内容正文:
2 用配方法求解一元二次方程
课时1 直接开平方法和配方法
学习目标
1. 理解直接开平方法解一元二次方程的意义.
2. 会用配方法解二次项系数为1的一元二次方程.
素养目标
通过将一元二次方程变形的过程,让学生体会转化的思想方法,并增强学生的数学应用意识和能力,激发学习兴趣.
一、直接开平方法
形如(x+m)2=n(n≥0)的一元二次方程,可直接开平方降次为两个一元一次方程: x+m=,x+m=- .
二、用配方法解二次项系数为1的一元二次方程
当二次项系数为1时,将x2+bx+c=0化成(x+m)2=n(n≥0)的形式求解一元二次方程.
1. 方程x2=1的解是( C )
A. x1=0,x2=1 B. x1=0,x2=-1
C. x1=1,x2=-1 D. x1=x2=1
解析:方程两边开方,即可得出答案.
2. 一元二次方程x2-2x-5=0配方后可化为 (x-1)2=6 .
解析:∵x2-2x-5=0,则x2-2x=5,
∴x2-2x+1=5+1,
∴(x-1)2=6.
3. 解下列一元二次方程.
(1)(x-1)2=4;(2)x2-4x+1=0.
解:(1)两边开平方,得x-1=±2,
∴x-1=2或x-1=-2,
∴x1=3,x2=-1.
(2)移项,得x2-4x=-1,
配方,得x2-4x+4=-1+4,
即(x-2)2=3,
两边开平方,得x-2=±,
即x-2=或x-2=-,
∴x1=2+,x2=2-.
配方法解一元二次方程
探究1:填上适当的数,使下列等式成立:
(1)x2+4x+ 4 =(x+2)2;
(2)x2-12x+ 36 =(x-6)2;
(3)x2+x+ =.
探究2:在探究1等式的左边,常数项和一次项系数有什么关系?
解:常数项是一次项系数一半的平方.
探究3:用配方法解方程:x2+x-1=0.
解:移项,得x2+x=1,
配方,得x2+x+=1+,
即=,
所以x+=±,
即x+=或x+=-,
所以x1=,x2=.
用配方法解一元二次方程x2-4x-6=0,下列变形正确的是( D )
A. (x-2)2=-6+4
B. (x-2)2=6+2
C. (x-2)2=-6+2
D. (x-2)2=6+4
对多项式拆项进行配方
王老师安排喜欢探究问题的小明同学解决某个问题前,先让小明看了一个有解答过程的例题.
例:若m2+2mn+2n2-6n+9=0,求m和n的值.
解:∵m2+2mn+2n2-6n+9=0,
∴m2+2mn+n2+n2-6n+9=0.
即(m+n)2+(n-3)2=0,
∴m+n=0,n-3=0,
∴m=-3,n=3.
为什么要对2n2进行拆项呢?聪明的小明理解了例题解决问题的方法,很快解决了下面两个问题.相信你也能很好地解决下面的这两个问题,请写出你的解题过程.
探究1: 若x2-4xy+5y2+2y+1=0,求xy的值;
解:∵x2-4xy+5y2+2y+1=0,
∴x2-4xy+4y2+y2+2y+1=0,
即(x-2y)2+(y+1)2=0,
则(x-2y)2=0,(y+1)2=0,
∴x-2y=0,y+1=0,
解得x=-2,y=-1,
∴xy=(-2)-1=-.
探究2: 已知a,b,c是等腰三角形ABC的三边长,且满足a2-10a+b2-12b+61=0,求此三角形的周长.
解:∵a2-10a+b2-12b+61=0,
∴a2-10a+25+b2-12b+36=0,
即(a-5)2+(b-6)2=0,
∴a-5=0,b-6=0,
解得a=5,b=6.
当5是腰长时,三角形的周长=5+5+6=16;
当6是腰长时,三角形的周长=5+6+6=17.
∴此三角形的周长为16或17.
已知x2+y2-2x+6y+10=0,求x+y的值.
解:由x2+y2-2x+6y+10=0,
得(x2-2x+1)+(y2+6y+9)=0,
即(x-1)2+(y+3)2=0,
x-1=0,y+3=0,
所以x=1,y=-3,
所以x+y=-2.
知识点1 直接开平方法
形如(x+m)2=n(n≥0)的一元二次方程,可直接开平方降次为两个一元一次方程:x+m=,x+m=-.然后求解一元一次方程即可.
知识点2 用配方法解二次项系数为1的一元二次方程
当二次项系数为1时,将x2+bx+c=0化成(x+m)2=n(n≥0)的形式求解一元二次方程.其中,配方是关键,其理论依据是完全平方公式.
【考点诠释】
(1)解一元二次方程的基本思路是将二次的方程降为一次的方程,求一元一次方程即可.
(2)配方法的关键是配方,配方完成后直接开平方即可.
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