7寒假课程初北师大版二数学第7讲:因式分解(1) 【学生版】
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一元二次方程的解法(三)--公式法,因式分解法—知识讲解(基础)【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择.(2)一元二次方程,用配方法将其变形为:.20 (0)ax bx c a ++=≠2224()24b b ac x a a -+=①当时,右端是正数.因此,方程有两个不相等的实根:.② 当时,右端是零.因此,方程有两个相等的实根:.③ 当时,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.用公式法解下列方程.(1) x 2+3x+1=0; (2); (3) 2x 2+3x-1=0.【答案与解析】(1) a=1,b=3,c=1∴x==.∴x 1=,x 2=.(2)原方程化为一般形式,得.∵,,,∴.∴,即,.240b ac ∆=->1,2x =240b ac ∆=-=1,22bx a =-240b ac ∆=-<2241x x =-22410x x -+=2a =4b =-1c =224(4)42180b ac -=--⨯⨯=>41222x ±==±⨯112x =+212x =-(3) ∵a=2,b=3,c=﹣1∴b 2﹣4ac=17>0∴x= ∴x 1=,x 2=.【总结升华】用公式法解一元二次方程的关键是对a 、b 、c 的确定.用这种方法解一元二次方程的步骤是:(1)把方程化为一元二次方程的一般形式;(2)确定a ,b ,c 的值并计算的值;(3)若是非负数,用公式法求解. 举一反三:【变式】用公式法解方程:(2018•武汉模拟)x 2﹣3x ﹣2=0. 【答案】解:∵a=1,b=﹣3,c=﹣2;∵b 2﹣4ac=(﹣3)2﹣4×1×(﹣2)=9+8=17;∵x==, ∴x 1=,x 2=. 2.用公式法解下列方程:(1) (2018•武汉模拟)2x 2+x=2; (2) (2018秋•开县期末)3x 2﹣6x ﹣2=0 ; (3)(2018•黄陂区校级模拟)x 2﹣3x ﹣7=0.【思路点拨】针对具体的试题具体分析,不是一般式的先化成一般式,再写出a,b,c 的值,代入求值即可.【答案与解析】解:(1)∵2x 2+x ﹣2=0,∵a=2,b=1,c=﹣2,∵x===,∴x 1=,x 2=.(2) ∵a=3,b=﹣6,c=﹣2,∵b 2﹣4ac=36+24=60>0, ∵x=, ∴x 1=,x 2=(3)∵a=1,b=﹣3,b=﹣7.∴b 2﹣4ac=9+28=37.24b ac -24b ac-x==,解得 x 1=,x 2=.【总结升华】首先把每个方程化成一般形式,确定出a 、b 、c 的值,在的前提下,代入求根公式可求出方程的根. 举一反三:【变式】用公式法解下列方程: ; 【答案】解:移项,得.∵ ,,,,∴ ,∴ ,.类型二、因式分解法解一元二次方程3.(2019•沈阳)一元二次方程x 2﹣4x=12的根是( )A .x 1=2,x 2=﹣6B .x 1=﹣2,x 2=6C .x 1=﹣2,x 2=﹣6D .x 1=2,x 2=6 【思路点拨】方程整理后,利用因式分解法求出解即可. 【答案】B 【解析】解:方程整理得:x 2﹣4x ﹣12=0, 分解因式得:(x +2)(x ﹣6)=0, 解得:x 1=﹣2,x 2=6,故选B【总结升华】此题考查了解一元二次方程﹣因式分解法,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.4.解下列一元二次方程:(1)(2x+1)2+4(2x+1)+4=0; (2).【答案与解析】(1)(2x+1)2+4(2x+1)+4=0,(2x+1+2)2=0. 即,∴ . 240b ac -≥2221x x +=22210x x +-=2a =2b =1c =-224242(1)120b ac -=-⨯⨯-=>21222x -±-±==⨯1x=2x =(31)(1)(41)(1)x x x x --=+-2(23)0x +=1232x x ==-(2) 移项,得(3x-1)(x-1)-(4x+1)(x-1)=0,即(x-1)(x+2)=0,所以,.【总结升华】解一元二次方程时,一定要先从整体上分析,选择适当的解法.如 (1)可以用完全平方公式.用含未知数的整式去除方程两边时,很可能导致方程丢根,(2)容易丢掉x =1这个根. 举一反三:【变式】(1)(x+8)2-5(x+8)+6=0(2)【答案】(1)(x+8-2)(x+8-3)=0 (x+6)(x+5)=0 X 1=-6,x 2=-5. (2)3x(2x+1)-2(2x+1)=0 (2x+1)(3x-2)=0 . 5.探究下表中的奥秘,并完成填空: 一元二次方程 两个根 二次三项式因式分解 x 2﹣2x+1=0 x 1=1,x 2=1 x 2﹣2x+1=(x ﹣1)(x ﹣1) x 2﹣3x+2=0 x 1=1,x 2=2 x 2﹣3x+2=(x ﹣1)(x ﹣2) 3x 2+x ﹣2=0 x 1=,x 2=﹣1 3x 2+x ﹣2=3(x ﹣)(x+1) 2x 2+5x+2=0x 1=﹣,x 2=﹣2 2x 2+5x+2=2(x+)(x+2)4x 2+13x+3=0 x 1= ,x 2= 4x 2+13x+3=4(x+ )(x+ )将你发现的结论一般化,并写出来.【思路点拨】利用因式分解法,分别求出表中方程的解,总结规律,得出结论. 【答案与解析】填空:﹣,﹣3;4x 2+13x+3=4(x+)(x+3).发现的一般结论为:若一元二次方程ax 2+bx+c=0的两个根为x 1、x 2,则 ax 2+bx+c=a (x ﹣x 1)(x ﹣x 2).【总结升华】考查学生综合分析能力,要根据求解的过程,得出一般的结论,解一元二次方程——因式分解法.一元二次方程的解法(三)--公式法,因式分解法—巩固练习(基础)【巩固练习】 一、选择题 1.(2019•厦门)方程x 2﹣2x=0的根是( )11x =22x =-3(21)42x x x +=+1212,23x x =-=A .x 1=x 2=0B .x 1=x 2=2C .x 1=0,x 2=2D .x 1=0,x 2=﹣22.方程的解是( )A .B .C .,D .,3.一元二次方程的解是( )A .;B .;C .;D .; 4.方程x 2-5x-6=0的两根为( )A .6和1B .6和-1C .2和3D .-2和3 5.方程(x-5)(x-6)=x-5的解是 ( )A .x =5B .x =5或x =6C .x =7D .x =5或x =76.已知,则的值为 ( )A . 2011B .2012C . 2013D .2014 二、填空题7.(2018•厦门)方程x 2+x =0的解是___ _____; 8.方程(x-1)(x+2)(x-3)=0的根是_____ ___.9.请写一个两根分别是1和2的一元二次方程___ _____.10.若方程x 2-m =0的根为整数,则m 的值可以是_____ ___.(只填符合条件的一个即可) 11.已知实数x 、y 满足,则________.12.(2019•随州)已知等腰三角形的一边长为9,另一边长为方程x 2﹣8x +15=0的根,则该等腰三角形的周长为 .三、解答题 13.(2018秋•宝坻区校级期末)解方程(1)2(x ﹣3)2=8(直接开平方法) (2)4x 2﹣6x ﹣3=0(运用公式法) (3)(2x ﹣3)2=5(2x ﹣3)(运用分解因式法) (4)(x+8)(x+1)=﹣12(运用适当的方法)14. 用因式分解法解方程(1)x 2-6x-16=0. (2) (2x+1)2+3(2x+1)+2=0.15(1)2x x -=1x =-2x =-11x =-22x =11x =22x =-2340x x +-=11x =24x =-11x =-24x =11x =-24x =-11x =24x =210x x --=3222012x x -++2222()(1)2x y x y ++-=22x y +=(2)请观察上表,结合的符号,归纳出一元二次方程的根的情况.(3)利用上面的结论解答下题.当m 取什么值时,关于x 的一元二次方程(m-2)x 2+(2m+1)x+m-2=0, ①有两个不相等的实数根; ②有两个相等的实数根; ③没有实数根.【答案与解析】 一、选择题 1.【答案】C【解析】解:x 2﹣2x=0,x (x ﹣2)=0,解得:x 1=0,x 2=2.故选:C . 2.【答案】C ;【解析】整理得x 2-x-2=0,∴ (x-2)(x+1)=0. 3.【答案】A ;【解析】可分解为(x-1)(x+4)=0 4.【答案】B ;【解析】要设法找到两个数a ,b ,使它们的和a+b =-5,积ab =-6, ∴ (x+1)(x-6)=0,∴ x+1=0或x-6=0. ∴ x 1=-1,x 2=6. 5.【答案】D ; 【解析】此方程左右两边含有相同的因式(x-5),应移项后用因式分解法求解.即(x-5)(x-6)-(x-5)0.∴ (x-5)(x-6-1)=0,∴ ,6.【答案】C ;【解析】由已知得x 2-x =1,∴ .二、填空题 7.【答案】x 1=0,x 2=-1.【解析】可提公因式x ,得x(x+1)=0.∴ x =0或x+1=0,∴ x 1=0,x 2=-1. 8.【答案】x 1=1,x 2=-2,x 3=3.【解析】由x-1=0或x+2=0或x-3=0求解.24b ac -15x =27x =322222012()20122012120122013x x x x x x x x 2-++=--++=-++=+=9.【答案】;【解析】逆用因式分解解方程的方法,两根为1、2的方程就是(x-1)(x-2)=0,然后整理可得答案. 10.【答案】4;【解析】 m 应是一个整数的平方,此题可填的数字很多. 11.【答案】2;【解析】由(x 2+y 2)2-(x 2+y 2)-2=0得(x 2+y 2+1)(x 2+y 2-2)=0又由x ,y 为实数,∴ x 2+y 2>0,∴ x 2+y 2=2.12.【答案】19或21或23.【解析】由方程x 2﹣8x +15=0得:(x ﹣3)(x ﹣5)=0, ∴x ﹣3=0或x ﹣5=0, 解得:x=3或x=5,当等腰三角形的三边长为9、9、3时,其周长为21; 当等腰三角形的三边长为9、9、5时,其周长为23;当等腰三角形的三边长为9、3、3时,3+3<9,不符合三角形三边关系定理,舍去; 当等腰三角形的三边长为9、5、5时,其周长为19; 综上,该等腰三角形的周长为19或21或23. 三、解答题 13. 【解析】解:(1)(x ﹣3)2=4x ﹣3=2或x ﹣3=﹣2, 解得,x 1=1或x 2=5; (2)a=4,b=﹣6,c=﹣3,b 2﹣4ac=(﹣6)2﹣4×4×(﹣3)=84,x==,,;(3)移项得,(2x ﹣3)2﹣5(2x ﹣3)=0,因式分解得,(2x ﹣3)(2x ﹣3﹣5)=0,,x 2=4;(4)化简得,x 2+9x+20=0, (x+4)(x+5)=0,解得,x 1=﹣4,x 2=﹣5.14. 【解析】(1)(x-8)(x+2)=0,∴ x-8=0或x+2=0, ∴ ,.(2)设y =2x+1,则原方程化为y2+3y+2=0,∴ (y+1)(y+2)=0,∴ y+1=0或y+2=0, ∴ y =-1或y =-2.当时,,;2320x x -+=18x =22x =-1y =-211x +=-1x =-当时,,. ∴ 原方程的解为,. 15.【解析】(2)①当时,方程有两个不相等的实数根;②当时,方程有两个相等的实数根;③当时,方程没有实数根.(3),①当原方程有两个不相等的实数根时,,即且m ≠2; ②当原方程有两个相等的实数根时,b 2 -4ac =20m -15=0,即; ③当原方程没有实数根时, ,即.2y =-212x +=-32x =-11x =-232x =-240b ac ->240b ac -=240b ac -<242015b ac m -=-2420150b ac m -=->34m >34m =2420150b ac m -=-<34m <。
讲义:课题——北师大版—学习因式分解教学步骤及教学内容包括的环节:一、作业检查。
二、课前热身:①.要求学生复述上节课的主要知识。
②.以及习题检测。
三、内容讲解:【知识点】1、因式分解是把一个多项式化成几个整式的积的形式,也称分解因式。
整式乘法是把几个整式相乘的关系化为一个多项式。
2、如何用提公因式法来分解因式3、如何用公式法来分解因式4、因式分解的一般步骤5、分组分解法、十字相乘法分解因式【典型例题讲解】知识点一:因式分解的概念理解和应用例1、判断下列哪些是整式乘法,哪些是因式分解,哪些两者都不是(1)x3-x=x(x+1)(x-1)(2)(x-2)(x+2)=x2-4(3)8xyz3-6x2y2z=xyz(8z2-6xy)说明:○1整式乘法是一种积化成和差,因式分解是一种和差化积;○2分解因式必须分解到每个多项式不能再分解为止例2、多项式x+mx+5因式分解得(x+5)(x+n),求m、n的值。
说明:理解因式分解与整式乘法的互逆关系。
例3、如图1所示,是由一个正方形和两个小长方形组成的一个大长方形,根据图形,写出一个关于因式分解的等式。
n n mm图1说明:因式分解与数形结合思想的综合应用【练习1】(1)把下列各式因式分解21xy-14xz+35z2; (2)(x-2)2-x+2; (3)a2(x-2a)2-a(2a-x)2.(2)已知x2-3x+m可以分解为(x+2)(x-5),则m的值等于()A、-3 B、3 C、10 D、-10(3)已知多项式2x+bx+c因式分解为2(x-3)(x+1),求b、c的值。
(4)9993-999能被998整除吗?能被1000整除吗?知识点二:提公因式法1、公因式可以是各项的系数或各项的相同字母,系数应是最大公约数,字母是最低次幂;2、可以是单项也可以是多项式;3、注意多项式变形过程中的符号问题;4、公因式一定是“最大公因式”,当多项式首项的系数是负数时,一般先提出“-”。
第七讲 因式分解概念及基本方法
知识点一 因式分解
【例题】下列式子中,因式分解正确的有 。
(可以多选)
A.
B. C.
D.
E. x 4-1=(x 2+1)(x 2-1)
F. 3x 2-6xy+3x=3x(x-2y) 知识点二:提公因式法
【例题】把下列各式分解因式
(1)8x 3y 2
+12xy 3
z
=4xy 2( )+4xy 2
( )
)
11(1))(()21(4414
)3(43222
2
2x
x x y x y x y x x x
x y y y y -=--+=--=+---=--
=4xy2( + )
(2)2a(b+c)-3(b+c)
=( )(b+c)-( )(b+c)
=( - )(b+c)
(3)12abc-9a2b2=
(4)(x+3)2-(x+3)=
【例题】因式分解:
(1)(x+y)2-3(x+y)=
(2)x(a-b)2n+y(b-a)2n+1=
(3)x(m-x)(m-y)-m(m-x)(m-y)=
(4)m(x+y)+n(x+y)-x-y=
【练习】将-axy-ax2y2+2axz提公因式后,另一因式是( ) A.xy+x2y2-2xz B.-y+x2y-2z
C.y-xy2+2z D.y+xy2-2z
【练习】多项式-6ab2+18ab2-12a3b2c的公因式是( )
A.-6ab2c B.-ab2 C.-6ab2 D.-6a3b2c
【练习】分解因式:
(1)4q(1-p)3+2(p-1)2
(2)3m(x-y)-n(y-x)
知识点三:公式法
(1) (a+b)(a2-ab+b2) =a3+b3------ a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2);
(2) (a-b)(a2+ab+b2) = a3-b3 ------a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2).
(3)a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=(a+b+c)2;
(4)a3+b3+c3-3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca);
【例题】把下列各式因式分解
(1)4a2-9
=( )2-( )2
=( + )( - )
(2)(x+m)2-(x+n)2
= [( )+( )][( )-( )]
=
(3)4x2+12x+9
=( )2+2( )( )+( )2
=( )2
(4)-a2+4ab-4b2
=-( )
=-[(a)2-2( )( )+( )2]
=-( )2
【例题】把x3-2x2y+xy2分解因式,结果正确的是()
A.x(x+y)(x-y)
B.x(x2-2xy+y2)
C.x(x+y)2
D.x(x-y)2
【练习】分解因式:
(1)x3-xy2=
(2)27x2+18x+3=
【例题】因式分解
(1)16m 4
-72m 2
+81
(2) -(a+1)2
-2(a 2
-1)-(a-1)2
知识框架重现 因式分解
定义:把一个多项式化成几个整式的积的形式,这种变形叫做因式分解,也可称为分解因式. 方法: 1.提公因式法
2. 公式法
3. 囧
4. 囧
【应用综合】
【例题】已知 ,求 的值。
【练习1】已知a+b=13,ab=40,求a 2b+ab 2的值
【练习2】若a =49,b =109,则ab -9a 的值为 ( ).
【练习3】三角形的三边长a ,b ,c 满足(a -c)2+(a -c)b =0,则这个三角形一定是( )
A .等腰三角形
B .直角三角形
C .等边三角形
D .形状不能确定
【例题】993-99能被100整除吗?
【练习1】求证:n n 35+是6的倍数。
(其中n 为整数) 【练习2】1998+19982-19992.
【例题】利用因式分解简便计算(要求写出完整计算过程)
(1)22199201- (2)01.099.199.12⨯+
【练习】如果,2008=+b a 1=-b a ,那么=-22b a .
【例题】不论b a ,为何有理数,
c b a b a +--+4222的值总是非负数,则c 的最小值是( ) A. 4 B . 5 C. 6 D.无法确定
【变式】若a 、b 、c 是△ABC 的三边,满足0222=+-b ab a 且02
2=-c b ,则△ABC 的形状是( )
A.直角三角形
B.等腰三角形
C.等腰直角三角形
D.等边三角形
【练习】已知a b
c ,,是ABC ∆的三边,且2
2
2
a b c ab bc ca ++=++, 则ABC ∆的形状是( )
A.直角三角形 B 等腰三角形 C 等边三角形 D 等腰直角三角形
【例题】已知3-=+b a ,2=ab ,则()2
b a -的值是( )
0232=-+x x x x x 46223-+
A.1
B.4
C.16
D.9
【练习】已知
3442=-+++b a a ,则b a += .
【例题】已知31=+
a a ,则221
a
a +的值是 【练习】若2222690m mn n n ++-+=,则2
m n 的值为
【例题】若162+-mx x 是完全平方式,那么m =________.
【练习】已知013642
2=++-+y x y x ,求x 和y 的值分别是多少?
【出门检测】
1.指出下列多项式中各项的公因式:
(1)2n
-2
n +1
的公因式是( )
(2)4x(y -1)2
-8x(y -1)3
的公因式是( ) 2.把下列各式进行因式分解: (1)3x 2
-6xy+x
(2)m (5ax+ay-1)-m (3ax-ay-1)
(3)a(a -b)3-(b -a)3.
(4)
1)(6)(92
+---x y y x (5)43
22329
n mn n m ++
(6)
2
2)()(16b a b a +-- 3..已知a +b =-5,ab =7,求a 2b +ab 2
-a -b 的值.
4.长、宽分别为a 、b 的矩形,它的周长为14,面积为10,则a 2b+ab 2
的值为 . 5.若x 2
+mx +n=(x -3)(x +4),求(m +n)2
的值.
6.已知5-=+b a ,7=ab ,则代数式
b a ab b a --+22的值为 ( ) 7.若x ,y 为任意有理数,比较6xy 与x 2+9y 2
的大小.
课后作业:
1.多项式4x 2
﹣4与多项式x 2
﹣2x+1的公因式是( )
A .x ﹣1
B .x+1
C .x 2﹣1
D .(x ﹣1)
2
2.•富顺县校级模拟)下列各式能用平方差公式分解因式的有( )
①x 2+y 2;②x 2﹣y 2;③﹣x 2﹣y 2;④﹣x 2+y 2;⑤﹣x 2+2xy ﹣y 2
. A .1个 B .2个 C .3个 D .4个
3.•富顺县校级模拟)下列各式中,不能用完全平方公式分解的个数为( )
①x2﹣4x+8;②﹣x2﹣2x﹣1;③4m2+4m﹣1;④﹣m2+m﹣;⑤4a4﹣a2+.
A.1个B.2个C.3个D.4个
4.若ab=﹣3,a﹣2b=5,则a2b﹣2ab2的值是()
A.﹣15 B.15 C.2 D.﹣8
5.当a,b互为相反数时,代数式a2+ab﹣2的值为()
A.2 B.0 C.﹣2 D.﹣1
6.计算(﹣2)2015+22014等于()
A.22015B.﹣22015C.﹣22014D.22014
7.分解因式:(1)m(x﹣y)+n(y﹣x)= .
(2)x3﹣6x2+9x;
(3)a2(x﹣y)+4(y﹣x).
8.春•莆田校级月考)若﹣4y+4=0,求xy的值.
9.先化简,再求值:
(1)已知a+b=2,ab=2,求a3b+2a2b2+ab3的值.
(2)求(2x﹣y)(2x+y)﹣(2y+x)(2y﹣x)的值,其中x=2,y=1.
10.已知a,b,c分别是△ABC的三边长,且满足2a4+2b4+c4=2a2c2+2b2c2,则△ABC是()A.等腰三角形B.等腰直角三角形
C.直角三角形D.等腰三角形或直角三角形。