一元二次方程
一、本章知识结构框图
二、具体内容
(一)、一元二次方程的概念
1.理解并掌握一元二次方程的意义
未知数个数为1,未知数的最高次数为2,整式方程,可化为一般形式; 2.正确识别一元二次方程中的各项及各项的系数
(1)明确只有当二次项系数0≠a 时,整式方程02
=++c bx ax 才是一元二次方程。 (2)各项的确定(包括各项的系数及各项的未知数). {
(3)熟练整理方程的过程
3.一元二次方程的解的定义与检验一元二次方程的解 4.列出实际问题的一元二次方程 (二)、一元二次方程的解法
1.明确一元二次方程是以降次为目的,以配方法、开平方法、公式法、因式分解法等方法为手段,从而把一元二次方程转化为一元一次方程求解;
2.根据方程系数的特点,熟练地选用配方法、开平方法、公式法、因式分解法等方法解一元二次方程; 3.体会不同解法的相互的联系; 4.值得注意的几个问题: $
(1)开平方法:对于形如n x =2
或)0()(2
≠=+a n b ax 的一元二次方程,即一元二次方程的一边是含有未
知数的一次式的平方,而另一边是一个非负数,可用开平方法求解.
形如n x =2
的方程的解法: 当0>n 时,n x ±=; 当0=n 时,021==x x ; 当0 (2)配方法:通过配方的方法把一元二次方程转化为n m x =+2 )(的方程,再运用开平方法求解。 配方法的一般步骤: ①移项:把一元二次方程中含有未知数的项移到方程的左边,常数项移到方程的右边; : ②“系数化1”:根据等式的性质把二次项的系数化为1; ③配方:将方程两边分别加上一次项系数一半的平方,把方程变形为n m x =+2 )(的形式; ④求解:若0≥n 时,方程的解为n m x ± -=,若0 (3)公式法:一元二次方程)0(02 ≠=++a c bx ax 的根a ac b b x 242-±-= 当042 >-ac b 时,方程有两个实数根,且这两个实数根不相等; 当042 =-ac b 时,方程有两个实数根,且这两个实数根相等,写为a b x x 221-==; 当042 <-ac b 时,方程无实数根. 公式法的一般步骤:①把一元二次方程化为一般式;②确定c b a ,,的值;③代入ac b 42 -中计算其值,判断方程是否有实数根;④若042 ≥-ac b 代入求根公式求值,否则,原方程无实数根。 — (因为这样可以减少计算量。另外,求根公式对于任何一个一元二次方程都适用,其中也包括不完全的一元二次方程。) (4)因式分解法: ①因式分解法解一元二次方程的依据:如果两个因式的积等于0,那么这两个因式至少有一个为0,即:若0=ab ,则00==b a 或; ②因式分解法的一般步骤: 若方程的右边不是零,则先移项,使方程的右边为零;把方程的左边分解因式;令每一个因式都为零,得到两个一元一次方程;解出这两个一元一次方程的解可得到原方程的两个解。 (5)选用适当方法解一元二次方程 ①对于无理系数的一元二次方程,可选用因式分解法,较之别的方法可能要简便的多,只不过应注意二次根式的化简问题。 ②方程若含有未知数的因式,选用因式分解较简便,若整理为一般式再解就较为麻烦。 (6)解含有字母系数的方程 (1)含有字母系数的方程,注意讨论含未知数最高项系数,以确定方程的类型; (2)对于字母系数的一元二次方程一般用因式分解法解,不能用因式分解的可选用别的方法,此时一定不要忘记对字母的取值进行讨论。 (三)、根的判别式 1.了解一元二次方程根的判别式概念,能用判别式判定根的情况,并会用判别式求一元二次方程中符合题意的参数取值范围。 (1)?=ac b 42 - (2)根的判别式定理及其逆定理:对于一元二次方程02 =++c bx ax (0≠a ) ①当?? ?≥?≠时00a ?方程有实数根;(当???>?≠时00a ?方程有两个不相等的实数根;当???=?≠时 00 a ?方程有 两个相等的实数根;) … ②当?? ?≠时 00 a ?方程无实数根; 从左到右为根的判别式定理;从右到左为根的判别式逆定理。 2.常见的问题类型 (1)利用根的判别式定理,不解方程,判别一元二次方程根的情况 (2)已知方程中根的情况,如何由根的判别式的逆定理确定参数的取值范围 (3)应用判别式,证明一元二次方程根的情况 ①先计算出判别式(关键步骤);②用配方法将判别式恒等变形;③判断判别式的符号;④总结出结论. (4)分类讨论思想的应用:如果方程给出的时未指明是二次方程,后面也未指明两个根,那一定要对方程进行分类讨论,如果二次系数为0,方程有可能是一元一次方程;如果二次项系数不为0,一元二次方程可能会有两个实数根或无实数根。 (5)一元二次方程根的判别式常结合三角形、四边形、不等式(组)等知识综合命题,解答时要在全面分析的前提下,注意合理运用代数式的变形技巧 》 (6)一元二次方程根的判别式与整数解的综合 (7)判别一次函数与反比例函数图象的交点问题 (四)、一元二次方程的应用 2.几何问题:这类问题要结合几何图形的性质、特征、定理或法则来寻找等量关系,构建方程,对结果要结合几何知识检验。 3.增长率问题(下降率):在此类问题中,一般有变化前的基数(a ),增长率(x ),变化的次数(n ),变化后的基数(b ),这四者之间的关系可以用公式b x a n =+)1(表示。 4.其它实际问题(都要注意检验解的实际意义,若不符合实际意义,则舍去)。 (五)新题型与代几综合题 ) (1)有100米长的篱笆材料,想围成一矩形仓库,要求面积不小于600平方米,在场地的北面有一堵50米的旧墙,有人用这个篱笆围成一个长40米、宽10米的仓库,但面积只有400平方米,不合要求,问应如何设计矩形的长与宽才能符合要求呢 (2)读诗词解题(列出方程,并估算出周瑜去世时的年龄): 大江东去浪淘尽,千古风流数人物,而立之年督东吴,英年早逝两位数,十位恰小个位三,个位平方与寿符,哪位学子算得准,多少年华属周瑜(36岁) 。 (3)已知:c b a ,,分别是ABC ?的三边长,当0>m 时,关于x 的一元二次方程 02)()(22=--++ax m m x b m x c 有两个相等的实数根,求证:ABC ?是直角三角形。 (4)> (5) 已知:c b a ,,分别是ABC ?的三边长,求证:方程0)(2 22222=+-++c x a c b x b 没有实数根。 (6)当m 是什么整数时,关于x 的一元二次方程0442=+-x mx 与054442 2=--+-m m mx x 的根都是整数(1=m ) $ (6)已知关于x 的方程0221 2222 =-+-++m x x m x x ,其中m 为实数,(1)当m 为何值时,方程没有实 数根(2)当m 为何值时,方程恰有三个互不相等的实数根求出这三个实数根。 答案:(1)2- (六)相关练习 (一) ! (二) 一元二次方程的概念 1.一元二次方程的项与各项系数 把下列方程化为一元二次方程的一般形式,再写出二次项,一次项,常数项: (1)x x 3252 =- )2,3,5(2 --x x (2)015622=--x x )2,15,6(2 -x x (3)5)2(7)1(3-+=+y y y )9,4,3(2 --y y (4) m m m m m m 57)2())((2-=-+-+ )3,0,2(2-m (5)2 2 )3(4)15(-=-a a )5,2,3(2 -a a : 2.应用一元二次方程的定义求待定系数或其它字母的值 (1) m 为何值时,关于x 的方程m x m x m m 4)3()2(2 =+--是一元二次方程。(2-=m ) (2)若分式01 8 72=---x x x ,则=x (8=x ) 。 3.由方程的根的定义求字母或代数式值 (1)关于x 的一元二次方程01)1(2 2=-++-a x x a 有一个根为0,则=a (1-=a ) (2)¥ (3) 已知关于x 的一元二次方程)0(02 ≠=++a c bx ax 有一个根为1,一个根为1-,则=++c b a , =+-c b a (0,0) (3)已知c 为实数,并且关于x 的一元二次方程032=+-c x x 的一个根的相反数是方程032 =-+c x x 的一个根,求方程032 =-+c x x 的根及c 的值。 (0,-3, c=0) (二)一元二次方程的解法 1.开平方法解下列方程: ) (1)012552 =-x (5,521-==x x ) (2)289)3(1692 =-x (13 22 ,135621= = x x ) (3)03612 =+y (原方程无实根) (4)0)31(2=-m (021==m m ) (5)~ (6)85 )13(22 =+x (3521±-=x ) 2.配方法解方程: (1)0522 =-+x x (61± -=x ) (2)0152=++y y (2 21 5±-= x ) \ (3)3422 -=-y y (2 101± =y ) 3.公式法解下列方程: (1)2632 -=x x (3 33±= x ) (2)p p 3232 =+ (321==p p ) 》 (3)y y 1172 = (0,7 11 21==y y ) (4)2592-=n n (原方程无实数根) (5)~ (6) 3)12)(2(2---=+x x x (2 15 3±= x ) 4.因式分解法解下列方程: (1)094 12 =-x (6±=x ) (2)04542=-+y y (5,921=-=y y ) , (3)031082 =-+x x (2 3 ,4121-==x x ) (4)02172=-x x (3,021==x x ) (5)6223362 -=-x x x (3 2,2321==x x ) (6)1)5(2)5(2 --=-x x (621==x x ) { (7) 08)3(2)3(2 22=-+-+x x x (1,4,1,2=-=-=-=x x x x ) 5.解法的灵活运用(用适当方法解下列方程): (1)128)72(22 =-x (22 7 ±= x ) (2)222)2(212m m m m -=+-(262±=m ) , (3))3)(2()2(6+-=-x x x x (5 3,221==x x ) (4)3)13(2)23(332-+-=+y y y y y (2,2 3 21==y y ) \ (5)2 2)3(144)52(81-=-x x (2 3,102721==x x ) ( 6.解含有字母系数的方程(解关于x 的方程): (1)022 22=-+-n m mx x (n m x n m x +=-=21,) (2)12432 2+-=+a ax a x (1,1321+=-=a x a x ) . (3)n m nx x n m -=++2)(2 (0≠+n m ) (n m n m x x +-=-=21,1 ) (4)x a x a x x a )1()1()1(2 222-=--+- (讨论a ) ( (三)一元二次方程的根的判别式 1.不解方程判别方程根的情况: (1)4x x x 732 =+-(有两个不等的实数根) (2)x x 4)2(32 =+ (无实数根) (3)x x 54542 =+ (有两个相等的实数根) 【 2.k 为何值时,关于x 的二次方程0962 =+-x kx (1)有两个不等的实数根 (01≠ 3.已知关于x的方程m x m x -=+-1)2(42 有两个相等的实数根.求m的值和这个方程的根. (21,221= ==x x m 或2 3,1021===x x m ) 4.若方程054)1(22 2=-++++a a x a x 有实数根,求:正整数a. (3,2,1===a a a ) ; 5.对任意实数m ,求证:关于x 的方程042)1(2 2 2 =++-+m mx x m 无实数根. % 6.k 为何值时,方程0)3()32()1(2 =+++--k x k x k 有实数根. (当01=-k 时,原方程有一个实数根,5 4= x ; ^ 当???≥?≠-001k 时,解得?? ???-≥≠4211 k k ,所以当421-≥k 且1≠k 时方程有两个实数根。 综上所述,当4 21 -≥k 时,方程有实数根.) 7.设m 为整数,且404< 2 =+-+--m m x m x 有两个相异整数根,求m 的值及方程的根。(当m =12时,方程的根为26,1621==x x ;当m =24时,方程的根为52,3821==x x ) ~ (四)一元二次方程的应用 1.已知直角三角形三边长为三个连续整数,求它的三边长和面积.(3,4,5,面积为6) : 2.一个两位数,个位上的数字比十位上的数字少4,且个位数字与十位数字的平方和比这个两位数小4,求这个两位数.(84) 3.某印刷厂在四年中共印刷1997万册书,已知第一年印刷了342万册,第二年印刷了500万册,如果以后两年的增长率相同,那么这两年各印刷了多少万册(550, 605) > 4.某人把5000元存入银行,定期一年到期后取出300元,将剩余部分(包括利息)继续存入银行,定期还是一年,且利率不变,到期如果全部取出,正好是275元,求存款的年利率(不计利息税)(10℅) : 5.某商场销售一批名牌衬衫,平均每天可以售出20件,每件盈利40元,为了扩大销售增加盈利,尽快减少库存,商场决定采取适当降价措施,经调查发现,如果每件衬衫每降价1元,商场每天可多售出2件,若商场平均每天要盈利1200元,每件衬衫应降价多少元(20元) 。 6.已知甲乙两人分别从正方形广场ABCD的顶点B、C同时出发,甲由C向D运动,乙由B向C运动,甲的速度为每分钟1千米,乙的速度每分钟2千米,若正方形广场周长为40千米,问几分钟后,两人相距10 2 千米(2分钟后) - 7.某科技公司研制一种新产品,决定向银行贷款200万元资金,用于生产这种产品,签订的合同上约定两年到期时一次性还本付息,利息为本金的8%,该产品投放市场后由于产销对路,使公司在两年到期时除还清贷款的本金和利息外,还盈余72万元,若该公司在生产期间每年比上一年资金增长的百分数相同,试求这个百分数. (20%) 8.如图,东西和南北向两条街道交于O点,甲沿东西道由西向东走, 速度是每秒4米,乙沿南北道由南向北走,速度是每秒3米,当乙通 过O点又继续前进50米时,甲刚好通过O点,求这两人在相距85米时,每个人的位置。(甲离O84米,乙离O13米)东 9.已知关于x 的方程01)1(2 =++-mx x n ①有两个相等的实数根. (1)求证:关于y 的方程03222 2 2 2 =+---n m my y m ②必有两个相等的实数根。 (2)若方程①的一根的相反数恰好是方程②的一个根,求代数式n n m 122 +的值。(14) 10.一次函数6+-=x y 和反比例函数x k y = ,(1)k 满足什么条件时,这两个函数在同一坐标系中的图象有两个交点(2)设(1)中的两个公共点为A 、B ,AOB ∠是锐角还是钝角(09≠