第79章 方程进阶:参数之惑
第 79 章 方程进阶:参数之惑
随着学子们对一元二次方程的掌握日益熟练,戴浩文决定给他们带来更具挑战性的内容。
一天,课堂上,戴浩文说道:“同学们,经过这段时间的学习,大家对一元二次方程已经有了不错的理解和运用。今天,我们来探讨一些更复杂的情况,比如含参数的一元二次方程。”
学子们顿时全神贯注,眼神中透露出期待和一丝紧张。
戴浩文在黑板上写下一个方程:ax2 + bx + c = 0 (a≠0,a 为参数),然后问道:“大家想想,如果 a 的取值不同,这个方程的解会有怎样的变化?”
一位学子站起来说:“先生,如果 a 大于 0,抛物线开口向上;如果 a 小于 0,抛物线开口向下。”
戴浩文点头表示肯定:“很好,那对于方程的根的情况呢?”
这时,另一位学子回答:“可以通过判别式 b2 - 4ac 来判断,当它大于 0 时有两个不同的实根,等于 0 时有两个相同的实根,小于 0 时没有实根。”
戴浩文微笑着说:“非常正确。那我们来看一个具体的例子,若方程 x2 + 2ax + 1 = 0 有两个不同的实根,求 a 的取值范围。”
学子们纷纷低头思考,开始动笔计算。
过了一会儿,李华举手说道:“先生,由判别式可得,(2a)2 - 4 大于 0,解得 a 大于 1 或 a 小于 -1 。”
戴浩文称赞道:“李华解得很对。那如果我们再加上条件,说这两个实根都大于 0 ,又该如何求解呢?”
课堂上陷入了短暂的沉默,学子们都在绞尽脑汁地思考。
这时,一位平时不太起眼的学子站起来说:“先生,根据韦达定理,两根之和等于 -b\/a ,两根之积等于 c\/a 。所以在这个方程中,两根之和为 -2a 大于 0 ,两根之积为 1 大于 0 ,可以得到 a 小于 0 。结合前面判别式的结果,所以 a 的取值范围是 a 小于 -1 。”
戴浩文眼中闪过惊喜:“这位同学思考得很深入,非常好!”
接下来,戴浩文又给出了几个类似的含参数的方程,让学子们分组讨论。
讨论声在教室里此起彼伏,学子们各抒己见,气氛热烈。
“我们组觉得应该先考虑判别式,再结合韦达定理。”
“但是也要注意参数的取值范围是不是有限制条件。”
戴浩文在各个小组间穿梭,倾听他们的讨论,不时给予点拨和指导。
讨论结束后,每个小组都派代表分享了他们的解题思路和结果。
戴浩文总结道:“大家今天的表现都很棒,通过相互交流和合作,我们对含参数的一元二次方程有了更深入的理解。接下来,还有更多的挑战等着我们。”
课后,学子们依然沉浸在数学的世界中。
有学子说:“以前觉得数学很难,现在发现只要深入思考,其实很有趣。”
另一个学子回应:“是啊,而且和大家一起讨论,能学到很多不同的方法和思路。”
又过了几天,戴浩文在课堂上提出了一个新的问题:“同学们,假如现在有一个一元二次方程,它的根与某个函数的图像存在关联,你们能想到如何利用这种关系来解题吗?”
学子们陷入了沉思,过了一会儿,一位学子说道:“先生,是不是可以通过函数的性质来判断方程根的个数和范围?”
戴浩文点头道:“不错,那我们来看一个具体的例子。假设方程 x2 - 2x + k = 0 的根与函数 y = x2 的图像有关,已知函数在某一区间内的值域,如何确定 k 的取值?”
学子们纷纷动笔开始计算和推理。
李华说道:“先生,我们可以先求出函数 y = x2 在给定区间内的最值,然后根据方程根的判别式来确定 k 的范围。”
戴浩文微笑着鼓励道:“那你继续说说具体的思路。”
李华接着说:“比如,如果函数在区间 [1, 2] 上,最小值是 1,最大值是 4。那么方程要有根,判别式 b2 - 4ac 就要大于等于 0,也就是 4 - 4k ≥ 0,解得 k ≤ 1。”
另一位学子提出疑问:“那如果要保证方程有两个不同的根呢?”
戴浩文说道:“这就需要结合函数的单调性和对称轴来进一步思考了。大家想想,函数 y = x2 的对称轴是什么?”
大家齐声回答:“对称轴是 x = 0 。”
戴浩文接着说:“对,那对于给定的区间,如果函数单调递增,要保证方程有两个不同的根,又需要满足什么条件呢?”
学子们又开始热烈地讨论起来。
有个小组代表发言:“先生,我们觉得要保证函数值在区间内能够与 x 轴有两个交点,也就是 k 的值要使得方程的根在这个区间内。”
戴浩文满意地说:“很好,那具体怎么计算 k 的范围呢?”
经过一番思考和计算,学子们逐渐得出了答案。
戴浩文看着大家积极思考的样子,说道:“数学的世界就是这样充满了探索和发现,一个问题往往有多种解法和思考角度。大家继续努力,会有更多的收获。”
随着学习的深入,戴浩文又给学子们布置了一个综合性的作业,要求他们运用所学的一元二次方程知识,解决一个实际的工程问题。
学子们分成小组,开始查阅资料,进行实地考察和测量。
在这个过程中,他们遇到了不少困难和挫折。有的小组计算出现错误,有的小组对实际情况的理解不够准确。
但是,学子们没有放弃,他们相互鼓励,不断修正错误。
终于,在规定的时间内,各个小组都完成了作业。
在展示成果的课堂上,每个小组都详细地阐述了他们的解题思路和最终方案。
有的小组设计了一个桥梁的支撑结构,通过一元二次方程计算出最优的材料使用和受力分布。
有的小组规划了一个农田灌溉系统,利用方程确定了水池的容量和管道的布局。
戴浩文认真地听取了每个小组的报告,给予了充分的肯定和有针对性的建议。
他说道:“看到大家能够将所学的知识运用到实际中,解决实际问题,我感到非常欣慰。这也是我们学习数学的最终目的,学以致用。”
经过这次作业,学子们不仅巩固了一元二次方程的知识,还提高了团队合作和解决实际问题的能力。
在之后的日子里,他们对数学的热情更加高涨,不断追求更高的知识和技能。