一元二次方程常见解法探析

摘 要 一元二次方程作为初中数学的重要内容之一,其在初中代数中的地位不言而喻。在一元二次方程的学习过程中,关键在于其基本解法。本文着重研究了一元二次方程的多种常见解法,并在此基础上分析各解法的特点及具体适用性,力求帮助学生更有效率的解答一元二次方程。

关键词 一元二次方程 解法 探析

一、一元二次方程解法教学的重要性

一元二次方程是初中数学的重要内容,其在数学和实际生活中的运用不胜枚举,且在中考中占据大量分值。随着数学学习内容的不断深入,一元二次方程更多的是以解题工具的形式出现,如在应用题、取值题等题型中的运用。因此,一元二次方程的解往往成为判定解题准确与否关键。由此可见,既快又准的解一元二次方程在数学学习中至关重要。鉴于此,本文就一元二次方程的几种常见解法进行分析,力***建立特定的解方程思维模式,以帮助学生提高解决此类题之效率。

二、一元二次方程解法分析

一元二次方程的重点与关键在于其解法。常用的解法主要有:因式分解法、配方法、直接开方法和公式法。为更直观展现解法特点,本文选取本分题型加以归类分析:

(一)直接开方法

适用此法的方程多以x2=p或(ax+b)2=p的形式出现。观察此类方程特征发现,其中一次项系数为0。

例7.解方程x2=225 例8.(x+3)2=9

直接开方得x1=15, x2= -15 直接开方得x+3=±3

x1= 0,x2= -6

该方法较为简单,仅能决部分一元二次方程。且在考试中多出现在解题的某一环节中,而较少单独作为大题来命题。

(二)因式分解法

因式分解法是运用分解因式的方法求一元二次方程的根。其特点在于分解后的因式中至少一个为零。具体原则:(1)将方程式右边化为0,且始终为0;(2)将等式左边尽可能化简成为两个因式的成绩;(3)令各因式结果为0;(4)解化简后的多个因式。因式分解法具体包括:提公因式法、公式法、十字相乘法。

1.提公因式法。特有模式:ax2+bx=0(其中a,b为系数),此方法的特点在于等式右边值为0,等式左边存在公因式。

例1.解方程5x2+15x=0 例2.解方程(2x+3(2=4x+6

因式分解得: 5x(x+3) =0 移项得(2x+3)2-2(2x+3)=0

x1=0, x2= -3 因式分解得(2x+3)(2x+3-2)=0

x1= -3/2, x2= -1/2

例1是提取公因式法较为直接的使用。但在考试中,例2更为常见。通过例2可知,在使用提取公因式法时,不能仅限于观察未知项,需从整体进行分析。

2.公式法。直接利用常见公式解方程求根的方法。在此法中较为常见的公式有平方差公式和完全平方公式。具体表现形式如下:(1)平方差:(a2-b2)=(a+b)(a-b);(2)完全平方:(a±b)2=a2±2ab+b2。此方法特点在于已知方程与上述公式形式一致。

例3.解方程4x2-9=0 例4.解方程9x2+6x+1=0

因式分解得(2x-3)(2x+3)=0 因式分解得(3x+1)2=0

x1= -3/2, x2=3/2 x= -1/3

公式法的使用可以大幅提高解题速度,但其关键在于必须熟记平方差和完全平方公式。

3、十字相乘法。十字左边相乘等于二次项系数,右边相乘等于常数项,交叉相乘再相加等于一次项系数。特有模式:x2+(a+b)x+ab=0。通常在方程既有常数项,又无上述公式可使用时,惯用此法。该法可以快速的解出跟,提高学生自信心。

例5.解方程3x2+11x+10=0 例6.解方程3x2-x-10=0

分析:x 2 分析:x -2

3x 5 3x 5

6x+5x=11x -6x+5x= -x

因式分解得(x+2)(3x+5)=0 因式分解得(x-2)(3x+5)=0

x1= -2, x2= -5/3 x1=2,x2= -5/3

使用十字相乘法的关键在于两点:(1)在运算过程中,务必注意系数项的符号;(2)当首项系数不为1时,需多次试验。

通过上述分析可知,使用因式分解法有一定的局限性,仅限于解部分有特定关系的一元二次方程。

(三)配方法

配方法是将已知方程配成完全平方公式,而此法是解一元二次方程的通法。究其根本即是将一元二次方程化为x2=P来加以解答。

例9.x2+10x+9=0 例10.2x2+3x+1=0

移项得x2+10x= -9 化首项系数为1得x2+3 x /2+1/2=0

配方得x2+10x+25=-9+25 配方得x2+3x/2+9/16= -1/2+9/16

即(x+5)2+16 即(x+3/4)2=1/16

直接开方得x+5=±4 直接开方得x+3/4=±1/4

即x1= -1 ,x2= -9 即x1= -1/2 ,x2= -1

通过例题9和例题10对比发现,虽配方法可解任何一元二次方程,但当已知方程二次项系数为1,一次项系数为偶数时,该方法的使用可大幅减少计算量。而当二次项系数不为1,或一次项系数不为偶数时,使用该方法计算量将增大。如在做题过程中遇到二次项系数不为1时,首先需将其系数转化为1,然后再用配方法计算。总结配方法口诀:“二次系数化为一,常数要往右边移,一次系数一半方,两边加减最相当

(四)公式法

此公式法与分解因式法中提及的公式法略有差异。该公式法是用求根公式求出一元二次方程的跟的方法。其可解任何ax2+bx+c=0(a≠0)的方程。其步骤有:(1)将已知方程化为一元二次方程的一般形式;(2)分别确定a、b、c的值;(3)求出b2-4ac的值;(4)当b2-4ac≥0时,将其带入原方程式,求出两根;当b2-4ac

1.当ax2+bx+c=0(a≠0)的二次项系数不为1时,较多采用该法。

例11.解方程3x2-x= 2

移项得3x2-x-2=0

确定各项系数:a=3,b=-1,c=-2

Δ=b2-4ac=1-4×3×(-2)=25>0

x1= -2/3 ,x2=1

2、当ax2+bx+c=0(a≠0)的各项系数均为无理数,且较难使用因式分解法和配方法时,可使用该法。

例12.解方程x2-5x+4=0 例13.解方程x2-x+4=0

确定各项系数:a=1,b=-5,c=4 确定各项系数:a=1,b=-1,c=4

Δ=b2-4ac=25-4×1×4=9>0 Δ=b2-4ac=1-4×1×4=-15

x= 所以,次方程无解。

x1=3 ,x2=1

公式法与配方法一样,是解一元二次方程的通法。但其在使用时需注意以下两点:(1)在确定a、b、c时,需注意其各自的符号;(2)求出b2-4ac值后,可能存在三种情况:①当b2-4ac>0时,一元二次方程有两个不同的根;②当b2-4ac=0时,一元二次方程的两根相等;③当b2-4ac

三、总结

综上所述,在解一元二次方程时,要善于观察已知方程的特点。同一方程有时可使用两种或两种以上不同方法解答。因而在方法选择上,要遵循由易到难的顺序。即在遇到解一元二次方程题型时,首先观察该题是否可采用直接开方法解答,如若不行则依次考虑提取公因式法、配方法、公式法。总之解法之选必为最简单、快捷、准确之道。

参考文献:

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一元二次方程常见解法探析

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