内容正文:
数学活动
人教版 九年级 数学(上)
第25章 一元二次方程
活动1:探究方程有公共解的条件
已知abc ≠ 0,下列方程:
ax2 + bx + c = 0, ①
bx2 + cx + a = 0, ②
cx2 + ax + b = 0. ③
给出a,b,c满足的条件,并求出方程①②③的解.
恰有一个公共解。
2
解:设三个方程的公共解为x0,则x0同时满足三个方程:
ax02 + bx0 + c = 0, ①
bx02 + cx0 + a = 0, ②
cx02 + ax0 + b = 0. ③
步骤 1:设公共解,列方程
把三个方程左右两边分别相加:
(ax02 +bx0 +c) + (bx02 +cx0 +a) + (cx02 +ax0 +b) = 0.
整理得:(a+b+c)x02 + (a+b+c)x0 + (a+b+c) = 0.
提取公因式:(a+b+c)(x02 + x0 + 1) = 0 .
对于x02 + x0 + 1,判别式 Δ= 12 − 4 = −3 < 0,
所以对任意实数x0,x02 + x0 + 1 > 0,不可能为0.
步骤 2:三式相加,推导条件
因此只能是 a+b+c = 0,这就是a,b,c满足的条件.
步骤 3:求公共解x0
已知a+b+c = 0,即c =−a−b,代入方程①:
ax02 + bx0 −a −b = 0,
因式分解:a(x02−1)+b(x0 − 1) = 0 ,
(x0−1)[a(x0+1)+b] = 0 .
所以有两种情况:
❶ 1 = 0,即x0 = 1
❷ a(x0+1)+b = 0
把 x0 = 1 代入方程 ①②③ 验证:
a · 12 + b · 1 + c = a + b + c = 0,
b· 12 + c · 1 + a = a + b + c = 0,
c· 12 + a · 1 + b = a + b + c = 0.
所以公共解为 x = 1 .
步骤 4:求每个方程的全部解
已知a+b+c = 0,即c =−a−b,代入方程①:
ax2 + bx −a −b = 0,
因式分解:(x−1)(ax + a + b) = 0 .
解得:x1 = 1 ,x2 = − = .
同理,方程②的解为:x1 = 1 ,x2 = .
同理,方程③的解为:x1 = 1 ,x2 = .
最终结论:
a,b,c 满足的条件:a+b+c = 0
三个方程的公共解:x = 1
各方程的全部解:
ax2 + bx + c = 0, ①
bx2 + cx + a = 0, ②
cx2 + ax + b = 0. ③
x1 = 1 ,x2 =
x1 = 1 ,x2 =
x1 = 1 ,x2 =
活动2:神奇的线段分割
李明,我们来做个智力游戏吧,你能把任意一条线段分成两两不等的三条线段,使其中最长的线段等于另外两条线段的和吗?
这简单,你来试试这个,还是把一条线段分成两两不等的三条线段,如果三条线段的长度分别为a,b,c,且a>b>c,你能找到合适的a,b,c,使a=b+c和 + = 同时成立吗?
这可能吗?
当然,不过要费一番脑筋.
现在,你来试一试解决王芳和李明提出的问题,并用直尺和圆规作出李明提出的问题中线段的两个分点.
训练提升
复习巩固
1.将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:
(1) 4x2 + 5x = 81
解:方程一般形式为:4x2+5x-81= 0.
其中二次项系数为4,
一次项系数为5,
常数项为-81.
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(2) x(x + ) = 0;
解:方程一般形式为:x2 + x = 0.
其中二次项系数为1,
一次项系数为,
常数项为0.
(3) (2x-3)(x-1)=0.
解:方程一般形式为:2x2 -5x + 3 = 0.
其中二次项系数为2,
一次项系数为,
常数项为3.
(4) (3x-2)(x +1)=x(2x +1).
解:方程一般形式为:x2 -2 = 0.
其中二次项系数为1,
一次项系数为,
常数项为-2.
2.根据下列问题,列出一元二次方程,并将所列方程化成一元二次方程的一般形式:
(1)一个圆的面积是2π ,求半径r;
解:设这个圆的半径为r .
由圆的面积公式,得πr2 = 2π,
所以r2 = 2,即r2-2 = 0.
(2)一个直角三角形的两条直角边相差3,面积为9,求较长的直角边的长x.
解:设这个直角三角形较长的直角边为x,
则另一条直角边为(x-3).
根据题意,得x(x-3)=9,
整理,得x2-3x-18=0.
(3)一个直角三角形的一条直角边长是另一条直角边长的2倍,斜边长为5,求较短直角边的长.
解:设直角三角形的较短直角边长为x,
则较长直角边长为2x .
根据题意,得 = ,
整理,得5x2-25 = 0.
3. 下列哪些数是方程x2+x-12=0的根?
- 4,- 3 ,- 2, - 1, 0,1,2,3,4.
把每个数代入方程x2+x-12=0,左边计算结果等于 0 就是根.
综合运用
4. 南宋数学家杨辉所著《田亩比类乘除捷法》中记载了这样一个问题:
直田积(矩形面积)八百六十四步,只云阔不及长一十二步(宽比长少一十二步),问阔及长各几步.
根据此问题列方程,并将所列方程化成一元二次方程的一般形式.
解:设矩形的宽为x步,
则长为 (x + 12) 步 .
根据题意,得 (x + 12) = 864,
整理,得x2 + 12x -864 = 0.
拓广探索
5.如果2是方程c=0的一个根,求解如下问题:
(l)常数c是多少?
解:因为 2 是方程 c = 0的根,
把 x=2 代入方程,
得,c = 4
(2)此方程是否有其他根?如果有,求出这个根.
有其他根
解:由 (1) 得:c = 4,
所以原方程为-4 = 0
解得:x1 =2,x2 =-2
所以此方程另一个根是-2 .
作业布置
完成对应课时练习.
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