内容正文:
九年级苏科版数学上册 第一章 一元二次方程
1.1 一元二次方程
目录/CONTENTS
新知探究
情景导入
学习目标
课堂反馈
分层练习
课堂小结
学习目标
1.理解一元二次方程的概念. (重点)
2.掌握一元二次方程的一般形式. (重点)
3.能运用一元二次方程模型解决实际生活中的一些问题
(重点、难点)
情景导入
一个面积为120 m2的矩形苗圃,它的长比宽多 4 m,苗圃的长和宽各是多少?你能用一个式子表示出来吗?
解:设苗圃的宽为x m,则长为(x+2)m.
根据题意,得x(x+2)=120.
我们所列出的式子是否为一元一次方程?
没有未知数
1.下列式子是方程吗?
4+6=10
4x+6
10x+6=22
x+8y=16
x-8<20
代数式
一元一次方程
二元一次方程
不等式
分式方程
旧知回顾
2.什么叫方程?我们学过哪些方程?
含有未知数的等式叫做方程.
我们学过的方程有一元一次方程,二元一次方程(组)及分式方程,其中前两种方程是整式方程.
3.什么叫一元一次方程?
含有一个未知数,且未知数的次数是1的整式方程叫做一元一次方程.
根据以上概念,那什么叫一元二次方程呢?
旧知回顾
一元二次方程的概念
新知探究
正方形桌面的面积是2m2 .
问:正方形的边长与面积之间有何数量关系?我们该用什么样的数学语言描述它们之间所存在的联系呢?
设正方形桌面的边长是xm,可得:x2=2.
如图,矩形花圃一面靠墙,另外三面所围的栅栏的总长度是19m,花圃的面积是24m2.
设花圃的宽是xm,则花圃的长是(19-2x)m,可得:x(19-2x)=24.
矩形花圃的宽与面积之间有何关系?我们该用什么样的数学语言描述它们之间所存在的联系?
某校图书馆的藏书在两年内从5万册增加到9.8万册.
图书馆藏书年平均增长的百分率与藏书量之间有何关系?我们该用什么样的数学语言描述它们之间所存在的联系?
设图书馆的藏书平均每年增长的百分率是x,图书馆的藏书一年后为5(1+x)万册,两年后为5(1+x)2万册,
可得:5(1+x)2 =9.8.
(课本P6)如图,长5m的梯子斜靠在墙上,梯子的底端与墙的距离比梯子的顶端与地面的距离多1m .
x m
5 m
x 2+(x -1)2 =25.
思考与探究
设梯子的底端与墙的距离是xm,怎样用方程来描述其中的数量关系?
(x-1)m
(课本P7)观察下列方程 x2=2
x(19-2x)=24
5(1 +x )2 =9.8
x 2 +(x -1 )2 =25
像这样只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的方程叫做一元二次方程.
思考与探究
它们有哪些共同的特征?
1.只含有一个未知数;
2.未知数的最高次数是2;
3.整式方程.
特点:
只含有一个未知数x的整式方程,并且都可以化为ax2+bx+c=0
(a、b、c为常数, a≠0)的形式,这样的方程叫做一元二次方程.
ax2+bx +c = 0(a 、 b 、 c为常数, a≠0)
ax2 称为二次项, a 称为二次项系数.
bx 称为一次项, b 称为一次项系数.
c 称为常数项.
★一元二次方程的概念
★一元二次方程的一般形式是
概念归纳
你知道为什么一定要强调a≠0吗?
当 a = 0 时
bx+c = 0
当 a ≠ 0 , b = 0时 ,
ax2+c = 0
当 a ≠ 0 , c = 0时 ,
ax2+bx = 0
当 a ≠ 0 ,b = c =0时 ,
ax2 = 0
我们可以发现只要满足a ≠ 0 ,b 、 c 可以为任意实数.
为什么一般形式中ax2+bx +c = 0要限制,a≠0,那么b、 c可以为0吗?
思考探究
变成一次方程了
例1.下列选项中,关于x的一元二次方程的是( )
C
不是整式方程
含两个未知数
化简整理成
x2-3x+2=0
少了限制条件
a≠0
注意:判断一个方程是不是一元二次方程,首先看是不是整式方程;如是再进一步化简整理后再作判断.
典例剖析
(1) 12x2-6x=0; (2) 4x2-5xy+6y=0;
(3) 4x2--1=0; (4) =0;
(5) x2+4x-6=2+x2.
解:(1)(4)是一元二次方程;(2)不是,它含两个未知数;(3)它不是整式方程;(5)它不含ax2这一项.
1.下列方程哪些是一元二次方程?为什么?
练一练
2.关于x的方程(k2-1)x2+2(k-1)x+2k+2=0,当k_______时,是一元二次方程;当k_______时,是一元一次方程.
【方法指导】
当k2-1≠0,即k≠±1时,方程是一元二次方程.
当k2-1=0时,且2(k-1)≠0时,即k=-1时是一元一次方程.
≠±1
=-1
练一练
一般来说,任意一个关于x的一元二次方程,经过整理,都能化成如下形式:
ax²+bx+c=0 (a≠0)
这种形式叫做一元二次方程的一般形式 .
一元二次方程的一般形式
新知探究
那么我们该如何将一元二次方程化作ax²+bx+c=0 (a≠0)形式呢?
例2.把方程(1-3x)(x+3)=2x2+1化为一元二次方程的一般形式,并写出二次项、二次项系数、一次项、一次项系数及常数项.
解:原方程化为一般形式是:5x2+8x-2=0,
其中二次项是5x2,
二次项系数是5,
一次项是8x,
一次项系数是8,
常数项是-2.
注意:指出方程各项的系数时千万要记得带上前面的符号!
典例剖析
【变式】将方程3x(x-1)=5(x+2)化为一般形式,并分别指出它们的二次项、一次项和常数项及它们的系数.
解:
去括号,得
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.
其中二次项是3x2,系数是3;
一次项是-8x,系数是-8;
常数项是-10.
典例剖析
例3.a为何值时,下列方程为一元二次方程?
(1)ax2-x=2x2;
(2)(a-1)x ∣ a ∣ +1 -2x-7=0.
解:(1)将方程式转化为一般形式,得(a-2)x2-x=0,所以当a-2≠0,即a≠2时,原方程是一元二次方程;
(2)由∣a ∣+1 =2,且a-1 ≠0知,当a=-1时,原方程是一元二次方程.
方法总结:用一元二次方程的定义求字母的值的方法:根据未知数的最高次数等于2,列出关于某个字母的方程,再排除使二次项系数等于0的字母的值.
典例剖析
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、一次项系数和常数项.
解:
去括号,得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.
所以二次项系数为3,一次项系数为-8,
常数项为-10.
练一练
例4.观察下面等式:102 + 112 + 122 = 132 + 142
你还能找到其他的五个连续整数,使前三个数的平方和等于后两个数的平方和吗?
解:如果设五个连续整数中的第一个数为x,那么后面四个数依次可表示为 , , , .
根据题意,可得方程:
x+1
x+2
x+3
x+4
x2 + (x + 1)2 + (x + 2)2 = (x + 3)2 + (x + 4)2.
化简,得 x2 - 8x - 20=0. ②
典例剖析
在做应用题时,列出符合题意的式子后,一定要记住将方程化为一般式后,才算结束
解:由勾股定理可知,滑动前梯子底端距墙 m.如果设梯子底端滑动 x m ,那么滑动后梯子底端距墙 m .
根据题意,可得方程:
例5.如图,一个长为 10 m的梯子斜靠在墙上,梯子的顶端距地面的垂直距离为 8 m.如果梯子的顶端下滑 1 m,那么梯子的底端滑动多少米?
6
x+6
72 + (x + 6)2 = 102.
化简,得 x2 + 12 x - 15 = 0. ③
10m
8m
1m
xm
典例剖析
D
1. 若a+b+c=0,则一元二次方程ax2+bx+c必有一解为 .
2. 若a-b+c=0,则一元二次方程ax2+bx+c必有一解为 .
3. 若4a+2b+c=0,则一元二次方程ax2+bx+c必有一解为 .
1
-1
2
练一练
4.有一块矩形铁皮,长19 cm,宽15 cm.在它的四个角分别切去一个正方形,然后将四周突出的部分折起,就能制作一个无盖方盒.如果要制作的无盖方盒的底面积是81 cm2 ,那么铁皮各角应切去多大的正方形?列出方程,并将其化为一般式.
解:设需要剪去的小正方形边长为
x cm,则纸盒底面的长方形的长为
(19 -2x)cm ,宽为(15 - 2x)cm.
依题意,得
(19 - 2x) (15 - 2x) = 81.
x2 - 17x + 51 = 0 (一般式).
xcm
xcm
练一练
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第二级
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第五级
5.如图,已知一矩形的长为200 cm,宽150 cm.现在矩形中挖去一个圆,使剩余部分的面积为原矩形面积的四分之三.求挖去的圆的半径x cm应满足的方程(其中π 取3).
解:由于圆的半径为x cm,则它的面积为 3x2 cm2.
整理,得
根据题意有,
200 cm
150 cm
练一练
D
B
分层练习-基础
B
2x2-5x-3=0
2x2
-5x
-3
分层练习-基础
-1
分层练习-基础
分层练习-基础
D
C
分层练习-基础
A
-2
分层练习-基础
x=-1或x=2
分层练习-基础
x(x-12)=864
分层练习-基础
分层练习-基础
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-巩固
分层练习-拓展
分层练习-拓展
分层练习-拓展
整式
一
2
ax2+bx+
c=0(a≠0)
ax2
bx
c
a
b
A
课堂反馈
相等
根
-1、2
D
课堂反馈
① 将实际问题 一元二次方程.
② 一元二次方程的概念.
课堂小结
转化
只含有一个未知数x的整式方程,并且都可以化为ax2+bx+c=0
(a、b、c为常数, a≠0)的形式,这样的方程叫做一元二次方程.
ax2+bx +c = 0(a 、 b 、 c为常数, a≠0)
ax2 称为二次项, a 称为二次项系数.
bx 称为一次项, b 称为一次项系数.
c 称为常数项.
★一元二次方程的一般形式是
1.一元二次方程3x2-2x-1=0的二次项系数、一次项系数和常数项分别是( )
A.3,2,1
B.3,2,-1
C.3,-2,1
D.3,-2,-1
2.下列数:6,-6,8,-8,12,-12,2,-2中,是方程x2-2x-48=0的根有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
3.下列方程中,一元二次方程的个数为( )
①(x-1)(x+2)=1;②x2+2x=x2-1;③x2-eq \f(1,x)=4;④x2=0;⑤x2-eq \f(x,7)+3=0
A.2
B.3
C.4
D.5
4.一元二次方程2x2=5x+3的一般形式是 ,其中二次项是
,一次项是 ,常数项是 .
5.(枣庄中考)已知关于x的一元二次方程(a-1)x2-2x+a2-1=0有一个根为x=0,则a的值为 .
6.把一元二次方程5x(x+2)=3(x+1)化成一般形式,并写出二次项系数、一次项系数及常数项.
解:一般形式是5x2+7x-3=0;二次项系数:5,一次项系数:7,常数项:-3.
7.列一元二次方程,并将其化为一般形式:
(1)哥哥比弟弟大2岁,且两人的年龄之积正好是爸爸年龄的2倍,已知爸爸40岁,那么弟弟多大?
解:设弟弟的年龄为x岁.根据题意,列方程得,x(x+2)=40×2,化为一般形式为x2+2x-80=0.
(2)有两个正方形,小正方形的边长比大正方形的边长的一半多1 cm,大正方形的面积比小正方形的面积的2倍还多4 cm2,求大正方形的边长.
解:设大正方形的边长为x cm,由题意得x2=2(eq \f(x,2)+1)2+4,化为一般形式为x2-4x-12=0.
8.方程x2-5x+6=0的各项系数之和是( )
A.-4
B.1
C.12
D.2
9.下列关于x的方程(k-1)x2+2kx+3=0的说法正确的是( )
A.一定是关于x的一元二次方程
B.当k=1时,原式不是方程
C.当k≠1时,一定是关于x的一元二次方程
D.不可能是一元一次方程
10.(新疆中考)在某篮球邀请赛中,参赛的每两个队之间都要比赛一场,共比赛36场.设有x个队参赛,根据题意,可列方程为( )
A.eq \f(1,2)x(x-1)=36
B.eq \f(1,2)x(x+1)=36
C.x(x-1)=36
D.x(x+1)=36
11.若关于x的一元二次方程(2a-4)x2+(a2-4)x+a-8=0没有一次项,则a的值为 .
12.下表是某同学求代数式x2-x的值的情况,根据表格可知方程x2-x=2的解是 .
x
-2
-1
0
1
2
3
…
x2-x
6
2
0
0
2
6
…
13.(大连中考)1275年,我国南宋数学家杨辉在《田亩比类乘除算法》中提出这样一个问题:直田积八百六十四步,只云阔不及长一十二步.问阔及长各几步.意思是:矩形面积864平方步,宽比长少12步,问宽和长各几步.若设长为x步,则可列方程为 .
14.已知关于x的方程(m2-4)x2+(m-2)x+3m-1=0,当m为何值时.
(1)它为一元一次方程;
(2)它为一元二次方程.
解:(1)当m=-2时;
(2)当m≠±2时.
15.关于x的一元二次方程(x-1)2=2(x+m)-3的一个根为-2.
(1)求m的值;
(2)将方程化为一般形式,并写出它的二次项系数、一次项系数和常数项.
解:(1)把x=-2代入原方程,得(-2-1)2=2(-2+m)-3,解得m=8;
(2)一般形式为x2-4x-12=0,二次项系数为1,一次项系数为-4,常数项为-12.
解:x1=-1,x2=3
16.已知关于x的方程(m2-9)x2+(m+3)x-5=0.
(1)当m为何值时,此方程是一元一次方程?并求出此时方程的解.
(2)当m为何值时,此方程是一元二次方程?
解:(1)m=3,x=eq \f(5,6) (2)m≠±3
17.用估算法求一元二次方程的解.
(1)x2-3x+1=0(精确到0.1)
(2)x2-2x-4=0(取整数)
解:x1≈0.4,x2≈2.6
18.已知eq \r(2)是关于x的方程x2-x+a=0的一个根,求a-2-eq \f(a2,a+2)的值.
解:∵eq \r(2)是方程的根,∴a+2=eq \r(2),∴原式=-eq \f(4,a+2)=-eq \f(4,\r(2))=-2eq \r(2)
19.若x2a+b-2xa-b+3=0是关于x的一元二次方程,求a、b的值,小明是这样考虑的:满足条件的a、b必须满足eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2a+b=2,a-b=2)),你觉得小明的考虑全面吗?若不全面,请你说明满足题意的其他条件,并求出a、b的值.
解:不全面,还有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2a+b=2,a-b=1))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2a+b=2,a-b=0))
或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2a+b=1,a-b=2))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2a+b=0,a-b=2)).
故满足条件的a、b的值还可以为①1,0;②eq \f(2,3),eq \f(2,3);③1,-1;④eq \f(2,3),-eq \f(4,3).
20.根据下列问题,列出一元二次方程,并将其化成一般形式.
(1)一个QQ群里共有x个好友,每个好友都分别给群里其他好友发送一条消息,这样共有756条消息;
(2)一矩形面积为28 cm2,长比宽多3 cm,求这个矩形的长与宽;
(3)两个连续奇数的平方和为130,求这两个奇数.
解:(1)x(x-1)=756,x2-x-756=0;
(2)设宽为x cm,则长为(x+3) cm,有x(x+3)=28,x2+3x-28=0;
(3)设这两个连续奇数分别为n、n+2,有n2+(n+2)2=130,n2+2n-63=0.
21.某中学数学兴趣小组对关于x的方程(m+1)xm2+1+(m-2)x-1=0提出了下列问题:
(1)是否存在m的值,使方程为一元一次方程?若存在,求出m的值及方程的解;若不存在,请说明理由;
(2)是否存在m的值,使方程为一元二次方程?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题意可知eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m2+1=1,2m-1≠0))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m+1=0,m-2≠0))时,方程为一元一次方程.当eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m2+1=1,2m-1≠0))时,解得m=0,此时方程为-x-1=0,解得x=-1;
当eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m+1=0,m-2≠0))时,解得m=-1,此时方程为-3x-1=0,解得x=-eq \f(1,3);
(2)由题意可知,当eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(m2+1=2,m+1≠0))时,方程为一元二次方程,解得m=1.
一元二次方程的定义及一般形式
等号两边都是 ,只含有 个未知数,并且未知数的最高次数是
的方程,叫做一元二次方程.一元二次方程的一般形式是
.其中 是二次项, 是一次项, 为常数项,
为二次项系数, 为一次项系数.
1. 下列方程中,是关于x的一元二次方程的是( )
A.x2-2x-3=0
B.2x2-y-1=0
C.x2-x(x+7)=0
D.ax2+bx+c=0
一元二次方程的根
使方程左右两边 的未知数的值叫做一元二次方程的解,也叫做一元二次方程的 .
2.在-2、-1、0、1、2中,是一元二次方程x2-x-2=0的根的是 .
易错点 忽视一元二次方程的二次项系数不为零的条件导致错误.
3.若方程(m+2)x|m|+3mx+1=0是关于x的一元二次方程,则( )
A.m=±2
B.m≠±2
C.m=-2
D.m=2
$$