多功能的判别式

时间:2022-07-22 04:49:00

中学义务教材中,判别式b2-4ac的用法,灵活而广泛:既可以用在解方程,判定根的情况;又可以用在代数证明方程有无根的具体现象;还可以判断,用定长材料制作的平面图形面积的可能性和最大值;同时,可用于求特定多项式的系数和商品营销中,利润的可能性及最大值。本文给出示范说明,以求参考和指点。

1 判别式b2-4ac在解一元二次方程中

1.1 当b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根。

例1、解方程2x2-3x-5=0。

解:这里a=2,b=-3,c=-5;b2-4ac=(-3)2-4×2×(-5)=49>0。

方程有两个不相等的实数根是:

x1=2.5,x2=-1;

1.2 当b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根。

例2、解方程4x2-4x+1=0。

解:这里a=4,b=-4,c=1;b2-4ac=(-4)2-4×4×1=0.

方程有两个相等的实数根是x1=x2=0.5

1.3 当b2-4ac<0时,方程没有实数根。

例3、解方程4x2-3x+1=0。

解:这里a=4,b=-3,c=1;b2-4ac=(-3)2-4×4×1=-7<0。方程没有实数根。

2 判别式b2-4ac在代数证明方程有无根的具体现象

2.1 求证:关于x的方程x2+(m+2)x+2m-1=0有两个不相等的实数根。

证明:b2-4ac=(m+2)2-4×1×(2m-1)=m2-4m+8=(m-2)2+4,又(m-2)2≥0

(m-2)2+4≥40

关于x的方程x2+(m+2)x+2m-1=0有两个不相等的实数根。

2.2 求证:关于x的方程x2+2mx+m2=0有两个相等的实数根。

证明:b2-4ac=(2m)2-4×1×m2=0. 关于x的方程x2+2mx+m2=0有两个相等的实数根。

③求证:关于x的方程x2+2mx+2m2=0没有实数根

证明:b2-4ac=(2m)2-4×1×2m2=-4m2<0。关于x的方程x2+2mx+2m2=0没有实数根。

3 用定长材料制作的平面图形面积的可能性和最大值

通式:用定长L米的材料制作面积为s的长方形,求民警的最大值。

一般地,设长方形的长为x米,则宽为(50-x)米,于是,面积为:x(50-x)=s。

化一般式得:x2-0.5Lx+s=0,

当b2-4ac=0时,即。(-L/2)2-4×1×s=0,最大面积s=L2/16平方米。

例、用100米长的体育建材,围成一个长方形的体育场地,问①面积能成600平方米吗?②面积能成800平方米吗?③面积的最大值是多少?

解:设长方形的长为x米,则宽为(50-x)米,于是,面积为:x(50-x)=s,化成一般式得x2-50x+s=0,①当s=600时,x2-50x+600=0,这时,判别式b2-4ac=(-50)2-4×600>0,方程有解,所以,面积能成600平方米,②当s=800时,x2-50x+800=0,这时,判别式b2-4ac=(-50)2-4×800<0,方程无解,所以,面积不能成800平方米。③由一般式x2-50x+s=0知b2-4ac=(-50)2-4×s=0得面积的最大值是s=625平方米。

4 求特定多项式的系数

例、已知多项式4x2+mx+9y2是完全平方式,求m的值。

解:b2-4ac=m2-4×4×9=0,得m=±12

例3、多项式625x2-200x+k是一个完全平方式,求k的值。

解:b2-4ac=2002-4×625k=0,得k=16。

5 求在商品营销中,利润的可能性及最大值

单利润=售价-成本;总利润=单利润×售出件(个)数;

售出件(个)数:y是售价x的一次函数;一般地,设成本a的商品售价x,则售出量y是x的一次函数,总利润w是x的二次函数。

即:y=kx+b。(k、b是常数);w =(x-a)(kx+b)。

例、成本15元的裤子,售价20元时,日售出500条,售价30元时,日售出450条,①求售价x与售出量y的函数,并回答每涨价1元,少售出多少条?②售价x与总利润w的函数,并求最大利润。

解:①这里a=15,把(20,500),(30,450)代入y=kx+b得20k+b=500,30k+b=450,解得:k=-5,b=600;故,售价x与售出量y的函数是y=600-5x。由-5x知,每涨价1元,少售5条。②单利润=售价-成本=(x-a);总利润=单利润×售出件(个)数=(x-a),y=(x-15),(600-5x)=-5x2+675x-900=w。

即,售价x与总利润w的函数是:w=-5x2+675x-900;化简得:x2-135x+180+w=0。当b2-4ac=0时,判别式=(-1352-4×1×(180+w)=0,可得最大利润是w=4376.25元。

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