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摘要:对于一元二次方程的解法,教材上介绍的方法有直接开方法、配方法、公式法和因式分解法。但是有些方程用上述那些解法可能会比较繁琐,在这里我们引进一些新的解法,可以一定程度上简化求解过程,使得解题更加简便。以下就是对这几种特殊解法的概述。
关键词:一元二次;因式分解;积差法;数形结合
一、 满足特殊条件的一元二次方程的解法
若一元二次方程ax2 bx c=0(a≠0)的系数满足a±b c=0时,则方程的根为x1=±1,x2=±ca。
证明:如果a b c=0,则a=-b-c…①,根据求根公式x=-b±b2-4ac2a,将①式带入,可得x=-b±b2-4c(-b-c)2a=-b±b2 4bc 4c22a=-b±(b 2c)22a即x1=-b (b 2c)2a=2c2a=ca,x2=-b-(b 2c)2a=2(-b-c)2a=2a2a=1。
对于a-b c=0的情况,证明过程与上述相似,在此省略。
具体解法:若一元二次方程ax2 bx c=0(a≠0)的系数满足a b c=0,由于有一个根为1,故可将方程左边先分解出一个因式(x-1),然后根据二次项ax2的因式为x和ax,常数项c的因式为-1和-c,则方程的另一个因式为(ax-c),即方程可分解为(x-1)(ax-c)=0,所以解得方程的根为x1=1,x2=ca。对于a-b c=0的情况解法类似,故省略。
【例1】解方程9406x2-8289x-1117=0
解析:这个方程各项系数的绝对值都比较大,用传统的方法求解计算量很大,容易出错。仔细观察原方程,发现各项系数的和为零,根据上述性质可知,方程有一根为1。因此方程左边可分解为(x-1)(9406x 1117),从而解出方程。
解:观察可知方程有一根为1,则方程可分解为(x-1)(9406x 1117)=0。
解得x-1=0或9406x 1117=0
∴x1=1,x2=-11179406。
二、 积差法解一元二次方程
积差法是将一元二次方程ax2 bx c=0(a≠0)的常数项移到右边,然后对左右两边的式子进行配凑、分解,使得两边各因式的差相等,再根据因式大小对应相等而求出方程的解。
具体操作如下:
对于一元二次方程ax2 bx c=0(a≠0),利用积差法求解步骤为:
第一步:移常数项,ax2 bx=-c;
第二步:提取公因式x,x(ax b)=-c;
第三步:两边同乘系数a,ax(ax b)=-ac;
第四步:令-ac=m,则方程为:ax(ax b)=m;
第五步:观察方程两边因式的差,由于左邊两因式ax与ax b的差为b,如果m=m1×m2或m=(-m1)×(-m2)(m1 第六步:根据因式对应大小写出等式,若ax 以下是利用此方法解方程的具体实例。
【例2】解方程2x2-11x 5=0
解:移常数项,得2x2-11x=-5,
提公因式,得x(2x-11)=-5,
两边同乘2,得2x(2x-11)=-10,
(由于2x与2x-11的差为11,所以-10分解的两个因数的差也应该为11)
右边写成乘积形式2x(2x-11)=-1×10
或2x(2x-11)=-10×1,
按大小对应等式,2x=10或2x=1,
(也可写成2x-11=-1或2x-11=-10)
所以x=5或x=12,
即x1=5,x2=12。
三、 数形结合法解一元二次方程
对于一元二次方程ax2 bx c=0(ac<0),将其化为x(ax b)=-c,利用数形结合法求解如下:
1. 当a=1时,方程为x(x b)=-c,构造一个边长为x和x b的矩形,则其面积为-c,再把四个矩形拼成一个大的正方形,正方形的边长为(x x b),如右图所示,根据S大正=4S小矩 S小正,得出方程(2x b)2=-4c b2,然后利用直接开方法即可求出方程的解。
2. 当a≠1时,在方程的两边同乘a,得ax(ax b)=-ac,构造一个边长为ax和ax b的矩形,则其面积为-ac,用与上同样的方法得出方程(2ax b)2=-4ac b2,最后直接开方得出方程的解。
【例3】解方程3x2 4x-7=0
解:这里a=3,b=4,c=-7
根据数形结合法,方程可变形为:
(2·3x 4)2=-4×3×(-7) 42,即
(6x 4)2=100
直接开方,得6x 4=±10,
可解得,x1=1,x2=-73。
以上便是对一元二次方程几种特殊解法的详细介绍,可根据具体题目灵活运用,熟练掌握这些方法,可以快速、准确的解答此类题目。
参考文献:
[1]罗增儒,李文铭.数学教学论[M].陕西师范大学出版社,2003.
[2]张奠宙,李士.数学教育学导论[M].高等教育出版社,2003.
[3]罗小伟.中学数学教学论[M].广西民族出版社,2000.
[4]唐瑞芬,朱成杰.数学教学理论选讲[M].华东师范大学出版社,2001.
作者简介:
余望鸿,福建省漳州市,厦门双十中学漳州校区。
关键词:一元二次;因式分解;积差法;数形结合
一、 满足特殊条件的一元二次方程的解法
若一元二次方程ax2 bx c=0(a≠0)的系数满足a±b c=0时,则方程的根为x1=±1,x2=±ca。
证明:如果a b c=0,则a=-b-c…①,根据求根公式x=-b±b2-4ac2a,将①式带入,可得x=-b±b2-4c(-b-c)2a=-b±b2 4bc 4c22a=-b±(b 2c)22a即x1=-b (b 2c)2a=2c2a=ca,x2=-b-(b 2c)2a=2(-b-c)2a=2a2a=1。
对于a-b c=0的情况,证明过程与上述相似,在此省略。
具体解法:若一元二次方程ax2 bx c=0(a≠0)的系数满足a b c=0,由于有一个根为1,故可将方程左边先分解出一个因式(x-1),然后根据二次项ax2的因式为x和ax,常数项c的因式为-1和-c,则方程的另一个因式为(ax-c),即方程可分解为(x-1)(ax-c)=0,所以解得方程的根为x1=1,x2=ca。对于a-b c=0的情况解法类似,故省略。
【例1】解方程9406x2-8289x-1117=0
解析:这个方程各项系数的绝对值都比较大,用传统的方法求解计算量很大,容易出错。仔细观察原方程,发现各项系数的和为零,根据上述性质可知,方程有一根为1。因此方程左边可分解为(x-1)(9406x 1117),从而解出方程。
解:观察可知方程有一根为1,则方程可分解为(x-1)(9406x 1117)=0。
解得x-1=0或9406x 1117=0
∴x1=1,x2=-11179406。
二、 积差法解一元二次方程
积差法是将一元二次方程ax2 bx c=0(a≠0)的常数项移到右边,然后对左右两边的式子进行配凑、分解,使得两边各因式的差相等,再根据因式大小对应相等而求出方程的解。
具体操作如下:
对于一元二次方程ax2 bx c=0(a≠0),利用积差法求解步骤为:
第一步:移常数项,ax2 bx=-c;
第二步:提取公因式x,x(ax b)=-c;
第三步:两边同乘系数a,ax(ax b)=-ac;
第四步:令-ac=m,则方程为:ax(ax b)=m;
第五步:观察方程两边因式的差,由于左邊两因式ax与ax b的差为b,如果m=m1×m2或m=(-m1)×(-m2)(m1
【例2】解方程2x2-11x 5=0
解:移常数项,得2x2-11x=-5,
提公因式,得x(2x-11)=-5,
两边同乘2,得2x(2x-11)=-10,
(由于2x与2x-11的差为11,所以-10分解的两个因数的差也应该为11)
右边写成乘积形式2x(2x-11)=-1×10
或2x(2x-11)=-10×1,
按大小对应等式,2x=10或2x=1,
(也可写成2x-11=-1或2x-11=-10)
所以x=5或x=12,
即x1=5,x2=12。
三、 数形结合法解一元二次方程
对于一元二次方程ax2 bx c=0(ac<0),将其化为x(ax b)=-c,利用数形结合法求解如下:
1. 当a=1时,方程为x(x b)=-c,构造一个边长为x和x b的矩形,则其面积为-c,再把四个矩形拼成一个大的正方形,正方形的边长为(x x b),如右图所示,根据S大正=4S小矩 S小正,得出方程(2x b)2=-4c b2,然后利用直接开方法即可求出方程的解。
2. 当a≠1时,在方程的两边同乘a,得ax(ax b)=-ac,构造一个边长为ax和ax b的矩形,则其面积为-ac,用与上同样的方法得出方程(2ax b)2=-4ac b2,最后直接开方得出方程的解。
【例3】解方程3x2 4x-7=0
解:这里a=3,b=4,c=-7
根据数形结合法,方程可变形为:
(2·3x 4)2=-4×3×(-7) 42,即
(6x 4)2=100
直接开方,得6x 4=±10,
可解得,x1=1,x2=-73。
以上便是对一元二次方程几种特殊解法的详细介绍,可根据具体题目灵活运用,熟练掌握这些方法,可以快速、准确的解答此类题目。
参考文献:
[1]罗增儒,李文铭.数学教学论[M].陕西师范大学出版社,2003.
[2]张奠宙,李士.数学教育学导论[M].高等教育出版社,2003.
[3]罗小伟.中学数学教学论[M].广西民族出版社,2000.
[4]唐瑞芬,朱成杰.数学教学理论选讲[M].华东师范大学出版社,2001.
作者简介:
余望鸿,福建省漳州市,厦门双十中学漳州校区。