一元二次方程的根的判别式 知识要点: 要点1.对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0) 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。 我们把b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0根的判别式,记作△=b2-4ac.
要点2.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0) 有两个实数根x1、x2,则有
例题分析: 一、要点1的应用 1. 不解方程,判定下列各方程根的情况 (1)2x2-6x-5=0;(2)2x2-12x+18=0; (3)3x2-5x+4=0; (4)x2-2x+k=0 解:(1)2x2-6x-5=0 ∵a=2,b=-6,c=-5 ∴△=b2-4ac=(-6)2-4×2×(-5)=36+40=76>0 ∴2x2-6x-5=0有两个不相等的实数根 (2)2x2-12x+18=0,化简得:x2-6x+9=0 ∵a=1,b=-6,c=9 ∴△=(-6)2-4×1×9=36-36=0 ∴2x2-12x+18=0有两个相等的实数根 (3)3x2-5x+4=0 ∵a=3,b=-5,c=4 ∴△=(-5)2-4×3×4=25-48=-23 ∴3x2-5x+4=0没有实数根,即在实数范围内无解。 (4)x2-2x+k=0 ∵a=1,b=-2,c=k ∴△=(-2)2-4×1×k=4(1-k) ∴当1-k>0时,即k<1时,△>0,方程x2-2x+k=0有两个不相等的实数根, 当1-k=0时,即k=1时,△=0,方程x2-2x+k=0有两个相等的实数根, 当1-k<0时,即k>1时,△<0,方程x2-2x+k=0无实根。
2.已知:关于x的方程有两个不相等的实数根。 求k的取值范围。 解:∵关于x的方程有两个不相等的实数根。 ∴此方程中二次项的系数k≠0并且△>0 即 解得
3.已知:关于x的方程有实根,求k的取值范围。 分析:当k≠0时,该方程是关于x的二次方程,它有实根,则△≥0; 当k=0时,原方程化为x的一元一次方程。 解: (1)当k=0时,原方程化为x=0; (2)当k≠0时,△=(k+1)2-k2=2k+1≥0 解得 由(1)、(2),
二、要点2的应用 4.已知关于x的方程 kx2-2 (k+1) x+k-1=0 有两个不相等的实数根, (1) 求k的取值范围; (2) 是否存在实数k,使此方程的两个实数根的倒数和等于0 ? 若存在,求出k的值;若不存在,说明理由. 解: (1) ∵方程有两个不相等的实数根, ∴Δ=[-2(k+1)]2-4k(k-1)>0,且k≠0,解得,且k≠0 . 即k的取值范围是,且k≠0 . (2) 假设存在实数k,使得方程的两个实数根x1 , x2的倒数和为0. 则x1 ,x2不为0,且,即,且,解得k=-1 . 而k=-1 与方程有两个不相等实根的条件,且k≠0矛盾, 故使方程的两个实数根的倒数和为0的实数k不存在.
5.关于x的方程x2-(2k+1)x+k2=0。 (1) 如果方程有实数根,求k的取值范围。 (2)设x1、x2是方程的两根,且,求k的值。 解:(1) ∵方程有实数根 ∴△≥0 即 [(2k+1)]2-4k2≥0 4k2+4k+1-4k2≥0 ∴4k+1≥0 ∴k≥ (2) 解:∵x、x2是方程的两根 ∴x1+x2=2k+1,x1·x2=k2 ∵ 又∵ ∴ ∴, 又∵k≥ ∴应舍去,k=
三、综合要点1,2的应用 6.已知: x1、x2是关于x的方程x2+(2a-1)x+a2=0的两个实数根,且(x1+2)(x2+2)=11,求a的值。 解:∵x1、x2是方程x2+(2a-1)x+a2=0的两个实数根, ∴x1+x2=1-2a,x1﹒x2=a2 ∵(x1+2)(x2+2)=11, ∴x1x2+2(x1+x2)+4=11 ∴a2+2(1-2a)-7=0,即a2-4a-5=0。 解得a=-1,或a=5。 又∵Δ=(2a-1)2-4a2=1-4a≥0, ∴a≤。 ∴a=5不合题意,舍去。 ∴a=-1
7.已知:关于x的一元二次方程x2+2(2-m)x+3-6m=0 求证:无论m取什么实数,方程总有实数根。 证明:∵△=[2(2-m)]2-4(3-6m)=4[(2-m)2-(3-6m)] =4(m2-4m+4-3+6m) =4(m2+2m+1) =4(m+1)2≥0 ∴无论m取什么实数,方程总有实数根。
8.已知:a、b、c为实数, 求证:关于x的一元二次方程(x-a)(x-b)+(x-b)(x-c)+(x-c)(x-a)=0恒有实数根。 证明:原方程化为:3x2-2(a+b+c)x+(ab+bc+ca)=0 ∴△=[-2(a+b+c)]2-12(ab+bc+ca) =4(a2+b2+c2-ab-bc-ca) =2[(a2-2ab+b2)+(b2-2bc+c2)+(c2-2ca+a2)] =2[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2] ∵a、b、c为实数 ∴(a-b)2≥0,(b-c)2≥0,(c-a)2≥0 ∴△≥0 ∴原方程恒有实数根。
9.求函数中y的取值范围。 解: ∴y(x2-2x-3)=x2 ∴(y-1)x2-2yx-3y=0 (1)当y=1时,方程化为2x+3=0, (2)当y≠1时, △=4y2+12y(y-1)=4y(4y-3)≥0 即解得y≤0或 由(1)、(2),∴y的取值范围是.
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