2.2 一元二次方程的解法
教学目标
会利用因式分解法、开平方法、配方法、公式法解一元二次方程;能利用一元二次方程
根的判别式判断一元二次方程根的情况.
重难点
重点:四种一元二次方程的解法和一元二次方程根的判别式的意义.
难点:用因式分解法和配方法解一元二次方程.
教学过程
一、探究新知
上节课我们学习了一元二次方程的有关概念,同学们还记得吗?谁能说一说?
教师:我们知道“能使一元二次方程两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解(或
根)”,那么我们怎么求一元二次方程的解呢?
学生思考,教师引入新课.
二、例题导学
1.因式分解法
例1 解下列方程:
(1)x2-3x=0. (2)25x2=16.
解:(1)将原方程的左边分解因式,得x(x-3)=0,则x=0,或x-3=0,解得x1=0,x2=3
.
(2)移项,得25x2-16=0.将方程的左边分解因式,得(5x-4)(5x+4)=0,则5x-4=0,
或5x+4=0,解得x1= ,x2= .
像上面这种利用因式分解解一元二次方程的方法叫做因式分解法.这种方法把解一个
一元二次方程转化为解两个一元一次方程.
例2 解下列一元二次方程:
(1)(x-5)(3x-2)=10.
(2)(3x-4)2=(4x-3)2.
学生独立完成,教师巡视、指导.
2.开平方法
一般地,对于形如x2=a(a≥0)的方程,根据平方根的定义,可得x1= ,x2=- .这
种解一元二次方程的方法叫做开平方法.
例3 用开平方法解下列方程:
(1)3x2-48=0. (2)(2x-3)2=7.
解:(1)移项,得3x2=48.方程的两边同除以3,得x2=16.解得x1=4,x2=-4.
5
4
5
4−
a a(2)由原方程,得2x-3= ,或2x-3=- ,解得x1= ,x2= .
3.配方法
将一元二次方程的左边配成一个完全平方式,右边为一个非负数,然后用开平方法求
解,这种解一元二次方程的方法叫做配方法.
例4 用配方法解下列一元二次方程:
(1) x2+6x=1. (2)x2+5x-6=0.
解:(1)方程的两边同加上9,得x2+6x+9=1+9,即(x+3)2=10.则x+3= ,或x+3=-
,解得x1=-3+ ,x2=-3- .
(2)移项,得x2+5x=6.方程的两边同加上 ,得x2+5x+ =6+ ,即
.
则 ,或 ,解得x1=1,x2=-6.
4.公式法
(1)ax2-7x+3 =0. (2)ax2+bx+3=0.
(3)如果这个一元二次方程是一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),你能否用上面配方法的步骤
求出它们的两根,请同学独立完成下面这个问题.
问 题 : 已 知 ax2+bx+c=0(a ≠ 0) , 试 推 导 它 的 两 个 根 x1= , x2=
(这个方程一定有解吗?什么情况下有解?)
解:移项,得ax2+bx=-c.
二次项系数化为1,得x2+ x=- .
配方,得x2+ x+( )2=- +( )2,
即(x+ )2= .
∵4a2>0,当b2-4ac≥0时, ≥0,
∴(x+ )2=( )2,
直接开平方,得x+ =± ,即x= ,
7 7 2
73+
2
73−
10
10 10 10
2)2
5( 2)2
5( 2)2
5( 4
49)2
5( 2 =+x
2
7
2
5 =+x 2
7
2
5 −=+x
2 4
2
b b ac
a
− + −
2 4
2
b b ac
a
− − −
b
a
c
a
b
a 2
b
a
c
a 2
b
a
2
b
a
2
2
4
4
b ac
a
−
2
2
4
4
b ac
a
−
2
b
a
2 4
2
b ac
a
−
2
b
a
2 4
2
b ac
a
− 2 4
2
b b ac
a
− ± −∴x1= ,x2= .
由上可知,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根由方程的系数a,b,c而定,因此:
(1)解一元二次方程时,可以先将方程化为一般形式ax2+bx+c=0,当b2-4ac≥0时,将a,
b,c代入式子x= 就得到方程的根.(公式所出现的运算,恰好包括了所学过
的六种运算,加、减、乘、除、乘方、开方,这体现了公式的统一性与和谐性)
(2)这个式子叫做一元二次方程的求根公式.
(3)利用求根公式解一元二次方程的方法叫做公式法.
例5 用公式法解下列一元二次方程:
(1)2x2-5x+3=0; (2)4x2+1=-4x; (3) x2-2x- =0.
解 : ( 1 ) 对 方 程 2x2-5x+3=0 , a=2,b=-5,c=3,b2-4ac= ( -5 ) 2-4×2×3=1 , ∴ x=
,∴x1= ,x2= .
( 2 ) 移 项 , 得 4x2+4x+1=0 , 则 a=4,b=4,c=1,b2-4ac=42-4×4×1=0 , ∴
,
∴ .
(3)方程的两边同乘4,得3x2-8x-2=0.则a=3,b=-8,c=-2,b2-4ac=(-8)2-4×3×(-2)
=88,∴ ,∴ , .
从一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式的推导过程中不难看出,方程的根的
情况由代数式b2-4ac的值来决定.因此b2-4ac叫做一元二次方程的根的判别式,它的值
与一元二次方程的根的关系是:
b2-4ac>0则方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实数根;
b2-4ac=0则方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个相等的实数根;
b2-4ac<0则方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根.
2 4
2
b b ac
a
− + − 2 4
2
b b ac
a
− − −
2 4
2
b b ac
a
− ± −
3
4
1
2
4
15
22
1)5( ±=×
±−−
2
3
4
15 =+
14
15 =−
2
1
42
04 −=×
±−=x
2
1
21 −== xx
3
224
32
888 ±=×
±=x 3
224
1
+=x 3
224
2
−=x