第二十一章 一元二次方程
21.1 一元二次方程
目
录
C
O
N
T
E
N
T
S
1 学习目标 2 新课导入
3 新课讲解 4 课堂小结
5 当堂小练 6 拓展与延伸
7 布置作业
1.理解一元二次方程的概念.
2.掌握一元二次方程的一般形式. (重点)
3.了解一元二次方程的根的概念. (重点)
4.能根据实际问题列一元二次方程. (重点、难点)
学习目标
新课导入
知识回顾
判断下列式子是否是一元一次方程:
2 0.3 5x =+
9 6.52
x =+
11 2x =+ -
一元一次方程
(1)只有一个未知数
(2)未知数的指数是一次
(3)方程的两边都是整式
新课导入
情境导入
在设计人体雕像时, 使雕像的上部 (腰以上)与下部(腰以下)
的高度比, 等于下部与全部(全身)的高度比, 可以增加视觉美
感.按此比例,如果雕像的高为2 m,那么它的下部应设计为多高?
解:如图,雕像的上部高度AC与下部高度BC应有关
系: AC∶ BC=BC∶ 2,即BC2=2AC.
设雕像下部高 x m,可得方程x2=2(2-x).
整理,得x2+2x-4=0.
A
C
B
新课导入
x2+2x-4=0
这个方程与我们学过的一元一次方程不同,其中未知数x的
最高次数是2.
思考
(1)如何解这类方程?
(2)如何用这类方程解决一些实际问题?
新课讲解
知识点1 一元二次方程的定义
合作探究
问题一:如图,有一块矩形铁皮,长100 cm,
宽50 cm.在它的四个角分别切去一个正方形,然
后将四周突出的部分折起,就能制作一个无盖方
盒.如果要制作的无盖方盒的底面积是3 600 cm2,
那么铁皮各角应切去多大的正方形?
新课讲解
设切去的正方形的边长是 x cm,则盒底
的长为(100-2x)cm,宽为(50-2x)cm.
根据方盒的底面积为3 600cm2,得
(100-2x)(50-2x)=3 600.
整理,得 4x2-300x+1 400=0.
化简,得 x2-75x+350=0.
解上面方程即可得出所切正方形的具体尺寸.
x cm (100-2x) cm
(50-2x) cm
化简后的方程中未
知数的个数和最高
次数各是多少?
分析:
新课讲解
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?
全部比赛场数为 4×7=28.
设应邀请 x 个队参赛,每个队要与其他 (x-1) 个队各赛一场,
因为甲队对乙队的比赛和乙队对甲队的比赛是同一场比赛,所
以全部比赛共 场.
列方程 .整理,得 .
解上面方程即可得出参赛队数.
( )x x1 12 -
( )x x1 1 282 - = x x2 56- =
分析:
(2)方程中只含有 未知数,未知数的最高次数是 .
(1)这些方程的两边都是 .整式
2
观察由上面的问题得到的方程有什么特点?
新课讲解
讨论
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.
结论
x2−x=56 x2−75x+350=0 x2+2x−4=0
一个
新课讲解
例 1 下列方程:①x2+y-6=0;②x2+ =2;③x2-x-2=0;
④x2-2+5x3-6x=0; ⑤2x2-3x=2(x2-2),其中是一元二
次方程的有 个.
1
x
1
①含有两个未知数. ②不是整式方程.
④未知数的最高次数不是2.
⑤整理后未知数的最高次数不是2.
③符合一元二次方程的“三要素”.
分析:
× √×
× ×
典例分析
新课讲解
练一练
如果方程(m-3)xm2-7-x +3=0是关于x一元二次方程,
那么m的值为( )
A.±3 B.3
C.-3 D.以上都不对
下列关于x的方程一定是一元二次方程的是( )
A.ax2+bx+c=0 B.x2+1-x2=0
C.x2+ =2 D.x2-x-2=0
1
x
D
C
1
2
新课讲解
知识点2 一元二次方程的一般形式
为什么要限制
a ≠0, b, c
可以为0吗?
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 .
新课讲解
a x 2 + b x + c = 0 (a ≠ 0)
二次项系数 一次项系数
二次项 一次项 常数项指出方程各项的
系数时要带上前
面的符号哟.
二次项、二次项系数;一次项、一次项系数;常数项:
新课讲解
例 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、一次项系数和常数项.
典例分析
解:去括号,得3x2-3x=5x+10.
移项,合并同类项,得一元二次方程的一般形式
3x2-8x-10=0.
所以二次项系数为3,一次项系数为-8,
常数项为-10.
新课讲解
知识点3 一元二次方程的解
使方程左右两边相等的未知数的值就是这个一元二次方
程的解,一元二次方程的解也叫做一元二次方程的根.
练一练
下面哪些数是方程 x2 – 4x +3 = 0 的解?
-2,0 ,1,2,3,4.
解:1和3.
新课讲解
例 3 已知a是方程 x2+2x-2=0 的一个实数根,求
3a2+6a+ 2 019的值.
典例分析
解:由题意,得a2+2a-2=0,即a2+2a=2.
∴ 3a2+6a+2 019
=3(a2+2a)
=3×2 +2 019
=2 025.
课堂小结
一
元
二
次
方
程
只含有一个未知数
未知数的最高次数是2
是整式方程
ax2+bx+c=0(a≠0)
一元二次方程的概念
一元二次方程的一般形式
一元二次方程的解(根)
二次项系数
一次项系数
常数项
1. 一元二次方程3x2=5x的二次项系数和一次项系数分别
是( )
A. 3,5 B. 3,0 C. 3,-5 D. 5,0
C
当堂小练
2. 下列哪些数是方程x2+x-12=0的根?
-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4.
解:-4, 3.
当堂小练
3. 根据下列问题列方程,并将其化成一元二次方程的一般形式.
有一根1 m长的铁丝,怎样用它围一个面积为0.06 m2的平
方的长方形?
解:设长方形的长为x m,则宽为(0.5-x)m.
根据题意,得x(0.5-x)=0.06.
整理,得50x2-25x+3=0.
D
拓展与延伸
1. 若a+b+c=0,则一元二次方程ax2+bx+c必有一解为 .
2. 若a-b+c=0,则一元二次方程ax2+bx+c必有一解为 .
3. 若4a+2b+c=0,则一元二次方程ax2+bx+c必有一解为 .
1
-1
2
21.2 解一元二次方程
21.2.1 配方法
课时2 配方法
第二十一章 一元二次方程
目
录
C
O
N
T
E
N
T
S
1 学习目标 2 新课导入
3 新课讲解 4 课堂小结
5 当堂小练 6 拓展与延伸
7 布置作业
1.理解配方的基本过程,会运用配方法解一元二次方程.
(重点)
2.经历探索利用配方法解一元二次方程的过程,
体会转化的数学思想.
学习目标
新课导入
知识回顾
解下列方程:
(1)2x²=8
(2)(x+3)²-25=0
(3)9x²+6x+1=4
直接开
平方法
新课导入
知识回顾
因式分解的完全平方式,你还记得吗?
.2
;2
)(
)(
222
222
baba
baba
ab
ab
完全平方式
新课导入
课时导入
(1)x²+10x+ =(x+ )²
(2)x²-12x+ =(x- )²
(3)x²+5x+ =(x+ )²
(4)x²- x+ =(x- )²
(5)4x²+4x+ =(2x+ )²
3
2
6²
55²
6
1
²
1
新课导入
课时导入
移项
两边加上32,使左边配成完全平方式
左边写成完全平方的形式
开平方
变成了(x+h)2=k的形式
想一想如何解方程?
x2+6x+4=0
新课导入
思考
以上解法中,为什么在方程 两边加9?
加其他数行吗?
像上面那样,通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,
这个方程怎
样解?
变
形
为
的形式.(a为非负常数)
变形为x2-8x+1=0
(x-4)2=15
x2-8x+16=-1+16
叫做配方法.
新课讲解
知识点1 一元二次方程配方的方法
例1 用利用完全平方式的特征配方,并完成填空.
(1)x2+10x+________=(x+________)2;
(2)x2+(________)x+ 36=[x+(________)]2;
(3)x2-4x-5=(x-________)2-______.
25 5
±12 ±6
2 9
导引:配方就是要配成完全平方,根据完全平方
式的结构特征,当二次项系数为1时, 常
数项是一次项系数一半的平方.
例
新课讲解
归纳
当二次项系数为 1 时, 已知一次项的系数,
则常数项为一次项系数一半的平方;已知常数项,则
一次项系数为常数项的平方根的两倍.注意有两个.
新课讲解
练一练 1.填空:
(1)x2+10x+____=(x+____)2;
(2)x2-12x+____=(x-____)2;
(3)x2+5x+____=(x+____)2;
(4)x2- x+____=(x-____)2.
2.将代数式a2+4a-5变形,结果正确的是( )
A.(a+2)2-1 B.(a+2)2-5
C.(a+2)2+4 D.(a+2)2-9
2
3
25 5
36 6
D
新课讲解
3.将代数式 x2-10x+5 配方后,发现它的最小值
为( )
A. -30 B. -20 C. -5 D.0
4.不论x,y为何实数,代数式 x2+y2+2x-4y+7
的值( )
A.总不小于2 B.总不小于7
C.可为任何实数 D.可能为负数
B
A
新课讲解
知识点2 用配方法解一元二次方程
x2+6x+4=0 (x+3)2=5
这种方程
怎样解?
变
形
为
2 a 的形式.(a为非负常数)
变形为
新课讲解
解:
常数项移到“=”右边
2 解方程:3x2-6x+4=0.
移项,得 3x2-6x=-4
二次项系数化为1,得
配方,得
因为实数的平方不会是负数,所以 x取任 何实数
时, (x-1)2 都是非负数, 上式都不成立, 即原
方程无实数根.
x2-2x= .4
3
x2-2x + 12 = + 12.4
3
(x-1)2= .1
3
两边同时除以3
两边同时加上二次项系
数一半的平方
例
新课讲解
3 解下列方程.
(1)x2-8x+1=0;
(2)2x2+1=3x.
(1) 方程的二次项系数为1,直接运用配方法.
(2) 先把方程化成2x2-3x+1=0.它的二次项系数
为2,为了便于配方,需将二次项系数化为1,
为此方程的两边都除以2.
分析:
例
解: (1) 移项,得
x2-8x=-1.
配方,得
x2-8x+42=-1+42,
(x-4)2=15.
由此可得 4 15,x
, . 1 24 15 4 15x x
新课讲解
新课讲解
(2) 移项,得 2x2-3x=-1.
二次项系数化为1,得
配方,得
由此可得
= .x
23 1
4 16
2 3 1 .2 2x x
2 2
2 3 3 1 3 .2 4 2 4x x
3 1 ,4 4x
1 2
11, 2x x
课堂小结
用配方法解一元二次方程的步骤:
w1.化1:把二次项系数化为1(方程两边都除以二次项系数);
w2.移项:把常数项移到方程的右边;
w3.配方:方程两边都加上一次项系数绝对值一半的平方;
w4.变形:方程左边分解因式,右边合并同类项;
w5.开方:根据平方根意义,方程两边开平方;
w6.求解:解一元一次方程;
w7.定解:写出原方程的解.
当堂小练
1. 用配方法解下列方程,其中应在方程左右两边同时加
上4的是( )
A.x2+4x=5 B.2x2-4x=5
C.x2-2x=5 D.x2+2x=5
2.用配方法解方程x2+8x+9=0,变形后的结果正确的
是( )
A.(x+4)2=-9 B. (x+4)2=-7
C.(x+4)2=25 D. (x+4)2=7
A
D
当堂小练
3.下列用配方法解方程2x2-x-6=0,开始出现错误的
步骤是( )
2x2-x=6, ①
, ②
, ③
④
A.① B.② C.③ D.④
2 1 32x x
2 1 1 132 4 4x x
21 13 .2 4x
C
当堂小练
4.解下列方程:
(1)x2-x- =0;
(2)x(x+4)=8x+12.
7
4
2
2 2
拓展与延伸
—般地,如果一个一元二次方程通过配方转化
成 (x+n)2=p 的形式,那么就有:
(1)当p>0时,方程有两个不等的实数根
(2)当p=0时,方程有两个相等的实数根
x1=x2=-n;
(3)当p 0 时,方程有两个不相等的实数根;
当 Δ=0 时,方程有两个相等的实数根;
当 Δ < 0 时,方程无实数根. 新课讲解 1 若关于 x 的一元二次方程 kx2−4x+2=0有两个不相等的实数根, 则 k 的取值范围为 . 解: 因为关于 x 的一元二次方程 kx2-4x+2=0有两个不相等的 实数根, 所以 k≠0且Δ>0,即 (-4)2-4×k×2>0, 解得 k<2且 k≠0, 所以k的取值范围为 k<2且 k≠0. 例 新课讲解 归纳 判断方程根的情况的方法: 1.若一元二次方程 ax2+bx+c=0(a≠0) 中的左边是一个 完全平方式,则该方程有两个相等的实数根; 2.若方程中a,c异号,或b≠0且c=0时,则该方程有两个 不相等的实数根; 3.当方程中a,c同号时,通过Δ的符号来判断根的情况. 新课讲解 练一练 1 方程3x2-x=4化为一般形式后的a,b,c的 值分别为( ) A.3、1、4 B.3、-1、-4 C.3、-4、-1 D.-1、3、-4 一元二次方程 中,b2- 4ac的值应是( ) A.64 B.-64 C.32 D.-32 2 22 4 3 2 2x x B A 新课讲解 3. 则该方程根的情况是( ) A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根 C.两个根都是自然数 D.无实数根 A (重庆中考)已知一元二次方程2x2-5x+3=0 新课讲解 知识点2 求根公式解方程 解一个具体的一元二次方程时,把各系数直 接代入求根公式,可以避免配方的过程而直接得出 根,这种解一元二次方程的方法叫做公式法. 确定a,b,c 的值时,要注 意它们的符号. 新课讲解 2 用公式法解方程:x2-4x-7=0; a=1,b=-4,c=-7. Δ=b2-4ac=(-4)2-4×1×(-7)=44>0. 方程有两个不等的实数根 解: 2 4 2 b b acx a 1 22 11, 2 11.x x ( 4) 44 2 11,2 1 即 u 1.确定系数; u 2.计算Δ ; u 3.代入 ; u 4.定根 . 提示:方程必须 要转化成一般形 式才能确定系数 例 新课讲解 3 用公式法解下列方程: (1) 2x2- +1=0; (2) 5x2-3x=x+1; (3) x2+17=8x. 2 2x 解:(1) a=2,b= ,c=1. Δ=b2-4ac= -4×2×1=0. 方程有两个相等的实数根 2 2 2( 2 2) 1 2 2 2 2 .2 2 2 2 bx x a 例 新课讲解 (2)方程化为5x2-4x-1=0. a=5,b=-4,c=-1. Δ=b2-4ac=(-4)2-4×5×(-1)=36>0.
方程有两个不等的实数根
1 2
11, .5x x
2 4 ( 4) 36 4 6 .2 2 5 10
b b acx a
即
新课讲解
(3)方程化为x2-8x+17=0.
a=1,b=-8,c=17.
Δ=b2-4ac=(-8)2-4×1×17=-412(舍去);当x=8 时,26-2x=10