Responder
Для квадратного уравнения \( ax^2 + bx + c = 0 \), знаки корней зависят от знаков коэффициентов \( a \), \( b \) и \( c \).
- **Оба корня положительны**, если \( a > 0 \), \( b < 0 \) и \( c > 0 \).
- **Оба корня отрицательны**, если \( a > 0 \), \( b > 0 \) и \( c > 0 \).
- **Один положительный, другой отрицательный**, если \( a \) и \( c \) имеют противоположные знаки и дискриминант \( D = b^2 - 4ac > 0 \).
Таким образом, при определенных значениях параметра \( a \) можно установить, при каких условиях уравнение будет иметь корни с заданными знаками.
Solución
Для квадратного уравнения общего вида
\[ ax^2 + bx + c = 0, \]
знаки корней зависят от коэффициентов \( a \), \( b \) и \( c \). Рассмотрим условия, при которых оба корня уравнения имеют определённые знаки.
**1. Условия существования вещественных корней:**
Для того чтобы квадратное уравнение имело вещественные корни, необходимо и достаточно, чтобы его дискриминант был неотрицателен:
\[ D = b^2 - 4ac \geq 0. \]
**2. Знаки корней в зависимости от коэффициентов:**
Используем свойства суммы и произведения корней квадратного уравнения:
- **Сумма корней:** \( x_1 + x_2 = -\frac{b}{a} \)
- **Произведение корней:** \( x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a} \)
Рассмотрим различные случаи:
### А. Оба корня положительные
Для того чтобы оба корня были **положительными**, должны выполняться следующие условия:
1. **Коэффициент \( a \) должен быть положительным:**
\[ a > 0 \]
2. **Сумма корней должна быть положительной:**
\[ -\frac{b}{a} > 0 \quad \Rightarrow \quad b < 0 \]
3. **Произведение корней должно быть положительным:**
\[ \frac{c}{a} > 0 \quad \Rightarrow \quad c > 0 \]
Таким образом, при \( a > 0 \), \( b < 0 \) и \( c > 0 \) оба корня квадратного уравнения будут положительными.
### В. Оба корня отрицательные
Для того чтобы оба корня были **отрицательными**, должны выполняться следующие условия:
1. **Коэффициент \( a \) должен быть положительным:**
\[ a > 0 \]
2. **Сумма корней должна быть отрицательной:**
\[ -\frac{b}{a} < 0 \quad \Rightarrow \quad b > 0 \]
3. **Произведение корней должно быть положительным:**
\[ \frac{c}{a} > 0 \quad \Rightarrow \quad c > 0 \]
Таким образом, при \( a > 0 \), \( b > 0 \) и \( c > 0 \) оба корня квадратного уравнения будут отрицательными.
### С. Один корень положительный, другой отрицательный
Если необходимо, чтобы один корень был положительным, а другой отрицательным, то выполняются следующие условия:
1. **Произведение корней должно быть отрицательным:**
\[ \frac{c}{a} < 0 \]
Это означает, что коэффициенты \( a \) и \( c \) имеют противоположные знаки:
\[ a > 0 \) и \( c < 0, \quad \text{или} \quad a < 0 \) и \( c > 0. \]
2. **Дискриминант должен быть положительным:**
\[ D = b^2 - 4ac > 0 \]
Таким образом, при \( a \) и \( c \) имеющих противоположные знаки и \( D > 0 \) уравнение будет иметь по одному положительному и одному отрицательному корню.
### D. Коэффициент \( a \) отрицательный
Если коэффициент \( a \) отрицательный (\( a < 0 \)), условия для знаков корней изменяются. Например:
- **Оба корня положительные:**
\[ a < 0, \quad b < 0, \quad c < 0 \]
- **Оба корня отрицательные:**
\[ a < 0, \quad b > 0, \quad c < 0 \]
- **Один корень положительный, другой отрицательный:**
\[ a < 0, \quad c > 0, \quad D > 0 \]
### Пример
Рассмотрим конкретный пример для наглядности:
**Задано квадратное уравнение:**
\[ 2x^2 - 4x + 2 = 0. \]
1. **Вычислим дискриминант:**
\[ D = (-4)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 2 = 16 - 16 = 0. \]
\[ D = 0 \Rightarrow \text{два совпадающих вещественных корня} \]
2. **Найдем корни:**
\[ x = \frac{4}{2 \cdot 2} = 1 \]
\[ x_1 = x_2 = 1 \]
3. **Анализ знаков:**
Оба корня положительные, что соответствует условиям:
\[ a = 2 > 0, \quad b = -4 < 0, \quad c = 2 > 0. \]
Таким образом, при \( a > 0 \), \( b < 0 \) и \( c > 0 \) квадраты равнения имеют два положительных корня.
## Заключение
Знаки корней квадратного уравнения зависят от знаков его коэффициентов и величины дискриминанта. При изменении параметра \( a \) (и, соответственно, остальных коэффициентов) можно определить, при каких значениях \( a \) оба корня уравнения будут положительными, отрицательными или имеющими разные знаки. Для конкретного уравнения следует подставлять значения коэффициентов и проверять соответствующие условия.
Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy
Explicar
Simplifique esta solución