如何通过根的判别式求解一元二次方程的根的极小值问题?

在数学领域,一元二次方程的求解是基础且重要的内容。一元二次方程的根的极小值问题,是我们在解决实际问题时经常会遇到的问题。本文将详细介绍如何通过根的判别式求解一元二次方程的根的极小值问题,帮助读者更好地理解和应用这一数学知识。

一、一元二次方程的根的极小值问题

一元二次方程的一般形式为:(ax^2 + bx + c = 0),其中(a \neq 0)。一元二次方程的根的极小值问题,即求解该方程的两个根中较小的那个根。

二、根的判别式

一元二次方程的根的判别式为:(\Delta = b^2 - 4ac)。根据判别式的值,我们可以判断一元二次方程的根的情况:

  1. 当(\Delta > 0)时,方程有两个不相等的实数根;
  2. 当(\Delta = 0)时,方程有两个相等的实数根;
  3. 当(\Delta < 0)时,方程没有实数根。

三、求解一元二次方程的根的极小值问题

  1. 当(\Delta > 0)时,方程有两个不相等的实数根。设这两个根为(x_1)和(x_2),其中(x_1 < x_2)。根据一元二次方程的求根公式,我们可以得到:

[
x_1 = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a}, \quad x_2 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a}
]

因此,方程的根的极小值为(x_1)。


  1. 当(\Delta = 0)时,方程有两个相等的实数根。设这个根为(x),根据一元二次方程的求根公式,我们可以得到:

[
x = \frac{-b}{2a}
]

因此,方程的根的极小值为(x)。


  1. 当(\Delta < 0)时,方程没有实数根。在这种情况下,我们无法通过一元二次方程的根的判别式求解根的极小值问题。

四、案例分析

为了更好地理解如何通过根的判别式求解一元二次方程的根的极小值问题,下面我们通过一个案例进行分析。

案例:求解一元二次方程(2x^2 - 3x + 1 = 0)的根的极小值。

  1. 首先计算判别式(\Delta):

[
\Delta = (-3)^2 - 4 \times 2 \times 1 = 9 - 8 = 1
]

由于(\Delta > 0),方程有两个不相等的实数根。


  1. 根据一元二次方程的求根公式,我们可以得到:

[
x_1 = \frac{-(-3) - \sqrt{1}}{2 \times 2} = \frac{3 - 1}{4} = \frac{1}{2}, \quad x_2 = \frac{-(-3) + \sqrt{1}}{2 \times 2} = \frac{3 + 1}{4} = 1
]

因此,方程的根的极小值为(x_1 = \frac{1}{2})。

五、总结

通过本文的介绍,我们了解了如何通过根的判别式求解一元二次方程的根的极小值问题。在实际应用中,我们可以根据判别式的值,结合一元二次方程的求根公式,快速准确地求解出方程的根的极小值。希望本文对您有所帮助。

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