Осталось понять, почему эта прямая касается дискриминантной кривой. Для этого достаточно вспомнить определение касательной. Наша прямая имеет с дискриминантной кривой ровно одну общую точку (уравнение имеет только один корень когда $t=x_0$) и при этом прямая не является вертикальной (т.е. не пересекается с дискриминантной кривой). А это и означает, что она касается параболы $D=0$.
Итак, множество квадратных уравнений, один корень у которых фиксирован, на плоскости параметров представляется касательной к дискриминантной кривой. Это наблюдение приводит к замечательным следствиям.
Сколько касательных можно провести к дискриминантной кривой — т.е. к обыкновенной параболе — из разных точек плоскости? Из точек над параболой ни одной — у соответствующих уравнений нет (действительных) корней, а из точек под параболой ровно две — по числу корней квадратного уравнения с положительным дискриминантом.
Сдвиг параболы вдоль оси $Ox$ не меняет ни число корней, ни расстояние между ними (в случае, когда их два). А чему соответствуют такие сдвиги на плоскости параметров?
Если парабола касается оси абсцисс, то корень один и соответствующая параболе точка плоскости параметров лежит на дискриминантной кривой. При «горизонтальных» сдвигах параболы точка движется по этой кривой.
Если парабола имеет два пересечения с осью $Ox$, то, как мы знаем, точки пересечения находятся из решения квадратного уравнения. Формула решений квадратного уравнения $x_{1,2}=(-p\pm \sqrt{D})/2$ подсказывают, что расстояние между корнями не меняется, когда не меняется значение дискриминанта. Таким образом, горизонтальный сдвиг параболы соответствует движению точки на плоскости параметров по кривой $D=const$. Такие кривые — параболы, получающейся из дискриминантной кривой сдвигом по вертикали.
Преобразования плоскости, при которых все точки двигаются по параболам, в некотором смысле похожи на повороты. Только если при обычном повороте переходит в себя окружность, то при «параболическом повороте» — парабола (в данном случае, дискриминантная кривая). Такие преобразования — это часть замечательной, но малоизвестной геометрии Галилея (про неё можно прочитать в брошюре А. В. Хачатуряна «Геометрия Галилея» или в книге И. М. Яглома «Принцип относительности Галилея и неевклидова геометрия»).
Кажется самое время пересмотреть анимацию, а затем поисследовать мир квадратных уравнений с помощью интерактивной версией ниже. Можно как двигать точку на плоскости параметров, так и менять значения параметров $p$ и $q$.
p =
0,0
q =
0,0
При переходе через дискриминантную кривую малое непрерывное изменение параметров ($p$ и $q$) приводит к существенной перестройке изучаемой системы. Подобные объекты и явления изучает теория особенностей, которую ещё иногда называют теорией катастроф. И этот сюжет ещё будет продолжен: нас ждёт изучение дискриминанта для кубических уравнений и уравнений четвёртой степени. На этом пути мы увидим даже картины Сальвадора Дали!
Литература
Васильев В. А. Геометрия дискриминанта. — М.: МЦНМО, 2017. — (Библиотека «Математическое просвещение»; Вып. 41).
Арнольд В. И. Теория катастроф. — 3-е изд., доп. — М.: Наука, 1990.
Сгибнев А. И. Исследовательские задачи для начинающих. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: МЦНМО, 2015.
Другие этюды раздела «Геометрия формул»
Лестница в бесконечностьОбновлено Наибольший общий делитель Геометрическая прогрессия: легенда о шахматах Убывание геометрической прогрессииМатематические этюды
Калькулятор Дискриминантной Формулы — Mathcracker.Com
Инструкции:
Используйте этот калькулятор для нахождения дискриминанта квадратного уравнения, показывая все шаги. Пожалуйста, введите правильное квадратное уравнение в поле формы ниже.Дискриминантная формула
Этот калькулятор будет использовать формулу дискриминанта, показывая все шаги для квадратного уравнения, которое вы предоставите.
Вам нужно предоставить действительное квадратное уравнение, например, 2x²+x-1=0, которое уже упрощено, или вы можете предоставить что-то, что является действительным квадратичным выражением, но требует дальнейшего упрощения, например, 2x²+3x-1 = 3/4x — 4/5.
После ввода правильного квадратного уравнения достаточно нажать кнопку «Вычислить», и все шаги вычисления будут предоставлены вам.
Упрощенное квадратное уравнение в форме ax² + bx + c = 0 будет использоваться для вычисления дискриминанта, который сразу укажет на характер корней: Два вещественных корня, один вещественный корень или два комплексных корня. 2 — 4ac\]
Дискриминантное значение
После того, как вы применили приведенную выше формулу и получили значение \(\Delta\) для дискриминанта, каково его значение?
- Шаг 1: Если \(\Delta > 0\): то квадратное уравнение имеет два различных действительных корня
- Шаг 2: Если \(\Delta = 0\): то квадратное уравнение имеет только один действительный корень
- Шаг 3: Если \(\Delta
Что означает два сопряженных комплексных корня ? Графически это просто парабола, которая не пересекает ось x.
С другой стороны, два разных вещественных корня графически означают, что парабола пересекает ось x в двух точках. Дискриминант, равный нулю, означает, что парабола является касательной к оси x.
Зачем заботиться о дискриминанте?
Дискриминант предоставляет вам простую форму для оценки типов корней квадратного уравнения без фактического решения уравнения.
Естественно, мы видим, что дискриминант буквально появляется в квадратичная формула поэтому он явно связан с процессом вычисления квадратичные корни .
2 — 3x — 10 = 0\) имеет два различных действительных корня.Больше квадратичных калькуляторов
Разбирательство с квадратичные функции и уравнений очень часто встречается в алгебре. Вычисление корней квадратных уравнений тесно связана с вычисление дискриминанта и нахождение вершины .
С геометрической точки зрения, дискриминант указывает на тип расположения параболы, которая представляет квадратичную функцию, и оси x.
Дискриминант — Центр академической поддержки
Что такое дискриминант квадратичной функции и для чего он используется?
Дискриминант квадратичной функции представляет собой значение, определяемое значениями a, b, и c функции. Это значение скажет нам, сколько решений будет иметь квадратное выражение. Это также позволяет нам выполнить некоторую работу по упрощению квадратичной формулы, прежде чем мы начнем решать.
Наша стандартная формула для квадратичной функции:
y = ax 2 + bx + c
Дискриминант равен той части квадратной формулы, которая стоит под радикалом (квадратный корень). Вот общая формула для дискриминанта.
b 2 – 4 ac
Интерпретация дискриминанта
Получаем формулу дискриминанта из радикала в квадратичной формуле. Наши правила о квадратных корнях гласят, что у нас не может быть отрицательных чисел под радикалом, если только мы не хотим работать с мнимым числом 9.0005 и
Значение дискриминанта говорит вам, имеет ли квадратное уравнение 2 решения, 1 решение или нет действительных решений.
· Если b 2 – 4 ac упрощается до положительного числа, то квадратное число имеет 2 решения.
· Если b 2 – 4 ac упрощается до 0, то квадратное уравнение имеет 1 решение.
· Если b 2 – 4 ac упрощается до отрицательного числа, то квадратное уравнение не имеет действительных решений.
Квадратное число, имеющее 2 решения, дважды пересечет ось x .
Квадратное число, имеющее 1 решение, будет касаться своей вершиной оси x .
Квадратное число, не имеющее действительных решений, не пересекает ось x .
Например,
Используйте дискриминант, чтобы определить, сколько решений будет иметь квадратное уравнение. Затем используйте квадратичную формулу, чтобы найти эти решения.
2 x 2 + 5 x + 3 = 0
· Шаг 1: Найдите свои значения для A , B, и C
o Наша общая формула для квадратично ax 2 + bx + c = 0.
§ Это означает, что a = 2, b = 5 и c = 3
3 90 Убедитесь, что одна сторона уравнения
3 90 равен нулю. Обычно это можно сделать сложением или вычитанием
· Шаг 2: подключите свои значения для A , B и C в формулу дискриминантной и упростите результат
O. Дискриминантная формула B 2 — 4 AC
5 2 – 4(2)(3)
25 – 24
1
· Шаг 3: Интерпретируйте результаты.
o Если результат положительный, у нас есть 2 действительных решения
o Если результат равен нулю, у нас есть 1 действительное решение
o Если результат отрицательный, у нас нет действительных решений (2 мнимых решения)
§ Наш результат равен 1, что является положительным числом. Это означает, что у нас будет 2 решения.
· Шаг 4: Подставьте значения a, b, и c в квадратную формулу, чтобы найти решения уравнения.
Практические задачи
Используйте дискриминант, чтобы определить, сколько действительных решений будет иметь каждое квадратное уравнение, затем используйте формулу квадратного уравнения, чтобы найти все существующие решения.
1. 5 x 2 + 16 x — 84 = 0 2. 3 x 2 — 41 x + 110 = 0
3. -2 x 2 + 8 x -5 = 0 4. 18 x 2 -45 x -50 = 000025. 3 x 2 -44 x = -96 6. 5 x 2 -47 x = 156
раздел математики, занимающийся изучением, изменением и анализом различных математических символов. Это изучение неизвестных величин, которые часто изображаются с помощью переменных в математике. В алгебре есть множество формул и тождеств для изучения ситуаций с переменными. Он также имеет различные подветви, такие как линейная алгебра, продвинутая алгебра, коммутативная алгебра и т. д.
Что такое квадратные уравнения?
Степень многочлена – это наибольшая степень входящей в него переменной. Квадратное уравнение можно определить как полиномиальное уравнение степени 2.
Дискриминантная формула для решения квадратного уравненияax 2 + bx + c = 0
, где a и b — коэффициенты, x — неизвестная переменная, а c — константа, а a ≠ 0.
Так как квадратное уравнение имеет степень 2, следовательно, оно будет иметь два решения. Следовательно, будет два значения переменной x, для которых выполняется уравнение. Согласно дискриминантной формуле квадратное уравнение вида ax 2 + bx + c = 0 имеет два корня , определяемых как:
,
где D = b 2 − 4ac
Знаки ± указывают на два различных решения уравнения. Если дискриминант окажется отрицательным, то данное уравнение не имеет действительных корней.
Вывод формулы дискриминанта
Его можно получить, используя метод квадратов, а затем решив уравнение для x.
Примеры вопросовтопор 2 + bx + c = 0
Разделите обе части на a.
⇒ x 2 + = 0
⇒ x 2 + =
Прибавьте к обеим сторонам.
⇒ x 2 +
Применим тождество: a 2 + b 2 + 2ab = (a + b) 2
квадрат⇒ 0 02 = 90 с обеих сторон.
⇒ x + =
⇒ x =
⇒ x =
Вопрос 1. Решите для x: x 2 = −2x + 2, используя дискриминантную формулу.
Решение:
Дано: x 2 = −2x + 2 или x 2 + 2x − 2 = 0
б = 2, с = -2.
⇒ x =
⇒ x =
⇒ x = (−1 + √3), (−1 – √3).
Вопрос 2. Найдите y: 2y 2 − 8y − 10 = 0, используя дискриминантную формулу.
Решение:
Дано: 2y 2 − 8y − 10 = 0
⇒ y =
⇒ y =
⇒ y = 4, −1.
Вопрос 3. Решите для x: 2x 2 − 7x + 3 = 0, используя дискриминантную формулу.
Решение:
Дано: 2x 2 − 7x + 3 = 0
Согласно формуле дискриминанта, x =
Здесь a = 2, b = −7, c = 3.
⇒ x =
⇒ x =
⇒ x = 3, 1/2.
Вопрос 4. Найдите x: x 2 − 2x + 3 = 0, используя дискриминантную формулу.
Решение:
Дано: x 2 − 2x + 3 = 0
⇒ x =
⇒ x =
Так как значение дискриминанта меньше нуля (D = −8 < 0), данное квадратное уравнение не имеет действительного решения.
Вопрос 5. Найдите x: x 2 + 5x + 4 = 0, используя дискриминантную формулу.
Решение:
Дано: x 2 + 5x + 4 = 0
х =
⇒ х =
⇒ х = -1, -4.
Вопрос 6. Решите для x: 6x 2 − x − 15 = 0, используя дискриминантную формулу.
Решение:
Дано: 6x 2 − x − 15 = 0
⇒ х =
⇒ х =
⇒ х = 5/3, −3/2.
Вопрос 7.