【优教通,同步备课】高中数学(北师大版)选修2-2教案:第5章 拓展资料:解复系数方程应该注意的几个问题
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解复系数方程应该注意的几个问题
当系数不全为实数时,不可以用∆的正负来判断其是否有实数根,但求根公式仍然可以使用.
1.注意能细致观察系数为实数还是复数
例1:解方程0522=-+ix x .
错解:因为0522=-+ix x ,则02)5(2=+-ix x ,则由复数相等条件得到052=-x 且02=x ,这两式不可能同时成立,所以原方程无解.
剖析:上述解法是错误的,其原因是默认x 为实数.
正解:设bi a x +=()R b a ∈,,则()05)(22
=-+++bi a i bi a , 即()
()0225222=++---i a ab b b a .则由复数相等的条件得到
05222=---b b a 且022=+a ab , 则解得2±=a ,1-=b ,所以i x -±=2.
点评:对于上述复系数方程,一定要看清题意,这样才能正确解题. 练习:解方程06882=+-+i ix x .答案:i 71-或i 71--.
2.掌握根的判别式与系数之间的联系
例2:已知关于x 的方程()0222=++++ki x i k x 有实数根,求实数k 的取值范围.
错解:因为方程()0222=++++ki x i k x 有实数根,则有
()()021422
≥+⨯⨯-+=∆ki i k , 得到122≥k ,则32≥k 或32-≤k .
剖析:上述解法将结论“实系数一元二次方程有实数0≥∆⇔”迁移到系数不全为实数的复系数一元二次方程上.这种思路是错误的.
正解:∵方程()0222=++++ki x i k x 有实数根,
∴当R x ∈时,将原方程整理,得到()
()0222=++++i k x kx x . 再由复数相等的条件得到022=++kx x ,且02=+k x .
解得⎪⎩⎪⎨⎧-==222k x ,或⎪⎩⎪⎨⎧=-=2
22k x ,所以实数k 为22-或22. 点评:对于系数不全为实数的复系数一元二次方程()002≠=++a c bx ax ,当0>∆时,方程不一定有两个相异的实数根.
练习:解关于x 的方程256(2)0x x x i -++-=.答案:原方程的解为13x i =-,22x =.
3.熟悉系数不全为实数的复系数
例3:已知方程02=++m x x 的两根分别为α、β,且3=-βα,求实数m 的值. 错解:()()3422=-+=-=-αββαβαβα,而由韦达定理知道,⎩⎨⎧=-=+m αββα1,所以()3412=--m ,得到2-=m . 剖析:因为数系的扩充,绝对值的意义和性质已经发生了变化,当z 为虚数时,z 表示模,此时z z ±≠,2z 2z ≠,z 2z ≠. 因此当βα-为虚数时,()()αββαβαβα422-+=-≠-.
可见仍用实数范围内的结论解决复数问题,是容易犯错误的.
正解:(1)当041≥-=∆m ,即41≤m 时,则()()3422=-+=-=-αββαβαβα,而由韦达定理知道,⎩⎨⎧=-=+m
αββα1,所以()3412=--m ,得到2-=m .
(2)当041<-=∆m ,即4
1>
m 时,设方程的一根为bi a +=α()R b a ∈,时,则另一根为bi a -=β.
则由韦达定理有12-==+a βα,则得到2
1-=a . 又322===-b bi βα,所以23±=b ,所以()()2
5=-+==bi a bi a m αφ,即m 的值是2
5.
点评:在考虑上述问题时一定要细致和全面,才能把问题完整求出. 练习:已知方程022=+-m x x 有一根为i +3,求m 的值.答案:i 42--.