探究一元二次方程根的分布

来源 :数学学习与研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:goodyyl00
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  
  
  【摘要】一元二次方程根的分布作为高中数学的重要知识点之一,在基础代数理论被引入高中数学时便被提及,具有重要的意义.本文以高中数学的基础理论韦达定理为基础,利用这一经典的理论框架,探究一元二次方程根的分布问题,尝试总结相关规律,并集中分析相关细节.
  【关键词】一元二次方程;实数根分布;韦达定理
  一、引言及问题重述
  一元二次方程根的分布问题是一类初等代数的经典问题,这一问题的解决核心在于如何对方程中的含参变量进行限定和讨论,从而确定这一根在实轴上的位置.
  对问题进行重述,即为如下情境:
  给定一元二次方程ax2 bx c=0,从代数角度来看,其根值为这一方程的解,从几何角度来看,其根值为一元二次函数y=ax2 bx c与x轴的交点横坐标.由于方程参数的不同,不难得知可能会存在一个、两个或者没有交点.这一交点横坐标尝尝被称为函數的零点.所以,本文所探究的一元二次方程根的分布问题,就是研究这一方程根在x轴上的具体位置.
  本文针对以上问题展开研究,为了配合目前的主要研究手段,本文引入韦达定理作为主要研究手段,依托方程根的判别式,不必构造二次函数,直接依托图像方程的直观性就可以巧妙地解决这一问题.
  二、韦达定理
  利用韦达定理求解一元二次方程根的分布问题是研究这一问题最常见的做法.首先引入韦达定理的相关知识点.韦达定理是法国数学家弗朗索瓦·韦达于1615年在著作《论方程的识别与订正》中所建立的一对数学关系,衡量了一元多次方程的方程根与系数之间的关系.韦达定理的核心之一是根的判别式,而通过对根的判别式的进一步判断,来分析方程是否存在可以探究的实根.总而言之,韦达定理通过数学方法直接描述了一元多次方程根与系数的关系.所以,本文基于这一分析方法,展开叙述一元二次方程根的分布问题.
  首先,列出韦达定理的基本内容,如下所示:
  针对一元二次方程ax2 bx c=0,计算并记为参数Δ=b2-4ac.
  如果这一方程存在两个正根,则参数Δ大于等于0,两根之和和两根之积均大于0;如果这一方程存在两个负根,则参数Δ大于等于0,两根之和小于0,两根之积大于0;如果这一方程存在一正一负两个异号更,则参数Δ大于0,两根之积小于0.
  根据韦达定理,我们不难总结出,一元二次方程存在根的充分必要条件为参数不小于0,所以,基于以上框架展开后续研究.
  三、一元二次方程根的分布
  为了研究一元二次方程根的分布,我们可以先从与二次方程联系较为紧密的二次函数出发,将一个一元二次方程问题转化为一个一元二次函数问题.从而以函数的角度来推导出相关的引理和论证部分.
  (一)零分布
  首先,介绍一元二次方程根的零分布.零分布指的是一元二次方程根相对零的关系,在图像中即为曲线与x轴交点与原点之间的位置相关关系.一般有三种情况:均在原点左侧,均在原点右侧,分布在原点左右.
  四、问题求解要点
  通过上述分析,我们可以总结出一个可用的解题框架,以下列出一些相关要点,主要包含如下五个方面.
  第一,观察方程的二次项系数.对一个方程来说,虽然他的表达式中存在二次项,但是如果这一二次项含有参数,必须谨慎对待.必须对这一二次项系数是否为零进行合理的讨论,从而确定对应的函数图像是一条直线还是一条抛物线.如果是一条抛物线,再利用本文所介绍的相关方法进行深入研究.
  第二,根据方程参数计算参数Δ=b2-4ac,这一参数直接决定了这一一元二次方程是否有根,有几个根,利用这一公式可以快速判断.
  第三,利用上文介绍的韦达定理计算相关参数并进行判断.韦达定理可以帮助我们快速了解到一元二次方程根所具有的具体正负性情况,但是韦达定理的适用范围有限,在大多数时候没法直接得出根的具体值,但加以合理利用可以迅速解决一系列题目.
  第四,计算并观察一元二次方程的对称轴.对一元二次方程衍生出来的二次函数问题,二次函数的对称轴不仅仅决定了图像所具有的最高点和最低点的位置,也直接影响了关于这一对称轴所对称的图像和相关点的性质,另外,对称轴与图像的交点往往具有一定的极性,值得深入判断.
  第五,最后,观察区间端点的函数值.这一步骤主要用来控制函数图像的相关函数值,未来高等数学中所经常使用的夹逼定理,就是对这一方法的进阶版应用.通过相关技巧可以把图像与x轴的交点划入更加细的指定区间范围,从而快速解决问题.
  总而言之,作为一类较为经典的,已经经历过广泛研究的问题,一元二次方程根的分布具有较多的基础特性,值得我们深入挖掘和思考.作为一类活跃在各个范围内的基础考试题,我们必须充分利用各类技巧和工具,力求做到完美解答一元二次方程根的分布的相关问题.
  【参考文献】
  [1]朱家海.一元二次方程实根分布定理及其应用[J].数学教学研究,2005(12):31-34.
  [2]张忠.一元二次方程实根分布新探[J].中学数学杂志,2007(7):36-38.
  [3]朱家海.一元二次方程实根分布问题及其解法探讨[J].中学教研,2002(7):34-37.
  [4]姜彬.浅谈一元二次方程根的分布中的所体现的函数与方程思想[J].数学学习与研究,2014(19):90-91.
  [5]林育山.利用数形结合讨论一元二次方程实根分布[J].数学学习与研究,2010(15):102-103.
  [6]马学峰.一元二次方程根的分布规律[J].数学学习与研究,2010(19):101.
其他文献
【摘要】初中数学教学应该勇于也敢于对数学教材进行重新组合与增、删、补,以此为教学提供新的可能、新的素材和新的资源.教师应该在具体情境中、自主自悟中、同伴互纠中进行整体把握,以此进行整体性回笼和结构性把握.  【关键词】整体把握;具体情境;自主自悟;同伴互纠  【基金项目】本文为甘肃省教育科学“十三五”规划2018年度一般自筹课题《初中数学单元整体模块教学的实践研究》研究成果,课题立项号:GS[20
目的分析针灸和注射用胰蛋白酶治疗外科术后腹胀的效果.方法选取90例外科术后腹胀的患者作为研究对象,均使用针灸和注射用胰蛋白酶治疗,分析其治疗效果.结果经治疗后,90例患
目的:探讨我科在安定中毒患者急救与护理中的作用。方法:对我科收治126例安定中毒患者进行急救和护理。结果:通过及时救治及护理均转危为安,收到良好效果。结论:安定中毒救护不及
对美国大学先修统计课程的教学实践进行了总结,教学中要引领学生经历统计实验活动,进而使其理解统计核心概念、掌握统计思想方法、学会随机模拟方法,能够用概率模型来解决问
目的:观察干细胞趋化因子SDF-1在创面愈合过程中调控表皮干细胞定向迁移促进创面愈合的过程。方法:制作大鼠背部全层皮肤缺损模型,随机分为三个实验组:①SDF-1组;②AMD3100(CXCR4
【摘要】向量题一直是浙江省高考自主命题以来的一面旗帜,文章通过分析各题的解法来展现在处理向量问题的某些技巧和蕴含的思想或本质,从而反思总结教学,希望能更好地为培养学生的学习习惯和提高数学素养服务.  【关键词】转换;数形结合;对称性  在人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书数学4A版中是这样叙述向量的:既有大小又有方向的量.从中我们可以清晰地看到它是既具有几何形式又具有代数形式,有双重性,是高
目的探究利拉鲁肽联合二甲双胍治疗2型糖尿病的临床效果.方法184例2型糖尿病患者,应用随机数字表法分为实验组与对照组,每组92例.实验组患者采用利拉鲁肽联合二甲双胍治疗,对
为了更好地发挥数学文化阅读材料的教育价值,以人教A版新高中数学教科书中的阅读材料为载体,设计了基于"问题提出"的教学活动过程,让学生以批判性的方式培养数学文化观念.
地理空间定位能力是研究和分析区域的基础,是解决各类区域问题的关键。本文结合具体的教学案例阐述培养学生空间定位能力的一些可行性应用策略:基于区域图像和区域背景的教学
目的:探讨臀大肌-脂肪筋膜瓣在修复骶尾部褥疮中的应用效果。方法:自2007年8月~2010年1月,应用臀大肌-脂肪筋膜瓣用于修复骶尾部褥疮处腔隙18例,该复合组织瓣大小为5cm×6cm