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4.1 一元二次方程
要设计一座2m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?
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xm,于是得方程
整理得
x2+2x-4=0. ①
x2=2(2-x)
A
C
B
2cm
问题1 :如图,有一块矩形铁皮,长100cm,宽50cm,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3600cm2,那么铁皮各角应切去多大的正方形?
设切去的正方形的边长为xcm,则盒底的长为(100-2x)cm,宽为(50-2x)cm,根据方盒的底面积为3600cm2,得
(100-2x)(50-2x)=3600.
整理,得4x2-300x+1400=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.
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 ③
由方程③可以得出参赛队数.
全部比赛共4×7=28场
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.
③
x2-75x+350=0 ②
x2+2x-4=0 ①
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.
1.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)
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.把方程(2x+1)(3x-2)=x2+2化为一元二次方程的一般形式,写出它的二次项、一次项、常数项及二次项系数、一次项系数.
解:将原方程去括号,得 6x2+3x-4x-2=x2+2
移项,合并同类项,得5x2-x-4=0
方程的二次项为5x2,一次项为-x,常数项为-4;二次项系数为5,一次项系数为-1.
跟踪训练: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-10.
解:去括号,得
1.将下列方程化为一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数和常数项.
解:方程(1)整理为5x2-4x-1=0;其中二次项系数为5,一次项系数为-4,常数项为-1.
方程(2)整理为4x2-81=0;其中二次项系数为4,一次项系数为0,常数项为-81.
练 习
解:方程(3)整理为4x2+8x-25=0;其中二次项系数为4,一次项系数为8,常数项为-25.
方程(4)整理为3x2-7x+1=0;其中二次项系数为3,一次项系数为-7,常数项为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;
4x2-25=0.
(2)一个矩形的长比宽多2,面积是100,求矩形的长x;
x(x-2)=100.
x2-2x-100=0.
解:设长为x,则宽(x-2)
(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;
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)
(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.
x2+(x-2) 2=102.
x2-2x-48=0.
例2.若关于x的方程(k+3) x2- kx +1=0是一元二次方程,求k的取值范围.
解: k +3≠0,即k ≠-3.
等号两边都是整式,只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2 的方程,叫做一元二次方程.
1.一