1. 我们已经学习了哪些解一元二次方程的方法? 举例说明每种解法所对应的方程的特点.
答案:1. 直接开平方法:适用于形如$x^2 = a(a \geq 0)$或$(x + m)^2 = n(n \geq 0)$的方程。例:$x^2 = 4$,解得$x = \pm 2$。
2. 配方法:适用于所有一元二次方程,尤其二次项系数为1且一次项系数为偶数时较简便。例:$x^2 + 4x - 5 = 0$,配方得$(x + 2)^2 = 9$,解得$x_1 = 1$,$x_2 = -5$。
3. 公式法:适用于所有一元二次方程,求根公式为$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}(b^2 - 4ac \geq 0)$。例:$2x^2 - 3x - 1 = 0$,$a = 2$,$b = -3$,$c = -1$,解得$x = \frac{3 \pm \sqrt{17}}{4}$。
4. 因式分解法:适用于方程一边为0,另一边能分解成两个一次因式乘积的形式。例:$x^2 - 3x = 0$,分解为$x(x - 3) = 0$,解得$x_1 = 0$,$x_2 = 3$。
2. 配方法:适用于所有一元二次方程,尤其二次项系数为1且一次项系数为偶数时较简便。例:$x^2 + 4x - 5 = 0$,配方得$(x + 2)^2 = 9$,解得$x_1 = 1$,$x_2 = -5$。
3. 公式法:适用于所有一元二次方程,求根公式为$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}(b^2 - 4ac \geq 0)$。例:$2x^2 - 3x - 1 = 0$,$a = 2$,$b = -3$,$c = -1$,解得$x = \frac{3 \pm \sqrt{17}}{4}$。
4. 因式分解法:适用于方程一边为0,另一边能分解成两个一次因式乘积的形式。例:$x^2 - 3x = 0$,分解为$x(x - 3) = 0$,解得$x_1 = 0$,$x_2 = 3$。
2. (1) 解下列方程:
① $(x + 2)^2 = 1$; ② $x^2 = x$; ③ $(x - 2)(x + 1) = 0$.
(2) 你能用几种方法解上面的 3 个方程? 为什么可以这么解? 说一说.
① $(x + 2)^2 = 1$; ② $x^2 = x$; ③ $(x - 2)(x + 1) = 0$.
(2) 你能用几种方法解上面的 3 个方程? 为什么可以这么解? 说一说.
答案:(1)
①
根据平方根的定义,若$a^2 = b$,则$a=\pm\sqrt{b}$。
对于方程$(x + 2)^2 = 1$,则$x + 2=\pm1$。
当$x + 2 = 1$时,$x = 1 - 2=-1$;
当$x + 2 = -1$时,$x = -1 - 2=-3$。
所以方程的解为$x_1 = -1$,$x_2 = -3$。
②
移项可得$x^2 - x = 0$,提取公因式$x$得$x(x - 1)=0$。
则$x = 0$或$x - 1 = 0$,解得$x_1 = 0$,$x_2 = 1$。
③
根据“若$ab = 0$,则$a = 0$或$b = 0$”,对于方程$(x - 2)(x + 1)=0$,有$x - 2 = 0$或$x + 1 = 0$。
当$x - 2 = 0$时,$x = 2$;当$x + 1 = 0$时,$x = -1$。
所以方程的解为$x_1 = 2$,$x_2 = -1$。
(2)
①
方法一:直接开平方法。如(1)①中所示,根据平方根的定义求解。因为方程$(x + 2)^2 = 1$符合$a^2 = b$($b\geq0$)的形式,所以可以用直接开平方法。
②
方法一:因式分解法。如(1)②中所示,先将方程移项化为$x^2 - x = 0$,再提取公因式$x$化为$x(x - 1)=0$的形式,然后根据“若$ab = 0$,则$a = 0$或$b = 0$”求解。
方法二:公式法。对于一元二次方程$ax^2+bx+c = 0(a\neq0)$,其求根公式为$x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$。
将方程$x^2 = x$化为一般形式为$x^2 - x = 0$,其中$a = 1$,$b = -1$,$c = 0$,$b^2 - 4ac=(-1)^2-4×1×0 = 1$,则$x=\frac{1\pm\sqrt{1}}{2}$,即$x_1 = 0$,$x_2 = 1$。
③
方法一:因式分解法。如(1)③中所示,根据“若$ab = 0$,则$a = 0$或$b = 0$”求解,因为方程$(x - 2)(x + 1)=0$已经是两个因式相乘等于$0$的形式。
方法二:公式法。将方程$(x - 2)(x + 1)=0$化为一般形式$x^2 - x - 2 = 0$,其中$a = 1$,$b = -1$,$c = -2$,$b^2 - 4ac=(-1)^2-4×1×(-2)=9$,则$x=\frac{1\pm\sqrt{9}}{2}=\frac{1\pm3}{2}$,解得$x_1 = 2$,$x_2 = -1$。
综上,答案见上述详细过程。
①
根据平方根的定义,若$a^2 = b$,则$a=\pm\sqrt{b}$。
对于方程$(x + 2)^2 = 1$,则$x + 2=\pm1$。
当$x + 2 = 1$时,$x = 1 - 2=-1$;
当$x + 2 = -1$时,$x = -1 - 2=-3$。
所以方程的解为$x_1 = -1$,$x_2 = -3$。
②
移项可得$x^2 - x = 0$,提取公因式$x$得$x(x - 1)=0$。
则$x = 0$或$x - 1 = 0$,解得$x_1 = 0$,$x_2 = 1$。
③
根据“若$ab = 0$,则$a = 0$或$b = 0$”,对于方程$(x - 2)(x + 1)=0$,有$x - 2 = 0$或$x + 1 = 0$。
当$x - 2 = 0$时,$x = 2$;当$x + 1 = 0$时,$x = -1$。
所以方程的解为$x_1 = 2$,$x_2 = -1$。
(2)
①
方法一:直接开平方法。如(1)①中所示,根据平方根的定义求解。因为方程$(x + 2)^2 = 1$符合$a^2 = b$($b\geq0$)的形式,所以可以用直接开平方法。
②
方法一:因式分解法。如(1)②中所示,先将方程移项化为$x^2 - x = 0$,再提取公因式$x$化为$x(x - 1)=0$的形式,然后根据“若$ab = 0$,则$a = 0$或$b = 0$”求解。
方法二:公式法。对于一元二次方程$ax^2+bx+c = 0(a\neq0)$,其求根公式为$x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$。
将方程$x^2 = x$化为一般形式为$x^2 - x = 0$,其中$a = 1$,$b = -1$,$c = 0$,$b^2 - 4ac=(-1)^2-4×1×0 = 1$,则$x=\frac{1\pm\sqrt{1}}{2}$,即$x_1 = 0$,$x_2 = 1$。
③
方法一:因式分解法。如(1)③中所示,根据“若$ab = 0$,则$a = 0$或$b = 0$”求解,因为方程$(x - 2)(x + 1)=0$已经是两个因式相乘等于$0$的形式。
方法二:公式法。将方程$(x - 2)(x + 1)=0$化为一般形式$x^2 - x - 2 = 0$,其中$a = 1$,$b = -1$,$c = -2$,$b^2 - 4ac=(-1)^2-4×1×(-2)=9$,则$x=\frac{1\pm\sqrt{9}}{2}=\frac{1\pm3}{2}$,解得$x_1 = 2$,$x_2 = -1$。
综上,答案见上述详细过程。
3. 怎样用因式分解法求解一元二次方程?
答案:用因式分解法求解一元二次方程的步骤如下:
1. 将方程化为一般形式 $ax^{2} + bx + c = 0$;
2. 通过因式分解,将方程左边分解成两个一次因式的乘积 $(x - x_1)(x - x_2) = 0$ 的形式;
3. 根据零因子定理,若两数之积为0,则至少有一个数为0,得到 $x - x_1 = 0$ 或 $x - x_2 = 0$;
4. 求解得到方程的两个根 $x_1,x_2$。
例如,对于方程 $x^{2} - 5x + 6 = 0$:
因式分解为 $(x - 2)(x - 3) = 0$;
解得 $x_1 = 2$,$x_2 = 3$。
1. 将方程化为一般形式 $ax^{2} + bx + c = 0$;
2. 通过因式分解,将方程左边分解成两个一次因式的乘积 $(x - x_1)(x - x_2) = 0$ 的形式;
3. 根据零因子定理,若两数之积为0,则至少有一个数为0,得到 $x - x_1 = 0$ 或 $x - x_2 = 0$;
4. 求解得到方程的两个根 $x_1,x_2$。
例如,对于方程 $x^{2} - 5x + 6 = 0$:
因式分解为 $(x - 2)(x - 3) = 0$;
解得 $x_1 = 2$,$x_2 = 3$。
用因式分解法解下列方程:
(1) $(3x - 1)^2 - 4x^2 = 0$; (2) $3x^2 = 2x$.
(1) $(3x - 1)^2 - 4x^2 = 0$; (2) $3x^2 = 2x$.
答案:(1)
解:
利用平方差公式$a^2 - b^2 = (a + b)(a - b)$,对$(3x - 1)^2 - 4x^2 = 0$进行因式分解,
这里$a = 3x - 1$,$b = 2x$,则有:
$(3x - 1 + 2x)(3x - 1 - 2x)=0$
$(5x - 1)(x - 1)=0$
则$5x - 1 = 0$或$x - 1 = 0$,
当$5x - 1 = 0$时,$x_1=\frac{1}{5}$;
当$x - 1 = 0$时,$x_2 = 1$。
(2)
解:
移项可得$3x^2 - 2x = 0$,
提取公因式$x$,得到$x(3x - 2)=0$,
则$x = 0$或$3x - 2 = 0$,
当$x = 0$时,$x_1 = 0$;
当$3x - 2 = 0$时,$x_2=\frac{2}{3}$。
综上,(1)中方程的解为$x_1=\frac{1}{5}$,$x_2 = 1$;(2)中方程的解为$x_1 = 0$,$x_2=\frac{2}{3}$。
解:
利用平方差公式$a^2 - b^2 = (a + b)(a - b)$,对$(3x - 1)^2 - 4x^2 = 0$进行因式分解,
这里$a = 3x - 1$,$b = 2x$,则有:
$(3x - 1 + 2x)(3x - 1 - 2x)=0$
$(5x - 1)(x - 1)=0$
则$5x - 1 = 0$或$x - 1 = 0$,
当$5x - 1 = 0$时,$x_1=\frac{1}{5}$;
当$x - 1 = 0$时,$x_2 = 1$。
(2)
解:
移项可得$3x^2 - 2x = 0$,
提取公因式$x$,得到$x(3x - 2)=0$,
则$x = 0$或$3x - 2 = 0$,
当$x = 0$时,$x_1 = 0$;
当$3x - 2 = 0$时,$x_2=\frac{2}{3}$。
综上,(1)中方程的解为$x_1=\frac{1}{5}$,$x_2 = 1$;(2)中方程的解为$x_1 = 0$,$x_2=\frac{2}{3}$。
1. 一元二次方程 $x^2 = x$ 的根是 (
A.0 或 1
B.0
C.1
D.$\pm 1$
A
)A.0 或 1
B.0
C.1
D.$\pm 1$
答案:A
解析:
移项得$x^2 - x = 0$,因式分解得$x(x - 1) = 0$,则$x = 0$或$x - 1 = 0$,解得$x_1 = 0$,$x_2 = 1$。