配方法解一元二次方程
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22.2 解一元二次方程(配方法)第1课时教学内容间接即通过变形运用开平方法降次解方程.教学目标理解间接即通过变形运用开平方法降次解方程,并能熟练应用它解决一些具体问题.通过复习可直接化成x2=p(p≥0)或(mx+n)2=p(p≥0)的一元二次方程的解法,•引入不能直接化成上面两种形式的解题步骤.重难点关键1.重点:讲清“直接降次有困难,如x2+6x-16=0的一元二次方程的解题步骤.2.•难点与关键:不可直接降次解方程化为可直接降次解方程的“化为”的转化方法与技巧.教学过程一、复习引入(学生活动)请同学们解下列方程(1)3x2-1=5 (2)4(x-1)2-9=0 (3)4x2+16x+16=9老师点评:上面的方程都能化成x2=p或(mx+n)2=p(p≥0)的形式,那么可得x=mx+n=p≥0).如:4x2+16x+16=(2x+4)2二、探索新知列出下面二个问题的方程并回答:(1)列出的经化简为一般形式的方程与刚才解题的方程有什么不同呢?(2)能否直接用上面三个方程的解法呢?问题1:印度古算中有这样一首诗:“一群猴子分两队,高高兴兴在游戏,•八分之一再平方,蹦蹦跳跳树林里;其余十二叽喳喳,伶俐活泼又调皮,告我总数共多少,两队猴子在一起”.大意是说:一群猴子分成两队,一队猴子数是猴子总数的18的平方,另一队猴子数是12,那么猴子总数是多少?你能解决这个问题吗?问题2:如图,在宽为20m,长为32m的矩形地面上,•修筑同样宽的两条平行且与另一条相互垂直的道路,余下的六个相同的部分作为耕地,要使得耕地的面积为5000m2,道路的宽为多少?老师点评:问题1:设总共有x只猴子,根据题意,得:x=(18x)2+12整理得:x2-64x+768=0问题2:设道路的宽为x,则可列方程:(20-x)(32-2x)=500整理,得:x2-36x+70=0(1)列出的经化简为一般形式的方程与前面讲的三道题不同之处是:前三个左边是含有x的完全平方式而后二个不具有.(2)不能.既然不能直接降次解方程,那么,我们就应该设法把它转化为可直接降次解方程的方程,下面,我们就来讲如何转化:x2-64x+768=0 移项→ x=2-64x=-768两边加(642)2使左边配成x2+2bx+b2的形式→ x2-64x+322=-768+1024左边写成平方形式→(x-32)2=•256 •降次→x-32=±16 即 x-32=16或x-32=-16解一次方程→x1=48,x2=16可以验证:x1=48,x2=16都是方程的根,所以共有16只或48只猴子.学生活动:例1.按以上的方程完成x2-36x+70=0的解题.老师点评:x2-36x=-70,x2-36x+182=-70+324,(x-18)2=254,x-18=±,x-18=或x1≈34,x2≈2.可以验证x1≈34,x2≈2都是原方程的根,但x≈34不合题意,所以道路的宽应为2.例2.解下列关于x的方程(1)x2+2x-35=0 (2)2x2-4x-1=0分析:(1)显然方程的左边不是一个完全平方式,因此,要按前面的方法化为完全平方式;(2)同上.解:(1)x2-2x=35 x2-2x+12=35+1 (x-1)2=36 x-1=±6x-1=6,x-1=-6x1=7,x2=-5可以,验证x1=7,x2=-5都是x2+2x-35=0的两根.(2)x2-2x-12=0 x2-2x=12x2-2x+12=12+1 (x-1)2=32x-1=±2x-1=2x-1=-2x1x2可以验证:x 1=1+2x 2=1-2三、巩固练习教材P 38 讨论改为课堂练习,并说明理由. 教材P 39 练习1 2.(1)、(2). 四、应用拓展例3.如图,在Rt △ACB 中,∠C=90°,AC=8m ,CB=6m ,点P 、Q 同时由A ,B•两点出发分别沿AC 、BC 方向向点C 匀速移动,它们的速度都是1m/s ,•几秒后△PCQ•的面积为Rt △ACB 面积的一半.C A QP分析:设x 秒后△PCQ 的面积为Rt △ABC 面积的一半,△PCQ 也是直角三角形.•根据已知列出等式. 解:设x 秒后△PCQ 的面积为Rt △ACB 面积的一半. 根据题意,得:12(8-x )(6-x )=12×12×8×6 整理,得:x 2-14x+24=0(x-7)2=25即x 1=12,x 2=2x 1=12,x 2=2都是原方程的根,但x 1=12不合题意,舍去. 所以2秒后△PCQ 的面积为Rt △ACB 面积的一半. 五、归纳小结 本节课应掌握:左边不含有x 的完全平方形式,•左边是非负数的一元二次方程化为左边是含有x 的完全平方形式,右边是非负数,可以直接降次解方程的方程. 六、布置作业1.教材P 45 复习巩固2.22.2.2 配方法 第2课时教学内容给出配方法的概念,然后运用配方法解一元二次方程. 教学目标了解配方法的概念,掌握运用配方法解一元二次方程的步骤.通过复习上一节课的解题方法,给出配方法的概念,然后运用配方法解决一些具体题目. 重难点关键1.重点:讲清配方法的解题步骤.2.难点与关键:把常数项移到方程右边后,•两边加上的常数是一次项系数一半的平方.教具、学具准备 小黑板 教学过程一、复习引入(学生活动)解下列方程:(1)x 2-8x+7=0 (2)x 2+4x+1=0老师点评:我们前一节课,已经学习了如何解左边含有x 的完全平方形式,•右边是非负数,不可以直接开方降次解方程的转化问题,那么这两道题也可以用上面的方法进行解题. 解:(1)x 2-8x+(-4)2+7-(-4)2=0 (x-4)2=9 x-4=±3即x 1=7,x 2=1(2)x 2+4x=-1 x 2+4x +22=-1+22(x+2)2=3即x+2=x 1,x 2二、探索新知像上面的解题方法,通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫配方法. 可以看出,配方法是为了降次,把一个一元二次方程转化为两个一元一次方程来解. 例1.解下列方程(1)x 2+6x+5=0 (2)2x 2+6x-2=0 (3)(1+x )2+2(1+x )-4=0分析:我们已经介绍了配方法,因此,我们解这些方程就可以用配方法来完成,即配一个含有x 的完全平方. 解:(1)移项,得:x 2+6x=-5配方:x 2+6x+32=-5+32(x+3)2=4 由此可得:x+3=±2,即x 1=-1,x 2=-5 (2)移项,得:2x 2+6x=-2二次项系数化为1,得:x 2+3x=-1 配方x 2+3x+(32)2=-1+(32)2(x+32)2=54由此可得x+32=x 132,x 232(3)去括号,整理得:x 2+4x-1=0移项,得x 2+4x=1 配方,得(x+2)2=5x+2=x 1,x 2三、巩固练习教材P 39 练习 2.(3)、(4)、(5)、(6). 四、应用拓展例2.用配方法解方程(6x+7)2(3x+4)(x+1)=6分析:因为如果展开(6x+7)2,那么方程就变得很复杂,如果把(6x+7)看为一个数y,那么(6x+7)2=y2,其它的3x+4=12(6x+7)+12,x+1=16(6x+7)-16,因此,方程就转化为y•的方程,像这样的转化,我们把它称为换元法.解:设6x+7=y则3x+4=12y+12,x+1=16y-16依题意,得:y2(12y+12)(16y-16)=6去分母,得:y2(y+1)(y-1)=72 y2(y2-1)=72,y4-y2=72(y2-12)2=2894y2-12=±172y2=9或y2=-8(舍)∴y=±3当y=3时,6x+7=3 6x=-4 x=-2 3当y=-3时,6x+7=-3 6x=-10 x=-5 3所以,原方程的根为x1=-23,x2=-53五、归纳小结本节课应掌握:配方法的概念及用配方法解一元二次方程的步骤.六、布置作业1.教材P45复习巩固3.。
一元二次方程的解法(二)配方法—知识讲解(基础)【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1.配方法解一元二次方程:(1)配方法解一元二次方程:将一元二次方程配成的形式,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)配方法解一元二次方程的理论依据是公式:.(3)用配方法解一元二次方程的一般步骤:①把原方程化为的形式;②将常数项移到方程的右边;方程两边同时除以二次项的系数,将二次项系数化为1; ③方程两边同时加上一次项系数一半的平方;④再把方程左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数;⑤若方程右边是非负数,则两边直接开平方,求出方程的解;若右边是一个负数,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 ±+=±.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.要点诠释:“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:2x2+3x﹣1=0.【思路点拨】首先把方程的二次项系数化为1,移项,然后在方程的左右两边同时加上一次项系数一半的平方,左边就是完全平方式,右边就是常数,然后利用平方根的定义即可求解.【答案与解析】解:2x2+3x﹣1=0x2+x2+)x+x1=【点评】一般地,用先配方,再开平方的方法解一元二次方程,应按以下步骤进行:(1)把形如ax2+bx+c=0(a≠0)的方程中二次项的系数化为1;(2)把常数项移到方程的右边;(3)方程的两边都加“一次项系数一半的平方”,配方得形如(x+m)2=n(n≥0)的方程;(4)用直接开平方的方法解此题.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.类型二、配方法在代数中的应用2.若代数式221078M a b a =+-+,2251N a b a =+++,则M N -的值( )A.一定是负数 B.一定是正数 C.一定不是负数 D.一定不是正数【答案】B ;【解析】(作差法)22221078(51)M N a b a a b a -=+-+-+++ 2222107851a b a a b a =+-+----29127a a =-+291243a a =-++2(32)30a =-+>.故选B.【点评】本例是“配方法”在比较大小中的应用,通过作差法最后拆项、配成完全平方,使此差大于零而比较出大小.3.用配方法证明:二次三项式﹣8x 2+12x ﹣5的值一定小于0. 【答案与解析】 解:﹣8x 2+12x ﹣5=﹣8(x 2﹣x )﹣5=﹣8[x 2﹣x+()2]﹣5+8×()2=﹣8(x ﹣)2﹣,∵(x ﹣)2≥0,∴﹣8(x ﹣)2≤0,∴﹣8(x ﹣)2﹣<0,即﹣8x 2+12﹣5的值一定小于0.【点评】利用配方法将代数式配成完全平方式后,再分析代数式值的符号. 注意在变形的过程中不要改变式子的值.举一反三:【高清ID 号:388499关联的位置名称(播放点名称):配方法与代数式的最值—例4变式1】【变式】求代数式 x 2+8x+17的最小值【答案】x 2+8x+17= x 2+8x+42-42+17=(x+4)2+1∵(x+4)2≥0,∴当(x+4)2=0时,代数式 x 2+8x+17的最小值是1.4.已知223730216b a a b -+-+=,求4a b -的值. 【思路点拨】解此题关键是把3716拆成91416+ ,可配成两个完全平方式. 【答案与解析】将原式进行配方,得2291304216b a a b ⎛⎫⎛⎫-++-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 即2231024a b ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴ 302a -=且104b -=, ∴ 32a =,14b =.∴ 3312222a -=-=-=-. 【点评】本题可将原式用配方法转化成平方和等于0的形式,进而求出a .b 的值.一元二次方程的解法(二)配方法—巩固练习(基础)【巩固练习】一、选择题1. (2015•滨州)用配方法解一元二次方程x 2﹣6x ﹣10=0时,下列变形正确的为( )A .(x+3)2=1B .(x ﹣3)2=1C .(x+3)2=19D .(x ﹣3)2=192.下列各式是完全平方式的是( )A .277x x ++B .244m m --C .211216n n ++ D .222y x -+ 3.若x 2+6x+m 2是一个完全平方式,则m 的值是( )A .3B .-3C .3±D .以上都不对4.用配方法将二次三项式a 2-4a+5变形,结果是( )A .(a-2)2+1B .(a+2)2-1C .(a+2)2+1D .(a-2)2-15.把方程x 2+3=4x 配方,得( )A .(x-2)2=7B .(x+2)2=21C .(x-2)2=1D .(x+2)2=26.用配方法解方程x 2+4x=10的根为( )A .2.-2..二、填空题7.(1)x 2+4x+ =(x+ )2;(2)x 2-6x+ =(x- )2;(3)x 2+8x+ =(x+ )2.8.若223(2)1x mx x ++=--,那么m =________.9.若226x x m ++是一个完全平方式,则m 的值是________.10.求代数式2x 2-7x+2的最小值为 .11.(2014•资阳二模)当x= 时,代数式﹣x 2﹣2x 有最大值,其最大值为 . 12.已知a 2+b 2-10a-6b+34=0,则的值为 .三、解答题13. 用配方法解方程(1) (2)221233x x +=14. (2014秋•西城区校级期中)已知a 2+b 2﹣4a+6b+13=0,求a+b 的值.15.已知a ,b ,c 是△ABC 的三边,且2226810500a b c a b c ++---+=.(1)求a ,b ,c 的值;(2)判断三角形的形状.【答案与解析】一、选择题1.【答案】D ;【解析】方程移项得:x 2﹣6x=10,配方得:x 2﹣6x+9=19,即(x ﹣3)2=19,故选D .2.【答案】C ; 【解析】211216n n ++214n ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 3.【答案】C ;【解析】 若x 2+6x+m 2是一个完全平方式,则m 2=9,解得m=3±;4.【答案】A ;【解析】a 2-4a+5= a 2-4a+22-22+5=(a-2)2+1 ;5.【答案】C ;【解析】方程x 2+3=4x 化为x 2-4x=-3,x 2-4x+22=-3+22,(x-2)2=1.6.【答案】B ;【解析】方程x 2+4x=10两边都加上22得x 2+4x+22=10+22,x=-214二、填空题7.【答案】(1)4;2; (2)9;3; (3)16;4.【解析】配方:加上一次项系数一半的平方.8.【答案】-4;【解析】22343x mx x x ++=-+,∴ 4m =-.9.【答案】±3;【解析】2239m ==.∴ 3m =±.10.【答案】-338;【解析】∵2x 2-7x+2=2(x 2-72x )+2=2(x-74)2-338≥-338,∴最小值为-338, 11.【答案】-1,1【解析】∵﹣x 2﹣2x=﹣(x 2+2x )=﹣(x 2+2x+1﹣1)=﹣(x+1)2+1,∴x=﹣1时,代数式﹣x 2﹣2x 有最大值,其最大值为1;故答案为:﹣1,1.【解析】 -3x 2+5x+1=-3(x-56)2+3712≤3712,• ∴最大值为3712. 12.【答案】4.【解析】∵a 2+b 2-10a-6b+34=0∴a 2-10a+25+b 2-6b+9=0∴(a-5)2+(b-3)2=0,解得a=5,b=3,∴=4.三、解答题13.【答案与解析】(1)x 2-4x-1=0x 2-4x+22=1+22(x-2)2=5x-2=5 x 1=5x 2=5(2) 221233x x += 226x x +=2132x x += 222111()3()244x x ++=+ 2149()416x += 1744x +=± 132x = 22x =-14.【答案与解析】解:∵a 2+b 2﹣4a+6b+13=0,∴a 2﹣4a+4+b 2+6b+9=0,∴(a ﹣2)2+(b+3)2=0,∴a ﹣2=0,b+3=0,∴a=2,b=﹣3,∴a+b=2﹣3=﹣1.15.【答案与解析】(1)由2226810500a b c a b c ++---+=,得222(3)(4)(5)0a b c -+-+-= 又2(3)0a -≥,2(4)0b -≥,2(5)0c -≥,∴ 30a -=,40b -=,50c -=,∴ 3a =,4b =,5c =.(2)∵ 222345+= 即222a b c +=,∴ △ABC 是以c 为斜边的直角三角形.。