第二讲:一元二次方程
一、考点、热点回顾
1. 一元二次方程的四种解法:
直接开平方法、因式分解法、配方法、公式法
2. 根的判别式:
关于x 的一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)
∆=b 2-4ac
当∆>0时,方程有两个不相等的实根
当∆=0时,方程有两个相等的实根
当∆
3. 根与系数关系
关于x 的一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)
当∆≥0时,有x 1+x 2=-b
a ,x c
1x 2=a
二、典型例题
一、复习引入
(学生活动)用配方法解下列方程
(1)6x 2-7x+1=0 (2)4x 2-3x=52
(老师点评) (1)移项,得:6x 2-7x=-1
二次项系数化为1,得:x 2-71
6x=-6
配方,得:x 2-772172
6x+(12)=-6+(12)
(x-7)225
12=144 x-7
12=±5
12 x 577+5
1=12+12=12=1
x =-5
12+7
12=7-5
12=1
26
(2)略
总结用配方法解一元二次方程的步骤(学生总结,老师点评).
(1)移项;
(2)化二次项系数为1;
(3)方程两边都加上一次项系数的一半的平方;
(4)原方程变形为(x+m)2=n的形式;
(5)如果右边是非负数,就可以直接开平方求出方程的解,如果右边是负数,则一元二次方程无解.
二、探索新知
如果这个一元二次方程是一般形式ax 2+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.
-b + 问题:已知ax +bx+c=0(a ≠0)且b -4ac ≥0,试推导它的两个根x 1
=,2a 22
x 2
分析:因为前面具体数字已做得很多,我们现在不妨把a 、b 、c •也当成一个具体数字,根据上面的解题步骤就可以一直推下去.
解:移项,得:ax 2+bx=-c
b c x=- a a
b b 2c b 2 配方,得:x 2+x+()=-+()a 2a a 2a 二次项系数化为1,得x 2+
b 2b 2-4ac 即(x+)= 22a 4a
∵b 2-4ac ≥0且4a 2>0
b 2-4ac ∴≥0 24a
b 直接开平方,得:x+=
± 2a 2a
即
∴x 1
x 2
由上可知,一元二次方程ax 2+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ax 2+bx+c=0,当b-4ac ≥0时,•将a 、b 、
c 代入式子
(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公式法.
(4)由求根公式可知,一元二次方程最多有两个实数根.
例1.用公式法解下列方程.
(1)2x 2-4x-1=0 (2)5x+2=3x2
(3)(x-2)(3x-5)=0 (4)4x 2-3x+1=0
分析:用公式法解一元二次方程,首先应把它化为一般形式,然后代入公式即可.
解:(1)a=2,b=-4,c=-1
b 2-4ac=(-4)2-4×2×(-1)=24>0
x=-(-4) ±2⨯2== ∴x 1
x 2
(2)将方程化为一般形式
3x 2-5x-2=0
a=3,b=-5,c=-2
b 2-4ac=(-5)2-4×3×(-2)=49>0
5±
=7
6
x 1
1=2,x 2=-3
(3)将方程化为一般形式
3x 2-11x+9=0
a=3,b=-11,c=9
b 2-4ac=(-11)2-4×3×9=13>0
∴x=-(-11) ±112⨯3=6
∴x 1
x 2
(3)a=4,b=-3,c=1
b 2-4ac=(-3)2-4×4×1=-7
因为在实数范围内,负数不能开平方,所以方程无实数根.
三、巩固练习
教材P 42 练习1.(1)、(3)、(5)
四、应用拓展
例2.某数学兴趣小组对关于x 的方程(m+1)x m 2+2+(m-2)x-1=0提出了下列问题.
(1)若使方程为一元二次方程,m 是否存在?若存在,求出m 并解此方程.
(2)若使方程为一元二次方程m 是否存在?若存在,请求出.
你能解决这个问题吗?
分析:能.(1)要使它为一元二次方程,必须满足m 2+1=2,同时还要满足(m+1)≠0.
(2)要使它为一元一次方程,必须满足:
⎧m 2+1=1⎧m 2+1=0⎧m +1=0①⎨或②⎨或③⎨ m -2≠0⎩⎩(m +1) +(m -2) ≠0⎩m -2≠0
解:(1)存在.根据题意,得:m 2+1=2
m 2=1 m=±1
当m=1时,m+1=1+1=2≠0
当m=-1时,m+1=-1+1=0(不合题意,舍去)
∴当m=1时,方程为2x 2-1-x=0
a=2,b=-1,c=-1
b 2-4ac=(-1)2-4×2×(-1)=1+8=9
x=-(-1) 1±3 =2⨯24
1 2
1. 2 x 1=,x 2=- 因此,该方程是一元二次方程时,m=1,两根x 1=1,x 2=-
(2)存在.根据题意,得:①m 2+1=1,m 2=0,m=0
因为当m=0时,(m+1)+(m-2)=2m-1=-1≠0
所以m=0满足题意.
②当m 2+1=0,m 不存在.
③当m+1=0,即m=-1时,m-2=-3≠0
所以m=-1也满足题意.
当m=0时,一元一次方程是x-2x-1=0,
解得:x=-1
当m=-1时,一元一次方程是-3x-1=0
解得x=-1 3
1. 3 因此,当m=0或-1时,该方程是一元一次方程,并且当m=0时,其根为x=-1;当m=-•1时,其一元一次方程的根为x=-
五、归纳小结
本节课应掌握:
(1)求根公式的概念及其推导过程;
(2)公式法的概念;
(3)应用公式法解一元二次方程;
(4)初步了解一元二次方程根的情况.
六、布置作业
1.教材P 45 复习巩固4.
2.选用作业设计:
一、选择题
1.用公式法解方程4x 2-12x=3,得到( ).
A .
x=3±-3± B .
x= 22
C .
3± D .
x= 2 2
2
的根是( ).
A .x 1
x 2
B .x 1=6,x 2
C .x 1
x 2
D .x 1=x2
3.(m 2-n 2)(m 2-n 2-2)-8=0,则m 2-n 2的值是( ).
A .4 B .-2 C .4或-2 D .-4或2
二、填空题
1.一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的求根公式是________,条件是________.
2.当x=______时,代数式x 2-8x+12的值是-4.
3.若关于x 的一元二次方程(m-1)x 2+x+m2+2m-3=0有一根为0,则m 的值是_____.
三、综合提高题
1.用公式法解关于x 的方程:x 2-2ax-b 2+a2=0.
2.设x 1,x 2是一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的两根,(1)试推导x 1+x2=-b c ,x 1·x 2=;(2)a a •求代数式a (x 13+x23)+b(x 12+x22)+c(x 1+x2)的值.
3.某电厂规定:该厂家属区的每户居民一个月用电量不超过A 千瓦时,•那么这户居民这个月只交10元电费,如果超过A 千瓦时,那么这个月除了交10•元用电费外超过部分还要按每千瓦时A
100
元收费.
(1)若某户2月份用电90千瓦时,超过规定A 千瓦时,则超过部分电费为多少元?(•用A 表示)
(2
根据上表数据,求电厂规定的A 值为多少?
答案:
一、1.D 2.D 3.C
二、1.
x=-b ±2a ,b 2-4ac ≥0 2.4 3.-3
1.
x=2a ±三、2=a±│b │
2.(1)∵x 1、x 2是ax 2+bx+c=0(a ≠0)的两根, ∴x 1x 2
∴x =-b b b
1+x22a =-a , -b + x x -b c
1·2=2a 2a =a
(2)∵x 1,x 2是ax 2+bx+c=0的两根,∴ax 12+bx1+c=0,ax 22+bx2+c=0 原式=ax13+bx12+c1x 1+ax23+bx22+cx2
=x1(ax 12+bx1+c)+x2(ax 22+bx2+c) =0
3.(1)超过部分电费=(90-A )·A 12100=-100A +9
10A
(2)依题意,得:(80-A )·A
100=15,A 1=30(舍去),A 2=50
第二讲:一元二次方程
一、考点、热点回顾
1. 一元二次方程的四种解法:
直接开平方法、因式分解法、配方法、公式法
2. 根的判别式:
关于x 的一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)
∆=b 2-4ac
当∆>0时,方程有两个不相等的实根
当∆=0时,方程有两个相等的实根
当∆
3. 根与系数关系
关于x 的一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)
当∆≥0时,有x 1+x 2=-b
a ,x c
1x 2=a
二、典型例题
一、复习引入
(学生活动)用配方法解下列方程
(1)6x 2-7x+1=0 (2)4x 2-3x=52
(老师点评) (1)移项,得:6x 2-7x=-1
二次项系数化为1,得:x 2-71
6x=-6
配方,得:x 2-772172
6x+(12)=-6+(12)
(x-7)225
12=144 x-7
12=±5
12 x 577+5
1=12+12=12=1
x =-5
12+7
12=7-5
12=1
26
(2)略
总结用配方法解一元二次方程的步骤(学生总结,老师点评).
(1)移项;
(2)化二次项系数为1;
(3)方程两边都加上一次项系数的一半的平方;
(4)原方程变形为(x+m)2=n的形式;
(5)如果右边是非负数,就可以直接开平方求出方程的解,如果右边是负数,则一元二次方程无解.
二、探索新知
如果这个一元二次方程是一般形式ax 2+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.
-b + 问题:已知ax +bx+c=0(a ≠0)且b -4ac ≥0,试推导它的两个根x 1
=,2a 22
x 2
分析:因为前面具体数字已做得很多,我们现在不妨把a 、b 、c •也当成一个具体数字,根据上面的解题步骤就可以一直推下去.
解:移项,得:ax 2+bx=-c
b c x=- a a
b b 2c b 2 配方,得:x 2+x+()=-+()a 2a a 2a 二次项系数化为1,得x 2+
b 2b 2-4ac 即(x+)= 22a 4a
∵b 2-4ac ≥0且4a 2>0
b 2-4ac ∴≥0 24a
b 直接开平方,得:x+=
± 2a 2a
即
∴x 1
x 2
由上可知,一元二次方程ax 2+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ax 2+bx+c=0,当b-4ac ≥0时,•将a 、b 、
c 代入式子
(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公式法.
(4)由求根公式可知,一元二次方程最多有两个实数根.
例1.用公式法解下列方程.
(1)2x 2-4x-1=0 (2)5x+2=3x2
(3)(x-2)(3x-5)=0 (4)4x 2-3x+1=0
分析:用公式法解一元二次方程,首先应把它化为一般形式,然后代入公式即可.
解:(1)a=2,b=-4,c=-1
b 2-4ac=(-4)2-4×2×(-1)=24>0
x=-(-4) ±2⨯2== ∴x 1
x 2
(2)将方程化为一般形式
3x 2-5x-2=0
a=3,b=-5,c=-2
b 2-4ac=(-5)2-4×3×(-2)=49>0
5±
=7
6
x 1
1=2,x 2=-3
(3)将方程化为一般形式
3x 2-11x+9=0
a=3,b=-11,c=9
b 2-4ac=(-11)2-4×3×9=13>0
∴x=-(-11) ±112⨯3=6
∴x 1
x 2
(3)a=4,b=-3,c=1
b 2-4ac=(-3)2-4×4×1=-7
因为在实数范围内,负数不能开平方,所以方程无实数根.
三、巩固练习
教材P 42 练习1.(1)、(3)、(5)
四、应用拓展
例2.某数学兴趣小组对关于x 的方程(m+1)x m 2+2+(m-2)x-1=0提出了下列问题.
(1)若使方程为一元二次方程,m 是否存在?若存在,求出m 并解此方程.
(2)若使方程为一元二次方程m 是否存在?若存在,请求出.
你能解决这个问题吗?
分析:能.(1)要使它为一元二次方程,必须满足m 2+1=2,同时还要满足(m+1)≠0.
(2)要使它为一元一次方程,必须满足:
⎧m 2+1=1⎧m 2+1=0⎧m +1=0①⎨或②⎨或③⎨ m -2≠0⎩⎩(m +1) +(m -2) ≠0⎩m -2≠0
解:(1)存在.根据题意,得:m 2+1=2
m 2=1 m=±1
当m=1时,m+1=1+1=2≠0
当m=-1时,m+1=-1+1=0(不合题意,舍去)
∴当m=1时,方程为2x 2-1-x=0
a=2,b=-1,c=-1
b 2-4ac=(-1)2-4×2×(-1)=1+8=9
x=-(-1) 1±3 =2⨯24
1 2
1. 2 x 1=,x 2=- 因此,该方程是一元二次方程时,m=1,两根x 1=1,x 2=-
(2)存在.根据题意,得:①m 2+1=1,m 2=0,m=0
因为当m=0时,(m+1)+(m-2)=2m-1=-1≠0
所以m=0满足题意.
②当m 2+1=0,m 不存在.
③当m+1=0,即m=-1时,m-2=-3≠0
所以m=-1也满足题意.
当m=0时,一元一次方程是x-2x-1=0,
解得:x=-1
当m=-1时,一元一次方程是-3x-1=0
解得x=-1 3
1. 3 因此,当m=0或-1时,该方程是一元一次方程,并且当m=0时,其根为x=-1;当m=-•1时,其一元一次方程的根为x=-
五、归纳小结
本节课应掌握:
(1)求根公式的概念及其推导过程;
(2)公式法的概念;
(3)应用公式法解一元二次方程;
(4)初步了解一元二次方程根的情况.
六、布置作业
1.教材P 45 复习巩固4.
2.选用作业设计:
一、选择题
1.用公式法解方程4x 2-12x=3,得到( ).
A .
x=3±-3± B .
x= 22
C .
3± D .
x= 2 2
2
的根是( ).
A .x 1
x 2
B .x 1=6,x 2
C .x 1
x 2
D .x 1=x2
3.(m 2-n 2)(m 2-n 2-2)-8=0,则m 2-n 2的值是( ).
A .4 B .-2 C .4或-2 D .-4或2
二、填空题
1.一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的求根公式是________,条件是________.
2.当x=______时,代数式x 2-8x+12的值是-4.
3.若关于x 的一元二次方程(m-1)x 2+x+m2+2m-3=0有一根为0,则m 的值是_____.
三、综合提高题
1.用公式法解关于x 的方程:x 2-2ax-b 2+a2=0.
2.设x 1,x 2是一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的两根,(1)试推导x 1+x2=-b c ,x 1·x 2=;(2)a a •求代数式a (x 13+x23)+b(x 12+x22)+c(x 1+x2)的值.
3.某电厂规定:该厂家属区的每户居民一个月用电量不超过A 千瓦时,•那么这户居民这个月只交10元电费,如果超过A 千瓦时,那么这个月除了交10•元用电费外超过部分还要按每千瓦时A
100
元收费.
(1)若某户2月份用电90千瓦时,超过规定A 千瓦时,则超过部分电费为多少元?(•用A 表示)
(2
根据上表数据,求电厂规定的A 值为多少?
答案:
一、1.D 2.D 3.C
二、1.
x=-b ±2a ,b 2-4ac ≥0 2.4 3.-3
1.
x=2a ±三、2=a±│b │
2.(1)∵x 1、x 2是ax 2+bx+c=0(a ≠0)的两根, ∴x 1x 2
∴x =-b b b
1+x22a =-a , -b + x x -b c
1·2=2a 2a =a
(2)∵x 1,x 2是ax 2+bx+c=0的两根,∴ax 12+bx1+c=0,ax 22+bx2+c=0 原式=ax13+bx12+c1x 1+ax23+bx22+cx2
=x1(ax 12+bx1+c)+x2(ax 22+bx2+c) =0
3.(1)超过部分电费=(90-A )·A 12100=-100A +9
10A
(2)依题意,得:(80-A )·A
100=15,A 1=30(舍去),A 2=50