代数式3x2-2x+1等于5或-3。判断该方程有无实数根。若有实数根说明代数式的值能为5或-3,若无实数根,则说明不能。
解:令3x2-2x+1=5
整理,得3x2-2x-4=0
b2-4ac=4+4×3×4=52>0
此方程有实数根
∴ 3x2-2x+1的值能是5。
令3x2-2x+1=?3
整理,得3x2-2x-4=0
b2-4ac=4-4×3×4=-44<0
此方程没有实数根
∴ 3x2-2x+1的值不能是-3。
例5:已知关于x的一元二次方程x2+(4k+1)x+2k-1=0。求证:不论k取任何实数,方程总有两个不相等的实数根。
讲评:用b2-4ac证明含有字母系数的方程的根的情况。
先求出b2-4ac,再判断它的符号。
证明:b2-4ac=(4k+1)2-4(2k-1)
=16k2+8k+1-8k+4
=16k2+5
不论k取任何实数,k2≥0
∴16k2+5>0
即 b2-4ac>0
∴方程总有两个不相等的实数根。
例1:方程4x2-3x+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.无实数根
D.无法确定
讲评:方程中a=4,b=-3,c=2,利用b2-4ac的符号,不用解方程,可以直接判断方程的根的情况。该题中,b2-4ac=(-3)2-4×4×2=-23<0。所以方程没有实数根,应选C。
例2:若关于x的方程(k-1)x2-2x-2=0有两个实数根,求k的取值范围。
讲评:方程有两个实数根,说明b2-4ac≥0,同时,该方程的二次项系数含有字母,应考虑二次项系数不能为0的情况。
解:b2-4ac=4+8k-8=8k-4
由题意,得
8k-4≥0
k-1≠0
解之,得 k≥12且k≠1
∴k的取值范围是k≥12且k≠1
例3:抛物线y=ax2-6x+3与x轴有两个交点,求a的取值范围。
讲评:抛物线与x轴的交点个数由当y=0时的一元二次方程ax2-6x+3=0实数根的情况决定。所以本题还是判断b2-4ac的符号。
解:b2-4ac=36-12a
由题意,得
36-12a>0
a≠0
解之,得a<3且a≠0
∴a的取值范围是a<3且a≠0
例4:在实数范围内,代数式3x2-2x+1的值能否为5?能否为-3?
讲评:令代数式3x2-2x+1等于5或-3。判断该方程有无实数根。若有实数根说明代数式的值能为5或-3,若无实数根,则说明不能。
解:令3x2-2x+1=5
整理,得3x2-2x-4=0
b2-4ac=4+4×3×4=52>0
此方程有实数根
∴ 3x2-2x+1的值能是5。
令3x2-2x+1=?3
整理,得3x2-2x-4=0
b2-4ac=4-4×3×4=-44<0
此方程没有实数根
∴ 3x2-2x+1的值不能是-3。
例5:已知关于x的一元二次方程x2+(4k+1)x+2k-1=0。求证:不论k取任何实数,方程总有两个不相等的实数根。
讲评:用b2-4ac证明含有字母系数的方程的根的情况。
先求出b2-4ac,再判断它的符号。
证明:b2-4ac=(4k+1)2-4(2k-1)
=16k2+8k+1-8k+4
=16k2+5
不论k取任何实数,k2≥0
∴16k2+5>0
即 b2-4ac>0
∴方程总有两个不相等的实数根。