内容正文:
华师版 九年级 数学(上)
第21章 一元二次方程
小结与复习
1
实验问题
直接开平方法
公式法
因式分解法
配方
平方根
一元二次方程
一元二次方程的解法
一元二次方程的根
根的判别式
根与系数的关系
一元二次方程
分析数量关系
知识结构
2
1.一元二次方程的解法
方法名称 理论根据 使用方程的形式
直接开平方法
配方法
公式法
因式分解法
平方根的定义
完全平方公式
配方法
两个因式的积等于0,那么这两个因式至少有一个等于0
x2 = p 或 (mx + n)2 = p(p ≥ 0)
所有的一元二次方程
所有的一元二次方程
一边是0,另一边易于分解成两个一次因式的乘积的一元二次方程
①
②
③
优先选择
要点巩固
2. 一元二次方程根的判别式 Δ = b2 – 4ac
(1)当 Δ > 0 时,方程有两个不相等的实数根;
(2)当 Δ = 0 时,方程有两个相等的实数根;
(3)当 Δ < 0 时,方程无实数根.
在应用时,要根据根的情况限定 Δ 的取值,同时应注意二次项系数不为 0 这一条件.
3.一元二次方程 ax2 + bx + c = 0(a ≠ 0)的根与系数的关系,在应用时要注意变形. 同时要明确根与系数的关系成立的两个条件:
(1)a ≠ 0,(2)Δ ≥ 0
x1+x2=-,x1x2=.
4. 应用一元二次方程解决实际问题,要注重分析实际问题中的等量关系,列出方程,求出方程的解,同时要注意检验其是否符合题意.
知识模块一 一元二次方程的概念及其解法
自学互研
1. 形如ax2+bx+c=0(a,b,c是已知数,a≠0)的方程是一元二次方程,其中a,b,c分别叫做二次项系数、一次项系数、常数项.
典例1:若关于x的方程(a-1)x2+3ax-3=0是一元二次方程,则a的取值范围是______.
a≠1
2.一元二次方程的解法(直接开平方法、因式分解法、配方法、公式法)
典例2:解下列方程:
(1)(x+1)2-9=0; (2)(x-3)2+2x(x-3)=0;
(3)2x2-5x+2=0; (4)2x2-9x+8=0.
解:(1)移项,得(x+1)2=9.
直接开平方,得x+1=±3,
即x1=2,x2=-4.
(2)方程左边分解因式,得(x-3)(x-3+2x)=0.
∴x-3=0或x-3+2x=0,
得x1=3,x2=1.
(3)原方程可化为x2-x=-1.
配方,得x2-x+=-1+.
即( x- ) 2=.
直接开平方,得x-=±.
∴x1=,x2=2.
(4)这里a=2,b=-9,c=8.
∵b2-4ac=(-9)2-4×2×8=17>0,
∴x===,
即x1=,x2=.
11
知识模块二 一元二次方程根的判别式的应用、根与系数的关系
自学互研
典例3:已知关于x的一元二次方程x2-2x+m=0有两个不相等的实数根.
(1)求整数m的最大值;
(2)在(1)的条件下,方程的实数根是x1,x2,求代数式+-x1x2的值.
解:(1)∵一元二次方程x2-2x+m=0有两个不相等的实数根,
(2)∵m=1,
∴Δ=(-2)2-4m=8-4m>0,解得m<2.
∴整数m的最大值为1.
∴此一元二次方程为x2-2x+1=0.
∴x1+x2=2,x1x2=1.
∴ +-x1x2=(x1+x2)2-3x1x2=(2)2-3×1=8-3=5.
知识模块三 一元二次方程的实际应用
自学互研
典例4:如图,在一块长92 m、宽60 m的矩形耕地上挖三条水渠(水渠的宽都相等),水渠把耕地分成面积均为885 m2的6个矩形小块,则水渠的宽度为____m.
1
典例5:某商场将某种商品的售价从原来的每件40元经两次调价后调至32.4元.
(1)若该商场两次调价的降价率相同,求这个降价率;
(2)经调查,该商品每降价0.2元,即可多销售10件.若该商品原来每月可销售500件,那么两次调价后,每月可销售该商品多少件?
解:(1)设降价率为x.
由题意,得40(1-x)2=32.4.
解得x1=0.1=10%,x2=1.9(不符合题意,舍去).
答:这个降价率是10%.
(2)(40-32.4)÷0.2×10=380(件),
典例5:某商场将某种商品的售价从原来的每件40元经两次调价后调至32.4元.
(1)若该商场两次调价的降价率相同,求这个降价率;
(2)经调查,该商品每降价0.2元,即可多销售10件.若该商品原来每月可销售500件,那么两次调价后,每月可销售该商品多少件?
∴两次调价后,每月可销售该商品500+380=880(件).
答:两次调价后,每月可销售该商品880件.
复习题
A
组
1.解下列方程:
(1) 3x2=2x; (2)6x2-40=0;
(3) x(3x-1)=3-x; (4)y(y-2)=4-y;
(5)4x(1-x)=1; (6)(t-2)-3t2=0.
解: (1) 移项,得3x2-2x=0
因式分解法,得x (3x-2) =0
∴x =0或3x-2)=0,
∴ x1 =0或x2 = .
(2) 移项,得6x2=40,
两边同时除以6,得x2= =
∴x =± =± ,
∴ x1 =或x2 = - .
(3) 整理,得x2-1=0
因式分解法,得 (x-1) (x+1) =0
∴x -1 =0或x+1 =0,
∴ x1 =1或x2 = - 1.
(4) 整理,得y2-2y - 4=0
Δ =(-1) 2 -4×1×(- 4) =17
∴y =,
∴ y1 =或y2 = .
(5) 4x2 -4x+ 1=0
∴ 2x-1 =0,
∴ x1 =x2 = .
(2x-1) 2=0
(6) t2 -2t+3t2 =0
∴ -2t =0或t +1=0 ,
∴ t1 = 0或t2 =- 1.
-2t2 -2t=0
-2t (t +1) =0
2.已知关于x的方程x2-3x+k=0.
(1)当k取何值时,方程有两个不相等的实数根?
(2)当k取何值时,方程有两个相等的实数根?
(3)当k取何值时,方程没有实数根?
解: 这里a=1 , b=-3 , c=1,
∴Δ =(-3) 2 -4×1×k =9-4k.
∴ (1)当9-4k>0,即k<时,方程有两个不相等的实数根.
(2)当9-4k = 0,即k = 时,方程有两个相等的实数根.
(3)当9-4k < 0,即k > 时,方程没有实数根.
3.不解方程,求下列方程的两根之和与两根之积:
(1)2x2 +5x-1=0; (2) (x+2)2=2(x2+3).
解:(1) Δ =52 -4×2×(-1) =25+8=33>0,
所以x1+x2 =- x1·x2 =- .
(2) 整理,得x2 -4x +2=0.
∴Δ =(-4)2 -4×1×2 =8>0,
所以x1+x2 =4 x1·x2 =2 .
4.已知A=2x2+7x-1,B=4x+1,分别求出满足下列条件的x的值:
(1)A与B的值互为相反数;
(2)A的值比B的值大3.
解:(1) A+B=0,即2x2+7x-1+4x+1=0,
整理,得2x2+11x =0.
解得x1=0 ,x2=-.
(2) A - B=3,即2x2+7x-1 - (4x+1)=3,
整理,得2x2+3x-5=0.
解得x1=1,x2=-.
5.已知关于x的方程(2x-m)(mx+1)=(3x+1)(mx-1)有一个根是0,求它的另一个根和m的值.
解:因为x=0是方程的根,将其代人(2x-m)(mx+1)=(3x+1)(mx-1),得-m= - 1,即m=1,
所以原方程为(2x-1)(x+1)=(3x+1)(x-1) ,
整理,得x2-3x=0,
方程左边分解因式,得x(x-3)=0,
所以x1=0, x2=3,
所以方程的另一个根为3,m的值为1.
6.已知三个连续奇数的平方和是371,求这三个奇数.
解:设中间的一个奇数为a,则较小的一个奇数为a-2,较大的一个奇数为a+2,
由题意,得(a-2)2+a2+(a+2)2=371.
解得a1=11, a2=-11.
所以这三个连续奇数为9,11,13或-13,-11,-9.
7.要在某正方形广场靠墙的一边开辟一条宽为4m的绿化带,使余下部分的面积为100m2.求原正方形广场的边长.(精确到0.1m)
解:设原正方形广场的边长为x米,
由题意,得x2-4x=100,
解得x1=2+2, x2=2-2(不符合题意,舍去)
所以x=2+2≈12.2(米).
答:原正方形广场的边长约为12.2米.
8.村里准备修一条灌溉渠,其横截面是面积为1.6m2的等腰梯形,它的上底比渠深多2m,下底比渠深多0.4m.求灌溉渠横截面上、下底边的长和灌溉渠的深度.
解:设渠深为x米,则上底边的长为(x+2)米,下底边的长为(x+0.4)米,
由题意,得(x+2+x+0.4)x=1.6,
整理,得x2+1.2x-1.6=0.
解得x1=0.8, x2=-2 (不符合题意,舍去)
则x+2=2.8, x+0.4=1.2.
答:灌溉渠横截面上、下底边的长分别为2.8米、1.2米,渠深为0.8米.
9.如图,某海关缉私艇在点O处发现在正北方向30n mile (n mile单位“海里”符号)的A处有一艘可疑船只,测得它正以60kn的速度向正东方向航行,随即调整方向,以75kn的速度准备在B处拦截.问:经过多少时间能赶上?
A
B
O
北
解:设经过x小时能赶上,
则AB=60x海里,OB=75x海里, OA=30海里.
在Rt△OAB中,由勾股定理,得(60x)2+302=(75x)2.
解得x1=, x2=- (不符合题意,舍去)
答:经过小时(即40分钟)能赶上.
B
组
10.解下列方程:
(1) 4(x-2)2-(3x-1)2=0;
(2)(2x-1)2+3(2x-1)+2=0;
(3) x2+5=2x;
(4) x2-x-2=0.
解: (1) x1 =1, x2 =-3.
(2) x1 =0, x2 =-.
(3) x1 = x2 =.
(4) x1 =- , x2 =.
11.已知x=1是一元二次方程(a-2)x2+(a2-3)x- a+1=0的一个根,求a的值.
解:把x=1代入原方程,得a2-4=0,
解得a1= 2,a2=-2.
因为二次项系数不为零,即a-2≠0,
所以a=-2.
12.已知关于x的方程2x2-4x+3q=0的一个根是1-,求它的另一个根和q的值.
解:设另一个根为x,由根与系数的关系知x1+1-=-=
所以x1 =1+ .
又因为(1+)× (1-) = .
所以.
所以方程的另一个根为1+, 的值为.
13.已知关于x的方程(m-1)x2-(m-2)x-2m=0,它总是二次方程吗?试求出它的根.
解:不一定是二次方程,有以下两种情况:
当m=1时,方程是x-2=0,是一元一次方程,此时x =2;
当m≠1时,方程是一元二次方程,原方程即为[(m-1)x+m] (x-2)=0,
∴ x1 = -, x2 =2,
故当m=1时,不是二次方程,此时x=2;
当m ≠ 1时,是二次方程,方程的解是x1 = -, x2 =2.
14.已知代数式x2-5x+7,先用配方法证明,不论x取何值,这个代数式的值总是正数;再求出当x取何值时,这个代数式的值最小,最小值是多少?
解:由题意得x2-5x+7=(x- )2+,
∵ (x- )2≥0,
∴(x- )2+ ,
∴(x- )2+,
∴这个代数式的值总是正数.
设代数式的值为M,则有M=x2-5x+7,
M=(x- )2+,
∴当x =时,这个代数式的值最小为.
15.学校原有一块面积为1500m2的矩形场地,现结合环境整治,将场地的一边增加5m,另一边减少5m,结果场地的面积增加了10%.求现在场地的长和宽.
解:设现在场地的一边长为x米,由于现在场地的面积为1500×(1+10%)=1650m2,故宽为m,
根据题意有:(x-5) (+5) =1500,
化简得,x2 +25x-1650=0,
解得:x1=30, x2=-55(不符合题意,舍去).
当x=30时, =55.
答:现在场地的长为55米,宽为30米.
C
组
16.解方程:
(1)(x2-x)2 - 5(x2-x)+6=0; (2) - = 1.
解:(1)设a=x2-x,则原方程为a2-5a+6=0,
解得a=2或a=3,
当a=2时,x2-x=2,解得x1=2, x2=-1.
当a=3时,x2-x=3,解得x1=, x2=.
所以原方程的解为x1=2, x2=-1 ,x3=, x4=.
(2)设y=,则原方程为y - =1,即y2-y-2=0,
解得y1=2, y2=-1.
当y=2时,=2,2x2-x-1=0,
当y=-1时,= -1 ,x2+x+1=0,
所以原方程的解为x1=1, x2=-.
解得x1=1, x2=-
Δ =1-4 = -3<0,所以此方程无解;
17.证明:对于任何实数m,关于x的方程
(x-1)(x -2)=m2总有两个不相等的实数根.
证明:方程化为一般式为:x2-3x+2-m2=0,
∴Δ =32-4(2-m2) =4m2+1,
∵ 不论m取何值,4m2≥0,
∴Δ >0,
∴不论m取何值时,关于x的方程
(x-1)(x -2)=m2总有两个不相等的实数根.
18.设方程2x2+3x-4=0的两根为x1、x2,求下列各式的值:
(1) +; (2) + .
解: 2x2+3x-4=0,这里a=2,b=3, c=-4,
∴
(1) += =
(2) + ==
19.已知y≠0,且3x2-2xy-8y2=0,求的值.
解:∵3x2-2xy-8y2=0
∴ (3x+4y)(x-2y)=0
∴3x+4y=0或x-2y=0,
∴x=y或x=2y,
当x= y时,=;
当x=2y时,=2.
20.已知关于x的方程mx2-(2m-1)x+m-2=0.
(1)当m取何值时,方程有两个不相等的实数根?
(2)当m取何值时,方程有实数根?
解:当m=0时,原方程为一元一次方程.
当m≠0时,原方程为一元二次方程,
∴Δ =[-(2m-1)]2-4×m (m-2) =4m+1.
(1)当4m+1>0且m≠0时,即m>-时,方程有两个不相等的实数根.
(2)当4m+1≥0且m≠0或m=0时,即m ≥ -时,方程有实数根.
21.某产品每件的生产成本为50元,原定销售价为65元.经市场预测,从现在开始的第一个季度销售价将下降10%,第二个季度又将回升4%.若要使半年以后的销售总利润不变,如果你作为决策者,将采取什么措施?请将本题补充完整并解答.
解 措施1 降低产品成本
问题:求每个季度平均降低成本百分率?
设每个季度平均降低成本百分率为x.
根据题意,得65(1-10%)(1+4%)-50 (1- x)2=15.
解这个方程,得符合题意的近似解x≈4.3%.
答:每个季度平均降低成本百分率约为4.3%.
措施2 降低产品成本
问题:求半年后每件产品降低成本多少元?
设半年后每件产品成本降低x元.
根据题意,得65(1-10%)(1+4%)- (50 - x)=15.
解这个方程,得x=4.16.
答:半年后每件产品降低成本4.16元.
措施3 增加产量 问题:求每个季度产品平均增长百分率.
设每个季度产品平均增长率为x,原单位时间内产量a个.
根据题意,得65a(1-10%)(1+4%)·(1+x)2-50a(1+x) 2=15a.
解这个方程,得符合题意的近似解x≈17.6%.
答:每个季度产品平均增长率约为17.6%.
$