第7讲 一元二次方程及其应用
1.定义
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.通常可写成如下的一般形式:ax+bx+c=0,其中a、b、c分别叫做二次项系数、一次项系数、常数项. 2.解法
(1)直接开平方法:方程符合x=m(m≥0)或(x±m)=n(n≥0)的形式;
(2)配方法:①二次项系数化为1;②移项;③配方:方程两边都加上一次项系数一半的平方;④原方程写成a(x+h)=k的形式;⑤当k≥0时,直接开平方求解;
(3)公式法:①化为一般形式;②确定a,b,c的值;③求出b-4ac的值;④当b-4ac≥0时,将a,b,-b±b-4ac
c的值代入得x=;
2a
(4)因式分解法:①将方程右边化为0;②将方程左边进行因式分解;③令每个因式为零,得两个一元一次方程;④解这两个一元一次方程,得原方程的两个根. 3.一元二次方程的根的判别式
对于一元二次方程ax+bx+c=0(a≠0),其根的判别式为b-4ac(或记为“Δ”). (1)b-4ac>0?方程有两个不相等的实数根; (2)b-4ac=0?方程有两个相等的实数根; (3)b-4ac<0?方程没有实数根; (4)b-4ac≥0?方程有实数根. 4.一元二次方程的根与系数的关系
bc2
若一元二次方程ax+bx+c=0(a≠0)的两根分别为x1,x2,则有x1+x2=-,x1x2=.
aa5.一元二次方程的实际应用常见类型及关系
(1)增长率问题:设a为原来量,m为平均增长率,n为增长次数,b为增长后的量,则a(1+m)=b;当m为平均下降率时,n为下降次数,b为下降后的量,则有a(1-m)=b. (2)几何图形问题:
①面积问题:S长方形=ab(a,b分别表示长和宽); S正方形=a(a表示边长); S圆=πr(r表示圆的半径);
②体积问题:V长方体=abh(a、b、h分别表示长、宽、高);
22
n
n
2222
2
2
22
2
2
2
2
2
V正方体=a(a表示边长);
12
V圆锥=πrh(r表示底面圆的半径,h表示高);
3
3
考点1:一元二次方程的解法
【例题1】嘉淇同学用配方法推导一元二次方程ax+bx+c=0(a≠0)的求根公式时,对于b-4ac>0的情况,她是这样做的:由于a≠0,方程ax+bx+c=0变形为: bc2
x+x=-,……第一步
aa
bb2cb22
x+x+()=-+(),……第二步
a2aa2ab2b-4ac(x+)=,……第三步 22a4a
bb-4ac2
x+=(b-4ac>0),……第四步 2a4a-b+b-4acx=.……第五步
2a
(1)嘉淇的解法从第四步开始出现错误;事实上,当b-4ac>0时,方程ax+bx+c=0(a≠0)的求根公式-b±b-4ac是x=;
2a(2)用配方法解方程:x-2x-24=0. 解:x-2x=24, x-2x+1=24+1, (x-1)=25, x-1=±5, x=1±5, ∴x1=-4,x2=6.
归纳:一元二次方程有四种解法:因式分解法、直接开平方法、配方法和公式法. (1)若一元二次方程缺少常数项,且方程的右边为0,可考虑用因式分解法求解;
(2)若一元二次方程可分解因式或缺少一次项,可考虑用因式分解法或直接开平方法求解;
(3)若一元二次方程的二次项系数为1,且一次项的系数是偶数时或常数项非常大时,可考虑用配方法求解; (4)若用以上三种方法都不容易求解时,可考虑用公式法求解. 考点2:一元二次方程的实际应用
2
2
2
2
22
2
222
2
2
2
【例题2】(2024?湖北宜昌?10分)HW公司2024年使用自主研发生产的“QL”系列甲、乙、丙三类芯片共2800万块,生产了2800万部手机,其中乙类芯片的产量是甲类芯片的2倍,丙类芯片的产量比甲、乙两类芯片产量的和还多400万块.这些“QL”芯片解决了该公司2024年生产的全部手机所需芯片的10%. (1)求2024年甲类芯片的产量;
(2)HW公司计划2024年生产的手机全部使用自主研发的“QL”系列芯片.从2024年起逐年扩大“QL”芯片的产量,2024年、2024年这两年,甲类芯片每年的产量都比前一年增长一个相同的百分数m%,乙类芯片的产量平均每年增长的百分数比m%小1,丙类芯片的产量每年按相同的数量递增.2024年到2024年,丙类芯片三年的总产量达到1.44亿块.这样,2024年的HW公司的手机产量比2024年全年的手机产量多10%,求丙类芯片2024年的产量及m的值. 【考点】一元二次方程应用题.
【分析】(1)设2024年甲类芯片的产量为x万块,由题意列出方程,解方程即可;