内容正文:
第二十五章 一元二次方程
25.1一元二次方程的概念
学习目标:
1.能根据具体问题中的数量关系列一元二次方程,经历由具体问题列一元二次方程的过程,建立模型观念.
2.理解一元二次方程的定义及其一般形式,会将一元二次方程化为一般形式,并能说出各项的名称.
3.理解一元二次方程的根的意义,会检验一个数是不是一元二次方程的根.
温故知新
ax + b = 0
1.什么叫方程?我们学过哪些方程?
含有 叫作方程.
2. 一元一次方程的三要素是什么?
①只含一个未知数
②未知数的指数是一次
③方程的两边都是整式
一元一次方程
二元一次方程(组)
分式方程
整式方程
未知数的等式
其中 a、b 为常数,且 a ≠ 0。
a 是未知数 x 的系数,b 是常数项
3.一元一次方程一般形式如何表示?
问题1: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
链接生活
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
链接生活
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
新知小结1
问题2: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
整理并化简,得
x2−x−56 = 0. ②
链接生活
问题3:在设计人体雕像时,使雕像的腰部以上与腰部以下的身长比,等于腰部以下与全身的身长比,可以增加视觉美感. 如果某人体雕像全身长为 5 m,按照上述比例,雕像腰部以下为多长?
A
B
C
解:设雕像腰部以下的身长 BC 为 x m,根据题意可列得方程
x2 = 5(5−x).
整理并化简,得
x2+5x−25 = 0. ③
链接生活
方程①②③是一元一次方程吗?它们有什么共同特点呢?
x2−75x+350 = 0 ①
x2−x−56 = 0 ②
x2+5x−25 = 0 ③
特点:
1.分母中不含未知数,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.
探索新知
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
总结:只要满足a≠0,b、c可以为任意实数.
理解新知
类比知识
一元一次方程与一元二次方程的区别与联系
一元一次方程 一元二次方程
一般式
相同点
不同点
ax+b=0(a≠0)
ax2+bx+c=0(a≠0)
整式方程,只含有一个未知数
未知数最高次数是1
未知数最高次数是2
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,一元二次方程的解也叫作一元二次方程的根.
新知小结2
判断一个数是不是一元二次方程的解的方法 (代入检验法)
数
代入方程
左边=右边
左边≠右边
是方程的解
不是方程的解
例
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
例题分析
例2. 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.
注意:系数和项均包含前面的符号.
例题分析
试一试:下面哪些数是方程 x2 – x – 6 = 0 的根?
– 4, –3, –2, –1,0,1,2,3,4
x –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4
x2 – x – 6
14
6
0
– 4
– 6
– 6
– 4
0
6
使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,一元二次方程的解也叫做一元二次方程的解(根).
探究2:一元二次方程的根
例3.已知关于 x 的一元二次方程 x2 + ax + a = 0 的一个根是 3,求 a 的值.
解:由题意把 x = 3 代入方程 x2 + ax + a = 0,得
32 + 3a + a = 0.
已知方程的根求字母的值,只需要把方程的根代入方程中,得到一个关于这个字母的方程,然后解这个方程,就能得到字母的值.
小结3
例题分析
类比分析
实际问题
解(根)
一元二次方程
定义
表示
引出
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
一般形式:ax2+bx+c=0(a≠0)
使一元二次方程左右两边相等的未知数的值
课堂小结
x=-2
B
1.若关于x的一元二次方程(a+2)x2+x+a2-4=0的一个根是x=0,则a的值为_____.
2.若关于x的一元二次方程ax2+bx+c = 0(a ≠ 0)满足4a-2b+c=0,则此方程必有一根为_____
3.已知关于x的一元二次方程(a-1)x2 +x+a2-1=0的常数项是0,则a为( )
A.1 B.-1 C. 1或-1 D.0.5
2
分层练习
分层练习
4.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:
(1) 5x2−1=4x; (2) 4x2=81;
(3) 4x(x+2)=25; (4) (3x−2)(x+1)=5x−2.
解:(1)一般形式为5x2-4x-1=0.
二次项系数为5;一次项系数为-4;常数项为-1.
(2)一般形式为4x2-81=0.
二次项系数为4;一次项系数为0;常数项为-81.
分层练习
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:
(1) 5x2−1=4x; (2) 4x2=81;
(3) 4x(x+2)=25; (4) (3x−2)(x+1)=5x−2.
解:(3)一般形式为4x2+8x-25=0.
二次项系数为4;一次项系数为8;常数项为-25.
(4)一般形式为3x2-4x=0.
二次项系数为3;一次项系数为-4;常数项为0.
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;
(2)一个矩形的长比宽多2,面积是100,求矩形的长;
(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:(1)设正方形的边长为x,
根据题意,得4x2=25,
一般形式为4x2-25=0.
分层练习
解:(2)设矩形的长为x,则宽为x-2,
根据题意,得x(x-2)=100,
一般形式为x2-2x-100=0.
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;
(2)一个矩形的长比宽多2,面积是100,求矩形的长;
(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.
分层练习
解:(3)设较短一段的长为x m,则较长一段的长为(1-x) m,
根据题意,得x=(1-x)2,
一般形式为x2-3x+1=0.
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;
(2)一个矩形的长比宽多2,面积是100,求矩形的长;
(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.
分层练习
7.已知关于x的一元二次方程(a+c)x2-2bx+a-c=0,其中a,b,c分别为△ABC的三边长,如果该方程的一个根是x=1,试判断△ABC的形状,并说明理由.
解:△ABC是等腰三角形.理由如下:
∵方程(a+c)x2-2bx+a-c=0的一个根是x=1,
∴a+c-2b+a-c=0,即2a-2b=0.
∴a=b.
∴△ABC是等腰三角形.
拓展练习
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