Квадратні рівняння, 8 клас: пояснення через дискримінант і приклади

Покроково розв’язуємо квадратні рівняння через дискримінант: два корені, один корінь, немає коренів і задача з параметром у стилі НМТ.

Квадратне рівняння має вигляд ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0, де a≠0a \ne 0. Найнадійніший спосіб його розв’язати — через дискримінант:

D=b2−4ac,x1,2=−b±D2aD = b^2 - 4ac, \qquad x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}

Знак дискримінанта одразу підказує, скільки буде коренів:

  • D>0D > 0 — два різні корені;
  • D=0D = 0 — один корінь;
  • D<0D < 0 — дійсних коренів немає.

Покрутіть коефіцієнти й подивіться, як знак DD змінює кількість точок перетину з віссю xx:

Парабола під контролем

Рухайте коефіцієнти й дивіться, як змінюються корені, вершина та дискримінант.

D = b² − 4ac
-6-4-2246-6-4-2246

y = x² − 2x − 3

D
16
Корені
−1; 3
Вершина
(1; −4)

Завдання

  • Один корінь (D = 0)
  • Немає коренів
  • Корені 1 і 4
  • Вершина в точці (−2; 3)

Приклад 1. Два корені

Розв’яжемо x2−5x+6=0x^2 - 5x + 6 = 0. Тут a=1a = 1, b=−5b = -5, c=6c = 6.

D=(−5)2−4⋅1⋅6=25−24=1D = (-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 6 = 25 - 24 = 1x1,2=5±12⇒x1=3,  x2=2x_{1,2} = \frac{5 \pm 1}{2} \quad\Rightarrow\quad x_1 = 3,\; x_2 = 2

Перевірка за теоремою Вієта: x1+x2=5=−bax_1 + x_2 = 5 = -\tfrac{b}{a} і x1⋅x2=6=cax_1 \cdot x_2 = 6 = \tfrac{c}{a}. Усе сходиться.

Приклад 2. Один корінь

2x2+4x+2=02x^2 + 4x + 2 = 0: D=16−4⋅2⋅2=0D = 16 - 4 \cdot 2 \cdot 2 = 0, тому

x=−42⋅2=−1x = \frac{-4}{2 \cdot 2} = -1

Порада: рівняння можна було спершу поділити на 2 і побачити повний квадрат (x+1)2=0(x + 1)^2 = 0.

Приклад 3. Немає коренів

x2+2x+5=0x^2 + 2x + 5 = 0: D=4−20=−16<0D = 4 - 20 = -16 < 0. Квадратний корінь з від’ємного числа серед дійсних чисел не існує — коренів немає.

Приклад 4. Задача з параметром (як на НМТ)

При якому значенні aa рівняння x2−4x+a=0x^2 - 4x + a = 0 має рівно один корінь?

Один корінь означає D=0D = 0:

D=16−4a=0⇒a=4D = 16 - 4a = 0 \quad\Rightarrow\quad a = 4

Відповідь: a=4a = 4.

Типові помилки

  1. Губиться знак bb. Якщо b=−5b = -5, то −b=5-b = 5, а b2=25b^2 = 25, а не −25-25.
  2. Ділять лише корінь на 2a2a. На 2a2a ділиться весь чисельник −b±D-b \pm \sqrt{D}.
  3. Забувають про a≠0a \ne 0. Якщо a=0a = 0, рівняння вже лінійне, і формула не працює.

Спробуйте самі

Розв’яжіть 3x2−7x+2=03x^2 - 7x + 2 = 0.

Показати відповідь

Відповідь: D=49−24=25D = 49 - 24 = 25, x1=2x_1 = 2, x2=13x_2 = \tfrac{1}{3}.