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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(提高)
【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:;
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.解关于x的方程.
【答案与解析】
(1)当m+n=0且m≠0,n≠0时,原方程可化为.
∵ m≠0,解得x=1.
(2)当m+n≠0时,
∵ ,,,
∴ ,
∴ ,
∴ ,.
【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:
【变式】解关于的方程;
【答案】原方程可化为
∵
∴
∴
∴
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,
∴ ,∴ a=1,b=-2,c=-13,
∴ ,
∴ ,
∴ ,.
【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:
【变式】用公式法解下列方程:
【答案】∵
∴
∴
∴
类型二、因式分解法解一元二次方程
3.解方程:(1)(2020•广东模拟)﹣3x2+22x﹣12=12.
(2)(2020春•上城区期末)3x2﹣x﹣4=0
【思路点拨】先把方程变形,然后利用因式分解法解方程,注意对于二次项系数的分解.
【答案与解析】
解:(1)原式变形得:3x2﹣22x+24=0,
(3x﹣4)(x﹣6)=0,
3x﹣4=0或x﹣6=0,
∴ x1=,x2=6.
(2)3x2﹣x﹣4=0,
分解因式得:(3x﹣4)(x+1)=0,
∴(3x﹣4)=0或(x+1)=0
∴ x1=,x2=﹣1;
【总结升华】此题考查了因式分解法解一元二次方程,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
举一反三:
【变式】(2020春•相城区期末)解方程: 5x(x﹣3)=(x+1)(x﹣3).
【答案】 解:5x(x﹣3)=(x+1)(x﹣3),
5x(x﹣3)﹣(x+1)(x﹣3)=0,
(x﹣3)4x﹣1)=0,
∴ x﹣3=0或4x﹣1=0,
∴ x1=3,x2=.
4.(1)解方程x(x﹣1)=2.
有学生给出如下解法:
∵x(x﹣1)=2=1×2=(﹣1)×(﹣2),
∴或或或
解上面第一、四方程组,无解;解第二、三方程组,得x=2或x=﹣1.
∴x=2或x=﹣1.
请问:这个解法对吗?试说明你的理由.
(2)在平面几何中,我们可以证明:周长一定的多边形中,正多边形面积最大.
使用上边的事实,解答下面的问题:
用长度分别为2,3,4,5,6(单位:cm)的五根木棒围成一个三角形(允许连接,但不允许折断),求能够围成的三角形的最大面积.
【思路点拨】(1)这种做法不对,两个数的积是2,这两个数的情况有无数种,不一定只是所列出的几种;
(2)因为周长一定的多边形中,正多边形面积最大,那么就把五根木棒都用上,不会得到正三角形,也就是等边三角形,只能取最接近的办法,即2+5,3+4,6来围成三角形,其面积最大,得到一个等腰三角形,则其底边上的高等于2,S△=6.
【答案与解析】
(1)答案一:
对于这个特定的已知方程,解法是对的.
理由是:一元二次方程有根的话,只能有两个根,此学生已经将两个根都求出来了,所以对.
答案二:
解法不严密,方法不具有一般性.
理由是:为何不可以2=3×等,得到其它的方程组此学生的方法只是巧合了,求对了方程的解.
(2)解:因为周长一定(2+3+4+5+6=20cm)的三角形中,以正三角形的面积最大.
取三边尽量接近,使围成的三角形尽量接近正三角形,则面积最大.
此时,三边为6、5+2、4+3,这是一个等腰三角形.
可求得其最大面积为6.
【总结升华】考察解一元二次方程,以及周长一定的多边形中,正多边形面积最大等知识.
5.请先阅读例题的解答过程,然后再解答:
代数第三册在解方程3x(x+2)=5(x+2)时,先将方程变形为3x(x+2)﹣5(x+2)=0,这个方程左边可以分解成两个一次因式的积,所以方程变形为(x+2)(3x﹣5)=0.我们知道,如果两个因式的积等于0,那么这两个因式中至少有一个等于0;反过来,如果两个因式有一个等于0,它们的积等于0.因此,解方程(x+2)(3x﹣5)=0,就相当于解方程x+2=0或3x﹣5=0,得到原方程的解为x1=﹣2,x2=.
根据上面解一元二次方程的过程,王力推测:a﹒b>0,则有或,请判断王力的推测是否正确?若正确,请你求出不等式>0的解集,如果不正确,请说明理由.
【思路点拨】先根据利用因式分解法求方程根的方法判断出王力的推测是正确的,再根据其范例及不等式的性质列出不等式组,求出其解集即可.
【答案与解析】王力的推测是正确的.
∴
∴(1)
或(2)
解不等式组(1)得:x;
解不等式组(2)得:x;
∴不等式的解集是x或x.
【总结升华】此题是一道材料分析题,考查了同学们的阅读理解能力.对于分式不等式,应当根据“两数相除,同号得正”进行分析.
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