國二上🧮 代數
判別式與根的個數
The Discriminant
公式
D = b² − 4ac:D>0 兩相異實根、D=0 重根、D<0 無實根
不解方程式也能知道有幾個實根——看根號裡的那一塊是正是負。
白話解釋
公式解 x = (−b ± √(b²−4ac))/2a 裡,根號底下的 **D = b² − 4ac** 叫**判別式**。它決定了解的樣貌。
**D > 0**:根號有值且不為 0,± 給出**兩個相異實根**。 **D = 0**:根號是 0,± 沒有作用,只有**一個實根**(重根)。 **D < 0**:根號裡是負數,在實數範圍**沒有實根**。
幾何上看更清楚:D 就是拋物線與 x 軸的交點個數——穿過兩點、剛好碰到一點、或完全不碰。
用判別式前有一個必要動作:**先整理成 ax² + bx + c = 0 的標準式**,右邊必須是 0。看到 x² + 2x = 3 就直接讀 a=1, b=2, c=3 是錯的,要先移項成 x² + 2x − 3 = 0,c 是 **−3**。這是最常見的失誤。
判別式常用來反推參數。「x² + kx + 4 = 0 有重根,k 是多少?」→ 令 D = k² − 16 = 0 → k = ±4。這類題目不必真的解方程式。
另外注意 a ≠ 0 這個前提。如果 a 是含參數的式子,要另外討論 a = 0 的情況(那時它退化成一次方程式,不是二次的)。
什麼時候用
判斷根的個數、反推參數範圍、討論拋物線與 x 軸的關係。
最容易錯的地方
- 沒整理成標準式就讀係數,尤其 c 的符號。
- D < 0 時寫「無解」(應該說「沒有實數解」)。
- 含參數時忘記討論 a = 0 的情況。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
x² − 4x + 3 = 0 的判別式是多少?
- 2
x² + 2x = 3 整理成標準式後,c 是多少?
- 3
x² + kx + 4 = 0 有重根,正的 k 是多少?