《用公式法解一元二次方程》教案
【学习目标】
1.了解一元二次方程的含义.
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2.初步掌握用直接开平方法解一元二次方程,会用直接开平方法解形如(x-a)=b(b≥0)的方程. 3.初步掌握用配方法解一元二次方程,会用配方法解数字系数的一元二次方程. 4.掌握一元二次方程的求根公式的推导,能够运用求根公式解一元二次方程. 【主体知识归纳】
1.整式方程 方程的两边都是关于未知数的整式,这样的方程叫做整式方程.
2.一元二次方程 只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2,这样的整式方程叫做一元二次方程.
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3.一元二次方程的一般形式为ax+bx+c=0(a≠0),其中ax叫做二次项,a叫做二次项系数;bx叫做一次项,b叫做一次项系数;c叫做常数项.
4.直接开平方法 形如x=a(a≥0)的方程,因为x是a的平方根,所以x=±a,即x1=a,x2
=-a.这种解一元二次方程的方法叫做直接开平方法.
2b2b?4ac2
5.配方法 将一元二次方程ax+bx+c=0(a≠0)化成(x+)=的形式后,当b-4ac≥22a4a2
2
0时,用直接开平方法求出它的根,这种解一元二次方程的方法叫做配方法.
用配方法解已化成一般形式的一元二次方程的一般步骤是:(1)将方程的两边都除以二次项的系数,把方程的二次项系数化成1;(2)将常数项移到方程右边;(3)方程两边都加上一次项系数一半的平方;(4)当右边是非负数时,用直接开平方法求出方程的根.
?b?b2?4ac2
6.公式法 用一元二次方程ax+bx+c=0(a≠0)的求根公式x=(b-4ac≥0),这
2a种解一元二次方程的方法叫做公式法.
【基础知识讲解】
1.一元二次方程的概念包涵三个条件:(1)整式方程;(2)方程中只含有一个未知数;(3)未知数的最高次数是2”.
一元二次方程的概念中“只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2”是对化成一般形式之后而
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言的.例如,判断方程2x+2x-1=2x是否是一元二次方程?应先整理方程,得2x-1=0,所以此方程不是一元二次方程.
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2.在求二次项、一次项和常数项时,要先整理方程,把方程化成一般形式,即ax+bx+c=0,再确
2
定所求.方程ax+bx+c=0只有当a≠0时,才是一元二次方程,例如a=0,b≠0时,它就是一元一次
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方程,因此,如果明确指出ax+bx+c=0是一元二次方程,那么就一定包括a≠0这个条件.
2
3.直接开平方法适用于解化为x=a形式的方程,当a≥0时,方程有实数解;当a<0时,方程没有实数解.
4.配方法是先把方程的常数项移到方程的右边,再把左边配成一个完全平方式,如果右边是非负数,就可以进一步通过直接开平方法来求出它的解;如果右边是负数时,方程无实数解.
5.求根公式是针对一元二次方程的一般形式来说的,使用求根公式时,必须先把方程化成一般形式,
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才能正确地确定各项系数,在应用公式之前,先计算出b-4ac的值,当b-4ac≥0时,代入公式求出方
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程的根;当b-4ac<0时,方程没有实数根,这时就不必再代入公 式了.
【例题精讲】
例1:指出下列方程中哪些是一元二次方程:
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(1)5x+6=3x(2x+1);(2)8x=x;(3)y-y-1=0;
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(4)4x-3y=0;(5)-x=0;(6)x(5x-1)=x(x+3)+4x.
剖析:判断一个方程是不是一元二次方程,首先要对方程进行整理,化成一般形式,然后再根据条件:①整式方程;②只含有一个未知数;③未知数的最高次数为2.
只有当这三个条件缺一不可时,才能判断为一元二次方程.
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解:(1)去括号,得5x+6=6x+3x,移项、合并同类项,得x+3x-6=0, ∴此方程是一元二次方程.
2
(2)移项,得8x-x=0,∴此方程是一元二次方程.
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(3)因为未知数的最高次数是3,∴此方程不是一元二次方程. (4)∵方程中含有两个未知数, ∴它不是一元二次方程. (5)∵a=-1≠0, ∴它是一元二次方程. (6)整理,得4x=0
∴它不是一元二次方程.
例2:写出下列一元二次方程的二次项系数、一次项系数及常数项:
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(1)2x=3x+5;(2)(x+1)(x-1)=1;(3)(x+2)-4=0.
剖析:虽然该题没有要求把方程化成一般形式,但在做题时,也要先把方程化成一般形式.因为方程的二次项系数、一次项系数及常数项是在方程为一般形式下的,所以必须先整理方程.
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解:(1)整理,得2x-3x-5=0.二次项系数是2,一次项系数是-3,常数项是-5.
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(2)整理 ,得x-2=0.二次项系数是1,一次项系数是0,常数项是-2.
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(3)整理,得x+4x=0.二次项系数是1,一次项系数是4,常数项是0.
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例3:关于x的整式方程(m-1)x+(2m-1)x+4=0是一元二次方程吗?
剖析:要判别原方程是否是一元二次方程,易想到用定义,满足条件:(1)整式方程;(2)方程中只含有一个未知数;(3)未知数的最高次数是2.原方程显然满足(1)、(2).由于不知m是怎样的实数,所以不一定满足(3).因此,需分类探讨.
解:当m-1≠0,即m≠1时,原方程是一元二次方程.
当m-1=0,即m=1时,原方程是x+4=0是一元一次方程.
说明:在移项、合并同类项时,易出现符号错误,需格外小心,要认真区别题目要求是指出方程的各项还是各项系数.特别要小心当某项的系数为负数时,指出各项时千万不要丢负号.
例4:用直接开平方法解下列方程:
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(1)3x-27=0;(2)(3x-5)-7=0.
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解:(1)3x-27=0,3x=27,x=9,
∴x=±9,即x=3或x=-3.∴x1=3,x2=-3.
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(2)(3x-5)-7=0,(3x-5)=7, ∴3x-5=±7,
即3x-5=7或3x-5=-7.
7?5?7?5,x2=. 332
例5:用配方法解方程2x+7x-4=0.
剖析:此题考查对配方法的掌握情况.配方法最关键的步骤是: (1)将二次项系数化为1;
(2)将常数项与二次项、一次项分开在等式两边;
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(3)方程两边都加上一次项系数一半的平方,即可化为(x+a)=k的形式,然后用开平方法求解.
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解:把方程的各项都除以2,得x+x-2=0.移项,得x+x=2.配方,得x+x+()=2
222472817281+()=,即(x+)=.
441616817791解这个方程,得x+=±,x+=±.即x1=,x2=-4.
164442说明:配方法是一种重要的数学方法,除了用来解一元二次方程外,还在判断数的正、负,代数式变
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形、恒等式的证明中有着广泛的应用,例如证明不论x为何实数,代数式2x-4x+3的值恒大于零,可以
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做如下的变形:2x-4x+3=2x-4x+2+1=2(x-1)+1.
例6:用公式法解下列方程:
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(1)2x+7x=4;(2)x-1=23x.
2
解:(1)方程可变形为2x+7x-4=0.
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∵a=2,b=7,c=-4,b-4ac=7-4×2×(-4)=81>0,
∴x1=
?7?72?4?2?(?4)?7?91?∴x=.∴x1=,x2=-4.
2?2422
(2)方程可变形为x-23x-1=0.
∵a=1,b=-23,c=-1,b-4ac=(-23)-4×1×(-1)=16>0. ∴x=
2
2
?(?23)?1623?4?.∴x1=3+2,x2=3-2.
2?12说明:在用公式法解方程时,一定要先把方程化成一般形式.
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例7:一元二次方程(m-1)x+3mx+(m+3m-4)=0有一根为零,求m的值及另一根.
2
解:因为方程有一根为零,所以它的常数项m+3m-4=0,解得m1=1,m2=-4,又因为此方程是一元二次方程,所以m-1≠0,即m≠1,所以m=-4.
2
把m=-4代入方程,得-5x+48x=0, 解得:x1=0,x2=9.6, 所以方程的另一根为9.6.
说明:方程有一根为零时,常数项必须为零;求解字母系数的一元二次方程的问题中,二次项系数的字母必须保证二次项系数不等于零,这是解此类问题的先决条件.
【同步达纲练习】 1.选择题
(1)下列方程中是一元二次方程的是( )
24x2x2
A.2?=0 B. D.5x=3x?=0 C.x+2xy+1=0
23xx-1
(2)下列方程不是一元二次方程的是( )
A.
12
x=1 2 B.0.01x+0.2x-0.1=0C.2 x-3x=0
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D.
12
x-x=212
(x+1) 22
(3)方程3x-4=-2x的二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A.3,-4,-2 B.3,2,-4 C.3,-2,-4 D.2,-2,0
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(4)一元二次方程2x-(a+1)x=x(x-1)-1的二次项系数为1,一次项系数为-1,则a的值为( ) A.-1 B.1 C.-2 D.2
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(5)若方程(m-1)x+x+m=0是关于x的一元二次方程,则m的取值范围是( )
A.m≠0 B.m≠1 C.m≠1且m≠-1 D.m≠1或m≠-1
(6)方程x(x+1)=0的根为( )
A.0 B.-1 C.0,-1 D.0,1
2
(7)方程3x-75=0的解是( )
A.x=5 B.x=-5 C.x=±5 D.无实数根
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(8)方程(x-5)=6的两个根是( )
A.x1=x2=5+6 B.x1=x2=-5+6
C.x1=-5+6,x2=-5-6 D.x1=5+6,x2=5-6
2
(9)若代数式x-6x+5的值等于12,那么x的值为( )
A.1或5 B.7或-1 C.-1或-5 D.-7或1
(10)关于x的方程3x-2(3m-1)x+2m=15有一个根为-2,则m的值等于( ) A.2
B.-
2
1 2 C.-2 D.
1 22.把下列方程化成一元二次方程的一般形式,再写出它的二次项系数、一次项系数及常数项:
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(1)4x+1=9x; (2)(x+1)(x-3)=2x-3;
(3)(x+3)(x-3)=2(x-3); (4)3y-2y=2y-3y+5.
2
3.当m满足什么条件时,方程(m+1)x-4mx+4m-2=0是一元二次方程?当x=0时,求m的值. 4.用直接开平方法解下列方程: (1)x=
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2
2
9; 4(2)x=1.96;
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2
(3)3x-48=0; (6)(6x-7)-9=0.
2
2
(4)4x-1=0; (5)(x-1)=144;
5.用配方法解下列方程:
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(1)x+12x=0; (2)x+12x+15=0
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(4)9x+6x-1=0; (5)5x-2=-x;
6.用公式法解下列方程: (1)x-2x+1=0; +x=0.3;
2
(3)x-7x+2=0;
2
(6)3x-4x=2.
2
(2)x(x+8)=16; (3)x-
2
5x=2; 3 (4)0.8x2
(5)4x-1=0; (6)x=7x; (7)3x+1=23x;
+7x+1=0.
2
7.(1)当x为何值时,代数式2x+7x-1与4x+1的值相等?
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(2)当x为何值时,代数式2x+7x-1与x-19的值互为相反数?
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(8)12x2
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8.已知a,b,c均为实数,且a2?2a?1+|b+1|+(c+3)=0,解方程ax+bx+c=0.
2
9.已知a+b+c=0.求证:1是关于x的一元二次方程ax+bx+c=0的根.
10.用配方法证明:
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(1)3y-6y+11的值恒大于零;(2)-10x-7x-4的值恒小于零.
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11.证明:关于x的方程(a-8a+20)x+2ax+1=0,不论a为何实数,该方程都是一元二次方程.
【思路拓展题】
怎样付车费才合理
节假日里,乘坐出租车出游成为城市市民经济实惠的一种选择,朋友们合乘一辆出租车,AA制(即平均分摊)方式分摊车资是一种合理且现代的消费方式.有一次,甲、乙、丙三位朋友合乘一辆出租车,讲好
12处下车,乙在全程的处下车,最后丙一人坐到了终点,共付了90元钱.请大家分摊车资,甲在全程的
33你算一算,甲、乙应该付给丙多少车费?