一元二次方程求根公式(一元二次方程的根与判别式)

发布人: shadudu 浏览: 8763 2024-04-11 19:34:29

一元二次方程求根公式,一元二次方程是高中数学中的重要概念,也是解决实际问题时常常遇到的一种数学工具。求解一元二次方程的根可以帮助我们确定方程的解集,并解决各种与二次函数相关的问题。

一元二次方程求根公式

首先,我们先来回顾一下一元二次方程的一般形式:

ax2 + bx + c = 0

其中,a、b、c为已知系数,且a ≠ 0。为了方便求解,我们引入一个重要的参数,称为判别式,用Δ(Delta)表示,它的计算公式是:

一元二次方程求根公式(一元二次方程的根与判别式)

Δ = b2 - 4ac

接下来,我们来讨论一元二次方程的根情况:

1. 当Δ > 0时,方程有两个不相等的实根。这时,我们可以使用求根公式来求解根的数值,该公式如下:

x1 = (-b + √Δ) / 2a

x2 = (-b - √Δ) / 2a

举个例子,假设有一个一元二次方程:x2 - 4x + 3 = 0,我们可以先计算出判别式Δ的值:Δ = (-4)2 - 4 * 1 * 3 = 16 - 12 = 4。由于Δ > 0,所以这个方程有两个不相等的实根。

然后,我们可以代入求根公式,计算出具体的根的数值:

x1 = (-(-4) + √4) / 2 * 1 = (4 + 2) / 2 = 6 / 2 = 3

x2 = (-(-4) - √4) / 2 * 1 = (4 - 2) / 2 = 2 / 2 = 1

因此,这个方程的两个实根分别为3和1。

2. 当Δ = 0时,方程有两个相等的实根,也就是说方程的解是重合的。依然可以使用求根公式,但是由于Δ = 0,所以计算过程中会出现求根数值相同的情况。

例如,考虑方程:x2 - 2x + 1 = 0,计算判别式Δ的值:Δ = (-2)2 - 4 * 1 * 1 = 4 - 4 = 0。由于Δ = 0,所以这个方程有两个相等的实根。

根据求根公式,我们可以计算出具体的根的数值:

x1 = (-(-2) + √0) / 2 * 1 = (2 + 0) / 2 = 2 / 2 = 1

x2 = (-(-2) - √0) / 2 * 1 = (2 - 0) / 2 = 2 / 2 = 1

因此,这个方程的两个实根都是1。

3. 当Δ < 0时,方程没有实根,解集为空。这种情况下,我们无法求出方程的根的数值,只能通过图像分析方程。

例如,考虑方程:x2 + 1 = 0,计算判别式Δ的值:Δ = 02 - 4 * 1 * 1 = 0 - 4 = -4。由于Δ < 0,所以这个方程没有实根。

总结一下:

一元二次方程的根的数量和判别式Δ之间的关系如下:

1. 当Δ > 0时,方程有两个不相等的实根;

2. 当Δ = 0时,方程有两个相等的实根;

3. 当Δ < 0时,方程没有实根。

通过求解一元二次方程的根,我们可以解决很多实际问题,例如:

1. 求解物体自由落体的高度;

2. 求解最优化问题中的极值点;

一元二次方程求根公式,3. 分析物理学中的弹簧振动问题等。