内容正文:
2.2.3 一元二次方程的解法
(第3课时 公式法)
2026—2027学年 苏科版(2024) 九年级数学上册
学习目标
● 通过配方推导,理解求根公式的来源,体会化归与从特殊到一般的思想.
● 掌握公式法解一元二次方程的四个步骤,能独立、规范地求解.
● 理解 与根的个数之间的关系,先判 Δ 再代公式.
● 能根据根的情况讨论含字母系数方程(如参数 )的取值范围.
教学目标(核心素养)
● 数学抽象:用配方法推导求根公式,体会从特殊到一般.
● 数学运算:规范「化一般式→定 a,b,c→求 Δ→代入公式」.
● 逻辑推理:理解 意义,由 Δ 符号判断根的情况(含逆用).
● 数学建模:含参方程根的问题转化为判别式不等式.
● 教学重难点
● 重点:公式法解方程的步骤与求根公式应用;判别式与根的关系.
● 难点:求根公式的推导(含字母配方);含参时 与 Δ 符号讨论.
环节一 导入:速算擂台
环节一 导入:速算擂台
寻找解二次方程的「万能钥匙」
① 速算擂台:谁先求出根
请三位同学上黑板,限时 1 分钟:
① (可因式分解,较快);
② (配方也还行);
③ (既不好分解,配方也繁琐).
前两题多数同学能较快解出,第③题几乎都「卡壳」.
● 引发思考
● 有没有一把「万能钥匙」:把 a,b,c 代进去就直接吐出根?
● 若系数换成字母 ,还能配方解吗?
① 设计意图:从古至今求通解
用「速算擂台」制造认知冲突:第③题因式分解、配方都繁琐.
回溯古今:古巴比伦泥板最早探索二次方程通解;
中国《九章算术》「开方术」用勾股列方程;阿拉伯花拉子米系统给出解法.
近代由配方法得到求根公式 ,成「万能钥匙」.
今天我们就用它,解开第③题的「卡壳」.
古巴比伦泥板·约前1800
中国算盘·古代计算工具
花拉子米《代数学》·约820
● 万能钥匙
● 一把通用公式,代入 a,b,c 即得根.
● 从特殊到一般:配方法的一般化.
环节二 新授:求根公式的推导
环节二 新授:求根公式的推导
用配方法解一般形式,得到通用公式
② 推导(一):除以 a 与配方
用配方法解一般形式 :
第一步:两边同除以 ,移项得
第二步:两边加上一次项系数一半的平方 ,配方
② 推导(二):开方得求根公式
第三步:右边通分合并
第四步:当 ,两边开平方
第五步:移项整理,得求根公式
● 方法点拨
● 推导本质=用配方法解一般形式.
● 关键步骤:除以 a、配方、开方.
● 根号内 决定有无实根,记作 .
③ 根的判别式与根的情况
式子 叫一元二次方程 根的判别式,记作 .
• 当 时,方程有两个不相等的实数根;
• 当 时,方程有两个相等的实数根;
• 当 时,方程没有实数根.
● 三种情况速记
● Δ>0:两不等实根
● Δ=0:两相等实根
● Δ<0:无实根
● 先判 Δ,再代公式.
③ 公式法解一元二次方程的四步
四步口诀:化一般式 → 定 a,b,c → 求 Δ → 代公式写根.
1
① 化为一般式 ax²+bx+c=0(a≠0),确定 a,b,c 的值
2
② 计算根的判别式 Δ=b²−4ac
3
③ 若 Δ≥0 代入求根公式;若 Δ<0 方程无实数根
4
④ 写出两个根 x₁,x₂(或说明无实根)
例1 用公式法解方程:3x²+2x−2=0
解:这里 , , .
因为 ,所以方程有两个不相等的实数根.
即 ,.
● 审题与思路
● (2025·西安三模)
● 方程已是一般形式,直接定系数套公式.
● 先求 Δ,再代入求根公式.
例2 用公式法解方程:4x²−3=12x
解:移项,得 . 这里 , , .
因为 ,代入求根公式:
即 ,.
● 审题与思路
● (2025·秦都区月考)
● 先化为一般式 .
● Δ 非完全平方数,结果保留根号.
● 方法总结:先化简 ,再约分.
例3 不解方程,判断根的情况:x²−x+k²+2=0
解:这里 , , .
∵ ,
∴ ,
从而 ,
∴ 方程没有实数根.
● 审题与思路
● (2025·广州)
● 只算 Δ 看符号,不求具体根.
● 注意 ,故 Δ 恒为负.
例4 若方程 ax²+2x+1=0 有两相等实根,求 a
解:∵ 方程为一元二次方程,
∴ .
∵ 方程有两个相等的实数根,
∴ ,
即 ,
解得 .
综合 ,故 .
易错:勿由 直接得 而漏写 检验.
● 审题与思路
● (2025·北京)
● 两相等实根 → .
● 但须同时满足 ,二者缺一不可.
易错警示:含参勿忘 a≠0
利用判别式求参数取值范围时,必须同时满足两个条件:
① 二次项系数 (保证是一元二次方程);
② 满足相应的不等式.
二者缺一不可!
● 两条红线
● 红线1: 前提
● 红线2: 须满足题意
● 漏写 检验是高频错.
环节三 巩固练习(分层)
环节三 巩固练习(分层)
A 基础 · B 提升 · C 拓展,独立完成
⑤ 分层巩固 · A层(基础达标)
A1. 用公式法解方程:.
A2. 不解方程,判断 的根的情况.
● 答案(点击查看)
● A1.
● A2. 方程有两个不相等实根.
⑤ 分层巩固 · B层(能力提升)
B1. 若关于 的方程 无实根,求 的范围.
B2. 已知 是方程 的一个根,求 .
● 答案(点击查看)
● B1. ,得 .
● B2. 代入 得 :
⑤ 分层巩固 · C层(拓展挑战)
C1. 若关于 的方程 有两实根,求 的范围.
C2. 下列方程中无实根的是( )
A. B. C. D.
● 答案(点击查看)
● C1.
● C2. 选 D: 无实根.
C3(几何·数形结合):Rt△ABC 求边长
Rt△ABC 中 ∠C=90°,,,.
由勾股定理:,即 ,
化为一般式 . 其中 , , .
,
因为边长 ,故 .
● 审题(数形结合)
● 依图列勾股方程,负根舍去.
环节四 课堂小结(思维导图)
环节四 课堂小结
借助思维导图回顾公式法知识体系
本课时核心要点回顾
求根公式:(其中 ,且 ).
公式法四步:化一般式、定 a,b,c、求 Δ、代入公式.
判别式三种情况:
Δ>0 两不等实根,Δ=0 两相等实根,Δ<0 无实根.
含参数问题:注意 的隐含条件.
● 一句话
● 先判 Δ,再代公式;
● 符号盯紧,步骤规范.
环节五 作业布置
环节五 作业布置
分层作业 · A 基础 / B 提升 / C 拓展
作业 · A层(基础达标)
A1. 用公式法解方程:.
A2. 不解方程,判断 的根的情况.
A3. 下列方程有两个不相等实根的是( )
A. B. C. D.
● 答案(点击查看)
● A1.
● A2. 两相等实根.
● A3. 选 D:
作业 · B层(能力提升)
B1. 若关于 的方程 有两不等实根,求 的范围.
B2. 若关于 的方程 有两实根,求 的范围.
● 答案(点击查看)
● B1.
且
且
● B2.
作业 · C层(拓展挑战)
C1. 从 中任取两数作 ,则 有实根的概率为____.
C2. 用公式法解 ,并说明根的情况.
● 答案(点击查看)
● C1.
有 3 种,概率
● C2.
总有实根; 时两相等,否则两不等.
C3(应用):矩形宣传画求宽
矩形宣传画长 cm、宽 cm,面积 cm²,求其宽.
依面积公式:,即 .
其中 , , ;.
,即 ,(舍). 故 .
● 审题
● 长×宽=面积列方程.
● 解出后舍去负值(宽 ).
附加拓展提高(一)
拓展1(新定义)「凤凰」方程:若一元二次方程
有两个相等实根,且满足
求证: 「凤凰」方程必定满足.
拓展2. 关于 的方程 无实根,求 的范围.
● 解析(点击查看)
● 拓展1:把
即
● 拓展2:① 时有实根,舍;② 时,
附加拓展提高(二)·课后巩固
拓展3. 求证:方程 总有实数根.
● 解析(点击查看)
● 拓展3:
总有实根. 得证.
循理而行,来日再研
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