内容正文:
第3章 一元二次方程
3.2 一元二次方程的解法
3.2.3 因式分解法
旧知回顾
1.一元二次方程的一般形式是:
________________ .
2.因式分解常用的方法有哪些?将下列多项式因式分解.
x2-2x=________,2x(x-2)+(x-2)= ___________ .
ax2+bx+c=0(a≠0)
x(x-2)
(2x+1)(x-2)
3.我们已经学习了哪几种解一元二次方程的方法?说说各有什么特点?
解:我们已经学过的一元二次方程的解法有直接开平方法、配方法、公式法.
直接开平方法:根据平方根的意义直接求解.
配方法:先把方程中二次项系数变为1,左边加一次项系数绝对值一半的平方,配成一个完全平方式后,再求解.
公式法:当b2-4ac的值为非负数时,可用求根公式求解,当b2-4ac的值小于零时,无实根.
4.解一元二次方程的基本思路是什么?
将一元二次方程转化为
两个一元一次方程,即降次.
自学互研
知识模块一 用因式分解法解一元二次方程
解方程:.
对于方程,用已学过的配方法,公式法都能求出它的解.由于该方程右边为0,左边的多项式可以进行因式分解,于是还可以采用下述方法求解:
做一做
原方程可写成.
像上面这样,利用因式分解来解一元二次方程的方法叫作因式分解法.
由此得或,
即
若ab=0,则a=0或6=0.
试用公式法解方程,并与因式分解法进行比较,你觉得用哪种方法更简单?
公式法:
则,
代入求根公式.
解得
解:,
因式分解法:
原方程可写成.
由此得或,
即
对比两种解法,因式分解法步骤更少、计算量更小,解题更加简便。
公式法需要确定系数、计算判别式、代入公式,流程相对繁琐;
该方程结构适合因式分解,优先选择因式分解法。
方法总结:
理论依据:两个因式的积为,则至少其中一个因式为0,即或。
01
因式分解法定义:将一元二次方程左边因式分解、右边化为 0,进而转化为一元一次方程求解的方法。
02
核心思想:降次转化,把二次方程转化为两个一元一次方程,简化运算。
03
适用场景:方程左边易因式分解、结构简洁的一元二次方程。
04
例7:用因式分解法解下列方程:
(1);
解:(1)移项可得,
把方程左边因式分解可得,
即,
由此得或。
因此,原方程的根 .
解:(2)移项可得,
(2);
把方程左边因式分解可得,
由此得或。
因此,原方程的根.
解:(3)原方程可化为.
(3).
把方程左边因式分解可得,
由此得或.
因此,原方程的根 .
例8:用因式分解法解方程:.
解:配方,得,
因而
把方程左边因式分解可得,
即,
由此得或。
因此,原方程的根.
由例8可以看出, 若我们能把方程的左边进行因式分解后,写成,则 和 就是方程的根.
反过来, 如果 和是方程的根, 则方程的左边就可以分解成.
标准解题步骤:移项(右边化为 0)→因式分解→分别令因式为 0→解一元一次方程。
常用分解技巧:优先使用提公因式法、平方差公式,简单二次三项式可尝试十字相乘法。
方法总结:
易错警示:解方程时严禁两边直接除以含未知数的因式,避免丢失根;注意符号书写规范。
解法选择:方程易分解时,因式分解法相比配方法、公式法更简便快捷。
(1)若p·q=0,则_______或_______;
(2)若x(x-2)=0,则_______或__________,解得x1=____,x2=____;
(3)若(2x+1)(x-2)=0,则__________或_________,解得x1=____,x2=____.
做一做
p=0
q=0
x=0
x-2=0
0
2
2x+1=0
x-2=0
-
2
因式分解法解一元二次方程的方法:
归纳总结
利用因式分解来解一元二次方程的方法叫因式分解法.
因式分解法解一元二次方程的基本思路是降次,也就是将一元二次方程转化为两个一元一次方程.
【例1】用因式分解法解下列方程:
(1)3x2-6x=0;
解:把方程左边的多项式因式分解,
得3x(x-2)=0,
由此得3x=0或x-2=0.
解得x1=0,x2=2.
(2)x(2x+3)-4x=0;
解:原方程可化为2x2-x=0.
把方程左边的多项式因式分解,得x(2x-1)=0,
由此得x=0或2x-1=0.
解得x1=0,x2=.
(3)2x(x-3)+x=3.
解:原方程可化为2x(x-3)+(x-3)=0.
把方程左边的多项式因式分解,得(x-3)(2x+1)=0,
由此得x-3=0或2x+1=0.
解得x1=3,x2=-;
知识模块二 选择适当的方法解一元二次方程
前面已经学习了用配方法、公式法和因式分解法解一元二次方程,但在具体问题中,要根据方程的特点,选择合适的方法来求解.
做一做:下列方程用哪种方法求解较简便?说说你的理由.
(1); (2);
(3).
解:(1):因式分解法:把方程左边因式分解可得,
由此得或。
因此,原方程的根.
公式法:这里.
因而,
所以.
因此,原方程的根.
配方法:配方,得,
(1)采用因式分解法更简便,因为计算更简便.
因此.
由此得
或.
解得.
解:(2)公式法:这里.
因而,
所以.
因此,原方程的根.
配方法:将二次项系数化为1,得:,
移项得.
配方,得,
因此.
由此得或.
解得,.
(2)采用公式法更简便,只需要将对应的系数代入求解即可。
解:(3)因式分解法:
解:移项可得,
把方程左边因式分解可得
,
由此得或。
因此,原方程的根为
.
公式法:解:移项可得,
(3)采用因式分解法更简便,因为计算更简便.
这里.
因而,
所以.
因此,原方程的根.
解题总原则:先观察方程结构特征,优先选择简便解法,遵循“由简到繁”的选用顺序。
方法总结:
解法选用顺序:直接开平方法→因式分解法→公式法→配方法。
结构判断技巧:方程形如,首选直接开平方法;左边易因式分解、右边为0,首选因式分解法;无明显分解特征,选用公式法;特定系数结构可选用配方法。
核心思想:所有解法本质均为降次,将二次方程转化为一元一次方程求解。
例9:选择合适的方法解下列方程:
(1); (2);
(3).
解:(1)将方程左边因式分解可得,
由此得或
解得.
解:(2)这里.
因而,
所以.
因此,原方程的根为.
解:(3)原方程可化为,
即,
由此得或.
解得,.
议一议:用自已的语言总结解一元二次方程的基本思路,并与同学交流.
解一元二次方程的基本思路都是:
将一元二次方程转化为一元一次方程,即降次,其本质是把方程的左边的二次多项式分解成两个一次多项式的乘积,即,
于是原方程可以写成.
由此得出,或.
于是和是方程的两个根.
通用解题流程:先整理方程,将右边化为0;再观察结构选择解法,最后规范求解并检验。
高频易错点:严禁方程两边直接除以含未知数的因式,避免丢失根;移项、因式分解时注意符号变化。
拓展技巧:遇到整体重复的代数式,可采用整体思想简化因式分解与计算。
补充说明:配方法一般用于配方求值、推导公式,日常解方程较少作为首选。
你打算用什么方法解下列一元二次方程?
①(2x+1)2=3;________________
②t2-3t=0;___________________
③y2-6y+1=0;________________
④(5x-1)2=3(5x-1)._____________
做一做
直接开平方法
因式分解法
公式法或配方法
因式分解法
归 纳
若给定的方程易化为(mx+n)2=a(a≥0)的形式,可用直接开平方法;
若给定的方程易于因式分解,可用因式分解法;
公式法和配方法适合所有一元二次方程,公式法是一把解一元二次方程的万能钥匙.
怎样才能找到解一元二次方程的最佳方法?
【例2】解一元二次方程x2+x-3=0最合适的方法是 ( )
A.直接开平方法
B.因式分解法
C.配方法
D.公式法
D
在解一元二次方程时,首先考虑用直接开平方法解一元二次方程;
点 拨
其次考虑因式分解法,因为这种方法最快捷;
再次考虑配方法和公式法.
而在使用直接开平方法求解和因式分解法时,经常用到整体思想.
【例3】用适当的方法解下列方程:
(1)4x2-3x=0;
解:把方程左边的多项式因式分解,得x(4x-3)=0.
由此得x=0或4x-3=0,
解得x1=0,x2=.
(2)3(x+1)2=3.63;
解:原方程左右两边同除以3,得(x+1)2=1.21.
根据平方根的意义,得x+1=1.1或x+1=-1.1.
因此,原方程的根为x1=0.1,x2=-2.1.
(3)x2+4x-1=0;
解:配方,得x2+4x+22-22-1=0,
因此(x+2)2=5.
由此得x+2=或x+2=-,
解得x1=-2+,x2=-2-.
(4)x2-5x+1=0.
解:这里a=1,b=-5,c=1.
因而b2-4ac=(-5)2-4×1×1=21>0,
∴x==,
因此,原方程的根为x1=,x2=.
在解一元二次方程时,应注意:
点 拨
①我们应当仔细观察方程的形式和系数特点,选取合适的方法解一元二次方程,有利于减少计算量,从而提高计算的正确性.
②在用公式法求解时,先计算b2-4ac的值,若它小于0,则此方程无实根.
随堂检测
1.方程的解是( )
A. B.
C. D.
2.方程的解是( )
A. B.
C. D.
B
A
3.下列方程中适宜用配方法解的是( )
A.
B.
C.
D.
A
4.方程的解是( )
A. B.
C.或 D.或
5.一元二次方程的两根分别为 .
D
6.用因式分解法解下列方程:
(1) x2-7x=0; (2) x(x-3)=5x;
(3) 4x2-20x+ 25=0; (4)(x+1) 2-4=0.
解:(1)x (x-7)=0
解得x1=0, x2=7
(2)x (x-3)-5x=0
x (x-8)=0
解得x1=0, x2=8
解:(3)( 2x -5 )²=0
解得x1= x2=
(4)( x +1+2 )( x +1-2 )=0
解得x1= -3, x2=
( x +3 )( x -1)=0
7用因式分解法解下列方程:
(1)2x (x-1)=1- x; (2) 5x (x+2)=4x+8;
(3)(x-3) 2-2=0; (4) x2 +6x+8=0.
解:(1) 2x( x -1)+( x -1 )=0
解得x1= 1, x2=
( x -1)( 2x +1)=0
解:(2) 5x( x +2)-4( x +2)=0
解得x1= -2, x2=
( x +2)( 5x -4)=0
解得x1=3 -, x2=
(3) ( x -3+)( x -3-)=0
解得x1=-2, x2=
(4) ( x +2)( x +4)=0
8.选择合适的方法解下列方程:
(1) 3 x2 -4x=2x; (2) (x+3)=1;
(3) x2 +(+1) x=0; (4) x(x-6)=2(x-8);
(5) (x+1)(x-1)=2x; (6) x(x+8)=25;
(7) (x+2)(x一5)=1; (8) (2x+1) 2 =2(2x+1).
解:(1) 3 x2 -6x =0
解得x1= 0, x2=
3x ( x -2)=0
(2) ( x +3) 2 =3
解得x1= , x2=
x +3 =
(3) x ( x ++1) =0
解得x1= 0, x2=-1
(4)整理 x2+16=0
( x -4) 2 =0
解得x1 = x2=
(5)整理 x2-1=0
公式法:
解得x1 = ,x2=
得x=
(6)整理 x2-25=0
公式法:
得x=
解得x1 = ,x2=
(7)整理 x2-11=0
公式法:
解得x1 =,x2=
(8)整理 (2x+1)2=0
(2x+1)=0
解得x1 =-,x2=
课堂小结
因式分解法
概念
步骤
简记歌诀:
右化零,左分解;两因式,各求解
如果 a ·b = 0,那么 a = 0 或 b = 0
原理
将方程左边因式分解,使右边为 0
因式分解的常见方法有
ma + mb = m(a + b);
a2±2ab + b2 = (a±b)2;
a2 - b2 = (a + b)(a - b).
一元二次方程的解法
方法
配方法
因式分解法
基本思路:降次
直接开平方法
公式法
$