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第17章 一元二次方程及其应用
17.3
一元二次方程根的判别式
初中数学沪科版(2024)八年级下册
学习目标
1.理解一元二次方程根的判别式的概念,掌握其符号与根的个数的关系.(重点)
2.能利用根的判别式判断方程根的情况,解决与方程根有关字母的取值问题.(难点)
课堂引入
1.方程x2-2x-3=0的根是x1=3,x2=-1;方程x2-2x+1=0的根是x1=x2=1;方程x2-2x+3=0无实数根.
2.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是x=
,其中b2-4ac≥0.
一、
根的判别式的概念
问题 一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)通过配方得,
当 b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根:
x1= ,x2= .
当 b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根:
x1=x2= .
当 b2-4ac<0时,方程没有实数根.
-
知识梳理
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的情况由b2-4ac来确定.我们把b2-4ac叫作一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0) .
通常用符号“Δ”来表示,即Δ=b2-4ac.
根的判别式
根的情况与判别式的关系 方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的情况
Δ>0 有两个不相等的实数根,即x=
Δ=0 有两个相等的实数根,即x1=x2=-
Δ<0 没有实数根
例1 (课本P34例题)用根的判别式,判别下列方程根的情况:
(1)5x2-3x-2=0;(2)25y2+4=20y;(3)2x2+x+1=0.
解 (1)因为Δ=(-3)2-4×5×(-2)=49>0,
所以原方程有两个不相等的实数根.
(2)原方程可变形为25y2-20y+4=0,
因为Δ=(-20)2-4×25×4=0,
所以原方程有两个相等的实数根.
(3)因为Δ=()2-4×2×1=-5<0,
所以原方程没有实数根.
跟踪训练1 (1)下列方程中,没有实数根的是
A.x2+2x=0 B.5x2-4x-2=0
C.x2-4x+1=0 D.x2-x+1=0
解析 A项,Δ=4-0=4>0,方程有两个不相等的实数根,不符合题意;
B项,Δ=16+4×5×2=56>0,方程有两个不相等的实数根,不符合题意;
C项,Δ=16-4=12>0,方程有两个不相等的实数根,不符合题意;
D项,Δ=1-4=-3<0,方程没有实数根,符合题意.
√
(2)不解方程,利用判别式判断下列方程根的情况:
①3x2+4x-3=0;②4x2=12x-9;③7y=5(y2+1).
解 ①∵Δ=42-4×3×(-3)=52>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
②方程化为一般形式为4x2-12x+9=0,
∵Δ=(-12)2-4×4×9=0,
∴方程有两个相等的实数根.
③方程整理为5y2-7y+5=0,
∵Δ=(-7)2-4×5×5=-51<0,
∴方程没有实数根.
二、
一元二次方程根的判别式的应用
例2 已知关于x的方程2x2-(4k+1)x+2k2-1=0,问当k取什么值时,
(1)方程有两个不相等的实数根;
解 ∵a=2,b=-(4k+1),c=2k2-1,
∴Δ=b2-4ac
=[-(4k+1)]2-4×2×(2k2-1)=8k+9,
∵方程有两个不相等的实数根,
∴Δ>0,
即8k+9>0,
解得k>-.
例2 已知关于x的方程2x2-(4k+1)x+2k2-1=0,问当k取什么值时,
(2)方程有两个相等的实数根;(3)方程没有实数根.
解 (2)∵方程有两个相等的实数根,
∴Δ=0,即8k+9=0,
解得k=-.
(3)∵方程没有实数根,
∴Δ<0,即8k+9<0,
解得k<-.
跟踪训练2 (课本P35练习第2题)已知关于x的方程x2-3x+k=0,k取何值时,这个方程:
(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?
解 (1)∵方程有两个不相等的实数根,
∴Δ=(-3)2-4k>0,解得k<.
(2)∵方程有两个相等的实数根,
∴Δ=(-3)2-4k=0,解得k=.
(3)∵方程没有实数根,
∴Δ=(-3)2-4k<0.解得k>.
课堂小结
1.一元二次方程x2-x+2=0的根的情况是
A.有两个相等的实数根
B.有两个不相等的实数根
C.无实数根
D.无法确定
课堂练习
√
解析 Δ=(-1)2-4×1×2=-7,
∵-7<0,∴原方程没有实数根.
2.关于x的一元二次方程(k-1)2x2+(2k+1)x+1=0有两个实数根,则k的取值范围是
A.k>且k≠1 B.k≥且k≠1
C.k> D.k≥
√
解析 根据题意列出方程组
解得k≥且k≠1.
课堂练习
3.如果关于x的方程x2+3x+a=0有两个相等的实数根,那么a的值是 .
解析 ∵关于x的方程x2+3x+a=0有两个相等的实数根,
∴Δ=32-4×1×a=0,
解得a=,
∴a的值是.
课堂练习
4.已知关于x的一元二次方程x2-2x+(k+1)=0有实数根.
(1)求k的取值范围;
解 因为关于x的一元二次方程x2-2x+(k+1)=0有实数根,
所以Δ=(-2)2-4(k+1)≥0,
解得k≤0,
所以k的取值范围是k≤0.
课堂练习
4.已知关于x的一元二次方程x2-2x+(k+1)=0有实数根.
(2)当k取最大整数时,求该方程的两个根.
解 由(1)知,k的最大整数值为0,
则该方程为x2-2x+1=0,
解得x1=x2=1,
所以方程的两个根都是1.
课堂练习
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