内容正文:
华师版 九年级 数学(上)
第21章 一元二次方程
21.2 一元二次方程的解法
21.2.2 配方法
1
情景导入
1.解下列方程:
(1)2x2=8 ;
(2)(x+3)2-25=0;
(3)9x2+6x+1=4.
解一解!
解:(1)x1=2, x2=−2.
(2)x1=2, x2=−8.
(3)x1= , x2=−1.
2.你能解x2+6x+4=0这个方程吗?
你会将它变成(x+m)2=n(n为非负数)的形式吗?
试试看.
如果是方程2x2+1=3x呢?
知识模块一 用配方法解二次项系数为1的一元二次方程
自学互研
例4 解方程:x2 + 2x = 5.
要用直接开平方法求解,首先希望能将方程化为
( )2 = a
的形式,那么,怎么实现呢?
思 考
回想两数和的平方公式,有
a2 + 2ab + b2
= (a + b)2.
为此,通常设法在方程两边都加上一个适当的数,使左边配成一个含有未知数的完全平方式(右边是一个常数).
解 原方程两边都加上 1 ,得
x2 + 2x + 1 = 6.
即 (x + 1)2 = 6.
直接开平方,得
x + 1 =± .
所以 x =-1±
即 x1 =-1+ ,x2 =-1- .
概括
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配方法.
自
探
主
究
模仿教材P26例4内容,并模仿解方程x2-8x+1=0.
解 移项,得 x2 -8x = - 1.
配方,两边加上一次项系数一半的平方,得
x2 -8x+16 = - 1 +16.
所以 (x - 42) =15
直接开平方,得x - 4 =± .
所以 x = 4 ±
即 x1 = 4 + ,x2 = 4 - .
用配方法解一元二次方程有哪些步骤?
(1)移项:把常数项移到方程的右边;
(2)配方:方程两边都加上一次项系数一半的平方;
(3)开方:根据平方根的意义,方程两边开平方;
(4)求解:解一元一次方程;
(5)写解:写出原方程的解.
例5 用配方法解方程:
(1)x2 – 4x + 1 = 0;
(2)4x2 – 12x – 1 = 0
解 (1)原方程可化为
x2 – 4x = – 1.
直接开平方,得
x-2=±.
配方(两边同时加上 4),得
x2 – 2·x·2 + 22 = – 1 + 22 ,
即 (x – 2)2 = 3.
所以 x1=2+,x2=2-.
(2)移项,得 4x2 – 12x = 1.
两边同时除以 4,得x2-3x=.
配方,得 x2-2·x· ( ) +( )2=+ ( )2
即 (x - )2 =
直接开平方,得 x - ,
所以 x1=+,x2=-.
思考
题(2)中,注意到 4x2 = (2x)2 ,方程移项后可以写成
(2x)2 – 2·2x·3 = 1,
可以怎样配方?试一试,并完成解答.
(2x)2 – 2·2x·3 + 32 = 1 + 32
(2x – 3)2 = 10
直接开平方,得2x – 3=±.
所以 x1=+,x2=-.
用配方法解关于x方程:
x2 + px + q = 0(p2 – 4q ≥ 0).
试一试
解 配方,得 x2 + 2· · x +( )2=+ ( )2,
即 (x + )2 = ,
直接开平方,得 x + =±.
所以 x1= - +,x2=-.
变例:解下列方程:
(1)x2-4x+2=0; (2)x2+17=8x.
解:(1)原方程可化为x2-4x=-2.
合
探
作
究
配方(两边都加上4),得x2-2·x·2+22=-2+22,
即(x-2)2=2.
直接开平方,得x-2=±.
∴x1=2+,x2=2-.
15
(2)移项,得x2-8x=-17.
配方(两边都加上16),得
x2-2·x·4+42=-17+42,即(x-4)2=-1.
任何实数的平方都不可能为负数,
所以此方程无实数解.
知识模块二 用配方法解二次系数不为1的一元二次方程
自学互研
运用配方法解一元二次方程,一定要配成完全平方式,为了简便,在用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程时,通常是先让方程的各项除以二次项系数,即把这类方程转化为例4中的方程类型.
范例:解下列方程:
(1)2x2+1=3x; (2)3x2-6x+4=0.
解:(1)移项,得2x2-3x=-1.
合
探
作
究
两边都除以2,得x2-x=-.
配方,得x2-2·x·+( )2=-+ ( )2 ,
即 (x - )2 =.
直接开平方,得x-=±.
∴x1=,x2=1.
(2)移项,得3x2-6x=-4.
两边都除以3,得x2-2x=-.
配方,得x2-2·x·1+12=-+12,
即(x-1)2=-.
∵-<0,
∴原方程无解.
仿例:解下列方程:
(1)2x2-20x+25=0; (2)3x2+1=2x.
解:(1)移项,得2x2-20x=-25.
两边都除以2,得x2-10x=-.
配方,得x2-2·x·5+52=-+52,即(x-5)2=.
直接开平方,得x-5=±.
∴x1=5+,x2=5-.
(2)移项,得3x2-2x=-1.
两边都除以3,得x2-x=-.
配方,得x2-2·x·+ ()2 =-+ ()2 ,
即(x-)2 =0.
直接开平方,得x-=0.
∴x1=x2=.
课堂小结
用配方法解一元二次方程有哪些步骤?
(1)移项:把常数项移到方程的右边;
(2)配方:方程两边都加上一次项系数一半的平方;
(3)开方:根据平方根的意义,方程两边开平方;
(4)求解:解一元一次方程;
(5)写解:写出原方程的解.
随堂练习
1.填空,将下列方程左边的多项式配成完全平方式:
(1) x2+6x + ( )= (x+ ) 2;
(2) x2-8x + ( )= (x- ) 2;
(3) x2+x + ( )= (x + ) 2;
(4) 4x2 - 6x + ( )=4(x- ) 2 = (2x- ) 2.
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2.用配方法解下列方程:
(1) x2+8x -2= 0;
(2) x2-5x -6= 0;
(3) 3x2+x -3 = 0;
解:(1)移项,得x2+8x=2.
配方,得x2+8x + 16=2 + 16 ,
即 (x +4)2 =.
直接开平方,得x+4=± =±3.
所以 x1=- 4 + 3,x2=- 4 - 3.
(2)移项,得x2-5x=6.
配方,得x2-5x+ =6 + ,
即 (x - )2 =.
直接开平方,得x - =±.
所以 x1=6,x2=- 1.
(3)两边同时除以3,得x2+ x - 1=0.
配方,得x2 + x + =1 +,
即 (x + )2 =.
直接开平方,得x + =±.
所以 x1=,x2 = .
移项,得x2+ x = 1
$