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李老师
第二十二章 一元二次方程
22.1 一元二次方程
A.知识点
(1) 定义:①只含有一个未知数,并且②未知数的最高次数是2,这样的③整式方程就是一元二次方程。
(2)一般表达式:任何一个关于x的一元二次方程,经过整理,都能化成如下形式 其中是二次项,叫二次项系数;是一次项,叫一次项系数,是常数项。二次项系数、一次项系数及常数项都是方程在一般形式下定义的,所以求一元二次方程的各项系数时,必须先将方程化为一般形式。
注意:二次项、二次项系数、一次项、一次项系数、常数项都包括前面的符号.
⑶难点:如何理解 “未知数的最高次数是2”:
①该项系数不为“0”; ②未知数指数为“2”;
③若存在某项指数为待定系数,或系数也有待定,则需建立方程或不等式加以讨论。
B.例题
例1.将方程3x(x-1)=5(x+2)化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数及常数项.
分析:一元二次方程的一般形式是ax2+bx+c=0(a≠0).因此,方程3x(x-1)=5(x+2)必须运用整式运算进行整理,包括去括号、移项等.
练习:(1) 将方程(x+1)2+(x-2)(x+2)=1化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项、二次项系数;一次项、一次项系数;常数项.
(2):判断下列方程是否为一元二次方程?
(1)3x+2=5y-3 (2) x2=4 (3) 3x2-=0 (4) x2-4=(x+2) 2 (5) ax2+bx+c=0
例3.求证:关于x的方程(m2-8m+17)x2+2mx+1=0,不论m取何值,该方程都是一元二次方程.
分析:要证明不论m取何值,该方程都是一元二次方程,只要证明m2-8m+17≠0即可.
证明:m2-8m+17=(m-4)2+1
∵(m-4)2≥0
∴(m-4)2+1>0,即(m-4)2+1≠0
∴不论m取何值,该方程都是一元二次方程.
例4、方程是关于x的一元二次方程,则m的值为 。
练习: 1.方程(2a—4)x2—2bx+a=0, 在什么条件下此方程为一元二次方程?在什么条件下此方程为一元一次方程?
2.当m为何值时,方程(m+1)x/4m/-4+27mx+5=0是关于的一元二次方程
3.当k 时,关于x的方程是一元二次方程。
4、若方程是关于x的一元一次方程,⑴求m的值;⑵写出关于x的一元一次方程。
C。 跟踪习题
一、选择题
1.在下列方程中,一元二次方程的个数是( ).
①3x2+7=0 ②ax2+bx+c=0 ③(x-2)(x+5)=x2-1 ④3x2-=0
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.方程2x2=3(x-6)化为一般形式后二次项系数、一次项系数和常数项分别为( ).
A.2,3,-6 B.2,-3,18 C.2,-3,6 D.2,3,6
3.px2-3x+p2-q=0是关于x的一元二次方程,则( ).
A.p=1 B.p>0 C.p≠0 D.p为任意实数
二、填空题
1.方程3x2-3=2x+1的二次项系数为________,一次项系数为_________,常数项为_________.
2.一元二次方程的一般形式是__________.
3.关于x的方程(a-1)x2+3x=0是一元二次方程,则a的取值范围是________.
三、综合提高题
1.a满足什么条件时,关于x的方程a(x2+x)=x-(x+1)是一元二次方程?
2.关于x的方程(2m2+m)xm+1+3x=6可能是一元二次方程吗?为什么?
22。1 一元二次方程
A.知识点 :(1)一元二次方程的解也叫做一元二次方程的根.
(2)要会用一些方法求一元二次方程的根.(“夹逼”方法; 平方根的意义)
B.例题
例1.下面哪些数是方程2x2+10x+12=0的根? -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4.
例2.若x=1是关于x的一元二次方程a x2+bx+c=0(a≠0)的一个根,求代数式2007(a+b+c)的值
例3、已知的值为2,则的值为 。
例4、关于x的一元二次方程的一个根为0,则a的值为 。
例5、已知关于x的一元二次方程的系数满足,则此方程必有一根为 。
例6、已知是方程的两个根,是方程的两个根,则m的值为 。
C: 跟踪习题
一、选择题
1.方程x(x-1)=2的两根为( ).
A.x1=0,x2=1 B.x1=0,x2=-1 C.x1=1,x2=2 D.x1=-1,x2=2
2.方程ax(x-b)+(b-x)=0的根是( ).
A.x1=b,x2=a B.x1=b,x2= C.x1=a,x2= D.x1=a2,x2=b2
3.已知x=-1是方程ax2+bx+c=0的根(b≠0),则=( ).A.1 B.-1 C.0 D.2
二、综合提高题
★1、已知方程的一根是2,则k为 ,另一根是 。
★2、已知关于x的方程的一个解与方程的解相同。⑴求k的值; ⑵方程的另一个解。
★3、已知m是方程的一个根,则代数式 。
★★4、已知是的根,则 。
★★5、方程的一个根为( )
A B 1 C D
★★★6、若 。
7.关于x的一元二次方程(a-1) x2+x+a 2-1=0的一个根为0,则求a的值
22.2.1 直接开平方法
A.知识点 (1)由应用直接开平方法解形如x2=p(p≥0),那么x=±转化为应用直接开平方法解形如(mx+n)2=p(p≥0),那么mx+n=±,达到降次转化之目的.若p<0则方程无解
(2) 运用直接开平方法,即根据平方根的意义把一个一元二次方程“降次”,转化为两个一元一次方程.
B.例题
例1:解方程:(1)(2x-1) 2=5 (2)x 2+6x+9=2 (3)x 2-2x+4=-1
例2.某公司一月份营业额为1万元,第一季度总营业额为3.31万元,求该公司二、三月份营业额平均增长率是多少?
C. 跟踪习题
一、选择题
1.若x2-4x+p=(x+q)2,那么p、q的值分别是( ).
A.p=4,q=2 B.p=4,q=-2 C.p=-4,q=2 D.p=-4,q=-2
2.方程3x2+9=0的根为( ) A.3 B.-3 C.±3 D.无实数根
二、填空题
1.若8x2-16=0,则x的值是_________.
2.如果方程2(x-3)2=72,那么,这个一元二次方程的两根是________.
3.如果a、b为实数,满足+b2-12b+36=0,那么ab的值是_______.
三、综合提高题
1.解关于x的方程(x+m)2=n.
2.某农场要建一个长方形的养鸡场,鸡场的一边靠墙(墙长25m),另三边用木栏围成,木栏长40m.
(1)鸡场的面积能达到180m2吗?能达到200m吗?
(2)鸡场的面积能达到210m2吗?
3.在一次手工制作中,某同学准备了一根长4米的铁丝,由于需要,现在要制成一个矩形方框,并且要使面积尽可能大,你能帮助这名同学制成方框,并说明你制作的理由吗?
22.2.2 配方法(1)
A.知识点 :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.
B.配方法解一元二次方程的一般步骤:
(1)现将已知方程化为一般形式;(2)化二次项系数为1;(3)常数项移到右边;
(4)方程两边都加上一次项系数的一半的平方,使左边配成一个完全平方式;
(5)变形为(x+p)2=q的形式,如果q≥0,方程的根是x=-p±√q;如果q<0,方程无实根
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
C。例题
例1.用配方法解下列关于x的方程
(1)x2-8x+1=0 (2)x2-2x-=0
例2.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.
D. 跟踪习题
一、选择题
1.将二次三项式x2-4x+1配方后得( ).
A.(x-2)2+3 B.(x-2)2-3 C.(x+2)2+3 D.(x+2)2-3
2.已知x2-8x+15=0,左边化成含有x的完全平方形式,其中正确的是( ).
A.x2-8x+(-4)2=31 B.x2-8x+(-4)2=1 C.x2+8x+42=1 D.x2-4x+4=-11
3.如果mx2+2(3-2m)x+3m-2=0(m≠0)的左边是一个关于x的完全平方式,则m等于( ).
A.1 B.-1 C.1或9 D.-1或9
二、填空题
1.方程x2+4x-5=0的解是________.
2.代数式的值为0,则x的值为________.
3.已知(x+y)(x+y+2)-8=0,求x+y的值,若设x+y=z,则原方程可变为_______,所以求出z的值即为x+y的值,所以x+y的值为______.
三、综合提高题
1.已知三角形两边长分别为2和4,第三边是方程x2-4x+3=0的解,求这个三角形的周长.
2.如果x2-4x+y2+6y++13=0,求(xy)z的值.
3.新华商场销售某种冰箱,每台进货价为2500元,市场调研表明:当销售价为2900元时,平均每天能售出8台;而当销售价每降50元时,平均每天就能多售出4台,商场要想使这种冰箱的销售利润平均每天达5000元,每台冰箱的定价应为多少元?
22.2.2 配方法(2)
A.知识点 :
B:配方法解一元二次方程的一般步骤:
(1)现将已知方程化为一般形式;(2)化二次项系数为1;(3)常数项移到右边;(4)方程两边都加上一次项系数的一半的平方,使左边配成一个完全平方式;(5)变形为(x+p)2=q的形式,如果q≥0,方程的根是x=-p±√q;如果q<0,方程无实根. 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
※在解方程中,多不用配方法;但常利用配方思想求解代数式的值或极值之类的问题。
C。例题
例1.解下列方程
(1)2x2+1=3x (2)3x2-6x+4=0 (3)(1+x)2+2(1+x)-4=0
例2.求证:无论y取何值时,代数式-3 y2+8y-6恒小于0.
例3.已知x、y为实数,求代数式的最小值。
例4.已知为实数,求的值。
例5.分解因式:
补充:(1)已知x2+y2+z2-2x+4y-6z+14=0,则求x+y+z的值
(2)求证:无论x、y取任何实数,多项式x2+y2-2x-4y+16的值总是正数
D. 跟踪习题
一、选择题
1.配方法解方程2x2-x-2=0应把它先变形为( ).
A.(x-)2= B.(x-)2=0 C.(x-)2= D.(x-)2=
2.下列方程中,一定有实数解的是( ).
A.x2+1=0 B.(2x+1)2=0 C.(2x+1)2+3=0 D.(x-a)2=a
3.已知x2+y2+z2-2x+4y-6z+14=0,则x+y+z的值是( ).A.1 B.2 C.-1 D.-2
二、填空题
1.如果x2+4x-5=0,则x=_______.
2.无论x、y取任何实数,多项式x2+y2-2x-4y+16的值总是_______数.
3.如果16(x-y)2+40(x-y)+25=0,那么x与y的关系是________.
三、综合提高题
1.用配方法解方程.
(1)9y2-18y-4=0 (2)x2+3=2x
2.已知:x2+4x+y2-6y+13=0,求的值.
3.某商场销售一批名牌衬衫,平均每天可售出20件,每件赢利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一元,商场平均每天可多售出2件.
①若商场平均每天赢利1200元,每件衬衫应降价多少元?
②每件衬衫降价多少元时,商场平均每天赢利最多?请你设计销售方案.
★★4、已知,则 .
★★★5、若,则t的最大值为 ,最小值为 。
★★★6、如果,那么的值为 。
22.2.3 公式法
A.知识点 :
(1)解一元二次方程时,可以先将方程化为一般形式ax2+bx+c=0,当b2-4ac≥0时,将a、b、c代入式子x=就得到方程的根.(公式所出现的运算,恰好包括了所学过的六中运算,加、减、乘、除、乘方、开方,这体现了公式的统一性与和谐性。)
(2)这个式子叫做一元二次方程的求根公式.
(3)利用求根公式解一元二次方程的方法叫公式法.
公式的理解
(4)由求根公式可知,一元二次方程最多有两个实数根.
(5)应用公式法解一元二次方程的步骤:1)将所给的方程变成一般形式,注意移项要变号,尽量让a>0.2)找出系数a,b,c,注意各项的系数包括符号。3)计算b2-4ac,若结果为负数,方程无解,4)若结果为非负数,代入求根公式,算出结果。
⑴条件:
⑵公式: ,
B.例题
例1.用公式法解下列方程.
(1)2x2-x-1=0 (2)x2+1.5=-3x (3) x2-x+ =0 (4)4x2-3x+2=0
例2.某数学兴趣小组对关于x的方程(m+1)+(m-2)x-1=0提出了下列问题.若使方程为一元二次方程,m是否存在?若存在,求出m并解此方程.
C. 跟踪习题
一、选择题
1.用公式法解方程4x2-12x=3,得到( ).
A.x= B.x= C.x= D.x=
2.方程x2+4x+6=0的根是( ).
A.x1=,x2= B.x1=6,x2= C.x1=2,x2= D.x1=x2=-
3.(m2-n2)(m2-n2-2)-8=0,则m2-n2的值是( ). A.4 B.-2 C.4或-2 D.-4或2
二、填空题
1.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是________,条件是________.
2.当x=______时,代数式x2-8x+12的值是-4.
3.若关于x的一元二次方程(m-1)x2+x+m2+2m-3=0有一根为0,则m的值是_____.
三、综合提高题
1.用公式法解关于x的方程:x2-2ax-b2+a2=0.
2.设x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根,(1)试推导x1+x2=-,x1·x2=;(2)求代数式a(x13+x23)+b(x12+x22)+c(x1+x2)的值.
3.某电厂规定:该厂家属区的每户居民一个月用电量不超过A千瓦时,那么这户居民这个月只交10元电费,如果超过A千瓦时,那么这个月除了交10元用电费外超过部分还要按每千瓦时元收费.
(1)若某户2月份用电90千瓦时,超过规定A千瓦时,则超过部分电费为多少元?(用A表示)
(2)下表是这户居民3月、4月的用电情况和交费情况
月份
用电量(千瓦时)
交电费总金额(元)
3
80
25
4
45
10
根据上表数据,求电厂规定的A值为多少?
22.2.5 因式分解法
A.知识点 (1)其解法都不是用开平方降次,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)因式分解法要使方程一边为两个一次因式相乘,另一边为0,再分别使各一次因式等于0
B.例题
例1.解方程
(1)10x-4.9 x2 =0 (2)x(x-2)+x-2 =0 (3)5x2-2x-=x2-2x+ (4)(x-1) 2 =(3-2x) 2
练习:1.下面一元二次方程解法中,正确的是( ).
A.(x-3)(x-5)=10×2,∴x-3=10,x-5=2,∴x1=13,x2=7
B.(2-5x)+(5x-2)2=0,∴(5x-2)(5x-3)=0,∴x1= ,x2=
C.(x+2)2+4x=0,∴x1=2,x2=-2
D.x2=x 两边同除以x,得x=1
例2.已知9a2-4b2=0,求代数式的值.
例3.我们知道x2-(a+b)x+ab=(x-a)(x-b),那么x2-(a+b)x+ab=0就可转化为(x-a)(x-b)=0,请你用上面的方法解下列方程.(1)x2-3x-4=0 (2)x2-7x+6=0 (3)x2+4x-5=0
C. 跟踪习题
一、选择题
1.下面一元二次方程解法中,正确的是( ).
A.(x-3)(x-5)=10×2,∴x-3=10,x-5=2,∴x1=13,x2=7
B.(2-5x)+(5x-2)2=0,∴(5x-2)(5x-3)=0,∴x1= ,x2=
C.(x+2)2+4x=0,∴x1=2,x2=-2
D.x2=x 两边同除以x,得x=1
2.下列命题①方程kx2-x-2=0是一元二次方程;②x=1与方程x2=1是同解方程;③方程x2=x与方程x=1是同解方程;④由(x+1)(x-1)=3可得x+1=3或x-1=3,其中正确的命题有( ).
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
3.如果不为零的n是关于x的方程x2-mx+n=0的根,那么m-n的值为( ).
A.- B.-1 C. D.1
二、填空题
1.x2-5x因式分解结果为_______;2x(x-3)-5(x-3)因式分解的结果是______.
2.方程(2x-1)2=2x-1的根是________.
3.二次三项式x2+20x+96分解因式的结果为________;如果令x2+20x+96=0,那么它的两个根是_________.
三、综合提高题
1.用因式分解法解下列方程.
(1)3y2-6y=0 (2)25y2-16=0 (3)x2-12x-28=0 (4)x2-12x+35=0
2.已知(x+y)(x+y-1)=0,求x+y的值.
3.今年初,湖北武穴市发生禽流感,某养鸡专业户在禽流感后,打算改建养鸡场,建一个面积为150m2的长方形养鸡场.为了节约材料,鸡场的一边靠着原有的一条墙,墙长am,另三边用竹篱围成,如果篱笆的长为35m,问鸡场长与宽各为多少?(其中a≥20m)
22.2.4 判别一元二次方程根的情况
A.知识点 1. 用b2-4ac大于、等于0、小于0判别ax2+bx+c=0(a≠0)的根的情况及其运用.
2.掌握b2-4ac>0,ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不等的实根,反之也成立;b2-4ac=0,ax2+bx+c=0(a≠0)有两个相等的实数根,反之也成立;b2-4ac<0,ax2+bx+c=0(a≠0)没实根,反之也成立;及其它们关系的运用.
B .例题 例1.不解方程,判定方程根的情况
(1)16x2+8x=-3 (2)9x2+6x+1=0 (3)2x2-9x+8=0 (4)x2-7x-18=0
巩固练习
不解方程判定下列方程根的情况:
(1)x2+10x+26=0 (2)x2-x-=0 (3)3x2+6x-5=0 (4)4x2-x+=0
(5)x2-x-=0 (6)4x2-6x=0 (7)x(2x-4)=5-8x
例2.若关于x的一元二次方程(a-2)x2-2ax+a+1=0没有实数解,求ax+3>0的解集(用含a的式子表示).
C. 跟踪习题
一、选择题
1.以下是方程3x2-2x=-1的解的情况,其中正确的有( ).
A.∵b2-4ac=-8,∴方程有解 B.∵b2-4ac=-8,∴方程无解
C.∵b2-4ac=8,∴方程有解 D.∵b2-4ac=8,∴方程无解
2.一元二次方程x2-ax+1=0的两实数根相等,则a的值为( ).
A.a=0 B.a=2或a=-2 C.a=2 D.a=2或a=0
3.已知k≠1,一元二次方程(k-1)x2+kx+1=0有根,则k的取值范围是( ).
A.k≠2 B.k>2 C.k<2且k≠1 D.k为一切实数
二、填空题
1.已知方程x2+px+q=0有两个相等的实数,则p与q的关系是________.
2.不解方程,判定2x2-3=4x的根的情况是______(填“二个不等实根”或“二个相等实根或没有实根”).
3.已知b≠0,不解方程,试判定关于x的一元二次方程x2-(2a+b)x+(a+ab-2b2)=0的根的情况是________.
三、综合提高题
1.不解方程,试判定下列方程根的情况.(1)2+5x=3x2 (2)x2-(1+2)x++4=0
2.当c<0时,判别方程x2+bx+c=0的根的情况.
3.不解方程,判别关于x的方程x2-2kx+(2k-1)=0的根的情况.
一元二次方程根与系数的关系(1)
A.1.正确理解根与系数的关系.一元二次方程根与系数的关系是指一元二次方程两根的和,两根的积与系数的关系.
2.根与系数关系:
(1)关于x的方程x2+px+q=0(p,q为常数,p2-4q≥0)的两根x1,x2与系数p,q的关系是:x1+x2=-p, x1. x2=q(注意:根与系数关系的前提条件是根的判别式必须大于或等于零。)
(2)形如的方程ax2+bx+c=0(a≠0),可以先将二次项系数化为1,再利用上面的结论。
即: 对于方程 ax2+bx+c=0(a≠0)
∵ ∴
∴ ,
(可以利用求根公式给出证明)
前提:对于而言,当满足①、②时,才能用韦达定理。
B.例题
例1:不解方程,写出下列方程的两根和与两根积:
例2:不解方程,检验下列方程的解是否正确?
例3:已知一元二次方程的两个根是-1和2,请你写出一个符合条件的方程.(你有几种方法?)
例4:已知方程的一个根是,求另一根及k的值.
C.跟踪习题
1.已知方程 的一个根是1,求另一根及m的值.
2.已知方程的两根互为相反数,求k;
3.已知方程的两根互为倒数,求k;
应用拓展
1.已知关于x的方程的一个根是另一个根的2倍,求m的值.
2.已知两数和为8,积为9,求这两个数.
3. x2-2x+6=0的两根为x1,x2,则x1+x2=2,x1x2=6.是否正确?
4.不解方程,写出下列方程的两根和与两根积。(1)x2-5x-3=0 (2)9x+2= x2 (3) 6 x2-3x+2=0 (4)3x2+x+1=0
5. 已知方程x2+bx+6=0的一个根为-2求另一根及b的值.
一元二次方程根与系数的关系(2)
A. 1.利用根与系数的关系求代数式的值;(关键是将所求代数式用含有两根和与两根积的式子表示出来)
2.已知两根满足某种关系式,求字母的值.(注意判别式要大于等于零)
应用:整体代入求值
B.例题
例1. 已知是方程的两个根,不解方程,求下列代数式的值.
小结:运用根与系数的关系,求某些代数式的值,关键是将所求的代数式恒等变形为用x1+x2和x1x2表示的代数式.
例2已知关于x的方程的两个实数根的平方和是11,求k的值.
提示:使用根与系数关系的前提是判别式大于等于零.
C.跟踪习题
1.已知方程的两个根为,求的值.
2.若m,n是方程的两个实数根,求代数式的值.
3.若关于x的方程的两根是,且满足 ,求实数m的值.
4. m为何值时,(1)方程有两个不相等的正数根?
(2)方程的两根异号?
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