九年级数学用公式法解一元二次方程
用公式法解一元二次方程
【学习目标】
1.了解一元二次方程的含义.
2
2.初步掌握用直接开平方法解一元二次方程,会用直接开平方法解形如(x -a ) =b (b ≥0) 的方程. 3.初步掌握用配方法解一元二次方程,会用配方法解数字系数的一元二次方程. 4.掌握一元二次方程的求根公式的推导,能够运用求根公式解一元二次方程. 【主体知识归纳】
1.整式方程 方程的两边都是关于未知数的整式,这样的方程叫做整式方程.
2.一元二次方程 只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2,这样的整式方程叫做一元二次方程.
22
3.一元二次方程的一般形式为ax +bx +c =0(a ≠0) ,其中ax 叫做二次项,a 叫做二次项系数;bx 叫做一次项,b 叫做一次项系数;c 叫做常数项.
4.直接开平方法 形如x =a (a ≥0) 的方程,因为x 是a 的平方根,所以x =±a ,即x 1=a ,x 2
=-a .这种解一元二次方程的方法叫做直接开平方法.
2
b 2b -4ac 2
5.配方法 将一元二次方程ax +bx +c =0(a ≠0) 化成(x +) =的形式后,当b -4ac ≥2
2a 4a
2
2
0时,用直接开平方法求出它的根,这种解一元二次方程的方法叫做配方法.
用配方法解已化成一般形式的一元二次方程的一般步骤是:(1)将方程的两边都除以二次项的系数,把方程的二次项系数化成1;(2)将常数项移到方程右边;(3)方程两边都加上一次项系数一半的平方;(4)当右边是非负数时,用直接开平方法求出方程的根.
-b ±b 2-4ac 2
6.公式法 用一元二次方程ax +bx +c =0(a ≠0) 的求根公式x =(b -4ac ≥0) ,这
2a
2
种解一元二次方程的方法叫做公式法.
【基础知识讲解】
1.一元二次方程的概念包涵三个条件:(1)整式方程;(2)方程中只含有一个未知数;(3)未知数的最高次数是2”.
一元二次方程的概念中“只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2”是对化成一般形式之后而
22
言的.例如,判断方程2x +2x -1=2x 是否是一元二次方程?应先整理方程,得2x -1=0,所以此方程不是一元二次方程.
2
2.在求二次项、一次项和常数项时,要先整理方程,把方程化成一般形式,即ax +bx +c =0,再确
2
定所求.方程ax +bx +c =0只有当a ≠0时,才是一元二次方程,例如a =0,b ≠0时,它就是一元一次
2
方程,因此,如果明确指出ax +bx +c =0是一元二次方程,那么就一定包括a ≠0这个条件.
2
3.直接开平方法适用于解化为x =a 形式的方程,当a ≥0时,方程有实数解;当a <0时,方程没有实数解.
4.配方法是先把方程的常数项移到方程的右边,再把左边配成一个完全平方式,如果右边是非负数,就可以进一步通过直接开平方法来求出它的解;如果右边是负数时,方程无实数解.
5.求根公式是针对一元二次方程的一般形式来说的,使用求根公式时,必须先把方程化成一般形式,
22
才能正确地确定各项系数,在应用公式之前,先计算出b -4ac 的值,当b -4ac ≥0时,代入公式求出方
2
程的根;当b -4ac <0时,方程没有实数根,这时就不必再代入公 式了.
【例题精讲】
例1:指出下列方程中哪些是一元二次方程:
223
(1)5x +6=3x (2x +1) ;(2)8x =x ;(3)y -y -1=0;
222
(4)4x -3y =0;(5)-x =0;(6)x (5x -1) =x (x +3) +4x .
剖析:判断一个方程是不是一元二次方程,首先要对方程进行整理,化成一般形式,然后再根据条件:①整式方程;②只含有一个未知数;③未知数的最高次数为2.
只有当这三个条件缺一不可时,才能判断为一元二次方程.
222
解:(1)去括号,得5x +6=6x +3x ,移项、合并同类项,得x +3x -6=0, ∴此方程是一元二次方程.
2
(2)移项,得8x -x =0,∴此方程是一元二次方程.
(3)因为未知数的最高次数是3,∴此方程不是一元二次方程. (4)∵方程中含有两个未知数, ∴它不是一元二次方程. (5)∵a =-1≠0, ∴它是一元二次方程. (6)整理,得4x =0
∴它不是一元二次方程.
例2:写出下列一元二次方程的二次项系数、一次项系数及常数项:
22
(1)2x =3x +5;(2)(x +1)(x -1) =1;(3)(x +2) -4=0.
剖析:虽然该题没有要求把方程化成一般形式,但在做题时,也要先把方程化成一般形式.因为方程的二次项系数、一次项系数及常数项是在方程为一般形式下的,所以必须先整理方程.
2
解:(1)整理,得2x -3x -5=0.二次项系数是2,一次项系数是-3,常数项是-5.
2
(2)整理 ,得x -2=0.二次项系数是1,一次项系数是0,常数项是-2.
2
(3)整理,得x +4x =0.二次项系数是1,一次项系数是4,常数项是0.
2
例3:关于x 的整式方程(m -1) x +(2m -1) x +4=0是一元二次方程吗?
剖析:要判别原方程是否是一元二次方程,易想到用定义,满足条件:(1)整式方程;(2)方程中只含有一个未知数;(3)未知数的最高次数是2.原方程显然满足(1)、(2).由于不知m 是怎样的实数,所以不一定满足(3).因此,需分类探讨.
解:当m -1≠0,即m ≠1时,原方程是一元二次方程.
当m -1=0,即m =1时,原方程是x +4=0是一元一次方程.
说明:在移项、合并同类项时,易出现符号错误,需格外小心,要认真区别题目要求是指出方程的各项还是各项系数.特别要小心当某项的系数为负数时,指出各项时千万不要丢负号.
例4:用直接开平方法解下列方程:
22
(1)3x -27=0;(2)(3x -5) -7=0.
222
解:(1)3x -27=0,3x =27,x =9,
∴x =±9,即x =3或x =-3.∴x 1=3,x 2=-3. (2)(3x -5) -7=0,(3x -5) =7, ∴3x -5=±,
即3x -5=7或3x -5=-. ∴x 1=
2
2
7+5-7+5
,x 2=. 33
例5:用配方法解方程2x +7x -4=0.
剖析:此题考查对配方法的掌握情况.配方法最关键的步骤是: (1)将二次项系数化为1;
(2)将常数项与二次项、一次项分开在等式两边;
2
(3)方程两边都加上一次项系数一半的平方,即可化为(x +a ) =k 的形式,然后用开平方法求解. 解:把方程的各项都除以2,得x ++(
2
2
7777
x -2=0.移项,得x 2+x =2.配方,得x 2+x +() 2=22224
72817281
) =,即(x +) =. 441616
解这个方程,得x +
817791
=±,x +=±.即x 1=,x 2=-4.
164442
说明:配方法是一种重要的数学方法,除了用来解一元二次方程外,还在判断数的正、负,代数式变
2
形、恒等式的证明中有着广泛的应用,例如证明不论x 为何实数,代数式2x -4x +3的值恒大于零,可以
222
做如下的变形:2x -4x +3=2x -4x +2+1=2(x -1) +1.
例6:用公式法解下列方程:
(1)2x +7x =4;(2)x -1=23x .
解:(1)方程可变形为2x +7x -4=0.
22
∵a =2,b =7,c =-4,b -4ac =7-4×2×(-4) =81>0,
2
2
2
-7±72-4⨯2⨯(-4) -7±91∴x =.∴x 1=,x 2=-4. =
2⨯242
(2)方程可变形为x -2x -1=0.
∵a =1,b =-23,c =-1,b -4ac =(-23) -4×1×(-1) =16>0.
2
2
2
∴x =
-(-23) ±23±4
.∴x 1=3+2,x 2=3-2. =
2⨯12
说明:在用公式法解方程时,一定要先把方程化成一般形式.
222
例7:一元二次方程(m -1) x +3m x +(m +3m -4) =0有一根为零,求m 的值及另一根.
2
解:因为方程有一根为零,所以它的常数项m +3m -4=0,解得m 1=1,m 2=-4,又因为此方程是一元二次方程,所以m -1≠0,即m ≠1,所以m =-4.
2
把m =-4代入方程,得-5x +48x =0, 解得:x 1=0,x 2=9. 6, 所以方程的另一根为9. 6.
说明:方程有一根为零时,常数项必须为零;求解字母系数的一元二次方程的问题中,二次项系数的字母必须保证二次项系数不等于零,这是解此类问题的先决条件.
【同步达纲练习】 1.选择题
(1)下列方程中是一元二次方程的是( )
24
A .2-=0
x x
x 2x
-=0 B .
23
C .x +2xy +1=0
2
D .5x =3x
-1
(2)下列方程不是一元二次方程的是( ) A .
12
x =1 2
B .0.01x +0.2x -0.1=0C . x-3x =0
22
D .
12
x -x =2
12
(x +1) 2
(3)方程3x -4=-2x 的二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A .3,-4,-2 B .3,2,-4 C .3,-2,-4 0
(4)一元二次方程2x -(a +1) x =x (x -1) -1的二次项系数为1,一次项系数为-1,则a 的值为( ) A .-1 B .1 C .-2 D .2
22
(5)若方程(m -1) x +x +m =0是关于x 的一元二次方程,则m 的取值范围是( )
A .m ≠0 B .m ≠1 C .m ≠1且m ≠-1 D .m ≠1或m ≠-1
(6)方程x (x +1) =0的根为( )
A .0 B .-1 C .0,-1 D .0,1
2
(7)方程3x -75=0的解是( )
A .x =5 B .x =-5 C .x =±5 D .无实数根
2
(8)方程(x -5) =6的两个根是( )
A .x 1=x 2=5+6
B .x 1=x 2=-5+6 D .x 1=5+,x 2=5-6
2
2
D .2,-2,
C .x 1=-5+6,x 2=-5-6
2
(9)若代数式x -6x +5的值等于12,那么x 的值为( )
A .1或5 B .7或-1 C .-1或-5 1
2
D .-7或
(10)关于x 的方程3x -2(3m -1) x +2m =15有一个根为-2,则m 的值等于( ) A .2
B .-
1
2
C .-2 D .
1 2
2.把下列方程化成一元二次方程的一般形式,再写出它的二次项系数、一次项系数及常数项:
2
(1)4x +1=9x ; (2)(x +1)(x -3) =2x -3; (3)(x +3)(x -3) =2(x -3) ;
2
2
(4)3y -2y =2y -y +5.
22
3.当m 满足什么条件时,方程(m +1) x -4mx +4m -2=0是一元二次方程? 当x =0时,求m 的值. 4.用直接开平方法解下列方程: (1)x =
22
9; 4
(2)x =1.96;
2
2
(3)3x -48=0; (6)(6x -7) -9=0.
2
2
(4)4x -1=0; (5)(x -1) =144;
5.用配方法解下列方程:
22
(1)x +12x =0; (2)x +12x +15=0
(3)x -7x +2=0;
2
2
(4)9x +6x -1=0;
6.用公式法解下列方程: (1)x -2x +1=0; +x =0.3;
(5)4x -1=0;
22
(5)5x -2=-x ;
2
(6)3x -4x =2.
2
(2)x (x +8) =16; (3)x -
2
5
x =2; 3
(4)0.8x
2
(6)x =7x ;
2
(7)3x +1=23x ;
2
(8)12x
2
+7x +1=0.
2
7.(1)当x 为何值时,代数式2x +7x -1与4x +1的值相等?
22
(2)当x 为何值时,代数式2x +7x -1与x -19的值互为相反数?
8.已知a ,b ,c 均为实数,且a 2-2a +1+|b +1|+(c +3) =0,解方程ax +bx +c =0.
2
2
2
9.已知a +b +c =0.求证:1是关于x 的一元二次方程ax +bx +c =0的根.
10.用配方法证明:
22
(1)3y -6y +11的值恒大于零;(2)-10x -7x -4的值恒小于零.
22
11.证明:关于x 的方程(a -8a +20) x +2ax +1=0,不论a 为何实数,该方程都是一元二次方程.
【思路拓展题】
怎样付车费才合理
节假日里,乘坐出租车出游成为城市市民经济实惠的一种选择,朋友们合乘一辆出租车,AA 制(即平均分摊) 方式分摊车资是一种合理且现代的消费方式.有一次,甲、乙、丙三位朋友合乘一辆出租车,讲好大家分摊车资,甲在全程的
12
处下车,乙在全程的处下车,最后丙一人坐到了终点,共付了90元钱.请33
你算一算,甲、乙应该付给丙多少车费?
参考答案
【同步达纲练习】
1.(1)B (2)D (3)B (4)B (5)C (6)C (7) C (8)D (9)B (10)D
2.(1)9x -4x -1=0,9,-4,-1; (2)x -4x =0,1,-4,0; (3)x -12x +27=0,1,-12,27; (4)(+(
2
2
2
-2) y 2
-2) y -5=0,3-2, 3-2,-5.
3.m ≠-1,m =4.(1)x 1=
1
2
33,x 2=-; 22
(2)x 1=-1.4,x 2=1.4; (3)x 1=-4,x 2=4; (4)x 1=-
11
,x 2=; 22
(5)x 1=13,x 2=-11; (6)x 1=
25,x 2=. 33
21,x 2=-6+21;
5.(1)x 1=0,x 2=-12; (2)x 1=-6-(3)x 1=
7-417+41
,x 2=; 22-1+2-1-2(4)x 1=,x 2=;
33-1-41-1+41(5)x 1=,x 2=;
10102+2-(6)x 1=,x 2=.
33
6.(1)x 1=x 2=1; (2)x 1=-4-4(3)x 1=
2,x 2=-4+42;
5-5+13
,x 2=;(4)x 1=,x 2=-; 664211
(5)x 1=,x 2=-;(6)x 1=0,x 2=7;
22
(7)x 1=x 2=;
311
(8)x 1=-,x 2=-.
34
1
7.(1)x =-2或x =;
25
(2)x =-4或x =.
3
8.x 1=
1+1-,x 2=. 22
2
2
2
9 把1代入ax +bx +c 中,得ax +bx +c =a +b +c =0 ∴1是方程ax +bx +c =0的一个根.
10 (1)∵3y -6y +11=3y -6y +3+8=3(y -1) +8
又(y -1) ≥0,∴3(y -1) +8>0. 即3y -6y +11的值恒大于零. (2)∵-10x -7x -4=-10(x +=-10[(x +
2
2
2
2
2
2
2
2
74
x +) 1010
72111
) +]
40020
72111
=-10(x +) -.
204072
又-10(x +) ≤0,
20
72111
∴-10(x +) -<0.
4020
即-10x -7x -4的值恒小于零. 11 ∵a -8a +20=(a -4) +4>0 ∴该方程是一元二次方程 【思路拓展题】
甲付给丙15元,乙付给丙30元
2
2
2