第二章 等式与不等式
《2.1.2 一元二次方程的解集及其根与系数的关系》
第2课时
教学目标
1.掌握一元二次方程根与系数的关系.
2.灵活运用根与系数的关系解决一元二次方程问题.
教学重难点
教学重点:用根与系数的关系解题.
教学难点:灵活运用根与系数的关系解决问题.
课前准备
PPT课件.
教学过程
一、整体概述
问题1:阅读课本第49~50页,回答下列问题:
(1)本节将要研究哪类问题?
(2)本节研究的起点是什么?目标是什么?
师生活动:学生带着问题阅读课本,并在本节课中回答相应问题.
预设的答案:(1)本节将要研究一元二次方程的根与系数的关系.(2)起点是一元二次方程的解法及求根公式,目标是会求解一元二次方程的两根和与两根积,并灵活运用根与系数的关系解决问题.提升数学运算素养.
设计意图:通过阅读读本,让学生明晰本阶段的学习目标,初步搭建学习内容的框架.
二、探索新知
1.情境与问题
学完一元二次方程的解集后,我就听到了咱班的小奕和小涵的一段悄悄话,内容如下:
小奕:小涵,我发现了一个秘密!
小涵:什么秘密?
小奕:你知道咱们尊敬的刘老师的年龄吗?
小涵:不知道哎!
小奕:呵呵,这绝对是个秘密,我不能直接告诉你,我这么说吧:她的年龄是一元二次方程x2-13x+36=0的两根的积,回去你把两根求出来就知道了.
小涵:咳,这你可难不住我,我不用求根就已经知道答案了,而且我还告诉你,刘老师的年龄是方程x2-36x-40=0的两根的和呢.
小奕:哈哈,你太有才了.对了,咱们应该也让同学们猜一猜,不解方程,能不能求出刘老师的年龄.
设计意图:创设一个情境,激发学生学习数学的兴趣.
2. 探究新知
知识点1 一元二次方程根与系数的关系
问题:一元二次方程若有实数根,它的根是两个吗?这两根的和与积有什么特殊性吗?
师生活动:与学生一起回顾:前面我们已经知道,一元二次方程的解集情形:
(1)当时,方程的解集为;
(2)当时,方程的解集为;
(3)当时,方程的解集为.
当时,方程有两个实数根(当Δ=0时,x1=x2,按照初中的习惯,我们仍称方程有两个相等的实数根),计算可得:这两个实数根的和与积分别为、.
(1)用语言叙述为:一元二次方程的解集不空时,两根之和为一次项系数与二次项系数之比的相反数;两根之积为常数项与二次项系数之比.
(2)的两根是,用式子表示为:,
这个结论通常称为一元二次方程根与系数的关系.
【数学文化】法国数学家弗朗索瓦·韦达在著作《论方程的识别与订正》中建立了方程根与系数的关系,提出了这条定理. 由于韦达最早发现代数方程的根与系数之间有这种关系,人们把这个关系称为韦达定理.
设计意图:在已有公式法解一元二次方程的知识的基础上,可以最快速度说出的值,进而计算和,得出根与系数关系的结论.同时让学生体会数学知识的一些结论是在计算的过程中产生的,数学中的一些结论并不是高不可攀的.
三、初步应用
例1 已知一元二次方程2x2+3x-4=0的两根为x1与x2,求下列各式的值:
(1)x12+x22; (2)|x1-x2|.
问题:是否要求出x1和x2,并由此给出上述(1)和(2)的答案?
师生活动:学生思考后回答:可以先求出x1和x2,并计算(1)和(2)中代数式的值,也可利用根与系数的关系求解,教师写出规范解答:
由一元二次方程根与系数的关系,得,.
(1)由上有.
(2)因为.
所以.
设计意图:加深对一元二次方程根与系数关系的理解,培养学生的应用意识和能力,渗透整体代入思想.
例2 已知关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根x1,x2.若,试求m的值.
师生活动:与学生一起分析,教师书写规范解题过程.
预设的答案:解:由题知.
解得m>-1且m≠0.
因为,.
所以,解得m=2或m=-1.
又因为m>-1,所以m=2.
设计意图:加深对一元二次方程根与系数关系的理解,培养学生的应用意识和能力,渗透整体代入思想.
例3已知方程x2+tx+1=0,根据下列条件,分别求出t的取值范围.
(1)两个根都大于0;
(2)两个根都小于0;
师生活动:与学生一起分析,教师书写规范解题过程.
预设的答案:解:设方程x2+tx+1=0的两个根为x1,x2.
(1)由题意得 ,解得t≤-2.所以t的取值范围为(-∞,-2].
(2) ,解得t≥2.
所以t的取值范围为[2,+∞).
【想一想】是否存在t,使方程x2+tx+1=0一个根大于0,另一个根小于0.
师生活动:由前面知道:若有解,两根积为1是正数,所以不可能两根异号的,即不存在实数t使得方程的一个根大于0,另一个根小于0.
设计意图:利用一元二次方程根与系数的关系,讨论方程两根符号问题,或由两根符号求参数值或参数的范围.培养学生的应用意识和能力,渗透整体代入思想.
练习:1.已知x1,x2是一元二次方程的两个实数根,求的值.
2.已知关于x的方程x2+(2k-1)x+k2-1=0有两个实数根x1,x2.
(1)求实数k的取值范围;
(2)若x1,x2满足=16+x1x2,求实数k的值.
师生活动:学生独立完成,教师巡视学生的解题过程.
预设的答案:1.根据一元二次方程根与系数的关系可知.
所以.
2. (1)关于x的方程x2+(2k-1)x+k2-1=0有两个实数根x1,x2,Δ=(2k-1)2-4(k2-1)=-4k+5≥0.
解得,实数k的取值范围为.
(2)关于x的方程x2+(2k-1)x+k2-1=0有两个实数根x1,x2,x1+x2=1-2k,x1x2=k2-1.
∵=(x1+x2)2-2x1x2=16+x1x2.
∴(1-2k)2-2(k2-1)=16+(k2-1),即k2-4k-12=0.
解得k=-2或k=6(不符合题意,舍去).
所以实数k的值为-2.
设计意图:加深对一元二次方程根与系数关系的理解,培养学生的分析问题和解决问题的能力.
四、归纳小结,布置作业
1.板书设计:
2.1.2一元二次方程根与系数的关系
1.一元二次方程根与系数的关系
例1
例2
例3
2.总结概括:
回顾本节课,你有什么收获?
(1)一元二次方程根与系数的关系是什么?
(2)一元二次方程根与系数的关系使用条件是什么?
师生活动:学生总结,老师适当补充.
作业:教科书P51练习B 2、3