一元二次方程
、本章知识结构框图
二、具体内容
(一) 、一元二次方程的概念 1理解并掌握一元二次方程的意义
未知数个数为 1未知数的最高次数为 2,整式方程,可化为一般形式; 2 •正确识别一元二次方程中的各项及各项的系数
(1 )明确只有当二次项系数 a 0时,整式方程ax2 bx c 0才是一元二次方程。 (2) 各项的确定(包括各项的系数及各项的未知数 ). (3) 熟练整理方程的过程
3•—元二次方程的解的定义与检验一元二次方程的解 4 •列出实际问题的一元二次方程 (二) 、一元二次方程的解法
1 •明确一元二次方程是以降次为目的,以配方法、开平方法、公式法、因式分解法等方法为手段,从而 把一元二次方程转化为一元一次方程求解;
2•根据方程系数的特点,熟练地选用配方法、开平方法、公式法、因式分解法等方法解一元二次方程; 3•体会不同解法的相互的联系; 4 •值得注意的几个问题:
2 2
(1)开平方法:对于形如 x n或(ax b) n(a 0)的一元二次方程,即一元二次方程的一边是含有未 知数的一次式的平方,而另一边是一个非负数,可用开平方法求解 形如x2 n的方程的解法:
当n 0时,x 当 n 0 时,x-i x2 0 ; 当n 0时,方程无实数根。
2
(2)配方法:通过配方的方法把一元二次方程转化为 配方法的一般步骤:
(x m) n的方程,再运用开平方法求解。
① 移项:把一元二次方程中含有未知数的项移到方程的左边,常数项移到方程的右边; ② “系数化1”:根据等式的性质把二次项的系数化为
1;
③ 配方:将方程两边分别加上一次项系数一半的平方,把方程变形为 ④求解:
若n
(x m)2 n的形式;
0时,方程的解为x m 、、n,若n 0时,方程无实数解。
(3)公式法: 兀二次方程 ax
2
bx c 0(a 0)的根 x -
b b2 4ac
2a
,且这两个实数根不相
当b 4ac 0时,方程有两个实数根
等;
当b 4ac 0时,方程有两个实数根 ,且这两个实数根相等,写为 Xi
2
X2
b ; 2a
;
2当b 4ac 0时,方程无实数根•
公式法的一般步骤:①把一元二次方程化为一般式;②确定
2
a,b,c的值;③代入b2 4ac中计算其值,判
断方程是否有实数根;④若 b 4ac 0代入求根公式求值,否则,原方程无实数根。
(因为这样可以减少计算量。另外,求根公式对于任何一个一元二次方程都适用,其中也包括不完全的一 元二次方程。)
(4) 因式分解法:
① 因式分解法解一元二次方程的依据:如果两个因式的积等于 若 ab 0,则 a 0或 b 0 ; ② 因式分解法的一般步骤:
若方程的右边不是零,则先移项,使方程的右边为零;把方程的左边分解因式;令每一个因式都为零,得 到两个一元一次方程;解出这两个一元一次方程的解可得到原方程的两个解。 (5) 选用适当方法解一元二次方程
① 对于无理系数的一元二次方程,可选用因式分解法,较之别的方法可能要简便的多,只不过应注意二次 根式的化简问题。
② 方程若含有未知数的因式,选用因式分解较简便,若整理为一般式再解就较为麻烦。 (6) 解含有字母系数的方程
(1)含有字母系数的方程,注意讨论含未知数最高项系数,以确定方程的类型;
)对于字母系数的一元二次方程一般用因式分解法解,不能用因式分解的可选用别的方法,此时一定
0,那么这两个因式至少有一个为
0,即:
不要忘记对字母的取值进行讨论。 (三)、根的判别式
1.了解一元二次方程根的判别式概念,能用判别式判定根的情况,并会用判别式求一元二次方程中符合 题意的参数取值范围。
1) = b2 4ac
②当
0 0
方程无实数根;
时 ( 2)根的判别式定理及其逆定理:对于一元二次方程
ax2 bx c
0 ( a 0)
a 0
①当
0时 a
0
(
方程有实数根;
a0
方程有两个不相等的实数根;当
0时 0时
方程有两个相等的实数
)
从左到右为根的判别式定理;从右到左为根的判别式逆定理。 2.常见的问题类型
(1)利用根的判别式定理,不解方程,判别一元二次方程根的情况 (2)已知方程中根的情况,如何由根的判别式的逆定理确定参数的取值范围 (3)应用判别式,证明一元二次方程根的情况 ① 先计算出判别式(关键步骤); ② 用配方法将判别式恒等变形; ③ 判断判别式的符号; ④ 总结出结论 .
例:求证:方程 (a2 1)x2 2ax (a2 4) 0 无实数根。
( 4)分类讨论思想的应用:如果方程给出的时未指明是二次方程,后面也未指明两个根,那一定要对方 程进行分类讨论,如果二次系数为 0,方程有可能是一元一次方程;如果二次项系数不为 程可能会有两个实数根或无实数根。
( 5)一元二次方程根的判别式常结合三角形、四边形、不等式(组)等知识综合命题,解答时要在全面 分析的前提下,注意合理运用代数式的变形技巧
( 6)一元二次方程根的判别式与整数解的综合 ( 7)判别一次函数与反比例函数图象的交点问题 (四)、一元二次方程的应用
1. 数字问题:解答这类问题要能正确地用代数式表示出多位数,奇偶数,连续整数等形式。
2. 几何问题:这类问题要结合几何图形的性质、特征、定理或法则来寻找等量关系,构建方程,对结果要
0,
次方
结合几何知识检验。
3增长率问题(下降率):在此类问题中,一般有变化前的基数(
a ),增长率(x),变化的次数(n ),
变化后的基数(b ),这四者之间的关系可以用公式 a(1 x)n b表示。 4.其它实际问题(都要注意检验解的实际意义,若不符合实际意义,则舍去) (五)新题型与代几综合题
(1)有100米长的篱笆材料,想围成一矩形仓库,要求面积不小于 米的旧墙,有人用这个篱笆围成一个长 如何设计矩形的长与宽才能符合要求呢?
600平方米,在场地的北面有一堵
50
40米、宽10米的仓库,但面积只有 400平方米,不合要求,问应
。
(2)读诗词解题(列出方程,并估算出周瑜去世时的年龄) 符,哪位学子算得准,多少年华属周瑜? (
36岁)
:
大江东去浪淘尽,千古风流数人物,而立之年督东吴,英年早逝两位数,十位恰小个位三,个位平方与寿
⑶已知:
a,b,c分别是 ABC的三边长,当m 0时
2 _ —
,关于x的一元二次方程
c(x2 m)
b(x m) 2 max 0有两个相等的实数根,求证:
ABC是直角三角形。
(4)已知: a,b,c分别是 ABC的三边长,求证:方程 b2x2
(b2
a2 )x c2 0没有实数根。
(5)当m是什么整数时,关于x的一元二次方程mx2 4x 4
2
4mx 4m 4m 5 0 的根
都是整数? ( m 1)
(6)已知关于x的方程x2 2x
1 -
2
0,其中m为实数,(1)当m为何值时,方程没有实
x 2x 2m
数根 ? (2)当m为何值时,方程恰有三个互不相等的实数根?求出这三个实数根。 答案: (1) m 2 (2) x 1, 1 , 2.
(六) 相关练习 (一) 一元二次方程的概念
1
•一 元二次方程的项与各项系数 把下列方程化为一兀
一二次方程的一般形式,再写出二次 一次项,常数项:
(1) 5x2
项,
2
3x (5x , 3x, 2)2
(2) 、2 6x2 15x 0 (6x2,15x, .2)
(3) 3y(y 1) 7(y 2) 5 (3y2, 4y, 9)
(4)
(m m) )
(m .m) (m 2)2 7 5m (2m2,0, 3)
(5) (5a 1)2 4( a 3)2 (3a ,2a, 5)2
2
.应用一元 .次方程的定义求待定系数或其它字母的 值
(1) m为何值时,关于x的方程(
m 2)xm
(m 3)x 4m是一元二次方
程。
⑵若分式罕一
0,则x
3 •由方程的根的定义求字母或代数式值 (1)关于x的一元二次方程(a 1)x2 a2 1 0有一个根为0,则a
(2)
已知关于x的一元二次方程 ax
2
bx c 0(a 0)有一个根为1, 一个根为
(0, 0)
(m -2 )
,则a b c
12 2
(3) 已知c为实数,并且关于x的一元二次方程 x 3x c 0的一个根的相反数是方程 x
2
3x c 0
的一个根,求方程x 3x c 0的根及c的值。
(0,-3, c=0)
(二)一元二次方程的解法 1.开平方法解下列方程: (1) 5x 125
0 (捲 5,x2 5)
(3) y2 361 0 (原方程无实根) 2(5)
2(3x 1) 1 2.5 5
3
2.配方法解方程: (1) x2 2x 5 0 (x 1
、
6 )
(3) 2y 4y 3
2
2
(2) 169(x 3) (4) (1 .. 3)m2 0 2
) y 5y 1 0 2
(m1
x
56 13,x2
2 0)
m(2(3. 公式法解下列方程:
(1) 3x 6x 2
2
3 .3 (2) p2 3 2. 3p ( Pi P2 . 3 )
3
2
11 (3) 7y 11y ( yi
7,y2
(5) x 2 (x 2)(2x
1) 3
4.因式分解法解下列方程: (1)
1 ( x 6)
4
x2
9 0 (3) 8x2
10x 3 0 (X1 1
X
4
(5) 6x2
3、3x 2 2x 6 ( x1
(7) (x2 3x)2 2(x2 3) 8 0 (x1
3
-)
2
-3 2,x2
2,x2
2
(4) 9n 5n 2 (原方程无实数根)
2 _
(2)
y 4y 45 0 ( y1
(4)
7x2
. 21x 0 (人
2
(6) (x 5) 2(x 5) 1 ( 1, X3 4凶 1 )
9,y2
5)
0也
.3 )
x-i
X2 6)
5•解法的灵活运用(用适当方法解下列方程)
(1) .. 2(2x 7)
2
.128 ( x - . 2) (2) 2m m 1
2 2 2
2(m 2m) (m
2
(3) 6x(x 2) (x 2)(x
3) (4)yL2
y(3 2y) y(3y 1)
3
2 3
2 2
(5) 81(2x
5) 144(x 3)
6 •解含有字母系数的方程解关于x的方程):(
(1x 2mx m n 0
2 2 2
) (2) x 3a 4ax 2a 1 2 2
2
(3) (m n)x
2nx m n (m n 0)
(4) a2(x2 x 1) a(x2 1) (a2 1)x
(Xi
2K
3 -) 5
(X27 1
10
(x-i m n, x2
m n)
3a 1,x2 a 1)
1, X2
(讨论a)
(三)一元二次方程的根的判别式
1不解方程判别方程根的情况:
2 2
(1) 4x x 3 7x (有两个不等的实数根) (2) 3(x
2) 4x (无实数根)
(3) 4x2
5 4、.5x
(有两个相等的实数根)
2. k为何值时,关于x的二次方程kx2 6x 9 0
(1)有两个不等的实数根 (k 1且 k 0)
(2)有两个相等的实数根 (k 1) (3)无实数根 (k
1)
3•已知关于x的方程 4x2 (m 2)x
1 m 有两个相等的实数根 求m的值和这个方程的根.
(m 2, x1
1 x2 或 m 10, 2
捲 x2
4 .若方程 x2 2(a 1)x a2
4a 5 0有实数根,求:正整数 a. ( a 1, a 2, a 3)
2 2 2
5.对任意实数 m,求证:关于x的方程(m 1)x 2mx m
4 0无实数根.
3
2)
(当k 1 0时,原方程有一个实数根,
k 1
k 1 0 时, 解得
21,所以当k
21
4
且k 1时方程有两个实数根。
0 k
综上所述,当21
k 4
时, 方程有实数根 •)
7 .设m为整数, 40时,方程x2
2
2( 2m 3)x 4m 14m
8 0有两个相异整数根,
求
的值及方程的(当 m =12时,方程的根为x-j 16, x2 26 ;当m=24时,方程的根为x1 38, x2
根。
(四)一元二次方程的应用
m 52)
1.已知直角三角形三边长为三个连续整数,求它的三边长和面积 3, 4, 5,面积为 6)
2.一个两位数,个位上的数字比十位上的数字少 求这个两位数 .(84)
4,且个位数字与十位数字的平方和比这个两位数小 4,
3.某印刷厂在四年印刷 1997 万册书,已知第 后两年的增长率相同,那么这两年各印刷了多少万册?
年印刷了 342 万册,第二年印刷了 500万册,如果以
(550, 605)
4.某人把 5000 元存入银行,定期一年到期后取出 还是一年,且利率不变,到期如果全部取出,正好是
300 元,将剩余部分(包括利息)继续存入银行,定期 275元,求存款的年利率?(不计利息税)
(10%)
5.某商场销售一批名牌衬衫,平均每天可以售出 20 件,每件盈利 40元, 为了扩大销售增加盈利,尽快减
1 元,商场每天可多售 出 2 件,
少库存,商场决定采取适当降价措施,经调查发现,如果每件衬衫每降价
若商场平均每天要盈利 1200元,每件衬衫应降价多少元? ( 20元)
6.已知甲乙两人分别从正方形广场 ABCD的顶点B、C同时出发,甲由 C向D运动,乙由B向C运动,
甲的速度为每分钟 1千米,乙的速度每分钟2千米,若正方形广场周长为 40千米,问几分钟后,两人相距
210
千米? (2分钟后)
7.某科技公司研制一种新产品, 决定向银行贷款200万元资金,用于生产这种产品, 签订的合同上约定两
年到期时一次性还本付息,利息为本金的8%,该产品投放市场后由于产销对路,使公司在两年到期时除还清 贷款的本金和利息外,还盈余72万元,若该公司在生产期间每年比上一年资金增长的百分数相同 百分数.(20%)
,试求这个
&如图,东西和南北向两条街道交于 O点,甲沿东西道由西向东走,
速度是每秒4米,乙沿南北道由南向北走,速度是每秒 的位置。(甲离O84米,乙离O13米) 9•已知关于x的方程(n 1)x2 mx 1
3米,当乙通
过O点又继续前进50米时,甲刚好通过 O点,求这两人在相距 85米 时,每个人
0①有两个相等的实数根•
东
(1) 求证:关于y的方程m2y2 2my m2 2n2 3 0②必有两个相等的实数根。 (2)
根,求代数式
若方程①的一根的相反数恰好是方程②的一个m2n 12n的值。(14)
k
10. 一次函数y x 6和反比例函数 y — , (1) k满足什么条件时,这两个函数在同一坐标系中的图
x
象有两个交点?( 2)设(1)中的两个公共点为 A、B, AOB是锐角还是钝角? ( k 9且k 0 ;钝角)