初中人教版21.1 一元二次方程学案及答案
展开【学习目标】
1.了解一元二次方程及有关概念;
2.掌握通过配方法、公式法、因式分解法降次──解一元二次方程;
3.掌握依据实际问题建立一元二次方程的数学模型的方法.
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、一元二次方程的有关概念
1. 一元二次方程的概念:
通过化简后,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的整式方程,叫做一元二次方程.
2. 一元二次方程的一般式:
3.一元二次方程的解:
使一元二次方程左右两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解,也叫做一元二次方程的根.
要点诠释:
判断一个方程是否为一元二次方程时,首先观察其是否是整式方程,否则一定不是一元二次方程;其次再将整式方程整理化简使方程的右边为0,看是否具备另两个条件:①一个未知数;②未知数的最高次数为2.
对有关一元二次方程定义的题目,要充分考虑定义的三个特点,不要忽视二次项系数不为0.
要点二、一元二次方程的解法
1.基本思想
一元二次方程一元一次方程
2.基本解法
直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法.
要点诠释:
解一元二次方程时,根据方程特点,灵活选择解题方法,先考虑能否用直接开平方法和因式分解
法,再考虑用公式法.
要点三、一元二次方程根的判别式及根与系数的关系
1.一元二次方程根的判别式
一元二次方程中,叫做一元二次方程的根的判别式,通常用“”来表示,即.
(1)当△>0时,一元二次方程有2个不相等的实数根;
(2)当△=0时,一元二次方程有2个相等的实数根;
(3)当△<0时,一元二次方程没有实数根.
2.一元二次方程的根与系数的关系
如果一元二次方程的两个实数根是,
那么,.
注意它的使用条件为a≠0, Δ≥0.
要点诠释:
1.一元二次方程 的根的判别式正反都成立.利用其可以解决以下问题:
(1)不解方程判定方程根的情况;
(2)根据参系数的性质确定根的范围;
(3)解与根有关的证明题.
2. 一元二次方程根与系数的应用很多:
(1)已知方程的一根,不解方程求另一根及参数系数;
(2)已知方程,求含有两根对称式的代数式的值及有关未知数系数;
(3)已知方程两根,求作以方程两根或其代数式为根的一元二次方程.
要点四、列一元二次方程解应用题
1.列方程解实际问题的三个重要环节:
一是整体地、系统地审题;
二是把握问题中的等量关系;
三是正确求解方程并检验解的合理性.
2.利用方程解决实际问题的关键是寻找等量关系.
3.解决应用题的一般步骤:
审 (审题目,分清已知量、未知量、等量关系等);
设 (设未知数,有时会用未知数表示相关的量);
列 (根据题目中的等量关系,列出方程);
解 (解方程,注意分式方程需检验,将所求量表示清晰);
验 (检验方程的解能否保证实际问题有意义);
答 (写出答案,切忌答非所问).
4.常见应用题型
数字问题、平均变化率问题、利息问题、利润(销售)问题、形积问题等.
要点诠释:
列方程解应用题就是先把实际问题抽象为数学问题(列方程),然后由数学问题的解决而获得对实际问题的解决.
【典型例题】
类型一、一元二次方程的有关概念
1.已知(m-1)x|m|+1+3x-2=0是关于x的一元二次方程,求m的值.
【答案与解析】
依题意得|m|+1=2,即|m|=1,
解得m=±1,
又∵m-1≠0,∴m≠1,
故m=-1.
【总结升华】依题意可知m-1≠0与|m|+1=2必须同时成立,因此求出满足上述两个条件的m的值即可.
特别是二次项系数应为非零数这一隐含条件要注意.
举一反三:
【变式】若方程是关于的一元二次方程,求m的值.
【答案】 根据题意得 解得
所以当方程是关于的一元二次方程时,.
类型二、一元二次方程的解法
2.解下列一元二次方程.
(1); (2); (3).
【答案与解析】
(1)原方程可化为:,
即(2x-6)2-(5x-10)2=0,
∴ (2x-6+5x-10)(2x-6-5x+10)=0,
即(7x-16)(-3x+4)=0,
∴ 7x-16=0或-3x+4=0,∴ ,.
(2),
,
∴ (x-3)[5(x-3)-(x+3)]=0,
即(x-3)(4x-18)=0,∴ x-3=0或4x-18=0,
∴ ,.
(3),
∴ .即,
∴ .
【总结升华】 (1)方程左边可变形为,因此可用平方差公式分解因式;
(2)中方程右边分解后为(x-3)(x+3),与左边中的(x-3)2有公共的因式,
可移项后提取公因式(x-3)后解题;
(3)的左边具有完全平方公式的特点,可用公式变为(2x+1+2)2=0再求解.
举一反三:【变式】解方程: (1)3x+15=-2x2-10x; (2)x2-3x=(2-x)(x-3).
【答案】
(1)移项,得3x+15+(2x2+10x)=0,∴ 3(x+5)+2x(x+5)=0,
即(x+5)(3+2x)=0,∴ x+5=0或3+2x=0,
∴ ,.
(2)原方程可化为x(x-3)=(2-x)(x-3),移项,x(x-3)-(2-x)(x-3)=0,
∴ (x-3)(2x-2)=0,∴ x-3=0或2x-2=0,
∴ ,.
类型三、一元二次方程根的判别式的应用
3.关于x的方程有实数根.则a满足( )
A.a≥1 B.a>1且a≠5 C.a≥1且a≠5 D.a≠5
【答案】A;
【解析】①当,即时,有,,有实数根;
②当时,由△≥0得,解得且.
综上所述,使关于x的方程有实数根的a的取值范围是.
答案:A
【总结升华】注意“关于x的方程”与“关于x的一元二次方程”的区别,前者既可以是一元一次方程,也可以是一元二次方程,所以必须分类讨论,而后者隐含着二次项系数不能为0.
4. 为何值时,关于x的二次方程
(1)满足 时,方程有两个不等的实数根;
(2)满足 时,方程有两个相等的实数根;
(3)满足 时,方程无实数根.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】求判别式,注意二次项系数的取值范围.
【总结升华】根据判别式及k≠0求解.
类型四、一元二次方程的根与系数的关系
5.(2016•凉山州)已知x1、x2是一元二次方程3x2=6﹣2x的两根,则x1﹣x1x2+x2的值是( )
A.B.C.D.
【思路点拨】由x1、x2是一元二次方程3x2=6﹣2x的两根,结合根与系数的关系可得出x1+x2=﹣,x1•x2=﹣2,将其代入x1﹣x1x2+x2中即可算出结果.
【答案】D.
【解析】
解:∵x1、x2是一元二次方程3x2=6﹣2x的两根,
∴x1+x2=﹣=﹣,x1•x2==﹣2,
∴x1﹣x1x2+x2=﹣﹣(﹣2)=.
故选D.
【总结升华】本题考查了根与系数的关系,解题的关键是得出x1+x2=﹣,x1•x2=﹣2.本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,根据根与系数的关系得出两根之和与两根之积是关键.
举一反三:
【变式】已知关于x的方程有两个不相等的实数根、.
(1)求k的取值范围;
(2)是否存在实数k,使方程的两实数根互为相反数?如果存在,求出k的值;如果不存在,
请说明理由.
【答案】(1)根据题意,得△=(2k-3)2-4(k-1)(k+1)=,
所以.由k-1≠0,得k≠1.
当且k≠1时,方程有两个不相等的实数根;
(2) 不存在.如果方程的两个实数根互为相反数,则
,解得.
当时,判别式△=-5<0,方程没有实数根.
所以不存在实数k,使方程的两个实数根互为相反数.
类型五、一元二次方程的应用
6.(2015•青岛模拟)随着青奥会的临近,青奥特许商品销售逐渐火爆.甲、乙两家青奥商品专卖店一月份销售额分别为10万元和15万元,三月份销售额甲店比乙店多10万元.已知甲店二、三月份销售额的月平均增长率是乙店二、三月份月平均增长率的2倍,求甲店、乙店这两个月的月平均增长率各是多少?
【答案与解析】
解:设乙店销售额月平均增长率为x,由题意得:
10(1+2x)2﹣15(1+x)2=10,
解得 x1=60%,x2=﹣1(舍去).
2x=120%.
答:甲、乙两店这两个月的月平均增长率分别是120%、60%.
【总结升华】此题考查了一元二次方程的应用,为运用方程解决实际问题的应用题型.
举一反三:
【变式】某工程队在我市实施棚户区改造过程中承包了一项拆迁工程。原计划每天拆迁1250m2,因为准备工作不足,第一天少拆迁了20%。从第二天开始,该工程队加快了拆迁速度,第三天拆迁了1440m2.
求:(1)该工程队第一天拆迁的面积;
(2)若该工程队第二天、第三天每天的拆迁面积比前一天增加的百分数相同,求这个百分数.
【答案】(1)1000m2;(2)20%.
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