← К списку тем

Алгебра · 8 класс · Алгебра ФГОС · урок 5 · только теория

Формула корней квадратного уравнения

Тема раскрывает универсальный способ решения квадратных уравнений через дискриминант. Мы узнаем, как по коэффициентам уравнения предсказать число корней и найти их значения. Это ключевой навык для решения многих задач алгебры и физики.

Чему учимся понимать

Научиться решать любое квадратное уравнение по формуле корней через дискриминант.

Зачем это нужно

Квадратные уравнения описывают множество реальных процессов: движение тел, экономические расчёты, геометрические задачи. Умение решать их быстро и без ошибок необходимо для дальнейшего изучения математики и естественных наук.

Опорные понятия

Квадратное уравнениеКоэффициенты (a, b, c)ДискриминантКорни уравненияФормула корнейПриведённое квадратное уравнениеНеполное квадратное уравнениеТеорема Виета

Главные тезисы

  • Квадратным уравнением называют уравнение вида ax² + bx + c = 0, где a ≠ 0.
  • Дискриминант D = b² − 4ac определяет число корней: если D > 0 — два корня, D = 0 — один корень, D < 0 — корней нет.
  • Корни вычисляются по формуле x = (−b ± √D) / (2a).
  • Если D = 0, формула даёт один корень x = −b / (2a).
  • Если D < 0, квадратное уравнение не имеет действительных корней.
  • При решении важно правильно определять коэффициенты a, b и c, особенно если уравнение дано в нестандартном виде.
  • Для приведённого уравнения (a = 1) можно использовать теорему Виета как более быстрый способ проверки корней.

Определения

Квадратное уравнение
Уравнение вида ax² + bx + c = 0, где x — переменная, a, b, c — числа, причём a ≠ 0.
Коэффициенты
Числа a, b, c в квадратном уравнении: a — старший коэффициент (при x²), b — средний (при x), c — свободный член.
Дискриминант
Выражение D = b² − 4ac, которое показывает, сколько корней имеет квадратное уравнение.
Корень уравнения
Значение переменной x, при котором уравнение превращается в верное числовое равенство.
Приведённое квадратное уравнение
Квадратное уравнение, в котором старший коэффициент a = 1 (например, x² + px + q = 0).
Неполное квадратное уравнение
Уравнение, в котором хотя бы один из коэффициентов b или c равен нулю (например, ax² + bx = 0 или ax² + c = 0).

Ключевые факты и правила

  • Формула корней: x = (−b ± √D) / (2a), где D = b² − 4ac.
  • Если D > 0, уравнение имеет два различных корня.
  • Если D = 0, уравнение имеет один корень (два совпадающих).
  • Если D < 0, уравнение не имеет действительных корней.
  • Для неполных уравнений можно решать без дискриминанта: ax² + bx = 0 → x(ax + b) = 0; ax² + c = 0 → x² = −c/a.
  • Теорема Виета: для приведённого уравнения x² + px + q = 0 сумма корней равна −p, произведение равно q.

Теория

Привести уравнение к стандартному виду ax² + bx + c = 0 (перенести все члены в одну сторону, привести подобные).

Определить коэффициенты a, b, c.

Вычислить дискриминант D = b² − 4ac.

Сравнить D с нулём: если D > 0 — два корня, D = 0 — один, D < 0 — корней нет.

Подставить значения в формулу корней x = (−b ± √D) / (2a) и упростить результат.

Примеры

  1. Пример 1расчёт
    • Уравнение x² − 5x + 6 = 0: a = 1
    • b = −5
    • c = 6. D = 25 − 24 = 1 > 0
    • корни: x₁ = 2
    • x₂ = 3
  2. Пример 2расчёт
    • Уравнение x² + 2x + 1 = 0: D = 4 − 4 = 0
    • корень x = −1 (два одинаковых корня)
  3. Пример 3случай
    • Уравнение x² + x + 1 = 0: D = 1 − 4 = −3 < 0, действительных корней нет
  4. Пример 4расчёт
    • Неполное уравнение 2x² − 8 = 0: x² = 4
    • x = ±2
  5. Пример 5расчёт

    В задаче о площади прямоугольника

    Решение

    • если одна сторона x, другая x + 3, а площадь 10, то получаем уравнение x(x + 3) = 10, которое сводится к квадратному

Интересно знать

  • Слово «дискриминант» происходит от латинского discriminare — «различать», потому что он различает случаи числа корней.
  • Формула корней была известна ещё в Древней Индии и Вавилоне, но в современном виде её записал французский математик Франсуа Виет в XVI веке.
  • Квадратные уравнения используются в физике для расчёта траекторий движения тел, например, при броске мяча под углом к горизонту.

Связанные темы

  • Квадратные уравнения. Неполные уравнения
  • Теорема Виета
  • Разложение квадратного трёхчлена на множители
  • Решение задач с помощью квадратных уравнений