21.1 一元二次方程
第二十一章 一元二次方程
导入新课 讲授新课 当堂练习 课堂小结
学习目标
1.理解一元二次方程的概念及其一般形式,确定各
项系数.
2.根据实际问题,建立一元二次方程的数学模型
.(重、难点)
3.理解并灵活运用一元二次方程概念解决有关问
题.(重点)
情景引入
雷锋是共产主义战士、最美奋斗者,他无私奉
献的精神影响了一代又一代的中国人.在国内有多
处雷锋雕像,那么你知道这些雕像是怎么设计的吗
?
导入新课
设计师在设计人体雕像时,使雕像的上部AC(腰以
上)与下部BC(腰以下)的高度比,等于下部BC与全部
AB(全身)的高度比,可以增加视觉美感,假设如图所
示的雕像高AB为2 m,下部BC=x m,请列出方程.
A
C
B
解:列方程得
整理得 x
2 + 2x - 4 = 0.①
x
2 = 2(2 - x ),
导入新课
想一想,上述方程与以往我们学过
的方程有什么联系和区别? x m
(2 - x ) m
等量关系:AC:BC=BC:AB
即BC2=2AC
问题1 有一块矩形铁皮,长100cm,宽50cm,在它的四
角各切去一个同样的正方形,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?
100cm
50cm
x
3600cm2
一元二次方程的概念一
讲授新课
解:设切去的正方形的边长为
xcm,
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
化简,得 ②
该方程中未
知数的个数
和最高次数
各是多少?
问题2 要组织一次排球邀请赛,参赛的每两队之间都
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
个队参加比赛?
解:根据题意,列方程:
化简,得: 该方程中未知数
的个数和最高次
数各是多少?
③
观察与思考
方程①、②、③都不是一元一次方程.那么这三
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?
特点:
①都是整式方程;
②都只含一个未知数;
③未知数的最高次数都是2.
x2-75x+350=0 ②
x2 + 2x - 4 = 0 ①
x2-x-56=0 ③
等号两边都是整式,只含有一个未知数(一元),
并且未知数的最高次数是2(二次)的方程,叫做一
元二次方程.
知识要点
一元二次方程的概念
ax2+bx +c = 0(a,b,c为常数, a≠0)
ax2 称为二次项, a 称为二次项系数.
bx 称为一次项, b 称为一次项系数.
c 称为常数项.
一元二次方程的一般形式是
视频:一元二次方程一般式
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.
典例精析
例1 下列选项中,是关于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
化简整理成
12x+10=0
提示 判断一元二次方程的步骤,首先看是不是整式方
程;如果是,则进一步整理化简,看化简后的方程中
是否只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2.
判断下列方程是否为一元二次方程?
(2) x3+ x2=36
(3)x+3y=36
(5) x+1=0
×
× ×
×
×
×
(1) x2+ x=36
注意:未限定a≠0
例2 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.
变式: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.
方法点拨:一元一次方程与一元二次方程的区别与联系:
1.相同点:都是整式方程,只含有一个未知数;
2.不同点:一元一次方程未知数最高次数是1,一元二次
方程未知数最高次数是2.
例3 将方程3x(x-1)=5(x+2)化成一元二次方程的一般形
式,并写出其中的的二次项系数、一次项系数和常数
项.
解:去括号,得 3x2-3x=5x+10.
移项、合并同类项,得
3x2-8x-10=0.
其中二次项系数是3;一次项系数是-8;常数项
是-10.
系数和项均包含前面的符号.注意
一元一次方程 一元二次方程
一般式
相同点
不同点
思考:一元一次方程与一元二次方程有什么区别
与联系?
ax=b (a≠0) ax2+bx+c=0 (a≠0)
整式方程,只含有一个未知数
未知数最高次数是1 未知数最高次数是2
一元二次方程的根二
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
做一元二次方程的解(又叫做根).
试一试:下面哪些数是方程 x2 – x – 6 = 0 的解?
-4,-3, -2,-1,0,1,2,3,4
x -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
x2 – x – 6 14 6 0 -4 -6 -6 -4 0 6
例4 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,
方法点拨:已知方程的根求字母的值,只需要把方程
的根代入方程会得到一个关于这个字母的一元一次方
程,求解即可得到字母的值.
变式:已知a是方程 x2+2x-2=0 的一个实数根,求
2a2+4a+2018的值.
解:由题意得:
方法点拨: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,代入求值.
问题 在一块宽20m、长32m的矩形空地上,修筑三
条宽相等的小路(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
2
0
x
建立一元二次方程模型三
1.若设小路的宽是xm,则横向
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
思考:
2×20x
32×20-(32x+2×20x)+2x2=570
2x2
x2-36x+35=0
32
2
0
x
想一想:
还有其他的方法吗?试说明原因.
(20-x)(32-2x)=570 32-2x
2
0
-
x
32
2
0
审
建立一元二次方程模型的一般步骤
设 找 列
审题,弄
清已知量
与未知量
之间的关
系
设未知数 找出等量
关系
根据等量
关系列方
程
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
2.填空:
方程 一般形式 二次项系数 一次项系数 常数项
01 3
13
-54 0
-53 -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
4.(1)已知方程5x²+mx-6=0的一个根为4,则m的值
为___________;
(2)若关于x的一元二次方程(m+2)x2+5x+m2-4=0
有一个根为0,求m的值.
二次项系数不
为零不容忽视
解:将x=0代入方程得m2-4=0,
解得m=±2.
∵ m+2 ≠0,
∴ m ≠-2,
综上所述:m =2.
5.(1) 如图,已知一矩形的长为200cm,宽为150cm.
现在矩形中挖去一个圆,使剩余部分的面积为原矩
形面积的四分之三.求挖去的圆的半径xcm应满足的
方程(其中π取3);
解:设由于圆的半径为xcm,
则它的面积为3x2 cm2.
整理,得
根据题意,得 200cm
150cm
(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,得
拓广探索
已知关于x的一元二次方程 ax2+bx+c=0 (a≠0)的
一个根为1, 求a+b+c的值.
解:由题意得
思考:1.若 a+b+c=0,你能通过观察,求出方程
ax2+bx+c=0 (a≠0)的一个根吗?
解:由题意得
∴方程ax2+bx+c=0 (a≠0)的一个根是x=1.
2. 若 a-b +c=0,4a+2b +c=0 ,你能通过观察,求出
方程ax2+bx+c=0 (a≠0)的根吗? x=-1 x=2
课堂小结
一 元 二
次 方 程
概 念
① 是整式方程;
② 只含一个未知数;
③ 未知数的最高次数是2.
一般形
式
ax2+bx+c=0 (a ≠0)
其中(a≠0)是一元二次
方程的必要条件;
根
使方程左右两边相等的
未知数的值.
建立一元二
次方程模型 审→设→找→列