内容正文:
8.1 一元二次方程
第1课时
第八章 一元二次方程
章节导读
本章将对一元二次方程进行全面的认识.与一元一次方程和分式方程一样,一元二次方程也是刻画现实问题的有效数学模型.
斜靠在墙上的梯子,当其顶端下滑一定距离时,其底端滑动多远?在矩形地面的中央铺设一定面积的矩形地毯,如果四周末铺地毯的条形区域宽度相同,那么这个宽度是多少?五个连续整数,前三个数的平方和等于后两个数的平方和,你能找到这样的整数吗?这些看似风马牛不相及的问题,却有着某种内在的联系,你觉得奇妙吗?生活中还有许许多多的问题也蕴含着同样的规律.
学 习 目 标
1.理解一元二次方程的定义,能依据方程的构成特征判断一个方程是否为一元二次方程;(重点)
2.掌握一元二次方程的一般形式,能准确地确定方程中的二次项系数、一次项系数和常数项,运用一般形式解决相关基础问题;(重点)
3.通过分析实际问题中的数量关系,能将实际问题转化为一元二次方程模型,求解与一元二次方程相关的问题.(难点)
在一个方程中,只含有______________,且未知数的指数都是______,这样的方程叫做一元一次方程.
复习回顾
1.什么是一元一次方程?
一个未知数
1
2.一元一次方程的一般形式是什么?
一元一次方程的一般形式是:ax+b=0(a,b是常数,a 0).
≠
情境引入
幼儿园某教室矩形地面的长为8m,宽为5m,现准备在地面正中间铺设一块面积为18m2的地毯,四周未铺地毯的条形区域的宽度都相同,你能求出这个宽度吗?
上述问题还能用学过的一元一次方程或分式方程解决吗?
问题1:上述问题中,如果设所求的宽度为 x m,那么你能列出怎样的方程?
解:设所求的宽度为xm,
则中间地毯的宽表示为_________m,
长表示为________m,
则方程列为 ,
化简,得_________________.
新知探究
探究一:一元二次方程的定义及有关概念
(5-2x)
(8-2x)
(8-2x)(5-2x)=18
4x2 -26x+22 =0
x
x
x
x
新知探究
问题2: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: ,
化简,得 .
x2 - 8x - 20=0
x+1
x+2
x+3
x+4
x2 + (x + 1)2 + (x + 2)2 = (x + 3)2 + (x + 4)2
问题3: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?
新知探究
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: ,
化简,得 .
6
x+6
72 + (x + 6)2 = 102
1m
xm
x2 + 12 x - 15 = 0
6m
新知探究
共同特点:
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.
这三个方程有什么共同特点?
议一议
由上面三个问题,我们可以得到三个方程:
(8-2x)(5-2x)=18
x2 + (x + 1)2 + (x + 2)2 = (x + 3)2 + (x + 4)2
72 + (x + 6)2 = 102
2x2 - 13x + 11 = 0 ;
x2 - 8x - 20=0;
x2 + 12 x - 15 = 0.
化简整理
新知探究
一元二次方程的概念
知识归纳
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,这样的方程叫作一元二次方程.
我们把ax2+bx +c = 0(a,b,c为常数,a≠0)称为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
ax2+bx +c = 0(a,b,c为常数,a≠0)中,ax2,bx,c分别 称为二次项、一次项和常数项,a,b分别 称为二次项系数和一次项系数.
知识归纳
a x 2 + b x + c = 0
(a ≠ 0)
二次项系数
一次项系数
常数项
二次项
一次项
一元二次方程的项及其系数
新知探究
当 a = 0 时
当 a ≠ 0 , b = 0时
当 a ≠ 0 , c = 0时
当 a ≠ 0 ,b = c =0时
总结:若ax2+bx+c=0是一元二次方程只要满足a ≠ 0 ,b , c 可以为任意实数.
bx+c = 0
ax2+c = 0
ax2+bx = 0
ax2 = 0
当b ≠ 0时,为
一元一次方程
一元二次方程
为什么一般形式ax2+bx+c=0中要限制a≠0,b、c 可以为零呢?
想一想
方法总结: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根据定义作判断.
新知探究
1.下列选项中,关于x的一元二次方程的是( )
C
含两个未知数
不是整式方程
化简整理得
x2-3x+2=0
少了限制条件a≠0
新知探究
探究二:建立一元二次方程模型
做一做
桌上有一张矩形纸片,长25cm,宽15cm,在它的四角各剪去一个同样的正方形,然后将四周突出部分折起,就能制作一个无盖方盒,如果要制作的无盖方盒的底面积为300cm2,那么纸片各角应剪去的正方形边长为多少厘米?请根据题意列出方程.
15㎝
25㎝
300cm2
解:设剪去的正方形边长为x cm,则无盖方盒的底面的长为(25-2x) cm ,宽为(15-2x ) cm .
根据题意,可列方程为(25-2x)(15-2x)= 300,
整理得:4x2 -8x+75 =0.
新知探究
列一元二次方程的基本思路:
知识归纳
(1)审清题意,弄清已知和未知,找出等量关系;
(2)设未知数,一般求什么就设什么为x;
(3)用含未知数的代数式表示等量关系中的量,将问题转化为方程,即列出方程.
2.小明用30厘米长的铁丝围成一个斜边长等于13厘米的直角三角形,设该直角三角形的一条直角边长为x厘米,则另一条直角边长为 厘米,列方程得 ,一般形式为 .
13cm
新知探究
(17-x)
x2+(17-x)2=132
x2-17x十60=0
典例分析
a为何值时,下列方程为一元二次方程?
例1
(1)ax2-x=2x2;
(2)(a-1)-2x-7=0.
解:(1)将方程转化为一般形式,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.
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.
例2
典例分析
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为:
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.
注意:(1)一元二次方程的二次项、二次项系数、一次项、一次项系数、常数项等都是针对一般形式而言的;
(2)系数和项均包含前面的符号.
典例分析
如图,现有一张长为19cm,宽15cm的长方形纸片,需要在四个顶角处剪去边长是多少的小正方形,才能将其做成底面积为81cm2的无盖长方体纸盒?请根据题意列出方程.
例3
解析:小正方形的边长即为纸盒的高,中间虚线部分则为纸盒底面,设出未知数,利用长方形面积公式可列出方程.
解:设需要剪去的小正方形边长为xcm,则纸盒底面的长方形的长为(19-2x)cm,宽为(15-2x)cm.
根据题意,得(19-2x)(15-2x)=81.
整理,得x2-17x+51=0(x<).
巩固练习
基础巩固题
1.下列方程属于一元二次方程的是( )
A. B. x(x-1)=y2
C.2x3-x2=2 D.(x-3)(x+4)=9
2.方程2x2-6-x=9的二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A.6,2,9 B.2,-6,9
C.2,-6,-9 D.-2,6,9
D
C
巩固练习
基础巩固题
3.将一元二次方程-3x2-2=-4x化成一般形式为( )
A.3x2-4x+2=0 B.3x2-4x-2=0
C.3x2+4x+2=0 D.3x2+4x﹣2=0
4.设一个奇数为x,它与跟它相邻奇数的积为323,所列方程正确的是( )
A.x(x+2)=323 B.x(x-2)=323
C.x(x+1)=323 D.x(x-2)=323或x(x+2)=323
A
D
5.下列方程中,是一元二次方程的是 (填入序号即可).
巩固练习
基础巩固题
①②④⑥
6.若方程是关于x的一元二次方程,则m的值为 .
-1
7.方程的二次项是 ,一次项系数是 ,常数项是 .
-2
-1
巩固练习
基础巩固题
8.已知关于x的方程(m+1)+(m-2)x-1=0.
(1)m取何值时,它是一元二次方程?
(2)m取何值时,它是一元一次方程?
解:(1)由m2+1=2且m+1≠0,解得 m=1,
故当m=1时,关于x的方程(m+1)+(m-2)x-1=0是一元二次方程.
(2)当m-2≠0且m+1=0 时,解得 m=-1.
当m2+1=1且 m+1+m-2≠0 时,解得 m=0.
故当m=-1或0时,关于x的方程(m+1)+(m-2)x-1=0是一元一次方程.
巩固练习
基础巩固题
9.将下列一元二次方程化成一般形式,并指出它们的二次项系数、一次项系数、常数项分别是多少:
(1) 2x2=3x-1;(2)(x+2)(x-2)-2x(x-1)=0.
解:(1)2x2=3x-1化为一般形式为 2x2-3x+1=0,
∴ 二次项系数、一次项系数、常数项分别是2,-3,1.
(2)(x+2)(x-2)-2x(x-1)=0化为一般形式为 -x2+2x-4=0,
∴ 二次项系数、一次项系数、常数项分别是-1,2,-4.
课堂小结
认识一元二次方程1
一元二次方程的定义
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,这样的方程叫作一元二次方程.
我们把ax2+bx +c = 0(a,b,c为常数,a≠0)称为一元二次方程的一般形式.
一元二次方程的一般形式
其中,ax2,bx,c分别 称为二次项、一次项和常数项,a,b分别 称为二次项系数和一次项系数.
列一元二次方程的基本思路
(1)找等量关系;
(2)设未知数;
(3)列出方程.
感谢聆听!
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