内容正文:
第二十五章 一元二次方程
25.2.2 公式法
目
录
1. 学习目标
4. 知识点1 一元二次方程根的判别式
6. 课堂小结
7. 当堂小练
CONTENTS
9. 拓展与延伸
3. 新课导入
2. 知识回顾
5. 知识点2 公式法解一元二次方程
8. 对接中考
1. 了解一元二次方程求根公式的推导过程.
2. 能运用根的判别式判断方程根的情况,能熟练地运用公式法解一元二次方程.
学习目标
知识回顾
用配方法解一元二次方程的一般步骤
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;
二化(二次项系数化为 1):左、右两边同时除以二次项系数;
三配(配方):左、右两边同时加上一次项系数一半的平方;
四开(开平方):利用平方根的意义直接开平方;
五解(解两个一元一次方程):移项、合并同类项.
新课导入
我们已经会用配方法解像 x2−6x+5=0、2x2+4x−6=0 这样的一元二次方程了,任何一个一元二次方程都可以化成一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),能否用配方法得出它的解呢?
新课讲解
知识点1 一元二次方程根的判别式
探究
任何一个一元二次方程都可以化成一般形式ax2+bx+c=0(a≠0).
能否用配方法得出它的解呢?
解:移项,得ax2+bx=-c.
二次项系数化为1,得.
配方,得
即.
这里可以直接开平方吗?为什么?
新课讲解
因为a≠0,所以4a2>0.式子b2-4ac的值有以下三种情况:
方程有两个不相等的实数根.
(1)
>0
>0
,
这里用到了
这里用到了 ,与前面的±运算后,结果还是±.
新课讲解
方程有两个相等的实数根.
(2)
=0
0
因为a≠0,所以4a2>0. 式子b2-4ac的值有以下三种情况:
方程无实数根.
(3)
<0
0
新课讲解
一元二次方程根的判别式
式子可以判别一元二次方程的根的情况,因此把它叫作一元二次方程()的根的判别式,通常用希腊字母“”表示,即.
一元二次方程根的情况与根的判别式之间的关系
对于方程() ,
(1) 方程有两个不等的实数根;
(2) 方程有两个相等的实数根;
(3) 方程没有实数根 .
新课讲解
例
1. 不解方程,判断下列一元二次方程根的情况.
(1) 2x2-3x-=0; (2) 16x2-24x+9=0.
解:(1) ∵ a=2,b=-3,c=-,
∴ Δ=b2-4ac
=(-3)2-4×2×(﹣)
=21>0.
∴ 方程有两个不相等的实数根.
(2) ∵ a=16,b=-24,c=9
∴Δ=b2-4ac
=(-24)2-4×16×9
=0.
∴ 方程有两个相等的实数根.
新课讲解
利用判别式判断方程根的情况的一般步骤:
一化:化一般式,确保二次项系数为正;
二找:找a,b,c,确定其值,注意带前面的符号;
三算:算b24ac的值,判断符号;
四判:判断方程根的情况.
归纳
新课讲解
例
2. 关于 x 的一元二次方程( m - 2)x2+2x+1=0 有实数根,则 m 的取值范围是( )
A. m ≤ 3 B. m<3 C. m<3 且 m ≠ 2 D. m ≤ 3 且 m ≠ 2
解:因为方程为一元二次方程,所以m-2 ≠ 0,即m≠ 2.
因为一元二次方程有实数根,
所以Δ ≥ 0,即4-4(m-2) ≥ 0,
解得m≤ 3.故m≤ 3 且m≠ 2.
D
新课讲解
练一练
1. 利用一元二次方程根的判别式判断下列方程的根的情况:
(1) ; (2) .
解:(1) 方程化为 ,
∵ ,, ,
,
方程无实数根.
(2) 方程化为 ,
∵ ,, ,
,
方程有两个相等的实数根.
新课讲解
练一练
2. 若关于的一元二次方程 有两个相等的实数根,则实数 的值为 ( )
A. −4 B. −1 C. 1 D. 4
解: 关于的一元二次方程 有两个相等的实数根,
且,
且,
.
C
新课讲解
练一练
【变式】若关于 x 的方程 kx2−4x+2=0有实数根,则 k 的取值范围为 .
解:分两种情况讨论:
(1) 若方程为一元一次方程,则k=0,
方程化为−4x+2=0.
解得
(2) 若方程为一元二次方程,则k≠0且Δ≥0,
即 (-4)2-4·k×2≥0且k≠0,
解得 k≤2且 k≠0,
综上所述,k的取值范围为 k≤2.
k≤2
新课讲解
知识点2 公式法解一元二次方程
求根公式
当时,方程()的实数根可写为x
的形式,这个式子叫作一元二次方程()的求根公式.
公式法
解一个具体的一元二次方程时,把各系数代入求根公式,可以直接得出方程的根,这种解一元二次方程的方法叫作公式法.
应用求根公式的前提
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 .
新课讲解
例
3. 用公式法解方程:(1) x2-4x-7=0;
解:(1)a=1,b=-4,c=-7.
Δ=b2-4ac=(-4)2-4×1×(-7)=44>0,
故方程有两个不相等的实数根
即.
1.确定系数
2.计算 Δ
3.代入
4.定根
注意符号
提示:方程必须要转化成一般形式才能确定系数
新课讲解
例
3. 用公式法解方程:(2) 2x2−+1=0; (3) x2+17=8x.
解:(2) a=2,b=,c=1.
Δ=b2-4ac=-4×2×1=0.
故方程有两个相等的实数根,
即
(3)原方程化为x2-8x+17=0.
a=1,b=-8,c=17.
Δ=b2-4ac=(-8)2-4×1×17=-4<0.
故方程无实数根.
当∆<0时,直接下结论无实根.
新课讲解
用公式法解一元二次方程的步骤
一化:将一元二次方程化为一般形式() ;
二定:确定a,b,c 的值,不要漏掉符号;
三算:计算,确定方程根的情况;
四求:若Δ ≥ 0,则利用求根公式求解;若Δ <0,则方程无实数根.
归纳
新课讲解
例
4. 已知 α 是一元二次方程 x2-x-1=0 较大的根,则下列对 α 的值估计正确的是 ( )
A.2<α<3 B. 1.5<α<2
C. 1<α<1.5 D. 0<α<1
B
解:解方程 x2-x-1=0,得x1= ,x2= ,
即 α = ,
因为2<<3,所以3<1+<4,
所以<<2,即1.5<α<2.
新课讲解
练一练
A
A. B.
C. D.
1. 下列一元二次方程中,根是 的方程是 ( )
新课讲解
练一练
2. 小明在解方程 时出现了错误,解答过程如下:
,, ,(第一步)
,(第二步)
,(第三步)
, .(第四步)
(1) 小明的解答过程是从第____步开始出错的,其错误原因是______________
____________________________;
(2) 写出正确的解答过程.
一
确定,,的
解:将原方程化为一般形式为 .
,, , ,
方程有两个不相等的实数根, ,, .
值时没有将方程化为一般形式
新课讲解
练一练
3. 若 是一元二次方程的根,则 ( )
A. B. 4 C. 2 D. 0
D
课堂小结
公式法解一元二次方程
根的判别式
步骤
一元二次方程 ax2+bx+c=0 的根的判别式△=b2-4ac,求根公式 x (b2-4ac≥0)
一化:把一元二次方程化为一般形式ax2+bx+c=0 .
二定:确定a,b,c的值,不要漏掉符号.
三算:计算 △=b2-4ac 确定方程根的情况.
四求:当△>0 时,方程有两个不相等的实数根;
当△=0 时,方程有两个相等的实数根;
当△<0 时,方程无实数根.
当堂小练
1. 用公式法解下列方程:
(1) ;
(2) ;
(3) .
解:(1) 整理方程得 ,
,, ,
,
,
即, .
(2) 整理方程得 ,
,, ,
,
,
即, .
(3) 整理方程得 ,
,, ,
,
,
即, .
当堂小练
2. 关于x 的一元二次方程x2+mx - 8=0 的 根的情况是 ( )
A. 有两个不相等的实数根
B. 有两个相等的实数根
C. 只有一个实数根
D. 没有实数根
A
当堂小练
3. 关于的方程 根的情况为 ( )
A. 有两个相等的实数根
B. 有两个不相等的实数根
C. 无实数根
D. 只有一个实数根
C
当堂小练
4. 已知关于的一元二次方程,若 的两边,的长是这个方程的两个实数根,第三边 的长为5,当是等腰三角形时, 的值为 ( )
A. 3或4 B. 4或5 C. 5 D. 4
B
当堂小练
5. 已知关于的一元二次方程 .
(1) 试判断方程的根的情况;
(2) 若该方程有一根大于0且小于1,求 的取值范围.
解:(1) ,,,
,
此方程总有两个实数根.
(2) 由(1) 得,,即, .
此方程有一根大于0且小于1,
,
.
当堂小练
6. 我们规定:对于任意实数,,, ,有 ,其中等式右边是通常的乘法和减法运算,如: .
(1) 求 的值;
(2) 已知关于的方程 有两个实数根,求 的取值范围.
解:(1) .
(2) 根据题意,得 ,
整理得 .
关于的方程 有两个实数根,
,且,解得且 .
对接中考
1. 若关于 的一元二次方程有实数根,则实数 的取值范围是 ( )
A. B.
C. 且 D. 且
解: 关于的一元二次方程 有实数根,
,且 ,
解得且 .
C
对接中考
2. 对于实数,定义运算“ ”为 .例如:,则关于的方程 的根的情况,下列说法正确的是 ( )
A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 没有实数根 D. 无法确定
解:,
,
,
,
关于 的方程 有两个不相等的实数根.
A
拓展与延伸
1. 已知关于 的一元二次方程,设方程的两个实数根分别为, (其中),若是关于的函数,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
解:由求根公式,得,
或.
,,
, ,
,解得,
.
B
拓展与延伸
2. 已知关于 的一元二次方程,其中,,分别为 三边的长.
(1) 如果是方程的根,试判断 的形状,并说明理由;
(2) 如果方程有两个相等的实数根,试判断 的形状,并说明理由.
解:(1) 是等腰三角形.理由如下:
是方程的根,
,
,
,
是等腰三角形.
(2) 是直角三角形.理由如下:
方程有两个相等的实数根,
,
,
,
是直角三角形.
$