内容正文:
第3课时
用公式法解一元二次方程
第二章 一元二次方程
2
探究与应用
我们发现,利用配方法解一元二次方程的基本步骤是相同的.因此,如果能用配方法解一般形式的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),得到根的一般表达式,那么在解具体的一元二次方程时,就会方便简捷得多.
你能用配方法解方程ax2+bx+c=0(a≠0)吗?
探究一 一元二次方程的求根公式
问题导入
略
解一元二次方程:ax2+bx+c=0(a≠0).
方程两边都除以a,得 .
配方,得x2+x+ - + =0,
(x+ )2- =0.
移项,得 .
因为a≠0,所以4a2____0.
操作思考
x2+x+=0
()2
()2
(x+)2=
>
当b2-4ac≥0时,是一个 数,
此时两边开平方,得x+= ,
即x=____________, x=____________.
非负
±
-
公式法:对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当b2-4ac≥0时,它的根是x= .
这个式子称为一元二次方程的求根公式.用求根公式解一元二次方程的方法称为公式法.
概括新知
解方程:
(1)x2-7x-18=0;
应用一 用公式法解一元二次方程
例 1
解:(1)这里a=1,b=-7,c=-18.
∵b2-4ac=(-7)2-4×1×(-18)=121>0,
∴x=,
即x1=9,x2=-2.
(2)4x2+1=4x;
解: (2)将原方程化为一般形式,得4x2-4x+1=0.
这里a=4,b=-4,c=1.
∵b2-4ac=(-4)2-4×4×1=0,
∴x=,即x1=x2=.
(3)2x2-5=4(x+1).
解:(3)原方程整理得2x2-4x-9=0.
这里a=2,b=-4,c=-9.
∵b2-4ac=(-4)2-4×2×(-9)=88>0,
∴x=,
即x1=,x2=.
用公式法解一元二次方程的一般步骤
(1)化:把方程化为一般形式ax2+bx+c=0.
(2)定:确定a,b,c的值.
(3)算:计算b2-4ac的值,并判断其符号.
(4)代:当b2-4ac≥0时,把a,b,c的值代入求根公式x=;当b2-4ac<0时,方程无实数根.
(5)写:在b2-4ac≥0的前提下,写出方程的根.
懂 步骤
探究二 一元二次方程的根的判别式
尝试思考
(1)你能解一元二次方程x2-2x+3=0吗?你是怎么想的?
(2)对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当b2-4ac<0时,它的根的情况是怎样的?
解:(1)能解一元二次方程x2-2x+3=0.
x2-2x+3=0,求得b2-4ac<0,∴该方程无实数根.
(2)对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当b2-4ac<0时,方程没有实数根.
概括新知
1.b2-4ac与一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的关系:
当b2-4ac>0时,方程有 的实数根;
当b2-4ac=0时,方程有 的实数根;
当b2-4ac<0时,方程 实数根.
2.根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的情况可由
来判定.我们把 叫作一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,通常用希腊字母“Δ”来表示.
两个不相等
两个相等
没有
b2-4ac
b2-4ac
不解方程,判断下列方程的根的情况:
(1)2x2+3x=4;
应用二 依据根的判别式判断一元二次方程的根的情况
例 2
解: (1)2x2+3x=4.
移项,得2x2+3x-4=0.
∵Δ=9+32=41>0,
∴方程2x2+3x=4有两个不相等的实数根.
(2)ax2+bx=0(a≠0); (3)3(x2+1)-5x=0.
解:(2)ax2+bx=0(a≠0).
∵Δ=b2-4a×0=b2≥0,
∴方程ax2+bx=0(a≠0)有两个实数根.
(3)3(x2+1)-5x=0.
整理,得3x2-5x+3=0.
∵Δ=25-4×3×3=-11<0,
∴方程3(x2+1)-5x=0没有实数根.
使用根的判别式的一般步骤:①方程化为一般形式,确定a,b,c的值;②计算Δ的值,确定Δ的符号;③判断根的情况,得出结论.
懂 步骤
如图2-2-1,利用一面墙(墙的长度不限)和20 m长的篱笆围成一个矩形场地ABCD.
(1)若矩形场地的面积为48 m2,求AB的长;
应用三 应用公式法与根的判别式求解实际问题
例 3
解:(1)设AB=x m,则BC=(20-2x)m,
根据题意得x(20-2x)=48,
整理得x2-10x+24=0,
Δ=(-10)2-4×1×24=4,∴x=,
解得x1=4,x2=6.故AB的长为4 m或6 m.
图2-2-1
(2)该矩形场地的面积能否为60 m2?若能,求出AB的长;若不能,请说明理由.
解: (2)该矩形场地的面积不能为60 m2,理由如下:
假设该矩形场地的面积能为60 m2,设AB=y m,则BC=(20-2y)m,
根据题意得y(20-2y)=60,
整理得y2-10y+30=0,
∵Δ=(-10)2-4×1×30=-20<0,∴原方程没有实数根,
∴假设不成立,即该矩形场地的面积不能为60 m2.
图2-2-1
【延伸拓展】
利用根的判别式求字母的值(范围)
(1)若关于x的一元二次方程x2-4x+c=0有两个相等的实数根,则c的值是 ;
(2)关于x的一元二次方程x2-3x+a=0有两个不相等的实数根,则a的取值范围是 ;
(3)关于x的一元二次方程ax2+6x+1=0没有实数根,那么a的最小整数值是
;
(4)关于x的一元二次方程(m-2)x2+4x+2=0有实数根,则m的取值范围是
.
4
a<
10
m≤4且m≠2
利用根的判别式求字母的值(范围),应先将方程化为一般形式,并求出Δ=b2-4ac;再根据所给的方程根的情况列出不等式或方程;然后解之即可.但一定要注意b2-4ac的使用前提:“方程必须是一
元二次方程”.
理 思路
课堂小结与检测
| 认知逻辑 |
1.如果一元二次方程x2+px+q=0有实数解,那么p,q满足的条件是 ( )
A.p2-4q≥0 B.p2-4q≤0
C.p2-4q>0 D.p2-4q<0
| 课堂检测 |
A
2.一元二次方程3x2-4x+1=0的根的情况是 ( )
A.没有实数根
B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根
D.无法确定
C
3.用公式法解方程:
(1)2x2-3x+1=0; (2)x-1=3x2;
解:(1)这里a=2,b=-3,c=1.
∵Δ=(-3)2-4×2×1=1>0,∴x=,即x1=1,x2=.
(2)将原方程化为一般形式,得3x2-x+1=0.
这里a=3,b=-1,c=1.
∵Δ=(-1)2-4×3×1=-11<0,∴此方程没有实数根.
(3)3y2+1=2y.
解: (3)将原方程化为一般形式,得3y2-2y+1=0.
这里a=3,b=-2,c=1.
∵Δ=(-2)2-4×3×1=0,
∴y=,即y1=y2=.
4.一个直角三角形的两条直角边的和是28 cm,面积是96 cm2.求这个直角三角形的三条边的长.
解:设这个直角三角形的一条直角边长为x cm,则另一条直角边长为(28-x)cm,
由题意得x(28-x)=96,整理得x2-28x+192=0,
Δ=(-28)2-4×1×192=16,∴x=,
解得x1=12,x2=16,∴28-x=16或12,
即这个直角三角形的两条直角边长分别是12 cm,16 cm,
由勾股定理得斜边长==20(cm),
因此,这个直角三角形的三条边的长分别为12 cm,16 cm,20 cm.
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