2.2 一元二次方程的解法
教学目标
会利用因式分解法、开平方法、配方法、公式法解一元二次方程;能利用一元二次方程根的判别式判断一元二次方程根的情况.
重难点
重点:四种一元二次方程的解法和一元二次方程根的判别式的意义. 难点:用因式分解法和配方法解一元二次方程. 教学过程 一、探究新知
上节课我们学习了一元二次方程的有关概念,同学们还记得吗?谁能说一说? 教师:我们知道“能使一元二次方程两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解(或根)”,那么我们怎么求一元二次方程的解呢?
学生思考,教师引入新课. 二、例题导学 1.因式分解法 例1 解下列方程:
(1)x-3x=0. (2)25x=16.
解:(1)将原方程的左边分解因式,得x(x-3)=0,则x=0,或x-3=0,解得x1=0,x2=3. (2)移项,得25x2-16=0.将方程的左边分解因式,得(5x-4)(5x+4)=0,则5x-4=0, 或5x+4=0,解得x1=
44,x2=. 552
2
像上面这种利用因式分解解一元二次方程的方法叫做因式分解法.这种方法把解一个一元二次方程转化为解两个一元一次方程.
例2 解下列一元二次方程: (1)(x-5)(3x-2)=10. (2)(3x-4)2=(4x-3)2.
学生完成,教师巡视、指导. 2.开平方法
一般地,对于形如x=a(a≥0)的方程,根据平方根的定义,可得x1=a,x2=-a.这种解一元二次方程的方法叫做开平方法.
例3 用开平方法解下列方程: (1)3x2-48=0. (2)(2x-3)2=7.
解:(1)移项,得3x2=48.方程的两边同除以3,得x2=16.解得x1=4,x2=-4.
2
(2)由原方程,得2x-3=7,或2x-3=-7,解得x1=3.配方法
3737,x2=. 22将一元二次方程的左边配成一个完全平方式,右边为一个非负数,然后用开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫做配方法.
例4 用配方法解下列一元二次方程: (1) x2+6x=1. (2)x2+5x-6=0.
2
解:(1)方程的两边同加上9,得x2+6x+9=1+9,即(x+3)=10.则x+3=10,或x+3=-10,
解得x1=-3+10,x2=-3-10.
22
(2)移项,得x+5x=6.方程的两边同加上()2,得x+5x+()2=6+()2,即(x)25252525249. 4则x5757,或x,解得x1=1,x2=-6. 22224.公式法
(1)ax-7x+3 =0. (2)ax+bx+3=0.
(3)如果这个一元二次方程是一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),你能否用上面配方法的步骤求出它们的两根,请同学完成下面这个问题.
2
2
bb24ac问题:已知ax+bx+c=0(a≠0),试推导它的两个根x1=,x2=
2a2
bb24ac(这个方程一定有解吗?什么情况下有解?)
2a解:移项,得ax+bx=-c. 二次项系数化为1,得x2+配方,得x2+
2
bcx=-. aab2cb2bx+()=-+(),
2aaa2ab2b24ac即(x+)=. 22a4ab24ac∵4a>0,当b-4ac≥0时,≥0, 24a2
2
b2b24ac2
∴(x+)=(),
2a2abb24acbb24ac直接开平方,得x+=±,即x=,
2a2a2a
bb24acbb24ac∴x1=,x2=. 2a2a由上可知,一元二次方程ax2+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ax2+bx+c=0,当b2-4ac≥0时,将a,
bb24acb,c代入式子x=就得到方程的根.(公式所出现的运算,恰好包括了所学过
2a的六种运算,加、减、乘、除、乘方、开方,这体现了公式的统一性与和谐性)
(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做公式法. 例5 用公式法解下列一元二次方程: (1)2x2-5x+3=0; (2)4x2+1=-4x; (3)
2
321x-2x-=0. 422
2
解:(1)对方程2x-5x+3=0,a=2,b=-5,c=3,b-4ac=(-5)-4×2×3=1,∴x=
51351(5)151,x2=1. ,∴x1=424224(2)移项,得4x+4x+1=0,则a=4,b=4,c=1,b-4ac=4-4×4×1=0,∴x ∴x1x21. 22
2
222
401 ,
242(3)方程的两边同乘4,得3x-8x-2=0.则a=3,b=-8,c=-2,b-4ac=(-8)-4×3×(-2)
=88,∴x888422422422,∴x1,x2. 233332
2
从一元二次方程ax+bx+c=0(a≠0)的求根公式的推导过程中不难看出,方程的根的情况由代数式b-4ac的值来决定.因此b-4ac叫做一元二次方程的根的判别式,它的值与一元二次方程的根的关系是:
2
2
b2-4ac>0则方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实数根; b2-4ac=0则方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个相等的实数根; b2-4ac<0则方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根.
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