内容正文:
第二十四章 一元二次方程
24.2 解一元二次方程
第1课时 配方法
1
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
学 习 目 标
1
2
会把一元二次方程降次转化为两个一元一次方程.(难点)
运用开平方法解形如x2=p或(x+n)2=p (p≥0)的方程.(重点)
掌握用配方法解一元二次方程及解决有关问题.(重点)
探索直接开平方法和配方法之间的区别和联系.(难点)
3
4
新课导入
一桶油漆可刷的面积为1500 dm2,张明用这桶油漆恰好刷完10个同样的正方体形状的盒子的全部外表面,你能算出盒子的棱长吗?
问题情境
解:设其中一个盒子的棱长为dm,则一个正方体的表面积为62 dm2.
根据题意,得10×6 2=1500,
整理,得2=25.
根据平方根的意义,得=±5.
即1=5, 2=-5(不合题意,舍去).
答:其中一个盒子的棱长为5 dm.
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
试一试
解下列方程,并说明你所用的方法,与同伴交流.
(1) x2=4;
(2) x2=0;
(3) x2+1=0.
解:根据平方根的意义,得x1=2, x2=-2.
解:根据平方根的意义,得x1=x2=0.
解:根据平方根的意义,得x2=-1,
因为负数没有平方根,所以原方程无解.
新课导入
知识讲解
★ 直接开平方法解一元二次方程
思考:方程的左右两边满足什么形式时,利用平方根的意义,可以直接开平方解一元二次方程?
(2)当p=0 时,方程x2 = p有两个相等的实数根 =0;
(3)当p<0 时,因为任何实数x,都有x2≥0 ,所以方程x2 = p无实数根.
一般的,对于方程 x2 = p,
(1)当p>0 时,根据平方根的意义,方程x2 = p有两个不等
的实数根 , ;
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
由方程x2=25得x=±5.由此想到:(x+2)2= ,
解得
想一想:怎样解方程(x+2)2=25呢?
于是,方程(x+2)2=25的两个根为
知识讲解
上面的解法中 ,由方程 得到②,实质上是把一个一元二次方程“降次”,转化为两个一元一次方程,这样就把方程转化为我们会解的方程了.
直接开平方法解一元二次方程的一般步骤:
先将一元二次方程化为左边是含有未知数的一个完全平方式,右边是非负数的形式,然后用平方根的概念直接求解.
知识讲解
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
1.采用直接开平方法解一元二次方程的理论依据是平方根的意义,直接开平方法只适用于能转化为x2=p或(mx+n)2= p(p≥0)的形式的方程,可得方程的根为x= 或mx+n=
2.利用直接开平方法解一元二次方程时,只有当p为非负常数时,方程才有解,并且要注意开方的结果有“正、负”两种情况.
注 意
知识讲解
★ 配方法解一元二次方程
(1)
(2)
思考下列问题并回答:
(1)方程(2)与方程(1)的区别是什么?
方程(1)左边可以化简成完全平方式,方程(2)左边不是完全平方式.
(2)把常数项移项,如何把方程(2)的左边化成与方程(1)的左边相同?
移项,得,根据等式的性质,方程两边同时加1可以化成与(1)的左边相同.
知识讲解
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
做一做:填上适当的数,使下列等式成立
1.x2+12x+ =(x+6)2;
2.x2-6x+ =(x-3)2;
3.x2-4x+ =(x - )2;
4.x2+8x+ =(x + )2.
问题:上面等式的左边的常数项和一次项系数有什么关系?
62
32
22
2
42
4
将方程转化为(x+m)2=n(n≥0)的形式的方法叫配方法.
对于形如 x2+ax 的式子如何配成完全平方式?
二次项系数为1的完全平方式:常数项等于一次项系数一半的平方.
知识讲解
探究交流
怎样解方程x2+6x+4=0?
1.把方程变成(x+n)2=p (p≥0)的形式
x2+6x+4=0
x2+6x=-4
移项
x2+6x+9=-4+9
两边都加上9
二次项系数为1的完全平方式:
常数项等于一次项系数一半的平方.
(x+3)2=5
配方
知识讲解
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
2.用直接开平方法解方程(x+3)2=5
(x+3)2=5
开方
x+3=或x+3 =
求解
知识讲解
配方法解方程的基本思路
把方程化为(x+n)2=p的形式,将一元二次方程降次,转化为两个一元一次方程求解.
方法归纳
在方程两边都加上一次项系数一半的平方.注意是在二次项系数为1的前提下进行的.
方程配方的方法
知识讲解
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
例1
用配方法解下列方程:
(1)
(2)
解:⑴移项,得
配方,得
即
两边开平方,得
所以
知识讲解
(2)移项,得
配方,得
即
两边开平方,得
所以
知识讲解
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
做一做 用配方法解方程:
(1)该方程能不能按上边的方法先移项,然后直接配方?
观察方程移项后,二次项系数不为1,所以不能直接配方.
(2)观察该方程和上边方程有什么区别?
二次项系数不为1.
(3)如何把二次项系数化为1?
根据等式的基本性质,方程两边同时除以二次项系数可得.
(4)根据上边的分析,尝试完成解方程.
知识讲解
解:移项,得2x2+4x=-1,
二次项系数化为1,得= ,
配方,得= +1,
()2= ,∴= ± ,
∴1=-1+ ,2=-1- .
知识讲解
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
配方法解方程的基本步骤
一般步骤 方法
一移 移项 将常数项移到右边,含未知数的项移到左边
二化 二次项系数化为1 左、右两边同时除以二次项系数
三配 配方 左、右两边同时加上一次项系数一半的平方
四开 开平方
利用平方根的意义直接开平方
五解 解两个一元一次方程 移项,合并
知识讲解
例2 用配方法解方程:
.
解:移项,并将二次项系数化为1,得
配方,得 ,
即
两边开平方,得
所以
知识讲解
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
配方,得
因为实数的平方不会是负数,所以x取任何实数时,(x-1)2都是非负数,即上式都不成立,所以原方程无实数根.
解:移项,得
二次项系数化为1,得
3x2-6x=-4,
x2-2x=- ,
x2-2x+12=- +12,
即
(x-1)2=- .
移项和二次项系数化为1这两个步骤能不能交换一下呢?
知识讲解
试用配方法说明:不论k取何实数,多项式k2-4k+5的值必定大于零.
解:k2-4k+5=k2-4k+4+1
=(k-2)2+1
因为(k-2)2≥0,所以(k-2)2+1≥1.
所以k2-4k+5的值必定大于零.
例2
★ 配方法的应用
知识讲解
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
配方法的应用
类别 解题策略
求最值或证明代数式的值为恒正(或负)
对于一个关于x的二次多项式通过配方转化成a(x+m)2+n的形式后,(x+m)2≥0,n为常数,当a>0时,可知其最小值;当a<0时,可知其最大值
完全平方式中的配方
如:已知x2-2mx+16是一个完全平方式,所以一次项系数一半的平方等于16,即m2=16,m=±4
利用配方构成非负数和的形式
对于含有多个未知数的二次式的等式,求未知数的值,解题突破口往往是配方成多个完全平方式得其和为0,再根据非负数的和为0,各项均为0,从而求解.如:a2+b2-4b+4=0,则a2+(b-2)2=0,即a=0,b=2
知识讲解
1.对形如(x+m)2=n的方程,下列说法正确的是( )
A.直接开平方得x=-m±
B.直接开平方得x=-n ±
C.当n≥0时,直接开平方得x=-m ±
D.当n≥0时,直接开平方得x=-n ±
2.已知x2-8x+15=0,左边化成含有x的完全平方形式,其中正确的是( )
A.x2-8x+(-4)2=31 B.x2-8x+(-4)2=1
C.x2+8x+42=1 D.x2-4x+4=-11
随堂训练
C
C
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
解:方程两边都除以3,得(x+1)2= ,
开平方,得x+1=± ,即x+1= 或x+1
∴ x1=- ,x2=- .
3.解下列方程
(1)3(x+1)2=;
解:开平方,得3x+2= ± 5,即 3x+2=5或3x+2=-5,
∴ x1=1,x2=- .
(2)(3x+2)2=25;
随堂训练
4.解下列方程:
(1)x2+4x-9=2x-11;(2)x(x+4)=8x+12;
(3)4x2-6x-3=0; (4) 3x2+6x-9=0.
解:x2+2x+2=0,
(x+1)2=-1.
此方程无解.
解:x2-4x-12=0,
(x-2)2=16.
x1=6,x2=-2.
解:x2+2x-3=0,
(x+1)2=4.
x1=-3,x2=1.
解:
随堂训练
理解条件式证明的本质有助于更好地分解。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。掌握恒等式证明的关键在于理解如何可视化,这是解决相关问题的基本功。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。解决数学应用相关问题时,具体化是必不可少的步骤。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。在行程问题的探究活动中,学生需要自主规范化。
解:正确的解答过程为:
移项,得4(2x-1)2=25(x+1)2.
直接开平方,得2(2x-1)=±5(x+1).
所以x1=-7,x2=-.
②
=|a|
5.用直接开平方法解一元二次方程4(2x-1)2-25(x+1)2=0.
小明的解答如下:
移项,得4(2x-1)2=25(x+1)2.①
直接开平方,得2(2x-1)=5(x+1).②
小明的解答有无错误?若有,错在第 步,原因是 ,写出正确的解答过程.
随堂训练
课堂小结
配方法
方法
步骤
一移常数项;
二配方[配上 ];
三写成(x+n)2=p (p ≥0);
四直接开平方
五解两个一元一次方程
特别提醒:在使用配方法解方程之前先把方程化为x2+px+q=0的形式.
应用
求代数式的最值或证明
在方程两边都配上二次项系数一半的平方
基本思路
一元二次方程
两个一元一次方程
降次
直接开平方法
$