初中数学华师大版九年级上册22.2 一元二次方程的解法综合与测试第4课时教案设计
展开第四课时 公式法和一元二次方程根的判别式
教学目标:
知识技能目标
1.让学生熟练应用一元二次方程求根公式解一元二次方程;
2.通过公式的引入,培养学生抽象思维能力.
过程性目标
1.让学生经历一元二次方程求根公式的推导过程,感受分类思想;
2.让学生在实践中运用公式法解一元二次方程,体会求根公式的结构特点.
情感态度目标
1. 通过一元二次方程求根公式的推导,培养学生数学推理的严密性及严谨性,渗透分类的思想;
2. 培养学生寻求简便方法的探索精神及创新意识.
重点和难点:
重点:让学生掌握一元二次方程求根公式解一元二次方程;
难点:对字母系数二次三项式进行配方.
教学过程:
一、创设情境
问题1 用配方法解方程:x2-4x+2=0.
问题2 思考如何用配方法解下列方程?
(1)4x2-12x-1=0,(2)3x2+2x-3=0.
二、探究归纳
让学生独立解决问题1,并思考:用配方法解一元二次方程的步骤怎样?关键是什么?
用配方法解一元二次方程的步骤:(1)移项,将含有未知数的项移到方程的一边,不含有未知数的项移到方程的另一边;(2)配方,方程的两边同时加上一次项系数一半的平方;(3)用直接开平方法求解.其中(2)是关键.
问题1的结果是:.
让学生仿问题1,讨论尝试求解问题2;当二次项系数不为1时,如何应用配方法?
指出 当二次项系数不为1时,只要在方程两边同除以二次项的系数,将方程转化为二次项系数为1的方程.
问题2的结果是:(1);(2).
探索
我们来讨论一般形式的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解.
用配方法来解一般形式的一元二次方程
ax2+bx+c=0(a≠0).
因为a≠0,所以可以把方程的两边都除以二次项的系数a,得
,
移项,得
,
配方,得
,
即
.
因为a≠0,所以4a2>0,当b2-4ac≥0时,得
,
即
.
所以
,
即
.
上面的式子叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式.
用求根公式解一元二次方程的方法叫做公式法.
从上面的结论可以发现:
(1)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根是由一元二次方程的系数a、b、c确定的.
(2)在解一元二次方程时,可先把方程化为一般形式,然后在b2-4ac≥0的前提下,把a、b、c的值代入(b2-4ac≥0)中,可求得方程的两个根.
思考(1)当b2-4ac=0时,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根怎样?
(2)当 b2-4ac<0时,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根怎样?
例 用公式法解下列方程,根据方程根的情况你有什么结论?
(1);
(2);
(3).
学生独立利用公式法解上述3个方程,然后观察方程的解的情况,观察解题过程,总结一元二次方程根的规律和的关系.
鼓励学生独立解方程,在解出方程后引导学生观察方程的解,经过讨论得出下列结论:
(1)当时,一元二次方程有实数根
,;
(2)当时,一元二次方程有实数根 ;
(3)当时,一元二次方程无实数根.
这里的叫做一元二次方程根的判别式,通常用符号“△”来表示,用它可以直接判断方程ax2+bx+c=0(a≠0)的实数根的情况。
当△>0时,方程有两个不相等的实数根;
当△<0时,方程有两个相等的实数根;
当△=0时,方程没有实数根。
三、实践应用
例1 解下列方程:
(1)2x2+x-6=0; (2)x2+4x=2;
(3)5x2-4x-12=0; (4)4x2+4x+10=1-8x.
解 (1)这里 a=2,b=1,c=-6.
因为b2-4ac=(1)2-4×2×(-6)=1+48=49>0,
所以 x=
即原方程的解是x1=-2,x2.
(2)将方程化为一般式,得x2+4x-2=0.
因为 b2-4ac=24,
所以 .
原方程的解是x1=-2+,x2=-2-.
(3)因为b2-4ac=256,
所以.
原方程的解是,x2=2.
(4)整理,得4x2-12x+9=0.
因为b2-4ac=0,所以,
原方程的解是.
在教师的引导下,学生回答,教师板书,提醒学生一定要先“代”后“算”.不要边代边算,易出错.并引导学生总结步骤 :(1)确定a、b、c的值;(2)算出b2-4ac的值;(3)代入求根公式求出方程的根.
对于(4)b2-4ac=0,方程有两个相等的实数解,而不是一个实数解,不能写成.
例2 运用适当方法解下列方程:
(1); (2);
(3)(2x-5)(x-3)=0; (4).
分析 (1)适宜用直接开平方法;(2)化简后,得,可选择用公式法;(3)用因式分解法简单;(4)用公式法.
解 (1)化为,
直接开平方,得,
所以原方程的解是.
(2)化为,
因为b2-4ac=12,
所以,
原方程的解是x1=,x2=.
(3)移项并因式分解,得(2x-5)(x-3)=0,
所以2x-5=0或x-3=0.
原方程的解是x1=,x2=3.
(4)因为b2-4ac=-4<0,
所以这个方程没有实数解.
例3 不解方程,判断下列方程的根的情况:
(1)x2+4x-6=0; (2)2x2+6x=-7;
(3)2x2+4x-2=0; (4)4x2+4x+5=1-8x.
解 (1)因为△=42-4×1×(-6)=40,所以方程有两个不相等的实数根。
(2)原方程变形为2x2+6x+7=0,因为△=62-4×2×7=-20,所以方程没有实数根。
(3)因为△=42-4×2×2=0,所以方程有两个相等的实数根。
(4)原方程可变形为4x2+12x+4=0,因为△=122-4×4×4=80,所以方程有两个不相等的实数根。
四、交流反思
1.一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式
(b2-4ac≥0).
利用公式法求一元二次方程的解的步骤:(1)化方程为一般式;(2)确定a、b、c的值;(3)算出b2-4ac的值;(4)代入求根公式求根.
2.通过上面的例1和例2,可以发现,在应用求根公式时,一定要先算b2-4ac的值.
3.解一元二次方程的方法有:直接开平方法、因式分解法、配方法和公式法,对于各种类型的一元二次方程,可以用不同的方法求解,在具体求解时,应当根据方程的特点,灵活运用各种方法.
五、检测反馈
1.应用求根公式解方程:
(1)x2-6x+1=0; (2)2x2-x=6;
(3)4x2-3x-1=x-2; (4)3x(x-3)=2(x-1)(x+1) .
2.运用适当的方法解下列方程:
(1) (x-1)(x+3)=15; (2) 2x2+3=6x;
(3); (4)(2x+1)2=2(2x+1).
六、布置作业
习题22.2的第4(5)\(6\(7)\(8),5,6,7,8,9题.
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