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专题 21.2 配方法
1. 掌握直接开方法解一元二次方程,并能够根据直接开方法解一元二次方程的式子特
点进行相应的求值。
教学目标
2. 掌握配方法解一元二次方程,能熟练对方程进行配方变形及进行求值,也能熟练的
对配方法进行其他实际应用。
1. 重点
(1)直接开方法解一元二次方程的方法掌握及其式子特点的理解;
(2)配方法解一元二次方程的方法掌握及其配方法的一些应用;
教学重难点
2. 难点
(1)利用配方法求二次三项式的最值;
(2)利用配方法比较式子的大小关系。知识点01 直接开方法解一元二次方程
x2 =p
1. 直接开方法求 的一元二次方程:
由平方根的定义可知:
p>0 x2 =p
① 时,一元二次方程 有 个 的实数根,分别是 或 。他
们互为 。
p=0 x2 =p
②当 时,一元二次方程 有 个 的实数根,即 。
p<0 x2 =p
③当 时,一元二次方程 实数根。
(ax+b) 2 =p
2. 直接开方法解 的一元二次方程:
同样由平方根的定义可知:
p>0 (ax+b) 2 =p
①当 时,一元二次方程 有 个 的实数根。方程开方降次得到一元一
次方程
ax+b=√p
或
ax+b=−√p
。所以它的两个实数根分别是 或 。
p=0 (ax+b) 2 =p
②当 时,一元二次方程 有 个 的实数根。方程开方降次得到一元
一次方程
ax+b=0
,所以一元二次方程的两个实数根为 。
p<0
ax+b=√p
时,一元二次方程 实数根。
③当
【即学即练1】
1.解方程:
(1)25x2﹣49=0; (2)2(x+1)2﹣49=1.
【即学即练2】
2.如果关于x的方程(x﹣a)2=b有解,则b的取值范围是 .
【即学即练3】
3.若一元二次方程ax2=1(a>0)的两根分别是m+1与2m﹣4,则这两根分别是( )
A.1,4 B.1,﹣1 C.2,﹣2 D.3,0
知识点02 配方法解一元二次方程1. 配方法的定义:
2
(x+b) =p
将一元二次方程化成 的形式在利用直接开方法解一元二次方程的方法。
2. 配方法解一元二次方程的具体步骤:
①将方程化成 。
②将 系数化为 。方程的左右两边同时除以 或乘以二次项系
数的 。且将 移到等号的右边。
③方程的左右两边同时加上 。
④把方程的左边写成 ,右边是一个常数。
⑤根据直接开方法解方程。
3. 配方法求二次三项式的最值:
2
(1)利用配方法将二次三项式化成
a(x+b) +k
的形式判断二次三项式的最值为
k
。若
a>0
,则
k
为二次三项式的 ;若
a<0
,则
k
为二次三项式的 。
(2)具体步骤:
①提公因式:即提 。
②配方:在一次项后面加上 ,为了式子的值不发生变化,再减去 。
③将式子写成 的形式。注意拿到括号外的常数项一定要先乘以a再拿出来。
【即学即练1】
4.一元二次方程x2﹣4x﹣1=0配方后可化为( )
A.(x﹣2)2=5 B.(x+2)2=3 C.(x+2)2=5 D.(x﹣2)2=3
【即学即练2】
5.已知一元二次方程x2﹣4x+m=0可配成(x﹣n)2=1,则m+n的值为( )
A.﹣1 B.1 C.﹣5 D.5
【即学即练3】
6.用配方法解下列方程:
(1)x2+4x﹣3=0; (2)x2+3x﹣2=0;
2 1
(3)x2- x+ =0; (4)x2+2❑√2x﹣4=0.
3 18
【即学即练4】
7.将代数式x2﹣10x+5配方后,发现它的最小值为( )A.﹣30 B.﹣20 C.﹣5 D.0
【即学即练5】
2 7
8.已知M= a﹣1,N=a2- a(a为任意实数),则M、N的大小关系为( )
9 9
A.M<N B.M=N C.M>N D.不能确定
题型01 用直接开方法解方程
【典例1】一元二次方程x2﹣16=0的根为( )
A.x =x =2 B.x =x =4
1 2 1 2
C.x =2,x =﹣2 D.x =4,x =﹣4
1 2 1 2
【变式1】方程(x+1)2=4的解是( )
A.x =﹣3,x =3 B.x =﹣3,x =1
1 2 1 2
C.x =﹣1,x =1 D.x =1,x =3
1 2 1 2
【变式2】解方程:4(x﹣3)2﹣25=0.
【变式3】解方程:4(x+1)2﹣9(x﹣2)2=0(开平方法).
题型02 利用直接开方法的特点求值
【典例1】若方程(x﹣4)2=a有实数解,则a的取值范围是( )
A.a≤0 B.a≥0 C.a>0 D.a<0
【变式1】若方程(x+2)2=m﹣1有解,则m的取值范围是 .
b
【变式2】若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个根分别是m+1与2m﹣4,则 = .
a【变式3】已知关于x的方程a(x+m)2+b=0(a,b,m为常数,a≠0)的解是x =2,x =﹣1,那么方
1 2
程a(x+m+2)2+b=0的解为( )
A.x =2,x =﹣3 B.x =4,x =12
1 2 1 2
C.x =0,x =﹣1 D.x =0,x =﹣3
1 2 1 2
题型03 一元二次方程的配方变形
【典例1】用配方法解方程x2﹣4x+2=0,下列配方法正确的是( )
A.(x﹣2)2=6 B.(x+2)2=6 C.(x﹣2)2=2 D.(x+2)2=2
【变式1】将一元二次方程x2+6x﹣2=0配方后可化为( )
A.(x+3)2=11 B.(x﹣3)2=11 C.(x+3)2=2 D.(x﹣3)2=2
【变式2】用配方法解方程x2﹣4x﹣3=0时,原方程应变形为( )
A.(x﹣2)2=7 B.(x﹣2)2=3 C.(x+4)2=19 D.(x﹣4)2=13
题型04 根据一元二次方程的配方变形求字母
【典例1】将一元二次方程2x2﹣12x﹣1=0配方成(x+a)2=b的形式,则a,b的值为( )
A.a=3,b=10 B.a=﹣3,b=10
19 19
C.a=3,b= D.a=-3,b=
2 2
【变式1】将方程x2﹣4x+2=0化成(x﹣2)2=a的形式,则a的值为( )
A.﹣2 B.2 C.0 D.4
【变式2】关于x的一元二次方程x2﹣6x﹣m=0可通过配方法转化为(x﹣n)2=6的形式,则m的值为(
)
A.﹣9 B.9 C.﹣3 D.3
【变式3】用配方法解一元二次方程x2+2x﹣2024=0,将它转化为(x﹣m)2=n的形式,则mn的值为(
)
1
A.2025 B. C.1 D.﹣1
2025
题型05 利用配方法解一元二次方程
【典例1】用配方法解下列方程:
(1)x2+2x﹣3=0 (2)x2﹣2x﹣8=0
(3)x2﹣8x+7=0 (4)6x2﹣x﹣12=0.【变式1】用配方法下列解方程:
(1)x2+6x+8=0; (2) x2=6x+16;
(3)2x2+3=7x; (4)(2x﹣1)(x+3)=4.
题型06 利用配方法求二次三项式的最值
2
利用配方法将二次三项式化成
a(x+b) +k
的形式判断二次三项式的最值为
k
。若
a>0
,则
k
为二次三
项式的最小值;若
a<0
,则
k
为二次三项式的最大值。
【典例1】将x2+6x+4进行配方变形后,可得该多项式的最小值为 .
【变式1】在实数范围内,代数式a2﹣4a+7的值不可能为( )
A.6 B.3.6 C.3 D.2.8
【变式2】我们已经学习了利用配方法解一元二次方程,其实配方法还有其它重要应用.
例:已知x可取任何实数,试求二次三项式2x2﹣12x+14的值的范围.
解:2x2﹣12x+14=2(x2﹣6x)+14=2(x2﹣6x+32﹣32)+14
=2[(x﹣3)2﹣9]+14=2(x﹣3)2﹣18+14=2(x﹣3)2﹣4.
∵无论x取何实数,总有(x﹣3)2≥0,∴2(x﹣3)2﹣4≥﹣4.
即无论x取何实数,2x2﹣12x+14的值总是不小于﹣4的实数.
问题:已知x可取任何实数,则二次三项式﹣3x2+12x﹣11的最值情况是( )
A.有最大值﹣1 B.有最小值﹣1
C.有最大值1 D.有最小值1
【变式3】已知x=4a2+4ab+14,y=b2﹣6b﹣12a,则x+y的最小值是( )
A.14 B.5 C.9 D.不存在题型07 利用作差法及配方法比较式子的大小关系
对需要比较的两个式子进行作差,在利用配方法对作差得到的式子进行配方,最后与 0进行大小关系的比
较。若差的结果大于0,则被减数大,若差等于0,则被减数等于减数,若差小于0,则被减数小。
【典例1】设M=4a2﹣4a+3,N=3a2﹣1,其中a为实数,则M与N的大小关系是( )
A.M≥N B.M>N C.M≤N D.M=N
【变式1】若A=x2+4xy+y2﹣4,B=4x+4xy﹣6y﹣25,则A、B的大小关系为( )
A.A>B B.A<B C.A=B D.无法确定
【变式2】有两个多项式:A=2a2﹣4a+1,B=2(a2﹣2a)﹣2,当a取任意有理数时,请比较A与B的大
小( )
A.A<B B.A=B
C.A>B D.以上结果均有可能
【变式3】若M=2x2+x,N=x2﹣3x﹣2,则M与N的大小关系为( )
A.M>N B.M=N C.M<N D.无法确定
1.已知甲方程式为(x﹣4)2=9,乙方程式为(x+9)2=﹣4.关于甲、乙两方程式的解的情形,下列叙
述何者正确?( )
A.甲有两个相异的解,乙无解B.甲有两个相异的解,乙有两个相异的解
C.甲有两个相同的解,乙无解
D.甲有两个相同的解,乙有两个相异的解
2.方程(x+1)2=9的解为( )
A.x=2,x=﹣4 B.x=﹣2,x=4 C.x=4,x=2 D.x=﹣2,x=﹣4
3.利用配方法解一元二次方程 x2﹣6x+7=0时,将方程配方为(x﹣m)2=n,则 m、n的值分别为
( )
A.m=9,n=2 B.m=﹣3,n=﹣2 C.m=3,n=0 D.m=3,n=2
4.用配方法解方程x2﹣4x=2时,左右两边需同时加上的常数是( )
A.16 B.4 C.2 D.1
5.若m是方程x2+2x+1=0的根,则m的值为( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
b
6.若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两根分别是m﹣1和2m+3,则 的值为( )
a
25 25
A.16 B. C.25 D. 或25
9 9
7.若关于x的一元二次方程ax2﹣b=0有一根为2025,则关于x的一元二次方程ax2+6ax+9a=b的其中一
个根必为( )
A.2022 B.2024 C.2025 D.2028
8.一元二次方程a(x+h)2+k=0的两根分别为﹣5,1,则方程a(2x+h﹣3)2+k=0(a≠0)的两根分别
为( )
A.x =﹣6,x =﹣2 B.x =0,x =﹣1
1 2 1 2
C.x =﹣9,x =﹣1 D.x =﹣1,x =2
1 2 1 2
9.若代数式P=2a2﹣2a+3,Q=a2+1,则P和Q的大小关系是( )
A.P>Q B.P=Q C.P<Q D.无法确定
10.已知实数m,n满足m﹣n2=2,则代数式m2+2n2+4m﹣3的最小值等于( )
A.9 B.6 C.﹣8 D.﹣16
11.关于x的一元二次方程mx2+mx=3x+12中不含x的一次项,则此方程的解为 .
12.若关于x的一元二次方程x2﹣6x﹣5=0可配成(x+p)2=q,的形式,p+2q= .
x
13.若x2﹣6xy+9y2=0,则 = .
y
14.实数a,b,c满足b+c﹣1=0,a﹣bc﹣1=0.
(1)当b=2时,则a= ;
(2)实数a的取值范围是 .
15.对于结论“周长一定的长方形长和宽相等时面积最大”,小明通过右侧的图形割补用特例进行了说明:
如图,将图1中周长为8的长方形裁成长方形A(边长为2和x)和长方形B,并拼成图2.由面积相等得:x(4﹣x)=22﹣(2﹣x)2,所以,当x=2时,长方形面积取得最大值为 4.据此可得,代数式
的最大值为 .
16.解方程:
(1)2x2﹣18=0; (2)(x﹣5)2+8=0.
17.解方程:
(1)x2+2x+1=4; (2)3x2﹣6x+1=0.
18.已知a,b,c为△ABC的三条边.
(1)若a=5,b=6,△ABC的周长是小于17的奇数,求c的长.
(2)若△ABC为等腰三角形,且a,b满足a2+b2﹣4a﹣6b+13=0,求△ABC的周长.
19.下面是小华同学的数学小论文,请认真阅读,并完成下面的任务.
论文名称:平均数法解一元二次方程
在解一元二次方程时,发现有这样一种解法:
如:解方程x(x+4)=6.
解:原方程可变形,得[(x+2)﹣2][(x+2)+2]=6
(x+2)2﹣22=6(根据1)
(x+2)2=6+22
(x+2)2=10
直接开平方并整理得x =-2+❑√10,x =-2-❑√10,我们称这种解法为平均数法.
1 2
经典练习:
下面是用平均数法解方程(x+2)(x+6)=5时写的解题过程,
[(x+4)﹣@][(x+4)+@]=5
(x+4)2﹣@2=5
(x+4)2=5+@2
直接开平方并整理,得…
任务:
(1)小论文中的根据1是 .
(2)小明用平均数法解方程 (x+2)(x+6)=5时,将方程写为[(x+a)﹣b][(x+a)+b]=5的形式,
请问式子中的a= ,b= .
(3)请用平均数法解方程:(x﹣3)(x+1)=5.
20.在北师大版七年级下册第一章中,我们知道形如x2±2xy+y2的代数式叫做完全平方式,其实我们也可以
将代数式通过配方得到完全平方式,再运用完全平方式的非负性这一性质解决问题,这种解题方法叫做
配方法,配方法在代数式求值、解方程、最值问题等都有广泛的应用,如利用配方法求最值,求 a2﹣
4a+3的最小值.
解:a2﹣4a+3=a2﹣4a+22﹣22+3=(a﹣2)2﹣1.
∵不论a取何值,(a﹣2)2总是非负数,即(a﹣2)2≥0,
∴(a﹣2)2﹣1≥﹣1,即当a=2时,a2﹣4a+3有最小值﹣1.根据上述材料,解答下列问题:
(1)直接写出多项式x2﹣4x﹣3的最小值为 ;
(2)若M=2a2+3a,N=3a2+5,比较M、N的大小(写出比较过程);
(3)如图,在四边形ABCD中,AC⊥BD.若AC+BD=10,求四边形ABCD面积的最大值.