内容正文:
第二十五章 一元二次方程
25.2.1 降次——解一元二次方程
第1课时 直接开平方法
知识关联 探究与应用 课堂小结与检测
知识关联
问题1.如果 x2=a,则x叫做a的 .
平方根
问题2.如果 x2=a(a ≥0),则x= .
问题3.如果 x2=64 ,则x= .
±8
问题4.任何数都可以作为被开方数吗?
负数不可以作为被开方数.
助力教学 (authorId_373264932) - 与解一元一次方程类似,解一元二次方程也是把它逐步转化为“x=m”的形式.与一元一次方程不同,一元二次方程是二次的,因此解一元二次方程需要“降次”,即把二次方程转化为一次方程.本节我们研究如何通过“降次”解一元二次方程.
板书:直接开平方法解方程.
【探究1】 解形如x2=p(p≥0)的一元二次方程
【操作尝试】
探究与应用
(3)x2+1=0.
解:整理,得x2=-1,∵负数没有平方根,∴原方程无实数根.
问题1:解下列方程:
(1)x2=4;
(2)9x2-6=3;
解:根据平方根的意义,得x1=2,x2=-2.
解:移项,并将二次项系数化为1,得x2=1.
根据平方根的意义,得x1=1,x2=-1.
助力教学 (authorId_373264932) - 设置问题2,通过对一些复杂问题的探究,帮助学生体会换元思想及类比的学习方法,同时更加深入而准确地理解直接开平方法适用的一元二次方程.
【探究1】 解形如x2=p(p≥0)的一元二次方程
探究与应用
【概括新知】
一般地,对于一元二次方程ax2+c=0,先将它变形为x2=p的形式,再利用直接开平方法求解,其中,当p>0时,方程有两个不等的实数根x1= ,x2= ;当p=0时,方程有两个相等的实数根x1=x2=0;当p<0时,方程无实数根.
【理解应用】
探究与应用
例1 解下列方程:
(1)x2-900=0; (2)2x2-8=0; (3)4x2-3=0.
方法点拨:通过移项把方程化为x2=p的形式,然后直接开平方求解即可.
解:(1)移项,得x2=900.
直接开平方,得x=±30,即x1=30,x2=-30.
解:(2)移项,并将系数化为1,得x2=4.
由此可得x=±2,即x1=2,x2=-2.
解:(3)移项,并将二次项系数化为1,得x2= .
由此可得x=± ,即x1= ,x2=- .
方程 的根为( )
C
A., B.,
C., D.无实数根
【解析】 原方程可化为,, .
避坑指南
将原方程化为后,由,得,避免直接对负数
开方,错选A.开方后的结果为,而不是 ,不要错选B.
【跟踪练习
6
【尝试交流】
探究与应用
方程(3x+1)2=2呢?试一试.
【探究2】 解形如(x+n)2=p(p≥0)的一元二次方程
问题2:(1)
由方程x2=25得x=±5,因此想到:
由(x+3)2=25 ,
得
即
一元二次方程x2=25与(x+3)2=25有何区别和联系?
类比方程x2=25的求解方法,你能解方程(x+3)2=25吗?
x+3= ±5 ,
x+3= 5 ,x+3= -5
【探究2】解形如(x+n)2=p(p≥0)的一元二次方程
【尝试交流】
探究与应用
(2)对于(nx+m)2=p型的方程,你能说说它的基本解法吗?
【概括新知】
运用直接开平方法可以解形如x2=p或(nx+m)2=p的一元二次方程,其实质是利用开平方运算把一元二次方程“降次”,转化为两个一元一次方程。我们把这种思想称为“降次转化思想”.
开平方
降次转化
二次变一次
【理解应用】
探究与应用
例2 解下列方程:
(1) (x+2)2-9 = 0 ; (2)3(x+1)2-27 = 0.
解:移项,得
(x+2)2=9.
直接开平方,得
x+2=±3.
∴x1=1, x2=-5.
即x1=2,x2=-4.
解:移项,得3(x+1)2=27.
系数化为1,得(x+1)2=9.
直接开平方,得
x+1=±3.
[2026广元朝天区期中]将一元二次方程 转化为两个一元一
次方程,其中一个一元一次方程是 ,则另一个一元一次方程是
( )
A
A. B. C. D.
【解析】 方程,直接开平方,得 ,所以另一个
一元一次方程为 .
【跟踪练习】
10
【探究2】解形如(x+n)2=p(p≥0)的一元二次方程
【概括新知】
探究与应用
直接开平方法解一元二次方程的“三步法”
开方
求解
变形
将方程化为含未知数的完全平方式=非负常数的形式;
利用平方根的定义,将方程转化为两个一元一次方程;
解一元一次方程,得出方程的根.
助力教学 (authorId_373264932) - 让学生进一步明确二次根式有意义的条件,以及在不同情况下如何确定二次根式有意义的条件.
【探究2】有理数的概念及分类
探究与应用
【拓展提升】
A
例3 已知x1、x2是一元二次方程3(x-1)2=15的两个解,且x1<x2,
下列说法正确的是 ( )
A.x1小于-1,x2大于3 B.x1小于-2,x2大于3
C.x1、x2在-1和3之间 D.x1、x2都小于3
【小结】
课堂小结与检测
直接开平方法
概念
步骤
基本思路
利用平方根的定义求方程的根的方法
关键要把方程化成 x2=p(p ≥0)或(x+n)2=p (p ≥0).
一元二次方程
两个一元一次方程
降次
直接开平方法
1.下列方程中能用直接开平方法解的是 ( )
A.9x2-16=0
B.9x2+16=0
C.4x2=-4x
D.-y2=2
A
课堂练习
2.一元二次方程(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
D
3.若一元二次方程(x-2)2=9可转化为两个一元一次方程,其中一个一元一次方程是x-2=3,则另一个一元一次方程是 ( )
A.x-2=3 B.x-2=-3
C.x+2=3 D.x+2=-3
B
4.解一元二次方程(x-1)2=9的步骤如下:
(x-1)2=36.① x-1=±6.②
x=±7,③ 即x1=7,x2=-7.④
其中开始出现错误的步骤是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
C
5.已知关于x的方程x2=p.
(1)当p>0时,方程有 的实数根;
(2)当p=0时,方程有 的实数根;
(3)当p<0时,方程 .
两个不相等
两个相等
无实数根
6.填空:
(1)方程x2=3的根是 ;
(2)方程x2-4=0的两根为 ;
(3)方程3x2-1=5的解是 ;
(4)方程7x2=343的解是 .
x1=,x2=-
x1=2,x2=-2
x1=,x2=-
x1=7,x2=-7
7.若方程ax2=b(ab>0)的两个根分别是m-4与3m-8,则= .
8.对于实数p,q,我们用符号min{p,q}表示p,q两数中较小的数,如min{1,2}=1,若min{(x-1)2,x2}=1,则x= .
1
x=2或-1
【解析】分情况:①当(x-1)2=1时;②当x2=1时;进而可得答案.
9.解下列方程:
(1)(2y+)2-6=0;
(2)9(x-1)2=16(x+2)2.
解:原方程可化为(2y+)2=18,
根据平方根的意义,得
2y+=3 或2y+=-3,
因此,原方程的根为y1=,y2=-2.
解:x1=-11,x2=-.
(3) ;
解:移项,得 .
两边直接开平方,得 ,
或 ,
, .
(4) .
解:原方程可化为 .
两边直接开平方,得 ,
或 ,
, .
22
10.若关于x的方程(x-1)2=4m-1有两个实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若方程有一个根为2,求方程的另外一个根.
解:(1)m≥.
(2)把x=2代入方程(x-1)2=4m-1,得
(2-1)2=4m-1,解得m=,
∴方程化为(x-1)2=1,∴x1=2,x2=0,
∴方程的另一个根为0.
11.已知三角形的两边长分别是4和6,第三边的长是方程(x-3)2=4的一个根,求此三角形的周长.
解:(x-3)2=4,x-3=±2,
解得x1=5,x2=1.
当x=5时,4+5>6,能构成三角形,三角形的三边长分别为4,5,6,其周长为4+5+6=15;当x=1时,6-4=2>1,
∴长度为1,4,6的三条线段不能构成三角形,舍去.
综上可知,此三角形的周长为15.
12. 在解一元二次方程时,发现有这样一种解法:
如,解方程:x(x+8)=4.
解:原方程可变形为[(x+4)-4][(x+4)+4]=4,
(x+4)2-42=4,(x+4)2=20.
开平方并整理,得x1=-4+2,x2=-4-2.
我们称这种解法为“平均数法”.
(1)下面是小明用“平均数法”解方程(x+2)(x+8)=40的过程:
解:原方程可变形为[(x+a)-b][(x+a)+b]=40,
(x+a)2-b2=40,
(x+a)2=40+b2.
开平方并整理,得x1=c,x2=d.
上述解题过程中的a,b,c,d(b>0,c>d)所表示的数分别是 ,
, , .
5
2
3
-12
(2)请用“平均数法”解方程:
(x-2)(x+6)=4.
解: (2)原方程可变形为[(x+2)-4][(x+2)+4]=4,
(x+2)2-42=4,
(x+2)2=20.
开平方并整理,得x1=-2+2,x2=-2-2.
$