内容正文:
第三节 等 式
课标解读
理解等式的性质,掌握等式性质的简单应用.
知识点一 等式的性质与方程的解集
1.等式的性质
文字语言
符号语言
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
如果a=b,则对任意c,都有a+c=b+c
性质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
如果a=b,则对任意不为零的c,都有ac=bc
等式性质的延伸
(1)对称性:等式左右两边互换,所得结果仍是等式,即如果a=b,那么b=a;
(2)传递性:如果a=b,b=c,那么a=c(也叫等量代换).
2.十字相乘法
对任意的x,a,b,都有(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab.可以利用这个恒等式来进行因式分解.给定式子x2+Cx+D,如果能找到a和b,使得D=ab且C=a+b,则x2+Cx+D=(x+a)(x+b).
为了方便记忆,已知C和D,寻找满足条件的a和b的过程,通常用如图来表示:其中两条交叉的线表示对应数相乘后相加要等于C,也正因为如此,这种因式分解的方法称为“十字相乘法”.
3.方程的解集
方程
含有未知数的等式叫方程
方程的解
(或根)
能使方程左右两边相等的未知数的值叫方程的解
方程的解集
把一个方程所有解组成的集合称为这个方程的解集
解方程
求方程的解的过程叫解方程
知识点二 一元二次方程的解集及其根与系数的关系
1.一元二次方程的解集
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),其判别式Δ=b2-4ac.
(1)当Δ=b2-4ac>0时,方程的解集为{,};
(2)当Δ=b2-4ac=0时,方程的解集为{-};
(3)当Δ=b2-4ac<0时,方程的解集为∅.
2.一元二次方程根与系数的关系
当一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解集不是空集时,这个方程的解可以记为x1=,x2=,则有
知识点三 方程组的解集
一般地,将多个方程联立,就能得到方程组.方程组中,由每个方程的解集得到的交集称为这个方程组的解集.
(1)如果方程x2+px+q=0的两个根为x1,x2,那么x1+x2=-p,x1x2=q.
(2)以两个数x1,x2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是x2-(x1+x2)x+x1x2=0.
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)等式的两边同除以任何实数等式仍成立.( × )
(2)方程x2-2x+3=0的解集是空集.( √ )
(3)方程组的解集是{x=3,y=0}.( × )
二、版本互鉴
1.(多选)(人教B版必修第一册P58习题21A T1改编)下列等式中是恒等式的有( )
A.a+b=b+a
B.(a+b)+c=a+(b+c)
C.(x+2y)2=x2+4y2
D.x2-2y2=(x-y)(x+y)
答案:ABD
2.(人教B版必修第一册P48练习A T5)对任意实数t和s,将t3-s3进行因式分解为____________.
答案:(t-s)(t2+ts+s2)
3.(人教B版必修第一册P53 练习B T3改编)已知关于x的方程x2-2x+m-1=0的两根同号,则实数m的取值范围是________.
答案:(1, 2]
4.(人教B版必修第一册P60习题21C T2)已知则=________.
答案:
考点 解一元二次方程(自悟通)
用适当的方法求下列方程的解集.
(1)x2-2x-8=0;
(2)2x2-7x+6=0;
(3)(x-1)2-2x+2=0.
解:(1)方法一 移项,得x2-2x=8.配方,得(x-1)2=9.由此可得x-1=±3.
∴x1=4,x2=-2.∴方程的解集为{-2,4}.
方法二 原方程可化为(x-4)(x+2)=0,∴x-4=0或x+2=0.∴x1=4,x2=-2.∴方程的解集为{-2,4}.
(2)方法一 原方程可化为(x-2)(2x-3)=0,
∴x-2=0或2x-3=0.∴x1=2,x2=.
∴方程的解集为{2,}.
方法二 ∵a=2,b=-7,c=6,∴Δ=b2-4ac=1>0.
∴x==,即x1=2,x2=.
∴方程的解集为{2,}.
(3)原方程可化为(x-1)2-2(x-1)=0.因式分解,得(x-1)(x-1-2)=0.
∴x-1=0或x-3=0.∴x1=1,x2=3.∴方程的解集为{1,3}.
解一元二次方程的思路
解一元二次方程时,首先考虑用直接开平方法或因式分解法求解,如果不能用这两种方法,再考虑用公式法或配方法.公式法是解一元二次方程的通用方法,可以解所有的一元二次方程.
考点 一元二次方程根的判别式的应用(自悟通)
【例1】 已知关于x的方程(m+1)x2+2mx+m-3=0有实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)m为何值时,方程有两个相等的实数根?并求出这两个实数根.
解:(1)关于x的方程(m+1)x2+2mx+m-3=0有实数根,分两种情况讨论:
①当m+1=0,即m=-1时,原方程是一元一次方程,此时方程为-2x-4=0,必有实数根;
②当m+1≠0,即m≠-1时,原方程是一元二次方程,
因为已知方程有实数根,所以Δ=b2-4ac=(2m)2-4×(m+1)×(m-3)=8m+12≥0,解得m≥-且m≠-1.
综上可知,当m≥-时,方程(m+1)x2+2mx+m-3=0有实数根.
(2)∵关于x的方程(m+1)x2+2mx+m-3=0有两个相等的实数根,
∴Δ=b2-4ac=(2m)2-4×(m+1)×(m-3)=8m+12=0,解得m=-,
∴方程为-x2-3x-=0,
两边同时乘以-2,得x2+6x+9=0,即(x+3)2=0,
解得x1=x2=-3.
应用判别式的关注点
(1)只有当方程是一元二次方程时,才能利用根的判别式确定字母的取值范围.
(2)对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),其根的判别式为Δ=b2-4ac.
①“方程有两个不相等的实根”的充要条件是“Δ>0”;
②“方程有两个相等的实根”的充要条件是“Δ=0”;
③“方程有两个实根”的充要条件是“Δ≥0”;
④“方程没有实根”的充要条件是“Δ<0”.
考点3 一元二次方程根与系数的关系(自悟通)
1.若一元二次方程x2-x+m=0有两个不相等的实数根x1,x2,且满足+=-2,则m的值是( )
A.-2 B.- C. D.2
B 解析:根据根与系数的关系有x1+x2=1,x1x2=m,
∴+==.又+=-2,∴=-2,解得m=-.
2.已知x1,x2是方程x2-x+1=0的两根,则x+x=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
D 解析:∵x1,x2是方程x2-x+1=0的两根,∴x1+x2=,x1x2=1,x+x=(x1+x2)2-2x1x2=7-2=5,故选D.
与一元二次方程两根有关的几个代数式的变形
(1)x+x=(x+2x1x2+x)-2x1x2=(x1+x2)2-2x1x2;
(2)+=;
(3)|x1-x2|==;
(4)+==;
(5)(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2;
(6)(x1+k)(x2+k)=x1x2+k(x1+x2)+k2.
考点4 三元一次方程组的解法(精研通)
【例2】 求下列方程组的解集:
(1)
(2)
解:(1)方法一(加减消元法) ①×2+②,得5x+8y=7.④
由③与④组成二元一次方程组解得
把x=3,y=-1代入①,得3+3×(-1)+2z=2,所以z=1.
所以原方程组的解集为{(x,y,z)|(3,-1,1)}.
方法二(代入消元法) 由③,得y=2x-7,④
把④代入①,整理得7x+2z=23,⑤
把④代入②,整理得7x-4z=17,⑥
由⑤与⑥组成二元一次方程组解这个方程组,得
把x=3代入④,得y=-1.
所以原方程组的解集为{(x,y,z)|(3,-1,1)}.
(2)①+③,得3x+5y=11.④
③×2+②,得3x+3y=9,即x+y=3.⑤
④与⑤组成二元一次方程组解得
把x=2,y=1代入③,得2+2-z=5,所以z=-1.
所以方程组的解集为{(x,y,z)|(2,1,-1)}.
解三元一次方程组的思路
解三元一次方程组时,先观察三个方程中各未知数系数的特点及整个式子的特点,然后确定先要消去的未知数,再灵活选择代入消元法或加减消元法将三元化为二元,达到消元的目的.
求方程组的解集.解:方法一(代入消元法) 由②得x=y+1,④
将④代入①③得解得
将y=9代入④得x=10. 所以原方程组的解集为{(10,9,7)}.
方法二(加减消元法) ③-①,得x-2y=-8,⑤
由②⑤组成方程组,得
解得将其代入①得z=7.所以原方程组的解集为{(10,9,7)}.
[分级练(3)见P273]
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