11. 若关于 $x$ 的一元二次方程 $(k - 1)x^{2}+x + 1 = 0$ 有实数根,则实数 $k$ 的取值范围是 ______ 。
答案:
$k\leq \frac{5}{4}$且$k\neq1$(填具体范围表述,由于选项未给,按要求填写格式)
12. 如果关于 $x$ 的方程 $(m - 1)x^{2}+3x + 2 = 0$ 有实数根,那么实数 $m$ 的取值范围是 ______ 。
答案:
$m\leqslant\frac{17}{8}$(按照题目要求这里若为填空题直接写结果形式)
13. 当 $k$ 取何值时,关于 $x$ 的方程 $4x^{2}-(k + 2)x + (k - 1) = 0$ 有两个相等的实数根?求出此时方程的根。
答案:
要使方程 $4x^{2}-(k + 2)x + (k - 1) = 0$ 有两个相等的实数根,需判别式 $\Delta = 0$。
1. 计算判别式:
$\begin{aligned}\Delta&=[-(k + 2)]^{2}-4×4×(k - 1)\\&=(k + 2)^{2}-16(k - 1)\\&=k^{2}+4k + 4 - 16k + 16\\&=k^{2}-12k + 20\end{aligned}$
2. 令判别式等于0求解k:
$k^{2}-12k + 20 = 0$
因式分解得:
$(k - 2)(k - 10)=0$
解得 $k = 2$ 或 $k = 10$。
3. 当$k = 2$时:
方程化为 $4x^{2}-4x + 1 = 0$,即 $(2x - 1)^{2}=0$,解得 $x_{1}=x_{2}=\frac{1}{2}$。
4. 当$k = 10$时:
方程化为 $4x^{2}-12x + 9 = 0$,即 $(2x - 3)^{2}=0$,解得 $x_{1}=x_{2}=\frac{3}{2}$。
综上,当 $k = 2$ 时,方程的根为 $x = \frac{1}{2}$;当 $k = 10$ 时,方程的根为 $x = \frac{3}{2}$。
1. 计算判别式:
$\begin{aligned}\Delta&=[-(k + 2)]^{2}-4×4×(k - 1)\\&=(k + 2)^{2}-16(k - 1)\\&=k^{2}+4k + 4 - 16k + 16\\&=k^{2}-12k + 20\end{aligned}$
2. 令判别式等于0求解k:
$k^{2}-12k + 20 = 0$
因式分解得:
$(k - 2)(k - 10)=0$
解得 $k = 2$ 或 $k = 10$。
3. 当$k = 2$时:
方程化为 $4x^{2}-4x + 1 = 0$,即 $(2x - 1)^{2}=0$,解得 $x_{1}=x_{2}=\frac{1}{2}$。
4. 当$k = 10$时:
方程化为 $4x^{2}-12x + 9 = 0$,即 $(2x - 3)^{2}=0$,解得 $x_{1}=x_{2}=\frac{3}{2}$。
综上,当 $k = 2$ 时,方程的根为 $x = \frac{1}{2}$;当 $k = 10$ 时,方程的根为 $x = \frac{3}{2}$。
14. 阅读与思考
请仔细阅读并完成相应的任务。
对一元二次方程根的判别式的再认识
通过学习我们知道一元二次方程 $ax^{2}+bx + c = 0(a\neq0,a,b,c$ 为常数),当 $b^{2}-4ac\geqslant0$ 时,其求根公式为 $x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}$。
我们先对关于 $x$ 的一元二次方程 $ax^{2}+bx + c = 0(a\neq0,a,b,c$ 为常数)进行如下的配方:
方程两边都乘以 $4a$,得 $4a^{2}x^{2}+4abx + 4ac = 0$ ①
把常数项移到方程的右边,得 $4a^{2}x^{2}+4abx = -4ac$
配方,得 $4a^{2}x^{2}+4abx + b^{2}=b^{2}-4ac$
$(2ax)^{2}+2(2ax)b + b^{2}=b^{2}-4ac$
即 $(2ax + b)^{2}=b^{2}-4ac$ ②
因为 $(2ax + b)^{2}\geqslant0$
所以,当 $b^{2}-4ac\geqslant0$ 时,$(2ax + b)^{2}=b^{2}-4ac$,方程有两个实数根;
当 $b^{2}-4ac\lt0$ 时,$(2ax + b)^{2}\neq b^{2}-4ac$,______ 。
一元二次方程根的判别式的存在形式②是方程①的等价形式。这就把一元二次方程根的判别式置于方程的观点之中,因而判别式的应用既可以由①往②想,也可以由②往①想。由于一元二次方程根的判别式是配方的结果,应用判别式就省去了配方的过程而显得特别简单。
任务:
(1)文中横线上的内容应为 ______ ;
(2)不解方程,请直接判断下列方程的根的情况;
① $x^{2}-5x + 5 = 0$,② $3x(x - 1)+1 = 0$,③ $y^{2}+0.09 = 0.6y$;
(3)某次课堂检测,小马同学在解关于 $x$ 的一元二次方程 $x^{2}+bx - 8 = 0$ 过程中,解出其中一个根是 $x = -2$,他核对时发现所抄的 $b$ 比原方程的 $b$ 值大 $1$,求原方程的根。
请仔细阅读并完成相应的任务。
对一元二次方程根的判别式的再认识
通过学习我们知道一元二次方程 $ax^{2}+bx + c = 0(a\neq0,a,b,c$ 为常数),当 $b^{2}-4ac\geqslant0$ 时,其求根公式为 $x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}$。
我们先对关于 $x$ 的一元二次方程 $ax^{2}+bx + c = 0(a\neq0,a,b,c$ 为常数)进行如下的配方:
方程两边都乘以 $4a$,得 $4a^{2}x^{2}+4abx + 4ac = 0$ ①
把常数项移到方程的右边,得 $4a^{2}x^{2}+4abx = -4ac$
配方,得 $4a^{2}x^{2}+4abx + b^{2}=b^{2}-4ac$
$(2ax)^{2}+2(2ax)b + b^{2}=b^{2}-4ac$
即 $(2ax + b)^{2}=b^{2}-4ac$ ②
因为 $(2ax + b)^{2}\geqslant0$
所以,当 $b^{2}-4ac\geqslant0$ 时,$(2ax + b)^{2}=b^{2}-4ac$,方程有两个实数根;
当 $b^{2}-4ac\lt0$ 时,$(2ax + b)^{2}\neq b^{2}-4ac$,______ 。
一元二次方程根的判别式的存在形式②是方程①的等价形式。这就把一元二次方程根的判别式置于方程的观点之中,因而判别式的应用既可以由①往②想,也可以由②往①想。由于一元二次方程根的判别式是配方的结果,应用判别式就省去了配方的过程而显得特别简单。
任务:
(1)文中横线上的内容应为 ______ ;
(2)不解方程,请直接判断下列方程的根的情况;
① $x^{2}-5x + 5 = 0$,② $3x(x - 1)+1 = 0$,③ $y^{2}+0.09 = 0.6y$;
(3)某次课堂检测,小马同学在解关于 $x$ 的一元二次方程 $x^{2}+bx - 8 = 0$ 过程中,解出其中一个根是 $x = -2$,他核对时发现所抄的 $b$ 比原方程的 $b$ 值大 $1$,求原方程的根。
答案:
(1)方程没有实数根
(2)①$a=1$,$b=-5$,$c=5$,$\Delta=(-5)^2-4×1×5=25-20=5>0$,有两个不相等的实数根;②方程化为$3x^2-3x+1=0$,$a=3$,$b=-3$,$c=1$,$\Delta=(-3)^2-4×3×1=9-12=-3<0$,没有实数根;③方程化为$y^2-0.6y+0.09=0$,$a=1$,$b=-0.6$,$c=0.09$,$\Delta=(-0.6)^2-4×1×0.09=0.36-0.36=0$,有两个相等的实数根
(3)设原方程中$b$为$k$,小马抄的$b$为$k+1$,将$x=-2$代入$x^2+(k+1)x-8=0$得:$4-2(k+1)-8=0$,解得$k=-3$,原方程为$x^2-3x-8=0$,$\Delta=9+32=41$,$x=\frac{3\pm\sqrt{41}}{2}$,原方程的根为$x_1=\frac{3+\sqrt{41}}{2}$,$x_2=\frac{3-\sqrt{41}}{2}$
(2)①$a=1$,$b=-5$,$c=5$,$\Delta=(-5)^2-4×1×5=25-20=5>0$,有两个不相等的实数根;②方程化为$3x^2-3x+1=0$,$a=3$,$b=-3$,$c=1$,$\Delta=(-3)^2-4×3×1=9-12=-3<0$,没有实数根;③方程化为$y^2-0.6y+0.09=0$,$a=1$,$b=-0.6$,$c=0.09$,$\Delta=(-0.6)^2-4×1×0.09=0.36-0.36=0$,有两个相等的实数根
(3)设原方程中$b$为$k$,小马抄的$b$为$k+1$,将$x=-2$代入$x^2+(k+1)x-8=0$得:$4-2(k+1)-8=0$,解得$k=-3$,原方程为$x^2-3x-8=0$,$\Delta=9+32=41$,$x=\frac{3\pm\sqrt{41}}{2}$,原方程的根为$x_1=\frac{3+\sqrt{41}}{2}$,$x_2=\frac{3-\sqrt{41}}{2}$
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