10. 已知关于$x$的方程$2x^{2}-(3+4k)x+2k^{2}+k=0$.
(1)当$k$取何值时,方程有两个不相等的实数根?
(2)当$k$取何值时,方程有两个相等的实数根?
(3)当$k$取何值时,方程没有实数根?
(1)当$k$取何值时,方程有两个不相等的实数根?
(2)当$k$取何值时,方程有两个相等的实数根?
(3)当$k$取何值时,方程没有实数根?
答案
$ b^{2} - 4ac = [-(3 + 4k)]^{2} - 4 × 2(2k^{2} + k) = 16k + 9 $.
(1) 当 $ 16k + 9 > 0 $,即 $ k > -\frac{9}{16} $时,方程有两个不相等的实数根.
(2) 当 $ 16k + 9 = 0 $,即 $ k = -\frac{9}{16} $时,方程有两个相等的实数根.
(3) 当 $ 16k + 9 < 0 $,即 $ k < -\frac{9}{16} $时,方程没有实数根.
(1) 当 $ 16k + 9 > 0 $,即 $ k > -\frac{9}{16} $时,方程有两个不相等的实数根.
(2) 当 $ 16k + 9 = 0 $,即 $ k = -\frac{9}{16} $时,方程有两个相等的实数根.
(3) 当 $ 16k + 9 < 0 $,即 $ k < -\frac{9}{16} $时,方程没有实数根.
11. 已知关于$x$的一元二次方程$ax^{2}+bx+1=0$.
(1)当$b=a+1$时,利用根的判别式判断方程根的情况;
(2)若方程有两个相等的实数根,写出一组满足条件的$a$,$b$的值,并求出此时方程的根.
(1)当$b=a+1$时,利用根的判别式判断方程根的情况;
(2)若方程有两个相等的实数根,写出一组满足条件的$a$,$b$的值,并求出此时方程的根.
答案
(1) $ \because a \neq 0 $,$ \therefore b^{2} - 4ac = (a + 1)^{2} - 4a = a^{2} - 2a + 1 = (a - 1)^{2} $. $ \because (a - 1)^{2} \geq 0 $,$ \therefore $方程 $ ax^{2} + bx + 1 = 0 $有两个实数根.
(2) $ \because $方程 $ ax^{2} + bx + 1 = 0 $有两个相等的实数根,
$ \therefore b^{2} - 4ac = 0 $,即 $ b^{2} - 4a = 0 $.
若 $ b = 2 $,$ a = 1 $,则原方程为 $ x^{2} + 2x + 1 = 0 $,即 $ (x + 1)^{2} = 0 $,
解得 $ x_{1} = x_{2} = -1 $.
(2) $ \because $方程 $ ax^{2} + bx + 1 = 0 $有两个相等的实数根,
$ \therefore b^{2} - 4ac = 0 $,即 $ b^{2} - 4a = 0 $.
若 $ b = 2 $,$ a = 1 $,则原方程为 $ x^{2} + 2x + 1 = 0 $,即 $ (x + 1)^{2} = 0 $,
解得 $ x_{1} = x_{2} = -1 $.
12. 已知关于$x$的一元二次方程$x^{2}+2x+2k-4=0$有两个不相等的实数根.
(1)求$k$的取值范围;
(2)若$k$为正整数,且该方程的根都是整数,求$k$的值.
(1)求$k$的取值范围;
(2)若$k$为正整数,且该方程的根都是整数,求$k$的值.
答案
(1) $ b^{2} - 4ac = 4 - 4(2k - 4) = 20 - 8k $.
$ \because $方程有两个不相等的实数根,$ \therefore 20 - 8k > 0 $,$ \therefore k < \frac{5}{2} $.
(2) $ \because k $为正整数,且 $ k < \frac{5}{2} $,即 $ k $为 1 或 2,$ \therefore x_{1,2} = -1 \pm \sqrt{5 - 2k} $. $ \because $方程的根为整数,$ \therefore 5 - 2k $为完全平方数.
当 $ k = 1 $时,$ 5 - 2k = 3 $,不满足条件,舍去;当 $ k = 2 $时,
5-2k=1,满足条件
∴k=2
$ \because $方程有两个不相等的实数根,$ \therefore 20 - 8k > 0 $,$ \therefore k < \frac{5}{2} $.
(2) $ \because k $为正整数,且 $ k < \frac{5}{2} $,即 $ k $为 1 或 2,$ \therefore x_{1,2} = -1 \pm \sqrt{5 - 2k} $. $ \because $方程的根为整数,$ \therefore 5 - 2k $为完全平方数.
当 $ k = 1 $时,$ 5 - 2k = 3 $,不满足条件,舍去;当 $ k = 2 $时,
5-2k=1,满足条件
∴k=2
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