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我们来分析关于x的一元二次方程x²+k=0有实数根时k满足的条件。首先回顾一元二次方程的一般形式ax²+bx+c=0,其中a不等于0。题目中的方程x²+k=0可以写成x²+0·x+k=0的形式,对比一般形式可以得到系数a=1,b=0,c=k。实数根是指方程在实数范围内的解。
接下来我们回顾判别式理论。对于一元二次方程ax²+bx+c=0,判别式Δ等于b²减去4ac。判别式的值决定了方程实数根的情况:当Δ大于等于0时,方程有实数根;当Δ小于0时,方程无实数根。具体来说,当Δ大于0时有两个不等的实根,当Δ等于0时有两个相等的实根,当Δ小于0时无实数根。通过抛物线图像可以直观看出,抛物线与x轴的交点个数对应实根的个数。
现在我们将判别式理论应用到具体方程x²+k=0。首先识别系数:a等于1,b等于0,c等于k。然后代入判别式公式Δ等于b²减去4ac。具体计算过程是:Δ等于0的平方减去4乘以1乘以k,等于0减去4k,最终得到Δ等于负4k。这个结果Δ等于负4k就是我们要用来判断实数根存在条件的关键表达式。
现在根据判别式结果建立实数根存在的条件。实数根存在当且仅当判别式大于等于0。将我们得到的判别式结果Δ等于负4k代入,得到不等式负4k大于等于0。求解这个不等式:两边同时除以负4,注意除以负数时不等号要变向,得到k小于等于0。这就是k满足的条件。在数轴上,k小于等于0表示从负无穷到0的所有实数,包括0这个端点。
最后我们通过具体数值验证结论的正确性。当k等于负1时,方程变为x²减1等于0,解得x等于正负1,有实数根,符合我们的结论。当k等于0时,方程变为x²等于0,解得x等于0,也有实数根。当k等于1时,方程变为x²加1等于0,即x²等于负1,在实数范围内无解,这验证了k大于0时方程无实数根。总结解题步骤:首先识别方程系数,然后计算判别式得到负4k,建立实数根存在条件判别式大于等于0,最终求解得到k小于等于0。因此,当且仅当k小于等于0时,方程x²加k等于0有实数根。