内容正文:
第二十五章 一元二次方程
25.2.2 公式法
知识关联 探究与应用 课堂小结与检测
问题1: 用配方法解一元二次方程的步骤有哪些?
知识关联
(1)移项.
(2)二次项系数化为1.
(3)配方(方程两边都加上一次项系数一半的平方).
(4)变形:原方程变形为(x+m)2=n的形式.
(5)开方:如果n是非负数,那么可以直接开平方求出方程的解;如果n是负数,
那么一元二次方程无解.
(6)定解.
问题2:当一元二次方程的二次项系数不为1时,应该如何应用配方法求解?
当一元二次方程的二次项系数不为1时,只要在方程两边同时除以二次项的系数,将方程转化为二次项系数为1的方程即可.
知识关联
【情境问题】
张老师要求同学们解一元二次方程2x2+x+1=0,大家才动笔,小强突然站起来说这个方程无实数解,同学们都带着愕然、怀疑的目光看向老师,只见张老师微笑地点了点头,你知道小强是如何快速作出判断的吗?
【探究1】 根据判别式判断方程根的情况
【操作尝试】
探究与应用
点拨:不妨把a、b、c也当成一个具体的数字,根据配方法的解题步骤 一步步推下去.
问题1: 利用配方法,你能解一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)吗?
二次项系数化为1,得
解:
移项,得
配方,得
即
因为a ≠0,所以4a2>0.
当b2-4ac>0时,得
即
当b2-4ac=0时,得
当b2-4ac<0时,方程无实数根.
助力教学 (authorId_373264932) - 通过学生亲自解方程的感受与经验,体会数式通性,进而通过对b2-4ac的值的讨论感受数学的严谨性和数学结论的确定性.
探究与应用
发现式子b2-4ac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ax2+bx+c=0根的判别式,
通常用希腊字母“Δ”表示它,即Δ=b2-4ac.
【探究1】 根据判别式判断方程根的情况
归纳总结:
当∆ > 0时,方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实数根;
当∆=0时,方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个相等的实数根;
当∆ < 0时,方程ax2+bx+c=0(a≠0)无实数根.
【概括新知】
通过上面的计算,你发现了什么?
【理解应用】
探究与应用
例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)2x2-3x- =0; (2)16x2-24x+9=0;
解:(1)∵a=2,b=-3,c=- ,
∴Δ=b2-4ac
=(-3)2-4×2×(- )
=9+12=21>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
解:(2)∵a=16,b=-24,c=9 ,
∴Δ=b2-4ac
=(-24)2-4×16×9
=576 - 576=0,
∴方程有两个相等的实数根.
【理解应用】
探究与应用
(3)x2- x+9=0; (4)3x2+10=2x2+8x.
解:(3)∵a=1,b=- ,c=9 ,
∴Δ=b2-4ac
=(- )2-4×1×9
=32 - 36=-4 < 0,
∴方程无实数根 .
解:原方程化成一般式为:
x2 -8x+10=0.
∵a=1,b=-8 ,c=10 ,
∴Δ=b2-4ac
=(- 8 )2-4×1×10
=64 - 40=24 > 0,
∴原有两个不相等的实数根
【理解应用】
探究与应用
例2 k取何值时,关于x的一元二次方程kx2-12x+9=0有两个
不相等的实数根?
分析:已知方程有两个不相等的实数根,则该方程的Δ>0,用含k的代数式表示出Δ,然后列出以k为未知数的不等式,求出k的取值范围.
解:∵方程kx2-12x+9=0是关于x的一元二次方程,
∴k≠0.方程根的判别式.
Δ=(-12)2-4k×9=144-36k.
由144-36k>0,求得k<4,又 k≠0,
∴当k<4且k≠0时,方程有两个不相等的实数根.
【探究1】根据判别式判断方程根的情况
探究与应用
温馨提示:
利用根的判别式判别方程根的个数问题时应注意:
①考虑“二次项系数不为0”这一条件;
②“一元二次方程有根”与“一元二次方程有两个不相等的根”的区别.
【探究2】用公式法解一元二次方程
【概括新知】
探究与应用
利用求根公式解一元二次方程的方法叫作公式法.
当∆≥0时,方程ax2+bx+c=0(a≠0)的实数根可写为
这个式子叫做一元二次方程ax2+bx+c=0的求根公式.
【探究2】用公式法解一元二次方程
探究与应用
用公式法解一元二次方程应注意:①化方程为一般形式;②方程有实根的前提条件是“Δ≥0”;③若方程有根,则它应该有两个根;④求解得出的根应适当化简.
方法点拨
公式法解一元二次方程的步骤:
①把方程化为一般形式,确定a、b、c的值.
②求出b2-4ac的值.
③若b2-4ac≥0,则代入求根公式计算;若b2-4ac<0,则原方程无实数根.
④写出方程的解.
【理解应用】
探究与应用
例1 用公式法解下列方程:
(1) x 2 - 4x - 7 = 0;
解:a=1,b=-4,c=-7.
即
Δ=b2-4ac=(-4)2-4×1×(-7)=44>0.
方程有两个不等的实数根
【理解应用】
探究与应用
解:a=2,b= ,c=1.
Δ=b2-4ac= -4×2×1=0.
方程有两个相等的实数根
(2) ;
【理解应用】
探究与应用
(3) 5x2-3x=x+1 ;
解:方程化为5x2-4x-1=0,此时a=5,b=-4,c=-1,
∴Δ=b2-4ac=(-4)2-4×5×(-1)=36>0.
方程有两个不等的实数根
即
【理解应用】
探究与应用
(4) x2+17=8x.
解:方程化为x2-8x+17=0.
a=1,b=-8,c=17.
Δ=b2-4ac=(-8)2-4×1×17=-4<0.
∴方程无实数根.
【探究2】有理数的概念及分类
探究与应用
【拓展提升】
例4 已知关于x的方程(a-2)x2-2(a-1)x+(a+1)=0,当a为何非负整数时:
(1)方程只有一个实数根?
(2)方程有两个相等的实数根?
(3)方程有两个不相等的实数根?
(3)因为方程有两个不相等的实数根,
所以a-2≠0,4(a-1)2-4(a-2)(a+1)>0,
解得a<3且a≠2.
因为a为非负整数,所以a=0或1.
解:(1)因为方程只有一个实数根,所以a-2=0,-2(a-1)≠0,解得a=2.
(2)因为方程有两个相等的实数根,
所以a-2≠0,4(a-1)2-4(a-2)(a+1)=0,解得a=3.
【小结】
课堂小结与检测
公式法解一元二次方程
根的判别式b2-4ac
判断一元二次方程根的情况
求根公式
一化(一般形式);
二定(系数值);
三求(Δ值);
四判(方程根的情况);
五代(求根公式计算).
步骤
1.[2025扬州中考]关于一元二次方程 的根的情况,下列结
论正确的是( )
A
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.无法判断根的情况
【解析】 对于一元二次方程,,,
(确定,, 的值时,要注意它们的符号),
, 方程 有两个不相等
的实数根.
课堂练习
18
2.已知关于x的一元二次方程x2+bx+1=0有两个不相等的实数根,则在下列选项中,b的值可以是 ( )
A.-1
B.-2
C.-3
D.0
C
3.用求根公式解方程2x2-3=x时,a, b,c的值是 ( )
A.a=2, b=1,c=-3
B.a=2, b=-1, c=-3
C.a=2, b=-1, c=3
D.a=2, b=1, c=3
B
4.[2026福州屏东中学期中]下列一元二次方程中,根是
的方程是( )
A
A. B.
C. D.
21
5.已知关于x的方程x2-4x+a=0有两个相等的实数根,则a的值是 .
6.若关于x的方程x2-2x+m=0没有实数根,则m 的值可以是 11 (写出一个符合条件的值即可).
4
2(答案不
唯一)
7.一元二次方程x2+7x=9中,b2-4ac的值为 .
85
8.若关于x的一元二次方程2x2-3x-k=0的一个根为1,则另一个根为1 .
9.如图,数轴上点A代表的数字为3x+1,点B代表的数字为x2+2x,已知AB=5,且点A在数轴的负半轴上,则x的值为 .
0.5
-2
11.【核心素养·创新意识】对于任意不相等的两个数a,b,定义一种运算※如下:a※b=a2-2ab,若x※1=1.那么x= .
1+或1-
10.定义新运算a b:对于任意实数a,b满足a b=(a+b)(a-b)+2,其中等式右边是通常的加法、减法、乘法运算,例如3 2=(3+2)(3-2)+2=5+2=7.若x k=3x+1(k为实数)是关于x的方程,则它的根的情况是 1 1 .
有两
个不等的实数根
12.不解方程,利用判别式判断下列方程根的情况:
(1)x2-10x+25=0;
(2)x2=x-2;
解:∵Δ=(-10)2-4×1×25=0,
∴原方程有两个相等的实数根.
解:化为一般形式为x2-x+2=0,
∵Δ=(-1)2-4×1×2=-7<0,
∴原方程没有实数根.
(3)x2-3x+4=0.
解:∵Δ=(-3)2-4×1×4=2>0,
∴原方程有两个不相等的实数根.
13.用公式法解方程:
(1)7x=2x2-6;
解:方程移项,得2x2-7x-6=0,
∴a=2,b=-7,c=-6,
∴b2-4ac=(-7)2-4×2×(-6)=97>0,
∴x==,
∴x1=,x2=.
(2)2x(x-3)=x2-1;
解:整理,得x2-6x+1=0,∵a=1,b=-6,c=1,
∴b2-4ac=(-6)2-4×1×1=32>0,
∴x==3±2,
∴x1=3+2,x2=3-2.
(3)3x2+5(2x+1)=0.
解:3x2+10x+5=0,
∴Δ=100-4×3×5=40>0,
∴x==,
∴x1=,x2=.
14.关于x的方程:(x-1)(x-p)=1.试说明:无论p取任何值时,方程总有两个不等的实数根.
解:原方程变形为一般形式为
x2-(1+p)x+p-1=0,
Δ=[-(1+p)]2-4×1×(p-1)
=1+2p+p2-4p+4
=1-2p+p2+4
=(1-p)2+4,
∵(1-p)2≥0,
∴(1-p)2+4>0,即Δ>0,
∴无论p取任何值时,方程总有两个不相等的实数根.
15.设a,b,c是△ABC的三边,关于x的方程x2+2x+2c-a=0有两个相等的实数根,且方程3cx+2b=2a的根为0.
(1)判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)若a,b为方程x2+mx-3m=0的两根,求m的值.
解:(1)△ABC是等边三角形.理由:
∵x2+2x+2c-a=0有两个相等的实数根,
∴Δ=(2)2-4(2c-a)=0,
则b-2c+a=0.
∵方程3cx+2b=2a的根为0,
∴a=b,∴a=b=c,∴△ABC是等边三角形.
(2)∵a,b为方程x2+mx-3m=0的两根,且a=b,
∴Δ=m2-4(-3m)=m2+12m=0,
∴m=0或m=-12,
当m=0时,a=b=0,不符合题意,应舍去;
当m=-12时,a=b=6,符合题意.
综上所述,m=-12.
16.已知关于x的一元二次方程x2-(k+1)x+2k-2=0.
(1)求证:此方程总有两个实数根;
(2)若此方程有一个根大于0且小于1,求k的取值范围.
(1)证明:Δ=b2-4ac=[-(k+1)]2-4×(2k-2)=k2-6k+9=(k-3)2,
∵(k-3)2≥0,即Δ≥0,
∴此方程总有两个实数根.
(2)解:x=,
解得 x1=k-1,x2=2,
∵此方程有一个根大于0且小于1,而x2>1,
∴0<x1<1,即0<k-1<1.
∴1<k<2.
$