b^2-4ac这个公式是怎么来的?有什么意义和作用?(关键是推导过程)
b^2-4ac根据一般式ax^2+bx+c=0配方得来:
b^2-4ac的具体推导过程:
ax^2+bx+c=0(a≠0)
两边都除以a
得X^2+b/aX+c/a=0
再配方
得X^2+b/aX+(b/2a)^2=-c/a+(b/2a)^2
(X+b/2a)^2=b²-4ac/4a^2
如果b²-4ac大于等于0
X=-b±根号下b^2-4ac/2a
b^2-4ac的意义:
b^2-4ac用来判断一元二次方程的根的个数。
1、当b^2-4ac=0时,方程具有一个实数根。(或两个相等实数根)
2、当b^2-4ac>0时,方程具有两个不相等实数根。
3、当b^2-4ac<0时,方程没有实数根。
扩展资料:
根的判别式的具体应用:
1、不解一元二次方程,判断根的情况。
这类问题要先把方程化成一般形式,再计算出判别式,如果不能直接判断判别式情况,就利用配方法把判别式配成含用完全平方的形式,根据完全平方的非负性,判断判别式的情况,从而证明出方程根的情况。
2、可以判断抛物线与x轴有几个交点。
1)当Δ>0时,抛物线与x轴有两个交点,若此时一元二次方程ax^2+bx+c=0的两根为x1、x2,则抛物线与x轴的两个交点坐标为(x1,0)(x2,0)。
2)当Δ=0时,抛物线与x轴有唯一交点,此时的交点就是抛物线的顶点,其坐标是(-b/2a,0)。
3)当 Δ<0时,抛物线与x轴没有交点。
参考资料来源:百度百科-判别式
推导过程(网上copy)
ax^2+bx+c=0.(a≠0,^2表示平方)等式两边都除以a,得,
x^2+bx/a+c/a=0,
移项,得:
x^2+bx/a=-c/a,
方程两边都加上一次项系数b/a的一半的平方,即方程两边都加上b^2/4a^2,(配方)得
x^2+bx/a+b^2/4a^2=b^2/4a^2-c/a,
即 (x+b/2a)^2=(b^2-4ac)/4a.
说明:物理应用中a>0,所以b^2-4ac>0 才有实数解
x+b/2a=±[√(b^2-4ac)]/2a.(√表示根号)得:
x=[-b±√(b^2-4ac)]/2a.
那为什么这个值大于0时函数有两个值?二次函数的值域是从这个值到正无穷的?这个值算出来是什么?
还有就是,那两张图片是不小心发上去的不是问题
必要性:对于方程a(x^2)+bx+c=0(a≠0),两边同乘以4a得:
4(a^2)(x^2)+4abx+4ac=0
4(a^2)(x^2)+4abx+b^2=b^2-4ac
(2ax+b)^2=b^2-4ac 若b^2-4ac<0,则(2ax+b)^2<0,可知无解。
充分性:x=(((b^2-4ac)^(1/2))-b)/(2a),若方程无解,则x不是实数,又因a不等于0,故b^2-4ac<0
2.证明:b^2-4ac=0的充要条件是方程有且只有一个解。
必要性:对于方程a(x^2)+bx+c=0(a≠0),两边同乘以4a得:
4(a^2)(x^2)+4abx+4ac=0
4(a^2)(x^2)+4abx+b^2=b^2-4ac
(2ax+b)^2=b^2-4ac
若b^2-4ac=0,则2ax+b=0,故x惟一确定。
充分性:方程ax^2+bx+c=0一定可以化为a(x^2+Бx+д)=0,进而化为a*(x-m1)*(x-m2)=0 (这是显然的)
展开得ax^2-a*(m1+m2)*x+a*m1*m2=0;
与ax^2+bx+c=0比较,显然有:m1+m2=-a/b; m1*m2=c/a;
若两个解相同,则(m1-m2)^2=0;
可化为(m1+m2)^2-4*m1*m2=0,
带入m1+m2=-a/b; m1*m2=c/a; 得(b^2-4ac)/(a^2)=0;由于a不等于0,
故b^2-4ac=0
3.证明:b^2-4ac>0的充要条件是方程有两个不相等的解
@首先证明一元二次方程最多有两个解:假设一元二次方程有三个以上的实根a,b,c,...,
那么此方程可以表示为Б(x-a)(x-b)(x-c)...=0,那么该方程的最高次项的幂一定大于2,与一元二次方程矛盾。所以最多有两个不相等的解。
必要性:若b^2-4ac>0,由1、2两点,方程并非只有一个解,但又非无解,再由@标记的定理,所以有二解
充分性:若有两个解,由1、2两点,b^2-4ac既不小于0也不等于0,故b^2-4ac大于0.证毕。
二次方程是一个以 x 的二次多项式的形式写出的方程。b^2 - 4ac 这部分被称为判别式,它描述了二次方程的根的性质。
推导过程如下:
1. 假设有一个一般形式的二次方程 ax^2 + bx + c = 0。
2. 使用求根公式,根据二次方程的性质,我们可以得到两个根 x1 和 x2:
x1 = (-b + √(b^2 - 4ac)) / (2a)
x2 = (-b - √(b^2 - 4ac)) / (2a)
3. 计算 x1 和 x2 的差值:
x1 - x2 = [-b + √(b^2 - 4ac)] / (2a) - [-b - √(b^2 - 4ac)] / (2a)
= (√(b^2 - 4ac) - (-√(b^2 - 4ac))) / (2a)
= (2√(b^2 - 4ac)) / (2a)
= √(b^2 - 4ac) / a
4. 如果我们定义判别式为 D = b^2 - 4ac,根据上面的计算,我们可以得出:
x1 - x2 = √D / a
从这个推导过程中,我们可以看到判别式 b^2 - 4ac 在方程的两个根之间起到关键的作用。它的值可以决定二次方程的根的性质:
1. 如果判别式 D > 0,则方程有两个不等实数根,即方程交叉 x 轴两次。
2. 如果判别式 D = 0,则方程有两个相等的实数根,即方程与 x 轴相切。
3. 如果判别式 D < 0,则方程没有实数解,即方程没有与 x 轴的交点。
因此,判别式 b^2 - 4ac 可以帮助我们判断二次方程的根的性质,并且在解题时起到重要的作用。
展开得ax^2-a*(m1+m2)*x+a*m1*m2=0;
与ax^2+bx+c=0比较,得:m1+m2=-a/b; m1*m2=c/a;
若两个解相同,则m1-m2=0,即(m1-m2)^2=0;
可化为(m1+m2)^2-4*m1*m2=0,
带入m1+m2=-a/b; m1*m2=c/a; 得(b^2-4ac)/(a^2)=0;(a不等于0)
故b^2-4ac=0;
反之,当b^2-4ac>0时,说明m1 m2不相同,即有两个解;
当b^2-4ac<0时,该方程无实数解。
用途:可用于判断方程是否有解,从而在代数、解析几何等领域发挥作用