内容正文:
人教版九年级(上)
25.2 降次—解一元二次方程
25.2.2 公式法
第25章 一元二次方程
1
1. 理解一元二次方程求根公式的推导过程.(难点)
2. 会利用一元二次方程的求根公式解一元二次方程.
(重点)
3. 理解一元二次方程根的判别式,并能运用根的判别式进行相关的计算或推理.
素养目标
如何用配方法解方程 2x2 + 4x - 1 = 0 ?
配方法能解所有的一元二次方程吗?
解:方程整理得
配方得
开平方得
解得
复习导入
引言:要设计一座高 5 m 的人体雕像,使它的上部(腰以上)与下部(腰以下)的高度比等于下部与全身的高度比,则雕像的下部应设计多少米高?
解:设雕像下部 BC = x m,
列方程得 x2 = 5(5 - x ),
整理得 x2 + 5x - 25 = 0.
A
C
B
如何解出该一元二次方程?
情境导入
探究
任何一个一元二次方程都可以化成一般形式
ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0).
能否用配方法得出它的解呢?
探究点一:求根公式的推导
新知探究
解:移项,得
配方,得
即
问题:对于方程①接下来能用直接开平方解吗?
ax2 + bx = -c
二次项系数化为1,得
探究点一:求根公式的推导
ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0).
新知探究
因为 a≠0,所以 4a2 > 0.
式子 b2-4ac 的值有以下三种情况:
(1) 当 b2-4ac >0 时,
>0,由①得
方程有两个不相等的实数根
探究点一:求根公式的推导
新知探究
(2) 当 b2 - 4ac = 0 时,
= 0,由①可知,方程有两个相等的实数根 x1 = x2 = - .
(3) 当 b2 - 4ac<0 时,
<0,由①可知 <0,而 x 取任何实数都不能使 <0,因此方程无实数根.
探究点一:求根公式的推导
新知探究
两个不相等的实数根
两个相等的实数根
没有实数根
两个实数根
判别式的情况
根的情况
因此把 b2 − 4ac 叫作一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 根的判别式,通常用希腊字母“Δ”表示,即 Δ = b2 − 4ac.
Δ > 0
Δ = 0
Δ < 0
Δ≥0
探究点一:求根公式的推导
新知探究
【填一填】按要求完成下列表格:
的值
0
4
根的
情况
有两个相等的实数根
没有实数根
有两个不相等的实数根
Δ
探究点一:求根公式的推导
新知探究
例1 已知一元二次方程 x2 + x = 1,下列判断正确的是( )
A. 该方程有两个相等的实数根
B. 该方程有两个不相等的实数根
C. 该方程无实数根
D. 该方程根的情况不确定
解析:原方程即 x2 + x − 1 = 0,a = 1,b = 1,c = −1,
∵ Δ = b2 − 4ac = 12 − 4×1×(−1) = 5>0,
∴ 该方程有两个不等的实数根,故选 B.
B
探究点一:求根公式的推导
新知探究
【练一练】1.若关于 x 的一元二次方程 x2 + 8x + q = 0 有两个不等的实数根,则 q 的取值范围是 ( )
A. q≤4 B. q≥4
C. q<16 D. q>16
C
解析:方程有两个不等的实数根,根据根的判别式,
则 Δ = b2 − 4ac>0,即 82 − 4q>0.
解得 q<16,故选 C.
探究点一:求根公式的推导
新知探究
12
【变式题1】二次项系数含字母
若关于 x 的一元二次方程 kx2 − 2x − 1 = 0 有两个不等的实数根,则 k 的取值范围是 ( )
A. k > −1 B. k > −1 且 k≠0
C. k < 1 D. k < 1 且 k≠0
B
(-2)2 + 4k > 0
归纳: 当一元二次方程二次项系数是字母时,一定要注意二次项系数不为 0,再根据“Δ”求字母的取值范围.
方程有两个不等的实数根
分析:
二次项系数不为 0
k≠0
k > −1 且 k≠0
探究点一:求根公式的推导
新知探究
13
【变式题2】删除限制条件“二次”
若关于 x 的方程 kx2 − 2x −1 = 0 有实数根,则 k 的取值范围是( )
A. k≥ −1 B. k≥ −1且 k≠0
C. k < 1 D. k < 1 且 k≠0
分析:
分类讨论
k = 0
k≠0
原方程变形为 −2x − 1 = 0,有实数根
Δ = 4 + 4k≥0
k≥−1
A
探究点一:求根公式的推导
新知探究
总结
判断一元二次方程根的情况的方法:
将方程整理为一般形式
ax2+bx+c=0
Δ = b2 − 4ac > 0
Δ = b2 − 4ac = 0
Δ = b2 − 4ac < 0
有两个不等的实数根
有两个相等的实数根
没有实数根
探究点一:求根公式的推导
新知探究
由上可知,当 Δ≥0 时,方程 ax2 + bx + c = 0 (a≠0)的实数根可写为 的形式,这个式子叫作一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 的求根公式.
求根公式表达了用配方法解一般形式的一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 的结果,解一个具体的一元二次方程时,把各系数代入求根公式,可以直接得出方程的根,这种解一元二次方程的方法叫作公式法.
用公式法解方程
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
例2 用公式法解下列方程:
(1) x2 − 4x − 7 = 0;
方程有两个不等的实数根
解:因为 a = 1,b = −4,c = −7,所以
Δ = b2-4ac = (−4)2-4×1×(−7) = 44>0.
即
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
方程有两个相等的实数根
x1 = x2
(2) 2x2 − x + 1 = 0;
解:因为 a = 2,b = − ,c = 1.
Δ = b2-4ac = (− )2-4×2×1 = 0.
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
(3) 5x2-3x = x + 1;
方程有两个不等的实数根
a = 5,b = -4,c = -1,所以
Δ = b2-4ac = (-4)2-4×5×(-1) = 36>0.
(3) 方程化为 5x2-4x-1 = 0,此时
即
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
(4) x2 + 17 = 8x.
方程无实数根.
a = 1,b = −8,c = 17,所以
Δ = b2 − 4ac = (−8)2 − 4×1×17 = −4<0.
解:方程化为 x2-8x + 17 = 0,此时
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
总结
化为一般形式
解一元二次方程的步骤:
变形
确定系数
计算
根据根的情况求解
用 a,b,c 写出各项系数
b2 − 4ac
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
21
【回顾导入】
解方程 x2 + 5x - 25 = 0.
用公式法解这个方程,得
即
如果结果保留小数点后两位,那么x1≈3.09,x2≈-8.09.
关于这两个根,只有 x1≈3.09 符合问题的实际意义,因此雕像腰部以下身长约为 3.09 m.
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
公式法解方程的步骤
1. 变形:化已知方程为一般形式;
2. 确定系数:用 a,b,c 写出各项系数;
3. 计算:b2 − 4ac 的值;
4. 判断:若 Δ = b2 − 4ac≥0,则利用求根公式求出;
若 b2 − 4ac<0,则方程没有实数根.
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
2. 解方程:x2 + 7x – 18 = 0.
【练一练】
解:因为 a = 1,b = 7,c = −18,所以
Δ = b2 - 4ac = 72 – 4×1×(−18 ) = 121 > 0,
方程有两个不等的实数根
即 x1 = 2, x2 = -9.
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
3. 解方程 3x2 − 5x + 1 = 0.
解:因为 a = 3,b = −5,c = 1,所以
Δ = b2-4ac = (−5)2-4×3×1= 13>0.
方程有两个不等的实数根
即
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
4. 解方程:2x2 - x + 3 = 0.
解:因为 a = 2,b = − ,c = 3,所以
Δ = b2 - 4ac = 27 - 4×2×3 = 3 > 0,
方程有两个不等的实数根
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
5. 解方程:(x - 2) (1 - 3x) = 6.
解:方程化为 3x2 - 7x + 8 = 0,此时
a = 3,b = -7,c = 8,所以
Δ = b2 - 4ac = (-7 )2 – 4×3×8 = 49–96 = - 47 < 0,
方程没有实数根.
探究点二:公式法解一元二次方程
新知探究
公式法
用求根公式解一元二次方程的方法
一元二次方程根的判别式 Δ= b2-4ac
求根公式:
当 b2-4ac > 0 时,
方程有________的实数根;
当 b2-4ac = 0 时,
方程有________的实数根;
当 b2-4ac < 0 时,
方程_________.
两个不等
两个相等
无实数根
( b2-4ac≥0 )
课堂小结
1.一元二次方程3x2-2x-4=0根的判别式的值为( )
A. -44 B. 16
C. 52 D. 56
C
2.方程2x2-5x+3=0的根的情况是( B )
A. 有两个相等的实数根
B. 有两个不相等的实数根
C. 无实数根
D. 有一个根为0
B
当堂反馈
3.若关于x的一元二次方程x2-2x-k=0有实
数根,则k的取值范围是 .
4. [教材变式]用公式法解下列方程:
k≥-1
(1)x2-5x-6=0;
书写通关
解:a= ,b= ,c= .
∵Δ= >0,
∴x= ,
即x1= ,x2= .
1
-5
-6
(-5)2-4×1×(-6)=49
6
-1
当堂反馈
(2)x2-3x+4=0;
解:x1=2,x2=.
(3)2y2+4y=y+2;
易错通关:先化为一般式,再确定a,
b,c的值,注意其符号.
解:y1=,y2=-2.
(4)4x(x-1)=-3.
解:无实数根.
解:x1=2,x2=.
b,c的值,注意其符号.
解:y1=,y2=-2.
解:无实数根.
当堂反馈
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声 明
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