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一元二次方程根的判别式的综合应用
四川省武胜县中心镇小学初中部 曹建局
一、知识要点:
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1.??一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2-4ac。
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定理1? ax2+bx+c=0(a≠0)中,Δ>0方程有两个不等实数根.
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定理2? ax2+bx+c=0(a≠0)中,Δ=0方程有两个相等实数根.
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定理3? ax2+bx+c=0(a≠0)中,Δ<0方程没有实数根.
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2、根的判别式逆用(注意:根据课本“反过来也成立”)得到三个定理。
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定理4? ax2+bx+c=0(a≠0)中,方程有两个不等实数根Δ>0.
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定理5? ax2+bx+c=0(a≠0)中,方程有两个相等实数根Δ=0.
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定理6? ax2+bx+c=0(a≠0)中,方程没有实数根Δ<0.
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注意:(1)再次强调:根的判别式是指Δ=b2-4ac。(2)使用判别式之前一定要先把方程变化为一般形式,以便正确找出a、b、c的值。(3)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。(4)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.
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二.根的判别式有以下应用:
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①??不解一元二次方程,判断根的情况。
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例1.??不解方程,判断下列方程的根的情况:
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(1)?????????2x2+3x-4=0 (2)ax2+bx=0(a≠0)
????
解:(1) 2x2+3x-4=0
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a=2, b=3, c=-4,
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∵Δ=b2-4ac=32-4×2×(-4)=410
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∴方程有两个不相等的实数根。
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(2)∵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,
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∵Δ=(-b)2-4·a·0=b2,
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∵无论b取任何关数,b2均为非负数,
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∴Δ≥0, 故方程有两个实数根。
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②??根据方程根的情况,确定待定系数的取值范围。
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例2.k的何值时?关于x的一元二次方程x2-4x+k-5=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;
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分析:由判别式定理的逆定理可知(1)Δ>0;(2)Δ=0;(3)Δ<0;
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解:Δ=(-4)2-4·(k-5)=16-4k+20=36-4k
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(1)∵方程有两个不相等的实数根,
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∴Δ>0,即36-4k>0.解得k<9
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(2)∵方程有两个不相等的实数根,
?
∴Δ=0,即36-4k=0.解得k=9
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(3)∵方程有两个不相等的实数根,
?
∴Δ0,即36-4k0.解得k9
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③??证明字母系数方程有实数根或无实数根。
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例3.求证方程(m2+1)x2-2mx+(m2+4)=0没有实数根。
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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。
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证明: Δ=(-2m)2-4(m2+1)(m2+4)
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=4m2-4(m4+5m2+4)
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=-4m4-16m2-16=-4(m4+4m2+4)
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=-4(m2+2)2
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∵不论m取任何实数(m2+2)20,
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∴?-4(m2+2)20,?即Δ0.
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∴关于x的方程(m2+1)x2-2mx+(m2+4)=0没有实数根。
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小结:由上面的证明认清证明的格式归纳出证明的步骤:
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(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。
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④??应用根的判别式判断三角形的形状。
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例4.已知:a、b、c为ΔABC的三边,当m0时,关于x的方程c(x2+m)+b(x2-m)-2ax=0有两个相等的实数根。求证ΔABC为RtΔ。
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证明:整理原方程:
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方程c(x2+m)+b(x2-m)- 2ax =0.
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整理方程得:cx2+cm+bx2-bm-2ax =0
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(c+b)x2-2ax +cm-bm=0
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根据题意:
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∵方程有两个相等的实数根,
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∴Δ=(-2a)2-4(c+b)(cm-bm)=0
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4ma2-4(c2m-bcm+bcm-b2m)=0
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ma2-c2m+b2m=0
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∴Δ=m(a2+b2-c2)=0
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又∵?m0, ∴a2+b2-c2=0 ∴a2
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