求解一元二次方程是初高中数学最重要的知识点之一。下面这个知识点是历年中考和高考的必考内容,考试率100%,从无例外:
一元二次方程的求根公式是,其中被称为这个方程的判别式,用来判定这个方程在实数范围内根的个数:当时,方程有2个不相等的实数根;当时,方程有2个相等的实数根;当时,方程没有实数根。
上面的求根公式,一点都不直观,甚至一段时间不用,就很容易忘记。这一大段的知识点,你在第一次学习的时候,是否总怕忘记?
其实,只需要用一个简单的方法,你就会彻底搞懂这几个问题:
为什么判别式能够判定一元二次方程实数根的个数?
一元二次方程的求根公式到底是怎么来的?
为什么只能对一元二次方程的一般式使用求根公式?
一元二次方程的求根公式到底是怎么来的?
对于任意一元二次方程,我们进行简单的变化:
第一步,等式两边同除以,得到;
第二步,为了能凑出平方式,我们给等式两边同时加上,得到;
第三步,第二步的式子稍作变形,得到。
为了方便讲解,我们给上面这个等式的3个部分,分别标出不同的颜色(如下图):
蓝色的部分,因为是平方式,所以永远不会小于0;
绿色的部分,显然大于0;
那么上面这个等式能不能成立,就只取决于红色的部分了:
- 当时,
等式左侧和右侧变成了下面这种奇怪的关系:
,
显然没有任何实数能满足这样的等式,这就代表在实数范围内,上面等式无解;
- 当时,
上面的式子变成了
,
显然,这代表方程有2个相同的解;
- 当时,
我们就可以给上面的式子开根号了,开完根号得到
,
进而得到
。
这就是上面那个一元二次方程的两个不同的实根。
到这里,我们不但知道了,为什么判别式决定了一元二次方程实数根的个数,还顺手就得到了求根公式。
即使在考试中忘记了求根公式,也可以动动小手,简单几步就求出来。
理解是学习数学公式最好的方式,记忆公式只是为了节约考试的时间而已。
为什么只能对一元二次方程的一般式使用求根公式?
最后,当我们知道了判别式与求根公式的来源之后,我们顺带就明白了一个非常重要的知识点:为什么只能对一元二次方程的一般式使用求根公式?
当你想要使用求根公式的时候,一定要确保,先把一元二次方程化成这种形式(我们称为一元二次方程的一般式),因为我们推导过程的第一步,就是从一般式开始的。所以,形如的形式,是不能直接使用求根公式的,一定要把上面的括号拆开,找到一般式,再用求根公式。
这就是搞懂了公式原理之后,带来的收益。
希望这篇文章,对大家有所帮助。
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