内容正文:
21.1 一元二次方程
第二十一章 一元二次方程
要设计一座2 m高的人体雕像,修雕像的上部(腰以上)与下部(腰以下)的高度比,等于下部与全部的高度比,雕像的下部应设计为多高?
分析:雕像上部的高度AC,下部的高度BC应有如下关系:
设雕像下部高x m,于是得方程
整理得
x2+2x-4=0.
x2=2(2-x),
A
C
B
2 cm
情境导入
①
问题1 :如图,有一块矩形铁皮,长100 cm,宽50 cm,在它的四角各切一个同样的正方形,然后将四周突出部分折起,就能制作一个无盖方盒,如果要制作的无盖方盒的底面积为3 600 cm2,那么铁皮各角应切去多大的正方形?
提示:设切去的正方形的边长为x cm,
则盒底的长为(100-2x)cm,宽为(50-2x)cm,
根据方盒的底面积为3 600 cm2,得(100-2x)(50-2x)=3 600.
x
整理,得 4x2-300x+1 400=0.
化简,得x2-75x+350=0 . ②
由方程②可以得出所切正方形的具体尺寸.
探究新知
问题2:要组织一次排球邀请赛,参赛的每两个队之间都要比赛一场,根据场地和时间等条件,赛程计划安排7天,每天安排4场比赛,比赛组织者应邀请多少个队参赛?
设应邀请x个队参赛,每个队要与其它(x-1)个队各赛1场,由于甲队对乙队的比赛和乙队对甲队的比赛是同一场比赛,所以全部比赛共 场.
列方程
整理,得
化简,得
由方程③可以得出参赛队数.
提示:全部比赛共4×7=28场.
③
方程① ② ③有什么特点?
(1)这些方程的两边都是整式;
(2)方程中只含有一个未知数,未知数的最高次数是2.
像这样的等号两边都是整式,只含有一个未知数(一元),
并且未知数的最高次数是2(二次)的方程,叫做一元二次方程.
③
x2-75x+350=0 ②
x2+2x-4=0 ①
观察思考
判断下列方程,哪些是一元二次方程 .
(1)x3-2x2+5=0;
(2)
(3)2(x+1)2=3(x+1);
(4)x2-2x=x2+1;
(5)ax2+bx+c=0.
(3)
做一做
这种形式叫做一元二次方程的一般形式.其中ax2是二次项,a是二次项系数;bx是一次项,b是一次项系数;c是常数项.
一般地,任何一个关于x的一元二次方程,经过整理,都能化成如下形式
例1 将方程3x(x-1)=5(x+2)化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数,一次项系数及常数项.
3x2-3x=5x+10.
移项,合并同类项,得一元二次方程的一般形式:
3x2-8x-10=0.
其中二次项系数为3,一次项系数为-8,常数项为-1.
解:去括号,得
典例精讲
1.将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数,一次项系数及常数项:
(1)5x2-1=4x;(2)4x2=81;
(3)4x(x+2)=25;(4)(3x-2)(x+1) =8x-3.
解:(1)一般式:5x2-4x-1=0.
二次项系数为5,一次项系数-4,常数项-1.
(2)一般式:4x2-81=0.
二次项系数为4,一次项系数0,常数项-81.
练习
1.将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数,一次项系数及常数项:
(1)5x2-1=4x;(2)4x2=81;
(3)4x(x+2)=25;(4)(3x-2)(x+1) =8x-3.
练习
解:(3)一般式:4x2+8x-25=0.
二次项系数为4,一次项系数8,常数项-25.
(4)一般式:3x2-7x+1=0.
二次项系数为3,一次项系数-7,常数项1.
2.根据下列问题,列出关于x的方程,并将其化成一元二次方程的一般形式:
(1)4个完全相同的正方形的面积之和是25,求正方形的边长x;
解:设其边长为x,则面积为x2,
4x2=25,
练习
x(x-2)=100,
x2-2x-100=0.
解:设长为x,则宽(x-20),
练习
2.根据下列问题,列出关于x的方程,并将其化成一元二次方程的一般形式:
(2)一个矩形的长比宽多2,面积是100,求矩形的长x;
x·1 = (1-x) 2,
x2-3x+1=0.
解:设其中的较短一段为x,则另较长一段为(1-x),
练习
2.根据下列问题,列出关于x的方程,并将其化成一元二次方程的一般形式:
(3)把长为1的木条分成两段,使较短一段的长与全长的积,等于较长一段的长的平方,求较短一段的长x;
练习
2.根据下列问题,列出关于x的方程,并将其化成一元二次方程的一般形式:
(4)一个直角三角形的斜边长为10,两条直角边相差2,求较长的直角边长x.
解:设较长