第二十一章 一元二次方程
21.1 一元二次方程
1. 了解一元二次方程的概念,应用一元二次方程概念解决一些简单问题.
2.掌握一元二次方程的一般形式 ax2+bx+c=0(a≠0)及有关概念.
3.会进行简单的一元二次方程的试解;理解方程解的概念.
重点:一元二次方程的概念及其一般形式;一元二次方程解的探索.
难点:由实际问题列出一元二次方程;准确认识一元二次方程的二次项和系数以及一次
项和系数及常数项.
一、自学指导.(10 分钟)
问题 1:
如图,有一块矩形铁皮,长 100 cm,宽 50 cm,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.如果要制作的无盖方盒的底面积为 3600
cm2,那么铁皮各角应切去多大的正方形?
分析:设切去的正方形的边长为 x cm,则盒底的长为__(100-2x)cm__,宽为__(50-
2x)cm__.列方程__(100-2x)·(50-2x)=3600__,化简整理,得__x2-75x+350=0__.①
问题 2:要组织一次排球邀请赛,参赛的每两个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赛?
分析:全部比赛的场数为__4×7=28__.
设应邀请 x 个队参赛,每个队要与其他__(x-1)__个队各赛 1 场,所以全部比赛共
x(x-1)
2
__场.列方程__x(x-1)
2
=28__,化简整理,得__x2-x-56=0__.②
探究:
(1)方程①②中未知数的个数各是多少?__1 个__.
(2)它们最高次数分别是几次?__2 次__.
归纳:方程①②的共同特点是:这些方程的两边都是__整式__,只含有__一个__未知数
(一元),并且未知数的最高次数是__2__的方程.
1.一元二次方程的定义
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.
2.一元二次方程的一般形式
一般地,任何一个关于 x 的一元二次方程,经过整理,都能化成如下形式:
ax2+bx+c=0(a≠0).
这种形式叫做一元二次方程的一般形式.其中__ax2__是二次项,__a__是二次项系数,
__bx__是一次项,__b__是一次项系数,__c__是常数项.
点拨精讲:二次项系数、一次项系数、常数项都要包含它前面的符号.二次项系数 a≠0
是一个重要条件,不能漏掉.
二、自学检测:学生自主完成,小组内展示,点评,教师巡视.(6 分钟)
1.判断下列方程,哪些是一元二次方程?
(1)x3-2x2+5=0; (2)x2=1;
(3)5x2-2x-1
4
=x2-2x+3
5
;
(4)2(x+1)2=3(x+1);
(5)x2-2x=x2+1; (6)ax2+bx+c=0.
解:(2)(3)(4).
点拨精讲:有些含字母系数的方程,尽管分母中含有字母,但只要分母中不含有未知数,
这样的方程仍然是整式方程.
2.将方程 3x(x-1)=5(x+2)化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、
一次项系数及常数项.
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.
点拨精讲:将一元二次方程化成一般形式时,通常要将首项化负为正,化分为整.
一、小组合作:小组讨论交流解题思路,小组活动后,小组代表展示活动成果.(8 分
钟)
1.求证:关于 x 的方程(m2-8m+17)x2+2mx+1=0,无论 m 取何值,该方程都是一
元二次方程.
证明:m2-8m+17=(m-4)2+1,
∵(m-4)2≥0,
∴(m-4)2+1>0,即(m-4)2+1≠0.
∴无论 m 取何值,该方程都是一元二次方程.
点拨精讲:要证明无论 m 取何值,该方程都是一元二次方程,只要证明 m2-8m+17≠0
即可.
2.下面哪些数是方程 2x2+10x+12=0 的根?
-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4.
解:将上面的这些数代入后,只有-2 和-3 满足等式,所以 x=-2 或 x=-3 是一元
二次方程 2x2+10x+12=0 的两根.
点拨精讲:要判定一个数是否是方程的根,只要把这个数代入等式,看等式两边是否相
等即可.
二、跟踪练习:学生独立确定解题思路,小组内交流,上台展示并讲解思路.(9 分钟)
1.判断下列方程是否为一元二次方程.
(1)1-x2=0; (2)2(x2-1)=3y;
(3)2x2-3x-1=0; (4) 1
x2
-2
x
=0;
(5)(x+3)2=(x-3)2; (6)9x2=5-4x.
解:(1)是;(2)不是;(3)是;
(4)不是;(5)不是;(6)是.
2.若 x=2 是方程 ax2+4x-5=0 的一个根,求 a 的值.
解:∵x=2 是方程 ax2+4x-5=0 的一个根,
∴4a+8-5=0,
解得 a=-3
4.
3.根据下列问题,列出关于 x 的方程,并将其化成一元二次方程的一般形式:
(1)4 个完全相同的正方形的面积之和是 25,求正方形的边长 x;
(2)一个长方形的长比宽多 2,面积是 100,求长方形的长 x.
解:(1)4x2=25,4x2-25=0;(2)x(x-2)=100,x2-2x-100=0.
学生总结本堂课的收获与困惑.(2 分钟)
1.一元二次方程的概念以及怎样利用概念判断一元二次方程.
2.一元二次方程的一般形式 ax2+bx+c=0(a≠0),特别强调 a≠0.
3.要会判断一个数是否是一元二次方程的根.
学习至此,请使用本课时对应训练部分.(10 分钟)
21.2 解一元二次方程
21.2.1 配方法(1)
1. 使学生会用直接开平方法解一元二次方程.
2. 渗透转化思想,掌握一些转化的技能.
重点:运用开平方法解形如(x+m)2=n(n≥0)的方程;领会降次——转化的数学思想.
难点:通过根据平方根的意义解形如 x2=n(n≥0)的方程,知识迁移到根据平方根的意
义解形如(x+m)2=n(n≥0)的方程.
一、自学指导.(10 分钟)
问题 1:一桶某种油漆可刷的面积为 1500 dm2,小李用这桶油漆恰好刷完 10 个同样的
正方体形状的盒子的全部外表面,你能算出盒子的棱长吗?
设正方体的棱长为 x dm,则一个正方体的表面积为__6x2__dm2,根据一桶油漆可刷的
面积列出方程:
__10×6x2=1500__,
由此可得__x2=25__,
根据平方根的意义,得 x=__±5__,
即 x1=__5__,x2=__-5__.
可以验证__5__和-5 都是方程的根,但棱长不能为负值,所以正方体的棱长为__5__dm.
探究:对照问题 1 解方程的过程,你认为应该怎样解方程(2x-1)2=5 及方程 x2+6x+9
=4?
方程(2x-1)2=5 左边是一个整式的平方,右边是一个非负数,根据平方根的意义,可
将方程变形为__2x-1=± 5__,即将方程变为__2x-1= 5和__2x-1=- 5__两个一元一
次方程,从而得到方程(2x-1)2=5 的两个解为 x1=__1+ 5
2
,x2=__1- 5
2 __.
在解上述方程的过程中,实质上是把一个一元二次方程“降次”,转化为两个一元一次
方程,这样问题就容易解决了.
方程 x2+6x+9=4 的左边是完全平方式,这个方程可以化成(x+__3__)2=4,进行降次,
得到 __x+3=±2__ ,方程的根为 x1= __-1__,x2=__-5__.
归纳:在解一元二次方程时通常通过“降次”把它转化为两个一元一次方程.如果方程
能化成 x2=p(p≥0)或(mx+n)2=p(p≥0)的形式,那么可得 x=± p或 mx+n=± p.
二、自学检测:学生自主完成,小组内展示,点评,教师巡视.(6 分钟)
解下列方程:
(1)2y2=8; (2)2(x-8)2=50;
(3)(2x-1)2+4=0; (4)4x2-4x+1=0.
解:(1)2y2=8, (2)2(x-8)2=50,
y2=4, (x-8)2=25,
y=±2, x-8=±5,
∴y1=2,y2=-2; x-8=5 或 x-8=-5,
∴x1=13,x2=3;
(3)(2x-1)2+4=0, (4)4x2-4x+1=0,
(2x-1)2=-4