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2014年重庆中考数学知识点:一元二次方程根的判别式的综合应用

编辑:sx_mengxiang

2014-06-03

2014年重庆中考数学知识点

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

方程有两个不等实数根.

 

定理2 ax2+bx+c=0(a≠0)中,Δ=0

方程有两个相等实数根.

 

定理3 ax2+bx+c=0(a≠0)中,Δ<0

方程没有实数根.

 

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

Δ>0.

 

定理5 ax2+bx+c=0(a≠0)中,方程有两个相等实数根

Δ=0.

 

定理6 ax2+bx+c=0(a≠0)中,方程没有实数根

Δ<0.

 

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:

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) 2x2+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。

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

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, -a2, -(a2+2)2的代数式,从而判定正负,非负等情况。

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

ax=0有两个相等的实数根。求证ΔABC为RtΔ。

 

证明:整理原方程:

方程c(x2+m)+b(x2-m)- 2

ax =0.

 

整理方程得:cx2+cm+bx2-bm-2

ax =0

 

(c+b)x2-2

ax +cm-bm=0

 

根据题意:

∵方程有两个相等的实数根,

∴Δ=(-2

a)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。

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=0

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

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

消去y并整理得x2+x-m-1=0

 

,∵抛物线与直线只有一个交点,

 

∴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。)

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

时,抛物线与x轴有两个交点,若此时一元二次方程ax2+bx+c=0的两根为x1、x2,则抛物线与x轴的两个交点坐标为(x1,0)(x2,0)。

 

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)

   (2)

   (3)

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

   Δ=4-4(m-1)= -4m+8

 

(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

,解得x1=x2= -1,∴抛物线与x轴公共点坐标为(-1,0)。

 

(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。

利用根的判别式解有关抛物线#FormatImgID_24#Δ>0)与x轴两交点间的距离的问题.

分析:抛物线

(Δ>0)与x轴两交点间的距离,是对应的一元二次方程

的两根差的绝对值。它有以下表示方法:

例9: 求当a为何值时?二次函数

图象与x轴的两个交点间的距离是3。

 

解:令y=0,得方程

,设这个一元二次方程的两根分别为x1和x2,则

 由

 得

,即

。进而得

  ∴a=

或a=

。 ∴当

时,图象与x轴两个交点间的距离是3。

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