第二十一章 一元二次方程
21.1 一元二次方程
※教学目标※
【知识与技能】
1.掌握一元二次方程的一般形式以及三种特殊形式,能将一个一元二次方程化为一般形式.
2.理解二次根式的根的概念,会判断一个数是否是一个一元二次方程的根.
【过程与方法】
1.通过根据实际问题列方程,向学生渗透知识来源于生活.
2.通过观察,思考,交流,获得一元二次方程的概念及其一般形式和其他三种特殊形式.
3.经历观察,归纳一元二次方程的概念,一元二次方程的根的概念.
【情感态度】
通过生活学习数学,并用数学解决生活中的问题来激发学生的学习热情.
【教学重点】
一元二次方程的概念,一般形式和一元二次方程的根的概念.
【教学难点】
通过提出问题,建立一元二次方程的数学模型,再由一元一次方程的概念迁移到一元二次方程的概念.
※教学过程※
一、情境导入
(课件展示问题)雷锋纪念馆前的雷锋雕像高为2m,设计者当初设计它的上部(腰以上)与下部(腰以下)的高度比,等于下部与全部(全身)的高度比,即下部高度的平方等于上部与全部的积,如果设此雕像的下部高为x m,则其上部高为(2-x)m,由此可得到的等量关系如何?它是关于x的方程吗?如果是,你能看出它和我们以往学过的方程有什么不同吗?
2、探索新知
由上述问题,我们可以得到,即.显然这个方程只含有一个未知数,且x的最高次数为2,这类方程在现实生活中有广泛的应用.
探究问题1 如图,有一块矩形铁皮,长100cm,宽50cm,在它的四角各切去一个同样的正方形,然后将四角突出部分折起,就能制作一个无盖方盒.如果要制作的无盖方盒的底面积为3600cm2,那么铁皮各角应切去多大的正方形?
教师设置如下问题学生讨论:
如果设四角折起的正方形的边长为x cm,则制成的无盖方盒的底面长为多少?宽为多少?由底面积为3600m2可得到的方程又是怎样的?
讨论结果:设切去的正方形的边长为x cm,则盒底的长为(100-2x)cm,
宽为(50-2x)cm.根据方盒的底面积为3600m2,得(100-2x)(50-2x)=3600.整理,得.化简得.由次方程可以得出所切正方形的具体尺寸.
探究问题2 要组织一次排球邀请赛,参赛的每两个队之间都要比赛一场.根据场地和时间条件,赛程计划安排7天,每天安排4场比赛,比赛组织者应邀请多少个队参赛?
教师提出以下问题,引导学生思考方程的建模过程:
(1)这次比赛共安排多少场?
(2)若设应邀请x个队参赛,则每个队与其他几个队各赛一场?这样共应有多少场比赛?
(3)由此可列出的方程是什么?化简后的方程是什么?
讨论结果:全部比赛的场数为.设应邀请x个队参赛,每个队要与其他(x-1)个队各赛一场,因为甲队对乙队的比赛和乙队对甲队的比赛是同一场比赛,所以全部比赛共场.列方程.整理,得.化简,得,即.
观察思考,口答下面的问题:
(1)上面的方程整理后含有几个未知数?
(2)按照整式中的多项式的规定,它们最高次数是几次?
(3)有等号吗?或与以前多项式一样只有式子?
老师点评:(1)都只含一个未知数x;(2)它们的最高次数都是2次的;(3)都有等号,是方程.
归纳总结
像这样,等号两边都是整式,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的方程,叫做一元二次方程.
一般地,任何一个关于x的一元二次方程,经过整理,都能化成如下形式.这种形式叫做一元二次方程的一般形式.其中是二次项,a是二次项系数;bx是一次项,b是一次项系数;c是常数项.
想一想
二次项系数a为什么不能为0?在指出二次项系数、一次项系数和常数项时,a、b、c一定是正数吗?
探究问题3 探究问题2中可以看出,由于参赛球队的支数x只能是正整数,由此可列下表:
x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ......
x2-x-56
由上表可得,当x=8时,,所以x=8是方程的解,一元二次方程的解也叫做一元二次方程的根.
学生思考
方程有一个根为x=8,它还有其他的根吗?
当x=-7时,,故x=-7也是方程的一个根.
归纳总结
使方程左右两边相等的未知数的值就是这个一元二次方程的根.一个一元二次方程如果有实数根,则必然有两个实数根,通常记为,.
3、掌握新知
例1 求证:关于x的方程,不论m取何值,该方程都是一元二次方程.
分析:要证明不论m取何值,该方程都是一元二次方程,只要证明即可.
证明:
∵,
∴,即.
∴不论m取何值,该方程都是一元二次方程.
例2 将方程化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数和常数项.
分析:一元二次方程的一般形式是.因此,方程必须运用整式运算进行整理,包括去括号、移项等.
解:去括号,得.
移项,合并同类项,得一元二次方程的一般形式.
其中二次项系数为3,一次项系数为-8,常数项为-10.
4、巩固练习
1.在下列方程中,一元二次方程的个数是( )
①,②,③,④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.已知方程的一个根是,则m的值为________. HYPERLINK "http://www.1230.org/"
3.关于x的方程是一元二次方程,则a的取值范围是_________.
4.根据下列问题,列出关于x的方程,并将其化成一元二次方程的一般形式,指出其二次项系数、一次项系数和常数项.
(1)4个完全相同的正方形的面积之和是25,求正方形的边长x;
(2)一个长方形的长比宽多2,面积是100,求长方形的长x.
答案:1.A 2.-13 3.a≠1 4.(1),其中二次项系数为4,一次项系数为0,常数项为-25;(2),其中二次项系数为1,一次项系数为12,常数项为-100.
五、归纳小结
1.本节课要掌握:(1)一元二次方程的概念;(2)一元二次方程的一般形式和二次项、二次项系数,一次项、一次项系数,常数项的概念及其它们的运用.
2.通过这节课的学习,你还有那些收获?
※布置作业※
从教材习题21.1中选取.
※教学反思※
1.注重知识的前后练习,在温故而知新的过程中孕育新知,按照由特殊到一般的规律,降低学生理解的难度.
2.教师创设情境,给出实例,学生积极主动探索,教师引导与启发、点拨与设疑相结合,师生互动,体现教师的组织者、引导者与合作者的地位.
3.增设例题难度,让学生产生困惑,避免今后犯类似错误,增加课堂练习,巩固知识.
4.对于一元二次方程的根的概念形成过程,要让学生大胆猜测,经过思考、讨论、分析的过程,让学生在交流中体会成功.
x