如何用根的判别式判断方程有解

在数学领域,一元二次方程是基础而又重要的内容。解一元二次方程的方法有很多,其中根的判别式是判断方程有解的关键。本文将详细介绍如何利用根的判别式判断一元二次方程的解的情况,并通过实际案例进行分析。

一、一元二次方程及根的判别式

一元二次方程的一般形式为 ax^2+bx+c=0,其中 a\neq0。根据一元二次方程的解的情况,我们可以将其分为三种:

  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. 方程无实数根。

为了判断一元二次方程的解的情况,我们可以利用根的判别式。根的判别式为一元二次方程 ax^2+bx+c=0 的判别式,记为 \Delta,其表达式为:

\Delta = b^2 - 4ac

根据根的判别式,我们可以得到以下结论:

  1. \Delta > 0 时,方程有两个不相等的实数根;
  2. \Delta = 0 时,方程有两个相等的实数根;
  3. \Delta < 0 时,方程无实数根。

二、根的判别式在实际应用中的案例分析

  1. 案例一:方程 x^2 - 5x + 6 = 0 的解

首先,我们计算方程的判别式 \Delta

\Delta = (-5)^2 - 4 \times 1 \times 6 = 25 - 24 = 1

由于 \Delta > 0,所以方程有两个不相等的实数根。接下来,我们使用求根公式求解方程:

x_1 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{5 + \sqrt{1}}{2} = 3

x_2 = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{5 - \sqrt{1}}{2} = 2

因此,方程 x^2 - 5x + 6 = 0 的解为 x_1 = 3x_2 = 2


  1. 案例二:方程 x^2 - 4x + 4 = 0 的解

同样,我们计算方程的判别式 \Delta

\Delta = (-4)^2 - 4 \times 1 \times 4 = 16 - 16 = 0

由于 \Delta = 0,所以方程有两个相等的实数根。接下来,我们使用求根公式求解方程:

x_1 = x_2 = \frac{-b}{2a} = \frac{4}{2} = 2

因此,方程 x^2 - 4x + 4 = 0 的解为 x_1 = x_2 = 2


  1. 案例三:方程 x^2 + 4x + 5 = 0 的解

我们计算方程的判别式 \Delta

\Delta = 4^2 - 4 \times 1 \times 5 = 16 - 20 = -4

由于 \Delta < 0,所以方程无实数根。

三、总结

通过本文的介绍,我们可以了解到如何利用根的判别式判断一元二次方程的解的情况。在实际应用中,我们可以根据方程的判别式,快速判断方程的解是否存在,以及解的情况。这对于我们解决实际问题具有重要的指导意义。

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