内容正文:
25.2 降次——解一元二次方程
25.2.3 因式分解法
学习目标
1.理解因式分解法解一元二次方程的原理:若 ab=0,则 a=0或b=0(零乘积性质).
2.掌握用提公因式法、平方差、完全平方公式分解因式解一元二次方程的步骤.
3.能根据方程特点,灵活选择直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法解方程.
4.通过复习因式分解与零乘积定理,体会降次转化的数学思想(二次方程转化为两个一次方程).
5.经历观察、对比、归纳、练习的过程,提升观察方程结构、简便运算的能力.
素养目标
旧知回顾 1:因式分解常用方法
① 提公因式:am+bm+cm=m(a+b+c)
② 平方差:a2-b2=(a+b)(a-b)
③ 完全平方:a22ab+b2=(a b)2
④十字相乘法:
旧知回顾 2:零乘积性质
思考:若两个数相乘等于 0,这两个数有什么特点?总结定理:如果ab=0,那么a=0或 b=0.
x2+(p+q)x+pq=(x+p)(x+q)
复习回顾
之前学配方法、公式法解一元二次方程,计算量大。若方程能整理成两个一次因式乘积 = 0 的形式,就能直接降次为一元一次方程,这种方法就是因式分解法。
情境引入
探究 1:简单提公因式型方程
例题 1:某商店售卖正方形明信片,每张明信片边长为 x cm,现在裁剪出 4 条宽 1cm、长xcm 的长条装饰边框。已知1 张正方形明信片的面积与 4 条长条的总面积相等,求明信片的边长 x.
探索新知
解:根据题意:x2-4x=0.
因式分解左边:x(x-4)=0
根据零乘积定理:x=0或 x-4=0
解两个一次方程:x1=0(舍), x2=4
∴明信片的边长为4cm.
探究 2:移项后整体提公因式型
例题2:校园矩形宣传栏设计,学校规划两块矩形展示板:大矩形展板长为(x+3)m,宽为(x-1)m;小长条展板长同样为(x+3)m,宽为1m.已知大矩形展板面积 = 小长条展板面积,求x的值。
解:大矩形面积:(x+3)(x-1),小长条面积:1(x+3)=x+3
根据面积相等列等式:(x+3)(x-1)=x+3
移项,得(x+3)(x-1)-(x+3)=0,整体提取公因式,得(x+3)(x-1-1)=0 ∴(x+3)(x-2)=0,由零乘积性质:x+3=0或 x-2=0,解得:x1=-3,x2=2
∵展板长度x+3>0,若x=-3,长为 0,不存在展板,舍去;符合题意的解:x=2.
探究 3 平方差型、完全平方型
例题3:正方形画布裁剪,有一大一小两块正方形画布,大画布边长为2xdm,小画布边长为3dm.两块画布的面积之差恰好为 0,求x。
解:大正方形面积(2x)2=4x2,小正方形面积32=9
由题知4x2- 9 = 0
用平方差公式分解因式(2x+3)(2x-3)=0,
2x+3=0或 2x-3=0解得x1=-, x2=
画布边长x>0,舍去负数解,得x=
例题4.一个数 x,这个数的平方,减去这个数的 6 倍再加 9,结果等于 0,求出这个数。
解: 由题知x2-6x+9=0
完全平方分解(x-3)2=0,得两个相等实数根:x1=x2=3
∴这个数为3
练习:根据物理学规律,如果把一个物体从地面以10 m/s的速度竖直上抛,那么物体经过 x s 后的离地高度(单位:m)约为 10x–5x2.根据上述规律,物体经过多少秒落回地面?
解:设物体经过 x s落回地面,这时它离地面的高度为0 m.
即 10x–5x2=0.
即学即练
因式分解,得5x(2–x)=0.
x=0或2–x=0.
x1=0(舍),x2=2.
物体经过2秒落回地面
知识归纳
1.因式分解法:通过因式分解,使方程化为两个一次式的乘积等于0的形式.再使这两个一次式分别等于0,从而实现降次.这种解一元二次方程的方法叫作因式分解法.
2.因式分解法的基本步骤:①移项 :方程的右边=0;
②方程的左边分解因式;③方程化为两个一元一次方程;
④写出方程的两个解.
例 解下列方程:(1)x(x–5)+x–5 = 0;
解:左边分解因式,得
(x–5)(x+1)=0.
于是 x – 5=0,或 x+1=0,
即 x1=5,x2= – 1.
典例分析
(2)x2–9=0;
(3)x2 +6x+9 = 10;
解:得(x+3)(x-3)=0.
x+3=0或=0
即 x1= ,x2= 3 .
解:(x+3)2=10.
得x+3=±,
即x1= –3–,x2= – 3+.
1.由方程x(x-1)=0可以得到的方程是 ( )
A. x=0或x-1=0 B. x=0
C. x-1=0 D. x+1=0
2.方程(x-3)(x+2)=0的根是 ( )
A. x1=3,x2=2 B. x1=3,x2=−2
C. x1=−3,x2=−2 D. x1=−3,x2=2
当堂检测
A
B
3.解下列方程:
选自教材第14页 练习 第1题
(1)x2+x=0;
(2)x2 –2x = 0;
解:左边分解因式,得
x(x+1)=0.
于是 x=0,或 x+1=0,
即 x1=0,x2= – 1.
解:左边分解因式,得
x(x–2)=0.
于是 x=0,或 x–2=0,
即 x1=0,x2= 2.
当堂检测
(3)3x2 – 6x = –3;
(4)4x2 – 81 = 0;
解:方程变形,得
3(x2–2x+1)=0.
左边分解因式,得
3(x–1)2=0.
于是 x–1=0,即 x1=x2=1.
解:左边分解因式,得
(2x+9)(2x–9)=0.
于是 2x+9=0,或 2x–9=0,
即 x1= – ,x2= .
选自教材第14页 练习 第1题
(5)3x(2x+1) = 4x+2;
(6)(x–4)2 = (5–2x)2 .
解:方程变形,得
6x2–x–2=0.
左边分解因式,得
(2x+1)(3x–2)=0.
于是2x+1=0,或 3x–2=0,
即 x1= – ,x2= .
解:左边分解因式,得
[(x–4)+(5–2x)][(x–4)–(5–2x)]=0,
(1–x)(3x–9)=0.
于是1–x=0,或 3x–9=0,
即 x1=1,x2=3.
选自教材第14页 练习 第1题
课堂小结
1.用因式分解法解一元二次方程的概念:将方程左边因式分解,右边=0.
2.用因式分解法解一元二次方程的依据:如果ab=0,那么a=0,或b=0.
3.用因式分解法解一元二次方程的步骤:移项,分解因式,化为两个一元一次方程,四解.
1.用因式分解法解下列方程:
(1)3x2–12x= –12;
(2)4x2–144=0;
解:方程变形,得3(x2–4x+4)=0.
左边分解因式,得3(x–2)2=0.
于是 x–2=0,即 x1=x2=2.
解:左边分解因式,得
(2x+12)(2x–12)=0.
于是 2x+12=0,或 2x–12=0,
即 x1= –6,x2=6.
课后分层作业--基础层
2.解方程(x+1)2 – 8x – 8 = 0.
解:方程变形,得
(x+1)2–8(x+1)=0.
左边分解因式,得
(x+1)(x+1–8)=0,
即(x+1)(x–7)=0.
于是 x+1=0,或 x–7=0,
即 x1= – ,x2= .
课后分层作业--提升层
3.如图,把圆形场地的半径增加 5 m,得到大圆形场地,大圆形场地与小圆形场地的面积比为 9∶4 .求小圆形场地的半径.
解:设小圆形场地的半径为 x m,则大圆形场地的半径为 (x+5) m.
由题意,得π(x+5)2=πx2. 可化为(x+5)2=x2,(x+5)2 – (x)2=0,
[(x+5)+x][(x+5) – x]=0,即(x+5)(5 – x)=0.
所以 x1= –2(不合题意,舍去),x2=10.
答:小圆形场地的半径为10 m.
课后分层作业--培优层
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