内容正文:
第3章 一元二次方程
3.2 一元二次方程的解法
3.2.1 配方法
第3课时 用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程
旧知回顾
1.根据完全平方公式填空:
(1)x2+6x+9=(_______)2;
(2)x2-8x+16=(________)2;
(3)x2+10x+(____)2=(____)2;
(4)x2-3x+(____) 2 = (____) 2.
x -
x+3
x-4
5
x+5
2.解一元二次方程:x2-4x+3=0.
解:配方,得x2-4x+22-22+3=0,
因此(x-2)2=1.
由此得x-2=1或x-2=-1,
解得x1=3,x2=1.
利用等式的性质,等式两边同时除,
3.方程二次项系数不是1,能否转化为我们会解的形式?
可以将方程化为:,
进而用配方法解即可.
自学互研
知识模块一 用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程
分析:由于方程的二次项系数不为1,为了便于配方,我们可根据等式的性质,在方程两边同除以,将二次项系数化为,再用配方法解二次项系数为的一元二次方程。
如何用配方法解方程呢?
思 考
解:将二次项系数化为,得:,
配方,得,
因此
由此得或
解得
用配方法解二次项系数不为的一元二次方程的一般步骤:
方法总结:
二次项系数化为:左右俩边同时除以二次项系数;
移项:将常数项移至右边,含未知数的项移至左边;
配方:左、右两边同时加上一次项系数一半的平方;
用直接开平方法求解:利用平方根的定义直接开平方.
例 用配方法解下列方程:
解:将二次项系数化为,得:,
配方,得,
因此.
由此得或,
解得.
如何用配方法解方程?
解:将二次项系数化为,得:,
配方,得,
因此
因为在实数范围内,任何实数的平方都是非负数,
因此,不成立,即原方程无实数根.
二次项系数为负时,先化1并注意各项符号改变。
方法总结:
配方后右边为负数,则方程在实数范围内无实数根。
解题需先判断右边非负再开方,养成规范推理习惯。
解方程:2x2-4x-1=0.
解:将二次项系数化为1,得____________ .
配方,得_______________________,
因此(x-____)2=.
由此得x-1=或x-1=-,
做一做
x2-2x-=0
x2-2x+12-12-=0
1
解得x1=,x2=.
用配方法解“ax2+bx+c=0(a≠0)”的步骤:
归纳总结
当方程的二次项系数不为1时,先根据等式的性质将方程两边同时除以二次项系数,化二次项系数为1,再配方求方程的解.
例1】用配方法解方程:
解:将二次项系数化为1,得
y2 2y 63=0.
因此(y 1) 2 =64.
(1)2y 2 -4y-126=0;
配方,得y2 y+12 12 63=0,
因此得y 1=8或y 1= 8,
解得y1=9,y2= 7.
解:将二次项系数化为1,得
x2 3x =0.
配方,得x2 =0,
(2)3x (x+3)=;
因此 =3,
因此 =,
解得1=, 2= .
用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程的一般步骤:
点 拨
把方程化为ax2+bx+c=0(a≠0) 形式.
把二次项系数化为1.
配方,得到(x+m)2-n=0的形式.
再利用平方根的意义求解.
知识模块二 利用配方法求代数式的最值
【例2】用配方法求代数式-2x2+4x+3的最大值.
解:原式=-2(x2-2x+1-1)+3=-2(x-1)2+5.
∵(x-1)2≥0.
∴-2(x-1)2≤0.
∴-2(x-1)2+5≤5.
∴代数式-2x2+4x+3最大值为5.
点 拨
将代数式配方时应注意:
①由于是代数式,配方时只能提二次项系数,而不能除以二次项系数;
②只需提二次项和一次项的系数,保留常数项;
③注意变形须是恒等变形.
【变例】求证:不论k取何实数,关于x的方程(k2-6k+12)x2=3-(k2-9)x必是一元二次方程.
证明:k2-6k+12=(k-3)2+3,
∵(k-3)2≥0,
∴(k-3)2+3≥3.
∴不论k取何实数,关于x的方程(k2-6k+12)x2=3-(k2-9)x必是一元二次方程.
随堂检测
1.用配方法解方程时,方程的两边都应加上( )
A.3 B.1 C.2 D.5
B
2.用配方法解方程:,则配方结果正确的是( )
A. B.
C. D.
A
3.把一元二次方程化成的形式是____________.
4.代数式的最小值为____.
3
-1
5.用配方法解下列方程:
(1)2x2=3x 1; (2)3 x2 +2 x 3=0;
(3)4 x2 x 9=0; (4)- x2 +4 x 12=0.
解:(1)2x2 x = 1
2x2 x =
2x2 x +()²= +
()²
x1=,x2=
解:(2)3x2 x =
x2 x =
x2 x +()2=
(x)2=
x=
x1=,x2=
解:(3)4x2 x =
x1=,x2=
x2 x =
x2 x+()2 =
( x )2 =
x =
解:(4) x2 x 12=
两边×( 1)
x2x12=
x2x= 12
( x -2)2= 8
∵平方不能为负数,此方程无实数根。
6.解方程:
解:二次项系数化为1得:,
移项得:
配方得:
即,
,
解得
7.已知:是不等式的最小整数解,请用配方法解关于x的方程
解:解不等式,得,
∴不等式的最小整数解为,
将代入方程,得,
配方,得
直接开平方,得
解得
课堂小结
配方法
定义
步骤
一移常数项且二次项系数化为 1;
二配方[配上 ];
三写成 (x + m)2 = n ( n≥0 );
四开平方解方程
应用
求代数式的最值或证明
在方程两边都配上
()²
()²
知识点:
1.二次项系数不为 1 时,先化 1 再配方。
2.配方法完整五步:化系数为 1、移项、配方、开平方、求解。
3.负系数方程需注意符号变化,避免出错。
4.配方后右边为负数,方程无实数根。
5.配方依据:完全平方公式与等式性质。
6.核心思想:化归思想、降次思想、恒等变形思想。
$