25.2解一元二次方程(第1课时 配方法) 导学案 2026-2027学年人教版数学九年级上册
25.2 解一元二次方程——直接开平方法与配方法(导学案)
人教版《义务教育教科书·数学》九年级上册(2024年版)
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【学习目标】
1.会用直接开平方法解形如 x²=p、(x+n)²=p(p≥0)的方程,知道 p<0 时方程无实数根;
2.理解配方法的依据,会用配方法解二次项系数为 1 的一元二次方程;
3.经历“拼图—配方—降次”的探究过程,体会把“二次”化为“一次”的转化思想。
重点:直接开平方法与配方法的步骤。 难点:配方时加什么、为什么加、加在哪。
一、自主预习(温故知新,课前完成)
1.填空:(a+b)²= ; (x+3)²=x²+6x+ ; x²−8x+ =(x−4)²。
2.25 的平方根是 ;x²=25 时,x= 。
3.6 的一半是 ,它的平方是 ;−4 的一半是 ,它的平方是 。
4.想一想:解方程 x²=5,得 x= 。像这样通过开平方把二次方程化为一次方程来解的思路,叫作降次。
提示:一个正数有两个平方根,它们互为相反数——开平方时,负的那个根别忘了。
二、情境探究(课堂核心,先独立完成再小组交流)
情境一 正方形展区的边长(图1)
腾龙洞游客服务中心要建一块正方形展区,面积为 25 m²,边长应是多少?
解:设边长为 x m。由 x²=25,得 x= 。边长不能为负,所以边长为 m。 ……①
追问:若展区面积为 12 m²,边长是多少?x= (结果化成最简二次根式)。
情境二 扩建后的绿地(图2)
学校把一块边长为 x m 的正方形绿地的一组邻边各增加 2 m,扩建后面积为 36 m²。求原来的边长。
分析:扩建后是边长为 m 的正方形。列方程: =36。 ……②
解这个方程:x+2= ,x₁= ,x₂= 。其中 x=−8 不合题意( ),应舍去。
情境三 拼图实验:补上缺角(图3)
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解方程 x²+6x−16=0。
(1)移项,得 x²+6x= 。
(2)拼图:边长为 x 的正方形,配上两个长 3、宽 x 的矩形,还缺一个边长为 3 的小正方形(图3 中虚线部分)。要拼成大正方形,需补上的角面积为 。
(3)两边同时加上 9:x²+6x+9=16+9,即 (x+3)²= 。
(4)开平方,得 x+3= ,所以 x₁= ,x₂= 。 ……③
【归纳】三个方程的共同点
方程①②③经过变形,都可以写成“ ²=p”的形式:当 p>0 时,有两个 的实数根;
当 p=0 时,有两个 的实数根;当 p<0 时,方程 实数根。这样,“二次”就降成了“一次”。
三、概念建构
像 x²=p、(x+n)²=p(p≥0)这样,把方程化为“平方=p”的形式后,利用求平方根的方法求解,叫作直接开平方法。
通过“两边同时加上 ”把方程配成 (x+n)²=p 的形式,再开平方降次求解,这种解法叫作配方法。
想一想:
(1)配方时,为什么两边要“同时”加上那个数?只加左边行不行?
(2)把 x²+px=m 配方,两边应加 ;
(3)(x+n)²=p 中,为什么 p<0 时方程无实数根?
配方口诀:一移二配三成方,开方之前看符号;加的是“一次项系数一半的平方”,两边同时加。
四、典例精析
例1 直接开平方法:解方程 (x−3)²=16。
解:x−3= ,即 x−3=4 或 x−3=−4,所以 x₁= ,x₂= 。
例2 配方法:解方程 x²−4x−5=0。
解:移项,得 x²−4x= ;两边同时加 ,得 (x−2)²= ;开平方,得 x₁= ,x₂= 。
例3 小明的解法对吗?
解方程 x²+4x+1=0,小明的过程:
移项,得 x²+4x=−1 ……①
两边加 4,得 x²+4x+4=−1 ……②
即 (x+2)²=−1,所以方程无实数根 ……③
我的发现:从第 步开始出错,原因是 。
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