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[组图]一元二次方程的解法

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一元二次方程的解法
一、本章的主要内容及重点、难点:
  1.主要内容包括:一元二次方程及其有关概念,一元二次方程的解法以及运用一元二次方程分析和解
    决实际问题.
  2.重点是一元二次方程的解法;难点是一元二次方程的应用.
  3.注意观察一元二次方程的结构特征,正确地选用适当方法解一元二次方程是本章的一个重点,也是
    一个难点.

二、中考考试要求:
考试内容 基本要求 略高要求 较高要求
一元二次方程 了解一元二次方程的概念;会将一元二次方程化为一般形式,并指出各项系数;了解一元二次方程的根的意义. 能由一元二次方程的概念确定二次项系数中所含字母的取值范围;会由方程的根求方程中待定系数的值.  
一元二次方程的解法 理解配方法,会用直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法解简单的数字系数的一元二次方程,理解各种解法的依据. 能选择适当的方法解一元二次方程;会用一元二次方程根的判别式判断根的情况. 能利用根的判别式说明含有字母系数的一元二次方程根的情况;能由方程根的情况确定方程中待定系数的取值范围:会用配方法对代数式作简单的变形;会运用一元二次方程解决简单的实际问题.
  
三、本章知识结构框图
   

四、教学中应明确的问题
(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,整式方程才是一元二次方程;
  (2)各项的确定(包括各项及各项的系数);
  (3)要熟悉整理方程的过程.
  错例:不整理成一般式就确定a,b,c;
  例1:
     可整理为:
    
  错例:不整理,直接说成:一次项系数是-3,常数项为p.

3.一元二次方程的解(根)的定义与检验一元二次方程的解(根).

(二)一元二次方程的解法
  在学习本章之前,我们已经分两次学习过整式方程(一元一次方程、二元一次方程组),并且学习了可以化为一元一次方程的分式方程,他们对于解方程的基本思路(使方程逐步化为x=a的形式)已经比较熟悉.一元二次方程与前面的方程相比,特点在于未知数的次数是2(二次),新的问题是如何将一元二次方程转化为已经会解的方程,即一次方程.从这个新问题入手,可以自然地引出解一元二次方程的基本策略和关键步骤.
1、直接开平方
  对于形如的一元二次方程,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,可用直接开平方法求解。
  形如的方程的解法:
  当时,;当时,;当时,方程无实数根。
  例2.解方程
  两边开平方,得:
  移项,得:
  所以原方程的解为:
  注:建议先整理成后,再求得两根,这样避免在符号方面出错。在进行用直接开平方法解形如的方程时,要有意识地体会“换元法”的思想。

2、配方法
  通过配方的方法把一元二次方程转化为的方程,若再运用直接开平方法求解。
  配方法的一般步骤
  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,把方程变形为的形式;
  ④求解:若时,方程的解为,若时,方程无实数解。
  配方法是一种重要的数学方法,在今后的学习中经常遇到,所以应熟练掌握,并要充分利用已有的知识经验(完全平方公式)。
  例3.解方程:
  解:移项,得 (化为一般形式是必要步骤)
    二次项系数化为1,得(此步是建议步骤)
    即
    配方,得
    ……
  注:这里,要先把“一次项”写成“首尾两倍”的形式,逐步理解在二次项系数为1的情况下,“方程两边都加上一次项系数(绝对值)一半的平方”这一关键步骤。
  例4.解一元二次方程
  解:移项得:
    二次项系数化1,得:
    配方,得:
    
    
    求解,得:(两边开平方)
    (移项要正确)
    所以原方程的解为:
    (正确写出原方程的解)
  注:要求规范书写,同时要明确每一个步骤的目的,才能避免出现无谓的错误。

3、公式法
  一元二次方程的根
  当时,方程有两个实数根,且这两个实数根不相等;
  当时,方程有两个实数根,且这两个实数根相等,写为
  当时,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形式;
  ②确定a,b,c的值;
  ③代入中计算其值,判断方程是否有实数根;
  ④若则代入求根公式求值,否则,原方程无实数根。
  例5.用公式法解方程
  解:整理得:
    因为:
    所以:
    (代入公式容易出错)
    所以原方程的解为
    再例:用公式法解方程
  注:
  (1).求根公式对于任何一个有实根一元二次方程都适用,其中也包括不完全的一元二次方程。
  (2).公式法实质上反映了一元二次方程的根与系数的关系。

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0,那么这两个因式至少有一个为0,
   即:若,则
  ②因式分解法的一般步骤:
   将方程化为一元二次方程的一般形式;把方程的左边分解为两个一次因式的积,右边等于0;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。
   错例:①,就得出
      ②因式分解能力不过关,分解不对,特别是十字相乘的符号;
      ③对于无理系数的一元二次方程,用因式分解法可简化运算。
  例6:用因式分解法解方程
  解:因式分解,得:
    原方程可化为:
    所以原方程的解为:
  例7:
    
    
     可简化运算
  注:
  1.用因式分解法解一元二次方程要理解算理:(A、B至少一个为0)。不要
    犯如下错误:由
  2.结合因式分解法,继续体会降次的思想方法:将二次三项式化为两个一次式的乘积,分别求两个一
    次方程的解。

5、选用适当方法解一元二次方程
  根据方程的特征选用对应解法;
  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。
  例8.解方程
  解:因式分解得:
    
    所以原方程的解为:
  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。
  例9:
  解:移项,得:
    
    
    
    ∴

6、解含有字母系数的方程
  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。
  例10:解方程
  解:
    ∴
    
  再例:
  解法1:可直接因式分解
  
  
  
  ∵
  ∴
  ∴
  解法2:用配方法:
  把拆成两项,再应用平方差公式进行因式分解,从而得出方程的解。
  解:
    
    
    
    
    
    ∵
    ∴
  注: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,此时一定不要忘记对字母的取值进行讨论,如例11。

  例11:解关于x的方程
  解:(1)若m=n=0,原方程变为,方程的解为任何实数;
     (2)若m、n中有一个为0,另一个不是0时,原方程变为,方程的解是x=0;
     (3)若m、n都不为0,原方程为一元二次方程,可由因式分解法得:,方程
       的解为:

  学习体会:
  (1)明确一元二次方程是以降次为目的,以直接开平方法、配方法、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)能根据方程系数的特点,熟练地选用直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法等方法解一元
     二次方程;
  (3)体会不同解法之间的相互联系;
  (4)注意具体解法强调的问题

五.一元二次方程基础练习:
(一)一元二次方程的概念
1.一元二次方程的项与各项系数
  把下列方程化为一元二次方程的一般形式,再写出二次项,一次项,常数项:
  (1)      
  (2)
  (3)
  (4)
  (5)

2.应用一元二次方程的定义求待定系数或其字母的值
  (1)m为何值时,关于x的方程是一元二次方程?
  (2)若分式,则________

3.由方程的根的定义求字母或代数式值
  (1)关于的一元二次方程有一个根为0,则________ (
  (2)已知关于的一元二次方程有一个根为1,一个根为-1,
     则____________,____________。 (0, 0)
  (3)已知c为实数,并且关于x的一元二次方程的一个根的相反数是方程
     的一个根,求方程的根及c的值。 (0,-3,c=0)

(二)一元二次方程的解法
1.用直接开平方法解下列方程:
  (1))    (2)
  (3)(原方程无实根)     (4)
  (5)

2.用配方法解方程:
  (1))    (2)
  (3)(原方程无实根)

3.用公式法解下列方程:
  (1))      (2)
  (3))     (4)(原方程无实数根)
  (5)

4.用因式分解法解下列方程:
  (1))           (2)
  (3))    (4)
  (5)
  (6) ()
  (7)

5.解法的灵活运用(用适当方法解下列方程):
  (1))   
  (2)
  (3)
  (4)
  (5)

6.解含有字母系数的方程(解关于x的方程):
  (1)
  (2)
  (3))(
  (4) (讨论:当时,方程的解为:
     当时,方程的解为:;当时,方程的解为:

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