25.2.1 配方法 第2课时 教学设计 2026--2027学年人教版九年级数学上册
2026-08-12
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摘要:
该初中数学教学设计聚焦配方法解一元二次方程,课堂导入通过复习直接开平方法解方程和完全平方公式填空,搭建新旧知识支架,衔接直接开平方法与完全平方公式,为配方原理探究铺垫。
亮点在于分层探究与核心素养融合,通过填空观察规律培养数学眼光(抽象能力),分层例题(二次项系数是否为1)和根的分类讨论发展数学思维(推理意识、运算能力),特色作业创编题目与感悟提升数学语言表达(应用意识)。帮助学生夯实步骤、培养严谨习惯,为教师提供完整逻辑闭环和分层资源,提升教学效率。
内容正文:
第二十五章 一元二次方程
25.2.1 配方法
第2课时
一、教材分析
《用配方法解一元二次方程》是一元二次方程章节核心课时,承接直接开平方法,是推导求根公式的基础,也是后续学习二次函数顶点式、二次不等式的关键铺垫. 它首次系统渗透转化化归核心数学思想,衔接整式乘法中完全平方公式,打通代数式变形与方程求解的知识壁垒,在初中代数知识体系中起到承上启下的枢纽作用,同时为中考一元二次方程综合题型、函数综合题提供必备解题工具.
本节课遵循循序渐进的编排逻辑:首先复习直接开平方法,引出无法直接配方的普通一元二次方程,提出转化需求;以x2+6x+4=0为例,探究移项后补常数构造完全平方式的思路,提炼配方法定义;接着分层例题教学,先二次项系数为1的配方,再二次项系数不为1的配方步骤,归纳标准化解题流程;随后分类讨论(x+n)2 = p三种取值下根的情况,完善方程解的认知;最后配套填空、解方程练习巩固基础,形成“旧知铺垫——提出问题——探究方法——归纳步骤——分类总结——巩固应用”完整逻辑闭环.
二、教学目标
1. 理解配方法原理,熟练掌握一元二次方程配方求解步骤,能判断配方后方程有无实数根.
2. 理解配方补常数的本质,灵活处理二次项系数不为 1 的配方变形,规避移项、分数运算易错点.
3. 经历配方探究全过程,体会转化思想,提升代数式变形与逻辑运算能力.
4. 在繁琐方程变形中培养严谨细致的计算习惯,感受数学变形之美,增强迎难而上的解题自信心.
三、教学重难点
重点:理解配方法原理,熟练掌握一元二次方程配方求解步骤,能判断配方后方程有无实数根.
难点:理解配方补常数的本质,灵活处理二次项系数不为 1 的配方变形,规避移项、分数运算易错点.
四、教学过程
· 复习回顾
问题1:用直接开平方法解下列方程:
(1)36x2=1; (2) (x+2)2+3=52.
解:(1) x2=
x=
x1=, x2=
(2) (x+2)2=49
x+2=
即 x+2=7,或x+2=-7
x1=5, x2=-9
问题2:你还记得完全平方公式吗?填一填.
(1) a2+2ab+b2=_________; (2) a2 – 2ab+b2=_________.
答:(a+b)2;(a – b)2
师生活动:教师出示两道直接开平方法习题,学生独立演算、上台板书;再出示完全平方公式填空,学生口头作答,师生共同订正纠错.
设计意图:复习直接开平方法与完全平方公式,夯实配方法所需基础,搭建新旧知识桥梁,为新课配方法解方程做好铺垫.
· 探究新知
活动:探究用配方法解一元二次方程
问题3:填一填并思考:等式左边的常数项和一次项系数有什么关系?你发现了什么规律?
师生活动:教师出示填空引导学生观察、小组交流,总结配方规律;示范配方法解方程步骤,抛出设问引发思考,学生跟读梳理流程、互动答疑.
1 x2 + 2x+___= ( )2; ② x2 + 8x + ___ = ( x + ____ )2.
答:
规律总结 通过观察可以发现,对于二次项系数为 1 的单字母二次三项式,将常数项配成一次项系数一半的平方时,可得完全平方式.
问题4:尝试用你发现的规律解方程 x2+6x+4=0?
分析:要把方程x2+6x+4=0转化为像(x+3)2=5这种形式的方程,关键是将方程的左边转化为一个完全平方式,然后直接(开平方法)降次解方程.
解方程 x2+6x+4=0
1 移项 x2+6x=-4 (二次项和一次项在等号左边,常数项移到等号右边.)
2 配方 x2+6x+9=-4+9
(两边加,即9,使左边配成x2+2mx+m2的形式→两边同时加上一次项系数一半的平方)
3 左边写成完全平方式 (x+3)2=5
4 求解 x1=-3+,x2=-3- (正数的平方根有两个)
5 验证 可以验证,-3±是方程x2+6x+4 =0的两个根.
像上面那样,通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫作配方法.
总结:基本思路:将一般式 ax²+bx+c=0 (a≠0) 转化为(x+n)2 = p 的形式,再通过直接开平方法(降次),转化为一元一次方程求解.
核心思想:配方是为了利用开方实现降次,把一个一元二次方程转化成两个一元一次方程来解.
问题5:为什么在方程x2+6x=-4的两边加9?加其他数可以吗?
答:根据完全平方公式:9是一次项系数6一半的平方,加9刚好与x2+6x能够配成一个完全平方式: x2+6x+9= (x+3)2.所以不能加其他数.
总结:配方法关键:把握二次项系数为1的完全平方式的特点:
常数项等于一次项系数一半的平方 .
设计意图:由填空提炼配方规律,结合例题拆解配方法步骤,渗透转化降次思想,理解配方原理,掌握二次项系数为1时配方法解题流程.
问题6:解下列方程:
(1) x2-8 x+1=0; (2) 2 x2+1=3 x; (3) 3 x2-6 x+4=0.
师生活动:教师分层出示三类例题,分步板书示范;学生独立演算后互评,师生共同归纳四步解题流程,梳理易错点并纠错巩固.
分析:(1)方程的二次项系数为1,可直接运用配方法.
(2)方程的二次项系数为2,为了便于配方,可把二次项系数化为1.为此,方程的两边都除以2.
(3)与(2)类似,方程的两边都除以3后再配方.
解:(1)移项,得 x2-8x=-1.
配方,得 x2-8x+42=-1+42,
(x-4)2=15.
由此可得 x-4=± ,
x1=4+,x2=4-.
(2)移项,得 2x2-3x=-1.
二次项系数化为1,得x2-x=-.
配方,得 x2-x+=-+,
由此可得 x-=±,
x1=1,x2= .
(3)移项,得 3x2-6x=-4.
二次项系数化为1,得 x2-2x=-.
配方,得 x2-2x+12=-+12,
(x-1)2=-.
因为实数的平方不会是负数,所以 x 取任何实数时,(x-1)2都是非负数,上式都不成立,所以原方程无实数根.
总结:配方法解一元二次方程的步骤:
(1)移:把含未知数的项移到等号左边,常数项移到等号右边;
(2)化:把二次项系数化为1;
(3)配:在方程的两边同时加上一次项系数一半的平方;
(4)开:利用直接开平方法求出方程的解.
注意:配方时易出现的错误:(1)移项时忘记变号;(2)系数化为1时漏项;(3)方程两边没有同时加上一次项系数一半的平方.
设计意图:分层例题覆盖不同题型,掌握二次项系数不为1的配方方法,区分有无实数根情况,完整固化配方法解题步骤.
问题7:将一元二次方程通过配方法转化成(x+n)2 = p 形式后,它的根和 p 有什么关系?
师生活动:教师抛出核心问题引导学生结合上题自主讨论,分组归纳p的三种取值对应根的情况,师生共同梳理结论,齐读巩固规律.
答:一般地,如果一个一元二次方程通过配方转化成
(x+n)²=p
的形式,那么就有:
(1)当 p > 0时,方程有两个不等的实数根:x1=-n+,x2=-n-;
(2)当 p = 0时,方程有两个相等的实数根:x1=x2=-n;
(3)当 p < 0时,因为对任意实数x,都有( x + n )2 ≥ 0 ,所以方程无实数根.
设计意图:从配方结果分类探究根的情况,建立平方非负性与方程实数根的关联,为后续判别式学习铺垫,培养分类讨论思想.
· 应用新知
【经典例题】
师生活动:教师出示两道配方法典型例题,引导学生回顾配方步骤,板书示范解题思路;巡视观察学生演算情况,针对性纠错点拨. 学生独立动笔完成配方运算,对比形式确定参数、求解代数式最值,之后交流核对答案,梳理配方法易错点.
例1 用配方法将方程转化为的形式,则的值为( )
A. B. C. D.
分析:,
,
.
与 比较,
得,,
故选:.
答案:B
例2 设,为实数,求代数式的最小值.
解:
.
,,
的最小值为,
即代数式的最小值为.
设计意图:巩固一元二次方程配方变形技巧,拓展利用配方求代数式最值,深化完全平方非负性理解,夯实配方法核心知识点,提升学生代数式变形与逻辑运算能力.
· 课堂练习
【教材练习】
1.填空:
(1) x2+10x+ =(x+ )2
(2) x2–12x+ =(x– )2
(3) x2+5x+ =(x+ )2
(4) x2x+ =(x– )2
分析:对于ax²+bx+c,先把一次项系数除以2,得数填右边括号;再将这个数平方,结果就是横线上要补的常数项.
答:(1)25;5;(2)36;6;(3);; (4);.
2.解下列方程:
(1) x2 +10x+9=0; (2) x2-x-=0;
(3) 3x2+6x-4=0; (4) 4x2-6x-3=0;
(5) x2+4x-9=2x-11; (6) x(x+4)=8x+4.
解:(1)移项,得 x2+10x=-9
配方,得 x2 +10x+52= - 9+52
(x+5)2=16
由此可得 x+5=4.
x1=-1,x2=-9.
(2)移项,得 x2-x=
配方,得 x2-x+=
(x)2=2
由此可得 x= .
x1=,x2=.
(3)移项,得 3x2+6x=4
二次项系数化为1,得 x2+2x=
配方,得 x2 +2x+12= +12
(x+1)2=
由此可得 x+1=.
x1=-1,x2=-1.
(4)移项,得 4x2-6x=3
二次项系数化为1,得 x2-x=
配方,得 x2-x+=
(x)2=
由此可得 x= .
x1=,x2=.
(5)移项,得 x2+2x=-2
配方,得 x2 +2x+12= - 2+12
(x+1)2=-1
∵ (x+1)2 ≥0,而-1<0,
∴原方程无实数根.
(6)去括号,得x2+4x=8x+4
移项,得 x2-4x=4
配方,得 x2-4x+22=4+22
(x-2)2=8
由此可得 x-2= .
x1=,x2=.
师生活动:教师出示教材分层练习题,先点拨配方凑常数项的方法,示范解方程完整步骤,针对二次项系数不为1、无实数根题型重点讲解. 学生先独立填空夯实配方基础,逐题用配方法解方程,完成后小组核对,订正易错步骤.
设计意图:分层巩固配方法基础,熟练移项、化二次项系数、配方全套流程,区分有、无实数根情况,查漏补缺运算漏洞,扎实掌握配方法解一元二次方程.
【限时训练】
1.用配方法解一元二次方程,下列步骤正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
2.若一元二次方程的两根分别为,,且,则的值为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:,
移项得:,
,
即,
,,
解得:,,
一元二次方程式的两根为、,且,
,,
,
故选D.
3.若关于的方程与有一个解相同,则的值为________。
【答案】
【解析】解:由得
,,
中,
方程与有一个解相同,这个解是,
,得,
故答案为:.
4.用配方法解方程时,可将方程变形为的形式,则方程的解是 .
【答案】,
【解析】解:原方程变形为,
配方得,即,
,,
方程,
即为,变形得,即,
,即,.
5.阅读下列“问题”与“提示”后,将解方程的过程补充完整,求出的值.
【问题】解方程:.
【提示】可以用“换元法”解方程.
解:设,则有,原方程可化为,
【续解】.
【答案】解:配方,得,,即,.
,,则有,
配方,得,解得,.
经检验,是原方程的解.
师生活动:学生独立完成限时训练,自主运用配方法、换元法解题;教师巡视批改,针对配方易错步骤、分式方程增根、换元取值范围等误区集中讲评,指名口述解题思路,订正错题.
设计意图:巩固配方法解一元二次方程核心解法,渗透换元转化思想,辨析易错细节,提升学生方程变形、验根与综合运算能力.
· 课堂总结
师生活动:教师和学生一起回顾本节课所讲的内容.
1.本节课你学到了什么?
2.什么是配方法?
3.利用配方法解一元二次方程的步骤是什么?
4.配方法的关键是什么?
设计意图:通过小结让学生进一步熟悉巩固本节课所学的知识.
· 特色作业
主题:探寻配方法的多元应用与本质内涵
任务:1.自主创编 3 道二次项系数为 1、3 道二次项系数不为 1 的一元二次方程,完整写出每道题配方求解步骤,同步标注移项、系数化 1、配方添常数等步骤易错点.
2.思考总结:配方法核心是什么,解方程为什么要先构造完全平方式,写下简短感悟.
要求:1.书写步骤规范完整,符号、分数运算准确;
2.创编题目要有代表性,感悟不少于三句话;
3.对比直接开平方法,说明配方法是如何实现 “降次” 转化的,整体作业条理清晰,独立探究完成,杜绝照搬答案.
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