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。?
定理1? ax2+bx+c=0(a
≠0)中,Δ>0
?
定理2? ax2+bx+c=0(a≠0)中,Δ=0
?
定理3? ax2+bx+c=0(a≠0)
中,Δ<0
?
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。?
定理4? ax2+bx+c=0(a≠
0)中,方程有两个不等实数根
?
定理5? ax2+bx+c=0(a≠0)中,方程有两个相等实数根
?
定理6? ax2+bx+c=0(a≠0)
中,方程没有实数根
?
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.?
二.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。
?
例1.? 不解方程,判断下列方程的根的情况:?
(1)???????? 2x
2+3x-4=0 (2)ax2+bx=0(a≠0)????
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)∵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=(-b)
2-4·a·0=b2,?
∵无论b取任何关数,b2均为非负数,
?
∴Δ≥0, 故方程有两个实数根。
?
②? 根据方程根的情况,确定待定系数的取值范围。
?
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;
?
分析:由判别式定理的逆定理可知(1)Δ>0;(2)Δ=0;(3)Δ<0;
?
解:Δ=(-4)2-4·(k-5)=16-4k+20=36-4k
?
(1)∵方程有两个不相等的实数根,
?
∴Δ>0,即36-4k>0.解得k
<9?
(2)∵方程有两个不相等的实数根,
?
∴Δ
=0,即36-4k=0.解得k=9?
(3)∵方程有两个不相等的实数根,
?
∴Δ<0,即36-4k<0.解得k>9
?
③? 证明字母系数方程有实数根或无实数根。?
例3.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)
?
=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, -a
2, -(a2+2)2的代数式,从而判定正负,非负等情况。?
④? 应用根的判别式判断三角形的形状。
?
例4.已知:a、b、c为ΔABC的三边,当m>0时,关于x的方程c(x2+m)+b(x2-m)-2

?
证明:整理原方程:
?
方程c(x2+m)+b(x2-m)- 2

?
整理方程得:cx2+cm+bx2-bm-2ax =0
?
(c+b)x2-2ax +cm-bm=0
?
根据题意:
?
∵方程有两个相等的实数根,?
∴Δ=(-2a)2-4(c+b)(cm-bm)=0
?
4ma2-4(c2m-bcm+bcm-b2m)=0?
ma2-c2m+b2m=0
?
∴Δ=m(a2+b2-c2)=0
?
又∵ m>0, ∴a2+b2-c2=0 ∴a2+b2=c2 又∵a,b,c为ΔABC的三边, ∴ΔABC为RtΔ。?
⑤?? 判断当字母的值为何值时,二次三项是完全平方式?
例5、(1)若关于a的二次三项式16a2+ka+25是一个完全平方式则k的值可能是( );
?
(2)若关于a的二次三项式ka2+4a+1是一个完全平方式则k的值可能是();
?分析:可以令二次三项等于0,若二次三项是完全平方式,则方程有两个相等的实数根。即Δ
?
解:(1)令16a2+ka+1=0
?
∵方程有两个相等的实数根,?
∴Δ=k2-4×16×25=0
?
∴k=+40或者-40
?
(2)令ka2+4a+15=0
?
∵方程有两个相等的实数根,∴Δ=16-4k=0? ∴k=4
?
⑥? 可以判断抛物线与直线有无公共点
?
例
6:当m取什么值时,抛物线与直线y=x+2m只有一个公共点??
解:列方程组

?
??

?
∴Δ=0,即 4m+5=0????? ∴
?
(? 说明:直线与抛物线的交点问题也可归纳为方程组的解的问题。)
?
⑦?
可以判断抛物线与x轴有几个交点?
分析:抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点? (1)当y=0时,即有ax2+bx+c=0,要求x的值,需解一元二次方程ax2+bx+c=0。可见,抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点的个数是由对应的一元二次方程ax2+bx+c=0的根的情况确定的,而决定一元二次方程ax2+bx+c=0的根的情况的,是它的判别式的符号,因此抛物线与x轴的交点有如下三种情形:??
? ①? 当
?②当时,抛物线与x轴有唯一交点,此时的交点就是抛物线的顶点,其坐标是(

?③当 时,抛物线与x轴没有交点。
?
例7、判定下列抛物线与x轴交点的个数:?
? (1)


?
? 解:(1)Δ=16-12=4>0??? ∴抛物线与x轴有两个交点。?
????? (2)Δ=
36-36=0????? ∴抛物线与x轴只有一个公共点。?
???? ? (3)Δ=4-16=-12<0?? ∴抛物线与
x轴无公共点。?
例8、已知抛物线
?
? (1)当m取什么值时,抛物线和x轴有两个公共点?
?
? (2)当m取什么值时,抛物线和x
轴只有一个公共点?并求出这个公共点的坐标。?
? (3)当m取什么值时,抛物线和x轴没有公共点?
?
解:令y=0,则
?
? ??(1)∵抛物线与x轴有两个公共点, ∴Δ>0,即 – 4m+8>0?????? ∴m<2?
? ?? (2)∵抛物线和x轴只有一个公共点, ∴Δ=0,即 –4m+8=0??? ∴m=2
?
??????? 当m=2时,方程可化为
?
??? (3)∵抛物线与x轴没有公共点, ∴Δ<0,即 -4m+8<0
, ∴m>2?
?????? ∴当m>2时,抛物线与x轴没有公共点。
?
⑧? 利用根的判别式解有关抛物线
?
分析:抛物线



?
? ?例9: 求当a为何值时
?二次函数
?
?
解:令y=0,得方程








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