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一元二次方程是数学中的重要概念。它是含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程。标准形式为ax²+bx+c=0,其中a是二次项系数,b是一次项系数,c是常数项,特别要注意a不能等于0,否则就不是二次方程了。
因式分解法是解一元二次方程的重要方法。其原理是将二次三项式分解为两个一次因式的乘积。以x²-5x+6=0为例,我们需要找到两个数,它们的积是6,和是-5。这两个数是-2和-3。因此可以分解为(x-2)(x-3)=0。根据乘积为零的性质,x-2=0或x-3=0,所以x₁=2,x₂=3。
配方法是解一元二次方程的通用方法,其核心思想是将一般式转化为完全平方式。以x²+4x-5=0为例,首先移项得到x²+4x=5,然后在两边同时加上一次项系数一半的平方,即4的一半是2,2的平方是4,得到x²+4x+4=9,左边配成完全平方式(x+2)²=9,开平方得x+2=±3,所以x₁=1,x₂=-5。
求根公式是解一元二次方程最通用的方法。对于标准形式ax²+bx+c=0,求根公式为x等于负b加减根号下b²减4ac,再除以2a。其中b²-4ac称为判别式,用Δ表示。以2x²-3x-2=0为例,a=2,b=-3,c=-2,判别式Δ=9+16=25大于0,代入公式得x=(3±5)/4,所以x₁=2,x₂=-1/2。
判别式不仅能判断根的存在性,还能确定根的性质。当Δ大于0时有两个不相等实根,等于0时有两个相等实根,小于0时无实根。韦达定理告诉我们两根之和等于负b除以a,两根之积等于c除以a。例如,方程x²-3x+k=0有两个相等实根,则Δ=0,即9-4k=0,所以k=9/4,此时方程的根为x=3/2。