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25.2.2 公式法(导学案)
(1)理解一元二次方程求根公式的推导过程,熟记求根公式及根的判别式公式.掌握根的判别式与一元二
次方程实数根的三种对应关系,能准确判断方程根的情况.熟练运用公式法规范解一元二次方程,掌握解
题标准步骤,规避常见运算错误.
(2)经历“配方法解一般式方程→推导求根公式→归纳解题步骤→应用解题”的完整过程,体会从特殊
到一般、转化与化归的数学思想.通过分类讨论判别式的取值情况,培养分类探究、归纳总结的学习能力,
提升代数推理和运算能力.
(3)在公式推导的探究过程中,感受数学公式的严谨性、简洁性,体会数学的逻辑美感.养成规范解题、
细致运算、严谨思考的良好学习习惯,增强学习数学的自信心.
重点:一元二次方程求根公式的理解与记忆;根的判别式的应用,公式法解一元二次方程的规范步骤.
难点:一般形式
的求根公式推导过程(字母配方、分母不为0、根式有意义的条件分
析);准确判断系数a、b、c 的正负,规避代入公式、计算判别式时的符号错误.
第一环节 自主学习
温故知新:
师生互动:用配方法解方程
.
两名学生板演,其余学生独立完成.
提出问题:配方法解题步骤繁琐,对于任意一个一元二次方程
,能否推导一个通用公
式,直接代入求解?
【学法指导】
新知自研:自研课本第9-12 页的内容
【学法指导】自研课本P9-12 页内容
(一)自主探究,推导公式
活动1:对一元二次方程一般式
进行配方推导.
学生讨论:
1. 移项:
.
2.二次项系数化为1:
.
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3. 配方:两边加一次项系数一半的平方
.
4. 整理完全平方式
5. 分析取值条件:因为a≠0,所以等式右边的符号由
决定
当
时,
,方程有两个不相等的实数根
,
;
当
时,
,方程有两个相等的实数根
;
当
时,等式右边为负,无实数根.
师生归纳求根公式:当
时,求根公式:
.
利用求根公式解一元二次方程的方法叫做公式法.
(二)归纳公式法解题步骤
活动2:归纳公式法解方程五步步骤:
一化:将方程化为
的一般形式;
二定:准确确定a、b、c 的数值(包含正负符号);
三求:计算判别式
的值;
四判:根据
的正负判断方程根的情况;
五解:
时代入求根公式计算根,
直接写无实数根.
及时巩固:用公式法解方程
.
解:a=1,b=-3,c=2.
,方程有两个不等实数根
∴
(三)根的判别式
活动3:不解一元二次方程判断方程的根
在一元二次方程
中,把
叫做一元二次方程的根的判别式.
当
时,
,方程有两个不相等的实数根;当
时,
,方程有两个
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相等的实数根;当
时,方程无实数根.
及时练习:(2025•安徽)下列方程中,有两个不相等的实数根的是( )
A.x2+1=0
B.x2﹣2x+1=0
C.x2+x+1=0
D.x2+x﹣1=0
【分析】分别计算四个方程的根的判别式,然后根据根的判别式的意义判断根的情况.
【解答】解:A、由根的判别式可知:Δ=02﹣4×1×0=0,
∴方程有两个相等的实数根,不符合题意;
B、由根的判别式可知:Δ=(﹣2)2﹣4×1×1=0,
∴方程有两个相等的实数根,不符合题意;
C、由根的判别式可知:Δ=12﹣4×1×1<0,
∴方程有无实数根,不符合题意;
D、由根的判别式可知:Δ=12﹣4×1×(﹣1)=5>0,
∴方程有两个不相等的实数根,符合题意;
故选:D.
【自研自探】
自研课本P9-12 页内容
典型例题
例1.解方程:
;
【分析】利用公式法即可求解.熟练掌握公式法及因式分解法解一元二次方程是解题的关键.
【详解】解:
,
,
,
,
,
解得:
,
.
例2.(2025•遂宁)已知关于x 的一元二次方程x2﹣3x+m+1=0 有实数根,则实数m 的取值范围是( )
A.m<5
4
B.m≥5
4
C.m>5
4
D.m≤5
4
【分析】根据方程的系数,结合根的判别式Δ=b2﹣4ac≥0,可得出5﹣4m≥0,解之即可得出实数m 的取
值范围.
【解答】解:∵关于x 的一元二次方程x2﹣3x+m+1=0 有实数根,
∴Δ=(﹣3)2﹣4×1×(m+1)=5﹣4m≥0,
解得:m≤5
4
,
∴实数m 的取值范围是m≤5
4
.
故选:D.
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例3.已知关于
的一元二次方程
.
(1)当这个方程二次项系数和常数项的符号不同时,证明:该方程一定有两个不相等的实数根;
(2)若这个方程有两个不相等的实数根,那么该方程二次项系数和常数项的符号是否一定不同?若是,请
证明;若不是,请举出一个反例.
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,一元二次方程
的根与
有
如下关系:①
,方程有两个不相等的实数根,②
,方程有两个相等的实数根,③
,方程没
有实数根.
(1)由二次项系数和常数项的符号不同,可得
,再由
即可得出结论;
(2)由一元二次方程
的根的判别式
,举出一个反例即可得到答案.
【详解】(1)证明:
二次项系数和常数项的符号不同,
,
,
,
该方程一定有两个不相等的实数根;
(2)解:不是,反例
(答案不唯一),
理由如下:
方程有两个不相等的实数根,
,满足
即可,
反例:
,
,
即
,这个方程有两个不相等的实数根,该方程二次项系数和常数项的符号相同.
第二环节 合作探究
1.讨论怎样推导一元二次方程求根公式
2.讨论公式法解题步骤
3.讨论根的判别式及其应用
拓展提升: 1.定义:如果一元二次方程
满足
.那么我们称这个方程为
“凤凰”方程.
(1)已知
是“凤凰”方程.且有两个相等的实数根.试求a 与c 的关系;
(2)已知关于x 的方程
是“凤凰”方程,且两个实数根都是整数.求整数m 的值.
【详解】(1)解:∵
有两个相等的实数根,
∴
,
∵
是“凤凰”方程.
∴
,
∴
,
∴
,
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即
,
∴
,
∴
,
即
;
(2)解:方程整理得:
,
∵此方程是“凤凰”方程,
∴
,
∴
,
∵
,
∴
,
∴
,
,
∵两个实数根都是整数,
∴
或
,
∴
或
或
或
,
∴整数m 的值为0 或2 或4 或6.
课本课堂练习(P12)1、2、3、4、5、6.
1.(2025•北京)若关于x 的一元二次方程ax2+2x+1=0 有两个相等的实数根,则实数a 的值为( )
A.﹣4
B.﹣1
C.1
D.4
【解答】解:∵关于x 的一元二次方程ax2+2x+1=0 有两个相等的实数根,
∴Δ=0 且a≠0.
∴22﹣4a=0 且a≠0.
∴a=1.
故选:C.
2.(2025•内江)若关于x 的一元二次方程(a﹣1)x2+2x+1=0 有实数根,则实数a 的取值范围是
( )
A.a≤2
B.a<2
C.a≤2 且a≠1
D.a<2 且a≠1
【解答】解:∵关于x 的一元二次方程(a﹣1)x2+2x+1=0 有实数根,
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∴{
a−1≠0
Δ=2
2−4×(a−1)×1≥0)
,
解得:a≤2 且a≠1,
∴实数a 的取值范围是a≤2 且a≠1.
故选:C.
3.(2025•扬州)关于一元二次方程x2﹣3x+1=0 的根的情况,下列结论正确的是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.没有实数根
D.无法判断根的情况
【解答】解:∵Δ=(﹣3)2﹣4×1×1=5>0,
∴方程x2﹣3x+1=0 有两个不相等的实数根.
故选:A.
4.(2025•广东)不解方程,判断一元二次方程2x2+x﹣1=0 的根的情况是
.
【解答】解:一元二次方程2x2+x﹣1=0,
∴Δ=12﹣4×2×(﹣1)=9>0.
∴该方程有两个不相等的实数根.
故答案为:方程有两个不相等的实数根.
5.(2025•山东)若关于x 的一元二次方程x2+4x﹣m=0 有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是
.
【解答】解:∵关于x 的一元二次方程x2+4x﹣m=0 有两个不相等的实数根,
∴Δ>0,即Δ=42+4m>0,
解得m>﹣4.
故答案为:m>﹣4.
6.(2025·漯河校考)解下列方程:
.
【详解】解:
,
,
,
,
,
,
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,
.
1. 知识与技能:(1)两个核心公式:根的判别式
、求根公式当
时,方程有两个不
相等的实数根
,
;(2)判别式三种结论:
两不等实根,
两相等实根,
无实数根.(3)公式法解题五步核心步骤:化一般式→定系
数→求判别式→判根的情况 →代入求解 .
2. 思想方法:(1)特殊到一般:从数字系数方程配方,推广到字母系数一般方程,推导通用公式;
(2)分类讨论思想:根据判别式的不同取值,分类讨论方程根的三种情况;(3)转化思想:将繁琐的配
方法转化为程序化的公式法,简化运算过程.
3. 易错提醒:(1)确定a、b、c 时,必须带符号,切勿遗漏负号;(2)必须先判断
的取值
<0 时无需代入公式,直接判定无实数根;(3)牢记前提条件:一元二次方程
a ≠
0 ,含参数题型需优先验
证;(4)计算判别式和公式代入时,注意平方、正负运算,避免基础计算失误;(5)最终结果需化为最
简根式、最简分数,不可保留复杂分式.