《配方法》解一元二次方程案例
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用配方法解一元二次方程目标1、理解配方法,会用配方法简单系数的一元二次方程。
2、了解配方法解一元二次方程的基本步骤,即化一元二次方程为一元一次方程重点用配方法解形一元二次方程,使一元二次方程转化为(ax+b)2=k 这样的形式。
难点使用配方法使一元二次方程转换为左边平方右边数的形式。
过程一、导入有这么一个方程,x2+2x-3=0,我们怎么解这个方程呢,能使用前面学过的直接开方法解一元二次方程吗?能不能把这个方程转化为左边完全平方式右边数的形式呢?新知讲解我们学过完全平方式:a2±2ab+b2=(a±b)2,很明显,这个式子左边是整式,右边是一个完全平方式。
本课开始时我们提到的一元二次方程x2+2x-3=0,如果把x2+2x变成一个完全平方式,使其余的数放在等号的右方。
那就回到了我们上一节课学过的直接开平方法解一元二次方程。
把x2+2x的后面加1得x2+2x+1,这是一个完全平方式,即:x2+2x+1=(x+1)2,于是我们得到了一个关于x的完全平方式。
由于加了1,后面要减去1,因此,原方程可以转化为x2+2x+1-1-3=0,前三项是一个完全平方式,后两项合并为-4。
原方程转化为:(x+1)2-4=0。
到这里就把方程转化成了左边平方,右边数字的形式了:(x+1)2=4,这个方程可以用直接开方法求解。
注意,我们添加的数字是x的系数一半的平方。
例1、把下列式子转化成完全平方式。
(1)x2+6x-16= x2+2x___+(____)2-(____)2-16(2)x2-2x-1= x2-2x___+(____)2-(____)2-1解:(1)x2+6x-16= x2+2·x·+()2-()2-16(2)x2-2x-1= x2-2·x·+()2-()2-1例2、根据上例解下列方程(1)x2+6x-16=0 (2)x2-2x-1=0解:(1)x2+6x-16=0等号左边加、减x系数的一半的平方得:x2+2·x·+()2-()2-16=0 前三项写成完全平方式:(x+)2-9-16=0移项得:(x+)2=25用直接开方法得:x+3=±5解得:x1=2, x2=-8解:(2)x2-2x-1=0等号左边加、减x系数的一半的平方得:x2-2·x·+()2-()2-1=0 前三项写成完全平方式:(x-)2-1-1=0移项得:(x-1)2=2用直接开方法得:x-1=±解得:x1=+1, x2=-+1例2、解方程2x2+4x-16=0分析:这个一元二次方程的二次项系数不为“1”,先化为“1”,只需乘以即可,再用配方法解这个一元二次方程。
用配方法解一元二次方程
1.解方程:x2+4x﹣1=0.
【思路点拨】首先进行移项,得到x2+4x=1,方程左右两边同时加上4,则方程左边就是完全平方式,右边是常数的形式,再利用直接开平方法即可求解.
【答案与解析】
解:∵x2+4x﹣1=0
∴x2+4x=1
∴x2+4x+4=1+4
∴(x+2)2=5
∴x=﹣2±
∴x 1=﹣2+,x2=﹣2﹣.
【总结升华】配方法的一般步骤:
(1)把常数项移到等号的右边;
(2)把二次项的系数化为1;
(3)等式两边同时加上一次项系数一半的平方.
选择用配方法解一元二次方程时,最好使方程的二次项的系数为1,一次项的系数是2的倍数.
举一反三:
【变式】用配方法解方程.
(1)x2-4x-2=0; (2)x2+6x+8=0. 【答案】(1)方程变形为x2-4x=2.
两边都加4,得x2-4x+4=2+4.
利用完全平方公式,就得到形如(x+m)2=n的方程,即有(x-2)2=6.
解这个方程,得x-2=或x-2=-.
于是,原方程的根为x=2+或x=2-.
(2)将常数项移到方程右边x2+6x=-8.
两边都加“一次项系数一半的平方”=32,得x2+6x+32=-8+32,
∴ (x+3)2=1.
用直接开平方法,得x+3=±1,
∴ x=-2或x=-4.。
用配方法解一元二次方程的方法总结:大家知道,解一元二次方程的方法很多,有直接开平分法,配方法,公式法和因式分解法等。
其中,配方法是解一元二次方程很好的方法,下面我就分情况对此方法进行讲解。
(一)二次项系数为1的情况:例:用配方法解方程x²-2x-3=0解:x²-2x-3=0,移项,得x²-2x=3,配方,得x²-2x+1²=3+1²,即(x-1)²=4,x -1=±2,x=3或x=-1(二)二次项系数为非1的正数的情况:例:用配方法解方程3x²+6x-24=0解:3x²+6x-24=0,3(x²+2x)-24=0,移项,得3(x²+2x)=24,配方,得3(x²+2x+1²)=24+3×1²,即3(x+1)²=27,即(x+1)²=9,x+1=±3,x=2或x=-4(三)二次项系数为负数的情况:例:用配方法解方程-2x²+4x+6=0解:-2x²+4x+6=0,-2(x²-2x)+6=0,移项,得-2(x²-2x)=-6,配方,得-2(x²-2x+1²)=-6-2×1²,即-2(x-1)²=-8,即(x-1)²=4,x-1=±2,x=3或x=-1综上所述:用配方法解一元二次方程的思路如下:(1)化二次项系数为1。
(2)移项:使方程左边为二次项和一次项,右边为常数项。
(3)配方:方程两边都加上一次项系数一半的平方,原方程变为(x+m)²=p的形式。
(4)直按开平方:求出方程的解。
同学们:看完我的讲述,用配方法解一元二次方程,你们学会了吗?。
新人教版九年级数学(上)一元二次方程的解法——配方法、求根公式法知识点一、配方法解一元二次方程()002≠=++a c bx ax 222442a ac b a b x -=??? ??+? ※在解方程中,多不用配方法;但常利用配方思想求解代数式的值或极值之类的问题。
典型例题:例1、试用配方法说明322+-x x 的值恒大于0。
例2、已知x 、y 为实数,求代数式74222+-++y x y x 的最小值。
例3、已知,x、y y x y x 0136422=+-++为实数,求yx 的值。
例4、分解因式:31242++x x一元二次方程的解法(二)针对练习:★★1、试用配方法说明47102-+-x x 的值恒小于0。
★★2、已知041122=---+x x x x ,则=+x x 1 .★★★3、若912322-+--=x x t ,则t 的最大值为,最小值为。
★★★4、如果4122411-++-=--++b a c b a ,那么c b a 32-+的值为。
知识点二、根的判别式从配方法那里我们知道不是所有的一元二次方程都是有实数解的,原因在于配方得到的右边的项为2244a ac b - ;而当04422<-a ac b ,是不能开方的,所以方程无实数解。
而2244aac b -与0的大小关系又取决于ac b 42-;所以:当042>-ac b 时,方程有两个不相等的实数根;当042=-ac b 时,方程有两个相等的实数根;当042<-ac b 时,方程没有实数根。
由此可知ac b 42-的取值决定了一元二次方程根的情况,我们把ac b 42-称作根的判别式,用符号“Δ”表示;即:ac b 42-=? 根的判别式的作用:①定根的个数;②求待定系数的值;③应用于其它。
典型例题:例1、若关于x 的方程0122=-+x k x 有两个不相等的实数根,则k 的取值范围是。
例2、关于x 的方程()0212=++-m mx x m 有实数根,则m 的取值范围是( ) A.10≠≥且m m B.0≥m C.1≠m D.1>m例3、已知关于x 的方程()0222=++-k x k x (1)求证:无论k 取何值时,方程总有实数根;(2)若等腰?ABC 的一边长为1,另两边长恰好是方程的两个根,求?ABC 的周长。
《配方法》解一元二次方程教学案例教学目标【知识与技能】使学生会用配方法解数学系数的一元二次方程。
【过程与方法】经历列方程解决实际问题的过程,体会配方法和推导过程,熟练地运用配方法解一元二次方程,渗透转化思想,掌握一些转化的技能。
【情感、态度与价值观】通过配方法的探索活动,培养学生勇于探索的良好学习习惯,感受数学的严谨性以及数学结论的确定性。
教学重点难点【重点】用配方法解一元二次方程 【难点】配方的过程教学过程设计(一)创设情境 导入新课导语一(1)你能解哪些一元二次方程?(2)你会解下列一元二次方程吗?你是怎么做的?(3)解方程x 2+12x-15=0的困难在哪里?你能将方程x 2+12x-15=0转化为上面方程的形式吗?导语二 1、用配方法解一元二次方程的一般步骤是什么? 2、将下列各式配成完全平方式。
(1)a 2+12a+ 62=(a+ 6 )2; (2)x 2- x +41=(x+ 21)2;3、若4x 2-mx+9是一个完全平方式,那么m 的值是 ±12 。
导语三 为了响应国家“退耕还林”的号召,改变水土流失严重的状况,2007年某市退耕还林1600亩,计划2009年退耕还林1936亩,则这两种平均每年退耕还林的增长率是多少?你能用所学过的一元二次方程知识解决这个问题?[设这两年的年平均增长率为x ,则1600(1+x)2=1936,解得x=10%,x 2=-210%(舍),即平均每年退耕还林的增长率为10%](二)合作交流 解读探究 1、配方法[问题]要使一块矩形场地的长比宽多6m ,并且面积为16m 2,场地的长和宽应各是多少个?(注:这是一个比较简单的几何题,学生经过思考,不难得出答案,请一位同学回答,教师演示答案。
)即:设场地宽xm ,长(x+6)m 。
根据矩形面积为16m 2,列方程x(x+6)=16,即x 2+6x-16=0 (注:本题选择以解决问题作为本节课的开端,有益于培养学生的应用意识。
)(思考)怎样解方程x 2+6x-16=0?对比这个方程与前面讨论过的方程x 2+6x+9=2,可以发现方程x 2+6x+9=2的左边是含有x 的完全平方形式,右边是非负数,可以直接降次解方程;而方程x 2+6x-16=0不具有上述形式,直接降次有困难,能设法把x 2+6x-16=0化为具有上述形式的方程吗?(注:教师提出问题,学生思考、讨论发表意见,同时教师要引导学生发现问题的关键;若要解方程x 2+6x-16=0,只要将其符号左边转化为一个完全平方式——配方,而配方的关键是常数项的选择,学生找出常数项,教师演示配方的过程,完成方程由不可解到可解的转化,师生完成后续步骤。
)移 项9(即(26)2)使左边配成2的形式像上面那样,通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫做配方法,可以看出,配方是为了降次,把一个一元二次方程转化成两个一元一次方程来解。
2、用配方法解一元二次方程的一般做法(1)移项,使方程左边为二次项、一次项,右边为常数项; (2)方程的两边都除以二次项系数,将二次项系数化为1;(3)配方,方程两边都加上一次项系数一半的平方,使方程左边为一个完全平方式,右边是一个常数的形式;(4)如果右边是非负数,两边直接开平方,解这个一元二次方程。
(三)应用迁移 巩固提高类型之一 用配方法解一元二次方程【例1】解下列方程(注:学生练习,教师巡视,适当辅导。
) (1)x 2-10x+24=0; (2)(2x-1)(x+3)=5; (3)3x 2-6x+4=0 解:(1)移项,得x 2-10x=-24 配方,得x 2-10x+25=-24+25, 由此可得(x-5)2=1, x-5=±1, ∴x 1=6,x 2=4(2)整理,得2x 2+5x-8=0。
移项,得2x 2+5x=8二次项系数化为1得x 2+25x=4,配方,得222)45(4)45(25+=++x x (x+45)2=1689,由此可得x+45=±489,x 1=4895+-, x 2=4895--(3)移项,得3x 2-6x=-4二次项系数化为1,得x 2-2x=-34,配方,得x 2-2x+12=-34+12,(x-1)2=-31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。
(注:本次活动,教师应重点关注:1、学生对待解问题和已解问题的对比、分析能力;2、给予学生一定的时间去思考,争取让学生自主得出结论;3、鼓励学生大胆猜想,勇于发表见解)。
[做一做] 解下列方程:(1)x 2-8x+1=0; (2)2x 2+1=3x ; (3)4x 2-6x-3=0【分析】(1)把x 2-8x+1=0移项,得x 2-8x=-1,两边都加一次项系数的一半的平方,得x 2-8x+42=-1+42,即(x-4)2=15,再开平方即可求出方程的解。
(2)先移项化为2x 2-3x+1=0,再方程两边同时除以2,得x 2-23x+21=0,再移项,配方。
(3)两边同时除以4,把二次项系数化为1,再移项,配方。
[特别提示](1)配方法的含义是把方程的一边配方化为一个完全平方式,另一边经为非负数,然后用开平方法求解。
(2)配方的关键是“方程两边加上一次项系数一半的平方”类型之二 二次三项式的配方【例2】填空:(1)x 2+6x+_______=(x+3)2;(2)x 2-5x+______=(x-______)2; (3)x 2+34x+______=(x+32)2;(4)x 2+px+______=(x+______)2。
(学生练习,教师巡视,适当辅导,然后由学生回答,师生一起纠正,然后归纳。
)【归纳】左边常数项是一次项系数的一半的平方,右边是一次项系数的一半。
【答案】(1)32;(2)(25)225;(3)(32)2;(4)(2P )22P .【例3】用配方法将下列各式化为a(x+h)2+k 的形式。
(1)-3x 2-6x+1;(3)32y 2+31y+2;(3)0.4x 2-0.8x-1.解:(1)-3x 2-6x+1=-3(x 2+2x-31)=-3(x 2+2x+12-12-31)= -3[(x+1)2-34]=-3(x+1)2+4(2)]3)41()41(21[32)321(322313222222--++=-+=-+y y y y y y =2449)41(32]1649)41[(3222-+=-+y y .(3)0.4x 2-0.8x-1=0.4(x 2-2x-2.5)=0.4[(x 2-2x+12)-12-2.5] =0.4(x-1)2-1.4【点评】化二次三项式ax 2+bx+c(a ≠0)为a(x+h)2+k 形式分以下几个步骤。
(1)提取二次项系数使括号内的二次项系数为1.(2)配方:在括号内加上一次项系数一半的平方,同时减去一次项系数一半的平方。
(3)化简、整理(4)本例题既让学生巩固配方法,又为后面学习二次函数打下基础。
(四)总结反思 拓展升华[总结]1.本节学习的数学知识是用配方法解一元二次方程。
2.本节学习的数学方法是①转化思想.②根据实际问题建立数学模型。
[反思]用配方法解一元二次方程的一般步骤是什么?【分析】(1)把二次项系数化为1;方程的两边同时除以二次项系数。
(2)移项,使方程左边为二次项和一次项,右边为常数项。
(3)配方:方程的两边都加上一次项系数一半的平方,把方程化为(x+a)2=b 的形式。
(4)用直接开平方法解变形的方程(x+a)2=b 的形式。
[拓展]用配方法证明:多项式2x4-4x2-1的值总大于x4-2x2-4的值。
【分析】欲证2x4-4x2-1>x4-2x2-4,即证(2x4-4x2-1)-(x4-2x2-4)>0,只要算出(2x4-4x2-1)-(x4-2x2-4)值的大小即可。
证明:(2x4-4x2-1)-(x4-2x2-4)=x4-2x2+3=(x2)2-2x2+1+2=(x2-1)2+2>0【点评】比较A,B两数的大小,常用作差法。
当A-B>0,则A>B;当A-B=0,则A=B;当A-B<0,则A<B.(五)本节课的设计理念鼓励学生从事观察、应用、推理等活动,帮助学生有意识地积累数学应用的经验,教学中应鼓励学生动手、动口、动脑和交流,充分展示“观察——想象——应用——归纳(有条理地表达)”的过程,使学生在直观的基础上学习归纳,促进学生形成科学地、能动地认识世界的良好品质。