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一元二次方程是数学中的重要概念。它的标准形式是ax²+bx+c=0,其中a不等于0。这里a是二次项系数,b是一次项系数,c是常数项。二次项系数a不能为0,否则就不是二次方程了。常见的例子有x²-5x+6=0,2x²+3x-1=0等。
因式分解法是解一元二次方程的重要方法。它的原理是零乘积性质:如果两个数的乘积为零,那么至少有一个数为零。以x²-5x+6=0为例,我们先将左边分解因式得到(x-2)(x-3)=0,然后根据零乘积性质,得到x-2=0或x-3=0,解得x₁=2,x₂=3。最后我们可以验证这两个解都满足原方程。
配方法是解一元二次方程的通用方法。它的核心思想是将方程转化为完全平方式。以x²+6x+5=0为例,首先移项得到x²+6x=-5,然后配方:在等式两边同时加上一次项系数6的一半的平方,即9,得到x²+6x+9=-5+9,左边配成完全平方式(x+3)²=4,开平方得x+3=±2,最终求得x₁=-1,x₂=-5。
求根公式是解一元二次方程最通用的方法。对于一般形式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。其中判别式Δ等于b²减4ac决定了根的性质。以2x²-7x+3=0为例,a=2,b=-7,c=3,计算判别式Δ=49-24=25大于0,说明有两个不等实根。代入公式得到x₁=3,x₂=1/2。
判别式Δ等于b²减4ac,它决定了一元二次方程根的性质。当Δ大于0时,方程有两个不等的实根,对应抛物线与x轴有两个交点;当Δ等于0时,方程有两个相等的实根,抛物线与x轴相切于一点;当Δ小于0时,方程无实根,抛物线与x轴无交点。这种几何意义帮助我们直观理解方程解的情况。