内容正文:
21.2 一元二次方程的解法
学习目标
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
直接开平方法
因式分解法
配方法
公式法
一元二次方程根的判别式
一元二次方程的根与系数的关系
学习目标
知识点
直接开平方法
知1-讲
1
1. 直接开平方法 对于形如x2=a(a≥0) 的方程,根据平方根的定义,得x=±,通常表示成x1=,x2=- (一元二次方程的两个根通常表示为x1,x2).这种解一元二次方程的方法叫做直接开平方法.
感悟新知
知1-讲
2. 可用直接开平方法求解的几种基本形式
(1)x2=a(a≥0),可转化为x=±.
(2)(x+a)2=b(b≥0),可转化为x+a=±.
(3)(ax+b)2=c(c≥0),可转化为ax+b=±.
(4)(ax+b)2=(cx+d)2,可转化为ax+b=±(cx+d).
感悟新知
知1-讲
特别警示
直接开平方法利用的是平方根的意义,所以要注意两点:
1. 不要只取正的平方根而遗漏负的平方根;
2. 只有非负数才有平方根,所以用直接开平方法解方程的前提是x2=p中p ≥ 0.
感悟新知
知1-练
例 1
用直接开平方法解下列方程:
(1)9x2-81=0;(2)2(x-3)2-50=0.
解题秘方:先把方程化为x2=a的形式,再利用直接开平方法求解.
感悟新知
知1-练
(1)9x2-81=0;
解:移项,得9x2=81. 方程两边都除以9,得 x2=9.
直接开平方,得 x=±3. 即x1=3,x2=-3 .
将方程变成左边是完全平方,右边是非负数的形式(如果方程右边是负数,那么这个方程无实数根).
感悟新知
知1-练
(2)2(x-3)2-50=0.
解:移项,得 2(x-3)2=50.
方程两边都除以2,得(x-3)2=25 .
直接开平方,得 x-3=±5. 即x1=8,x2=-2 .
把x-3看成一个整体,求平方根 .
感悟新知
知1-练
1-1. 用直接开平方法解下列一元二次方程,其中无实数根的方程为( )
A. x2-1=0 B. x2=0
C. x2+4=0 D. -x2+3=0
C
感悟新知
知1-练
1-2. 若关于x的代数式2x2+2与2x2-10互为相反数,则x的值为( )
A. -2 B. ±2
C. D. ±
D
感悟新知
知2-讲
知识点
因式分解法
2
1. 因式分解法 利用因式分解,将方程化为两个一次式的乘积等于0的形式,则这两个一次式至少有一个等于0,从而得到两个一元一次方程,分别求解后得到原一元二次方程的根,这种解一元二次方程的方法叫做因式分 解法.
感悟新知
知2-讲
2. 用因式分解法解一元二次方程的一般步骤
(1)整理方程,使其右边为0;
(2)将方程左边分解为两个一次式的乘积;
(3)令两个一次式分别为0,得到两个一元一次方程;
(4)分别解这两个一元一次方程,它们的解就是原方程 的解.
感悟新知
知2-讲
知识储备
1. 常用的因式分解的方法:(1)提公因式法;(2)公式法;(3)x2+(a+b)x+ab=(x+a)(x+b).
2. 用因式分解法解一元二次方程的依据:
若两个因式的积等于0,则这两个因式中至少有一个等于0,即“ 若 ab=0,则a=0或b=0” .
感悟新知
知2-练
用因式分解法解下列方程 .
(1) 3x2-18x=-27;
(2)(x-5)(x-6)=x-5;
(3)[一题多解]4(x-3)2-25(x-2)2=0;
例 2
解题秘方:按方程的特点选择恰当的因式分解的方法 .
感悟新知
知2-练
解:移项,得3x2-18x+27=0.
方程左边分解因式,得3(x-3)2=0,
所以x1=x2=3.
(1) 3x2-18x=-27;
感悟新知
知2-练
解:移项,得(x-5)(x-6)-(x-5)= 0.
方程左边分解因式,得(x-5)(x-7)=0.
所以x-5=0 或 x-7=0.
得 x1=5,x2=7.
(2)(x-5)(x-6)=x-5;
方程的两边不能同时除以x-5,这样会使方程丢一根 .
感悟新知
知2-练
解:(方法一)原方程可化为[2(x-3)]2-[5(x-2)]2=0.
方程左边分解因式,得[2(x-3)+5(x-2)][2(x-3)-
5(x-2)]=0,即(7x-16)(-3x+4)=0.
所以7x-16 =0或-3x+4=0.
得 x1=,x2=.
(3)4(x-3)2-25(x-2)2=0;
感悟新知
知2-练
(方法二)移项,得4(x-3)2=25(x-2)2.
方程两边开平方,得2(x-3)=±5(x-2),
即2(x-3)=5(x-2)或2(x-3)=-5(x-2),
得x1=,x2=.
感悟新知
知2-练
2-1. 用因式分解法解下列方程:
(1)x2-7x=0;
(2)x(x-3)=5x;
解:方程左边分解因式,得x(x-7)=0.
∴x=0或x-7=0,得x1=0,x2=7.
移项,得x(x-3)-5x=0.
方程左边分解因式,得x(x-8)=0.
∴x=0或x-8=0,得x1=0,x2=8.
感悟新知
知2-练
(3)4x2-20x+25=0;
(4)(x+1)2-4=0;
解:方程左边分解因式,得(2x-5)2=0.
∴x1=x2=.
方程左边分解因式,得(x+1+2)(x+1-2)=0,
即(x+3)(x-1)=0.
∴x+3=0或x-1=0,得x1=-3,x2=1.
感悟新知
知2-练
(5)(x+1)(x+2)=2x+4.
解:由(x+1)(x+2)=2x+4,
得(x+1)(x+2)=2(x+2),
移项,得(x+1)(x+2)-2(x+2)=0,
方程左边分解因式,得(x+2)(x+1-2)=0,
即(x+2)(x-1)=0,
∴x+2=0或x-1=0,得x1=-2,x2=1.
感悟新知
知识点
配方法
知3-讲
3
1. 定义 通过方程的简单变形,将左边配成一个含有未知数的完全平方式,右边是一个非负常数,从而可以直接开平方求解,这种解一元二次方程的方法叫做配方法.
感悟新知
知3-讲
2. 用配方法解一元二次方程的一般步骤
一般步骤 方法 示例(2x2-7x+3=0)
一移 移项 将常数项移到等号右边,含未知数的项移到等号左边 2x2-7x=-3
二化 二次项系数化为1 左、右两边都除以二次项系数 x2-x=-
感悟新知
知3-讲
一般步骤 方法 示例(2x2-7x+3=0)
三配 配方 左、右两边都加上
一次项系数的绝对
值的一半的平方 x2-x+()2=-+
()2,即(x-)2=l
四开 开平方 利用平方根的定义
直接开平方 x-=±
五解 解两个一元一次方程 移项、合并同类项 x1=3,x2=
感悟新知
知3-讲
特别解读
配方的依据是完全平方公式a2±2ab+b2=(a±b)2,其实质是将a看成未知数,b看成常数,则b2即是一次项系数一半的平方.
感悟新知
知3-讲
特别提醒
一元二次方程的配方与二次三项式的配方的区别:
一元二次方程的配方是方程的两边都除以二次项系数 a,而二次三项式的配方是提取二次项系数a,要注意区分.
感悟新知
知3-练
例 3
用配方法解一元二次方程:
(1)x2+4x+3=0;(2)x2-x-=0;
(3)2x2-4x-1=0;(4)(1+x)2+2(1+x)-3=0.
解题秘方:先将方程配方化为(x+n)2=p的形式,再用直接开平方法求解.
感悟新知
知3-练
(1)x2+4x+3=0;
解:移项,得x2+4x=-3 .
配方,得x2+4x+22=-3+22,即(x+2)2=1.
直接开平方,得x+2=±1.
所以x1=-1,x2=-3 .
感悟新知
知3-练
(2)x2-x-=0;
解:移项,得x2-x=.
配方,得x2-x+()2=+()2,即(x-)2=1.
直接开平方,得x-=±1. 所以x1=,x2=-.
感悟新知
知3-练
(3)2x2-4x-1=0;
解:移项,得2x2-4x=1.
两边都除以2 ,得x2-2x=.
配方,得x2-2x+12=+12,即(x-1)2=.
直接开平方,得x-1=±.所以x1=1+,x2=1-.
一定要先把二次项系数化为1.
感悟新知
知3-练
(4)(1+x)2+2(1+x)-3=0.
解:移项,得(1+x)2+2(1+x)=3 .
配方,得(1+x)2+2(1+x)+12=3+12,
即(1+x+1)2=4.
直接开平方,得1+x+1=±2 .
所以x1=0,x2=-4.
将1+x看成一个整体进行配方,可达到简化效果 .
感悟新知
知3-练
3-1. 用配方法解一元二次方程3x2+6x-1=0时,将它化为(x+a)2=b的形式,则a+b的值为( )
A. B.
C. 2 D.
B
感悟新知
知3-练
3-2. 解下列方程:
(1)x2+4x=7;
解:配方,得x2+4x+22=7+22,即(x+2)2=11.
直接开平方,得x+2=±.
∴x1=-2+,x2=-2-.
感悟新知
(2)3x2-6x-2=0;
知3-练
解:移项,得3x2-6x=2.
两边都除以3,得x2-2x=.
配方,得x2-2x+12=+12,即(x-1)2=.直接开平方,得x-1=±.∴x1=1+,x2=1-.
感悟新知
(3)(x-2)(x-5)+1=0.
知3-练
解:原方程整理,得x2-7x+11=0.
移项,得x2-7x=-11.
配方,得x2-7x+()2=-11+()2 ,即(x-)2=.
直接开平方,得x-=±.
∴x1=, x2=.
感悟新知
知识点
公式法
知4-讲
4
1. 公式法 一元二次方程ax2+bx+c=0的求根公式为x= (b2-4ac≥0).将一元二次方程的系数a, b,c的值,直接代入这个公式,就可以求得方程的根.这种解一元二次方程的方法叫做公式法.
感悟新知
知4-讲
2. 用公式法解一元二次方程的一般步骤
(1)把一元二次方程化成一般形式;
(2)确定公式中 a,b,c的值;
(3)求出b2-4ac的值;
(4)若b2-4ac ≥ 0,则把a,b及b2-4ac的值代入求根公式求解 .
感悟新知
知4-讲
3. 合理选择一元二次方程的解法
(1)若方程具有(mx+n)2=p(p≥0)的形式,可用直接开平方法求解;
(2)若一元二次方程一边为0,另一边易于分解成两个一次式的乘 积,可用因式分解法求解;
(3)当以上两种方法均不适用时,可选用配方法或公式法.
感悟新知
知4-讲
特别提醒
1. 公式法是解一元二次方程的通用解法(也称万能法),它适用于所有的一元二次方程,但不一定是最高效的解法.
2. 只有当方程ax2+bx+c=0中的a≠0,b2-4ac ≥0时,才能使用求根公式 .
3. 解一元二次方程的基本思路:将二次方程化为一次方程,即降次.
感悟新知
知4-练
用公式法解下列方程 .
(1)2x2-7x+4=0; (2)-3x2-5x+2=0;
(3)3x2-2x=-1.
解题秘方:按照用公式法解一元二次方程的步骤求解.
例 4
感悟新知
知4-练
(1)2x2-7x+4=0;
解:这里a=2,b=-7,c=4,
b2-4ac=(-7)2-4×2×4=17 >0 ,
∴ x==,
即x1=,x2=.
求b2-4ac的值时,若代入的字母值是负数,则需将其用括号括起来,不能漏掉“-”号 .
感悟新知
知4-练
(2)-3x2-5x+2=0.
解:这里a=-3,b=-5,c=2,
b2-4ac=(-5)2-4×(-3)×2=49>0 ,
∴ x==,即x1=-2 ,x2=.
感悟新知
知4-练
(3)3x2-2x=-1;
解:将方程化为一般形式,得3x2-2 x+1=0.
∵b2-4ac=(-2)2-4×3×1= 0,
∴ x=,
即x1=x2=.
一定要整理成一般形式后,再确定求根公式中的a,b,c.
感悟新知
知4-练
活用巧记
观察方程选解法,先看能否开平方,
再看是否能分解,左分降次右化零,
求根公式最后用,系数符号要看清.
感悟新知
知4-练
4-1. 在用公式法解方程x2+4 x=2时,b2-4ac的值是( )
A. 16 B. 4
C. 32 D. 64
D
感悟新知
4-2. 用公式法解下列方程 :
(1)y2-2y-2=0;
知4-练
感悟新知
知4-练
(2)3x2-2x=4;
感悟新知
知4-练
(3)5x2-2x+1=0.
感悟新知
知4-练
解下列方程 .
(1)4x2-64=0;(2)x2+10x-2=0;
(3)2x2-7x-6=0;
(4)x(x+3)=2x+6.
解题秘方:根据方程的特点,选择适当的方法解一元二次方程 .
例 5
感悟新知
知4-练
(1)4x2-64=0;
(2)x2+10x-2=0;
解:移项,得4x2=64.方程两边都除以4,得x2=16.
直接开平方,得x=±4,即x1=4,x2=-4.
移项,得x2+10x=2.
配方,得x2+10x+52=2+52,即(x+5)2=27.
直接开平方,得x+5=±3.
∴x1=-5+3,x2=-5-3.
感悟新知
知4-练
(3)2x2-7x-6=0;
(4)x(x+3)=2x+6.
解:这里a=2,b=-7,c=- 6,∵b2-4ac=97>0,
∴ x=. 即x1=,x2=.
方程可变形为x(x+3) -2(x+3) =0.
方程左边分解因式,得(x+3)(x-2) =0.
∴x+3=0或x-2=0,得x1=-3,x2=2.
感悟新知
知4-练
5-1. [期末·周口]用适当的方法解下列方程:
(1)x2-4x-2=0;
解:移项,得x2-4x=2.
配方,得x2-4x+22=2+22,即(x-2)2=6.
直接开平方,得x-2=±.
所以x1=2+,x2=2-.
感悟新知
知4-练
(2)(x-2)2=2x-4;
解:移项,得(x-2)2-2x+4=0,
即(x-2)2-2(x-2)=0.
方程左边分解因式,得(x-2)(x-4)=0.
所以x-2=0或x-4=0,得x1=2,x2=4.
感悟新知
知4-练
(3)x2-3x-2=0;
解:这里a=1, b=-3, c=-2,
因为b2-4ac=(-3)2-4×1×(-2)=17>0,
所以x==,
即x1=, x2=.
感悟新知
知4-练
(4)(x+3)2-16=0.
解:移项,得(x+3)2=16.
直接开平方,得x+3=±4.
所以x1=1, x2=-7.
感悟新知
知识点
一元二次方程根的判别式
知5-讲
5
1. 一元二次方程根的判别式 式子b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的判别式,通常用符号“Δ”来表示,即Δ=b2-4ac.
希腊字母,读作delta.
感悟新知
知5-讲
2. 一元二次方程根的情况与根的判别式的关系
(1)Δ>0方程ax2+bx+c=0(a ≠ 0)有两个不等的实数根.
(2)Δ=0方程ax2+bx+c=0(a ≠ 0)有两个相等的实数根.
(3)Δ<0方程ax2+bx+c=0(a ≠ 0)没有实数根.
感悟新知
知5-讲
特别提醒
确定根的判别式时,需先将方程化为一般形式,确定a,b,c后再计算;使用一元二次方程根的判别式的前提是二次项系数不为0.
感悟新知
知5-练
不解方程,判断下列关于x的方程的根的 情况:
(1)x2+2=2x;(2)3x2-2x=-9;
(3)x2-2(k+1)x-k2+2k-1=0.
解题秘方: 先计算根的判别式的值, 再根据其正负性判断根的情况.
例 6
感悟新知
知5-练
解:(1) 原方程可化为x2-2x+2=0,
∵Δ=(-2)2-4×1×2=0,
∴方程有两个相等的实数根.
(2)原方程可化为3x2-2x+9=0,
∵Δ=(-2)2-4×3×9=-104<0,∴方程没有实数根.
先化为一般形式.
感悟新知
知5-练
(3) Δ=[-2(k+1)]2-4×1×(-k2+2k-1)=8+8k2.
∵8k2≥0,∴8+8k2>0,即Δ>0.
∴方程有两个不相等的实数根.
感悟新知
知5-练
6-1.[中考·安徽]下列方程中,有两个不相等的实数根的是( )
A. x2+1=0 B. x2-2x+1=0
C. x2+x+1=0 D. x2+x-1=045
D
感悟新知
知5-练
若关于x的一元二次方程3x2-6x+n=0无实数根,则反比例函数y=的图象所在的象限为( )
A. 第一、二象限 B. 第一、三象限
C. 第二、四象限 D. 第三、四象限
例 7
感悟新知
知5-练
解题秘方: 先根据一元二次方程无实数根的条件求出n的取值范围,再确定反比例函数系数的符号,从而判断图象所在的象限.
解: ∵关于x的一元二次方程3x2-6x+n=0无实数根,
∴Δ=b2-4ac=36-12n<0,解得n>3.∴3-n<0.
∴反比例函数y=的图象所在的象限为第二、四象限.
答案: C
感悟新知
知5-练
7-1. [中考·上海]已知关于x的一元二次方程2x2+x-m=0 没有实数根,则m的取值范围是________.
m<-
感悟新知
知识点
一元二次方程的根与系数的关系
知6-讲
6
1. 一元二次方程的根与系数的关系
(1)设二次项系数为1的一元二次方程x2+px+q=0的两根为x1,x2,那么x1+x2=-p,x1x2=q.
(2)一元二次方程ax2+bx+c=0(a ≠ 0),当b2-4ac ≥ 0 时,方程有实数根,设这两个实数根分别为x1,x2,这两个根与系数的关系是x1+x2=-,x1x2=.
感悟新知
知6-讲
特别提醒
一元二次方程的根与系数的关系存在的前提是a ≠ 0,b2-4ac ≥ 0.
感悟新知
知6-讲
2. 与一元二次方程两根有关的代数式的常见变形
(1)x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2;
(2)(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2;
(3)+=;
(4)+=.
感悟新知
知6-讲
(5)|x1-x2|==;
(6)x1x22+x12x2=x1x2(x2+x1).
感悟新知
知6-讲
3. 拓展 以x1,x2为根的一元二次方程(未知数为x,二次项系数为1)是x2-(x1+x2)x+x1x2=0.
感悟新知
知6-练
设x1,x2是方程 4x2-7=2x2+8x的两个实数根,则 x1+x2=_______,x1x2=_______.
解题秘方:先把一元二次方程化为一般形式,再根据一元二次方程的根与系数的关系求值.
4
-
例 8
感悟新知
知6-练
解:将方程化为一般形式,得2x2-8x-7= 0.
∴ x1+x2=-=-=4,x1x2===- .
感悟新知
知6-练
8-1.[中考·河北]若一元二次方程x(x+2)-3=0 的两根之和与两根之积分别为m,n,则点(m,n)在平面直角坐标系中位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
C
感悟新知
知6-练
已知方程x2-6x+q=0有一个根为 2,求方程的另一个根和q的值 .
思路导引:
例 9
感悟新知
知6-练
解:设这个方程的另一个根为 m,
则m+2=6,2m=q,
解得 m=4,q=8.
即方程的另一个根为4,q的值为8 .
另解:把x=2代入方程,求得q=8,再解x2-6x+8=0,求得另一个根为 4.
感悟新知
知6-练
9-1.[中考·苏州]已知x1,x2是关于x的一元二次方程 x2+ 2x-m=0的两个实数根,其中x1=1,则 x2=______ .
-3
感悟新知
知6-练
已知实数x1,x2满足x1+x2=7,x1x2=12,则以x1,x2为根的一元二次方程是( )
A. x2-7x+12=0 B. x2+7x+12=0
C. x2+7x-12=0 D. x2-7x-12=0
解题秘方:以 x1,x2为根的一元二次方程(未知数为x,二次项系数为1)是x2-(x1+x2)x+x1x2=0.
例10
感悟新知
知6-练
答案:A
解:所求方程是x2-(x1+x2)x+x1x2=0,
即x2-7x+12=0.
感悟新知
知6-练
10-1. 小影与小冬一起写作业,在解一道一元二次方程 时,小影在化简过程中写错了常数项,因而得到方程的两个根是 6 和 1;小冬在化简过程中写错了一次项的系数,因而得到方程的两个根是-2和-5.则原来的方程是( )
A. x2+6x+5=0 B. x2-7x+10=0
C. x2-5x+2=0 D. x2-6x-10=0
B
感悟新知
一元二次方程的解法
解一元二次方程
直接开平方法
转化
配方法
公式法
因式分解法
根的判别式
根与系数的关系
课堂小结
解:这里a=1,b=-2,c=-2,
∵b2-4ac=(-2)2-4×1×(-2)=12>0,
∴y==1±,
即y1=1+,y2=1-.
解:将方程化为一般形式,得3x2-2x-4=0.
∵b2-4ac=(-2)2-4×3×(-4)=52>0,
∴x==,即x1=,x2=.
解:这里a=5,b=-2,c=1,
∵b2-4ac=(-2)2-4×5×1=0,
∴x=,即x1=x2=.
$