學生識用公式,但一見「求 k 的範圍」就停手,因為他們未把判別式當成開關。這一堂用 Δ=16 與 k=±6 兩個數字,把三種情況變成可背可用的判斷。
本堂目標 學生能夠:① 用因式分解、配方法與公式三種方法解 x² − 6x + 5 = 0,講出三法各自的適用時機;② 由 Δ = b² − 4ac 判斷兩相異實根、重根、無實根,並反過來求 k 的範圍;③ 用 α + β 與 αβ 檢查答案,並用「周界 20、面積 21」的應用題示範建模。
01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 |
快檢題 |
過關標準 |
| 因式分解 |
x² − 6x + 5 可分解成什麼 |
(x − 1)(x − 5) |
| 完全平方 |
(x − 3)² 展開是什麼 |
x² − 6x + 9 |
| 負數開方 |
√(−4) 在實數中有意義嗎 |
沒有,所以無實根 |
02 課堂流程(60 分鐘)
| 時間 |
環節 |
導師做什麼 |
學生做什麼 |
| 0–10 分 |
三種解法 |
因式分解、配方法、公式 |
同一題三法各做一次 |
| 10–22 分 |
判別式 |
Δ = b² − 4ac,三種情況 |
Δ=16 → 兩相異實根 |
| 22–32 分 |
求 k |
令 Δ = 0 解 k |
k² = 36 → k = ±6 |
| 32–42 分 |
根的和積 |
α + β = −b/a、αβ = c/a |
用 6 與 5 驗算 |
| 42–54 分 |
應用題 |
設未知數、建方程、捨不合理解 |
周界 20、面積 21 → 3 與 7 |
| 54–60 分 |
離場檢查 |
三題即場作答 |
Δ、k、根三項全中 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:第一幕:三種解法,同一題走三次
寫 x² − 6x + 5 = 0。因式分解:(x − 1)(x − 5) = 0,得 1 與 5。
配方法:x² − 6x + 5 = (x − 3)² − 4 = 0,所以 (x − 3)² = 4,x − 3 = ±2,同樣得 1 與 5;順帶指出頂點 (3, −4) 與最小值 −4。
公式:Δ = (−6)² − 4×1×5 = 36 − 20 = 16,√16 = 4,x = (6 ± 4) ÷ 2,得 5 與 1。
重點不是邊個快,而是:因式分解快但要看得出,配方揭示圖像,公式永遠有效。
三法答案必須一致,否則重做。
第二幕:第二幕:判別式是一個開關
Δ > 0:兩個相異實根(拋物線與 x 軸交兩點);Δ = 0:一個重根(相切);Δ < 0:無實根(不相交)。
反向題:x² + kx + 9 = 0 有重根,求 k。令 Δ = k² − 4×1×9 = 0,k² = 36,k = 6 或 −6。要學生寫齊兩個答案,很多只寫 6。
再示範範圍題:x² + kx + 9 = 0 有兩個相異實根 → k² − 36 > 0 → k > 6 或 k < −6,並用數線說明為何是「或」不是「且」。
Δ 是一個開關:>0、=0、<0 三種講法。
第三幕:第三幕:根的和積與應用題
α + β = −b/a = 6,αβ = c/a = 5:解完一定回頭驗,兩秒鐘就能抓到符號錯。
應用題:長方形周界 20、面積 21,求邊長。設長為 x,闊為 10 − x,則 x(10 − x) = 21,即 x² − 10x + 21 = 0,Δ = 100 − 84 = 16,x = (10 ± 4) ÷ 2 = 7 或 3;兩者其實是同一組邊長,答 7 與 3。
提醒:應用題要寫單位、要檢查長度是否正數,並要答回「長同闊」。
應用題要寫單位並捨去負根。
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 解方程 |
公式法求根 |
寫 a、b、c,先算 Δ,再代入 |
x = (6 ± 4) ÷ 2 |
| 判別式判斷 |
判斷根的性质 |
計 Δ,比較 0 |
Δ=16 > 0 → 兩相異實根 |
| 求未知數 |
有重根時求 k |
令 Δ = 0,記得 ± |
k = 6 或 −6 |
| 應用題 |
由周界面積建方程 |
設一個未知數,另一個用總和表示 |
x² − 10x + 21 = 0 |
合理性檢查(一定要教):Δ 計錯多數是符號:b = −6 時 b² = 36,不是 −36。
Δ = 0 是一個根(重根),不是「沒有根」。
開方要寫 ±:k² = 36 得 ±6,漏一個答案就少一半分。
應用題答案要回到情境:邊長不可為負,兩個根都要檢查。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| x² − 6x + 5 = 0 的兩根 |
1 與 5 |
(x − 1)(x − 5) = 0 |
| Δ 的值 |
16 |
(−6)² − 4×1×5 |
| x² + kx + 9 = 0 有重根時的 k |
6 或 −6 |
k² − 36 = 0 |
| 周界 20、面積 21 的邊長 |
7 與 3 |
x² − 10x + 21 = 0 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 |
學生通常這樣寫 |
導師這樣說 |
| 開方漏 ± |
只答 k = 6 |
「平方根有正負,k² = 36 係兩個答案,唔係一個。」 |
| Δ = 0 當成無解 |
答「沒有根」 |
「Δ = 0 係一個根,即重根,拋物線啱啱掂到 x 軸。」 |
| b² 符號錯 |
答 Δ = 36 − 20 = 16 但寫成 −16 |
「b 係負數,平方之後一定正,唔會變負。」 |
| 應用題漏捨根 |
答邊長 7 與 3 之後再寫 −3 |
「負長度唔存在,計到都要刪。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 |
答案 |
判定 |
| Δ 的值 |
16 |
答錯=重算 b² |
| 重根時的 k |
±6 |
漏 ± = 重講開方 |
| 應用題邊長 |
7 與 3 |
答錯=回到建模三步 |
09 導師常問
三種解法要全部學嗎?
要。因式分解最快,配方連圖像,公式最穩,題目不同就換工具。
Δ < 0 是否代表方程無解?
在實數範圍無解,但仍有複數根;DSE 只需答無實根。
為何 α + β 是 −b/a?
因為 (x − α)(x − β) = x² − (α + β)x + αβ,對比係數即得。
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