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1、一、知识要点: 1.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2-4ac。 Δ>0时,方程有两个不相等的实数根。 Δ=0时,方程有两个相等的实数根。 Δ<0时,方程没有实数根。 以上定理也可以逆向应用。在应用判别式之前,要把方程化为一般形式,以便正确找出a、b、c的值。 注意:(1)根的判别式是指Δ=b2-4ac,不是Δ=,(2)使用判别式之前一定要先把方程变为一元二次方程的一般形式。 2.根的判别式有以下应用: ①不解一元二次方程,判断根的情况。 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
2、实数根或无实数根。 注意:①如果说方程有实数根,即应当包括有两个不等实根或有两相等实根两种情况,此时b2-4ac≥0,切勿丢掉等号。 ②根的判别式b2-4ac的使用条件,是在一元二次方程中,而非别的方程中,因此,要注意隐含条件a≠0. 二、例题精讲: 例1.不解方程,判断下列方程的根的情况: (1)2x2+3x-4=0 (2)3x2+2=2x (3)x2+1=x (4)ax2+bx=0(a≠0) (5)ax2+c=0(a≠0) 分析;一元二次方程的根的情况是由Δ=b2-4ac的符号决定的,所以,在判断一元二次方程根的情况时,应想
3、尽办法判断出“Δ”的符号,然后根据判别式定理判定根的情况。尤其是当方程系数中含有字母时,一般利用配方法将“Δ”化成完全平方式或完全平方式加上(或减去)一个常数,再根据完全平方式的非负性判断“Δ”的符号,从而决定方程的根的情况,有时还需要对字母进行讨论。 解:(1)2x2+3x-4=0 a=2,b=3,c=-4, ∵Δ=b2-4ac =32-4×2×(-4)=41>0 ∴方程有两个不相等的实数根。 (2)将方程化为一般形式 3x2-2x+2=0 a=3,b=-2,c=2 ∴Δ=b2-4ac=(-2)2-4×3×2=0, ∴方程有两个
4、相等的实数根。 (3)将方程化为一般形式 x2-x+1=0 方程两边同乘以2(为了计算简便),得 x2-x+2=0 a=,b=-,c=2 ∵Δ=(-)2-4××2 =2-8<0 ∴方程没有实数根。 (4)ax2+bx=0(a≠0) ∵a≠0,∴方程是一元二次方程, 此方程是缺少常数项的不完全的一元二次方程,将常数项视为零, ∵Δ=b2-4·a·0=b2, ∵无论b取任何实数,b2均为非负数, ∴Δ≥0, 故方程有两个实数根。 (5)ax2+c=0(a≠0) ∵a≠0, ∴此方程是缺少一次项的不完全的一元二次方程,一次
5、项系数b=0 ∵Δ=02-4ac =-4ac 需要讨论a,c的符号,才能确定Δ的符号; 当c=0时,Δ=0,方程有两相等实根; 当a与c异号时,Δ>0,方程有两不等实根; 当a与c同号时,Δ<0,方程没有实数根。 注意:运用根的判别式判定一元二次方程根的情况时,必须先把方程化为一般形式,正确地确定各项系数。 例2.求证方程(m2+1)x2-2mx+(m2+4)=0没有实数根。 分析:先求出关于x的方程的根的判别式,然后只需说明判别式是一个负数,就证明了该方程没有实数根。 证明: Δ=(-2m)2-4(m2+1)(m2+4)
6、 =4m2-4(m4+5m2+4) =-4m4-16m2-16=-4(m4+4m2+4) =-4(m2+2)2 ∵不论m取任何实数(m2+2)2>0, ∴-4(m2+2)2<0,即Δ<0. ∴关于x的方程(m2+1)x2-2mx+(m2+4)=0没有实数根。 小结:由上面的证明认清证明的格式归纳出证明的步骤: (1)计算Δ (2)用配方法将Δ恒等变形 (3)判断Δ的符号 (4)结论 其中难点是Δ的恒等变形,一般情况下配方后变形后为形如:a2,a2+2,(a2+2)2,-a2,-(a2+2)2的代数式,从而判定正负,非负等情况。
7、 方程配方与代数式配方既有联系又有区别:方程配方是对方程进行同解变形,代数式配方是恒等变形,因此方程变形中两边除以二次项系数,而在代数式变形中为提取二次项系数。方程变形中等号两边同时加上一次项系数一半的平方,而在代数式变形中加上一次项系数一半的平方的同时,还需减去一次项系数一半的平方,以保证代数式恒等。 例3.已知关于x的方程kx2-4kx+k-5=0有两个相等的实数根,求k的值并解这个方程。 分析:∵方程有两个实数根,∴有隐含条件二次项系数k≠0, 又∵方程有两个相等的实数根,由判别式定理的逆定理可知Δ=0 解: Δ=(-4k)2-4·k
8、(k-5) =12k2+20k ∵方程有两个相等的实数根, ∴Δ=0,即12k2+20