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  • 一元二次方程根的判别式的意义及应用

    日期:2003-08-10  地址:  作者:
      

    教学目标

    (一)使学生理解一元二次方程的根的判别式,知道所判别的对象是什么;

    (二)使学生会运用根的判别式,在不解方程的前提下判别根的情况.

    教学重点和难点

     重点:一元二次方程的根的判别式的运用.   

     难点:对一元二次方程的根的判别式的结论的理解.

    教学过程设计

        (一)复习

       1.请同学们回想一下,我们用求根公式法解一元二次方程时,在把系数代入求根公式前

    ,必须写出哪两步?为什么要先写这两步?

       例   用求根公式法解方程(教师把这个过程写在黑板上)

                         2x2+10x-7=0.

       解:因为a=2,b=10,c=-7,            ①

           b2-4ac=102-4×2×(-7)=156>0,  ②

           ,所以

          2.为什么在把系数代入求根公式前,要先写①式、②式这两步?

           答:因为方程的根是由各项系数确定的,所以必须先确认一下,a,b,c的取值,这是

    要先写①式的原因;

           因为一元二次方程不一定有(实数)解,所以有必要先了解一下代数式b2-4ac的值,

    如果b2-4ac的值是负的,则方程无(实数)解,也就没有必要继续往下计算了,这是要先写②

    式的原因.

        (二)新课

        1.从上面的解释可见,在一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)中,代数式b2-4ac起着重

    要的作用,我们把它叫做根的判别式,通常用记号表示,即

                       Δ=b2-4ac(注意不是Δ=

        2.教师紧接着提问学生:根的判别式是判别根的什么?

        3.把课本P27的黑体字(实际上就是定理)用三个定理来表示(我们通常把记号AB表

    示为A是命题的条件,B是命题的结论)于是有:

         定理1 ax2+bx+c=0(a≠0)中,Δ0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.

       注意:根据课本P27第8行的“反过来也成立”,我们还得到三个定理,那就是

       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.

    显然,定理1与定理4,互为逆定理,定理2与定理5,互为逆定理.定理3与定理6,

    互逆定理.

    定理1,2,3的作用是用已知方程的系数,来判断根的情况.(课本P27的例(1),(2),(3),用这组定理来解)

    定理4,5,6的作用是已知方程根的情况,来确系数之间的关系,进而求出系数中某些字母的值.(课本P29,习题12.3,B组的1,用这组定理来解)

      运用根的判别式解题举例

      例1  不解方程,判别下列方程根的情况.

      (1) 2x2+3x-4=0;   (2) 16y2+9=24y;  (3)5(x2+1)-7x=0.

        解:(1)因为Δ=32-4×2(-4)=9+32>0;所以原方程有两个不相等的实数根.

      (注意:①老师的板书及要求学生作业的写法都按照课本的格式.②只要知道Δ>0,Δ=0

    , Δ<0就可以了,所以课本没有算出9+32=41=

    (2) 原方程变形为16y2-24y+9=0,因为Δ=(-24)2-4×16×9=576-576=0,所以原方程有

    两个相等实数根.

    (3) 原方程变形为5x2-7x+5=0,因为Δ=(-7)2-4×5×5=49-100<0,所以原方程没有实数根.

      例2 已知方程2x2+(k-9)x+(k2+3k+4)=0有两个相等的实数根,求k值,并求出方程的.

      解:因为方程有两个相等实数根,所以Δ=0,即(k-9) 2-8(k2+3k+4)=0,k2-18k+81-8k2-2

    4k-32k=0,化简,得k2+6k-7=0,(k+7)(k-7)=0,所以k1=-7,k=1.

      当k=-7时,原方程为2x2-16x+32=0,得x1=x2=4;

        当k=1时,原方程为2x2-8x+8=0,得x3=x4=2.

        (问:本题的算理是什么?答:是定理5)

      例3 若关于x的方程x2+2(a+1)x+(a2+4a-5)=0有实数根,试求正整数a的值.

      分析:要注意两个条件:①有实数根,②a是正整数.

      解:由方程有实根Δ≥0,得[2(a+1)] 2-4×1×(a2+4a-5)≥0,不等式两边同除以正数

    4,不等号的方向不变,得a2+2a+1-a2-4a+5≥0,,-2a+6≥0,所以a≤3.

        因为a是正整数,所以a=1,2,3.

    (注意:本题的算理是根据定理4,5,而不是定理1,2)

      (三)课堂练习

      1.关于x一元二次方程kx2-2x-1=0有两个不相等实数根,则k的取值范围是_______.

      2.当1 4a2<b,关于x的方程x2-ax+b=0的实情况是_______

      (答案或提示:1.k>-1且k≠0;        2.无实数根)

      (四)小结

      1.根的判别式是用来判断一元二次方程的根的情况:方程有没有实数根;如果有实根,

    是两个相等实根,还是不相等实根.

      2.运用根的判别式解题时,必须先把方程化为一元二次方程的一般形式,并认准a,b,c

    的值.

      3.要注意课本P27第8行的“反过来也成立”.在解题时,应明确何时用定理1,2,3,何时,用定理4,5,6.

      (五)作业

      1.读课文P26~P27.

      2.下列方程中,有两个相等实数根的方程是(  ).

        

      3.若方程(k2-1)x2-6(3k-1)+72=0有两个不同的正整数根,则整数k的值是(  ).

      4.若a,b,c互不相等,则方程(a2+b2+c2)x2+2(a+b+c)x+3=0().

           (A) 有两个相等的实数根        (B)有两个不相等的实数根

           (C) 没有实数根               (D) 根的情况不确定

      5.不解方程,判别下列方程的根的情况:

      

      6.已知关于x的方程x2+(2m+1)x+(m-2)2=0.m取什么值时,

      (1)方程有两个不相等的实数根? (2)方程有两个相等的实数根?  (3) 方程没有实数根?

      7.k取什么值时,方程4x2-(k+2)x+k-1=0有两个相等的实数根?并求出这时方程的根.

      8.求证:关于x的方程x2+(2k+1)x+k-1=0有两个不相等的实数根.

      作业的答案或提示

    2.(B).

    3.(C). 因为Δ=36(3k-1) 2-288(k2-1)=36(k-3),当k≠3时,要使.同时为正整数,只有k=2.

      4.(C) 因为Δ=4(a+b+c)2-12(a2+b2+c2)=4(-2a2-2b2-2c2+2ab+2ac+2bc)=-2[(a-b)2+(b

    -c) 2+(c-a) 2]<0.

      5.(1) Δ=42-4×2×35<0,原方以有实数根;

       (2) 4m2-4m+1=0, Δ=(-4m) 2-16m2=0,原方程有两个相等的实数根;

       (3) 0.4x2-3x-10-=0, Δ=9-4×0.4×(-10)>0,原方程有两个不相等的实数根;

          (4) 4y2-2.4y+0.36=0, Δ=(-2.4)2-4×4×0.36=0,原方程有两个相等的实数根;

          (5) x2-2 x-22=0, Δ=(-2)2-4×(-2)>0,原方程有两个不相等的实数根;

       (6) 5 t2-10t+=0, Δ=100-4×5×=0,原方程有两个相等的实数根;

        6.=(2m+1)2-4(m-2)2=5(4m-3)

       (1) 当4m-3>0,即m>时,原方程有两个不相等的实数根;

          (2) 当m=时,原方程有两个相等的实数根;(3)当m<时,原方程没有实数根.

      7.令Δ=(k+2)2-4×4(k-1)=0,k2-12k+20=0,k1=2,k2=10.

          当k=2时,原方程4x2-4x+1=0,x1=x2=;    

          当k=10时,原方程4x2-12x+9=0,x1=x2=.

      8.因为Δ=(2k+1)2-4(k-1)=4k2+4k+1-4k+4=4k2+5>0,所以原方程有两个不相等的实数根.

         课堂教学设计说明

         1.为了很自然地引入新课的课题,在本节课开始请学生回忆上节课用求根公式法解一

    元二次方程的书写步骤,特别要问学生为什么在代入求根公式之前要先计算一下b2-4ac的值

    .由此引入b2-4ac的名称的作用.

      2.在新课中,提出一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)中的b2-4ac叫做根的判别式后,提醒学生要注意两点:(1)根的判别不是b2-4ac;(2)判别根的什么性质.

      3.教学设计中,把根的判别式性质用三个原命题与三个相应的逆命题形式出现,把条件

    与结论分得明确,使学生易于接受及记忆.

      4.上述命题与逆命题的功能分为两类,一类是已知方程的系数,要判别方程根的情况,

    为此教学设计中,安排了例1;另一类是已知方程根的情况,要求方程的系数中所含字母的

    值或求字母间的关系式,为些教学设计中,安排了例2,例3.为了强化这两类问题的功能.在

    题目安排中,并提问了解题所依据的算理是什么.


    Tags:应用 意义 方程 判别 一元
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