《配方法》解一元二次方程教学案例。
汉川市马口中学王克文。
教学目标。知识与技能】
使学生会用配方法解数学系数的一元二次方程。
过程与方法】
经历列方程解决实际问题的过程,体会配方法和推导过程,熟练地运用配方法解一元二次方程,渗透转化思想,掌握一些转化的技能。
情感、态度与价值观】
通过配方法的探索活动,培养学生勇于探索的良好学习习惯,感受数学的严谨性以及数学结论的确定性。
教学重点难点。
重点】用配方法解一元二次方程。
难点】配方的过程。
教学过程设计。
(一)创设情境导入新课。
导语一(1)你能解哪些一元二次方程?
2)你会解下列一元二次方程吗?你是怎么做的?
3)解方程x2+12x-15=0的困难在**?你能将方程x2+12x-15=0转化为上面方程的形式吗?
导语二 1、用配方法解一元二次方程的一般步骤是什么?
2、将下列各式配成完全平方式。
1)a2+12a+ 62 =(a+ 6 )2;
2)x2- x +=x+ )2;
3、若4x2-mx+9是一个完全平方式,那么m的值是 ±12 。
导语三为了响应国家“退耕还林”的号召,改变水土流失严重的状况,2007年某市退耕还林1600亩,计划2009年退耕还林1936亩,则这两种平均每年退耕还林的增长率是多少?
你能用所学过的一元二次方程知识解决这个问题?
设这两年的年平均增长率为x,则1600(1+x)2=1936,解得x=10%,x2=-210%(舍),即平均每年退耕还林的增长率为10%]
二)合作交流解读**。
1、配方法。
问题]要使一块矩形场地的长比宽多6m,并且面积为16m2,场地的长和宽应各是多少个?(注:这是一个比较简单的几何题,学生经过思考,不难得出答案,请一位同学回答,教师演示答案。)
即:设场地宽xm,长(x+6)m。根据矩形面积为16m2,列方程x(x+6)=16,即x2+6x-16=0 (注:
本题选择以解决问题作为本节课的开端,有益于培养学生的应用意识。)
思考)怎样解方程x2+6x-16=0?
对比这个方程与前面讨论过的方程x2+6x+9=2,可以发现方程x2+6x+9=2的左边是含有x的完全平方形式,右边是非负数,可以直接降次解方程;而方程x2+6x-16=0不具有上述形式,直接降次有困难,能设法把x2+6x-16=0化为具有上述形式的方程吗?(注:教师提出问题,学生思考、讨论发表意见,同时教师要引导学生发现问题的关键;若要解方程x2+6x-16=0,只要将其符号左边转化为一个完全平方式——配方,而配方的关键是常数项的选择,学生找出常数项,教师演示配方的过程,完成方程由不可解到可解的转化,师生完成后续步骤。
),移。项, ,
两边都加上9(即()2)使左边配成。
x2+2bx+b2的形式, ,
左边写成平方形式, ,
降次, ,解一次方程。
像上面那样,通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫做配方法,可以看出,配方是为了降次,把一个一元二次方程转化成两个一元一次方程来解。
2、用配方法解一元二次方程的一般做法。
1)移项,使方程左边为二次项、一次项,右边为常数项;
2)方程的两边都除以二次项系数,将二次项系数化为1;
3)配方,方程两边都加上一次项系数一半的平方,使方程左边为一个完全平方式,右边是一个常数的形式;
4)如果右边是非负数,两边直接开平方,解这个一元二次方程。
三)应用迁移巩固提高。
类型之一用配方法解一元二次方程。
例1】解下列方程(注:学生练习,教师巡视,适当辅导。)
1)x2-10x+24=0; (2)(2x-1)(x+3)=5; (3)3x2-6x+4=0
解:(1)移项,得x2-10x=-24
配方,得x2-10x+25=-24+25,由此可得(x-5)2=1,x-5=±1,x1=6,x2=4
2)整理,得2x2+5x-8=0。
移项,得2x2+5x=8
二次项系数化为1得x2+x=4,配方,得。
x+)2=,由此可得x+=±x1=, x2=
3)移项,得3x2-6x=-4
二次项系数化为1,得x2-2x=-,配方,得x2-2x+12=-+12,x-1)2=-
因为实数的平方不会是负数,所以x取任何实数时,(x-1)2都是非负数,上式都不成立,即原方程无实数根。(注:本次活动,教师应重点关注:
1、学生对待解问题和已解问题的对比、分析能力;2、给予学生一定的时间去思考,争取让学生自主得出结论;3、鼓励学生大胆猜想,勇于发表见解)。
做一做]解下列方程:
1)x2-8x+1=0; (2)2x2+1=3x; (3)4x2-6x-3=0
分析】(1)把x2-8x+1=0移项,得x2-8x=-1,两边都加一次项系数的一半的平方,得x2-8x+42=-1+42,即(x-4)2=15,再开平方即可求出方程的解。
2)先移项化为2x2-3x+1=0,再方程两边同时除以2,得x2-x+=0,再移项,配方。
3)两边同时除以4,把二次项系数化为1,再移项,配方。
特别提示](1)配方法的含义是把方程的一边配方化为一个完全平方式,另一边经为非负数,然后用开平方法求解。
2)配方的关键是“方程两边加上一次项系数一半的平方”
类型之二二次三项式的配方。
例2】填空:(1)x2+6xx+3)2;(2)x2-5x+__x-__2;
3)x2+x+__x+)2;(4)x2+px+__x+__2。(学生练习,教师巡视,适当辅导,然后由学生回答,师生一起纠正,然后归纳。)
归纳】左边常数项是一次项系数的一半的平方,右边是一次项系数的一半。
答案】(1)32;(2)()2 ;(3)()2;(4)()2 .
例3】用配方法将下列各式化为a(x+h)2+k的形式。
1)-3x2-6x+1;(3) y2+y+2;(3)0.4x2-0.8x-1.
解:(1)-3x2-6x+1=-3(x2+2x-)=3(x2+2x+12-12-)
= -3[(x+1)2-]=3(x+1)2+4
3)0.4x2-0.8x-1=0.4(x2-2x-2.5)=0.4[(x2-2x+12)-12-2.5]
0.4(x-1)2-1.4
点评】化二次三项式ax2+bx+c(a≠0)为a(x+h)2+k形式分以下几个步骤。
1)提取二次项系数使括号内的二次项系数为1.
2)配方:在括号内加上一次项系数一半的平方,同时减去一次项系数一半的平方。
3)化简、整理。
4)本例题既让学生巩固配方法,又为后面学习二次函数打下基础。
四)总结反思拓展升华。
总结]1.本节学习的数学知识是用配方法解一元二次方程。
2.本节学习的数学方法是①转化思想。②根据实际问题建立数学模型。
反思]用配方法解一元二次方程的一般步骤是什么?
分析】(1)把二次项系数化为1;方程的两边同时除以二次项系数。
2)移项,使方程左边为二次项和一次项,右边为常数项。
3)配方:方程的两边都加上一次项系数一半的平方,把方程化为(x+a)2=b的形式。
4)用直接开平方法解变形的方程(x+a)2=b的形式。
拓展]用配方法证明:多项式2x4-4x2-1的值总大于x4-2x2-4的值。
分析】欲证2x4-4x2-1>x4-2x2-4,即证(2x4-4x2-1)-(x4-2x2-4)>0,只要算出(2x4-4x2-1)-(x4-2x2-4)值的大小即可。
证明:(2x4-4x2-1)-(x4-2x2-4)
x4-2x2+3=(x2)2-2x2+1+2=(x2-1)2+2>0
点评】比较a,b两数的大小,常用作差法。
当a-b>0,则a>b;当a-b=0,则a=b;当a-b<0,则a(五)本节课的设计理念。
鼓励学生从事观察、应用、推理等活动,帮助学生有意识地积累数学应用的经验,教学中应鼓励学生动手、动口、动脑和交流,充分展示“观察——想象——应用——归纳(有条理地表达)”的过程,使学生在直观的基础上学习归纳,促进学生形成科学地、能动地认识世界的良好品质。
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