浙教版八年级数学下册一元二次方程的解法教案
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2.2 一元二次方程的解法
教学目标
会利用因式分解法、开平方法、配方法、公式法解一元二次方程;能利用一元二次方程根的判别式判断一元二次方程根的情况.
重难点
重点:四种一元二次方程的解法和一元二次方程根的判别式的意义. 难点:用因式分解法和配方法解一元二次方程. 教学过程 一、探究新知
上节课我们学习了一元二次方程的有关概念,同学们还记得吗?谁能说一说? 教师:我们知道“能使一元二次方程两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解(或根)”,那么我们怎么求一元二次方程的解呢?
学生思考,教师引入新课. 二、例题导学 1.因式分解法 例1 解下列方程:
(1)x 2
-3x =0. (2)25x 2
=16.
解:(1)将原方程的左边分解因式,得x (x -3)=0,则x=0,或x -3=0,解得x 1=0,x 2=3. (2)移项,得25x 2-16=0.将方程的左边分解因式,得(5x -4)(5x +4)=0,则5x -4=0, 或5x +4=0,解得x 1=
54,x 2=5
4
. 像上面这种利用因式分解解一元二次方程的方法叫做因式分解法.这种方法把解一个一元二次方程转化为解两个一元一次方程.
例2 解下列一元二次方程: (1)(x -5)(3x -2)=10. (2)(3x -4)2=(4x -3)2.
学生独立完成,教师巡视、指导. 2.开平方法
一般地,对于形如x 2
=a (a ≥0)的方程,根据平方根的定义,可得x 1x 2.这种解一元二次方程的方法叫做开平方法.
例3 用开平方法解下列方程: (1)3x 2-48=0. (2)(2x -3)2=7.
解:(1)移项,得3x 2=48.方程的两边同除以3,得x 2=16.解得x 1=4,x 2=-4.
(2)由原方程,得2x -3=7,或2x -3=-7,解得x 1=273+,x 2=2
7
3-. 3.配方法
将一元二次方程的左边配成一个完全平方式,右边为一个非负数,然后用开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫做配方法.
例4 用配方法解下列一元二次方程: (1) x 2+6x =1. (2)x 2+5x -6=0.
解:(1)方程的两边同加上9,得x 2+6x +9=1+9,即(x +3)2
=10.则x +3=10,或x +3=-10,
解得x 1=-3+10,x 2=-3-10.
(2)移项,得x 2+5x =6.方程的两边同加上2)25
(,得x 2
+5x +2)25(=6+2)25(,即4
49)25(2=
+x . 则2725=+
x ,或2
7
25-=+x ,解得x 1=1,x 2=-6. 4.公式法
(1)ax 2
-7x +3 =0. (2)ax 2
+bx +3=0.
(3)如果这个一元二次方程是一般形式ax 2+bx +c =0(a ≠0),你能否用上面配方法的步骤求出它们的两根,请同学独立完成下面这个问题.
问题:已知ax 2
+b x +c =0(a ≠0),试推导它的两个根x 1=2b a
-+,x 2=
2b a
-(这个方程一定有解吗?什么情况下有解?)
解:移项,得ax 2
+bx =-c . 二次项系数化为1,得x 2+b a x =-c a
. 配方,得x 2+
b
a x +(2
b a )2=-
c a +(2b a
)2,
即(x +2b a )2=22
44b ac
a
-. ∵4a 2
>0,当b 2
-4ac ≥0时,22
44b ac a
-≥0,
∴(x +2b a )2=(2a
)2
,
直接开平方,得x +2b a =,即x
∴x 1x 2由上可知,一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根由方程的系数a ,b ,c 而定,因此: (1)解一元二次方程时,可以先将方程化为一般形式ax 2+bx +c =0,当b 2-4ac ≥0时,将a ,
b ,
c 代入式子x =2b a
-±就得到方程的根.(公式所出现的运算,恰好包括了所学过
的六种运算,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做公式法. 例5 用公式法解下列一元二次方程: (1)2x 2-5x +3=0; (2)4x 2+1=-4x ; (3)
34x 2-2x -1
2
=0. 解:(1)对方程2x 2
-5x +3=0,a =2,b =-5,c =3,b 2
-4ac =(-5)2
-4×2×3=1,∴x =
4
15221)5(±=
⨯±--,∴x 1=23415=+,x 2=1415=-. (2)移项,得4x 2+4x +1=0,则a =4,b =4,c =1,b 2-4ac =42
-4×4×1=0,∴2
1
4204-=⨯±-=x ,
∴2
121-
==x x . (3)方程的两边同乘4,得3x 2
-8x -2=0.则a =3,b =-8,c =-2,b 2
-4ac =(-8)2
-4×3×(-2)
=88,∴322432888±=
⨯±=
x ,∴32241+=x ,3
22
42-=x . 从一元二次方程ax 2
+bx +c =0(a ≠0)的求根公式的推导过程中不难看出,方程的根的情况由代数式b 2
-4ac 的值来决定.因此b 2
-4ac 叫做一元二次方程的根的判别式,它的值与一元二次方程的根的关系是:
b 2-4a
c >0则方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有两个不相等的实数根; b 2-4ac =0则方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有两个相等的实数根; b 2-4ac <0则方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根.