内容正文:
2.3 用公式法求解一元二次方程
情景一:任何一个一元二次方程都可以写成一般形式:,
尝试用配方法解一元二次方程:
解:移项,得:
方程两边都除以(二次项系数化为1),得:
等式左右两边同时加上一次项系数一半的平方:
左边运用完全平方公式进行因式分解,等式右边进行计算:
左右两边进行开平方:
移项求解:(一元二次方程的求根公式)
· 探究:中,因为,所以.
1 当 时, 0;(填“>”、“<”或“=”),即 (填“能”或“不能”)开平方,开平方得 ,解得: ;
2 当 时, 0;(填“>”、“<”或“=”),即 (填“能”或“不能”)开平方,开平方得 ,解得:
3 当 时, 0.(填“>”、“<”或“=”),即 (填“能”或“不能”)开平方,原方程
用公式法解一元二次方程:
定义:一般地,对于一元二次方程,当时,它的根为,这个式子称为一元二次方程的求根公式,用求根公式解一元二次方程的方法称为公式法.
注意:
(1)用公式法解一元二次方程有两个前提条件:①;②;
(2)当时,方程有两个相等的实数根,不要误认为方程只有一个实数根,如,其根为
.
一元二次方程的根的情况可由来判定,我们把叫做一元二次方程 的根的判别式,通常用希腊字母“Δ”来表示.
对于一元二次方程,
1 当Δ=时,方程有两个不相等的实数根;
2 当Δ= 时,方程有两个相等的实数根;
3 当Δ=时,方程没有实数根.
用公式法求解一元二次方程一般步骤:
(1) 化:一般形式(对方程进行化简,化简成等号一端为0)
(2) 定:确定一元二次方程中的值(确定的值时,要注意带上各系数前面的符号)
(3) 算:计算的值
(4) 判:判断Δ= 与 0 的大小(确定一元二次方程的根的情况)
(5) 解:由求根公式计算出方程的根
练习1.
1. 不解方程,判断下列方程的根的情况.
(1) (2) (3)
2. 利用公式法解系数简单的一元二次方程:
(1) (2) (3)
3. 已知关于的一元二次方程有两个相等的实数根,则的值是
4. 当为多少时,代数式与的值互为相反数.
5. 一个直角三角形三条边的长为三个连续的偶数,求这个三角形的三条边长.
情景二:在一块长16,宽12的矩形荒地上,要建造一个花园,并使花园所占面积的一半,你能给出设计方案吗?
1 小明的设计方案如图所示,其中花园四周小路的宽度都相等。你能求出小明设计的方案中小路的宽吗?
2 小亮的设计方案如图所示,其中花园每个角上的扇形都相等。你能帮小亮求出图中的吗?
· 用求根公式法解一元二次方程时,所得的解不一定符合实际,因此,应用一元二次方程解决实际问题要“检验”.
练习2.
1. 在一幅长 90、宽 40的风景画的四周外围镶上一条宽度相同的金色纸边,制成一幅挂图,如果要求风景画的面积是整个挂画面积的 72%,那么金色纸边的宽度应该是多少?
2. 某农场要建一个长方形的养鸡场,鸡场的一边靠墙(墙长25),另三边用木栏围成,木栏长40.
(1) 鸡场的面积能达到1802吗?能达到2002吗?
(2) 鸡场的面积能达到2502吗?
【巩固练习】
1. 已知关于的一元二次方程32+4-5=0,下列说法正确的是( )
A.方程有两个相等的实数根 B.方程有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
2. 若关于的方程2+2+=0不存在实数根,则的取值范围是( )
A.<1 B.>1 C.≤1 D.≥1
3. 若关于的一元二次方程 2-3+=0有两个相等的实数根,则=____________.
4. 《九章算术》中有一题:“今有户高多于广六尺八寸,两隅相去适一丈.问户高、广各几何”.大意是:已知长方形门的高比宽多6尺8寸,门的对角线长1丈,那么门的高和宽各是多少?高是 尺,宽是 尺.(注:1尺=10寸,1丈=10尺)
5. 用公式法解方程:
(1)32+2+1=0. (2) (-1)(1+2)=2 (3)2+2-6=0
6. 已知关于的一元二次方程(-1)2-3+1=0.
(1)若该方程有两个不相等的实数根,求实数的取值范围;
(2)若该方程没有实数根,求正整数的最小值.
7. 关于的一元二次方程 2-+2-4=0.
(1)求证:方程总有两个实数根;
(2)若方程有一个根小于1,求的取值范围.
8. 如图,要利用一面墙(墙长为25米)建羊圈,用100米的围栏围成总面积为400平方米的三个大小相同的矩形羊圈,求羊圈的边长AB,BC各为多少米?
9. 如图,利用一面墙(墙长25),用总长度为49的栅栏(图中实线部分)围成一个矩形围栏 ABCD ,且中间共留两个1宽的小门.设栅栏 BC 的长为.
(1) 若矩形围栏 ABCD 的面积为2102,求栅栏 BC 的长.
(2) 矩形围栏 ABCD 的面积能不能达到2402?若能,求出相应的值;若不能,请说明理由.
10. 将一条长为40的铁丝剪成两段,并将每一段铁丝围成一个正方形.
(1)要使这两个正方形的面积之和为52 2 ,那么这条长铁丝剪成两段后的长度分别是多少?
(2)两个正方形的面积之和能等于48 2吗?若能,求出两段铁丝的长度;若不能,请说明理由.
11. 为了匹配日益增加的人口数量,某地政府计划对该区域的矩形公园进行扩建.如图,原矩形公园长30米,宽20米,要求扩建后的矩形公园长与宽的比为5∶4.扩建区域的扩建费用每平方米50元,扩建后在原公园和扩充区域都铺设石板,铺设石板的费用是每平方米150元.如果计划总费用14370000元,扩建后公园的长和宽应分别是多少米?
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