一、运用公式法解一元二次方程的步骤
1、公式法概述
解一元二次方程时,需先将方程化为一般形式 ax2+bx+c=0(a=0)。当根的判别式 b2−4ac⩾0 时,方程的实数根可表示为 x=2a−b±b2−4ac,该式子称为一元二次方程的求根公式。利用求根公式解题的方法即为公式法,由公式可知一元二次方程最多有两个实数根。
温馨提示:应用公式法的前提是 a=0.若 a=0.方程将退化为一元一次方程,需用对应方法求解。
2、一元二次方程根的个数与根的判别式的关系
一般地,式子 b2−4ac 叫做方程 ax2+bx+c=0(a=0)的根的判别式,通常用希腊字母 Δ 表示,即 Δ=b2−4ac。
当 Δ=b2−4ac>0 时,方程有两个不相等的实数根,即 x1=2a−b+b2−4ac,x2=2a−b−b2−4ac;
当 Δ=b2−4ac=0 时,方程有两个相等的实数根,即 x1=x2=2a−b;
当 Δ=b2−4ac<0 时,方程无实数根。
3、利用公式法解一元二次方程的一般步骤
移项整理:将方程化为一般形式 ax2+bx+c=0(a=0),移项时注意变号,避免漏项;
确定系数:准确找出一般形式中 a、b、c 的值,注意符号不能混淆;
计算判别式:代入公式计算 Δ=b2−4ac 的值,重点关注符号计算;
代入求解:若 Δ⩾0.将 a、b、c 及 Δ 的值代入求根公式,计算得出方程的根;若 Δ<0.直接判定方程无实数根。
4、一元二次方程根的判别式的应用
根的判别式的核心应用的有三类场景:
不解方程,直接通过 Δ 的正负性及是否为 0.判定根的个数(无实根、两个相等实根、两个不相等实根);
根据方程根的已知情况(如 “有两个不相等实根”),反推方程中字母系数的取值范围;
证明类问题:通过计算 Δ 的值,证明方程根的具体情况(如 “证明该方程总有两个不相等实根”)。
二、运用公式法的相关例题
例题 1(基础计算类)
用公式法解一元二次方程 2x2−5x+2=0.正确答案是( )A.x=2 或 x=21 B.x=4−5±17 C.x=45±3 D.x=45±41
答案:A解析:第一步,方程已为一般形式 2x2−5x+2=0.可得 a=2.b=−5.c=2(注意 b 的符号为负);第二步,计算判别式 Δ=b2−4ac=(−5)2−4×2×2=25−16=9>0.满足有两个不相等实根的条件;第三步,代入求根公式 x=2a−b±Δ,得 x=2×25±9=45±3;第四步,计算得 x1=45+3=2.x2=45−3=21,故选 A。
例题 2(判别式应用类)
若一元二次方程 x2−2x+k=0 有两个不相等的实数根,则 k 的取值范围是( )A.k<1 B.k>1 C.k⩽1 D.k⩾1
答案:A解析:方程为一般形式 x2−2x+k=0.其中 a=1.b=−2.c=k。因方程有两个不相等的实数根,故 Δ>0.计算 Δ=(−2)2−4×1×k=4−4k>0.解得 4k<4.即 k<1.故选 A。
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