張曉燕
[摘 要]一元二次方程在初中教學(xué)內(nèi)容中,站著舉足輕重的地位,學(xué)好一元二次方程,是學(xué)好二次函數(shù)不可或缺的捷徑,也是學(xué)好高中數(shù)學(xué)的奠基工程。因此,本文將從函數(shù)入手,著重探討一下一元二次方程的概念、形式、解法以及應(yīng)用,以求對于一元二次方程有個(gè)深入的解析。
[關(guān)鍵詞]一元二次方程;應(yīng)用
一元二次方程是在學(xué)習(xí)《一元一次方程》、《二元一次方程》和分式方程等基礎(chǔ)之上學(xué)習(xí)的,它也是一種數(shù)學(xué)建模的方法。學(xué)好一元二次方程,是學(xué)好二次函數(shù)不可或缺的捷徑,也是學(xué)好高中數(shù)學(xué)的奠基工程。應(yīng)該說,一元二次方程是初中教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。
一、一元二次方程的概念
等號兩邊都是整式,只含有一個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的最高次數(shù)是2的方程,叫做一元二次方程.
二、一元二次方程的一般式
(其中a, b, c為常數(shù),且a≠0),則稱y為x的二次函數(shù).頂點(diǎn)坐標(biāo)為(,).
經(jīng)過適當(dāng)變形,繼而我們可以得到:
1.頂點(diǎn)式:().
2.交點(diǎn)式(x軸):.
3.兩根式:,其中x1, x2是拋物線與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),即一元二次方程的兩個(gè)根.
注意:
(1)任何一個(gè)二次函數(shù)通過配方都可以化為頂點(diǎn)式,拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)是,h=0時(shí),拋物線的頂點(diǎn)在y軸上;當(dāng)k=0時(shí),拋物線的頂點(diǎn)在x軸上;當(dāng)h,k=0時(shí),拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn).
(2)當(dāng)拋物線與x軸有交點(diǎn)時(shí),即對應(yīng)二次方程有實(shí)數(shù)根x1和x2存在時(shí),根據(jù)二次三項(xiàng)式的分解公式, 二次函數(shù)可轉(zhuǎn)化為兩根式.
三、一元二次方程的解法
一元二次方程的求解和應(yīng)用是初中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,方程思想也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種重要思想.一元二次方程的解法以一元一次方程為基礎(chǔ),解一元二次方程的基本思想就是降次,把二次變?yōu)閮蓚€(gè)一元一次方程再求解.一元二次方程的一般形式為,特點(diǎn)是只含有一個(gè)未知數(shù),未知數(shù)的最高次數(shù)是2,且是整式方程.如果不是整式方程,需要先把它整理成整式方程再進(jìn)行判斷.一元二次方程的基本解法有四種:1、直接開平方法;2、配方法;3、公式法;4、因式分解法.下面我們將舉例分析這四種方法的運(yùn)用:
例1 用直接開方法解下面的一元二次方程.
直接兩邊開方,得:或.
由得x1=3,由得x2=,
∴原方程的解為:x1=3,x2=.
說明:用直接開方法解一元二次方程,一般不用把方程轉(zhuǎn)化為一般形式,再兩邊同時(shí)開方的時(shí)候應(yīng)注意方程只需在一邊取正負(fù)號,還應(yīng)注意不要丟解.
四、一元二次方程根的判別式的應(yīng)用
一元二次方程根的判別式,是初中數(shù)學(xué)的一個(gè)重點(diǎn),中考必考知識點(diǎn),它是解答數(shù)學(xué)問題的重要工具和方法,應(yīng)用十分廣泛,不僅用于方程的解和根的差別,而且作為一種解題方法,在代數(shù)、方程(組)、不等式、函數(shù)、幾何等都有非常廣泛的應(yīng)用 .
1.判別拋物線與x軸的交點(diǎn). 若Δ>0,則該拋物線與x軸有兩個(gè)交點(diǎn);若Δ=0,則該拋物線與x有一個(gè)交點(diǎn);若Δ<0,則該拋物線與x軸無交點(diǎn).
2.判別拋物線與直線的位置. 將兩式組成方程組,消去y得關(guān)于x的一元二次方程. 當(dāng)Δ>0時(shí),拋物線與直線相交;當(dāng)Δ=0時(shí),拋物線與直線相切;當(dāng)Δ<0時(shí),拋物線與直線相離.
只要我們潛心研究,還可發(fā)現(xiàn)一元二次方程判別式在更多領(lǐng)域的應(yīng)用. 在教學(xué)中,教師只要對學(xué)生認(rèn)真引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)精神,學(xué)生就會掌握更多解決數(shù)學(xué)問題的方法,感受學(xué)習(xí)成果的愉悅,提高數(shù)學(xué)興起,也為學(xué)生終身學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、研究數(shù)學(xué)打下良好基礎(chǔ).
一元二次方程作為最基本的初等函數(shù),它既簡單又具有豐富的內(nèi)涵和外延??梢砸运鼮樗夭膩硌芯亢瘮?shù)的單調(diào)性、奇偶性、最值等性質(zhì),還可建立起函數(shù)、方程、不等式之間的有機(jī)聯(lián)系;作為拋物線,可以聯(lián)系其它平面曲線討論相互之間的關(guān)系。這些縱橫聯(lián)系,使得圍繞二次函數(shù)可以編制出層出不窮、靈活多變的數(shù)學(xué)問題。同時(shí),有關(guān)二次函數(shù)的內(nèi)容,與近現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展緊密聯(lián)系,是學(xué)生進(jìn)入高校繼續(xù)深造的重要知識基礎(chǔ)。