卜文靜
一元二次方程是在同學(xué)們掌握一元一次方程以及一次方程組相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上展開的,它是對(duì)方程知識(shí)的延續(xù)和深化,在初中數(shù)學(xué)中有著重要的地位. 深刻理解本章的概念是學(xué)好一元二次方程的前提.
一、 一元二次方程的概念
方程中只含有一個(gè)未知數(shù)(元)且未知數(shù)的最高次數(shù)是二次的整式方程叫做一元二次方程. 一元二次方程的一般形式是:ax2+bx+c=0(a≠0),其中ax2是二次項(xiàng),bx是一次項(xiàng),c是常數(shù)項(xiàng),a、b、c是常數(shù).
注:a≠0是一個(gè)重要條件,也可說(shuō)成是定義的一部分,否則就不能保證該方程未知數(shù)的最高次數(shù)是二次,方程就不可能是一元二次方程.
由定義可知一元二次方程必須同時(shí)滿足三個(gè)條件:
①是整式方程,即等號(hào)兩邊必須都是整式,如果方程中的未知數(shù)在分母上,那么這個(gè)方程就不是一元二次方程;②只含有一個(gè)未知數(shù)(元);③未知數(shù)的最高次數(shù)是二次.
例1 已知關(guān)于x的方程(m-3)xm2-7-x=5是一元二次方程,求m的值.
【分析】要求m的值,只需令x的最高次數(shù)等于2,且系數(shù)不等于0即可.
解:由題意得m2-7=2,
m-3≠0.解之得:m=-3.
【點(diǎn)評(píng)】該題主要考查一元二次方程的概念,必須滿足未知數(shù)的最高次數(shù)是二次且二次項(xiàng)的系數(shù)不等于0.
二、 一元二次方程的解法
1. 直接開平方法
形如(x+m)2=n(n≥0)的一元二次方程,一般采用直接開平方法求解.
例2 (2014·重慶)方程(x-1)2=4的解為______.
解:因?yàn)閤-1是4的平方根,
所以x-1=±=±2.
即 x1=3,x2=-1.
2. 因式分解法
例3 解方程:4(2x-1)2=(x+1)2.
【分析】先將方程右邊的項(xiàng)移到方程左邊變形后得到a2-b2=0的形式,然后可利用平方差公式進(jìn)行求解.
解:移項(xiàng)得,4(2x-1)2-(x+1)2=0.
變形得,[2(2x-1)+x+1][2(2x-1)-(x+1)=0.
整理得,(5x-1)(3x-3)=0.
解之得,x1=,x2=1.
3. 配方法
配方法的步驟:①把原方程化成ax2+bx+c=0(a≠0)的形式; ②化二次項(xiàng)系數(shù)為1,并把常數(shù)項(xiàng)移到方程右邊;③方程兩邊同時(shí)加上一次項(xiàng)系數(shù)一半的平方;④方程左邊寫成完全平方式,右邊化成常數(shù);⑤利用直接開平方法求解.
例4 (2014·北京)解方程:x2+4x-1=0.
解:移項(xiàng)得:x2+4x=1.
配方得:(x+2)2=5.
解之得:x1=-2+,x2=-2-.
【點(diǎn)評(píng)】本題是較簡(jiǎn)單的用配方法解方程,只需把常數(shù)項(xiàng)移到方程右邊,方程兩邊同時(shí)加上一次項(xiàng)系數(shù)一半的平方就能解決.
4. 公式法
對(duì)于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),當(dāng)b2-4ac≥0時(shí),方程的根是x=,這種求一元二次方程解的方法叫做公式法. 由x=可知方程的根由方程的系數(shù)確定,并且滿足x1+x2=-,x1·x2=.
例5 (2014·山東淄博)若關(guān)于x的一元二次方程x2+kx+4k2-3=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根分別是x1,x2且滿足x1+x2=x1·x2,則k的值為( ).
A. -1或 B. -1
C. D. 不存在
【分析】由根與系數(shù)的關(guān)系可得到一個(gè)關(guān)于k的一元二次方程,再解出k值,進(jìn)而得到答案.
解:由題意得,x1+x2=-k,x1·x2=4k2-3,所以-k=4k2-3.
解之得 k=-1或.
當(dāng)k=-1時(shí),方程為x2-x+1=0,b2-4ac=1-4×1×1=-3<0,這與方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根不符,故舍去,選C.
【點(diǎn)評(píng)】只由根與系數(shù)的關(guān)系求出的方程中參數(shù)的值,往往不一定都符合題意,要應(yīng)用根的判別式加以驗(yàn)證. 該題目是一元二次方程根與系數(shù)、根的判別式的應(yīng)用的綜合題,考查了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的靈活運(yùn)用能力.
小試身手
1. 若關(guān)于x的一元二次方程x2-2x+m=0沒(méi)有實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( ).
A. m<1 B. m>-1
C. m>1 D. m<-1
2. 用配方法解方程x2-4x+2=0,下列配方正確的是( ).
A. (x-2)2=2 B. (x+2)2=2
C. (x-2)2=-2 D. (x-2)2=6
3. 關(guān)于x的方程x2+px+q=0的兩根同為負(fù)數(shù),則( ).
A. p>0且q>0 B. p>0且q<0
C. p<0且q>0 D. p<0且q<0
4. 方程(x-1)2=4的解為______.
5. 已知x=1是一元二次方程ax2+bx-40=0的一個(gè)解,且a≠b,求的值.
(作者單位:江蘇省豐縣初級(jí)中學(xué))