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一元二次方程根的判别式
一、教学内容分析
“一元二次方程的根的判别式”从定理的推导到应用都比较简单,教材中都没有很明显的涉及,但
是在中考中年年都要用到,在整个中学数学中占有重要的地位。既可以根据它来判断一元二次方程
的根的情况,又可以为今后研究不等式,二次三项式,二次函数,二次曲线等奠定基础,并且用它
可以解决许多其它综合性问题。通过这一节的学习,培养学生的探索精神和观察、分析、归纳的能
力,以及逻辑思维能力、推理论证能力,并向学生渗透分类的数学思想,渗透数学的简洁美。
教学重点:根的判别式定理及逆定理的正确理解和运用
教学难点:根的判别式定理及逆定理的运用。
教学关键:对根的判别式定理及其逆定理使用条件的透彻理解。
二、学情分析
学生已经学过一元二次方程的四种解法,并对 的作用已经有所了解,在此基础上来进一步
研究 作用,它是前面知识的深化与总结。从思想方法上来说,学生对分类讨论、归纳总结
的数学思想已经有所接触。所以可以通过让学生动手、动脑来培养学生探索精神和观察、分析、归
纳的能力,以及逻辑思维能力、推理论证能力。
三、教学目标
依据教学大纲和对教材的分析,以及结合学生已有的知识基础,本节课的教学目标是:
知识和技能:
1、感悟一元二次方程的根的判别式的产生的过程;
2、能运用根的判别式,判别方程根的情况和进行有关的推理论证;
3、会运用根的判别式求一元二次方程中字母系数的取值范围;
过程和方法:
1、培养学生的探索、创新精神;
2、培养学生的逻辑思维能力以及推理论证能力。
情感态度价值观:
1、向学生渗透分类的数学思想和数学的简洁美;
2、加深师生间的交流,增进师生的情感;
3、培养学生的协作精神。
四、教学策略:
本着“以学生发展为本”的教育理念,同时也为了使学生都能积极地参与到课堂教学中,发挥学生
2 4b ac−
2 4b ac−2
的主观能动性,本节课主要采用了引导发现、讲练结合的教学方法,按照“实践——认识——实践”
的认知规律设计,以增加学生参与教学过程的机会和体验获取知识过程的时间,从而有效地调动了
学生学习数学的积极性。具体如下:
序号 教师 学生
1 设置悬念 引发兴趣 争先恐后,欲解疑团
2 设计练习,创设情境 动手解题,亲身感知
3 启发引导,发现结论 观察分析、得出结论
4 引导学生,理论验证 阅读理解,自学教材
5 揭示定理内涵 加深认识理解
6 应用定理,解决问题 巩固应用,形成技能
7 归纳小结 整体把握
8 布置作业 巩固提高
五、教学流程:
、设置悬念,引发兴趣:
【教师】:同学们,我们已经学会了怎么解一元二次方程,对吗?那么,现在老师这儿还有一手绝
活,就是:我随便拿到一个一元二次方程的题目,我不用具体地去解它,就能很快知道它的根的大
致情况,不信呀!同学们可以随便地出两个题考考我。
【学生】会争先恐后地编题考老师。
【说明】这样设计,能马上激发学生的学习兴趣和求知欲,为后面发现结论创造一个最佳的心理状
态。
设置练习,创设情境。
【教师】你们一定很想知道我的绝活是怎么回事吧?那么好,现在就请同学们用公式法解,以下三
个一元二次方程;你们会很快发现我的奥秘。
用公式法解一元二次方程(多媒体展示)
(注:找三名学生板演,其余学生在位上做)
【学生】都在积极解答,寻找其中的奥秘。
【说明】这样设计,使学生亲身感知一元二次方程根的情况,培养了学生的探索精神,变“老师教”
( ) ( ) ( )2 2 21 3 2 0 2 9 6 1 0 3 2 3 0x x x x x x+ + = − + = − + =3
为“自己钻”,从而发挥了学生的主观能动性。
启发引导,发现结论:
【教师】请同学们观察这三个方程的解题过程,可以发现:在把系数代入求根公式之前,每题都是
先确定了 A.B.c 的值,然后求出它的值—— ,为什么要这样做呢?
【学生】会初步说出 的作用是:它能决定方程是否可解。
【教师】(1)由此可见:在解 起着重
要的作用,显然我们可以根据 的值的符号来判断
的根的情况,因此,我们把 叫做一元二次方程的根的判别式,通常用符号“△”来表示,
即△= 。我们说在今后的数学学习中还会遇到:用一个简单的符号来表示一个数学式子的情
况,同学们要逐渐适应这一点,它体现了数学的简洁美。
(3)通过解这三个方程,同学们可以发现一元二次方程根的情况有哪几种,谁能总结出来?
【学生】由于前面作了铺垫,所以学生很快可以答出结论。
【说明】:这样设计(1)是为了让学生明白: 的值的符号在解一元二次方程中所起的重
要作用,从而很自然地引出了根的判别式概念。(2)是为了培养学生从具体到抽象的观察、分析与
概括能力并使学生从感性认识上升到理性认识,真正体验自己发现结论的成功乐趣。
引导学生,理论验证:
【教师】一元二次方程根的情况果真有三种吗? 请同学们认真阅读课本的内容,书上从理论方面给
我们做了很好的解释。
【学生】带着老师提出的问题,会很认真地去看书,寻找答案。
【说明】这样设计是为了培养学生思维的严谨性,养成严格论证问题的习惯以及自学能力的培养。
揭示定理:
【教师】(1)由此我们就得出了关于
若△>0 则方程有两个不相等的实数根
若△ =0 则方程有两个相等的实数根
2 4b ac−
2 4b ac−
( )2 20 0 4ax bx c a b ac+ + = ≠ −一元二次方程 时,代数式
2 4b ac− ( )2 0 0ax bx c a+ + = ≠一元二次方程
2 4b ac−
2 4b ac−
( ) 2 24 4b ac b ac≠ − −2 注意:△ 而应为:△=
2 4b ac−
( )2 0 0ax bx c a+ + = ≠一元二次方程 的根的判别式定理:
( )2 20 0 4ax bx c a b ac+ + = ≠ −在一元二次方程 中,△=4
若△<0 则方程没有实数根
(2)我们说:这个定理的逆命题也成立,即有如下的逆定理:
若方程有两个不相等的实数根,则△>0
若方程有两个相等的实数根, 则△=0
若方程没有实数根, 则△<0
(3)定理与逆定理的用途不同
定理的用途是:在不解方程的情况下,根据△值的符号,用定理来判断方程根的情况。
逆定理的用途是:在已知方程根的情况下,用逆定理来确定△值的符号,进而可求出系数中某些字
母的取值范围。
(4)注意运用定理和逆定理时,必须把所给的方程化成一般形式后方可使用。
【说明】这样设计是为了培养学生学会如何用数学语言来阐述发现的结论,如何将感性认识上升到
理性认识,以及加深学生对两个定理的认识,为定理及逆定理的正确运用做好铺垫。
应用定理,解决问题:
【教师】下面我们就来学习两个定理的应用。
例 1:不解方程判别下列方程根的情况
分析;要判别方程根的情况,根据定理可知;就是要确定△值的符号,
(4)补充了一个含有字母系数的方程,补充此题的目的是:使学生进一步地掌握此类题中△值的符
号的判断方法,也为今后解综合性问题打好基础。在练习中作了相应地补充。
例 2:求证关于 x 的方程(m2+1)x2-2mx+(m2+4)=0 没有实数根。
分析:我先提出两个问题:
(1)是谁决定了方程有无实数根?
(2)现在要证方程无实数根,只要证明什么就行了?
例 2 是补充的一个用定理证明的题目,它含有字母系数,它的证明实际与例 1 的第(4)的解法类似,
但学生易于出错,往往错用逆定理来证。
注意;例 1,例 2 之后我设计了一个小结:(1)关于运用根的判别式定理来判断:含有字母系数的
一元二次方程根的情况的一般步骤以及关于△变形的一些经验,从而使学生真正搞清搞透。
小结:
( )2 20 0 4ax bx c a b ac+ + = ≠ −在一元二次方程 中,△=
( ) ( )
( ) ( ) ( )
2 2
2 2 2
1 2 3 4 0 2 16 9 24
3 5 1 7 0 4 2 2 0
x x y y
x x x kx k
+ − = + =
+ − = + + =5
(1)关于运用根的判别式定理来判断:含有字母系数的一元二次方程根的情况的一般步骤是:
①把方程化为一般形式,确定 A.B.c 的值,计算△;
②用配方法等将△变形,使之符号明朗化后,判断△的符号。
③根据根的判别式定理,写出结论。
(2)注意关于△的变形;一般情况下,△由配方或因式分解后能变形成
等形式;那么△的符号就明朗了,即可判断其
符号。
学生练习:
不解方程,判别下列方程根的情况
注意:做以上练习时,学生板演,其余学生在位上做;板演后如果发现有错或有其他解法,下面同
学可主动上去纠正或写出自己的不同解法,然后教师进行讲评。从而调动学生的参与意识。
【说明】以上例题的设计,主要是为了给学生创造一个知识运用迁移及巩固的机会,同时也为了吸
引和调动全班同学参与到积极动脑,各抒己见的活跃气氛中来,并培养学生分析问题,解决问题的
能力。
归纳小结
【教师】(1)今天我们是在一元二次方程解法的基础上,学习了根的判别式的应用,它在整个中学
数学中占有重要地位,是中考命题的重要知识点,所以必须牢固掌握好它。
(2)注意根的判别式定理与逆定理的使用区别:一般当已知△值的符号时,使用定理;当已知方程
根的情况时,使用逆定理。
判别式的情况 根 的 情 况 定 理 与 逆 定 理
△>0
△=0
△<0
( ) ( ) ( )2 22 2 2 2 2 22 2 2 2a a a a a a− + − + + − +
( ) ( )
( ) ( )
2 2
2 2
1 16 8 -3 2 9 6 1 0
3 2 9 8 0 4 7 18 0
x x x x
x x x x
+ = + + =
− + = − − =
( ) ( )2 25 2 1 2 1 0m x mx+ − + =
( ) ( )( )2 20 0 4ax bx c a b ac+ + = ≠ −3 一元二次方程 △=
2
1 2
4
2
b b acx a
− ± −
、= ⇔△>0 方程有两个
不相等的实数根
1 2
0
2 2
b bx a a
− ± −
、= = ⇔△=0 方程有
两个相等的实数根
2
1 24b ac x x− 无意义、 、 不存在 ⇔△<0 方程没有实数根6
【说明】这样设计是为了使学生系统地了解和掌握本节课的内容,与前后知识的联系以及它在教材
中的地位,能起到提纲挈领的作用。
布置作业:
1、P145 习题 4.5 第 1、2、3 题;
2、不解方程判定下列方程根的情况:
3、已知方程 没有实数根,求证 一定有两个不相等的实数根。
注 (第 3 题供学有余力的学生做)
【说明】这样设计是为了使学生能及时巩固本节课所学知识,培养学生自觉学习的习惯,同时对学
有余力的学生留出自由的发展空间。
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
2 2 2
2 2
31 10 26 0 3 3 6 5 0 4 4 04
1 15 - 3 0 6 4 6 - 0 7 ( 4) 5 84 16
x x x x x x
x x x x x x x
+ + = + − = − + =
− = − = − = −
2 2 1 0x x n+ - + = 2 1 2x bnx n+ = -