一元二次方程的基本解法有開平、配、公式法和國式分解法.
對于方程ax2+bx+c=0(a≠0),△=b2-4ac稱為該方程的根的判別式.當△>0時,方程有兩個不相等的實數(shù)根,即
當△=0時,方程有兩個相等的實數(shù)根,即
當△<0時,方程無實數(shù)根.
分析可以使用公式法直接求解,下面介紹的是采用因式分解法求解.
因為
所以
例2已知方程(2000x)2-2001×1999x-1=0的較大根為a,方程x2+1998x-1999=0的較小根為β,求α-β的值.
解由方程(2000x)2-2001×1999x-1=0得(20002x+1)(x-1)=0,
(x+1999)(x-1)=0,
故x1=-1999,x2=1,所以β=-1999.所以α-β=1-(-1999)=2000
例3解方程:(3x-1)(x-1)=(4x+1)(x-1).
分析本題容易犯的錯誤是約去方程兩邊的(x-1),將方程變?yōu)?x-1=4x+1,
所以x=-2,這樣就丟掉了x=1這個根.故特別要注意:用含有未知數(shù)的整式去除方程兩邊時,很可能導(dǎo)致方程失根.本題正確的解法如下.
解(3x-1)(x-1)-(4x+1)(x-1)=0,
(x-1)[(3x-1)-(4x+1)]=0,
(x-1)(x+2)=0,
所以x1=1,x2=-2.
例4解方程:x2-3|x|-4=0.
分析本題含有絕對值符號,因此求解方程時,要考慮到絕對值的意義.
解法1顯然x≠0.當x>0時,x2-3x-4=0,所以x1=4,x2=-1(舍去).當x<0時,x2+3x-4=0,所以x3=-4,x4=1(舍去).
所以原方程的根為x1=4,x2=-4.
解法2由于x2=|x|2,所以
。黿|2-3|x|-4=0,
所以(|x|-4)(|x|+1)=0,
所以|x|=4,|x|=-1(舍去).
所以x1=4,x2=-4.
例5已知二次方程
3x2-(2a-5)x-3a-1=0
有一個根為2,求另一個根,并確定a的值.
解由方程根的定義知,當x=2時方程成立,所以
3×22-(2a-5)×2-3a-1=0,
故a=3.原方程為
3x2-x-10=0,即(x-2)(3x+5)=0,
例6解關(guān)于x的方程:ax2+c=0(a≠0).
分析含有字母系數(shù)的方程,一般需要對字母的取值范圍進行討論.
當c=0時,x1=x2=0;
當ac>0(即a,c同號時),方程無實數(shù)根.
例7若k為正整數(shù),且關(guān)于x的方程
(k2-1)x2-6(3k-1)x+72=0
有兩個不相等的正整數(shù)根,求k的值.
解原方程變形、因式分解為
(k+1)(k-1)x2-6(3k-1)x+72=0,
[(k+1)x-12][(k-1)x-6]=0,
即
4,7.所以k=2,3使得x1,x2同時為正整數(shù),但當k=3時,x1=x2=3,與題目不符,所以,只有k=2為所求.
例8關(guān)于x的一元二次方程x2-5x=m2-1有實根a和β,且|α|+|β|≤6,確定m的取值范圍.
解不妨設(shè)方程的根α≥β,由求根公式得
|α|+|β|=α+β=5<6, 符合要求,所以m2≤1.
解設(shè)小球擺成正三角形時,每邊有x個球,則擺成正方形時每邊有(x-2)個球.此時正三角形共有球
此時正方形共有(x-2)2個球,所以
即x2-9x+8=0,x1=1,x2=8.
因為x-2≥1,所以x1=1不符合題意,舍去.所以x=8,此時共有球(x-2)2=36個.
例9有若干個大小相同的球,可將它們擺成正方形或正三角形,擺成正三角形時比擺成正方形時每邊多兩個球,求球的個數(shù).
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