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求用至少三种方法解一道初三数学题?

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一、判别式法

对于一元二次方程$ax^2 + bx + c = 0$($a \neq 0$),判别式$\Delta = b^2 - 4ac$。

当$\Delta = 0$时,方程有且仅有一个实数根,即抛物线与$x$轴只有一个交点。

对于函数$y = x^2 - bx + 9$,$a = 1$,$b = -b$,$c = 9$,则$\Delta = (-b)^2 - 4 \times 1 \times 9 = 0$。

解得$b^2 = 36$,即$b = \pm 6$。

二、顶点坐标法

二次函数$y = ax^2 + bx + c$的顶点坐标为$\left( -\frac{b}{2a}, \frac{4ac - b^2}{4a} \right)$。

当顶点的纵坐标为0时,抛物线与$x$轴只有一个交点。

顶点纵坐标为$\frac{4 \times 1 \times 9 - b^2}{4 \times 1} = 0$,即$36 - b^2 = 0$。

解得$b = \pm 6$。

三、配方法

通过配方将二次函数化为顶点式$y = a(x - h)^2 + k$。

$y = x^2 - bx + 9 = \left( x - \frac{b}{2} \right)^2 + 9 - \frac{b^2}{4}$。

令$9 - \frac{b^2}{4} = 0$,则$b^2 = 36$,解得$b = \pm 6$。

总结

以上三种方法(判别式法、顶点坐标法、配方法)均能独立证明函数$y = x^2 - bx + 9$与$x$轴只有一个交点,且$b = \pm 6$。这些方法分别从方程根的判别、函数几何特性和代数变形三个角度解决问题,体现了数学解题的多样性和系统性。