内容正文:
25.1 一元二次方程的概念
第二十五章 一元二次方程
课时内容导图
1.列方程与模型观念:能根据现实情境中的等量关系列出方程,感受一元二次方程刻画数量关系的作用,发展学生的模型观念。
2.理解定义与一般形式:理解一元二次方程的定义,掌握其一般形式 ax²+bx+c=0 (a≠0),能准确识别二次项、一次项、常数项及其系数。
3.理解根的含义与检验:理解一元二次方程根的含义,会代入数值检验一个数是否为方程的根。
4.含参数方程的求解:能结合一元二次方程定义,求解含参数方程中字母的取值,区分一元一次、一元二次、分式方程。
5.数学抽象与逻辑推理:经历从实际问题抽象整式方程的过程,提升数学抽象、逻辑推理核心素养。
素养目标
能根据现实情境中的等量关系列出方程,感受一元二次方程刻画数量关系的作用,发展学生的模型观念。列方程与模型观念课标要点理解一元二次方程的定义,掌握其一般形式 ax²+bx+c=0 (a≠0),能准确识别二次项、一次项、常数项及其系数。理解定义与一般形式理解一元二次方程根的含义,会代入数值检验一个数是否为方程的根。理解根的含义与检验能结合一元二次方程定义,求解含参数方程中字母的取值,区分一元一次、一元二次、分式方程。含参数方程的求解经历从实际问题抽象整式方程的过程,提升数学抽象、逻辑推理核心素养。数学抽象与逻辑推理
复习回顾
下列哪些式子是方程?
(1)2+9=11
(2)-3x+5
(3)4x+3=7
(4)-x-2y=9
(5)2x−3<5
+5=10
×
没有未知数
×
代数式
√
√
×
不等式
√
复习引入
1.什么叫方程?
含有未知数的等式叫作方程.
2.我们学过哪些方程?
我们学过哪些方程:(1)整式方程:一元一次方程,二元一次方程(组)
(2)分式方程
3.什么叫一元一次方程?
只含一个未知数,且未知数的次数是1的整式方程叫作一元一次方程.
探索新知
问题1:(教材第2页)如图1,有一块矩形铁皮,长 100 cm,宽 50 cm.在它的四角各切去一个同样大小的正方形铁皮,然后将四周凸出部分折起,就能制作一个无盖方盒(图2).如果要制作的无盖方盒的底面积为 3600 cm2,那么矩形铁皮各角应切去边长为多少的正方形铁皮?
图1
图2
探究新知
解:设各角切去的正方形铁皮的边长为 x cm,则盒底的长为(100 − 2x)cm,宽为(50 − 2x)cm.根据方盒的底面积为 3600 cm2,可列得方程
图1
图2
3600 cm2
100 cm
50 cm
(100−2x)(50−2x) = 3600.
整理并化简,得
x2−75x+350 = 0. ①
问题2:(教材第2页)要组织一次排球邀请赛,赛制为单循环形式(每两支球队之间比赛1场). 根据场地和时间等条件,赛程计划安排7天,每天安排4场比赛. 组织者应邀请多少支球队参赛?
解:设应邀请 x 支球队参赛,根据题意可列得方程
x(x−1) = 28.
整理并化简,得
x2−x−56 = 0. ②
探究新知
方程①②都不是一元一次方程.那么这几个方程与一元一次方程的区别在哪里?它们有什么共同特点呢?
x2−75x+350 = 0 ①
x2−x−56 = 0 ②
特点:
1.都是整式方程;
2.只含一个未知数;
3.未知数的最高次数是2.
思考归纳
二次项 二次项系数 一次项 一次项系数 常数项
一般地,如果方程中只含有一个未知数,且含有未知数的式子都是整式,未知数的最高次数是2,这样的方程叫作一元二次方程.
一元二次方程的概念
一元二次方程的一般形式
ax2+bx+c = 0(a ≠ 0)
ax2
a
bx
b
c
核心知识点精讲
想一想:为什么一般形式中 ax2+bx+c = 0 要规定 a≠0?b、c可以为0吗?
当a=0时
bx+c=0
一元一次方程
当a≠0,b=0时
ax2+c=0
一元二次方程
当a≠0,c=0时
ax2+bx=0
一元二次方程
当a≠0,b=c=0时
ax2=0
一元二次方程
特殊形式
总结:只要满足a≠0,b、c可以为任意实数.
下列方程:① =3;② -2x2=3x;③2x3−8x=0;
④ mx2+3x−2=0;⑤ 2x2=-4y+3;⑥ =2x−3;
⑦ x(3x−2)=x(3x−2).
其中一定是一元二次方程的是__________.(填序号)
方法:提示判断一个方程是不是一元二次方程,首先看是不是整式方程;如是再进一步化简整理后再作判断.
②
即学即练
例 将方程 3x(x–1)=5(x+2) 化成一元二次方程的一般形式,并写出它的二次项系数、一次项系数和常数项.
解:去括号,得 3x2–3x=5x+10.
移项,合并同类项,得一元二次方程的一般形式
3x2–8x–10=0.
它的二次项系数为3,一次项系数为–8,常数项为–10.
易错提醒:系数和项均包含前面的符号.
典例分析
下列哪些数是一元二次方程 x2–4x+3=0 的解?为什么?
– 1,0,1,2,3.
√
√
一元二次方程的解
一元二次方程的根
使一元二次方程左右两边相等的未知数的值,就是这个一元二次方程的解(又叫作根).
随学随练
检验步骤:① 将数值代入方程左边计算;② 代入右边计算;③ 若左右两边相等,则该数值是方程的根,否则不是.
随堂练习
1.下列方程是一元二次方程的是( )
A. 3x+1=0 B. x2–3=0 C. y+x2=4 D. +x2=2
2.一元二次方程 3x2=5x 的二次项系数和一次项系数分别是( )
A. 3,5 B. 3,0 C. 3,–5 D. 5,0
B
C
课堂巩固练习
3.关于x的方程(a–1)x2+4x–3=0是一元二次方程, 则( )
A. a>1 B. a=1 C. a≠1 D. a≥0
4.已知关于 x 的方程 xk–1–2x+3=0 是一元二次方程,则k=______.
C
3
5.把下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出它的二次项系数、一次项系数和常数项:
【选自教材第3页 练习 第1题】
(1)5x2–1 = 4x; (2)4x2=81;
解:一般形式:5x2–4x–1=0
二次项系数:5
一次项系数:–4
常数项:–1
解:一般形式:4x2–81=0
二次项系数:4
一次项系数:0
常数项:–81
(3)4x(x+2)=25; (4)(3x–2)(x+1)=8x–3.
解:一般形式:4x2+8x–25=0
二次项系数:4
一次项系数:8
常数项:–25
解:一般形式:3x2–7x+1=0
二次项系数:3
一次项系数:–7
常数项:1
6.根据下列问题,列出一元二次方程,并将所列方程化成一元二次方程的一般形式:
(1)4个完全相同的正方形面积之和是25,求正方形的边长;
解:设正方形的边长为 x,列得方程 4x2=25,化为一般形式为 4x2–25=0.
【选自教材第3页 练习 第2题】
(2)一个矩形的长比宽多2,面积是100,求矩形的长;
解:设矩形的长为 x,列得方程 x(x–2)=100,
化为一般形式为 x2–2x–100=0.
(3)把长为 1m 的木条分成两段,使较短一段的长与木条全长的积,等于较长一段长的平方,求较短一段的长.
解:设较短木条的长为 x,列得方程 x·1=(1–x)2,化为一般形式为 x2–3x+1=0.
1.下列方程属于一元二次方程的是( )
A. 5x+3=0 B. 2x2+x=0 C. +1=1 D. x2+xy=4
2.方程4x2-5x=1 的一般形式中,二次项系数、常数项分别是( )A. 4,1 B. 4,-1 C. -5,1 D. -5,-1
3.方程(k-4)x2+3x+1=0 是一元二次方程,则 k 的取值范围是________。
4.检验x=1是不是方程 2x2-x-1=0 的根.
5.将方程 (x-4)(2x+1)=5化为一元二次方程一般形式。
B
B
基础通关
k≠4
解:左边 = 2-1-1=0 = 右边,是方程的根
解:2x 2−7x−9=0
当堂检测
素养提升
1.已知方程 (m-1)+3x=0是一元二次方程,则 m 的值______
2.已知 x=-2是方程x2+ax-6=0 的根,求代数式 a2-2a+1 的值_____
3.一个长方形长比宽多 3,面积 28,设宽为 x,列出一元二次方程并整理。
4.把方程 5x(x-2)=3(x+1) 整理成一般形式,写出 a、b、c.
m=−1
4
解:5x2-13x-3=0,a=5,b=-13,c=-3
解:x(x+3)=28,整理:x2+3x-28=0
当堂检测
拓展迁移
1.若方程(a-1)x2+2x-a=0有一个根为 x=1,求参数 a,并判断方程类型。
2.某店铺 1 月营业额 5 万元,3 月营业额 6.05 万元,设每月平均增长率为 x,列出一元二次方程。
解:代入x=1:a-1+2-a=0,恒成立;当a-1≠0,即a≠1时为一元二次方程;当a=1时为一元一次方程
5(1+x) 2=6.05
当堂检测
拓展迁移
3.分类讨论:方程 (m+2)+mx-1=0,分别求出为一元一次、一元二次方程时 m 的取值。
4.证明:无论 k 取何值,方程(k2+1)x2-3x+2=0 一定是一元二次方程。
解:当原方程为一元二次方程时:|m|=2,m+2≠0,∴ m=2;当原方程为一元一次时:m=-2 或 |m|=1
解:∵ k20,∴ k2+1>0,二次项系数恒不为 0,一定是一元二次方程。
当堂检测
课堂小结
一元二次方程
概念
一般形式
ax2+bx+c=0(a≠0)
是整式方程;
只含一个未知数;
未知数的最高次数是2.
a
二次项系数
b
一次项系数
c
常数项
课堂小结
复习巩固
1.将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出它的二次项系数、一次项系数和常数项:
(1)4x2+5x=81; (2)x(x+)=0;
解:一般形式:4x2+5x–81=0
二次项系数:4
一次项系数:5
常数项:–81
解:一般形式:x2+x=0
二次项系数:1
一次项系数:
常数项:0
分层作业设计
基础层
(3)(2x–3)(x–1)=0; (4)(3x–2)(x+1)=x(2x+1).
解:一般形式:2x2–5x+3=0
二次项系数:2
一次项系数:–5
常数项:3
解:一般形式:x2–2=0
二次项系数:1
一次项系数:0
常数项:–2
2.根据下列问题,列出一元二次方程,并将所列方程化成一元二次方程的一般形式:
(1)一个圆的面积是 2π,求半径 r;
解:由圆的面积公式,得 πr2=2π,所以 r2=2,即 r2–2=0.
(2)一个直角三角形的两条直角边的长相差 3,面积为 9,求较长直角边的长 x;
解:由直角三角形的面积公式,得 x(x–3)=9,
所以 x2–3x–18=0.
(3)一个直角三角形的一条直角边长是另一条直角边长的 2 倍,斜边长为 5,求较短直角边的长.
解:设较短直角边的长为 x,由勾股定理,得x2+(2x)2=52,所以 x2–5=0.
3.下列哪些数是一元二次方程 x2+x–12=0 的根?为什么?
– 4,– 3,– 2,– 1,0,1,2,3,4.
解:– 4,3是方程 x2+x–12=0 的根.
当x取– 4或3时,能使方程左右两边相等.
分层作业设计 提升层
综合运用
4.南宋数学家杨辉所著《田亩比类乘除捷法》中记载了这样一个问题:直田积(矩形面积)八百六十四步,只云阔不及长一十二步(宽比长少一十二步),问阔及长各几步. 根据此问题列方程,并将所列方程化成一元二次方程的一般形式.
解:设田阔 x 步,长(x+12)步,由题意,得x(x+12)=864,化为一般形式为 x2+12x–864=0.
拓广探索
5.如果 2 是方程 x2– c = 0的一个根,求解如下问题:
(1)常数 c 是多少?
(2)此方程是否有其他根?如果有,求出这个根.
解:(1)由题意,可知 22– c = 0,所以 c=4.
(2)有,因为 c=4,所以原方程为 x2–4=0,所以 x =±2,所以这个方程的另一个根为 –2.
分层作业设计 拓展层
$