公式法解一元二次方程与根的判别式
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一元二次方程根的判别式一、重难点解析配方法解一元二次方程的一般形式导出公式法,分析判别式02=++c bx ax (0≠a )1.根的判别式(1) 当Δ=ac b 42->0时,原方程有两个不相等的实数根;(2) 当Δ=ac b 42-=0时,原方程有两个相等的实数根;(3) 当Δ=ac b 42-<0时,原方程没有实数根。
例:方程2210x x +-=的判别式等于8,故该方程有两个不相等的实数根;方程2230x x ++=的判别式等于-8,故该方程没有实数根。
二、典型题1.若关于x 的不等式12a x -<的解集为x <1,则关于x 的一元二次方程210x ax ++=根的情况是( ) A .有两个相等的实数根 B .有两个不相等的实数根C .无实数根D .无法确定 2.若关于x 的方程2230x x +-=与213x x a =+-有一个解相同,则a 的值为( ) A .1 B .1或﹣3C .﹣1D .﹣1或3 3.关于x 的一元二次方程()21320a x x -+-=有实数根,则a 的取值范围是( )A .18a >- B .18a ≥-C .18a >-且1a ≠D .18a ≥-且1a ≠ 4.关于x 的一元二次方程2(1)210m x x ---=有两个实数根,则实数m 的取值范围是( )A .m ≥0B .m >0C .m ≥0且m ≠1D .m >0且m ≠1 5.一元二次方程22(1)2(1)7x x +--=的根的情况是( )A .无实数根B .有一正根一负根C .有两个正根D .有两个负根6.关于x 的一元二次方程22(21)(1)0x k x k +-+-=无实数根,则k 的取值范围为 .7.关于x 的一元二次方程()23220x k x k -+++=.(1)求证:方程总有两个实数根;(2)若方程有一根小于1,求k 的取值范围.8.已知关于x 的一元二次方程0)(2)(2=-+++c a bx x c a ,其中c b a ,,分别为△ABC 三边的长。
第五讲公式法解一元二次方程和根的判别式一、求根公式法:1.一般地,对于一元二次方程a+bx+c=0(a≠0),当时,它有两个实数根为这个公式叫做一元二次方程的求根公式,利用这个公式解一元二次方程的方法叫做求根公式法。
2.利用公式法解一元二次方程的一般步骤:(1)先把方程化为一般形式,即a+bx+c=0(a≠0)的形式;(2)正确地确定方程各项的系数a,b,c的值(注意正负号);(3)当-4ac<0时,方程没有实数根,就不需要解了(负数开方没有意义);(4)当-4ac≥0时,将a,b,c的值代入求根公式,求出方程的两个根。
二、一元二次方程的几种解法的联系及其特点:1.直接开平方法:适用于解形如=m(p≠0,m≥0)的方程,是配方法的基础。
2.配方法:是解一元二次方程通用的方法,是公式法法基础,没有配方法就没有公式法。
3.公式法:是解一元二次方程通用的方法,是解一元二次方程重要的方法。
4.因式分解法:是解一元二次方程比较简单的方法,但只适用于左边易因式分解而右边为0的一元二次方程。
(各种方法各有各的特点,具体选择解法根据方程特征)三、一元二次方程根的判别式:1.-4ac叫做一元二次方程a+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,通常用符合“△”来表示,即△=2.一元二次方程a+bx+c=0(a≠0)的根的情况与△的关系:△>0 <=>△=0 <=>△<0 <=>△≥0 <=>例1.用公式法解方程:变式1:用公式法解方程:3+5x-2=0变式2:解关于x的方程:-m(3x-2m+n)-=0例2.选择适当的方法解下列方程:(1)7(=28 (2)-2y-399=0(3)2+1=2x (4)+3(2x+1)+2=0变式1:解方程:-y=-例3.不解方程,判断下列方程根的情况:(1)2+3x-4=0 (2)3+2=2x (3)+1= (4)a+bx=0(a≠0) (5)a+c=0(a≠0)变式1:关于X的方程+m(x+1)+x=0一定有实数根吗?为什么?例4.已知关于X的方程k-4kx+k-5=0有两个相等的实数根,求K的值并解这个方程。
所以;所以.总结:(1)用求根公式法解一元二次方程首先将方程化为一般形式;如果二次项系数为负数,通常将其化为正数;如果方程的系数含有分母,通常先将其化为整数,求出的根要化为最简形式;(2)用求根公式法解方程按步骤进行.例2、用适当方法解下列方程:①②③④⑤⑥⑦分析:要合理地选用适当的方法解一元二次方程,就必须熟悉各种方法的优缺点,处理好特殊方法和一般方法的关系。
就直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法这四种方法而言,配方法、公式法是一般方法,而开平方法、因式分解法是特殊方法。
⑴公式法是最一般的方法,只要明确了二次项系数、一次项系数和常数项,若方程有实根,就一定可以用求根公式求出根,但因为要代入一元二次方程的求根公式求值,所以对某些方程,解法又显得复杂了。
如①,可以直接开平方,就能马上得出解;若此时还用求根公式就显得繁琐了。
⑵配方法是一种非常重要的方法,在解一元二次方程时,一般不使用,但并不是一定不用,若能合理地使用,也能起到简便的作用。
若方程中的一次项系数有因数是偶数,则可使用,计算量也不大。
如②,因为224比较大,分解时较繁,此题中一次项系数是-2。
可以利用用配方法来解,经过配方之后得到,显得很简单。
⑶直接开平方法一般解符合型的方程,如第①小题。
⑷因式分解法是一种常用的方法,它的特点是解法简单,故它是解题中首先考虑的方法,若一元二次方程的一般式的左边不能分解为整数系数因式或系数较大难以分解时,应考虑变换方法。
解:①两边开平方,得所以②配方,得所以所以③配方,得所以所以④因为所以=4+20=24所以所以⑤配方:所以所以⑥整理,得所以⑦移项,提公因式,得所以小结:以上各题请同学们用其他方法做一做,再比较各种方法的优缺点,体会如何选用合适的方法,下面给出常规思考方法,仅作参考。
例3、已知关于x的方程ax2-3x+1=0有实根,求a的取值范围.解:当a=0时,原方程有实根为若a≠0时,当原方程有两个实根.故,综上所述a的取值范围是.小结:此题要分方程ax2-3x+1=0为一元一次方程和一元二次方程时讨论,即分当a=0与a≠0两种情况.例4、已知一元二次方程x2-4x+k=0有两个不相等的实数根.(1)求k的取值范围;(2)如果k是符合条件的最大整数,且一元二次方程x2-4x+k=0与x2+mx-1=0有一个相同的根,求此时m的值.解:(1)因为方程x2-4x+k=0有两个不相等的实数根,所以b2-4ac=16-4k>0,得k<4.(2)满足k<4的最大整数,即k=3.此时方程为x2-4x+3=0,解得x1=1,x2=3.①当相同的根为x=1时,则1+m-1=0,得m=0;②当相同的根为x=3时,则9+3m-1=0,得所以m的值为0或例5、设m为自然数,且3<m<40,方程有两个整数根求m的值及方程的根。
一元二次方程的解法(三)--公式法,因式分解法—知识讲解(提高)责编:常春芳【学习目标】1. 理解一元二次方程求根公式的推导过程,了解公式法的概念,能熟练应用公式法解一元二次方程;2. 正确理解因式分解法的实质,熟练运用因式分解法解一元二次方程;3. 通过求根公式的推导,培养学生数学推理的严密性及严谨性,渗透分类的思想.【要点梳理】要点一、公式法解一元二次方程1.一元二次方程的求根公式 一元二次方程,当时,.2.一元二次方程根的判别式一元二次方程根的判别式:. ①当时,原方程有两个不等的实数根; ②当时,原方程有两个相等的实数根; ③当时,原方程没有实数根.3.用公式法解一元二次方程的步骤 用公式法解关于x 的一元二次方程的步骤: ①把一元二次方程化为一般形式; ②确定a 、b 、c 的值(要注意符号); ③求出的值; ④若,则利用公式求出原方程的解; 若,则原方程无实根.要点诠释:(1)虽然所有的一元二次方程都可以用公式法来求解,但它往往并非最简单的,一定要注意方法的选用.(2)一元二次方程20 (0)ax bx c a ++=≠,用配方法将其变形为:2224()24b b ac x a a -+=①当240b ac ∆=->时,右端是正数.因此,方程有两个不相等的实根:1,2x =② 当240b ac ∆=-=时,右端是零.因此,方程有两个相等的实根:1,22b x a=-③ 当240b ac ∆=-<时,右端是负数.因此,方程没有实根.要点二、因式分解法解一元二次方程1.用因式分解法解一元二次方程的步骤 (1)将方程右边化为0; (2)将方程左边分解为两个一次式的积; (3)令这两个一次式分别为0,得到两个一元一次方程; (4)解这两个一元一次方程,它们的解就是原方程的解.2.常用的因式分解法 提取公因式法,公式法(平方差公式、完全平方公式),十字相乘法等.要点诠释:(1)能用分解因式法来解一元二次方程的结构特点:方程的一边是0,另一边可以分解成两个一次因式的积;(2)用分解因式法解一元二次方程的理论依据:两个因式的积为0,那么这两个因式中至少有一个等于0;(3)用分解因式法解一元二次方程的注意点:①必须将方程的右边化为0;②方程两边不能同时除以含有未知数的代数式.【典型例题】类型一、公式法解一元二次方程1.解关于x 的方程2()(42)50m n x m n x n m ++-+-=.【答案与解析】(1)当m+n =0且m≠0,n≠0时,原方程可化为(42)50m m x m m +--=.∵ m≠0,解得x =1.(2)当m+n≠0时,∵ a m n =+,42b m n =-,5c n m =-,∴ 2224(42)4()(5)360b ac m n m n n m m -=--+-=≥,∴ 24|6|2()n m m x m n -±==+,∴ 11x =,25n m x m n-=+.【总结升华】解关于字母系数的方程时,应该对各种可能出现的情况进行讨论.举一反三:【高清ID 号:388515关联的位置名称(播放点名称):用公式法解含有字母系数的一元二次方程---例2练习】【变式】解关于x 的方程2223(1)x mx mx x m ++=+≠;【答案】原方程可化为2(1)(3)20,m x m x -+-+= ∵1,3,2,a mb mc =-=-= ∴ 2224(3)8(1)(1)0b ac m m m -=---=+≥,∴ 3(1),2(1)m m x m -±+==- ∴ 122, 1.1x x m==-2. 用公式法解下列方程: (m-7)(m+3)+(m-1)(m+5)=4m ;【答案与解析】方程整理为224214540m m m m m --++--=,∴ 22130m m --=,∴ a =1,b =-2,c =-13,∴ 224(2)41(13)56b ac -=--⨯⨯-=,∴ m ==1==,∴ 11m =+21m =.【总结升华】先将原方程化为一般式,再按照公式法的步骤去解.举一反三:【高清ID 号:388515关联的位置名称(播放点名称):用因式分解法解含字母系数的一元二次方程---例5(3)】【变式】用公式法解下列方程:【答案】∵21,3,2,a b m c m ==-= ∴22224(3)4120b ac m m m -=--⨯⨯=≥∴32m m x ±==∴122,.x m x m ==类型二、因式分解法解一元二次方程3.(2015•东西湖区校级模拟)解方程:x 2﹣1=2(x+1).【答案与解析】解:∵x 2﹣1=2(x+1),∴(x+1)(x ﹣1)=2(x+1),∴(x+1)(x ﹣3)=0,∴x 1=﹣1,x 2=3.【总结升华】本题主要考查了因式分解法解一元二次方程的知识,左边先平方差公式分解,然后提取公因式(x+1),注意不要两边同除(x+1),这样会漏解.举一反三:【变式】解方程(2015·茂名校级一模)(1)x 2-2x-3=0; (2)(x-1)2+2x(x-1)=0.【答案】解:(1)分解因式得:(x-3)(x+1)=0∴x-3=0,x+1=0∴x 1=3,x 2=-1.(2)分解因式得:(x-1)(x-1+2x )=0∴x-1=0,3x-1=0∴x 1=1,x 2=.134.如果2222()(2)3x y x y ++-=,请你求出22x y +的值.【答案与解析】设22x y z +=,∴ z(z-2)=3.整理得:2230z z --=,∴ (z-3)(z+1)=0.∴ z 1=3,z 2=-1.∵ 220z x y =+>,∴ z =-1(不合题意,舍去)∴ z =3.即22x y +的值为3.【总结升华】如果把22x y +视为一个整体,则已知条件可以转化成一个一元二次方程的形式,用因式分解法可以解这个一元二次方程.此题看似求x 、y 的值,然后计算22x y +,但实际上如果把22x y +看成一个整体,那么原方程便可化简求解。
1.把一元二次方程各系数直接代入求根公式,可以直接得到方程的根,这种解一元二次方程的方法叫做法。
2.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是。
3.一元二次方程的根的判别式是:△= 。
(1)当△>0时,一元二次方程的实数根。
(2)当△= 0时,一元二次方程的实数根。
(3)当△<0时,一元二次方程的实数根。
4.用求根公式解一元二次方程的一般步骤:(1)把原方程整理成形式,即的形式;(2)确定,,的值;(3)计算△= b2﹣4ac的值,若△时,则将a. b.c 代入求根公式计算;(4)写出答案:x1= , x2= .5.把一元二次方程左边因式分解,使方程化成两个一次因式的积等于0,再使这两个一次因式分别等于0,从而实现降次,这种解方程的方法叫法。
6.用因式分解法解一元二次方程的一般步骤:(1)把原方程整理成形式。
即的形式;(2)把方程的左边分解成的形式,右边为;(3)令这两个一次因式分别等于,得到两个一元一次方程;(4)分别解两个一元一次方程,求出每个方程的解;(5)写出答案。
例1、用公式法解下列方程1,21202x x -++= 2,2121233x x --+= 分析:可先将方程转化为整系数方程,再用求根公式 解:1,整理得:2240x x --= a=1 b=-2 c=-4224(2)41(4)20b ac ∆=-=--⨯⨯-=212x ∴==±即x 1=1, x 2=1 (2)整理得:23250x x +-= a=3 b=2, c= -5△ = b 2﹣4ac=2243(5)64-⨯⨯-=∴x=214233--±=⨯ 即x 1=1 , 253x =-。
例2.用因式分解法解下列方程。
(1)26510x x -+= (2)261360x x ++=分析:这两个方程二次项系数都不是1,但也能将左边分解为两个一次因式乘积的形式。
(2x-1)(3x-1)=0 210x ∴-=或310x -= 即1211,.23x x == (2)261360x x ++=()()32230x x ++=320230x x ∴+=+=或 即1223,.x x =-=-0,ab a ≠∴例4.选择适当的方法解下列方程()21310x x --= ()223)12-=(1)()()223243x x -=- (2)()()112x x --=例5 若关于x 的方程2420x x k ++=有两个实数根,求k 的取值范围及k 的非负整数值。
一元二次方程公式法的公式
把一元二次方程化成一般形式,然后计算判别式△=b2-4ac的值,当b2-4ac≥0时,把各项
系数a, b, c的值代入求根公式x=[-b±(b^2-4ac)^(1/2)]/(2a) , (b^2-4ac≥0)就可得到方程
的根。
根据因式分解与整式乘法的关系,把各项系数直接带入求根公式,可避免配方过程而直接
得出根,这种解一元二次方程的方法叫做公式法。
一元二次方程和一元一次方程都是整式方程,它是初中数学的一个重点内容,也是今后学习数学的基础。
直接开平方法就是用直接开平方求解一元二次方程的方法。
用直接开平方法解形如(x-m)2=n (n≥0)的方程,其解为x=±根号下n+m ,首先是分解因式法,看能否分解成(x-a)(x-b)=0,就是a和b其次,如果不能分解因式,那么用公式。
公式法。
在一元二次方程y=ax+bx+c(a、b、c是常数)中,当△=b-4ac>0时,方程有两个解,再分别令这两个因式等于0,它们的解就是原方程的解。
一元二次方程只有四种解法,一种是直接开平方法,第二种是配方法,第三种是公式法,第四种是因式分解法。
根的判别式与因式分解法解一元二次方程的联系桃林乡沙溪附中 任德波根的判别式是判断一元二次方程根的情况,但△=b 平方-4ac 有时的结果是一个平方数,这在用公式时求它的算术平方根时可得出一个整数,于是解出根的结果是有理数。
用公式需要代入公式求解,有时数据或符号的失误导致解出的结果错误,而且速度不是最快的。
在解一元二次方程的所有方法中,用因式分解法应该是最快的且准确度较高的,如何解决用什么办法解一元二次方程,可以用根的判别式先算出结果,看是不是平方数,如果是,一般可用因式分解法,如果不是平方数,只能用公式法或配方法解。
下面举例阐述这个观点。
例1、 分析:先用判别式得1-4×(-5)=21,21不是平方数,所以不能用因式分解法解。
适合用配方法或公式法。
例2 分析:这个方程不是一元二次方程的一般式,先应转化在一般式为: 再用判别式得4—4×3×(—1)=16,16是平方数,于是此方程可用十字相乘法: 1 -1 3 1 1×1+3×(-1)=-2,刚好是一次项系数,于是可分解为(x-1)(3x+1)=0 解得x1=1,x2=-1/3此题如果算到一般式后用公式法或配方法都不是那么快且准确,特别是配方法,还要配入一次项系数一半的平方,这使计算复杂化了。
而用因式分解法,使运算更快更准确了。
通过以上两例说明,因式分解法不是万能的解法,但它可以提高解题效率,节省时间,特别是升学考试时,以120分钟完成150分值的试题,答题压力可想而知。
但只要掌握了好的方法,能提高解答效率,达到事半功倍的效果。
x 2 + x - 5 =0x + 1 - ( ) 2 2(x 2 -1) =03x -1 2 -2x =0。
课题 公式法解一元二次方程与根的判别式
教学目标:
1、熟记求根公式,掌握用公式法解一元二次方程.
2、通过求根公式的推导及应用,渗透化归和分类讨论的思想.
3、通过求根公式的发现过程增强学习兴趣,培养概括能力及严谨认真的学习态度.
4、能不解方程,而根据根的判别式判断一元二次方程的根的情况.
5、培养思维的严密性、逻辑性和灵活性以及推理论证能力.
教学重点:
1、求根公式的推导和用公式法解一元二次方程.
2、会用判别式判定一元二次方程根的情况.
教学难点:
1、正确理解“当240b ac -<时,方程2
0(0)ax bx c a ++=≠无实数根. 2、运用判别式求出符合题意的字母的取值范围.
一、学习新知,推导公式
我们以前学过的一元一次方程0=+b ax (其中a 、b 是已知数,且a ≠0)的根唯一存在,它的根可以用已知数a 、b 表示为a
b x -=,那么对于一元二次方程02=++
c bx ax (其中a 、b 、c 是已知数,且a ≠0),它的根情况怎样?能不能用已知数a 、b 、c 来表示呢?我们用配方法推导一元二次方程的求根公式.
用配方法解一元二次方程)0(02
≠=++a c bx ax
解: c bx ax -=+2 移常数项 a
c x a b x -=+2
方程两边同除以二次项系数(由于a ≠0,因此不需要分类讨论) 222)2()2(a b a c a b x a b x +-=++ 两边配上一次项系数一半的平方 22244)2(a
ac b a b x -=+ 转化为n m x =+2)(的形式 注:在我们以前学过的一元二次方程中,会碰到有的方程没有解。
因此对上面这个方程要进行讨论
因为2
040a a ≠>所以 (1)当2
40b ac -≥时,2404b ac a -≥。
利用开平方法,得2b x a += 则2b x a =-
所以x =, (2)当2
40b ac -<时,2404b ac a -<。
在实数范围内,x 取任何值都不能使方程22244)2(a
ac b a b x -=+左右两边的值相等,所以原方程没有实数根。
一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax ,当042≥-ac b 时,它有两个实数根:
x =(04,02≥-≠ac b a ) 这就是一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 的求根公式.
问题:1、在求根公式中,如果042=-ac b 时,根的情况如何?
2、如何用求根公式求一元二次方程的根?
解答:
1、如果042=-ac b ,那么方程有两个相等的实数根,即a b x x 221-
==. 2、运用求根公式解一元二次方程时先要把方程化成一般式,如果042≥-ac b ,那么可代
入公式求出方程的根,如果042
<-ac b ,那么方程无实数根,这种解一元而次方程的方法叫做公式法.
二、利用公式引导判别式:
利用求根公式x =,可以解任何一个一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠.
(1)当2
40b ac ->时,方程的根是1222b b x x a a -+--==. (2)当240b ac -=时,方程的根是122b x x a
==-
. (3)当240b ac -<时,方程没有实数根. 提问:究竟是什么决定了一元二次方程根的情况?
1、定义:我们把24b ac -叫做一元二次方程2
0(0)ax bx c a ++=≠的根的判别式,通常用符号“△”表示,记作△=24b ac -.
2、一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠,
当△=240b ac ->时,方程有两个不相等的实数根;
当△=240b ac -=时,方程有两个相等的实数根;
当△=2
40b ac -<时,方程没有实数根.
例题精讲:
例1:用公式法解下列方程:
(1)25610x x ++= (221)(2)1x x x -=-+ 解(1)原方程中5,6,1a b c ===,
224645116b ac -=-⨯⨯=
6410
x -±== 即 15x =-或1x =- 所以,原方程的根是121,15
x x =-=-
(2)把原方程化为一般式,得21)210x x +=
其中1,2,1a b c ===
22421)8b ac -=+=
x ===
即 1x =或3x =--
注:用公式法解一元二次方程时,应根据方程的一般式确定a 、b 、c 的值,并且注意a 、b 、c 的符号。
例2、不解方程,判别下列方程的根的情况:
(1)24530x x --=; (2)22430x x ++=; (3)223x +=.
解:(1)∵2(5)44(3)730∆=--⨯⨯-=>
∴ 原方程有两个不相等的实数根.
(2)∵2442380∆=-⨯⨯=-<
∴ 原方程没有实数根.
(3)原方程可化为2
230x -+=
∵2(4230∆=--⨯⨯= ∴原方程有两个相等的实数根.
例3、关于x 的方程2(1)0x m x m +--=(其中m 是实数)一定有实数根吗?为什么? 解:2(1)41()m m ∆=--⋅⋅-
221m m =++
2(1)m =+
因为m 是实数,所以2(1)0m +≥,即0∆≥.
所以,此方程一定有实数根.
基础训练
一、求下列方程中24b ac -的值:
1、2650x x --=
2、2
8160x x -+=
3、2232x x =- 42x =
5、
211042
x x -= 6、21x x -=
7、2x q px +=- 8、20x x -+=
二、不解方程,判断下列方程根的情况:
1、22520x x -+=
2、21302
x x --
=
3、230x -+=
4、241290x x -+=
5、
211022x x ++= 6230x -+=
7、250x += 8210x x -+=
三、用公式法解下列方程:
1、220x --=
2、222x x +=
3、22220x x +-=
4、2
91220x x -+=
5、241x =+
6、2
910x -+=
四、解答题:
1、当0q >时,请你判断关于x 的方程2
0x px q +-=的根的情况。
2、关于x 的方程2(2)20x m x m -++=一定有实根吗?为什么?
3、如果关于x 的一元二次方程2690kx x -+=有两个不相等的实数根,求k 的取值范围。
能力提高
一、用公式法解下列一元二次方程:
1、2418x x +=
2、3(34)1x x +=-
3、9(1)31x x x -=+
4、4(210x x +=
二、解答题:
1、关于x 的方程2
(3)30mx m x +++=一定有实数根吗?为什么?
2、关于x 的一元二次方程2(4)210k x x ---=
(1)若方程有两个实数根,求k 的取值范围;
(2)当k 是怎样的正整数时,方程没有实数根。
思维拓展
1、已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,判断方程22()0cx a b x c +-+=的根的情况。
课后作业
一、用求根公式法解下列方程:
1、25x +=
2、2210x x --=
3、2320x x --+=
4、
21122
x x +=
5、281(31)(23)x x x -=-+
6、2235x x +=-
二、求证:不论k 为任意实数,方程
221(21)3202
x k x k +-++=没有实数根。
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。