内容正文:
2.1 等式
2.1.1等式的性质与方程的解集
第2章 等式与不等式
复习引入
我们已经学习过等式的性质:
(1)等式的两边同时加上同一个数或代数式,等式仍成立;
(2)等式的两边同时乘以同一个不为零的数或代数式,等式仍成立.
尝试与发现:请用符号语言和量词表示上述等式的性质:
(1)如果,则对任意,都有___________________;
(2)如果,则对任意不为零的,都有___________________.
因为减去一个数等于加上这个数的相反数,除以一个不为零的数等于乘以这个数的倒数,所以上述等式性质中的“加上”与“乘以”,如果分别改为“减去”与“除以”,结论仍成立.
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尝试与发现:补全下列(1)(2)中的两个公式,然后将下列含有字母的等式进行分类,并说出分类的标准:
(1)(平方差公式);
(2)(两数和的平方公式);
(3);
(4);
(5);
(6).
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(1)(平方差公式);
(2)(两数和的平方公式);
(3);
(4);
(5);
(6).
如果从量词的角度来对以上6个等式进行分类的话,可以知道,等式__________对任意实数都成立,而等式___________只是存在实数使其成立.例如只有时成立,取其他数时都不成立.
(1)(2)(4)(6)
(3)(5)
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一般地,含有字母的等式,如果其中的字母取任意实数时等式都成立,则称其为恒等式,也称等式两边恒等.
恒等式是进行代数变形的依据之一.例如,因为对任意,都成立,所以可用其他代数式去替换其中的,,等式仍会成立,若用替换其中的,则
,
由此就得到了以前学过的两数差的平方公式.
例题
例1 化简.
解(方法一)可以利用两数和的平方公式与两数差的平方公式展开,
然后合并同类项,即
(方法二)可以将和分别看成一个整体,然后使用平方差公式,即
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下面我们介绍另外一个经常会用到的恒等式:对任意的,,,都有
.
这个恒等式的证明,只需将左边展开然后合并同类项即可,即
.
可以利用这个恒等式来进行因式分解,给定式子,如果能找到和,使得且,则
.
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为了方便记忆,已知和,寻找满足条件的和的过程,通常用右图来表示:其中两条交叉的线表示对应数相乘后相加要等于,也正因为如此,这种因式分解的方法称为“十字相乘法”.
例如,对于式子来说,因为且,所以
________________.
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尝试与发现:证明恒等式.
并由此探讨的因式分解方法.
上述恒等式的证明,也只需将左边展开然后合并同类项即可.据此也可进行因式分解.例如,对于来说,因为且,如图所示,所以.
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我们知道,方程的解(或根)是指能使方程左右两边相等的未知数的值.一般地,把一个方程所有解组成的集合称为这个方程的解集.
利用等式的性质和有关恒等式进行代数变形,可以得到一些方程的解集.例如,对于方程来说,首先在等式两边同时加上,可得__________,然后在上述等式两边同时乘以,则得,由此可知方程的解集为.
不难知道,利用类似的方法可以得到所有一元一次方程的解集.
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从小学开始我们就知道,
任意两个非零的实数,它们的乘积不可能是零,因此:
如果,则或.
利用这一结论,我们可以得到一些方程的解集.例如,由方程
可知或,从而或,因此方程的解集为.
例题
例2 求方程的解集.
解 因为,所以原方程可以化为,从而可知或,即或,因此所求解集为
例2说明,如果一个一元二次方程可以通过因式分解化为的形式,那么就能方便地得出原方程的解集了.
想一想:一元二次方程的解集中一定有两个元素吗?
例题
例3 求关于的方程的解集,其中是常数.
解 当时,在等式的两边同时乘以,得,此时解集为
尝试与发现:能直接在等式的两边同时除以,从而得到吗?为什么?
当时,方程变为,这个方程无解,此时解集为.
综上,当时,解集为;当时,解集为.
课堂小结&作业
课堂小结:
(1)等式的性质;
(2)恒等式;
(3)方程的解集.
作业:
(1)整理本节课的题型;
(2)课本P48的练习,练习;
(3)课本P58的习题的1——4题.
谢谢学习
Thank you for learning
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