季近仁
我們知道,對于探究一元二次方程實數(shù)根個數(shù)的問題,可以借助[b2-4ac]值的三種情況來探尋. 但在歷年中考中出現(xiàn)了大量考查逆向思維的考題,即給出方程有實數(shù)根的不同情景,來探究方程中字母系數(shù)的取值范圍. 本文通過5道例題加以剖析.
一、二次項系數(shù)不含字母,方程無實數(shù)根
例1 (2022·青?!の鲗帲╆P于[x]的一元二次方程[2x2+x-k=0]沒有實數(shù)根,則[k]的取值范圍是().
A. [k<-18] B. [k≤-18] C. [k>-18] D. [k≥-18]
解析:∵關于[x]的一元二次方程[2x2+x-k=0]沒有實數(shù)根,[∴]Δ [<0],
[∴12-4×2×(-k)<0],[∴1+8k<0],[∴k<-18]. 故選A.
二、二次項系數(shù)不含字母,方程有實數(shù)根
例2 (2022·四川·巴中)對于實數(shù)[a],[b]定義新運算:[a]※[b=ab2-b],若關于[x]的方程1※[x=k]有兩個不相等的實數(shù)根,則[k]的取值范圍是().
A. [k>-14] B. [k<-14] C. [k>-14]且[k≠0] D. [k-14]且[k≠0]
解析:根據(jù)新定義運算法則,可得[1×x2-x=k],化成一般形式可得[x2-x-k=0],
∵關于[x]的方程1※[x=k]有兩個不相等的實數(shù)根,
[∴]Δ = (-1)2 - 4 × (-k) > 0,解得[k>-14]. 故選A.
例3 (2022·四川·攀枝花)關于[x]的方程[x2-x-m=0]有實數(shù)根,則實數(shù)[m]的取值范圍是().
A. [m<14] B. [m≤14] C. [m≥-14] D. [m>-14]
解析:關于[x]的方程[x2-x-m=0]有實數(shù)根,[∴]Δ = (-1)2 - 4(- m) = 1 + 4m [≥0],
解得[m≥-14]. 故選C.
三、二次項系數(shù)含字母,方程有實數(shù)根且指明是一元二次方程
例4 (2022·四川·宜賓)若關于[x]的一元二次方程[ax2+2x-1=0]有兩個不相等的實數(shù)根,則[a]的取值范圍是().
A. [a≠0] B. [a>-1]且[a≠0] C. [a-1]且[a≠0] D. [a>-1]
解析:本題已指明是關于[x]的一元二次方程,因而[a≠0],又因為方程有兩個不相等的實數(shù)根,所以Δ [=22-4×a×(-1)>0],解得[a>-1]且[a≠0]. 故選[B].
四、二次項系數(shù)含字母,方程有實數(shù)根但未指明是一元二次方程
例5 (2021·山東·菏澤)關于[x]的方程[(k-1)2x2+(2k+1)x+1=0]有實數(shù)根,則[k]的取值范圍是().
A. [k>14]且[k≠1] B. [k≥14]且[k≠1] C. [k>14] D. [k≥14]
解析:由于本題沒指明是一元一次方程還是一元二次方程,因此方程可能有一個實數(shù)根,也可能有兩個實數(shù)根,所以我們應對二次項系數(shù)分類討論.
①當[k-1≠0],即[k≠1]時,此方程為一元二次方程,根據(jù)關于[x]的方程(k - 1)2x2 + (2k + 1)x + 1 = 0有實數(shù)根,可得Δ? = (2k + 1)2 - 4× (k -1)2 × 1 = 12k - 3 ≥ 0,解得[k≥14];
②當[k-1=0],即[k=1]時,方程為[3x+1=0],解得[x=-13],顯然有實數(shù)根.
綜合①②可知[k]的取值范圍是[k≥14]. 故選D.
總結:從上面5道例題的探究過程中我們可以清楚發(fā)現(xiàn)如下解題規(guī)律:
(1)二次方程的二次項系數(shù)不含字母,且方程有實數(shù)根,必然是兩個相等或不相等的實數(shù)根,或兩種情形兼而有之,這時可以大膽地使用判別式列出關于待定字母的不等式,解此不等式,便可以確定字母的取值范圍;
(2)二次方程的二次項系數(shù)含有字母,方程有實數(shù)根且指明是一元二次方程,這時既要注意二次項系數(shù)不等于0,又要結合判別式滿足條件列出字母的不等式組;
(3)二次項系數(shù)含有字母,方程有實數(shù)根且指明是一元二次方程,應區(qū)分是一元一次方程還是一元二次方程,也就是應對二次項系數(shù)等于0還是不等于0兩種情形進行分類討論,只有當二次項系數(shù)不等于0時,才能結合判別式求出字母的取值范圍,但最后表述結果時應綜合加以考慮.
由此看來,雖然根的判別式表述形式很簡單,但應用起來里面有很大的學問,所以提醒同學們:判別式有用須會用,且勿盲目套用.