摘要:
"该初中数学课件聚焦一元二次方程的概念,通过人体雕像比例、矩形铁皮制作方盒、排球邀请赛等实际问题导入,引导学生从具体情境抽象方程,对比一元一次方程构建学习支架,帮助理解概念形成脉络。\n亮点在于以问题驱动教学,结合现实情境培养数学眼光,归纳概念时注重数学思维的推理过程,规范方程表达强化数学语言。通过实例分析和步骤总结,学生能提升抽象能力与应用意识,教师可借助清晰逻辑高效开展教学。"
内容正文:
一元二次方程的概念
人教版九年级上册数学
在设计人体雕像时,使雕像的腰部以上与腰部以下的身长比,等于腰部以下与全身的身长比,可以增加视觉美感。如果某人体雕像全身长为 5 m,按照上述比例,雕像腰部以下为多长?
让我们画出图形,解决这个问题.
如图,雕像腰部以上的身长 AC 与腰部以下的身长 BC 应有如下关系:
AC∶BC=BC∶5,即 BC2=5AC.
A
C
B
2-x
x
这个方程也只含有一个未知数,但未知数的最高次数是 2,和一元一次方程不同。在本节课中,我们将围绕这个方程展开探究学习。
设雕像腰部以下的身长BC为 x m,可得方程 x2=5(5-x),
整理得
x2+5x-25=0.
方程 x2+5x-25=0 只含有一个未知数 x,x 的最高次数是 2.像这样的方程有丰富的背景、广泛的应用,请看下面的问题.
问题 1 如图 1,有一块矩形铁皮,长 100 cm,宽 50 cm,在它的四角各切去一个同样大小的正方形,然后将四周凸出部分折起,就能制作一个无盖方盒(图 2).如果要制作的无盖方盒的底面积为 3 600 cm2,
那么矩形铁皮各角应切去边长为多少的正方形铁皮?(只列方程)
图 1
图 2
解:设各角切去的正方形铁皮的边长为 x cm,则盒底的长为(100-2x)cm,宽为(50-2x)cm.根据方盒的底面积为3 600 cm2,可列得方程
(100-2x)(50-2x)=3 600.
整理并化简,得 x2-75x+350=0.
这个方程中,未知数的个数和最高次数各是多少?
x
1,2
问题 2 要组织一次排球邀请赛,赛制为单循环形式(每两支球队之间比赛 1 场).根据场地和时间等条件,赛程计划安排 7 天,每天安排 4 场比赛,组织者应邀请多少支球队参赛?(只列方程)
分析:全部比赛的场数为4×7=28.
设应邀请 x 支球队参赛,每支球队要与其他(x-1)支球队各赛一场,则此次邀请赛共需进行 x(x-1)场.
为什么需进行 x(x-1)场?
若直接用x(x-1)计算,甲队对乙、乙队对甲会被算作两场,实际是同一场比赛,因此需要除以 2,避免重复计数。
解:设应邀请 x 支球队参赛.
列方程 x(x-1)=28.
整理并化简,得 x2-x-56=0.
这个方程中,未知数的个数和最高次数各是多少?
1,2
问题 2 要组织一次排球邀请赛,赛制为单循环形式(每两支球队之间比赛 1 场).根据场地和时间等条件,赛程计划安排 7 天,每天安排 4 场比赛,组织者应邀请多少支球队参赛?(只列方程)
思考
观察下列三个方程,找到它们的共同点:
x2+5x-25=0,x2-75x+350=0,x2-x-56=0.
1.方程两边都是________;
2.只含有_______个未知数;
3.未知数的最高次数是______.
整式
一
2
怎样定义有这些共同点的方程呢?
等号两边都是______,只含有_______未知数(一元),并且未知数的最高次数是____(二次)的方程,叫作一元二次方程.
归纳
整式
一个
2
(1)“整式”应理解为未化简时,方程两边均是整式;
(2)“只含有一个未知数,未知数的最高次数为 2”是对方程整理合并后而言的.
一般地,任何一个关于 x 的一元二次方程,经过整理,都能化成如下形式:
ax2+bx+c=0(a≠0).
当a=0时,方程没有二次项.
为什么规定a≠0?
二次项
一次项
常数项
二次项系数
一次项系数
使一元二次方程左右两边______的未知数的值就是这个一元二次方程的_____,一元二次方程的解也叫作一元二次方程的根.
ax2+bx+c=0(a≠0).
相等
解
新知
一元二次方程的解满足的两个条件:
(1)未知数的值;
(2)使一元二次方程左右两边相等.
例1 下列方程中,哪些是一元二次方程?
(1)x2=4; (2)y2-3y+1=0;
(3)(y-1)2=y2+2; (4)x2-2y+1=0.
解:(1)整理,得x2-4=0,是一元二次方程;
(2)是一元二次方程;
(3)整理,得2y+1=0,未知数的最高次数是1,所以不是一元二次方程,是一元一次方程;
(4)方程中含有x,y两个未知数,不是一元二次方程.
所以(1)(2)是一元二次方程.
归纳
判断一元二次方程,理清“是”“否”是关键
观察方程是不是整式方程
不是一元二次方程
使方程的右边为0,左边合并同类项
观察是否满足“一元”和“二次”
是一元二次方程
不是一元二次方程
否
是
是
否
特别提醒
如果一个方程的二次项系数含有字母,必须注意只有当这个字母的取值使二次项系数不为 0 时,该方程才是一元二次方程.
解:去括号,得
3x2-3x=5x+10.
移项,合并同类项,得一元二次方程的一般形式
3x2-8x-10=0.
它的二次项系数为 3,一次项系数为-8,常数项为-10.
例2 将方程 3x(x-1)=5(x+2)化成一元二次方程的一般形式,并写出它的二次项系数、一次项系数和常数项.
方法总结
化一元二次方程为一般形式的步骤
第 1 步:去分母;
第 2 步:去括号;
第 3 步:移项;
第 4 步:合并同类项.
确定一元二次方程的各项及其系数,三点注意莫忽视
(1)先把方程化为一般形式.如果二次项系数小于 0,一般把方程两边同乘-1,将其二次项系数转化为大于0的数.
(2)指出一元二次方程各项的系数时,注意带上前面的符号,不要漏掉.
(3)特例:若没有出现一次项 bx,则 b=0;若没有出现常数项,则 c=0.
归纳
例3 判断 x=2,x=3是不是一元二次方程 x2-x-5=1的根.
解:将 x=2 分别代入方程的左右两边,
得左边=-3,右边=1,-3≠1,
所以 x=2 不是方程的根;
将 x=3 分别代入方程的左右两边,
得左边=1,右边=1,1=1,
所以 x=3 是方程的根.
归纳
判断是不是一元二次方程的根的妙招
将已知数值分别代入一元二次方程的左右两边,若左右两边的值相等,则这个数值是方程的根;否则不是方程的根.
一元二次方程的特殊形式
a,b,c 的取值 方程的一般形式
a≠0 b≠0,c=0 ax2+bx=0
b=0,c≠0 ax2+c=0
b=0,c=0 ax2=0
解(根)
概念
一般形式
一元二次方程
是整式方程;
含一个未知数;
最高次数是 2
ax2+bx+c=0(a≠0)
使一元二次方程左右两边相等的未知数的值
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