第八章 一元二次方程
1 一元二次方程
知识点一 一元二次方程的定义
定义
知识拓展
知识点一 一元二次方程的定义
定义
只含有一个未知数x的整式方程,并且都可以化成ax2+bx+c=0(a,b,c为常数,a≠0)的形式,这样的方程叫做一元二次方程
知识拓展
(1)构成一元二次方程的三个条件:①是整式方程;②只含有一个未知数;③未知数的最高次数是2.不满足其中任何一个条件的方程都不是一元二次方程.(2)这里所说的整式是关于未知数的整式,在有些含有字母系数的方程中,尽管分母中含有字母,但只要分母中不含未知数,这样的方程仍是整式方程
例1 下列方程中,是一元二次方程的是___________.(填入序号即可)
① -y=0;②2x2-x-3=0;③ =3;④x2=2+3x;⑤x3-x+4=0;⑥t2=2;⑦x2+3x=0;⑧ =2;⑨x2=0;⑩x2-2x-5=x2.
例1 下列方程中,是一元二次方程的是___________.(填入序号即可)
① -y=0;②2x2-x-3=0;③ =3;④x2=2+3x;⑤x3-x+4=0;⑥t2=2;⑦x2+3x=0;⑧ =2;⑨x2=0;⑩x2-2x-5=x2.
解析 ③⑧中的方程不是整式方程;⑤中未知数的最高次数是3,不是2;⑩整理后二次项系数为0,故③⑤⑧⑩不是一元二次方程.
例1 下列方程中,是一元二次方程的是___________.(填入序号即可)
① -y=0;②2x2-x-3=0;③ =3;④x2=2+3x;⑤x3-x+4=0;⑥t2=2;⑦x2+3x=0;⑧ =2;⑨x2=0;⑩x2-2x-5=x2.
解析 ③⑧中的方程不是整式方程;⑤中未知数的最高次数是3,不是2;⑩整理后二次项系数为0,故③⑤⑧⑩不是一元二次方程.
答案 ①②④⑥⑦⑨
知识点二 一元二次方程的一般形式
一般形式
项及项
的系数
注意
知识点二 一元二次方程的一般形式
一般形式
ax2+bx+c=0(a,b,c是常数,a≠0)
项及项
的系数
二次项:ax2,二次项系数:a
一次项:bx,一次项系数:b
常数项:c
注意
确定一元二次方程的各项系数时,应先把方程化为一元二次方程的一般形式,确定各项系数时要注意符号的问题
例2 一元二次方程-3x2=-8x+9中的二次项系数为________,常数项为_______,一次项系数为_______.
例2 一元二次方程-3x2=-8x+9中的二次项系数为________,常数项为_______,一次项系数为_______.
解析 可把方程变形为3x2-8x+9=0,此时方程的二次项系数为3,一次项系数为-8,常数项为9.
例2 一元二次方程-3x2=-8x+9中的二次项系数为________,常数项为_______,一次项系数为_______.
解析 可把方程变形为3x2-8x+9=0,此时方程的二次项系数为3,一次项系数为-8,常数项为9.
答案 3;9;-8
例2 一元二次方程-3x2=-8x+9中的二次项系数为________,常数项为_______,一次项系数为_______.
解析 可把方程变形为3x2-8x+9=0,此时方程的二次项系数为3,一次项系数为-8,常数项为9.
答案 3;9;-8
点拨 确定一元二次方程的各项系数及常数项时,必须将方程化为一般形式若二次项系数为负数,一般将二次项系数化为正数,再确定各项系数及常数项.
知识点三 根据问题情境,列出一元二次方程
1.正确理解题目的含义
2.找出其中的数量关系和等量关系
3.列出一元二次方程
例3 某校要组织一次乒乓球邀请赛,每支球队都需要与其他的球队比赛,且每两队之间只有1场比赛,赛程计划安排两天,每天安排5场比赛,设比赛组织者应邀请x支球队参赛,则x满足的方程为_________________________.
例3 某校要组织一次乒乓球邀请赛,每支球队都需要与其他的球队比赛,且每两队之间只有1场比赛,赛程计划安排两天,每天安排5场比赛,设比赛组织者应邀请x支球队参赛,则x满足的方程为_________________________.
解析 每支球队都需要与其他的(x-1)支球队比赛,则每支球队比赛(x-1)场,且每两队之间只有1场比赛,故共需比赛 x(x-1)场,所以可列方程为
x(x-1)=5×2
例3 某校要组织一次乒乓球邀请赛,每支球队都需要与其他的球队比赛,且每两队之间只有1场比赛,赛程计划安排两天,每天安排5场比赛,设比赛组织者应邀请x支球队参赛,则x满足的方程为_________________________.
解析 每支球队都需要与其他的(x-1)支球队比赛,则每支球队比赛(x-1)场,且每两队之间只有1场比赛,故共需比赛 x(x-1)场,所以可列方程为
x(x-1)=5×2
答案 x(x-1)=5×2
例3 某校要组织一次乒乓球邀请赛,每支球队都需要与其他的球队比赛,且每两队之间只有1场比赛,赛程计划安排两天,每天安排5场比赛,设比赛组织者应邀请x支球队参赛,则x满足的方程为_________________________.
解析 每支球队都需要与其他的(x-1)支球队比赛,则每支球队比赛(x-1)场,且每两队之间只有1场比赛,故共需比赛 x(x-1)场,所以可列方程为
x(x-1)=5×2
答案 x(x-1)=5×2
点拨 此类问题的几何模型:直线上有n个点,一共能确定 条线段.与之相关的问题:有n个人握手,每两人之间都要握一次手,总共的握手次数为 .
知识点四 一元二次方程解的估算
一元二次方程解的估算依据的是代数式的代值计算,当x的取值使得代数式ax2+bx+c(a≠0)的值无限接近于0时,x的值即为一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)一个根的近似值对于实际问题中一元二次方程的根的估算,应先确定实际问题中一元二次方程的根的大致取值范围,再通过具体代值计算进行两边“夹逼”,逐步求得其根的近似值,简称“夹逼法”
知识点四 一元二次方程解的估算
一元二次方程解的估算依据的是代数式的代值计算,当x的取值使得代数式ax2+bx+c(a≠0)的值无限接近于0时,x的值即为一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)一个根的近似值对于实际问题中一元二次方程的根的估算,应先确定实际问题中一元二次方程的根的大致取值范围,再通过具体代值计算进行两边“夹逼”,逐步求得其根的近似值,简称“夹逼法”
注意(1)估算一元二次方程的解,可先估算“解”的取值范围,比如在哪两个数之间.
(2)当相邻的两个数,一个使ax2+bx+c<0,一个使ax2+bx+c>0,则一元二次方程ax2+bx+c=0的解就介于这两个数之间.认真观察代数式ax2+bx+c的特点和取值走向,就能很快地找到这样相邻的两个数.
例4 写出一个一元二次方程,使其二次项系数为1,一次项系数为-2,常数项为-4,并求出方程的近似解(精确到个位).
分析 根据已知条件和一元二次方程的定义可写出一元二次方程,方程近似解的求法可通过列表,使代数式的值等于0或接近0.
解析 这个一元二次方程是x2-2x-4=0.列表计算:
所以-2<x<-1或3<x<4.
x
-2
-1
0
1
2
3
4
x2-2x-4
4
-1
-4
-5
-4
-1
4
进一步列表计算:
所以x≈-1或x=3.
温馨提示 求方程的近似解首先确定解的大致范围,再令x的取值逐渐使ax2+bx+c的值接近0,从而可求其解或近似解.
x
-1.1
-1.2
-1.3
-1.4
3.1
3.2
3.3
3.4
x2-2x-4
-0.59
-0.16
0.29
0.76
-0.59
-0.16
.29
0.76
经典例题
题型一 应用一元二次方程的定义求值
例1 关于x的方程(m-1)x|m|+1+3x-2=0是一元二次方程,则m的值为__________.
题型一 应用一元二次方程的定义求值
例1 关于x的方程(m-1)x|m|+1+3x-2=0是一元二次方程,则m的值为__________.
解析 ∵关于x的方程(m-1)x|m|+1+3x-2=0是一元二次方程,∴|m+1|=2,且m-1≠0,解得m=-1,故答案为-1.
题型一 应用一元二次方程的定义求值
例1 关于x的方程(m-1)x|m|+1+3x-2=0是一元二次方程,则m的值为__________.
解析 ∵关于x的方程(m-1)x|m|+1+3x-2=0是一元二次方程,∴|m+1|=2,且m-1≠0,解得m=-1,故答案为-1.
答案 -1
题型一 应用一元二次方程的定义求值
例1 关于x的方程(m-1)x|m|+1+3x-2=0是一元二次方程,则m的值为__________.
解析 ∵关于x的方程(m-1)x|m|+1+3x-2=0是一元二次方程,∴|m+1|=2,且m-1≠0,解得m=-1,故答案为-1.
答案 -1
方法归纳 应用一元二次方程的定义求未知字母的值时,应根据未知数的最高次数是2列出方程,解这个方程即可求出未知字母的值,但解答时要注意二次项系数是否含有未知字母,若含有未知字母,则要注意二次项系数不为0这一隐含条件.
题型二 应用一元二次方程解的定义求值
例2 若m是方程x2-x-1=0的一个根,则m2-m+2020的值为( )
A.2019 B.2020 C.2021 D.2022
题型二 应用一元二次方程解的定义求值
例2 若m是方程x2-x-1=0的一个根,则m2-m+2020的值为( )
A.2019 B.2020 C.2021 D.2022
解析 ∵m是方程x2-x-1=0的一个根,∴m2-m-1=0
∴m2-m=1,∴m2-m+2020=1+2020=2021. 故选C.
题型二 应用一元二次方程解的定义求值
例2 若m是方程x2-x-1=0的一个根,则m2-m+2020的值为( )
A.2019 B.2020 C.2021 D.2022
解析 ∵m是方程x2-x-1=0的一个根,∴m2-m-1=0
∴m2-m=1,∴m2-m+2020=1+2020=2021. 故选C.
答案 C
题型二 应用一元二次方程解的定义求值
例2 若m是方程x2-x-1=0的一个根,则m2-m+2020的值为( )
A.2019 B.2020 C.2021 D.2022
解析 ∵m是方程x2-x-1=0的一个根,∴m2-m-1=0
∴m2-m=1,∴m2-m+2020=1+2020=2021. 故选C.
答案 C
温馨提示 整体代入法是代数式求值的常用方法之一,在求值过程中,有时不需要将具体未知数的值代入,而是直接将某一个整体代入所求式,即可得解.
易错易混
易错点一 未整理成一般形式就确定各项及其系导致错误
例1 一元二次方程4x2+x=1的二次项系数,一次项系数,常数项分别是( )
A.4,0,1 B.4,1,1 C.4,1,-1 D.4,1,0
易错点一 未整理成一般形式就确定各项及其系导致错误
例1 一元二次方程4x2+x=1的二次项系数,一次项系数,常数项分别是( )
A.4,0,1 B.4,1,1 C.4,1,-1 D.4,1,0
解析 方程化成一般形式为4x2+x-1=0,则二次项系数为4,一次项系数为1,常数项为-1,故选C
易错点一 未整理成一般形式就确定各项及其系导致错误
例1 一元二次方程4x2+x=1的二次项系数,一次项系数,常数项分别是( )
A.4,0,1 B.4,1,1 C.4,1,-1 D.4,1,0
解析 方程化成一般形式为4x2+x-1=0,则二次项系数为4,一次项系数为1,常数项为-1,故选C
答案 C
易错点一 未整理成一般形式就确定各项及其系导致错误
例1 一元二次方程4x2+x=1的二次项系数,一次项系数,常数项分别是( )
A.4,0,1 B.4,1,1 C.4,1,-1 D.4,1,0
解析 方程化成一般形式为4x2+x-1=0,则二次项系数为4,一次项系数为1,常数项为-1,故选C
答案 C
易错警示 所给方程不是一般形式,若直接确定各项系数,则易出错.
易错点二 理解概念不透彻,忽视二次项系数不为0这个条件
例2 已知方程(m+1)x|m|+1+2x-3=0是关于x的一元二次方程,则m的值是( )
A.-1 B.1 C.±1 D无法确定
易错点二 理解概念不透彻,忽视二次项系数不为0这个条件
例2 已知方程(m+1)x|m|+1+2x-3=0是关于x的一元二次方程,则m的值是( )
A.-1 B.1 C.±1 D无法确定
解析 由题意得 解得m=1.
易错点二 理解概念不透彻,忽视二次项系数不为0这个条件
例2 已知方程(m+1)x|m|+1+2x-3=0是关于x的一元二次方程,则m的值是( )
A.-1 B.1 C.±1 D无法确定
解析 由题意得 解得m=1.
答案 B
易错点二 理解概念不透彻,忽视二次项系数不为0这个条件
例2 已知方程(m+1)x|m|+1+2x-3=0是关于x的一元二次方程,则m的值是( )
A.-1 B.1 C.±1 D无法确定
解析 由题意得 解得m=1.
答案 B
易错警示 本题容易由|m|+1=2求得m=±1,从而错选C选项,原因是忽略了m+1≠0,即m≠-1这个前提事实上当m+1=0时,原方程为2x-3=0,它不是一元二次方程.