内容正文:
25.2.1 课时2 配方法
22051
1.理解并掌握配方法的一般步骤.
2.能根据方程的结构特点熟练、灵活地运用配方法解一元二次方程.
学习目标
22051
情境:在设计人体雕像时,使雕像的腰部以上与腰部以下的身长比,等于腰部以下与全身的身长比,可以增加视觉美感. 如果某人体雕像全身长为 2 m,按照上述比例,雕像腰部以下为多长?
x
2-x
解:设雕像下部高x m.
x2+2x-4=0.
A
B
D
如何解这个方程呢?
情境导入
22051
观察 等式左边的常数项和一次项系数有什么关系?对于形如 x2 + ax的式子,如何配成完全平方式?
(1) x2 + 2 x+___= ( )2; (2) x2 + 8 x + ___ = ( x + ____ )2.
1 2
4 2
4
x+1
一半
一半
通过观察可以发现,对于二次项系数为 1 的单字母二次三项式,将常数项配成一次项系数一半的平方时,可得完全平方式.
对于形如 x2 + ax的式子,不妨猜测: .
x2 + ax + ( )2 = ( x + )2
新知讲解
22051
x2 + 6x = - 4
x2+6x+9=-4+9
( x+3)2=5
降次(直接开平方法)
解:
x2+6x+4=0
移项
两边加9
二次项系数是1
即 使左边配成
x2+2bx+b2的形式
左边写成完全平方形式
配一次项系数一半的平方
x+3=
x+3= ,或 x+3=
解一次方程
可以验证,-3± 是方程x2+6x+4 =0的两个根.
探究 尝试用你发现的规律解方程x2+6x+4 =0.
新知讲解
22051
通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫做配方法.
基本思路:将一般式 ax²+bx+c=0 (a≠0) 转化为(x+n)2 = p 的形式,再通过直接开平方法(降次),转化为一元一次方程求解.
核心思想:配方是为了降次,把一个一元二次方程转化成两个一元一次方程.
归纳小结
22051
解决导入:能否将x2+2x-4=0变形成为(x+n)2=p的形式?
解: 移项可得:x2+2x=4,
等式左右两边+1: x2+2x+1=4+1,
配成完全平方形式: (x+1)2=5,
根据平方根的意义降次: x+1=±,
解得x1=-1, x2=-1.
新知讲解
22051
配方法解一元二次方程的步骤:
一移,化成一般式,把常数项移到等号右边;
二化,二次项系数化为1(等式两边同时除以二次项系数);
三配,等式两边同时加上一次项系数一半的平方;
四写,方程写成(x+n)2=p的形式;
五开,将等式两边直接开平方;
六解,解一元一次方程;
七定,写出原方程的根.
注意:移项要改变符号
注意:p≥0,才有根.
归纳小结
22051
(1) x2-8x+1=0
解:移项,得
x2-8x=-1,
由此可得
配方,得
x2-8x+( 4 )2=-1+42,
( x-4)2=15
即
分析:方程的二次项系数为1,直接运用配方法.
例1 解下列方程:
例题讲解
22051
分析:先把方程化为2x2 - 3x + 1= 0.它的二次项系数为2,为了便于配方,需将二次项系数化为1,为此方程两边都除以2.
解:移项,得
2x2-3x=-1,
二次项系数化为1,得
配方,得
由此可得
(2) 2x2+1=3x
例1 解下列方程:
例题讲解
22051
分析:与(2)类似,将二次项系数化为1后再配方.
解:移项,得
二次项系数化为1,得
配方,得
因为实数的平方不会是负数,所以 x 取任何实数时,(x-1)2都是非负数,上式都不成立,即原方程无实数根.
(3) 3x2-6x+4=0
例1 解下列方程:
例题讲解
22051
思考 将一元二次方程通过配方法转化成(x+n)2 = p 形式后,它的根和 p 有什么关系?
一般地,如果一个一元二次方程通过配方转化成
(x+n)²=p
的形式,那么就有:
(1)当p>0时,方程有两个不等的实数根:
(2)当p=0时,方程有两个相等的实数根:
(3)当p<0时,因为对任意实数x,都有(x+n)2≥0,所以方程无实数根.
新知讲解
22051
例2 试用配方法说明:不论k取何实数,多项式k2-4k+5的值必定大于零.
解:k2-4k+5=k2-4k+4+1
=(k-2)2+1
因为(k-2)2≥0,所以(k-2)2+1≥1.
所以k2-4k+5的值必定大于零.
例题讲解
22051
13
应用配方法求最值:
(1) 2x2 - 4x+5的最小值; (2) -3x2 + 6x -7的最大值.
解:原式 = 2(x2 - 2x) +5
= 2(x2 - 2x + 1 ) -2 + 5
= 2(x - 1)2 +3
当x =1时,有最小值3.
解:原式= -3(x2 - 2x) - 7
= -3(x2 - 2x + 1 )+3 - 7
= -3(x - 1)2 - 4
当x =1时,有最大值-4.
小试牛刀
22051
一移,化成一般式,把常数项移到等号右边;
二化,二次项系数化为1;
三配,等式两边同时加上一次项系数一半的平方;
四写,方程写成(x+n)2=p的形式;
五开,将等式两边直接开平方;
六解,解一元一次方程;
七定,写出原方程的根.
配方法
通过配成完全平方形式解一元二次方程的方法.
步骤
定义
课堂小结
22051
一元二次方程(x+6)2=16可转化为两个一元一次方程,其中一个一元一次方程是x+6=4,则另一个一元一次方程是( )
A. x-6=-4 B. x-6=4 C. x+6=4 D. x+6=-4
2.方程3x2+9=0的根为( )
A. 3 B. -3 C. ±3 D. 无实数根
D
D
当堂检测
基础
22051
3.用配方法解下列方程.
(1)x2+10x+9=0; (2)x2+4x-9=2x-11;
解:移项,x2+10x=-9
配方,x2+10x+25=16
(x+5) 2=16
x+5=±4
方程的两个根为x1=-1,x2=-9
解:移项,x2+2x=-2
配方,x2+2x+1=-1
(x+1)2=-1
方程没有实数根.
当堂检测
基础
22051
4.试证明:无论a为何实数,关于x的方程(a2-8a+17)x2+2ax+1=0都是一元二次方程.
证明:∵a2-8a+17=(a-4)2+1>0,
∴无论a为何实数,该方程都是一元二次方程.
当堂检测
提升
22051
$