学生识用公式,但一见“有两个相异实根,求 k 的范围”就停手,因为他们把判别式当成计根的工具,而不是判断根性质的工具。这一堂把判别式、根之和积、图像交点串成同一条线,之后三类题都是同一个起手。
本堂目标 学生能够:① 由判别式判断根的数目与性质;② 用根之和与根之积反求系数;③ 把“抛物线与直线相交”化成二次方程再判别;④ 计出顶点并解释图像与代数答案的对应。
01 先备知识(开课前 3 分钟快检)
以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:
| 技能 |
快检题 |
过关标准 |
| 因式分解 |
十字相乘与提取公因式 |
x²−5x+6 = (x−2)(x−3) |
| 二次公式 |
x = (−b ± √(b²−4ac)) ÷ 2a |
记得整个分子除 2a |
| 配方法 |
化成 (x−h)² + k |
顶点 (h, k) |
02 课堂流程(60 分钟)
| 时间 |
环节 |
导师做什么 |
学生做什么 |
| 0–8 分 |
三种解法 |
因式分解、公式、配方法 |
同一题三种写法 |
| 8–20 分 |
判别式 |
Δ = b² − 4ac 的三种结果 |
Δ = 1 → 两相异实根 |
| 20–32 分 |
根与系数 |
和 = −b/a、积 = c/a |
和 5、积 6 |
| 32–44 分 |
求 k 的范围 |
Δ > 0 解不等式 |
先写 Δ 再解,不跳步 |
| 44–54 分 |
图像交点 |
抛物线 = 直线 → 二次方程 |
交点 x ≈ 0.63 与 6.37 |
| 54–60 分 |
离场检查 |
三题收回即批 |
独立完成 |
03 讲解脚本(照着说就可以)
第一幕:判别式:不是用来计根,是用来判断
Δ = b² − 4ac。Δ > 0 两相异实根;Δ = 0 重根(一个实根);Δ < 0 无实根。例:x² − 5x + 6 = 0,Δ = (-5)² − 4×1×6 = 25 − 24 = 1,两根是 2 与 3。
关键一句:判别式只用 a、b、c,不用开方。所以“求 k 使方程有两个相异实根”这类题,写完 Δ > 0 就变成普通一元二次不等式,与根完全无关。
要学生讲:Δ = 0 时方程的图像与 x 轴有几个交点?(一个,即顶点贴住 x 轴。)
第二幕:根与系数:由答案反推系数
若 α、β 是 ax² + bx + c = 0 的两根,则 α + β = −b/a、αβ = c/a。验证:x² − 5x + 6 = 0,和 = 5、积 = 6,与 2 + 3、2 × 3 完全一致。
反向题型:已知两根为 3 与 2,方程就是 x² − (3+2)x + (3×2) = 0,即 x² − 5x + 6 = 0。若题目讲“两根之和是 5、积是 6”,同样一步写出方程,不必解。
要学生计:两根为 −1 与 4 的方程是什么?(x² − 3x − 4 = 0,和 3、积 −4。)
第三幕:抛物线与直线:交点就是联立
求 y = x² − 6x + 5 与 y = x + 1 的交点:令两式相等,得 x² − 7x + 4 = 0,Δ = 49 − 16 = 33 > 0,所以有两个交点;x ≈ 0.63 与 6.37,对应 y ≈ 1.63 与 7.37。
顺手讲顶点:x² − 6x + 5 = (x − 3)² − 4,顶点 (3, -4),即抛物线最低点在 x 轴之下,所以必定与 x 轴有两个交点——与 Δ > 0 的结论互相印证。提醒:交点数目 = 二次方程的实根数目,两件事是同一个 Δ。
要学生讲:若直线改成 y = 2x + 9,交点会变几个?(联立后 Δ 的正负决定,先计再答。)
04 必教题型与步骤
| 题型 |
例子 |
步骤 |
答案 |
| 判断根性质 |
x² − 5x + 6 = 0 的根 |
计 Δ 再判断 |
Δ = 1,两相异实根 |
| 解方程 |
2x² + 7x − 15 = 0 |
Δ 后代入公式 |
x = 1.5 或 -5 |
| 求 k 范围 |
x² + kx + 9 = 0 有重根 |
Δ = 0 → k² = 36 |
k = ±6 |
| 图像交点 |
y = x² − 6x + 5 与 y = x + 1 |
联立后计 Δ |
两点,x ≈ 0.63、6.37 |
合理性检查(一定要教):根的数目一定要与 Δ 的正负一致:1 > 0 就必然两个根。根之和 5 要等于两根相加,若算出和是 −5 就是符号抄错(−b 不是 b)。代入验算是最快的检查:把根代回原式,应该等于 0。图像题的交点 x 值必须介乎两根之间,答案 0.63 与 6.37 都在合理范围。
05 独立练习三题
| 题目 |
答案 |
想观察什么 |
| x² − 7x + 12 = 0 的两根 |
3 与 4 |
因式分解或公式 |
| 2x² + 7x − 15 = 0 的判别式 |
169 |
b² − 4ac |
| 两根为 5 与 −2 的方程 |
x² − 3x − 10 = 0 |
和 3、积 −10 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 |
学生通常这样写 |
导师这样说 |
| 判别式漏负号 |
Δ = 25 − 24 写成 25 + 24 |
“c 系 +6,−4ac 就系减,不系加。” |
| 公式分母只除 2 |
( −b ± √Δ ) ÷ 2 之后才 ÷ a |
“2a 整个做分母,不止 2。” |
| Δ = 0 当成无解 |
答“没有实根” |
“Δ 等于零系一个重根,不系没有根。” |
| 求 k 范围只写等号 |
k² = 36 就停手 |
“有两个相异实根系 Δ 大过零,要解不等式。” |
07 家课建议(直接指到练习卷题号)
08 离场检查(最后 5 分钟)
| 题目 |
答案 |
判定 |
| x² − 4x + 4 = 0 的根 |
x = 2(重根) |
三题全对=可进不等式 |
| 2x² + 7x − 15 = 0 的两根 |
1.5、-5 |
错一题=下堂重讲公式 |
| 两根和 5、积 6 的方程 |
x² − 5x + 6 = 0 |
错两题以上=回到第一幕 |
09 导师常问
为什么 Δ < 0 就没有实根?
因为公式里要开方 Δ,负数在实数范围开不到方,所以图像不碰 x 轴。
根之和为什么是 −b/a 而不是 b/a?
由 (x − α)(x − β) = x² − (α+β)x + αβ 对比系数得出,中间有个负号。
交点题一定要解出 x 吗?
问“有几个交点”只需 Δ 的正负;问“交点坐标”才要解出 x 再代回直线。
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