康海芯
一元二次方程根的判別式是一元二次方程的重要內(nèi)容,也是各地中考的必考知識.縱觀近兩年全國各地中考試題中,這部分內(nèi)容的考查主要包括直接運(yùn)用根的判別式判定方程根的情況、依據(jù)方程根的情況確定字母系數(shù)的取值范圍等,它通常和其他數(shù)學(xué)知識結(jié)合在一起,注重考查同學(xué)們靈活運(yùn)用根的判別式分析問題和解決問題的能力,試題難度不大,分值占全卷的6%左右.為幫助大家了解根的判別式的有關(guān)考點(diǎn),本文將結(jié)合中考題加以分析.
例1 (2017·江蘇揚(yáng)州)一元二次方程x2-7x-2=0的實(shí)數(shù)根的情況是( ).
A.有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根
B.有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根
C.沒有實(shí)數(shù)根
D.不能確定
【分析】先計(jì)算判別式的值,然后根據(jù)判別式的意義判斷方程根的情況.
解:∵Δ=(-7)2-4×(-2)=57>0,
∴方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根.
故應(yīng)選:A.
【評注】本題直接考查了一元二次方程根的判別式的知識,解答這類問題的關(guān)鍵是掌握一元二次方程根的判別式(b2-4ac)與一元二次方程根的情況之間的關(guān)系.
例2 (1)(2018·江蘇揚(yáng)州)關(guān)于x的方程mx2-2x+3=0有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,那么m的取值范圍是_______.
【分析】(1)根據(jù)方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根可知兩個(gè)結(jié)論:
①該方程是一元二次方程,即m≠0.
②該方程根的判別式大于0,即Δ>0.
求解上述兩個(gè)不等式組成的關(guān)于m的不等式組即可得到m的取值范圍;
(2)根據(jù)一元二次方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根可得該方程根的判別式等于0,即Δ=0,求解關(guān)于m的一元一次方程,然后代入代數(shù)式求值即可.
解:(1)∵方程mx2-2x+3=0有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,
【評注】一元二次方程一般形式要求二次項(xiàng)系數(shù)不為0,這一點(diǎn)在此類問題中經(jīng)常被忽視;一元二次方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根包含兩個(gè)不相等實(shí)數(shù)根和兩個(gè)相等實(shí)數(shù)根兩種情況,也需要綜合考慮,不能遺漏.
例3 (2018·北京)關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+1=0.
(1)當(dāng)b=a+2時(shí),利用根的判別式判斷方程根的情況.
(2)若方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,寫出一組滿足條件的a,b的值,并求此時(shí)方程的根.
【分析】(1)先依據(jù)根的判別式求出Δ的表達(dá)式,利用平方的非負(fù)性來判斷Δ的符號,然后根據(jù)判別式的意義判斷方程根的情況.
(2)利用方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根得到Δ=b2-4a=0,設(shè)b=2,a=1,方程變形為x2+2x+1=0,然后解方程即可.
解:(1)因?yàn)閍x2+bx+1=0是一元二次方程,所以a≠0,
當(dāng)b=a+2時(shí),Δ=b2-4a=(a+2)2-4a=a2+4a+4-4a=a2+4,
∴方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根.
(2)∵方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,
即b2=4a,
因?yàn)閍,b的取值不唯一,如b=2,a=1,則方程變形為x2+2x+1=0.
解得x1=x2=-1.
【評注】利用根的判別式判定含有字母系數(shù)的一元二次方程根的情況時(shí),常用的解法是利用配方法對判別式進(jìn)行變形,根據(jù)平方的非負(fù)性證明即可.
例4 (2018·福建)已知關(guān)于x的一元二次方程(a+1)x2+2bx+(a+1)=0有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,下列判斷正確的是( ).
A.1一定不是關(guān)于x的方程x2+bx+a=0的根
B.0一定不是關(guān)于x的方程x2+bx+a=0的根
C.1和-1都是關(guān)于x的方程x2+bx+a=0的根
D.1和-1不都是關(guān)于x的方程x2+bx+a=0的根
【分析】根據(jù)方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根可得出Δ=0,即4b2-4(a+1)2=0,得到b=a+1或b=-(a+1).當(dāng)b=a+1時(shí),-1是方程x2+bx+a=0的根;當(dāng)b=-(a+1)時(shí),1是方程x2+bx+a=0的根.再結(jié)合a+1≠-(a+1),可得出1和-1不都是關(guān)于x的方程x2+bx+a=0的根.
解:∵關(guān)于x的一元二次方程(a+1)x2+2bx+(a+1)=0有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,根據(jù)題意得:
∴b=a+1或b=-(a+1).
當(dāng)b=a+1時(shí),有a-b+1=0,此時(shí)-1是方程x2+bx+a=0的根;
當(dāng)b=-(a+1)時(shí),有a+b+1=0,此時(shí)1是方程x2+bx+a=0的根.
∴1和-1不都是關(guān)于x的方程x2+bx+a=0的根.
故應(yīng)選:D.
【評注】本題考查的是一元二次方程有兩個(gè)相等實(shí)數(shù)根的條件下探究根的取值,考查角度新穎.解答這類問題的關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)根的判別式與方程之間存在的隱含數(shù)量關(guān)系.
例5 (2018·湖北鄂州)已知關(guān)于x的方程x2-(3k+3)x+2k2+4k+2=0.
(1)求證:無論k為何值時(shí),原方程都有實(shí)數(shù)根.
(2)若該方程的兩實(shí)數(shù)根x1、x2為一菱形的兩條對角線之長,且x1x2+2x1+2x2=36,求k值及該菱形的面積.
【分析】(1)計(jì)算根的判別式Δ與0的關(guān)系,即可確定原方程根的情況.
(2)根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系及已知條件,可構(gòu)造關(guān)于k的方程,可求得k.菱形的面積等于兩條對角線乘積的一半,即
解:(1)Δ=b2-4ac
∵無論k為何值時(shí),(k+1)2≥0,
∴無論k為何值時(shí),原方程都有實(shí)數(shù)根;
(2)由根與系數(shù)的關(guān)系可得:
【評注】關(guān)于x1,x2的對稱式通??梢赞D(zhuǎn)化成只含x1+x2,x1x2形式的式子,然后將x1+x2=代入.要特別注意一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系應(yīng)用的前提條件是方程必須要有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,即Δ大于或等于0.