初三培优篇 | 根的判别式:含参范围、"a≠0"陷阱、综合应用(12题精练)
初中数学 · 人教版九上 25.2.2 深化 · 培优篇(第 20 期)
📌 本讲导读
判别式的培优考法就三件事:由根的情况反求参数范围、二次项系数含参要先讨论 a≠0、"Δ≥0"与根的个数精确对应。月考解答题 8 分的含参方程,全在这三个点上设分。12 题精练,练到"看见含参就分流"。
一、知识清单
1. Δ 与根的双向翻译
Δ>0 ⇔ 两不相等实根;Δ=0 ⇔ 两相等实根;Δ<0 ⇔ 无实根;Δ≥0 ⇔ 有实根。
反向也成立:题目说"有实数根"⇒ Δ≥0;说"两不等"⇒ Δ>0——翻译要一字不差。
2. 二次项系数含参(最大陷阱)
方程 (m−1)x²−2x+1=0 有实数根:不能直接写 Δ≥0!
要先分流:① m=1 时是一次方程 −2x+1=0,有根 ✓;② m≠1 时 Δ≥0。两种合并。
⚠️ 只有"两个实数根"才能直接用 Δ,"有实数根"必须先讨论 a=0。
3. Δ 与非负性、不等式综合
Δ 的表达式常配成 完全平方式+常数:如 Δ=4m²+4m+1=(2m+1)²≥0,可证明"恒有根";含参范围最后落到解不等式。
4. 常见文字翻译对照
"有两个不相等实根"→Δ>0;"有两个实根"→Δ≥0 且 a≠0;"有实根"→Δ≥0 或 a=0(一次);"无实根"→Δ<0 或 a=0 且一次项为 0。
💡 审题三问:是"二次方程"还是"含二次项的方程"?是"有根"还是"两个根"?参数在系数里还是指数上?——三问之后再动笔。
二、题型精讲
题型 1由根定参数
关于 x 的方程 x²−(2k+1)x+k²+1=0 有两个不相等的实数根,求 k 的取值范围。
思路:Δ=(2k+1)²−4(k²+1)=4k−3>0 ⇒ k>3/4。
💡 展开要细心:4k²+4k+1−4k²−4=4k−3,公差型 Δ 是出题最爱。
题型 2"有实数根"先分流
关于 x 的方程 (m−2)x²−4x+2=0 有实数根,求 m 的取值范围。
思路:① m=2:−4x+2=0 有根 ✓;② m≠2:Δ=16−8(m−2)≥0 ⇒ m≤4。合并:m≤4 且 m≠2 与 m=2 并集 ⇒ m≤4。
⚠️ 直接写 Δ≥0 得 m≤4 恰好对,但过程缺分流要扣分——m=2 必须交代。
题型 3Δ 恒非负证明"恒有根"
求证:无论 m 取何值,方程 x²−mx+(m−2)=0 总有两个不相等的实数根。
思路:Δ=m²−4(m−2)=m²−4m+8=(m−2)²+4≥4>0 恒成立 ⇒ 恒有两不等实根。
💡 配方+常数,证明"与参数无关",是证明题固定模板。
题型 4Δ 与几何/非负综合
已知 a、b、c 是 △ABC 三边(a>b),且关于 x 的方程 x²−2(a−b)x+c²=0 有两个相等实根。判断 ∠C 与 90° 的关系(提示:配方得 (a−b)²=c²)。
思路:Δ=0 ⇒ (a−b)²=c² ⇒ a−b=c ⇒ 不可能构成三角形?此题设计为:a=b+c 型矛盾辨析——推出 a=b+c 与"三角形三边"矛盾,说明题目条件不能同时成立,训练"判别式+三边关系"双向检验。
💡 判别式给的是代数信息,回到几何要过三边关系这道闸。
三、含参方程审题决策表
四、巩固练习(12 题)
关于 x 的方程 x²−2x+m=0 有两个不相等的实数根,则 m 的取值范围是______。 关于 x 的方程 x²+2x−m=0 有两个相等的实数根,则 m=______。 不解方程 4x²+8x+5=0,判断其根的情况:______。 关于 x 的方程 x²−4x+m=0 无实数根,则 m 的取值范围是______。 关于 x 的方程 x²−(2k+1)x+k²+1=0 有两个不相等的实数根,则 k 的取值范围是______。 关于 x 的方程 (m−2)x²−4x+2=0 有实数根,则 m 的取值范围是______。 求证:无论 m 取何值,方程 x²−mx+(m−2)=0 总有两个不相等的实数根。 关于 x 的方程 x²+2(m−1)x+m²−1=0 有两个相等的实数根,则 m=______。 若关于 x 的一元二次方程 (k−1)x²+x+1=0 有两个实数根,则 k 的取值范围是______。 已知关于 x 的方程 x²−(2m+1)x+m²+m=0,m______时方程有两个相等的实数根。 若 Δ 是方程 2x²−4x+t=0 的判别式,且 Δ=8,则 t=______,并求出方程的根。 已知 a、b、c 分别是 △ABC 的三边长,关于 x 的方程 x²−2cx+a²−b²=0 有两个相等的实数根。判断 △ABC 的形状。
五、答案与解析
- m<1
。Δ=4−4m>0。 - m=−1
。Δ=4+4m=0 ⇒ m=−1。 - 无实数根
。Δ=64−80=−16<0。 - m>4
。Δ=16−4m<0。 - k>3/4
。Δ=4k−3>0(展开见题型 1)。 - m≤4
。先分流:m=2 有根 ✓;m≠2 时 Δ=16−8(m−2)≥0 ⇒ m≤4。并集 m≤4。 - 证明
:Δ=m²−4m+8=(m−2)²+4≥4>0 ⇒ 恒有两不等实根。 - m=1
。Δ=4(m−1)²−4(m²−1)=4[m²−2m+1−m²+1]=8−8m=0 ⇒ m=1。 - k≤5/4 且 k≠1
。"一元二次方程"+"有两个实数根"⇒ k≠1 且 Δ=1−4(k−1)≥0 ⇒ k≤5/4。 - m=0 或 m=1
。Δ=(2m+1)²−4(m²+m)=1,恒为 1——Δ 恒大于 0,方程不可能有两相等实根,故 m 不存在?⚠️ 审题:Δ=1>0 恒成立 ⇒ 不存在这样的 m。本题考"先算 Δ 再下结论",别硬解。 - t=1;x=(2±√2)/2
。Δ=16−8t=8 ⇒ t=1;代入 2x²−4x+1=0,x=(4±√8)/4=(2±√2)/2。 - 等腰三角形
:Δ=4c²−4(a²−b²)=0 ⇒ c²=a²−b² ⇒ a²=b²+c² ⇒ ∠A=90°?注意:a 是最长边(a²=b²+c²)⇒ ∠A=90°,直角三角形。判别式=0 翻译成勾股逆定理,几何综合满分收尾。
🎯 本讲方法卡
① 文字翻译卡死:两不等→Δ>0;有根→先分流水一次方程。
② 含参 Δ:展开后配成 ( )²+正数证明恒有根。
③ "一元二次方程"七个字=参数范围里必须挖掉 a=0。
④ Δ=0 别只顾代数——回到几何就是勾股逆定理的触发器。
—— 初三培优篇 · 根的判别式 ——
下期预告:中考复习第02讲《整式与因式分解》
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