内容正文:
25.2.1 配方法
(第2课时)
人教版(2024)九年级上册
第二十五章 一元二次方程
学习目标
1
2
理解配方的基本过程,会用配方法解一元二次方程.
在探究如何对比完全平方公式进行配方的过程中,进一步加深对化归的数学思想的理解.
知识关联
【情境问题】
根据方程x2+6x+9=5的求解思路,你能解一元二次方程x2+6x+4=0吗?
大家都知道,任何一个能变形为x2=p或(ax+b)2=c形式的一元二次方程,都可以用直接开平方法解。
助力教学 (authorId_373264932) - 用两个看似不同而实质相同的方程x2+6x+9=5和x2+6x+4=0对比求解,容易启发学生思考,激起学生深入探究的积极性,从而更好地体验配方法解方程的过程
探索新知
怎样解方程 x2+6x+4=0?
探究
解方程 (x+3)2=5 时,因为它的左边是含有 x 的完全平方式,右边是非负数,所以可以直接降次解方程.
那么,你能将方程 x2+6x+4=0 转化为 (x+m)2=n 的形式,再利用直接开平方法求解吗?
转化
解方程:x2+6x+4=0.
2
合作探究
分析:要把方程x2+6x+4=0转化为像(x+3)2=5这种形式的方程,关键是将方程的左边转化为一个完全平方式.
x2+6x+4=0
a2 + 2ab + b2 =( a + b )2
x2 + 6x + = .
32
( x + 3 )2
移项
x2+6x=−4
配方
x2+6x+9=−4+9
因式分解
(x+3)2=5
一次项系数一半的平方
解方程:(x+3)2=5.
2
合作探究
解:移项,得 x2+6x=−4,
配方,得 x2+6x+9=−4+9,
(x+3)2=5,
由此可得 x+3=±,
x1=−3+,x2=−3−.
降次
解方程:x2+6x+4=0.
像这样,通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫作配方法.
可以验证,−3±是方程x2+6x+4=0的两个根.
配方是为了利用开方实现降次,把一个一元二次方程转化成两个一元一次方程来解.
【探究1】 完全平方式
【操作尝试】
问题:什么是完全平方公式? 根据完全平方式的特点完成下列填空.
探究与应用
思考:要把一个二次项系数为1的二次三项式变成一个完全平方式,常数项该如何变化?
(1)x2 - 18x + = ( x - )2
(2)x2 - x + = ( x - )2
(3)x2 + x + = ( x + )2
81
9
常数项是一次项系数一半的平方
助力教学 (authorId_373264932) - 学会利用完全平方式的知识填空,感受配方,为课题的学习做好铺垫.
【理解应用】
探究与应用
例1
填上适当的数,使下列等式成立
(1) x2+12 x+ = (x+6)2
(2)x2-6 x+ = (x-3)2
(3)x2-4 x+ =(x - )2
(4) x2+8 x+ =(x+ )2
36
9
4
2
16
4
探索新知
怎样解方程 x2+6x+4=0?
探究
使左边配成
x2+2bx+b2 的形式
两边加 9
x2+6x+4=0
移项
x2+6x=-4
x2+6x+9=-4+9
左边写成完全平方形式
(x+3)2=5
降次
x+3=±
x+3=,或 x+3=-
解一次方程
x1=-3+,x2=-3-
探索新知
使左边配成
x2+2bx+b2 的形式
两边加 9
x2+6x=-4
x2+6x+9=-4+9
思考:为什么在方程 x2+6x=-4 的两边加 9?加其他数行吗?
不行,
因为只有在方程两边加上一次项系数一半的平方,方程左边才能配成完全平方式.
3
典例分析
例2 解下列方程:
(1) x2−8x+1=0; (2) 2x2+1=3x; (3)3x2−6x+4=0.
分析:(1)方程的二次项系数为1,可直接运用配方法.
解:移项,得 x2−8x=−1,
配方,得 x2−8x+42=−1+42,
(x−4)2=15,
由此可得 x−4=±,
x1=4+,x2=4−.
3
典例分析
例2 解下列方程:
(1) x2−8x+1=0; (2) 2x2+1=3x; (3)3x2−6x+4=0.
分析:(2)方程的二次项系数为2,为了便于配方,可把二次项系数化为1.为此,方程的两边都除以2.
解:移项,得 2x2−3x=−1,
二次项系数化为1,得 x2− x=− ,
配方,得 x2− x+()2=− +()2,
(x− )2=.
由此可得 x− =±,
x1=1,x2=.
【探究2】解二次项系数为1的一元二次方程
探究与应用
2.配方法解二次项系数为1的一元二次方程的一般步骤.
【概括新知】
一、移项,常数项移到等号右边;
二、配方,写成(x+n)2=p(p≥0);
三、直接开平方;
四、解一次方程.
像上面那样,通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫做配方法.
1.配方法的定义
【探究3】解二次项系数不为1的一元二次方程
【思考交流】
你能总结出用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程的一般步骤吗?
探究与应用
观察方程3x2+8x-3=0,它与上面我们所解的方程有什么不同?你有什么想法?
移项,二次项系数化为1,配方,开方,降次求解.
练习: 一元二次方程2x2-4x+1=0可配方成 后求解.
二次项系数不是1,而是3
方程两边同时除以3,就化成了二次项系数为1的形式
助力教学 (authorId_373264932) - 让学生探讨总结用配方法解一元二次方程的一般步骤,一方面培养学生归纳总结问题的能力及逻辑思维和语言表达能力;另一方面学生能熟练掌握用配方法解一元二次方程的基本步骤,掌握每一步的原理,可以增强学生对这个知识点的驾驭能力.
探索新知
配方法
像上面那样,通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫作配方法.
基本思路:把方程化为 (x+n)2=p 的形式,将一元二次方程降次,转化成两个一元一次方程求解.
配方方法:在方程两边加上一次项系数一半的平方.
注意是在二次项系数为 1 的前提下进行的.
探索新知
1.移项,将常数项移到方程的右边,含未知数的项移到方程的左边;
2.二次项系数化为 1,方程左、右两边同时除以二次项系数;
3.配方,方程左、右两边同时加上一次项系数一半的平方;
4.降次,利用平方根的意义降次;
5.解两个一元一次方程,移项、合并同类项.
用配方法解一元二次方程的一般步骤:
探索新知
一般地,一元二次方程可以通过配方转化为
(x+n)2=p
的形式.
(1) 当 p>0 时,方程有两个不相等的实数根
x1=,x2=;
(2) 当 p=0 时,方程有两个相等的实数根
x1=x2=-n;
(3) 当 p<0 时,因为对任意实数 x,都有 (x+n)2≥0,所以方程无实数根.
3
典例分析
归纳总结 配方法的基本步骤:
一般地,一元二次方程可以通过配方转化为(x+n)2=p的形式.
(1)当p>0时,方程有两个不相等的实数根x1=−n+,x2=−n−;
(2)当p=0时,方程有两个相等的实数根x1=x2=−n;
(3)当p<0时,因为对任意实数x,都有(x+n)²≥0,所以方程无实数根.
将方程二次项系数化成 1
移项
配方
化为(x+n)2=p (n,p 是常数,p≥0) 的形式
用直接开平方法求得方程的解
【理解应用】
探究与应用
例3 解下列方程.
(1)x2-8x+1=0;(2)2x2+1=3x;(3)3x2-6x+4=0.
分析: (1) 方程的二次项系数为1,直接运用配方法.
(2) 方程的二次项系数为2,为了便于配方,可把二次项系数化为1,为此,方程的两边都除以2.
(3)与(2)类似,方程两边都除以3后再配方
解: 移项,得x2-8x=-1
配方,得x2-8x+42=-1+42,
(x-4)2=15.
由此可得
【理解应用】
探究与应用
(2)2x2+1=3x;
解:移项,得 2x2-3x=-1.
二次项系数化为1,得
配方,得
由此可得
【理解应用】
探究与应用
解 移项,得 3x2-6x=-4
二次项系数化为1,得
配方,得
∵实数的平方不会是负数,∴ x取任何实数时, (x-1)2 都是非负数, 上式都不成立, 即原方程无实数根.
x2-2x= .
x2-2x + 12 = + 12.
(x-1)2= .
(3)3x2-6x+4=0.
当堂检测
B
当堂检测
C
4
巩固练习
3. 阅读下列关于解方程:x2−2x−9=0的解题过程,解决下列问题.
解: x2−2x=9 ①
x2−2x+1=9②
(x−1)2=9 ③
x−1=3或x−1=−3④
∴x1=4,x2=−2⑤
(1)上述解题过程有误,错在步骤_____(填序号);
(2)请你写出正确的解答过程.
②
4
巩固练习
解: x2−2x=9,
配方得 x2−2x+1=9+1,
即 (x−1)2=10,
开方得 x−1=或x−1=−,
x1=1+,x2=1−.
【探究2】有理数的概念及分类
探究与应用
【拓展提升】
例4 用配方法求解下列问题.
(1)求2x2-7x+2的最小值; (2)求-3x2+5x+1的最大值.
解:
解:
【探究2】有理数的概念及分类
探究与应用
【拓展提升】
例5 已知:x2+4x+y2-6y+13=0,求 的值.
解:
本节课学习了哪些知识点呢?
配方法
概念
步骤
通过配成完全平方形式解一元二次方程的方法
一移常数项;
二配方;
三写成 (x+n)2=p (p≥0);
四直接开平方法解方程.
【小结】
课堂小结与检测
配方法解一元二次方程
完全平方公式
方法
添加一次项系数一半的平方
(1) a2+2ab+b2=( a+b )2;
(2) a2-2ab+b2=( a-b )2.
步骤
一、移项;
二、系数化为1;
三、配方,写成(x+n)2=p(p≥0);
四、降次
五、解一次方程.
1.用配方法解方程时,配方后正确的是( )
A. B. C. D.
解析:,
移项,得,
方程两边同时加4,得,即.
故选:B.
2.用配方法解方程时,原方程应变形为( )
A. B.
C. D.
解析:,,
,,,即.
故选:C.
$