“一元二次方程”根的情况

时间:2022-10-18 06:09:35

代数式b2-4ac叫作一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式.

根据b2-4ac的值的符号,可以确定一元二次方程根的情况. 反过来,也可由一元二次方程根的情况来确定b2-4ac的值的符号. 即有:

b2-4ac>0?圳方程有两个不相等的实根,

b2-4ac=0?圳方程有两个相等的实根,

b2-4ac

b2-4ac≥0?圳方程有两个实根.

例1 关于x的一元二次方程(m-1)x2+

2mx+m+2=0有两个不等的实数根,求m的取值范围.

【解析】根据已知条件应满足b2-4ac>0,m-1≠0.即(2m)2-4(m-1)(m+2)>0,m-1≠0.

解得-4m+8>0,m≠1. m

变式一 关于x的方程(m-1)x2+2mx+m+2=0有两个实数根,求m的取值范围.

【解析】有两个实数根,就说明此方程是一元二次方程,则有

(2m)2-4(m-1)(m+2)≥0,m-1≠0.

即-4m+8≥0,m≠1. m≤2且m≠1.

变式二 关于x的方程(a-5)x2-4x-1=0有实数根,求a的取值范围.

【分析】题目只讲有实数根,有可能有一个实数根,此时方程为一元一次方程;也有可能有两个实数根,此时方程为一元二次方程. 因此,本题应分两种情况解答.

解:关于x的方程(a-5)x2-4x-1=0有实数根,

①若此方程为一元一次方程,则a-5=0,a=5;

②若此方程为一元二次方程,则(-4)2-4×(a-5)×(-1)≥0,a-5≠0.

解得a≥1,且a≠5.

综上所述,a的取值范围为a≥1.

例2 已知关于x的方程x2-2(k+1)x+4k=0.

(1) 求证:无论k取何值时方程总有实数根;

(2) 若等腰ABC的一边长a=4,另两边b、c的长恰好是方程x2-2(k+1)x+4k=0的两个根. 求ABC的周长.

【分析】(1) 要证明无论k取何值时方程总有实数根,只要证明b2-4ac≥0即可.

(2) 因为ABC是等腰三角形,有可能a=b=4,即方程x2-2(k+1)x+4k=0有一根为4,将x=4代入方程求出k的值,再通过解方程,求出方程的两个根;有可能b=c,说明此方程有两个相等的实根,即b2-4ac=0,这样可求出k的值,再通过解方程,求出方程的根.需要注意的是两种情况都要考虑两边之和是否大于第三边.

解:(1) b2-4ac=4(k+1)2-4·4k=4k2-8k+4=4(k-1)2≥0,

无论k取何值时方程总有实数根.

(2) ABC是等腰三角形,a=4,分两种情况讨论:

①若a=b=4,则16-8(k+1)+4k=0,解得k=2,x2-6x+8=0,解得x1=4,x2=2.

a=b=4,c=2,此时b+c>a,ABC的周长=4+4+2=10;

②若b=c,方程x2-2(k+1)x+4k=0有两个相等的实根,b2-4ac=4(k-1)2=0,k=1,x2-4x+4=0,解得x1=x2=2,a=4,b=c=2,此时b+c=a,不符合题意,舍去.

综上所述,ABC的周长为10.

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