活动一:想一想 做一做
研读课本中的4个实际问题,回答下列问题:
(1)“正方形桌面面积问题”“矩形花圃面积问题”“我国农村居民人均可支配收人问题”“梯子靠墙问题”中的相等关系分别是什么?请根据这些相等关系分别列出对应的方程。
(2)想一想:什么是一元二次方程?
答案:(1)①边长²=面积,x²=2;②长×宽=面积,x(10-x)=24;③初始收入×(1+增长率)²=最终收入,a(1+x)²=b;④(底端距墙)²+(顶端距地)²=梯子长²,(3+x)²+(4-x)²=25;(2)只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2的整式方程。
解析:
(1)①正方形桌面面积问题:相等关系为正方形边长的平方等于面积,方程为x²=2;②矩形花圃面积问题:相等关系为矩形的长×宽=面积,方程为x(10-x)=24;③农村居民人均可支配收入问题:相等关系为初始收入×(1+年平均增长率)²=最终收入,方程为a(1+x)²=b;④梯子靠墙问题:相等关系为(底端距墙距离)²+(顶端距地距离)²=梯子长度²(勾股定理),方程为(3+x)²+(4-x)²=25。(2)只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2的整式方程叫做一元二次方程。
1. 判断下列方程是否为一元二次方程:
(1)$1 - x^{2}= 0$;(2)$2(x^{2}-1)= 3y$;(3)$x(x - 3)= -4$;
(4)$x^{2}= -1$;(5)$\frac{1}{x}+\frac{1}{x^{2}}= 1$;(6)$ax^{2}+bx+c = 0$($a$、$b$、$c$是常数)。
答案:(1) 是。
方程 $1 - x^{2} = 0$ 可整理为 $x^{2} - 1 = 0$,满足一元二次方程的定义(只含有一个未知数 $x$,且 $x$ 的最高次数为 2,且二次项系数不为 0)。
(2) 不是。
方程 $2(x^{2} - 1) = 3y$ 含有两个未知数 $x$ 和 $y$,不满足一元二次方程的定义。
(3) 是。
方程 $x(x - 3) = -4$ 可整理为 $x^{2} - 3x + 4 = 0$,满足一元二次方程的定义。
(4) 是。
方程 $x^{2} = -1$ 可整理为 $x^{2} + 1 = 0$,满足一元二次方程的定义。
(5) 不是。
方程 $\frac{1}{x} + \frac{1}{x^{2}} = 1$ 是分式方程,不满足一元二次方程的定义(要求是整式方程)。
(6) 不是(当$a=0$时,不是一元二次方程;当$a \neq 0$时,是一元二次方程)。
方程 $ax^{2} + bx + c = 0$,当 $a \neq 0$ 时,满足一元二次方程的定义;当$a=0$,$b \neq 0$时,为一元一次方程,当$a=b=0$时,不为一元二次方程。
2. 写出下列一元二次方程的二次项系数、一次项系数和常数项:
(1)$x^{2}-10x - 11 = 0$;(2)$2x^{2}-15 = 0$;
(3)$-x^{2}-x = 1$;(4)$(x + 2)^{2}= 3$。
答案:(1) 方程 $x^{2} - 10x - 11 = 0$
二次项系数:1
一次项系数:-10
常数项:-11
(2) 方程 $2x^{2} - 15 = 0$
二次项系数:2
一次项系数:0
常数项:-15
(3) 方程 $-x^{2} - x = 1$,整理为 $-x^{2} - x - 1 = 0$
二次项系数:-1
一次项系数:-1
常数项:-1
(4) 方程 $(x + 2)^{2} = 3$,展开为 $x^{2} + 4x + 4 = 3$,整理为 $x^{2} + 4x + 1 = 0$
二次项系数:1
一次项系数:4
常数项:1