内容正文:
第二章 一元二次方程
第2课 求解一元二次方程
新版北师大数学九年级上册数学
第4课时 因式分解法解一元二次方程
学习目标
1.通过分析校园科技节小球弹射实验的三种解法,对比归纳出因式分解法解一元二次方程的定义、理论依据和一般步骤.
2.通过解不同结构的一元二次方程,能准确区分并选择配方法、公式法、因式分解法中的最优解法,体会降次的数学思想.
3.通过解决科技节中的实际问题,体会“生活-数学-生活”的转化思想,培养严谨的解题习惯和逻辑推理能力.
情境启航
问题构建
协作破冰
教师示范
巩固拓展
当堂检测
反思总结
作业设计
目录
情境启航
八年级下册第四章我们学习了因式分解,你还记得我们学习了哪几种分解的方法吗?
提公因式法、公式法、十字相乘法和分组分解法
实际上,我们给每一个代数式增加一个结果,代数式就会变成方程,你觉得因式分解的方法还能继续使用吗?尝试解决下面几个题目.
(2)
(3)
(4)
问题构建
校园科技节“趣味物理实验挑战赛”
一个小球从地面以15m/s的初速度竖直向上弹出,它在空中的高度h(单位:m)与时间(单位:s)满足关系:h=15−5,小球从弹出到落回地面,经过了几秒?设小球经过ts落回地面,此时h=0,于是可得方程15−5,小颖、小明、小亮都求出了这个方程的解,但他们的解法各不相同.
问题1:请你尝试用配方法求解,独立完成.
解
问题构建
小颖使用了公式法,步骤规范,结果正确,从计算简便度来看,比配方法更加简单.
小明借助等式的基本性质进行等价变换,虽然更加简单,但是未考虑,导致失根.
小亮借助分解因式中提公因式法,从本题来看,此方法计算简便,错误率低.
问题构建
当一元二次方程的一边为0,而另一边能够分解成两个一次因式的乘积时,我们就可以用小亮的方法求解.这种解一元二次方程的方法称为因式分解法.
问题1:观察下列对于三种方法变形的过程,从未知数的次数来观察,都完成了怎样的变化?
降次
追问1:小亮的解法为什么最快?理论依据是什么?
直接实现“降次”.理论依据是零乘积原理:若ab=0,则a=0或b=0.
问题构建
追问2:因式分解法解一元二次方程的规范步骤是什么?
1.移项:方程右边化为0
2.分解:左边分解为两个一次因式的乘积
3.降次:令每个因式分别等于0
4.求解:解两个一元一次方程
追问3:小明的解法给我们什么警示?
1.不能在方程两边同时除以含有未知数的代数式,否则会漏解.
2.因式分解法的前提是方程一边必须为0.
问题构建
用因式分解法解方程
例4:(1);(2)
解: (1)
,
,
(2)
=0
,
,
上面两个题目主要使用了哪种因式分解的方法?还有可能会使用哪些方法?
使用了提公因式法,还有可能使用公式法、十字相乘法
问题构建
问题2:对比三种解一元二次方程的方法,你有怎样的思考?
解法 适用范围 优点 缺点
配方法 所有一元二次方程 能推导公式,体现降次思想 计算繁琐,容易出错
公式法 所有一元二次方程 万能解法,步骤固定 计算量较大,易算错判别式
因式分解法 一边为0,另一边易分解因式 简便快捷,计算量最小 适用范围有限
追问:解一元二次方程的核心思想是什么?
降次
协作破冰
问题3:判断下列方程适合用哪种解法(课本操作思考改编):(1);(2);
(3);(4)
因式分解法/直接开平方法
(2)直接开平方法/因式分解法
(3)因式分解法(十字相乘法)
(4)配方法/公式法
请选择你最喜欢的方法求出方程的解,并和同伴交流
协作破冰
课本45页第7题
如图,在一块长35m、宽26m的矩形地面上,修建同样宽的两条互相垂直的道路(两条道路分别与矩形的一条边平行),剩余部分栽种花草,要使剩余部分的面积为850,道路的宽应为多少?
平移转化
设道路的宽为,你能尝试写出对应的方程吗?并将其化为一般形式.
,化简后可得:
教师示范
方法一:配方法解方程
,
因为边长小于60,所以60舍去,道路的宽为1m.
教师示范
方法二:用公式法解方程
Δ=
=
=3481
,
方法三:用因式分解法解方程
,
在本例中,因式分解法的优点突出,极大的简化了运算过程和难度,提升了计算效率.
巩固拓展
小亮同学认为,无需平移也可以完成本题的计算:
矩形总面积为35×26=910,两条道路的面积分别为35和26可得910-35-26-=810,在解题过程中,小亮遇到了很大的困难,也解决不了问题,你能帮帮他吗?
小明这节课认真专注的听讲之后,发现在处理两条路的交叉口时,因为35𝑥和26𝑥相当于减了两次重叠部分的小正方形,应该再加上一次,将小亮的方程修改为910-35-26+=810.
当堂检测
1.用因式分解法解方程(𝑥−3)=3−𝑥 ,正确的变形是( )
A.
B.
C.
D.
A
当堂检测
2.方程2𝑥(𝑥−1)=3(−1)的解为__________
2𝑥(𝑥−1)-3(𝑥−1)=0
(𝑥−1)(2𝑥-3)=0
当堂检测
3.用因式分解法解下列方程:
(1)(2)
解得
(2)
当堂检测
4.一个长方形的长比宽多2cm,面积是,求这个长方形的长和宽?
解:设宽为𝑥cm,则长为(𝑥+2)cm,
列方程𝑥(𝑥+2)=8,
分解得(𝑥+4)(𝑥-2)=0,
解得(舍去负根),长为4cm答:长为4cm,宽为2cm.
反思总结
1.因式分解法解一元二次方程的核心思想是什么?关键步骤和最容易出错的地方分别是什么?
2.解一元二次方程时,我们应该按照怎样的顺序来选择最优解法?
3.本节课我们从实际问题出发,经历了“一题多解→方法提炼→方法对比→实际应用”的过程,你最大的收获是什么?还有什么困惑?
作业设计
一、基础巩固作业:
课本第44页 第1、2题
二、素养类作业
课本第46页 第16题
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
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