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我们知道,运用一元二次方程的判别式“△”的知识可以解决以下问题:(1)判断一元二次方程根的情况;(2)确定字母系数的值或取值范围;(3)证明与方程相关的问题。事实上,判别式的应用远不止这些,它在其它知识领域的应用有时更为精彩。
一、用来解特殊的二次方程
例1:X为何有理数时,9X2+23X-2恰好为两个正偶数的乘积。
解:设9X2+23X-2=m(m+2)(m为正偶数)
则9X2+23X-m2-2m-2=0。
如果X为有理数,那么
△=232-4×9(-m2-2m-2)
=36m2+72m+601
=36m2+72m+36+565
=36(m+1)2+565
即△为完全平方数
又设36(m+1)2+565=n2(n为整数),得
(n+6m+6))(n-6m-6)=565
=113×5=565×1=-5×(-113)=-1×(-565)
∴n+6m+6=113;565;-5;-1
n-6m-6=5;1;-113;-565
分别解之并筛选得:
或
当m=8时,9X2+23X-82=0,得X=或X=2;
当m=46时,9X2+23X-2210=0,得X=或X=-17
二、用来分解因式
例2:是否存在能使6x2-xy-2y2+my-6分解成两个一次因式的乘積的m的值,如果存在,求出m的值,并将原式分解成两个一次因式的积,如果不存在,请说明理由。
解:假设m存在这样的值,则关于x的方程6x2-xy-2y2+my-6=0的判别式为:
△x=y2-24(-2y2+my-6)
=49y2-24my+144
∵△是完全平方式
∴方程49 y2-24my+144=0有两个相等的实数根
即△y=(-24m)2-4×49×144=0
∴m=±7
当m=-7时,原式=6x2-xy-2y2-7y-6
=(3x-2y-3)(2x+y+2)
当m=7时,不合题意
三、用来求最值
例3:求函数y=的最值。
解:原式可化为2yx2+(3y-1)x+(6y-2)=0
当y≠0时,该式为关于x的一元二次方程,且有适合条件的x的存在,所以判别式是△=(3y-1)2-4×2y(6y-2)=-(39y2-10y-1)
=-(3y-1)(13y+1)≥0
即(3y-1)(13y+1)≤0
∴-
当y=0时,x=―2
∴y最小=―,y最大=
四、用来判定三角形的形状
例4:已知a、b、c是△ABC的三边,且满足a2+b2+c2=ab+bc+ac,试判定△ABC的形状。
解:由原式可得a2-(b+c)a+b2-bc+c2= 0
∵a存在
∴△a=(b+c)2-4(b2-bc+c2)=-(b-c)2≥0,即(b-c)2≤0
∴b=c
把b=c代入原式得a=c
∴a=b=c,即△ABC是等边三角形
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
一、用来解特殊的二次方程
例1:X为何有理数时,9X2+23X-2恰好为两个正偶数的乘积。
解:设9X2+23X-2=m(m+2)(m为正偶数)
则9X2+23X-m2-2m-2=0。
如果X为有理数,那么
△=232-4×9(-m2-2m-2)
=36m2+72m+601
=36m2+72m+36+565
=36(m+1)2+565
即△为完全平方数
又设36(m+1)2+565=n2(n为整数),得
(n+6m+6))(n-6m-6)=565
=113×5=565×1=-5×(-113)=-1×(-565)
∴n+6m+6=113;565;-5;-1
n-6m-6=5;1;-113;-565
分别解之并筛选得:
或
当m=8时,9X2+23X-82=0,得X=或X=2;
当m=46时,9X2+23X-2210=0,得X=或X=-17
二、用来分解因式
例2:是否存在能使6x2-xy-2y2+my-6分解成两个一次因式的乘積的m的值,如果存在,求出m的值,并将原式分解成两个一次因式的积,如果不存在,请说明理由。
解:假设m存在这样的值,则关于x的方程6x2-xy-2y2+my-6=0的判别式为:
△x=y2-24(-2y2+my-6)
=49y2-24my+144
∵△是完全平方式
∴方程49 y2-24my+144=0有两个相等的实数根
即△y=(-24m)2-4×49×144=0
∴m=±7
当m=-7时,原式=6x2-xy-2y2-7y-6
=(3x-2y-3)(2x+y+2)
当m=7时,不合题意
三、用来求最值
例3:求函数y=的最值。
解:原式可化为2yx2+(3y-1)x+(6y-2)=0
当y≠0时,该式为关于x的一元二次方程,且有适合条件的x的存在,所以判别式是△=(3y-1)2-4×2y(6y-2)=-(39y2-10y-1)
=-(3y-1)(13y+1)≥0
即(3y-1)(13y+1)≤0
∴-
当y=0时,x=―2
∴y最小=―,y最大=
四、用来判定三角形的形状
例4:已知a、b、c是△ABC的三边,且满足a2+b2+c2=ab+bc+ac,试判定△ABC的形状。
解:由原式可得a2-(b+c)a+b2-bc+c2= 0
∵a存在
∴△a=(b+c)2-4(b2-bc+c2)=-(b-c)2≥0,即(b-c)2≤0
∴b=c
把b=c代入原式得a=c
∴a=b=c,即△ABC是等边三角形
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