内容正文:
专题21.6 一元二次方程解法-配方法(知识讲解)
【学习目标】
1.了解配方法的概念,会用配方法解一元二次方程;
2.掌握运用配方法解一元二次方程的基本步骤;
3.通过用配方法将一元二次方程变形的过程,进一步体会转化的思想方法,并增强数学应用意识和能力.
【要点梳理】
知识点一、一元二次方程的解法---配方法
在比较大小中
二 配方法解一元二次方程
通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫做配方法,配方的目的是降次,把一个一元二次方程转化为两个一元一次方程来解;
1、配方法的一般步骤可以总结为:一移、二除、三配、四开;
2、把常数项移到等号的右边;
3、方程两边都除以二次项系数;
4、方程两边都加上一次项系数一半的平方,把左边配成完全平方式;
5、若等号右边为非负数,直接开平方求出方程的解。
知识点二、配方法的应用
1.用于比较大小:
在比较大小中的应用,通过作差法最后拆项或添项、配成完全平方,使此差大于零(或小于零)而比较出大小.
2.用于求待定字母的值:
配方法在求值中的应用,将原等式右边变为0,左边配成完全平方式后,再运用非负数的性质求出待定字母的取值.
3.用于求最值:
“配方法”在求最大(小)值时的应用,将原式化成一个完全平方式后可求出最值.
4.用于证明:
“配方法”在代数证明中有着广泛的应用,我们学习二次函数后还会知道“配方法”在二次函数中也有着广泛的应用.
特别说明:
“配方法”在初中数学中占有非常重要的地位,是恒等变形的重要手段,是研究相等关系,讨论不等关系的常用技巧,是挖掘题目当中隐含条件的有力工具,同时对后期学习二次函数有着重要的作用,同学们一定要把它学好.
【典型例题】
类型一、用配方法解一元二次方程
1. 用配方法解方程:.
【答案】,,
【分析】将原方程二次项系数化1,用配方法求解.
解:
∴ ,
【点拨】本题考查一元二次方程的解法,配方法是常用方法,掌握配方法解方程的步骤是解答此题的关键.
举一反三:
【变式1】 用配方法解方程:.
【答案】,.
【分析】利用配方法得到(x﹣)2=,然后利用直接开平方法解方程即可.
解:x2﹣x=﹣,
x2﹣x+=﹣+,
(x﹣)2=
x﹣=±,
所以x1=,x2=1.
【点拨】本题考查了解一元二次方程﹣配方法:将一元二次方程配成(x+m)2=n的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法.
【变式2】 用配方法解方程:2x2-4x-1=0.
【答案】x1=+1,x2=1-
解:根据配方法解方程即可.
移项得,2x2-4x=1,
将二次项系数化为1得,,
配方得,x2-2x+1=+1,,
∴,
∴.
类型二、配方法在代数中的应用
2.我们在学习一元二次方程的解法时,了解到配方法.“配方法”是解决数学问题的一种重要方法.请利用以上提示解决下题:
求证:
不论取任何实数,代数式的值总是正数
当为何值时,此代数式的值最小,并求出这个最小值.
【答案】(1)证明见分析;(2)4.
【分析】(1)此题考查了配方法,若二次项系数为1,则常数项是一次项系数的一半的平方,若二次项系数不为1,则可先提取二次项系数,将其化为1后再计算.
(2)根据(1)4m2-4(m+1)+9=(2m-1)2+4得出m取时代数式的值最小,最小值是4.
解:(1)
;
∴不论取任何实数,代数式的值总是正数.由(1)得:
时,此代数式的值最小,这个最小值是:.
【点拨】此题考查了配方法的应用,解题时要根据配方法的步骤进行解答,注意在变形的过程中不要改变式子的值.
举一反三:
【变式1】 我们可以用以下方法求代数式的最小值.
∵
∴
∴当时,有最小值.
请根据上述方法,解答下列问题:
(1)求代数式的最小值;
(2)求代数式的最大或最小值,并指出它取得最大值或最小值时x的值;
(3)求证:无论x和y取任何实数,代数式的值都是正数.
【答案】(1)-2 (2)当时,有最大值 (3)证明见分析
【分析】(1)根据题中所给方法进行求解即可;
(2)由题中所给方法可得,然后问题可求解;
(3)由题意可得,进而问题可求解.
(1) 解:由题意得:
,
∵
∴
∴当时,有最小值.
(2)
由题意得:,
∵
∴
∴当时,有最大值.
(3) 由题意得:
=
=;
∵
∴,
∴无论x和y取任何实数,代数式的值都是正数.
【点拨】本题主要考查配方法的应用及完全平方公式,熟练掌握配方法及完全平方公式是解题的关键.
【变式2】 先阅读理解下面的例题,再按要求解答下列问题:
例题:求代数式y2+4y+8的最小值.
解:y2+4y+8=y2+4y+4+4=(y+2)2+4
∵(y+2)2≥0
∴(y+2)2+4≥4
∴y2+4y+8的最小值是4.
(1)求代数