内容正文:
24.1 一元二次方程
第二十四章 一元二次方程
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学习目标
1.掌握一元二次方程的概念并能判断方程是否为一元二次方程
2.能根据一元二次方程的一般形式,找出方程的各项系数.
3.理解并灵活运用一元二次方程概念,根据实际问题列方程.
高阶目标:
低阶目标:
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新课导入
要设计一座2m高的人体雕像(如左下图所示),要求雕像的上部(腰以上)与下部(腰以下)的高度比,等于下部与全部的高度比,雕像的下部应设计为多高?
【思考】上述所列的方程与我们以前学习的方程一样吗?这种方程与以前学习的方程有哪些联系?
A
B
C
2m
设雕像下部高x m,依题意得方程
x2=2(2-x)
整理,得
x2+2x-4=0
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3
问题1:有一块矩形铁皮,长100cm,宽50cm,在它的四角各切去一个正方形,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?
一元二次方程的概念
100cm
50cm
3600cm2
讲授新课
1
低阶目标:1.掌握一元二次方程的概念并能判断方程是否为一元二次方程
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【分析】 设切去的正方形的边长为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3600cm2,得
整理,得
(100-2x)(50-2x)=3600
x2-75x+350=0
x
100cm
50cm
3600cm2
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问题2: 要组织一次排球邀请赛,参赛的每两个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赛?
【分析】设应邀请x个队参赛,每个队要与其他(x-1)个队各比赛一场,因为甲对乙与乙对甲是同一场比赛,所以全部比赛 场.
可列方程
整理,得 x2-x=56
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【思考】x2-75x+350=0和x2-x-56=0这两个方程都不是一元一次方程.那么这两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?
区别
特点
(1)这两个方程的两边都是整式;
(2)都只含一个未知数x;
(3)它们的未知数的最高次数都是 2 次的.
未知数最高次数为2
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像上述两个方程这样的只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数为2(二次)的整式方程,叫作一元二次方程(必须满足三个特征).
一元二次方程的概念
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下列选项中,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
少了限制条件a≠0
判断一个方程是不是一元二次方程,首先看是不是整式方程;如是再进一步化简整理后再作判断.
典例精析
例1
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下列方程:①x2+y-6=0;②x2+ =2;③x2-x-2=0;④x2-2+5x3-6x=0;
⑤2x2-3x=2(x2-2),其中是一元二次方程的有( )
A.1个 B. 2个 C.3个 D.4个
导引:
①含有两个未知数;
②不是整式方程;
④未知数的最高次数不是2
⑤整理后未知数的最高次数不是2
③符合一元二次方程的“三要素”
练一练
A
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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.
方法点拨: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.
例2
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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
练一练
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一元二次方程的一般形式
a x 2 + b x + c = 0
(a ≠ 0)
二次项系数
一次项系数
常数项
二次项
一次项
低阶目标:2.能根据一元二次方程的一般形式,找出方程的各项系数.
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将方程3x(x-1)=5(x+2)化为一般形式,并分别指出它们的二次项、一次项和常数项及它们的系数.
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.
其中二次项是3x2,系数是3;一次项是-8x,系数是-8;常数项是-10.
注意:系数和项均包含前面的符号.
例3
低阶目标:2.能根据一元二次方程的一般形式,找出方程的各项系数.
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把方程x(x+2)=5(x-2)化成一般形式,则a,b,c的值分别是( )
A.1,-3,10 B.1,7,-10
C.1,-5,12 D.1,3,2
A
练一练
低阶目标:2.能根据一元二次方程的一般形式,找出方程的各项系数.
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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.
低阶目标:2.能根据一元二次方程的一般形式,找出方程的各项系数.
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16
一元二次方程的根
使一元二次方程等号两边相等的未知数的值叫作一元二次方程的解(又叫作根).
下面哪些数是方程 x2 – x – 6 = 0 的解?
-4 ,-3 , -2 ,-1 ,0 ,1,2,3 ,4
解:
3和-2.
你注意到了吗?一元二次方程可能不止一个根.
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17
已知a是方程 x2+3x-1=0 的一个实数根, 求 2a2+6a+2026的值.
解:由题意得
方法总结:已知解求代数式的值,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,再用整体思想代入求值.
例4
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2.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
1.已知方程5x²+mx-6=0的一个根为4,则m的值为_______.
练一练
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列一元二次方程
在一块宽20m、长32m的矩形空地上,修筑宽相等的三条小路(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
2
例5
(1)若设小路的宽是xm,那么横向小路的面积是______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:
2×20x
32×20-(32x+2×20x)+2x2=570
2x2
x2-36x+35=0
高阶目标:3.理解并灵活运用一元二次方程概念,根据实际问题列方程.
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今年某市计划扩大城区绿地面积,现有一块长方形绿地它的宽为60 m,若将宽增加到与长相等(长不变),使扩大后的绿地为正方形,则扩大后的绿地面积比原来加1 600 m2.设扩大后的正方形绿地边长为x m,下面所列方程正确的是( )
A.x(x-60)=1 600 B.x(x+60)=1 600
C.60(x+60)=1 600 D.60(x-60)=1 600
A
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高阶目标:3.理解并灵活运用一元二次方程概念,根据实际问题列方程.
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课堂小结
是整式方程;
含一个未知数;
最高次数是2.
ax2+bx+c=0 (a ≠0)
其中(a≠0)是一元二次方程的必要条件;
使方程左右两边相等的未知数的值.
一元二次方程
概念
一般形式
根
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22
当堂练习
1. 下列哪些是一元二次方程?
3x+2=5x-2
x2=0
(x+3)(2x-4)=x2
3y2=(3y+1)(y-2)
x2=x3+x2-1
3x2=5x-1
低阶目标:1.
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2.填空:
方程 一般形式 二次项系数 一次项系数 常数项
-2
1
3
1
3
-5
4
0
-5
3
-2
3.关于x的方程(k2-1)x2 + 2 (k-1) x + 2k + 2=0,当k 时,是一元二次方程.当k 时,是一元一次方程.
≠±1
=-1
低阶目标:2.
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4.(1)如图,有一块矩形铁皮,长19cm,宽15cm.在它的四个角分别切去一个正方形,然后将四周突出的部分折起,就能制作一个无盖方盒.如果要制作的无盖方盒的底面积是81 cm2 ,那么铁皮各角应切去多大的正方形?列出方程,并化为一般式.
解:设需要剪去的小正方形边长为x cm,则纸盒底面的长方形的长为(19 -2x)cm ,宽为(15 - 2x)cm.
依题意得:
(19 - 2x) (15 - 2x) = 81.
x2 - 17x + 51 = 0 (一般式).
x cm
x cm
高阶目标:3.
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(2) 如图,据某市交通部门统计,前年该市汽车拥有量为75万辆,两年后增加到108万辆.求该市两年来汽车拥有量的年平均增长率x应满足的方程.
解:该市两年来汽车拥有量的年平均增长率为x
整理,得
根据题意有,
高阶目标:3.
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