内容正文:
第17章 一元二次方程及其应用
17.1 一元二次方程
初中数学沪科版(2024)八年级下册
学习目标
1.理解一元二次方程的概念及其一般形式,确定各项系数.
2.根据实际问题,建立一元二次方程的数学模型.(难点)
3.理解并灵活运用一元二次方程的概念解决有关问题.(重点、难点)
课堂引入
1.什么叫作一元一次方程,它有什么特点?
2.下列式子哪些是方程?
2+6=8;2x+3;5x+6=22;
x+3y=8;x-5<18;-2=9.
一、
一元二次方程的概念
问题 (1)某蔬菜队2019年全年无公害蔬菜产量为100 t,计划2021年无公害蔬菜的产量比2019年翻一番(即为200 t),要实现这一目标,2020和2021年无公害蔬菜产量的年平均增长率应是多少?
解:设这个队2020~2021年无公害蔬菜产量的年平均增长率是x,那么2020年无公害蔬菜产量为100+100x=100(1+x)(t);2021年无公害蔬菜产量为100(1+x)+100(1+x)·x=100(1+x)2(t).
根据题意,2021年无公害蔬菜产量为200 t,得100(1+x)2=200,即(1+x)2=2.
整理,得x2+2x-1=0.
(2)如图,在一块宽20 m、长32 m的长方形空地上,修筑宽相等的三条小路(两条纵向,一条横向,纵向与横向互相垂直),把这块空地分成大小一样的6块,建成小花坛,要使花坛的总面积为570 m2,问小路的宽应为多少?
解:设小路的宽是x m,
则横向小路的面积是32x m2,纵向小路的面积是2×20x m2,两者重叠部分的面积是2x2 m2.
由于花坛的总面积是570 m2,
则32×20-(32x+2×20x)+2x2=570.
整理,得x2-36x+35=0.
以上方程有什么共同点?
提示 含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2.
知识梳理
一元二次方程的概念
只含有 个未知数,并且未知数的最高次数是 的 方程,叫作一元二次方程.
一般形式是ax2+bx+c=0(a,b,c为常数,a≠0),其中ax2叫作 ,a是 ;
bx叫作 ,b是 ;c叫作 .
任何一个关于x的一元二次方程,经过整理都可以化为一般形式.
注意点:只要满足a≠0即可,b,c可以为0.
一
2
整式
二次项
二次项系数
一次项
一次项系数
常数项
例1 当m= 时,方程(m+3)x|m|-1+3x-2=0是关于x的一元二次方程.
3
解析 ∵(m+3)x|m|-1+3x-2=0是关于x的一元二次方程,
∴∴
∴m=3.
跟踪训练1 (1)下列方程中,是一元二次方程的是
A.2x2=1 B.x2+=1
C.ax2+2x+3=0 D.x2-y-2=0
解析 A项,2x2=1,是一元二次方程,符合题意;
B项,x2+=1,不是整式方程,不是一元二次方程,不符合题意;
C项,当a≠0时,ax2+2x+3=0是一元二次方程,a=0时,ax2+2x+3=0不是一元二次方程,不符合题意;
D项,x2-y-2=0,含有2个未知数,不是一元二次方程,不符合题意.
√
(2)将一元二次方程5x2-4x=1化成一般形式后(二次项系数为正),二次项系数和一次项系数分别是
A.5,-1 B.5,-4
C.5,1 D.5,4
√
解析 ∵一元二次方程5x2-4x=1,
∴5x2-4x-1=0,
∴二次项为5x2,一次项为-4x,
∴二次项系数和一次项系数分别是5,-4.
二、
一元二次方程的根
例2 (课本P21例题)已知方程3x(x-1)=2(x+2)+4.
(1)把该方程化成一般形式,并写出它的二次项系数、一次项系数及常数项;
(2)判断-1是否为该方程的根.
解 (1)去括号,得3x2-3x=2x+4+4.
移项、合并同类项,得方程的一般形式:3x2-5x-8=0.
它的二次项系数是3,一次项系数是-5,常数项是-8.
(2)把x=-1代入原方程的左右两边,得左边=3×(-1)×(-1-1)=6.右边=2×(-1+2)+4=6.
因为左边=右边,所以-1是该方程的根.
反思感悟
判断一个数是不是方程的根:将此数代入这个一元二次方程的左右两边,看是否相等,若相等,就是这个方程的根;若不相等,就不是这个方程的根.
跟踪训练2 若x=3是关于x的方程ax2-bx=6的解,则2 026-9a+3b的值为 .
2 020
解析 把x=3代入方程得9a-3b=6,
则原式=2 026-(9a-3b)=2 026-6=2 020.
三、
建立一元二次方程模型
例3 某地举行一次乒乓球比赛,在女子单打的第一轮比赛中,每一个选手都和其他选手进行一场比赛,优胜者将参加下一轮比赛.
(1)如果第一轮有10名选手参加比赛,则一共要进行多少场比赛?
解题方案:第1个人分别与其他 个人比赛;第2个人分别与其他 个人比赛,…,依次类推,共10个人,如此共有 次比赛,但此时每两个人之间都是按比了两次赛进行计算的.因此,10个人每两人之间比一次赛,共比了 次赛,即 .
解 9 9 90 45 ×10×(10-1)=45(场)
例3 某地举行一次乒乓球比赛,在女子单打的第一轮比赛中,每一个选手都和其他选手进行一场比赛,优胜者将参加下一轮比赛.
(2)如果第一轮有n名选手参加比赛,则一共要进行多少场比赛?
(3)如果第一轮共进行300场比赛,则参加这次乒乓球女子单打比赛的选手共有多少人?(只需设未知数,根据题意列出方程,并化为一般形式)
解 (2)一共要进行n(n-1)场比赛.
(3)设参加这次乒乓球女子单打比赛的选手共有x人,
由题意得x(x-1)=300,
整理得x2-x-600=0.
跟踪训练3 (课本P23习题17.1第1(5)题)根据题意,列出关
于x的方程,并将其化成一般形式.
某村计划建造如图所示的长方形蔬菜温室,要求长与宽的比
为2∶1,在此温室内,左侧内墙保留3 m宽的空地,其他三侧内墙各保留1 m宽的通道,设长方形温室的长为x m,要使蔬菜种植区域的面积为288 m2,求x.
解 ∵长方形蔬菜温室长与宽的比为2∶1,且长方形温室的长为x m,
∴长方形温室的宽是x m,
∴蔬菜种植区域是长为x-3-1=(x-4)m,宽为m的长方形.
根据题意得(x-4)=288.
化为一般形式为x2-4x-280=0.
课堂小结
1.下列方程中 是一元二次方程.
(1)3x+2=5x-2;
(2)x2=0;
(3)(x+3)(2x-4)=x2;
(4)3y2=(3y+1)(y-2);
(5)x2=x3+x2-1;
(6)3x2=5x-1.
课堂练习
(2)(3)(6)
2.关于x的方程(k2-1)x2+2(k-1)x+2k+2=0.
当k 时,是一元二次方程;
当k 时,是一元一次方程.
≠±1
=-1
解析 当原方程是一元二次方程时,二次项系数不为0,即k2-1≠0,解得k≠±1.
当原方程是一元一次方程时,二次项系数为0且一次项系数不为0,即k2-1=0,2(k-1)≠0,解得k=-1.
课堂练习
3.把下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出它的二次项系数、一次项系数和常数项.
方程 一般形式 二次项系数 一次项系数 常数项
(3x+1)2-2x=0
3x2-2x=x2+1
解 如表.
方程 一般形式 二次项系数 一次项系数 常数项
(3x+1)2-2x=0 9x2+4x+1=0 9 4 1
3x2-2x=x2+1 2x2-2x-1=0 2 -2 -1
课堂练习
4.(课本P22练习第3题)将48张桌子排成若干行,且每行的桌子数相同,已知每一行的桌子数比总行数多2,设这些桌子排了x行,列出关于x的方程,并将其化为一般形式.
解 依题意有x(x+2)=48,化为一般形式为x2+2x-48=0.
课堂练习
5.(课本P23习题17.1第1(3)题)根据题意,列出关于x的方程,并将其化成一般形式.
某小组同学元旦互赠贺年卡一张,全组共赠贺年卡90张,求这个小组的同学数x.
解 设这个小组的同学数为x.根据题意,得x(x-1)=90,化为一般形式为x2-x-90=0.
课堂练习
谢谢观看
$