浅谈一元二次方程的应用
2017-08-24张晓燕
张晓燕
[摘 要]一元二次方程在初中教学内容中,站着举足轻重的地位,学好一元二次方程,是学好二次函数不可或缺的捷径,也是学好高中数学的奠基工程。因此,本文将从函数入手,着重探讨一下一元二次方程的概念、形式、解法以及应用,以求对于一元二次方程有个深入的解析。
[关键词]一元二次方程;应用
一元二次方程是在学习《一元一次方程》、《二元一次方程》和分式方程等基础之上学习的,它也是一种数学建模的方法。学好一元二次方程,是学好二次函数不可或缺的捷径,也是学好高中数学的奠基工程。应该说,一元二次方程是初中教学的重点内容。
一、一元二次方程的概念
等号两边都是整式,只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是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为常数,且a≠0),则称y为x的二次函数.顶点坐标为(,).
经过适当变形,继而我们可以得到:
1.顶点式:().
2.交点式(x轴):.
3.两根式:,其中x1, x2是抛物线与x轴的交点的横坐标,即一元二次方程的两个根.
注意:
(1)任何一个二次函数通过配方都可以化为顶点式,抛物线的顶点坐标是,h=0时,抛物线的顶点在y轴上;当k=0时,抛物线的顶点在x轴上;当h,k=0时,抛物线的顶点在原点.
(2)当抛物线与x轴有交点时,即对应二次方程有实数根x1和x2存在时,根据二次三项式的分解公式, 二次函数可转化为两根式.
三、一元二次方程的解法
一元二次方程的求解和应用是初中数学的重点内容,方程思想也是学习数学的一种重要思想.一元二次方程的解法以一元一次方程为基础,解一元二次方程的基本思想就是降次,把二次变为两个一元一次方程再求解.一元二次方程的一般形式为,特点是只含有一个未知数,未知数的最高次数是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进行判断.一元二次方程的基本解法有四种:1、直接开平方法;2、配方法;3、公式法;4、因式分解法.下面我們将举例分析这四种方法的运用:
例1 用直接开方法解下面的一元二次方程.
直接两边开方,得:或.
由得x1=3,由得x2=,
∴原方程的解为:x1=3,x2=.
说明:用直接开方法解一元二次方程,一般不用把方程转化为一般形式,再两边同时开方的时候应注意方程只需在一边取正负号,还应注意不要丢解.
四、一元二次方程根的判别式的应用
一元二次方程根的判别式,是初中数学的一个重点,中考必考知识点,它是解答数学问题的重要工具和方法,应用十分广泛,不仅用于方程的解和根的差别,而且作为一种解题方法,在代数、方程(组)、不等式、函数、几何等都有非常广泛的应用 .
1.判别抛物线与x轴的交点. 若Δ>0,则该抛物线与x轴有两个交点;若Δ=0,则该抛物线与x有一个交点;若Δ<0,则该抛物线与x轴无交点.
2.判别抛物线与直线的位置. 将两式组成方程组,消去y得关于x的一元二次方程. 当Δ>0时,抛物线与直线相交;当Δ=0时,抛物线与直线相切;当Δ<0时,抛物线与直线相离.
只要我们潜心研究,还可发现一元二次方程判别式在更多领域的应用. 在教学中,教师只要对学生认真引导,培养学生自主学习、合作学习、探究学习的学习精神,学生就会掌握更多解决数学问题的方法,感受学习成果的愉悦,提高数学兴起,也为学生终身学习数学、研究数学打下良好基础.
一元二次方程作为最基本的初等函数,它既简单又具有丰富的内涵和外延。可以以它为素材来研究函数的单调性、奇偶性、最值等性质,还可建立起函数、方程、不等式之间的有机联系;作为抛物线,可以联系其它平面曲线讨论相互之间的关系。这些纵横联系,使得围绕二次函数可以编制出层出不穷、灵活多变的数学问题。同时,有关二次函数的内容,与近现代数学发展紧密联系,是学生进入高校继续深造的重要知识基础。