初中数学华师大版九年级上册5.一元二次方程的根与系数的关系教学设计及反思
展开22.2 一元二次方程的解法
第5课时
教学目标
1.理解并掌握一元二次方程根的判别式,能运用判别式,在不解方程的前提下判断一元二次方程根的情况;
2.通过一元二次方程根的情况的探究过程,体会从特殊到一般、猜想及分类讨论的数学思想,提高观察、分析、归纳的能力.
教学重难点
【教学重点】
一元二次方程根的判别式.
【教学难点】
运用判别式在不解方程的前提下判断一元二次方程根的情况.
课前准备
无
教学过程
一、情境导入
老师写了4个一元二次方程让同学们判断它们是否有解,大家都才解第一个方程呢,小强突然站起来说出每个方程解的情况,你想知道他是如何判断的吗?
二、合作探究
探究点一:一元二次方程的根的情况
【类型一】判断一元二次方程根的情况
不解方程,判断下列方程的根的情况.
(1)2x2+3x-4=0;
(2)x2-x+=0;
(3)x2-x+1=0.
解析:根据根的判别式我们可以知道当b2-4ac≥0时,方程才有实数根,而b2-4ac<0时,方程没有实数根.由此我们不解方程就能判断一元二次方程根的情况.
解:(1)2x2+3x-4=0,a=2,b=3,c=-4,∴b2-4ac=32-4×2×(-4)=41>0.∴方程有两个不相等的实数根.
(2)x2-x+=0,a=1,b=-1,c=.∴b2-4ac=(-1)2-4×1×=0.∴方程有两个相等的实数根.
(3)x2-x+1=0,a=1,b=-1,c=1.∴b2-4ac=(-1)2-4×1×1=-3<0.∴方程没有实数根.
方法总结:给出一个一元二次方程,不解方程,可由b2-4ac的值的符号来判断方程根的情况.当b2-4ac>0时,一元二次方程有两个不相等的实数根;当b2-4ac=0时,一元二次方程有两个相等的实数根;当b2-4ac<0时,一元二次方程无实数根.
【类型二】由一元二次方程根的情况确定字母系数的取值
已知关于x的一元二次方程(a-1)x2-2x+1=0有两个不相等的实数根,则a的取值范围是( )
A.a>2 B.a<2
C.a<2且a≠1 D.a<-2
解析:由于一元二次方程有两个不相等的实数根,判别式大于0,得到一个不等式,再由二次项系数不为0知a-1不为0.即4-4(a-1)>0且a-1≠0,解得a<2且a≠1.选C.
方法总结:若方程有实数根,则b2-4ac≥0.由于本题强调说明方程是一元二次方程,所以,二次项系数不为0.因此本题还是一道易错题.
【类型三】 一元二次方程根的判别式与三角形的综合
已知a,b,c分别是△ABC的三边长,求证:关于x的方程b2x2+(b2+c2-a2)x+c2=0没有实数根.
解析:欲证一元二次方程没有实数根,只需证明它的判别式Δ<0即可.由a,b,c是三角形三条边的长可知a,b,c都是正数.由三角形的三边关系可知a+b>c,a+c>b,b+c>a.
证明:∵b为三角形一边的长,∴b≠0,∴b2≠0,∴b2x2+(b2+c2-a2)x+c2=0是关于x的一元二次方程.∴Δ=(b2+c2-a2)2-4b2c2=(b2+c2-a2+2bc)(b2+c2-a2-2bc)=[(b+c)2-a2][(b-c)2-a2]=(b+c+a)(b+c-a)(b-c+a)(b-c-a)=(a+b+c)[(b+c)-a][(a+b)-c][b-(a+c)].∵a,b,c是三角形三条边的长,∴a>0,b>0,c>0,且a+b+c>0,a+b>c,b+c>a,a+c>b.∴(b+c)-a>0,(a+b)-c>0,b-(a+c)<0,∴(a+b+c)[(b+c)-a][(a+b)-c][b-(a+c)]<0,即Δ<0.∴原方程没有实数根.
方法总结:利用根的判别式与三角形的三边关系:常根据判别式得到关于三角形三边的式子,再结合三边关系确定Δ符号.
【类型四】 利用根的判别式解决存在性问题
是否存在这样的非负整数m,使关于x的一元二次方程m2x2-(2m-1)x+1=0有两个不相等的实数根?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
解:不存在,理由如下:
假设m2x2-(2m-1)x+1=0有两个不相等的实数根,则[-(2m-1)]2-4m2>0,解得m<.∵m为非负整数,∴m=0.
而当m=0时,原方程m2x2-(2m-1)x+1=0是一元一次方程,只有一个实数根,与假设矛盾.
∴不存在这样的非负整数,使原方程有两个不相等的实数根.
易错提醒:在求出m=0后,常常会草率地认为m=0就是满足条件的非负整数,而忽略了二次项系数不为0的这一隐含条件,因此解题过程中务必考虑全面.
三、板书设计
四、教学反思
本节课是在一元二次方程的解法的基础上,学习根的判别式的应用.学生容易在计算取值范围的时候忘记二次项系数不能为零,这是本节课需要注意的地方,应予以特别强调.
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