几何画板是一款在线绘图工具,可以用于绘制各种几何图形,同时还可以通过输入一元二次方程的系数,求得方程的根。本文将介绍如何在几何画板中求解一元二次方程的根。
步骤一:打开几何画板并添加一个坐标系
在打开几何画板后,首先需要添加一个坐标系。点击左侧工具栏中的“点、线、面”按钮,选择“坐标系”,然后在图形面板中依次画出X轴和Y轴。如图1所示:
图1:添加坐标系的示意图。
步骤二:绘制一元二次方程对应的抛物线
一元二次方程的标准形式为:ax2+bx+c=0,其中a、b、c分别为系数。根据公式,一元二次方程所对应的图形是一个抛物线。在几何画板中,可以通过绘制一个抛物线来表示方程。
2.1 确定顶点坐标
首先需要确定抛物线的顶点坐标。根据函数的标准形式可知,抛物线的顶点坐标为:
(-b/2a, c-b2/4a)
因此,根据方程的系数,在数轴上标出一个点P,其x轴坐标为-b/2a,y轴坐标为c-b2/4a,如图2所示:
图2:确定顶点坐标的示意图。
2.2 确定抛物线的形状
抛物线的形状由a的正负号决定。当a>0时,抛物线开口朝上;当a<0时,抛物线开口朝下。在几何画板中,可以通过调整抛物线的参数a,实现抛物线的翻转。
在图3中,我们将a设置为1,绘制了一个开口朝上的抛物线。
图3:绘制一元二次方程对应的抛物线的示意图。
步骤三:求解方程的根并标注在坐标系上
要求解方程ax2+bx+c=0的根,只需要用求根公式:
x = (-b ± √(b2 - 4ac)) / 2a
在公式中,b2-4ac被称为“判别式”,当判别式大于0时,方程有两个实数根;当判别式等于0时,方程有一个实数根;当判别式小于0时,方程有两个虚数根。
3.1 求解方程的根
根据公式,我们可以在几何画板上计算出方程的根。在第二步中我们已经确定了抛物线的顶点坐标,我们可以将其中的-x/2a值代入求根公式计算其余部分的值,获得方程的两个根。
例如,在图3中,我们可以得到a=1,b=2,c=1。根据方程的系数,我们可以计算得到:
-b/2a = -1
b2/4a-c = 0
因此,方程的根为:
x1 = -1
x2 = -1
在几何画板中,我们可以用点的形式标注这两个根,如图4所示:
图4:标注方程根的示意图。
3.2 在坐标系上标注方程的根
为了更清晰地展示方程的根,我们可以将其标注在坐标系上。在几何画板中,可以通过添加一个文本标签的方式将根标注在坐标轴上。
例如,在图5中,我们在y轴上标注了方程的根x1和x2。
图5:在坐标系上标注方程根的示意图。
总结
本文介绍了如何在几何画板中求解一元二次方程的根。需要注意以下几点:
首先需要添加一个坐标系。
通过方程的系数确定抛物线的顶点坐标。
根据公式求解方程的根。
将方程的根用点的形式标注在坐标系上。
通过添加文本标签,在坐标轴中标注方程的根。
通过这些步骤,在几何画板中可以方便地求解一元二次方程的根,并将结果直观地展示在坐标系图中。