第二十一章
一元二次方程
21.2
解一元二次方程
21.2.1
配方法(第2课时)
一、教学目标
1.探索利用配方法解一元二次方程的一般步骤.
2.能够利用配方法解一元二次方程.
二、教学重点及难点
重点:用配方法解一元二次方程.
难点:正确理解把形式的代数式配成完全平方式.
三、教学用具
多媒体课件。
四、相关资源
《复习配方法解二次项系数为1的一元二次方程》动画,《解方程x2+6x+4=0的过程》动画。
五、教学过程
【温故知新,提出问题】
1.用配方法解方程.
解:移项,得.
配方,得,即.
由此可得.
∴.
用配方法解一元二次方程的一般步骤?
此图片是动画缩略图,此处插入交互动画《【数学探究】配方法》,可以逐步展现配方法的步骤。
设计意图:通过回顾解二次项系数为1的一元二次方程的配方法,使学生掌握解决这类问题的通用方法,为下面解二次项系数不为1的一元二次方程做铺垫.
【合作探究,形成知识】
问题
解方程.
师生活动:独立分析问题,在必要的时候进行讨论.
解方程x2+6x+4=0的过程可以用下面的框图表示:
在学生讨论方程x2+6x+4=0的解法时,注意引导学生根据降次的思想,利用配方的方法解决问题,进而体会用配方法解一元二次方程的一般步骤:
①把方程化为一般形式;
②把方程的常数项通过移项移到方程的右边;
③方程两边同时除以二次项系数a;
④方程两边同时加上一次项系数一半的平方;
⑤此时方程的左边是一个完全平方式,然后利用平方根的定义把一元二次方程化为两个一元一次方程来解;
⑥定解.
归纳总结:通过配成完全平方式的形式解一元二次方程的方法,叫做配方法;配方的目的是为了降次,把一元二次方程转化为两个一元一次方程.
设计意图:通过对x2+6x+4=0的讲解,使学生明确对二次项系数是1的一元二次方程,配方时要注意在方程两边都加上一次项系数一半的平方,同时规范配方法解方程时的一般步骤.
【例题分析,综合应用】
例
解下列方程:
(1);(2).
解:(1)移项,得2x2-3x=-1.
系数化为1,得.
配方,得,即.
由此可得.
∴.
教师引导:二次项系数不是1,此时可以首先把方程的两边同时除以二次项系数2,然后再进行配方,即,方程两边都加上,方程可以化为.
(2)移项,得3x2-6x=-4.
系数化为1,得.
配方,得,即.
∵实数的平方不会是负数,
∴原方程无实数根.
教师引导:按照(2)的方式进行处理,但配方后右边的数为负数时,根据非负数的性质判断原方程无实数解.
归纳总结:一般地,如果一个一元二次方程通过配方转化成(Ⅱ)的形式,那么就有:
(1)当p>0时,方程(Ⅱ)有两个不相等的实数根;
(2)当p=0时,方程(Ⅱ)有两个相等的实数根;
(3)当p<0时,因为对任意实数x,都有,所以方程(Ⅱ)无实数根.
设计意图:通过例题的讲解,让学生掌握用配方法解一元二次方程.
【练习巩固,能力提高】
1.如果mx2+2(3-2m)x+3m-2=0(m≠0)的左边是一个关于x的完全平方式,则m等于(
).
A.1
B.-1
C.1或9
D.-1或9
2.用配方法解下列方程:
(1);
(2).
参考答案:
1.C
2.解:(1)移项,得4x2-6x=3.
系数化为1,得.
配方,得,即.
由此可得.
∴.
(2)移项,得3x2+6x=4.
系数化为1,得.
配方,得,即.
由此可得.
∴.
设计意图:复习巩固,使学生熟练地掌握解一元二次方程的方法——配方法.
六、课堂小结
1.配方法的定义
通过配成完全平方式的形式解一元二次方程的方法,叫做配方法;配方的目的是为了降次,把一元二次方程转化为两个一元一次方程.
2.用配方法解一元二次方程的一般步骤
(1)把方程化为一般形式;
(2)把方程的常数项通过移项移到方程的右边;
(3)方程两边同时除以二次项系数a;
(4)方程两边同时加上一次项系数一半的平方;
(5)此时方程的左边是一个完全平方式,然后利用平方根的定义把一元二次方程化为两个一元一次方程来解;
(6)定解.
设计意图:梳理本节课的主要知识点,让学生清楚重点、难点.
七、板书设计
21.2
配方法解一元二次方程
1.配方法的定义
2.用配方法解一元二次方程的一般步骤第二十一章
一元二次方程
21.2解一元二次方程
21.2.1
配方法(第1课时)
一、教学目标
1.探索利用配方法解二次项系数为1的一元二次方程的一般步骤.
2.能够利用配方法解一元二次方程.
二、教学重点及难点
重点:用配方法解一元二次方程.
难点:正确理解把形式的代数式配成完全平方式.
三、教学用具
多媒体课件。
四、相关资源
《油漆刷盒子》动画,《解方程x2+6x+4=0的过程》动画。
五、教学过程
【创设情景,提出问题】
问题1
一桶油漆可刷的面积为1
500
dm2,李林用这桶油漆恰好刷完10个同样的正方体形状的盒子的全部外表面,你能算出盒子的棱长吗?
师生活动:学生独立分析题意,发现若设其中一个盒子的棱长为x
dm,则这个盒子的表面积为6x2
dm2,根据一桶油漆可刷的面积,列出方程.教师引导学生找出等量关系.
设计意图:创设了一个实际问题的情境,将学生放置在实际问题的背景下,既让学生感受到生活中处处有数学,又有利于激发学生的主动性和求知欲.
【合作探究,形成知识】
问题2
你会解上面的一元二次方程吗?是用什么方法?
师生活动:在学生列出方程后,让学生讨论方程的解法,由于所列出的方程形式比较简单,可以运用平方根的定义(即开平方法)来求出方程的解.让学生感受开平方可以解一些简单的一元二次方程.
.
整理,得.
根据平方根的意义,得,即.
归纳总结:一般地,对于方程,
(Ⅰ)
(1)当p>0时,根据平方根的意义,方程(Ⅰ)有两个不相等的实数根;
(2)当p=0时,方程(Ⅰ)有两个相等的实数根;
(3)当p<0时,因为对任意实数x,都有,所以方程(Ⅰ)无实数根.
设计意图:用问题唤起学生的回忆,明确我们现在会解的方程的特点是:等号左边是一个完全平方式,右边是一个非负常数,即,运用直接开平方法可以解.这是后面配方转化的目标,也是对比研究的基础.
问题3
对照上述解方程的过程,你能解下列方程吗?
;
师生活动:独立分析问题,在必要的时候进行讨论.经过分析发现(1)和问题1中的方程形式类似,可以利用平方根的定义直接得到,于是得到.
鼓励学生独立解决问题,在解决问题的过程中体会解简单的一元二次方程的“降次”思想——把二次降为一次,进而解一元一次方程即可.
归纳总结:在解一元二次方程时通常通过“降次”把它转化为两个一元一次方程.即,如果方程能化成或的形式,那么可得或.
设计意图:通过这一过程,学生发现能用直接开平方法求解的方程都可以转化成一般形式,一般形式的方程也能逆向转化为可以直接开平方的形式,所以总结出解一元二次方程的基本思路是将的形式转化为的形式,而怎样转化就成为探索的方向,如何进行合理的转化则是下一步探究活动的核心.
【例题分析,综合应用】
例
解方程
x2-8x+1=0.
解:移项,得x2-8x=
-1.
配方,得,即(x-4)2=15.
由此可得.
∴.
教师引导:学生首先独立思考,自主探索,然后交流配方时的规律.经过分析(1)中移项后可以化为,为了使方程的左边变为完全平方式,可以在方程两边同时加上42,得到,即(x-4)2=15.
归纳总结:一般地,如果一个一元二次方程通过配方转化成(Ⅱ)的形式,那么就有:
(1)当p>0时,方程(Ⅱ)有两个不相等的实数根;
(2)当p=0时,方程(Ⅱ)有两个相等的实数根;
(3)当p<0时,因为对任意实数x,都有,所以方程(Ⅱ)无实数根.
设计意图:通过例题的讲解,让学生掌握用配方法解一元二次方程.
【练习巩固,能力提高】
1.将二次三项式x2-4x+1配方后得(
).
A.(x-2)2+3
B.(x-2)2-3
C.(x+2)2+3
D.(x+2)2-3
2.方程x2+4x-5=0的解是________.
3.已知(x+y)(x+y+2)-8=0,求x+y的值.若设x+y=z,则原方程可变为__________,所以求出z的值即为x+y的值,所以x+y的值为__________.
4.填空:
(1);
(2);
(3);
(4).
5.用配方法解下列方程:
(1);
(2).
参考答案:
1.B
2.x1=1,x2=
-5
3.z2+2z-8=0,2或-4
4.解:(1);5;(2);6;(3);;(4);.
5.解:(1)移项,得x2+10x=
-9.
配方,得x2+10x+52=-9+52,即(x+5)2=16.
由此可得x+5=±4.
∴x1=-9,x2=-1.
(2)整理,得x2+2x=
-2.
配方,得x2+2x+12=-2+12,即(x+1)2=-1.
∵实数的平方不会是负数,
∴原方程无实数根.
设计意图:复习巩固,使学生熟练地掌握解一元二次方程的方法——配方法.
六、课堂小结
1.配方法的定义
通过配成完全平方式的形式解一元二次方程的方法,叫做配方法;配方的目的是为了降次,把一元二次方程转化为两个一元一次方程.
2.用配方法解一元二次方程的一般步骤
一般地,如果一个一元二次方程通过配方转化成(Ⅱ)的形式,那么就有:
(1)当p>0时,方程(Ⅱ)有两个不相等的实数根;
(2)当p=0时,方程(Ⅱ)有两个相等的实数根;
(3)当p<0时,因为对任意实数x,都有,所以方程(Ⅱ)无实数根.
设计意图:梳理本节课的主要知识点,让学生清楚重点、难点.
七、板书设计
21.2
配方法解一元二次方程
1.配方法的定义
2.用配方法解一元二次方程的一般步骤