湖北省赤壁市車站學(xué)校 李道生 王荊洲 (郵編:201302)
眾所周知,根的判別式是判斷一元二次方程有無實(shí)數(shù)根的重要方法,經(jīng)過對(duì)其結(jié)構(gòu)形式的深入研究與全面分析,我們發(fā)現(xiàn)它在解決其他數(shù)學(xué)問題,特別是不等式問題中有著重要的應(yīng)用.為此,首先必須換一個(gè)角度、換一種形式表述根的判別式,如此才能拓展其應(yīng)用前景,帶給我們耳目一新回味無窮的思維快感.
根的判別式:“若一元二次方程ax2+bx+c=0有實(shí)根,則b2-4ac≥0”.
若設(shè)方程ax2+bx+c=0的實(shí)根為m,則根據(jù)根的定義有:am2+bm+c=0,于是,我們得到根的判別式的等價(jià)形式:“若am2+bm+c=0(a≠0,m為常數(shù)),則b2≥4ac”.
特殊地,取m=±1,則有推論:“若a±b+c=0(a≠0),則b2≥4ac”.
有些競(jìng)賽題如果通過如此等價(jià)的根的判別式來思考,則可考察我們敏銳的觀察能力,培養(yǎng)我們思維的靈巧性,使問題獲得簡(jiǎn)潔巧妙的解法.茲舉例如下:
例2 設(shè)a、b、c是實(shí)數(shù),a+b+c=0,abc=1,
求證a、b、c中有且只有一個(gè)數(shù)不小于.
證明 由題設(shè)可知,a≠0,b≠0,c≠0,又因?yàn)閍+b+c=0,abc=1,所以a、b、c中有且只有一個(gè)正數(shù),不妨設(shè)b>0.
例3 實(shí)數(shù)x、y、z滿足x=6-y,z2=xy-9,求證:x=y(tǒng).
證明x=6-y?x-6+y=0?62≥4xy?xy≤9,
又z2=xy-9,?z2≤0?z=0,進(jìn)而易得:x=y(tǒng)=3.
用此類似的方法,我們可輕易解決以下難題:
1.“若a、b、c均為實(shí)數(shù),且a+b+c=0,abc=2,那么|a|+|b|+|c(diǎn)|的最小值達(dá)到________(湖北省黃岡市初中數(shù)學(xué)競(jìng)賽試題).
2.已知a、b、c均為實(shí)數(shù),且a-b=8,ab+c2+16=0,求證:a+b+c=0.
則x2y+z的值為__________(1998年上海市初中數(shù)學(xué)競(jìng)賽試題)
最后,我們給出有關(guān)根的判別式的其它變換形式,供大家學(xué)習(xí)思考.
命題1 已知am2+bm+c=0(a≠0,m為常數(shù))
(1)若m=-,則b2=4ac;
(2)若m≠-,則b2>4ac.
命題2 已知am2+bm+c=0(a≠0,m為常數(shù))
(1)若b2=4ac,則m=-;
(2)若b2>4ac,則m≠-.
命題3 若am2+bm+c=0(a≠0,m為常數(shù)),則存在常n數(shù),使
(1)mn=,m+n=-;
(2)an2+bn+c=0.
根的判別式貌似簡(jiǎn)單平常,但從求新求變的角度去思考,我們就能從中挖掘出許多令我們意想不到的結(jié)果,可謂平凡中隱含著奇特.