學習指要九年級數學人教版
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用配方法解一元二次方程的步驟:一移,移項;二化,將二次項系數化為
1
;三配,在方程的兩邊同時加上
一次項系數一半的平方
,將原方程化為$(x+m)^{2}=n$的形式;四開平方,注意n的取值($n\geq0$);五求解,運用直接開平方法求解.
答案:1;一次項系數一半的平方
思考 用配方法將方程化為$(x+m)^{2}=n$的形式,從而直接開平方法求解方程,體現了
轉化
的數學思想,達到了
將一元二次方程轉化為兩個一元一次方程來求解
的目的?
答案:體現了轉化的數學思想,將一元二次方程轉化為兩個一元一次方程來求解。
練習 (1)$x^{2}-8x+$
16
$=(x-4)^{2}$;
答案:16;解析:$(x-4)^{2}=x^{2}-8x + 16$,故應填16。
(2)方程$x^{2}-6x=7$的解為
$x_{1}=7$,$x_{2}=-1$
.
答案:$x_{1}=7$,$x_{2}=-1$;解析:$x^{2}-6x=7$,配方得$x^{2}-6x + 9=7 + 9$,即$(x - 3)^{2}=16$,開平方得$x - 3=\pm4$,解得$x_{1}=7$,$x_{2}=-1$。
例1 用適當的數或式填空: (1)$x^{2}-$
6x
$+9=(x-3)^{2}$;
答案:6x;解析:$(x - 3)^{2}=x^{2}-6x + 9$,故應填6x。
(2)$2x^{2}-4x+$
2
$=2(x-$______
1
$)^{2}$;
答案:2;1;解析:$2(x - 1)^{2}=2(x^{2}-2x + 1)=2x^{2}-4x + 2$,故依次填2,1。
(3)若$x^{2}+px + 16$是一個完全平方式,則p的值為
$\pm8$
.
答案:$\pm8$;解析:因為$x^{2}+px + 16$是完全平方式,所以$px=\pm2× x×4$,即$p=\pm8$。
變式訓練 (1)二次三項式$x^{2}-2x - 3$化為$a(x + h)^{2}+k$的形式是
$(x - 1)^{2}-4$
.
答案:$(x - 1)^{2}-4$;解析:$x^{2}-2x - 3=x^{2}-2x + 1 - 1 - 3=(x - 1)^{2}-4$。
(2)用配方法解方程$2x^{2}+3x - 1=0$,配方正確的是( )
A.$(3x + 1)^{2}=1$
B.$(x+\frac {3}{4})^{2}=\frac {17}{16}$
C.$(x+\frac {3}{4})^{2}=\frac {1}{2}$
D.$(x + 3)^{2}=\frac {1}{3}$
答案:B;解析:$2x^{2}+3x - 1=0$,移項得$2x^{2}+3x=1$,二次項系數化為1得$x^{2}+\frac{3}{2}x=\frac{1}{2}$,配方得$x^{2}+\frac{3}{2}x + (\frac{3}{4})^{2}=\frac{1}{2}+(\frac{3}{4})^{2}$,即$(x+\frac{3}{4})^{2}=\frac{17}{16}$。
例2 解方程: (1)$x^{2}-4x - 5=0$;
答案:$x_{1}=5$,$x_{2}=-1$;解析:$x^{2}-4x - 5=0$,移項得$x^{2}-4x=5$,配方得$x^{2}-4x + 4=5 + 4$,即$(x - 2)^{2}=9$,開平方得$x - 2=\pm3$,解得$x_{1}=5$,$x_{2}=-1$。
(2)$2x^{2}-1=-5x$.
答案:$x_{1}=\frac{1}{2}$,$x_{2}=-1$;解析:$2x^{2}-1=-5x$,移項得$2x^{2}+5x - 1=0$,二次項系數化為1得$x^{2}+\frac{5}{2}x=\frac{1}{2}$,配方得$x^{2}+\frac{5}{2}x + (\frac{5}{4})^{2}=\frac{1}{2}+(\frac{5}{4})^{2}$,即$(x+\frac{5}{4})^{2}=\frac{33}{16}$,開平方得$x+\frac{5}{4}=\pm\frac{\sqrt{33}}{4}$,解得$x_{1}=\frac{-5 + \sqrt{33}}{4}$,$x_{2}=\frac{-5 - \sqrt{33}}{4}$
變式訓練 解方程: (1)$x^{2}-6x + 1=0$;
答案:$x_{1}=3 + 2\sqrt{2}$,$x_{2}=3 - 2\sqrt{2}$;解析:$x^{2}-6x + 1=0$,移項得$x^{2}-6x=-1$,配方得$x^{2}-6x + 9=-1 + 9$,即$(x - 3)^{2}=8$,開平方得$x - 3=\pm2\sqrt{2}$,解得$x_{1}=3 + 2\sqrt{2}$,$x_{2}=3 - 2\sqrt{2}$。
(2)$x^{2}+4\sqrt{2}x - 1=0$.
答案:$x_{1}=-\sqrt{2} + 3$,$x_{2}=-\sqrt{2}-3$;解析:$x^{2}+4\sqrt{2}x - 1=0$,移項得$x^{2}+4\sqrt{2}x=1$,配方得$x^{2}+4\sqrt{2}x + (2\sqrt{2})^{2}=1 + (2\sqrt{2})^{2}$,即$(x + 2\sqrt{2})^{2}=9$,開平方得$x + 2\sqrt{2}=\pm3$,解得$x_{1}=3 - 2\sqrt{2}$,$x_{2}=-3 - 2\sqrt{2}$
例3 我們知道$x^{2}\geq0$,$(a\pm b)^{2}\geq0$,這一性質在數學中有廣泛的應用,比如,探究多項式$2x^{2}+4x - 5$的最小值時,我們可以這樣處理:原式$=2(x^{2}+2x)-5=2[(x + 1)^{2}-1^{2}]-5=2(x + 1)^{2}-7$因為$(x + 1)^{2}\geq0$,所以$2(x + 1)^{2}-7\geq0 - 7$,即$2(x + 1)^{2}-7\geq - 7$,所以$2x^{2}+4x - 5$的最小值是$-7$。請根據上面的探究思路,解答下列問題:(1)多項式$5(x - 3)^{2}+1$的最小值是______
1
;
答案:1;解析:因為$(x - 3)^{2}\geq0$,所以$5(x - 3)^{2}\geq0$,則$5(x - 3)^{2}+1\geq1$,最小值為1。