姜彬
一元二次方程一直是高考中必考的內(nèi)容,然而對(duì)于有些同學(xué)來說一元二次方程一直困擾著.為此本文對(duì)該問題作了詳細(xì)的解析,以助同學(xué)們參考.
一元二次方程(形如:ax2+bx+c=0(a≠0))的根的情況與判別式Δ=b2-4ac有關(guān):當(dāng)Δ>0時(shí),此方程有兩個(gè)不等實(shí)根;當(dāng)Δ=0時(shí),此方程有兩個(gè)相等實(shí)根;當(dāng)Δ<0時(shí),此方程無實(shí)根.
首先,在我們初中階段有韋達(dá)定理可以幫助我們同學(xué)解決關(guān)于一元二次方程的問題,在此先做一些說明.
類型1(可借助于韋達(dá)定理)
韋達(dá)定理:若關(guān)于的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)存在兩個(gè)實(shí)數(shù)根為x1,x2,則x1+x2=-ba,x1·x2=ca.
例1已知關(guān)于x的一元二次方程x2+3ax+2a2+1=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根均為正,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
分析本題可借助韋達(dá)定理來敘述兩個(gè)根的和與積的關(guān)系,再判斷正負(fù),但是要注意判別式.
解設(shè)方程的兩個(gè)根分別為x1,x2.
由韋達(dá)定理可知x1+x2=-3a,x1·x2=2a2+1.
由題意可知:Δ≥0,x1+x2>0,x1·x2>0,
即(3a)2-4(2a2+1)≥0,-3a>0,2a2+1>0,解得:a≤-2
綜上所述:實(shí)數(shù)a的取值范圍為a≤-2.
小結(jié)利用韋達(dá)定理解一元二次方程的問題時(shí)一定要注意考慮判別式Δ,否則會(huì)出現(xiàn)范圍擴(kuò)大,若本題不考慮Δ則實(shí)數(shù)a的范圍是a<0,范圍就被放大了.
例2已知關(guān)于x的一元二次方程x2-10x+a=0的兩個(gè)根都大于3,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
錯(cuò)解設(shè)方程的兩個(gè)根分別為x1,x2.
由韋達(dá)定理可知x1+x2=10,x1·x2=a.
由題可知:Δ≥0,x1+x2>6,x1·x2>9, 即(-10)2-4a≥0,10>6,a>9, 解得:9 綜上所述:實(shí)數(shù)a的取值范圍為9 錯(cuò)解分析滿足以上的解不一定能滿足都大于3(如:當(dāng)a=16時(shí)兩根為2和8,此時(shí)就符合錯(cuò)解的不等式組,但不符合題意). 正解設(shè)方程的兩個(gè)根分別為x1,x2. 由韋達(dá)定理可知x1+x2=10,x1·x2=a. 由題可知:Δ≥0,(x1-3)+(x2-3)>0,(x1-3)·(x2-3)>0,即(-10)2-4a≥0,10-6>0,a-3×10+9>0, 解得:21 綜上所述:實(shí)數(shù)a的取值范圍為21 小結(jié)此種方法適用于一元二次方程的兩個(gè)根都要明確于同一個(gè)值的大小關(guān)系(即(1)兩個(gè)根都大于m;(2)兩個(gè)根都小于m;(3)一根大于m一根小于m).此法容易范下兩個(gè)錯(cuò)誤類型:(1)忽略判別式Δ,利用韋達(dá)定理時(shí)一定要注意判別式Δ;(2)直接考慮x1, x2與3之間的關(guān)系即x1+x2>6x1·x2>9,這樣考慮問題會(huì)擴(kuò)大求解范圍.所以在利用韋達(dá)定理求解一元二次方程的時(shí)候一定要優(yōu)先考慮判別式Δ,而且遇到非0根且與同一個(gè)值比較時(shí),一定要將兩個(gè)根x1與x2都要減去此根后再進(jìn)行加或乘. 例3已知關(guān)于x的一元二次方程x2-3ax+2a2-1=0的兩個(gè)根中一根大于2,一根小于2,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 解設(shè)方程的兩個(gè)根分別為x1,x2. 由韋達(dá)定理可知x1+x2=3a,x1·x2=2a2-1. 由題可知:Δ>0,(x1-2)+(x2-2)∈R,(x1-2)·(x2-2)<0, (-3a)2-4(2a2-1)>0,3a-4∈R,2a2-1-2(3a)+4<0, 解得:3-32 綜上所述:實(shí)數(shù)a的取值范圍為3-32 小結(jié)若出現(xiàn)兩個(gè)根在同一個(gè)值的兩側(cè),則(x1-2)+(x2-2)∈R,對(duì)于這個(gè)式子就可以不考慮了.