内容正文:
21.2 解一元二次方程
一、配方法
1、概念: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。
注:配方是为了降次,把一个一元二次方程转化成两个一元一次方程来解。
2、用配方法解一元二次方程的一般步骤
(1)二次项系数化为1:方程两边都除以二次项系数;
(2)移项:使方程左边为二次项与一次项,右边为常数项;
(3)配方:方程两边都加上一次项系数一般的平方,把方程化为的形式;
(4)用直接开平方法解变形后的方程。
3、如果一个一元二次方程通过配方转化成 的形式,那么就有:
(1)当时,方程有两个不等的实数根
(2)当时,方程有两个相等的实数根;
(3)当时,因为对任意实数,都有,所以方程无实数根。
二、公式法
1、概念:解一个具体的一元二次方程时,把各系数直接代入求根公式,可以避免配方过程而直接得出根,这种解一元二次方程的方法叫做公式法。
2、判别式:式子叫做一元二次方程根的判别式,通常用希腊字母“”表示它,即。
(1)当,方程有两个不等的实数根,f(x)的图像与x轴有两个交点;
(2)当,方程有两个相等的实根,f(x)的图像与x轴有一个交点;
(3)当,方程无实根,f(x)的图像与x轴没有交点。
3、求根公式:当时,方程的实数根可写为的形式,这个式子叫做一元二次方程的求根公式。
三、因式分解法
1、概念:不用开平方降次,而是先因式分解,使方程化为两个一次式的乘积等于0的形式,再使这两个一次式分别等于0,从而实现降次。这种解一元二次方程的方法叫做因式分解法。
注:如果,那么,或。
2、一般步骤如下:
①将方程右边得各项移到方程左边,使方程右边为0;
②将方程左边分解为两个一次因式相乘的形式;
③令每个因式分别为零,得到两个一元一次方程;
④解这两个一元一次方程,他们的解就是原方程的解。
四、直接开平方法
形如的方程可以用直接开平方法解,两边直接开平方得或者 ,
∴。
注意:若,方程无解。
五、韦达定理(根与系数关系)
将一元二次方程化成一般式之后,设它的两个根是和,则和与方程的系数,,之间有如下关系:
,。
即:两个根的和等于一次项系数与二次项系数的比的相反数,两个根的积等于常数项与二次项系数的比
六、归纳
配方法要先配方,再降次;通过配方法可以推出求根公式,公式法直接利用求根公式解方程;因式分解法要先将方程一边化为两个一次因式相乘,另一边为0,再分别使各一次因式等于0。配方法、公式法适用于所有一元二次方程,因式分解法在解某些一元二次方程时比较简便。总之,解一元二次方程的基本思路是:将二次方程化为一次方程,即降次。
题型一 配方法解一元二次方程
【例1】用配方法解方程时,配方后得到的方程是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】用配方法解下列方程时,配方有错误的是( )
A.化为 B.化为
C.化为 D.化为
【变式1-2】解一元二次方程时,配方后得到方程,则c等于( )
A.6 B.4 C.2 D.
【变式1-3】用配方法解一元二次方程化成的形式,则、的值分别是( )
A., B., C., D.,
【变式1-4】用配方法解方程:.
题型二 配方法的应用
【例2】已知,(m为任意实数),则M、N的大小关系为( )
A. B. C. D.不能确定
【变式2-1】已知,,下列结论正确的是( )
A.的最大值是0 B.的最小值是
C.当时,为正数 D.当时,为负数
【变式2-2】已知关于x的多项式的最大值为7,则m的值可能是( )
A.2 B.4 C.3 D.5
【变式2-3】已知实数,满足,则代数式的最小值等于__________.
【变式2-4】将代数式变形为(其中,为常数),则______.
题型三 公式法解一元二次方程
【例3】用公式法解下列方程:
(1);
(2).
【变式3-1】根据要求解下列方程.
(1)用配方法解方程:.
(2)用公式法解方程..
【变式3-2】已知关于的一元二次方程的较大的一根小于1,则实数的取值范围是( )
A.一切实数 B. C. D.
【变式3-3】关于的一元二次方程=的两根为________.
【变式3-4】一元二次方程的解为______.
题型四 判别式与根的情况计算
【例4】关于的方程(其中是实数)一定有实数根吗?为什么?
【变式4-1】求证:关于的方程没有实数根.
【变式4-2】已知关于的方程.
(1)有两个不相等的实根,求的取值范围;
(2)有两个相等的实根,求的值,并求出此时方程的根;
(3)有实根,求的最大整数值.
【变式4-3】关于x的一元二次方程有实数根,则k的取值范围是( )
A. B.且 C.且 D.
【变式4-4】已知m,n,5分别是等腰三角形(非等边三角形)三边的长,且m,n分别是关于x的一元二次方程的两个根,则