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一元二次方程的解法(三)--公式法,因式分解法
—知识讲解(基础)
责编:康红梅
【学习目标】
1. 理解一元二次方程求根公式的推导过程,了解公式法的概念,能熟练应用公式法解一元二次方程;
2. 正确理解因式分解法的实质,熟练运用因式分解法解一元二次方程;
3. 通过求根公式的推导,培养学生数学推理的严密性及严谨性,渗透分类的思想.
【要点梳理】
要点一、公式法解一元二次方程
1.一元二次方程的求根公式
一元二次方程
,当
时,
.
2.一元二次方程根的判别式
一元二次方程根的判别式:
.
①当
时,原方程有两个不等的实数根
;
②当
时,原方程有两个相等的实数根
;
③当
时,原方程没有实数根.
3.用公式法解一元二次方程的步骤
用公式法解关于x 的一元二次方程
的步骤:
①把一元二次方程化为一般形式;
②确定a、b、c 的值(要注意符号);
③求出
的值;
④若
,则利用公式
求出原方程的解;
若
,则原方程无实根.
要点诠释:
(1)虽然所有的一元二次方程都可以用公式法来求解,但它往往并非最简单的,一定要注意方法的选
择.
(2)一元二次方程
2
0 (
0)
ax
bx
c
a
,用配方法将其变形为:
2
2
2
4
(
)
2
4
b
b
ac
x
a
a
.
①当
2
4
0
b
ac
时,右端是正数.因此,方程有两个不相等的实根:
2
1,2
4
2
b
b
ac
x
a
.
② 当
2
4
0
b
ac
时,右端是零.因此,方程有两个相等的实根:
1,2
2
b
x
a
.
③ 当
2
4
0
b
ac
时,右端是负数.因此,方程没有实根.
要点二、因式分解法解一元二次方程
1.用因式分解法解一元二次方程的步骤
(1)将方程右边化为0;
(2)将方程左边分解为两个一次式的积;
(3)令这两个一次式分别为0,得到两个一元一次方程;
(4)解这两个一元一次方程,它们的解就是原方程的解.
2.常用的因式分解法
提取公因式法,公式法(平方差公式、完全平方公式),十字相乘法等.
要点诠释:
(1)能用分解因式法来解一元二次方程的结构特点:方程的一边是0,另一边可以分解成两个一次
因式的积;
(2)用分解因式法解一元二次方程的理论依据:两个因式的积为0,那么这两个因式中至少有一个等
于0;
(3)用分解因式法解一元二次方程的注意点:①必须将方程的右边化为0;②方程两边不能同时除以
含有未知数的代数式.
【典型例题】
类型一、公式法解一元二次方程
1.用公式法解下列方程.
(1) x2+3x+1=0; (2)
2
2
4
1
x
x
; (3) 2x2+3x-1=0.
【答案与解析】
(1) a=1,b=3,c=1
∴x=
=
.
∴x1=
,x2=
.
(2)原方程化为一般形式,得
2
2
4
1
0
x
x
.
∵
2
a
,
4
b ,
1
c
,
∴
2
2
4
( 4)
4 2 1
8
0
b
ac
.
∴
4
2 2
2
1
2 2
2
x
,即
1
2
1
2
x
,
2
2
1
2
x
.
(3) ∵a=2,b=3,c=﹣1
∴b2﹣4ac=17>0
∴x=
∴x1=
,x2=
.
【总结升华】用公式法解一元二次方程的关键是对a、b、c 的确定.用这种方法解一元二次方程的步骤是:
(1)把方程化为一元二次方程的一般形式;(2)确定a,b,c 的值并计算
2
4
b
ac
的值;(3)若
2
4
b
ac
是非
负数,用公式法求解.
举一反三:
【变式】用公式法解方程:(2014•武汉模拟)x2
3x
2=0
﹣
﹣
.
【答案】解:∵a=1,b=
3
﹣,c=
2
﹣;
b
∴2
4ac=
﹣
(﹣3)2
4×1×
﹣
(﹣2)=9+8=17;
x=
∴
=
,
x
∴1=
,x2=
.
2.用公式法解下列方程:
(1) (2014•武汉模拟)2x2+x=2; (2) (2014 秋•开县期末)3x2
6x
2=0
﹣
﹣
;
(3)(2015•黄陂区校级模拟)x2
3x
7=0
﹣
﹣
.
【思路点拨】针对具体的试题具体分析,不是一般式的先化成一般式,再写出a,b,c 的值,代入求值即可.
【答案与解析】
解:(1) 2x
∵
2+x
2=0
﹣
,
a=2
∴
,b=1,c=
2
﹣,
x=
∴
=
=
,
x
∴1=
,x2=
.
(2) a=3
∵
,b=
6
﹣,c=
2
﹣,
b
∴2
4ac=36+24=60
﹣
>0,
x=
∴
,
x
∴1=
,x2=
(3)∵a=1,b=
3
﹣,b=
7
﹣.
∴b2
4ac
﹣
=9+28=37.
x=
=
,
解得 x1=
,x2=
.
【总结升华】首先把每个方程化成一般形式,确定出a、b、c 的值,在
2
4
0
b
ac
的前提下,代入求根公式
可求出方程的根.
举一反三:
【变式】用公式法解下列方程:
2
2
2
1
x
x
;
【答案】解:移项,得
2
2
2
1
0
x
x
.
∵
2
a
,
2
b
,
1
c ,
2
2
4
2
4 2 ( 1)
12
0
b
ac
,
∴
2
12
1
3
2 2
2
x
,
∴
1
1
3
2
x
,
2
1
3
2
x
.
类型二、因式分解法解一元二次方程
3.(2016•沈阳)一元二次方程x2
4x=12
﹣
的根是( )
A.x1=2,x2=
6
﹣
B.x1=
2
﹣,x2=6 C.x1=
2
﹣,x2=
6
﹣D.x1=2,x2=6
【思路点拨】方程整理后,利用因式分解法求出解即可.
【答案】B
【解析】
解:方程整理得:x2
4x
12=0
﹣
﹣
,
分解因式得:(x+2)(x
6
﹣)=0,
解得:x1=
2
﹣,x2=6,故选B
【总结升华】此题考查了解一元二次方程﹣因式分解法,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
4.解下列一元二次方程:
(1)(2x+1)2+4(2x+1)+4=0; (2)(3
1)(
1)
(4
1)(
1)
x
x
x
x
.
【答案与解析】
(1)(2x+1)2+4(2x+1)+4=0,
(2x+1+2)2=0.
即
2
(2
3)
0
x
,
∴
1
2
3
2
x
x
.
(2) 移项,得(3x-1)(x-1)-(4x+1)(x-1)=0,
即(x-1)(x+2)=0,
所以
1
1
x
,
2
2
x .
【总结升华】解一元二次方程时,一定要先从整体上分析,选择适当的解法.如 (1)可以用完全平方公式.
用含未知数的整式去除方程两边时,很可能导致方程丢根,(2)容易丢掉x=1 这个根.
举一反三:
【变式】(1)(x+8)2-5(x+8)+6=0 (2)3 (2
1)
4
2
x
x
x
【答案】(1)(x+8-2)(x+8-3)=0
(x+6)(x+5)=0
X1=-6,x2=-5.
(2)3x(2x+1)-2(2x+1)=0
(2x+1)(3x-2)=0
1
2
1
2
,
2
3
x
x
.
5.探究下表中的奥秘,并完成填空:
一元二次方程 两个根
二次三项式因式分解
x2﹣2x+1=0
x1=1,x2=1
x2﹣2x+1=(x﹣1)(x﹣1)
x2﹣3x+2=0
x1=1,x2=2
x2﹣3x+2=(x﹣1)(x﹣2)
3x2+x﹣2=0
x1= ,x2=﹣1
3x2+x﹣2=3(x﹣)(x+1)
2x2+5x+2=0
x1=﹣,x2=﹣2 2x2+5x+2=2(x+ )(x+2)
4x2+13x+3=0 x1= ,x2=
4x2+13x+3=4(x+ )(x+ )
将你发现的结论一般化,并写出来.
【思路点拨】利用因式分解法,分别求出表中方程的解,总结规律,得出结论.
【答案与解析】填空:﹣,﹣3;4x2+13x+3=4(x+ )(x+3).
发现的一般结论为:若一元二次方程ax2+bx+c=0 的两个根为x1、x2,则
ax2+bx+c=a(x﹣x1)(x﹣x2).
【总结升华】考查学生综合分析能力,要根据求解的过程,得出一般的结论,解一元二次方程——因式分解
法.