九年级数学 22章 一元二次方程 5、配方法求最值
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专题05用配方法求解一元二次方程(3个知识点7种题型2个易错点4种中考考法)【目录】倍速学习五种方法【方法一】脉络梳理法知识点1:用直接配平方法求解一元二次方程(重点)知识点2:用配方法求解一元二次方程(重点)知识点3:利用一元二次方程求解简单的实际问题(难点)【方法二】实例探索法题型1:用直接开平方法解一元二次方程题型2:用配方法解一元二次方程题型3:用配方法求字母的值题型4:用用配方法求代数式的最大(最小)值题型5:直接开平方法在实际生活中的应用题型6:用配方法判断三角形的形状题型7:利用配方法解决有关新定义问题【方法三】差异对比法易错点1混淆方程配方与代数式配方易错点2配方时,没有进行恒等式变形而导致错误【方法四】仿真实战法考法1:解一元二次方程-直接开平方法考法2:解一元二次方程-配方法考法3:换元法解一元二次方程考法4:配方法的应用【方法五】成果评定法【知识导图】【方法一】脉络梳理法知识点1:用直接配平方法求解一元二次方程(重点)形如x2=p或(nx+m)2=p(p≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.如果方程化成x2=p的形式,那么可得x=±;如果方程能化成(nx+m)2=p(p≥0)的形式,那么nx+m=±.注意:①等号左边是一个数的平方的形式而等号右边是一个非负数.②降次的实质是由一个二次方程转化为两个一元一次方程.③方法是根据平方根的意义开平方.【例1】(2022秋•江都区校级期末)方程x2=4的解是()A.x1=x2=2B.x1=x2=﹣2C.x1=2,x2=﹣2D.x1=4,x2=﹣4【解答】解:直接开平方得:x=±2,∴方程的解为:x1=2,x2=﹣2,故选:C.知识点2:用配方法求解一元二次方程(重点)(1)将一元二次方程配成(x+m)2=n的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法.(2)用配方法解一元二次方程的步骤:①把原方程化为ax 2+bx +c =0(a ≠0)的形式;②方程两边同除以二次项系数,使二次项系数为1,并把常数项移到方程右边;③方程两边同时加上一次项系数一半的平方;④把左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数;⑤如果右边是非负数,就可以进一步通过直接开平方法来求出它的解,如果右边是一个负数,则判定此方程无实数解.要点诠释:(1)配方法解一元二次方程的口诀:一除二移三配四开方;(2)配方法关键的一步是“配方”,即在方程两边都加上一次项系数一半的平方.(3)配方法的理论依据是完全平方公式2222()a ab b a b ±+=±.【例2】用配方法解一元二次方程0422=-+x x .解:422=+x x 移常数项222)1(4)1(2+=++x x 两边配上一次项系数一半的平方5)1(2=+x 转化为n m x =+2)(的形式5151-=+=+x x 或转化为n m x =+2)(的形式解得1515--=-=x x 或求解所以原方程的根是151521--=-=x x 或.【例3】如何用配方法解方程04222=-+x x 解:4222=+x x 移常数项22=+x x 方程两边同除以二次项系数22221(2)21(+=++x x 两边配上一次项系数一半的平方25)21(2=+x 转化为n m x =+2)(的形式2102121021-=+=+x x 或开平方解得2121021210--=-=x x 或求解所以原方程的根是21210,2121022--=-=x x .知识点3:利用一元二次方程求解简单的实际问题(难点)一元二次方程是刻画现实问题的有效数学模型,有些通过列一元二次方程来解决的实际问题都可以利用配方法或直接开平方法来解决。
求一元二次方程的最大值和最小值在数学中,一元二次方程是一种形式为ax2+bx+c=0的二次方程。
对于一元二次方程ax2+bx+c=0,其中a、b、c是已知常数,x是未知数,我们可以通过求解这个方程来找到它的最大值和最小值。
求解一元二次方程要找到一元二次方程的最大值和最小值,我们首先需要解出这个方程的根。
对于一元二次方程ax2+bx+c=0,我们可以使用求根公式:$$ x = \\frac{-b \\pm \\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} $$使用这个公式可以得到方程的两个根x1和x2,分别为:$$ x_1 = \\frac{-b + \\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} $$$$ x_2 = \\frac{-b - \\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} $$最大值和最小值的判断一元二次方程的最大值和最小值与二次函数的凹凸性有关。
当a>0时,二次函数开口向上,此时曲线的顶点是函数的最小值点;当a<0时,二次函数开口向下,此时曲线的顶点是函数的最大值点。
所以,对于一元二次方程ax2+bx+c=0,当a>0时,最小值为 $f(-\\frac{b}{2a})$;当a<0时,最大值为 $f(-\\frac{b}{2a})$。
举例说明假设有一元二次方程2x2+4x−6=0,首先求解该方程的根:$$ x_1 = \\frac{-4 + \\sqrt{4^2 - 4 \\times 2 \\times -6}}{2 \\times 2} = 1 $$$$ x_2 = \\frac{-4 - \\sqrt{4^2 - 4 \\times 2 \\times -6}}{2 \\times 2} = -3 $$ 根据前面的判断,因为a>0,所以该二次函数开口向上,最小值为:$$ f(-\\frac{4}{2 \\times 2}) = f(-1) = 2 \\times (-1)^2 + 4 \\times (-1) - 6 = -12 $$所以,该一元二次方程的最小值为 -12。
初三数学第二十二章降次—解一元二次方程人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:用因式分解法解一元二次方程1. 用因式分解(提公因式法、公式法)解某些简单的数字系数的一元二次方程.2. 根据具体一元二次方程的特征,灵活选择方程的解法.体会解决问题方法的多样性.二. 知识要点: 1. 因式分解法解方程x 2-x =0.方程左边x 2-x 可以分解因式:x 2-x =x (x -1),于是: x =0或x -1=0.所以x 1=0,x 2=1. 上述解法过程中,不是不用开平方降次,而是先因式分解使方程化为两个一次式的乘积等于0的形式,再使这两个一次式分别等于0,从而实现降次.这种解法叫做因式分解法. 2. 因式分解法解一元二次方程的主要步骤: (1)将方程化成右边等于0的形式;(2)将方程左边分解因式(两个一次因式的积),方程化成(ax +m )(bx +n )=0的形式;(3)由ax +m =0或bx +n =0得出方程的根.3. 直接开方法、配方法、公式法、因式分解法的对比形如x 2=a (a ≥0)或(ax +b )2=c (c ≥0)的用直接开方法解.因为一元二次方程的求根公式是由配方法推导出来的,对一般形式的一元二次方程一般不用配方法求根,可考虑因式分解法或公式法.三. 重点难点:因式分解法把一个一元二次方程化为两个一元一次方程来解,体现了“降次”的思想,这种思想不但是本节的重点,而且在以后处理其他方程时也是非常重要的.【典型例题】例1. 用因式分解法解下列方程:(1)5x 2+3x =0;(2)7x (3-x )=4(x -3);(3)9(x -2)2=4(x +1)2. 分析:(1)左边=x (5x +3),右边=0;(2)先把右边化为0,7x (3-x )-4(x -3)=0,找出(3-x )与(x -3)的关系;(3)应用平方差公式.解:(1)因式分解,得x (5x +3)=0, 于是得x =0或5x +3=0,x 1=0,x 2=-35;(2)原方程化为7x (3-x )-4(x -3)=0, 因式分解,得(x -3)(-7x -4)=0, 于是得x -3=0或-7x -4=0,x 1=3,x 2=-47;(3)原方程化为9(x -2)2-4(x +1)2=0, 因式分解,得[3(x -2)+2(x +1)][3(x -2)-2(x +1)]=0, 即(5x -4)(x -8)=0, 于是得5x -4=0或x -8=0,x 1=45,x 2=8.评析:(1)用因式分解法解一元二次方程的关键有两个:一是要将方程右边化为0,二是熟练掌握多项式的因式分解.(2)对原方程变形时不一定要化为一般形式,要从便于分解因式的角度考虑,但各项系数有公因数时可先化简系数.例2. 选择合适的方法解下列方程.(1)2x 2-5x +2=0; (2)(1-x )(x +4)=(x -1)(1-2x );(3)3(x -2)2=x 2-2x . 分析:(1)题宜用公式法;(2)题中找到(1-x )与(x -1)的关系用因式分解法;(3)题中x 2-2x =x ·(x -2)用因式分解法.解:(1)a =2,b =-5,c =2, b 2-4ac =(-5)2-4×2×2=9>0, x =-(-5)±92×2=5±34,x 1=2,x 2=12;(2)原方程化为(1-x )(x +4)+(1-x )(1-2x )=0, 因式分解,得(1-x )(5-x )=0, 即(x -1)(x -5)=0, x -1=0或x -5=0, x 1=1,x 2=5;(3)原方程变形为3(x -2)2-x (x -2)=0, 因式分解,得(x -2)(2x -6)=0, x -2=0或2x -6=0, x 1=2,x 2=3. 评析:(1)解一元二次方程的几种方法中,如果不能直接由平方根定义解得,首先考虑的方法通常是因式分解法,对于不易分解的应考虑公式法,而配方法比较麻烦.公式法、配方法一般可以解所有一元二次方程.例3. 已知(a 2+b 2)2-(a 2+b 2)-6=0,求a 2+b 2的值.分析:若把(a 2+b 2)看作一个整体,则已知条件可以看作是以(a 2+b 2)为未知数的一元二次方程.解:设a 2+b 2=x ,则原方程化为x 2-x -6=0.a =1,b =-1,c =-6,b 2-4ac =12-4×(-6)×1=25>0, x =1±252,∴x 1=3,x 2=-2.即a 2+b 2=3或a 2+b 2=-2, ∵a 2+b 2≥0,∴a 2+b 2=-2不合题意应舍去,取a 2+b 2=3.评析:(1)本题求的是a 2+b 2,而题中条件是关于a 2+b 2的,把a 2+b 2看成一个整体是一个朴素的数学思想,能帮助我们解决一些较“麻烦”的问题.(2)根据非负数的性质有a 2+b 2≥0,在做题时要注意隐含条件.例4. (1)当代数式x 2+7x +6的值与x +1的值相同时,x 的值为多少?(2)方程x 2+2x -8=0的正整数解为几?分析:(1)两个代数式值相等,即x 2+7x +6=x +1,解这个方程可得x 的值;(2)先解出方程的两个根再看其中的正整数根.解:(1)x 2+7x +6=x +1, x 2+6x +5=0,a =1,b =6,c =5,b 2-4ac =16>0.所以x =-6±162,x 1=-1,x 2=-5,所以x 的值为-1或-5.(2)解方程x 2+2x -8=0, a =1,b =2,c =-8,b 2-4ac =22-4×1×(-8)=36>0, x =-2±362=-1±3, x 1=2,x 2=-4.所以方程x 2+2x -8=0的正整数解为2.评析:(1)题中涉及代数式的值的问题,实质上方程就是表示含有未知数的两个代数式的值相等的式子;(2)题中方程用了公式法,用因式分解法也很方便.例5. 用一根长40cm 的铁丝围成一个面积为91cm 2的矩形,问这个矩形长是多少?若围成一个正方形,它的面积是多少?分析:设长为xcm ,则宽为(402-x )cm ,由相等关系长×宽=面积列出方程.解:设长为xcm ,则宽为(402-x )cm ,由矩形面积等于91cm 2,得x ·(402-x )=91,解这个方程,得x 1=7,x 2=13.当x =7cm 时,402-x =20-7=13(cm )(舍去);当x =13cm 时,402-x =20-13=7(cm ).当围成正方形时,它的边长为404=10(cm ),面积为102=100(cm 2).答:矩形的长为13cm ,若围成正方形,则这个正方形的面积为100cm 2.评析:有一些几何面积问题用到一元二次方程,解这类题时要注意一些条件,如习惯上矩形中较长的边称为长,而较短的边称为宽,故本题中取长为13cm ,宽为7cm 较合适.例6. 解方程2(12-x )2-(x -12)-1=0.分析:因为(12-x )2=(x -12)2,如果把(x -12)看成一个整体,并设x -12=y ,则原方程化为2y 2-y -1=0,先求出y 的值,再反过来求x 的值. 解:设x -12=y ,原方程化为2y 2-y -1=0,a =2,b =-1,c =-1,b 2-4ac =9>0,y =-(-1)±92×2=1±34.y 1=1,y 2=-12.当y =1时,x -12=1,x =32;当y =-12时,x -12=-12,x =0.所以原方程的解是x 1=32,x 2=0.评析:本题如果化成一般形式再求解可能要麻烦些,这里使用了把x -12设为y 的做法,回避了很多计算,这种方法叫做换元法.【方法总结】1. 对某些方程而言因式分解法比较快捷,一般选择方法时应先考虑因式分解法,不适合因式分解法的再考虑其它方法.2. 注意体验类比、转化、降次的数学思想方法.解一元一次方程的基本思路是整理后把未知数的系数化成1;解一元二次方程的基本思路是通过开平方或因式分解把一元二次方程降次、转化成一元一次方程.【预习导学案】(实际问题与一元二次方程) 一. 预习前知1. 两个数的差等于3,积等于18,则这两个数是__________.2. 三个连奇数的平方和等于155,则这三个数是__________.3. 矩形的长比宽大4厘米,面积等于60厘米2,则它的周长为__________.4. 经实验,某物体运动规律满足等式s =40t -5t 2,问t =__________时,s =60. 二. 预习导学1. 两个数的和为2,且积为-15,那么求其中一个数x ,列方程为( )A .x 2-2x -15=0B .x 2+2x +15=0C .x 2-2x +15=0D .x 2+2x -15=02. 某厂2008年总产值达1493万元,比2007年增长11.8%,下列说法: ①2007年总产值为1493(1-11.8%)万元; ②2007年总产值为1493÷(1-11.8%)万元; ③2007年总产值为1493÷(1+11.8%)万元;④若按11.8%的年增长率计算,2010年总产值预计为1493(1+11.8%)万元.其中正确的是( ) A .③④ B .②④ C .①④ D .①②③3. 在一块长12m ,宽10m 的长方形平地中央划出一块地,砌成面积为48m 2的长方形花台,使花台四周的空地的宽度一样,①则花台面积占长方形平地面积的__________;②空地面积与花台面积的比是__________;③如果求花台四周空地的宽度x ,则所列方程为__________. 反思:(1)列一元二次方程解实际问题的一般步骤是怎样的?(2)用一元二次方程解实际问题应该注意什么?【模拟试题】(答题时间:50分钟)一. 选择题1. 方程x (x -1)=0的根是( ) A. 0 B. 1 C. 0,-1 D. 0,12. 方程9(x +1)2-4(x -1)2=0的正确解法是( ) A. 直接开方得3(x +1)=2(x -1)B. 化为一般形式13x 2+5=0C. 分解因式得[3(x +1)+2(x -1)][3(x +1)-2(x -1)]=0D. 直接得x +1=0或x -1=03. 解方程(5x -1)2=3(5x -1)的适当方法是( ) A. 直接开方法 B. 配方法 C. 公式法 D. 因式分解法 4. 若实数x 、y 满足(x +y +2)(x +y -1)=0,则x +y 的值为( ) A. 1 B. -2 C. 2或-1 D. -2或1 5. 方程3x (x -2)=0的解是( )A. x 1=3,x 2=2B. x 1=0,x 2=2C. x 1=13,x 2=2 D. x 1=0,x 2=-2*6. 若a 使得x 2+4x +a =(x +2)2-1成立,则a 的值为( ) A. 5 B. 4 C. 3 D. 2*7. 如果x 2+x -1=0,那么代数式x 3+2x 2-7的值是( ) A. 6 B. 8 C. -6 D. -8 **8. 已知(x +y )(1-x -y )+6=0,则x +y 的值为( ) A. 2 B. -3 C. -2或3 D. 2或-3二. 填空题1. 一元二次方程x 2-2x =0的根是__________. 2. 方程(x -1)(x +2)=2(x +2)的根是__________. *3. 方程 (x -1)(x +2)(x -3)=0的根是__________. 4. 方程x (2x -1)=3(2x -1)的根是__________.*5. 使代数式x 2+x -2的值为0的x 的值是__________.6. 一个数平方的2倍等于这个数的7倍,这个数是__________.**7. 三角形两边的长分别是8和6,第三边的长是方程x 2-12x +20=0的一个实数根,则三角形的周长是__________.*8. 一元二次方程ax 2+bx +c =0,若b =a +c ,则这个方程必有一根为__________.三. 解答题1. 用因式分解法解下列方程:(1)(x -2)2-9=0;(2)3y 2+y =0;(3)2x (3x +2)=9x +6;(4)(3x -1)2=4(x +2)2.2. 用适当的方法解下列方程:(1)(5-8x )2=2;(2)x 2+8x =20;(3)3x 2+2x -3=0;(4)(x -1)(x +2)=70.3. 试求使代数式(x -7)(x +3)的值比(x +5)大10的x 的值.4. 审查下面解方程(x -1)2=2(x -1)的过程回答问题. 方程两边都除以(x -1)得x -1=2, ∴x =3.上述过程对不对,为什么?*5. 直角三角形的三边长是三个连续整数,求这个直角三角形的斜边的长.试题答案一. 选择题1. D2. C3. D4. D5. B6. C7. C8. C二. 填空题1. x 1=0,x 2=22. x 1=-2,x 2=33. x 1=1,x 2=-2,x 3=34. x 1=12,x 2=3 5. x 1=-2,x 2=1 6. 0或72 7. 24 提示:方程的解为2或10,当x =2时,与另两边8和6不能组成三角形应舍去.所以x =10,三角形周长为24. 8. x =-1三. 解答题1. (1)x 1=-1,x 2=5;(2)y 1=0,y 2=-33;(3)x 1=32,x 2=-23;(4)x 1=5,x 2=-35. 2. (1)x 1=5-28,x 2=5+28;(2)x 1=2,x 2=-10;(3)x 1=-1+103,x 2=;(4)x 1=8,x 2=-9.3. 根据题意(x -7)(x +3)-(x +5)=10,解得x 1=9,x 2=-4.4. 不对.当x -1=0时,原方程成立,此时x =1;当x -1≠0时,两边同除以x -1得x -1=2.即x =3.所以原方程的解是x 1=1,x 2=3.5. 设斜边长为x ,则两直角边分别为x -2,x -1.根据题意可得(x -2)2+(x -1)2=x 2,解得x 1=1,x 2=5.当x =1时x -2=-1,x -1=0,不符合题意舍去;当x =5时x -2=3,x -1=4,所以三角形的斜边长为5.。
配方法解一元二次方程解一元二次方程的配方法是一种常用的方法,它可以帮助我们迅速求解一元二次方程,让我们来看一下这种方法的具体步骤。
首先,我们要明确一元二次方程的一般形式:ax^2 + bx + c = 0,其中a、b、c分别是方程的系数,而x则是未知数。
要使用配方法解一元二次方程,我们需要找到一个数m,使得方程的左边可以写成一个完全平方的形式,即可以表示为(x + m)^2的形式。
为了找到这个数m,我们可以使用下面的步骤:1. 首先,计算出一元二次方程的判别式Δ=b^2-4ac。
如果Δ>0,方程有两个不相等的实数根;如果Δ=0,方程有两个相等的实数根;如果Δ<0,方程有两个共轭复数根。
2. 然后,我们计算出方程的根的公式,x1=(-b+√Δ)/2a,x2=(-b-√Δ)/2a。
3. 接下来,我们需要找到一个数m,使得方程的左边可以写成一个完全平方的形式。
为了找到这个数m,我们可以使用下面的步骤:a. 首先,我们将方程的二次项系数除以2,并且得到一个数p,p=b/2a。
b. 然后,我们将p的平方加到方程的两边,并且得到一个完全平方的形式,ax^2 + 2px + p^2 = p^2 c。
c. 最后,我们将方程左边的完全平方形式写成(x + p)^2的形式,从而得到,(x + p)^2 = p^2 c。
4. 最后,我们对方程的两边取平方根,并且得到,x + p =±√(p^2 c)。
通过上面的步骤,我们就可以得到一元二次方程的根的表达式,x = -p ± √(p^2 c)。
这样,我们就成功地使用配方法解出了一元二次方程的根。
总之,配方法是一种简单而有效的方法,可以帮助我们迅速求解一元二次方程。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解和掌握这种方法。
第二十二章一元二次方程一、知识结构二、学习一元二次方程这章内容作用.一元二次方程是中学数学的主要内容,在初中代数中占有重要的地位,在学习一元二次方程及有关的知识之前,我们已经掌握了实数与代数式的运算、一元一次方程、分式方程和一次方程组,掌握了这些内容,为学习一元二次方程奠定了基础,而且通过一元二次方程的学习,又对以前学过的数学知识加以巩固,同时一元二次方程也为今后学习指数方程、对数方程、函数等等打下基础,掌握了一元二次方程之后,对学习其它学科知识也有重要的意义.三、知识要点:1.关于一元二次方程:①元的个数是一个,方程是整式方程;②含有未知数的最高次项的次数是二次;③若方程有实数根,则解的个数一定是两个.2.关于配方法解一元二次方程:①首先将二次项系数变为1;②方程两边各加上一次项系数一半的平方,这是配方法的关键的一步,方程左边配成完全平方式,当右边是非负实数时,用开平方法即可求得方程的解.3.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式:x=(b2-4ac0)4.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的判别式:Δ=b2-4ac,其作用如下:(1)=b2-4ac>0方程有两个不相等的实数根(2)=b2-4ac=0方程有两个相等的实数根(3)=b2-4ac<0方程没有实数根5.列方程解应用题:(列举几种类型仅供参考)①有关数字问题;②有关增长率问题;③有关几何图形面积问题;④有关溶液、浓度、求容器体积问题;⑤有关行程问题、工作量问题.四、实践与探索:设x1,x2是方程ax2+bx+c=0(a0)的两个根,x1+x2=-,x1 x2=,其作用如下:①能运用它由已知方程的一个根,求出另一个根及未知数的系数;②可以利用它求出两根的平方和、立方和、两根倒数和的平方等等;③利用x1+x2和x1·x2的关系可以解特殊的二元二次方程组;④利用根与系数关系判定两根的符号及方程各项系数的符号;⑤利用根与系数的关系,可以造出新的一元二次方程ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2)五、本章主要数学思想、方法.在数学中,使一种研究对象在一定条件下转化为另一种研究对象的思想称为转化的思想,有未知向已知的转化,复杂问题向简单问题的转化,实际问题向数学问题的转化,数与形的转化,一般与特殊的转化,不同的数学问题之间的转化等等.解决一些数学问题实质就是一个不断转化的过程.这样一些数学思想与数学方法与解题技巧在本章教学中有较多的体现.为了实现这些转化引入了许多数学方法.如本章中的降次法、换元法、配方法等.这里特别要指出的是,怎样转换?转换的结果如何?从而概括总结出一般规律,在学习这些重要方法时可以充分领略数学思想的风采,突出数学思想,提高数学素质,提高数学能力。
专题2.6 用配方法求解一元二次方程(知识讲解)【学习目标】1.了解配方法的概念,会用配方法解一元二次方程;2.掌握运用配方法解一元二次方程的基本步骤;3.通过用配方法将一元二次方程变形的过程,进一步体会转化的思想方法,并增强数学应用意识和能力.【要点梳理】知识点一、一元二次方程的解法---配方法在比较大小中二配方法解一元二次方程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,配方的目的是降次,把一个一元二次方程转化为两个一元一次方程来解;1、配方法的一般步骤可以总结为:一移、二除、三配、四开;2、把常数项移到等号的右边;3、方程两边都除以二次项系数;4、方程两边都加上一次项系数一半的平方,把左边配成完全平方式;5、若等号右边为非负数,直接开平方求出方程的解。
知识点二、配方法的应用1.用于比较大小:在比较大小中的应用,通过作差法最后拆项或添项、配成完全平方,使此差大于零(或小于零)而比较出大小.2.用于求待定字母的值:配方法在求值中的应用,将原等式右边变为0,左边配成完全平方式后,再运用非负数的性质求出待定字母的取值.3.用于求最值:“配方法”在求最大(小)值时的应用,将原式化成一个完全平方式后可求出最值.4.用于证明:“配方法”在代数证明中有着广泛的应用,我们学习二次函数后还会知道“配方法”在二次函数中也有着广泛的应用.特别说明:“配方法”在初中数学中占有非常重要的地位,是恒等变形的重要手段,是研究相等关系,讨论不等关系的常用技巧,是挖掘题目当中隐含条件的有力工具,同时对后期学习二次函数有着重要的作用,同学们一定要把它学好.【典型例题】类型一、用配方法解一元二次方程1.用配方法解方程:2+-=.23220x x【答案】1x =2x =- 【分析】将原方程二次项系数化1,用配方法求解.2x ⎫=⎪⎭22x = 299288x +=+ 2258x ⎛= ⎝x =∴ 1x 2x =-【点拨】本题考查一元二次方程的解法,配方法是常用方法,掌握配方法解方程的步骤是解答此题的关键.举一反三:【变式1】 用配方法解方程:22310x x -+=. 【答案】112x =,21x =. 【分析】利用配方法得到(x ﹣34)2=116,然后利用直接开平方法解方程即可. 解:x 2﹣32x =﹣12, x 2﹣32x +916=﹣12+916, (x ﹣34)2=116x ﹣34=±14, 所以x 1=12,x 2=1. 【点拨】本题考查了解一元二次方程﹣配方法:将一元二次方程配成(x +m )2=n 的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法.【变式2】 用配方法解方程:2x 2-4x -1=0.【答案】x 11,x 2=1解:根据配方法解方程即可.移项得,2x 2-4x =1,将二次项系数化为1得,2122x x -=, 配方得,x 2-2x +1=12+1,2312x -=(),∴1x -=,∴1211x x =+= 类型二、配方法在代数中的应用2.我们在学习一元二次方程的解法时,了解到配方法.“配方法”是解决数学问题的一种重要方法.请利用以上提示解决下题:求证:()1不论m 取任何实数,代数式()24419m m -++的值总是正数()2当m 为何值时,此代数式的值最小,并求出这个最小值.【答案】(1)证明见分析;(2)4.【分析】(1)此题考查了配方法,若二次项系数为1,则常数项是一次项系数的一半的平方,若二次项系数不为1,则可先提取二次项系数,将其化为1后再计算.(2)根据(1)4m 2-4(m+1)+9=(2m -1)2+4得出m 取12时代数式的值最小,最小值是4.解:(1)()24419m m -++ 24449m m =--+2445m m =-+2(21)4m =-+;∴不论m 取任何实数,代数式()24419m m -++的值总是正数.()2由(1)()224419(21)4m m m -++=-+得:12m =时,此代数式的值最小,这个最小值是:4. 【点拨】此题考查了配方法的应用,解题时要根据配方法的步骤进行解答,注意在变形的过程中不要改变式子的值.举一反三:【变式1】 我们可以用以下方法求代数式265x x ++的最小值.()22222652333534x x x x x ++=+⋅⋅+-+=+-∴()230x +≥∴()2443x -≥-+∴当3x =-时,265x x ++有最小值4-.请根据上述方法,解答下列问题:(1)求代数式242x x -+的最小值;(2)求代数式269x x -++的最大或最小值,并指出它取得最大值或最小值时x 的值;(3)求证:无论x 和y 取任何实数,代数式2221066211x y xy x y +---+的值都是正数.【答案】(1)-2 (2)当3x =时,269x x -++有最大值18 (3)证明见分析【分析】(1)根据题中所给方法进行求解即可;(2)由题中所给方法可得()2269318x x x -++=--+,然后问题可求解;(3)由题意可得()()()22222210662113131x y xy x y x y x y +---+=-+-+-+,进而问题可求解.(1) 解:由题意得: ()22222422222222x x x x x -+=-⋅⋅+-+=--,∴()220x -≥∴()2222x --≥-∴当2x =时,242x x -+有最小值2-.(2) 由题意得:()2269318x x x -++=--+,∴()230x --≤∴()231818x --+≤∴当3x =时,269x x -++有最大值18.(3) 由题意得:2221066211x y xy x y +---+ =22222169169x y y x xy y x +-++++--+=()()()2223131x y x y -+-+-+;∴()()()22230,10,30x y x y -≥-≥-≥∴()()()22231311x y x y +-+--+≥,∴无论x 和y 取任何实数,代数式2221066211x y xy x y +---+的值都是正数.【点拨】本题主要考查配方法的应用及完全平方公式,熟练掌握配方法及完全平方公式是解题的关键.【变式2】 先阅读理解下面的例题,再按要求解答下列问题:例题:求代数式y2+4y+8的最小值.解:y2+4y+8=y2+4y+4+4=(y+2)2+4∴(y+2)2≥0∴(y+2)2+4≥4∴y2+4y+8的最小值是4.(1)求代数式m2+m+4的最小值;(2)求代数式4﹣x2+2x的最大值;(3)某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m)的空地上建一个长方形花园ABCD,花园一边靠墙,另三边用总长为20m的栅栏围成.如图,设AB=x(m),请问:当x取何值时,花园的面积最大?最大面积是多少?【答案】(1)154;(2)5;(3)当x=5m时,花园的面积最大,最大面积是50m2【分析】(1)多项式配方后,根据完全平方式恒大于等于0,即可求出最小值;(2)多项式配方后,根据完全平方式恒大于等于0,即可求出最大值;(3)根据题意列出关系式,配方后根据完全平方式恒大于等于0,即可求出最大值以及x的值即可.解:(1)m2+m+4=(m+12)2+154,∴(m+12)2≥0,∴(m+12)2+154≥154,则m2+m+4的最小值是154;(2)4﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+5,∴﹣(x﹣1)2≤0,∴﹣(x﹣1)2+5≤5,则4﹣x2+2x的最大值为5;(3)由题意,得花园的面积是x(20﹣2x)=﹣2x2+20x,∴﹣2x2+20x=﹣2(x﹣5)2+50∴﹣2(x﹣5)2≤0,∴﹣2(x﹣5)2+50≤50,∴﹣2x2+20x的最大值是50,此时x=5,则当x=5m时,花园的面积最大,最大面积是50m2.【点拨】此题考查了配方法的应用,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.类型三、配方法在几何中的应用3.如图所示,点P的坐标为(1,3),把点P绕坐标原点O逆时针旋转90°后得到点Q.(1)写出点Q的坐标是________;M m n落(2)若把点Q向右平移a个单位长度,向下平移a个单位长度后,得到的点(,)在第四象限,求a的取值范围;(3)在(2)条件下,当a取何值,代数式2+25m n+取得最小值.【答案】(1)Q(-3,1)(2)a>3(3)0【分析】(1)如图,作PA∴x轴于A,QB∴x轴于B,则∴PAO=∴OBQ=90°,证明∴OBQ∴∴PAO(AAS),从而可得OB=PA,QB=OA,继而根据点P的坐标即可求得答案;(2)利用点平移的规律表示出Q′点的坐标,然后根据第四象限点的坐标特征得到a的不等式组,再解不等式即可;(3)由(2)得,m=-3+a,n=1-a,代入所求式子得225=-(),继而根据偶次方a++2m n4的非负性即可求得答案.解:(1)如图,作PM∴x轴于A,QN∴x轴于B,则∴PAO=∴OBQ=90°,∴∴P+∴POA=90°,由旋转的性质得:∴POQ=90°,OQ=OP,∴∴QOB+∴POA=90°,∴∴QOB=∴P,∴∴OBQ∴∴PAO(AAS),∴OB=PA,QB=OA,∴点P的坐标为(1,3),∴OB=PA=3,QB=OA=1,∴点Q的坐标为(-3,1);(2)把点Q(-3,1)向右平移a个单位长度,向下平移a个单位长度后,得到的点M的坐标为(-3+a,1-a),而M在第四象限,所以-30 10aa+>⎧⎨-<⎩,解得a>3,即a的范围为a>3;(3)由(2)得,m=-3+a,n=1-a,∴2225(3)2(1)5m n a a++=-+-+269225a a a=-++-+2816a a=-+24a=-(),∴240a-≥(),∴当a=4时,代数式225m n++的最小值为0.【点拨】本题考查了坐标与图形变换-旋转,象限内点的坐标特征,解不等式组,配方法在求最值中的应用等,综合性较强,熟练掌握相关知识是解题的关键.举一反三:【变式1】我们已经学习了利用配方法解一元二次方程,其实配方法还有其他重要应用.例:已知x可取任何实数,试求二次三项式x2+6x﹣1最小值.解:x2+6x﹣1=x2+2×3•x+32﹣32﹣1=(x+3)2﹣10∴无论x取何实数,总有(x+3)2≥0.∴(x+3)2﹣10≥﹣10,即x2+6x﹣1的最小值是﹣10.即无论x取何实数,x2+6x﹣1的值总是不小于﹣10的实数.问题:(1)已知:y =x 2﹣4x +7,求证:y 是正数.知识迁移:(2)如图,在Rt △ABC 中,∴C =90°,AC =6cm ,BC =4cm ,点P 在边AC 上,从点A 向点C 以2cm/s 的速度移动,点Q 在CB的速度从点C 向点B 移动.若点P ,Q 均以同时出发,且当一点移动到终点时,另一点也随之停止,设△PCQ 的面积为S cm 2,运动时间为t 秒,求S 的最大值.【答案】(1)见分析;(2)当t =32时,S 【分析】(1)根据例题中的配方求最值;(2)根据三角形的面积公式求出S 和t 的关系式,再利用配方求最值.解:(1)y =x 2﹣4x +7=x 2﹣4x +4+3=(x ﹣2)2+3.∴(x ﹣2)2≥0.∴y ≥0+3=3.∴y >0.∴y 是正数.(2)由题意:AP =2t ,CQ,PC =6﹣2t .(0≤t ∴S =12PC •CQ .=12(6﹣2t )2t 2﹣3t )t ﹣32)2 ∴(t ﹣32)2≥0.∴当t =32时,S 【点拨】本题考查利用配方求最值,正确配方是求解本题的关键.【变式2】 已知a 、b 是等腰∴ABC 的两边长,且满足a 2+b 2-8a -4b+20=0,求a 、b 的值.【答案】a=4,b=2.【分析】利用配方法把原式化为平方和的形式,根据偶次方的非负性求出a、b,计算即可解:a2+b2-8a-4b+20=0,a2-8a+16+b2-4b+4=0,(a-4)2+(b-2)2=0a-4=0,b-2=0,a=4,b=2.【点拨】本题考查的是配方法的应用、非负数的性质,掌握完全平方公式、偶次方的非负性是解题的关键.。
第22章二次函数复习课教案教材分析:函数是初中数学中最基本的概念之一,从八级首次接触到函数的概念,就学习了正比例函数、一次函数,然后九年级上册学习了反比例函数,九年级下册学习了二次函数,函数贯穿于整个初中数学体系之中,也是生活实际中构建数学模型的重要工具之一。
二次函数在初中数学教学中占有极其重要的地位,它不仅中初中代数内容的引申,更为高中学习一元二次不等式等内容打下基础。
在历届中考试题中,二次函数都是压轴题中不可缺少的内容。
二次函的图象和性质体现了数形结合的数学思想,对学生基本数学思想和素养的形成起到了很好的推动作用。
并且二次函数与一元二次方程、不等式等知识的联系,使学生能更好地对自己所学的知识融会贯通。
学情分析:九年级的学生在新课的学习中已经掌握了二次函数的定义、会作二次函数的图象并能根据图象对二次函数的性质进行简单地分析。
并且经过一段时间的练习,学生的分析能力和理解能力都较学习新课时有所提高,学生的学习热情较高,有了一定的自主探究和合作学习能力。
不过,学生学习能力差异较大,两级分化过于明显。
复习目标:知识与技能目标:1.回忆所学二次函数的基础知识,进一步理解掌握2.灵活运用基础知识解决相关问题,提高学生解决问题的能力过程与方法目标:1.学生自查遗忘的知识点,回答问题,提出问题。
2.经历例题习题的解答,提高技能。
3.讨论、交流,教师答疑、解惑、指导。
情感、态度与价值观目标:渗透二次函数在实践中的运用,使学生知道学为所用,树立服务社会的思想。
复习重点、难点:二次函数的基础知识回忆及灵活运用。
复习方法:自主探究、分组合作交流复习过程:一、知识梳理(学生以小组为单位,课前已独立完成)学生分组汇报本章相关知识点,各组互相补充:1、二次函数的概念:若两个变量x 、y 之间的对应关系可以表示成c bx ax y ++=2(a 、b 、c 是常数,0≠a )的形式,则称y 是x 的二次函数。
一组选派代表出示相关练习,由一组指定某一组完成练习,汇报结果,评价打分。