内容正文:
25.1 一元二次方程的概念
第二十五章 一元二次方程
人教版九年级上册
雷锋是共产主义战士、最美奋斗者,他无私奉献的精神影响了一代又一代的中国人.在国内有多处雷锋雕像,那么你知道这些雕像是怎么设计的吗?
情境导入
设计师在设计人体雕像时,使雕像的上部AC(腰以上)与下部BC(腰以下)的高度比,等于下部BC与全部AB(全身)的高度比,可以增加视觉美感,假设如图所示的雕像高AB为2 m,下部BC=x m,请列出方程.
A
C
B
解:列方程得
整理得 x 2 + 2x - 4 = 0.①
x 2 = 2(2 - x ),
想一想,上述方程与以往我们学过的方程有什么联系和区别?
x m
(2 - x ) m
等量关系:
AC:BC=BC:AB
即BC2=AB•AC
情境导入
问题1 有一块矩形铁皮,长100cm,宽50cm,在它的四角各切去一个同样的正方形,然后将四周突出部分折起,就能制作一个无盖方盒,如果要制作的方盒的底面积为3600cm2,那么铁皮各角应切去多大的正方形?
100cm
50cm
x
3600cm2
解:设切去的正方形的边长为xcm,
则盒底的长为(100 − 2x)cm,
宽为(50 − 2x)cm,
根据方盒的底面积为3600cm2,得
化简,得
②
该方程中未知数的个数和最高次数各是多少?
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
问题2 要组织一次排球邀请赛,参赛的每两队之间都要比赛一场,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,比赛组织者应邀请多少个队参加比赛?
解:设比赛组织者应邀请x个队参加比赛,根据题意,列方程:
化简,得:
该方程中未知数的个数和最高次数各是多少?
③
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
方程①、②、③都不是一元一次方程.那么这三个方程与一元一次方程的区别在哪里?它们有什么共同特点呢?
特点:
①都是整式方程;
②都只含一个未知数;
③未知数的最高次数都是2.
x2-75x+350=0 ②
x2 + 2x - 4 = 0 ①
x2-x-56=0 ③
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
等号两边都是整式,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的方程,叫作一元二次方程.
一元二次方程的概念
ax2+bx +c = 0(a,b,c为常数, a≠0)
ax2 是二次项, a 是二次项系数;
bx 是一次项, b 是一次项系数;
c 是常数项.
一元二次方程的一般形式是
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
想一想 为什么一般形式中ax2+bx+c=0要限制a≠0,b、c 可以为零吗?
当 a = 0 时
bx+c = 0
当 a ≠ 0 , b = 0时 ,
ax2+c = 0
当 a ≠ 0 , c = 0时 ,
ax2+bx = 0
当 a ≠ 0 ,b = c =0时 ,
ax2 = 0
总结:只要满足a ≠ 0 ,b , c 可以为任意实数.
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
例1 下列选项中,是关于x的一元二次方程的是( )
C
不是整式方程
含两个未知数
化简整理成
x2-3x+2=0
化简整理成12x+10=0
方法指导:判断一元二次方程的步骤,首先看是不是整式方程;如果是,则进一步整理化简,看化简后的方程中是否只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2.
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
判断下列方程是否为一元二次方程?
(2) x3+ x2=36
(3)x+3y=36
(5) x+1=0
√
×
×
×
×
√
×
×
(1) x2+ x=36
注意:未限定a≠0
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
10
例2 a为何值时,下列方程为一元二次方程?
(1)ax2−x=2x2;
(2) (a−1)x|a|+1 −2x−7=0.
解:(1)将方程式转化为一般形式,得(a − 2)x2−x=0,所以当a − 2≠0,即a≠2时,原方程是一元二次方程;
(2)由|a|+1 =2,且a −1 ≠0知,当a= −1时,原方程是一元二次方程.
方法指导:用一元二次方程的定义求字母的值的方法:根据未知数的最高次数等于2,列出关于某个字母的方程,再排除使二次项系数等于0的字母的值.
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
变式:方程(2a-4)x2 −2bx+a=0,
(1)在什么条件下此方程为一元二次方程?
(2)在什么条件下此方程为一元一次方程?
解:(1)当 2a − 4≠0,即a ≠2 时,是一元二次方程;
(2)当a=2 且b ≠0时,是一元一次方程.
方法指导:一元一次方程与一元二次方程的区别与联系:
1.相同点:都是整式方程,只含有一个未知数;
2.不同点:一元一次方程未知数最高次数是1,一元二次方程未知数最高次数是2.
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
一元一次方程 一元二次方程
一般式
相同点
不同点
思考:一元一次方程与一元二次方程有什么区别与联系?
ax=b (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
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
例3 将方程3x(x − 1)=5(x+2)化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的的二次项系数、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
3x2 −8x −10=0.
其中二次项系数是3;一次项系数是−8;常数项是−10.
注意:系数和项均包含前面的符号.
探究点1:一元二次方程的概念
新知探究
一元二次方程的根
使方程左右两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解,一元二次方程的解也叫一元二次方程的根.
试一试:下面哪些数是方程 x2 – x – 6 = 0 的解?
– 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
探究点2:一元二次方程的根
新知探究
例4 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,
9+4a =0,
4a = − 9,
方法指导:已知方程的根求字母的值,只需要把方程的根代入方程,将得到一个关于这个字母的一元一次方程,求解这个一元一次方程,就能得到字母的值.
探究点2:一元二次方程的根
新知探究
变式:已知a是方程 x2+2x-2=0 的一个实数根,求 2a2+4a+2018的值.
解:由题意得:
方法指导:求代数式的值,先把已知解代入,再注意观察,有时需运用到整体思想,求解时,将所求代数式的一部分看作一个整体,代入求值.
探究点2:一元二次方程的根
新知探究
问题 在一块宽20m、长32m的矩形空地上,修筑三条宽相等的小路(两条纵向,一条横向,纵向与横向垂直),把矩形空地分成大小一样的六块,建成小花坛.如图要使花坛的总面积为570m2,问小路的宽应为多少?
32
20
x
探究点3:根据实际问题列一元二次方程
新知探究
1.若设小路的宽是xm,
则横向小路的面积是____m2,
纵向小路的面积是 m2,两者重叠的面积是 m2.
32x
2.由于花坛的总面积是570m2.你能根据题意,列出方程吗?
整理以上方程可得
思考:
2×20x
32×20−(32x+2×20x)+2x2=570
2x2
x2−36x+35=0
32
20
x
探究点3:根据实际问题列一元二次方程
新知探究
想一想:
还有其他的方法吗?试说明原因.
(20−x)(32−2x)=570
32-2x
20-x
32
20
探究点3:根据实际问题列一元二次方程
新知探究
审
建立一元二次方程模型的一般步骤
设
找
列
审题,弄清已知量与未知量之间的关系
设未知数
找出等量关系
根据等量关系列方程
探究点3:根据实际问题列一元二次方程
新知探究
1. 下列方程是关于x的一元二次方程的为( C )
A. 3x(x+1)=3x2-5x B. ax2+bx+7=0
C. 7(x-1)(x+2)=x D. x2+ =y
C
2. 一元二次方程7x2-2x=1的二次项系数、一次项系数和常数项依次是( C )
A. 7,2,1 B. 7,-2,1
C. 7,-2,-1 D. 7,2,-1
C
随堂练习
3. 教材变式题 将一元二次方程3x(x+1)=5(x-2)化为一般形式为( B )
A. 3x2-2x=-10 B. 3x2-2x+10=0
C. -3x2-2x+10=0 D. 3x2-2x-10=0
B
4. 已知关于x的方程(k+5)x2-kx+9=0,当k ≠-5 时,该方程是一元二次方程,这个一元二次方程的二次项系数为 k+5 ,一次项系数为 -k ,常数项为 9 .
≠-5
k+5
-k
9
(1) 9x2=25;
解:一般形式为9x2-25=0,二次项系数为9,一次项系数为0,常数项为-25
(2) 3x(x-4)=7.
解:一般形式为3x2-12x-7=0,二次项系数为3,一次项系数为-12,常数项为-7
5. 教材变式题 将下面的方程化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数和常数项:
6. 教材变式题 有下列各数:-1,2,1,-2.其中,是方程x2+x-2=0的根的为( C )
A. -1,2 B. -1 C. 1,-2 D. 2
7. 已知x=2是关于x的一元二次方程x2+ax-3a=0的一个根,则a的值为( B )
A. -4 B. 4 C. 2 D.
C
B
8. 若方程x2-4x=0的一个根为m,则m2-4m+1= 1 .
9. (易错题)如果关于x的一元二次方程(m-3)x2+2x+m2-9=0有一个根为0,那么m的值为 -3 .
1
-3
10. 教材变式题 参加足球联赛的每两支球队之间都要进行两场比赛.为了能让更多的足球爱好者现场观看到足球比赛,赛程计划安排18天,每天安排4场比赛,设参加比赛的球队有x支.根据题意,下列方程正确的是( D )
A. x(x+1)=72 B. x(x-1)=72
C. x(x+1)=72 D. x(x-1)=72
D
11. 根据题意,列出方程(不需要求解):
(1) 某班学生毕业时都会向全班其他学生各送一张自己的照片以作留念,全班共送出1056张照片,求全班有多少名学生.设全班有x名学生,可列方程为 x(x-1)=1056 .
(2) 一个直角三角形的斜边长为4 ,两条直角边长相差4.设较长的直角边长为x,可列方程为 x2+(x-4)2=80 .
x(x-1)=1056
x2+(x-4)2=80
12. 若x=-1是关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根,则下列式子成立的是( B )
A. a+b+c=0 B. a-b+c=0
C. a+b-c=0 D. -a+b+c=0
13. 已知m是方程x2-x-1=0的一个根,则代数式-2m2+2m+2026的值为( B )
A. 2022 B. 2024 C. 2026 D. 2028
B
B
14. 若方程(m+2) +(m-1)x-2=0 是关于x的一元二次方程,则m= 2 .
15. 若关于x的一元二次方程mx2+2nx-1=0(m≠0)的一个根是x=1,则3-2m-4n的值是 1 .
16. 若x=-3是关于x的方程2x2-a=0的一个根,则常数a= 18 ,这个方程的另一个根为 x=3 .
2
1
18
x=3
(1) 6个完全相同的等腰直角三角形的面积之和是27,求等腰直角三角形的直角边长x;
解:(1) 由题意,得 x2×6=27.整理,得x2-9=0
(2) 一个矩形的周长为20,面积是24,求矩形的长x;
解:(2) 由题意,得x =24.整理,得x2-10x+24=0
17. 根据题意列出方程,并将其化成一元二次方程的一般形式(不需要求解):
(3) 从一块正方形木板上锯掉一块宽为3dm的矩形木板,剩下的矩形的面积为60dm2,原来正方形木板的边长为adm,求a的值(木板厚度忽略不计).
解:(3) 由题意,得a(a-3)=60.整理,得a2-3a-60=0
18. 已知m是一元二次方程2x2+4x-1=0的一个根,求 ÷ 的值.
解:原式=m2+2m.∵ m是一元二次方程2x2+4x-1=0的一个根,∴ 2m2+4m-1=0.∴ 原式=m2+2m=
19. 新考向 新定义题 关于x的一元二次方程a1(x-m)2+k=0与a2(x-m)2+k=0称为“同族二次方程”,如2(x-3)2+4=0与3(x-3)2+4=0是“同族二次方程”.现有关于x的一元二次方程2(x-1)2+1=0与(a+2)x2+(b-4)x+8=0是“同族二次方程”,则a+b= -5 .
-5
解:由题意,得a2-2025a+1=0.∴ a≠0,a2=2025a-1,a2+1=2025a.∴ a2-2024a+ =2025a-1-2024a+ =a-1+ = -1= -1=2024
20. 已知实数a是一元二次方程x2-2025x+1=0的一个根,求代数式a2-2024a+ 的值.
一元二次方程
概念
是整式方程;
只含一个未知数;
未知数的最高次数是2.
一般形式
ax2+bx+c=0 (a ≠0)
其中(a≠0)是一元二次方程的必要条件;
根
使方程左右两边相等的未知数的值.
建立一元二次方程模型
审→设→找→列
课堂小结
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