在上一篇文章中我們學習了一元二次方程:ax^2+bx+c=0(a≠0)的公式法的解法,其求根公式為:
x=[-b±√(b^2-4ac)]/2a
其中△=b^2-4ac叫根的判別式。
那判別式△=b^2-4ac的值與一元二次方程根的情況有什麼樣的關係呢?又如何應用根的判別式的值求一元二次方程中字母的值或取值範圍?
我們知道在二次根式中,根號裡的數不能小於0,若小於0則無平方根;而正數的平方根有兩個;0的平方根還是0。
所以當判別式:b^2-4ac<0時,方程沒有實數根;
當判別式:b^2-4ac=0時,方程有兩個相等的實數根;
當判別式:b^2-4ac>0時,方程有兩個不等的實數根。
那下面讓我們通過具體的例題來熟悉一下根的判別式的應用。
例1、判斷一元二次方程3x^2-5x十3=0根的情況。
分析:a=3,b=-5,c=3,
那麼判別式
△=b^2-4ac
=(-5)^2-4×3×3
=25-36
=-11<0
所以該一元二次方程無實數根。
例2:判斷關於x的一元二次方程5x^2+2kx-1=0的根的情況。
分析:a=5,b=2k,c=-1;
則判別式
△=b^2-4ac
=(2k)^2-4×5×(-1)
=4k^2+20
因為k^2≥0,所以4k^2+20>0,
所以該一元二次方程有兩個不等的實數根。
例3:若關於x的一元二次方程(m-3)x^2+5x+1=0有兩個實數根,求m的取值範圍。
分析:該方程是關於x的一元二次方程,故m-3≠0,即m≠3;
又因為該方程有兩個實數根,所以判別式:△=b^2-4ac≥0,
5^2-4(m一3)×1=25一4m+12≥0,解得m≤37/4。
所以m的取值範圍為m≤37/4且m≠3。
例4:在△ABC中,BC=1,AB=√3,AC=b,若關於y的方程y^2-4y+2b=0有兩個相等的實數根,求AC邊上的中線長。
分析:關於y的方程有兩個相等的實數根,所以判別式:△=b^2-4ac=0,即4^2-4×1×2b=0,解得b=2。
在△ABC中,BC=1,AB=√3,AC=2,
所以BC^2+AB^2
=1+3
=4
=AC^2。
所以△ABC是以AC為斜邊的直角三角形,故此AC邊上的中線長為2×1/2=1(斜邊上的中線等於斜邊的一半)。
例5:已知關於X的方程(2n-1)x^2+2nx+1=0。
求證:不論n取什麼實數值,此方程總有實數根。
分析:①當n=1/2時,此時方程為一元一次方程:x+1=0,有實數根x=-1。
當n≠1/2時,此方程為一元二次方程,判別式:
△=b^2-4ac
=(2n)^2-4(2n-1)
=4n^2-8n+4
=4(n^2-2n+1)
=4(n-1)^2
因為(n-1)^2≥0,故判別式△=b^2-4ac≥0,方程有兩個相等(或不等)的實數根。
所以不論n取什麼實數值,此一元二次方程總有實數根。