高冬
一元二次方程的重點與關鍵是其解法. 解方程時,須從“數”(系數)和“形”(外形)兩個角度進行分析,這樣才能事半功倍. 下面結合實例對一元二次方程的解法進行歸納.
一、直接開平方法
直接開平方法就是通過直接開平方來求解一元二次方程的方法.
例1 解下列方程:(1)2x2 - 8 = 0;(2)3(x - 1)2 - 6 = 0.
分析:(1)方程的一次項系數為0,通過移項、系數化為1,可以轉化為x2 = 4,直接開平方求解;(2)將x - 1看作一個整體,方程可以轉化為(x - 1)2 = 2,直接開平方求解.
解:(1)整理,得x2 = 4. 根據平方根的意義,得x1 = 2,x2 =? - 2.
(2)整理,得(x - 1)2 = 2. 根據平方根的意義,得x - 1 = ±[2].
移項,得x1 = 1 + [2],x2 = 1 - [2].
點評:一般地,當一元二次方程的一次項系數為0,即ax2 + c = 0(ac < 0)或ax2 = c(ac ≥ 0),或方程通過移項等可直接轉化為(x + n)2 = p(p ≥ 0)的形式時,用直接開平方法解方程最為簡單. 要注意,開平方時,正數的平方根有兩個,是一對相反數,不要丟解.
二、配方法
配方法就是通過“配方”,把一元二次方程轉化成(x + n)2 = p的形式求解的方法. 如果p > 0,那么方程有兩個不相等的實數根, x1 = [-n+p],x2 = [-n-p];如果p = 0,那么方程有兩個相等的實數根, x1 = x2 = -n;如果p < 0,那么方程沒有實數根.
例2 解方程4x2 - 8x - 3 = 0.
分析:方程的二次項系數為4,須將二次項的系數化為1.
解:移項,得4x2 - 8x = 3. 二次項系數化為1,得x2 - 2x = [34].
配方,得x2 - 2x + 1 = [34] + 1,則(x - 1)2 = [74].
由此可得x - 1 = ±[72],則x1 = 1 + [72],x2 = 1 - [72].
點評:配方法適用于所有的一元二次方程,其中,當二次項系數化為1后,一次項的系數是絕對值較小的偶數時,用配方法更簡單. 要注意,配方時,一般是把二次項的系數化為1后,在方程的兩邊同時加上一次項系數一半的平方.
三、公式法
公式法就是當一元二次方程ax2 + bx + c = 0滿足b2 - 4ac ≥ 0時,將各系數直接代入求根公式求解的方法.
例3 解方程x2 - x = 6.
分析:二次項系數為1,一次項系數為奇數,用公式法比較簡單.
解:方程化為x2 - x - 6 = 0. 其中a = 1,b = -1,c = -6. ∴[Δ] = b2 - 4ac = (-1)2 - 4 × 1 × (-6) = 25 > 0,方程有兩個不相等的實數根x = [--1±252×1=1±52],即x1 = 3,x2 = -2.
點評:公式法適用于所有的一元二次方程,可以省略配方過程而直接求解. 當一元二次方程的系數是無理數時,或二次項系數化為1后,一次項的系數是奇數時,一般用公式法比較簡單. 要注意,用公式法求解時,要先把一元二次方程化為一般形式,將各系數代入公式時應注意符號.
四、因式分解法
因式分解法就是將一元二次方程化為兩個一次式的乘積等于0的形式,進而求解的方法.
例4 解方程3x(2x + 1) = 2x + 1.
分析:方程兩邊都有因式2x + 1,可以用因式分解法求解.
解:方程化為3x(2x + 1) - (2x + 1) = 0. 因式分解,得(2x + 1)(3x - 1) = 0.
于是得2x + 1 = 0或3x - 1 = 0,則x1 =? - [12],x2 = [13].
點評:一般地,當常數項為0,或者一元二次方程兩邊含有相同的因式時,用因式分解法解方程更簡單. 要注意,方程兩邊不能同時除以含有未知數的因式,以避免丟根.
綜上所述,在解一元二次方程時,我們要從“數”和“形”兩個角度進行分析,在方法的選擇上遵循“從特殊到一般”的原則,即先判斷能否用直接開平方法或因式分解法;如果不能,再選擇配方法或公式法,對于從“形”上不好辨析的方程,一般可先將方程化為一般形式,再進行分析.
(作者單位:興城市第三初級中學)