一元二次方程求根公式推导 讲解设计
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一元二次方程求根公式的推导
师:同学们大家好,今天我们继续进行对一元二次方程求解的研究。在上节课的 学习中,我们知道求解一个一元二次方程有很多种方法,那么大家有没有想过有什么方法能直接给出一元二次方程的根呢?
生:没有,不过这种方法听起来很方便简单呢。
师:好的,那么今天老师就带着大家一起学习一元二次方程的公式法,推导一下方程的求根公式。首先,让我们请一位同学回答一下一元二次方程的标准形式? 生:02=++c bx ax ,其中0≠a 。
师:回答得很好。接下来,我们该选哪种方法来解决这个方程呢?
生1:因式分解法!
生2:不对,因式分解法只适合特殊的一元二次方程,而这个方程中的系数都是未知数,所以我觉得我们应该用配方法。
师:感谢两位同学的发言,第二位同学说的很对,在这个标准方程的求解中,我们选择配方法。那么哪位同学记得配方法的基本步骤是什么呢?
生:简单来说,分为6个过程:化1,移项,配方,变形,开方和求解。
师:看来这位同学对配方法掌握得很好呀。首先,考虑这个方程中二次项系数为a,且0≠a ,所以我们可以对方程采取什么措施使二次项的系数变成1呢? 生:在方程两边同时乘以a
1。 师:很好,这样方程就变形为02=++a c x a b x 。接下来,让我们把常数项移到方程的右边,这样就得到了x a b x +2=-a c (1)。接下来我们要对方程左边进行配方。首先老师想问一下大家还记得完全平方公式吗?
生:()2222a ax x a x ++=+
师:同学们真棒!观察这个完全平方公式,我们发现一次项系数a 2除以2之后再平方就得到了上式右端中的第三项常数项2a 。所以,对照着这个结论我们可以给
(1)式的左端配上224a b 使左边变成(+x a
b 2)2,同时我们要在(1)式右端也加上224a b 来保证方程左右两端相等,此时(1)式变成为(a
b x 2+)2=-224a b a
c +,通分整理一下变成了(a b x 2+)2= 2
244-a ac b (2)。接下来我们就要对等式两边开方,这样就变形成为224c 4-2a
a b a b x =+。大家觉得老师这样做对吗? 生:不对,万一(2)式右端是一个负数的话就不能开方了,另外,如果右端是一个正数的话,开方出来的数应该是绝对值相等,符号相反的两个数。
师:这位同学说的很好,这也是我们同学在开方的时候需要特别注意的一个方面。在开方时,我们首先考虑被开方数224a
ac 4-b 的正负。我们知道0≠a ,所以分母042>a ,如果分子2b -04 生:首先,当2b -ac 4=0时,方程的解为=x - a b 2;当b 2-04>ac ,我们可以得到a b x 2+=|2|ac 4-b 2a ±,这样我们只需要讨论a 的正负。 当0>a 时,a b x 2+=±,2a ac 4-b 2=x 然后-a b 2±;2a ac 4-b 2