内容正文:
8.2 用配方法求解一元二次方程
第1课时
第八章 一元二次方程
学 习 目 标
1.会用直接开平方法解形如(x+m)2=n (n>0)的方程;(重点)
2.理解配方法的基本思路;(难点)
3.会用配方法解二次项系数为1的一元二次方程.(重点)
知识回顾
一般地,如果一个数x的平方等于a,即x2=a,那么这个数x叫做a的 .正数a的平方根记作 .读作“正、负根号a”.
平方根
1.平方根的定义是什么?
(a≥0)
(a≥0)
开平方
2.开平方
3.填一填下列完全平方公式.
(1) a2+2ab+b2=( )2;
(2) a2-2ab+b2=( )2.
a+b
a-b
情境引入
在前一课的问题中,梯子底端滑动的距离x(m)满足方程
x2 +12 x - 15 = 0.
我们已经求出了x的近似值,你能设法求出它的精确值吗?
思考:你能解哪些特殊的一元二次方程?
议一议
(1)你会解下列一元二次方程吗?你是怎么做的?
①x2=5; ②2x2+3=5;
新知探究
探究一:直接开平方法解一元二次方程
解:①x2=5
两边开平方,得x=
∴x1=, x2=-.
②2x2+3=5
移项,得 2x2=2
方程两边同除以2,得x2=1
两边开平方,得x=
∴x1=1, x2=-1.
根据平方根的意义,等号两边同时开平方即可求出x的值.
可以先将方程变形为x2=a的形式后再开平方.
新知探究
直接开平方法解一元二次方程:
知识归纳
(2)当a=0 时,方程x2 = a有两个相等的实数根x1=x2=0;
(3)当a<0 时,因为任何实数x,都有x2≥0 ,所以方程x2 =a无实数根.
一般的,对于方程 x2 = a,
(1)当a>0 时,根据平方根的意义,方程x2 = a有两个不等的实数根
x1=,x2=;
新知探究
1.利用直接开平方法解下列方程:
(1) x2=18; (2) x2-900=0; (3)(x+1)2= 2.
(2)移项,得 x2=900
两边开平方,得
x=±30,
∴x1=30, x2=-30.
(3)两边开平方,得
x+1=,
即x+1=或x+1=,
∴x1=, x2=-.
解:(1)两边开平方,得
x=,
∴ x=,
∴x1=, x2=-.
将x+1看成一个整体.
新知探究
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=a或(mx+n)2= a(a≥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a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.
应用直接开平方法解一元二次方程的注意事项:
知识归纳
①x2+2x+1=5; ②(x+6)2+72=102.
(1)你还能用直接开平方法解下列一元二次方程吗?如何将方程变形为x2=a的形式呢?
议一议
新知探究
探究二:用配方法解二次项系数为1的一元二次方程
可以利用完全平方公式将等号左边变形.
解:①x2+2x+1=5
(x+1)2=5
开平方,得 x+1=
即x+1=或x+1=
∴x1=1, x2=-.
②(x+6)2+72=102
(x+6)2=102-72
(x+6)2=51
开平方,得 x+6=
即x+6=或x+6=
∴x1=6, x2=.
新知探究
(2)你能解方程x2+12x-15=0吗?你遇到的困难是什么?你能设法将这个方程转化成上面方程的形式吗?与同伴进行交流.
我们可以将方程x2+12x-15=0转化为
(x+6)2=51,
两边开平方,得 x+6=
因此我们说方程x2+12x-15=0有两个根x1=6, x2=.
方程(x+6)2+72=102
的一般形式.
这里,解一元二次方程的思路是将方程转化为 ( x + m) 2 = n 的形式,它的一边是一个完全平方式,另一边是一个常数,当 n ≥0 时,两边同时开平方,转化为一元一次方程,便可求出它的根.
新知探究
做一做
填上适当的数,使下列等式成立:
x2+12x+ = ( x + 6) 2 ;
x2-4x+ = ( x - ) 2 ;
x2+8x+ = ( x + )2.
思考:在上面等式的左边,常数项和一次项系数有什么关系?
62
22
2
42
4
新知探究
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.
x2+ax+( )2=(x+ )2
思考:对于形如 x2+ax 的式子如何配成完全平方式?
配方的方法:
知识归纳
新知探究
怎样解方程: x2+8x-9=0?
想一想
解:可以把常数项移到方程的右边,得
x2+8x=9,
两边都加42(一次项系数8的一半的平方),得
x2+8x+42=9+ 42,
即 (x+4)2=25,
可以变形成(x+n)2=a的形式后开平方求解.
两边开平方,得 x+4=±5,
即 x+4=5,或x+4=5,
所以 x1=1,x1=9.
移项
配方
开方
求解
新知探究
配方法的关键:
像上面这样通过配成完全平方式的方法得到一元二次方程的根,这种解一元二次方程的方法称为配方法.
配方法的定义:
知识归纳
在形如a的两边同时加一次项系数一半的平方,即.
新知探究
可化为 ( x + m) 2 = n的形式的一元二次方程的根
知识归纳
(2)当n=0 时,方程 ( x + m) 2 = n有两个相等的实数根x1=x2=m;
(3)当n<0 时,方程 ( x + m) 2 = n无实数根.
一般的,对于方程 ( x + m) 2 = n,
(1)当n>0 时,方程 ( x + m) 2 = n有两个不等的实数根 x1=,x2=m;
新知探究
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
B
典例分析
用直接开平方法解下列方程:
(1)x2-16=0; (2)3x2-27=0; (3)(x-2)2=9; (4)(2y-3)2=16.
例1
解:(1)移项,得x2=16.
两边开平方,得x=±4,
所以 x1=4,x2=-4.
(2)移项,得3x2=27.
两边同时除以3,得x2=9.
两边开平方,得x=±3,
所以 x1=3,x2=-3.
(4)两边开平方,得2y-3=±4,
即2y-3=4或2y-3=-4,
所以 y1=,y2=-.
(3)两边开平方,得 x-2=±3,
即x-2=3或x-2=-3,
所以 x1=5,x2=-1.
用配方法解方程:x2+2x-1=0.
例2
典例分析
解:移项,得x2+2x=1.
配方,得x2+2x+()2=1+()2,
即(x+1)2=2.
开平方,得x+1=±.
解得x1=-1,x2=--1.
巩固练习
基础巩固题
1.下列方程可用直接开平方法求解的是( )
A. x2=4 B.4 x2-4x -3=0
C. x2-3x =0 D. x2-2x -1=9
A
C. 4(x-1)2=9,解方程,得4(x-1)= ±3, x1=;x2=
D. (2x+3)2=25,解方程,得2x+3=±5, x1= 1;x2=-4
2.下列解方程的过程中,正确的是( )
A. x2=-2,解方程,得x=±
B. (x-2)2=4,解方程,得x-2=2,x=4
D
巩固练习
基础巩固题
3.一元二次方程x2-6x-6=0配方后为 ( )
A.(x-3)2=15 B.(x-3)2=3 C.(x+3)2=15 D.(x+3)2=3
4.用配方法解方程x2-3x-3=0时,配方结果正确的是( )
A.(x-3)2=3 B.(x-)2=3 C.(x-3)2= D.(x-)2=
5.若一元二次方程x2+bx+5=0配方后为(x-3)2=k,则 b,k的值分别为( )
A.6,13 B.6,4 C.-6,4 D.-6,13
A
D
C
8.把方程x2+6x+3=0变形为(x+h)2=k的的形式后,h= ,k= .
巩固练习
基础巩固题
6.若关于x的一元二次方程(x-3)2=c有实数根,则c的值可以为 (写出一个即可).
25
7.把x2-4x+1化为(x+h)2+k(其中h,k是常数)的形式,是 .
3
(x-2)2-3
6
巩固练习
基础巩固题
(2)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=-.
9.解下列方程:
(1)(3x+2)2=25; (2)3(x+1)2=;
解:(1)开平方,得3x+2= ± 5,
即 3x+2=5或3x+2=-5,
∴x1=1,x2=-.
巩固练习
基础巩固题
解:x2+2x+2=0,
(x+1)2=-1.
此方程无解.
(3)x2+4x-9=2x-11;
解:x2-4x-12=0,
(x-2)2=16.
x1=6,x2=-2.
(4)x(x+4)=8x+12;
10.如图,在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=8m,CB=6m,点P、Q同时由A,B两点出发分别沿AC、BC方向向点C匀速移动,它们的速度都是1m/s,问几秒后△PCQ的面积为Rt△ACB面积的一半?
A
C
B
P
Q
巩固练习
基础巩固题
解:设x秒后△PCQ的面积为Rt△ACB面积的一半.
所以2秒后△PCQ的面积为Rt△ACB面积的一半.
整理,得x2-14x+24=0,
即(x-7)2=25,解得x1=12,x2=2,
x1=12,x2=2都是原方程的根,但x1=12不合题意,舍去.
一般的,对于方程 x2 = a,
(1)当a>0 时,方程有两个不等的实数根x1=,x2=;
(2)当a=0 时,方程有两个相等的实数根x1=x2=0;
(3)当a<0 时,方程无实数根.
课堂小结
用配方法求解一元二次方程1
直接开平方法解一元二次方程
通过配成完全平方式的方法得到一元二次方程的根,这种解一元二次方程的方法称为配方法.
理论依据:平方根的意义.
适用范围:能转化为x2=a或(mx+n)2= a(a≥0)的形式的方程.
用配方法解二次项系数为1的一元二次方程
步骤:移项、配方、开方、求解.
关键:在形如的两边同时加一次项系数一半的平方,即.
感谢聆听!
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