1. 用配方法解方程 $x^{2}-\frac{5}{2}x + 1 = 0$。
答案:答题卡:
解:方程$x^{2} - \frac{5}{2}x + 1 = 0$移项得$x^{2} - \frac{5}{2}x=-1$,
配方得$x^{2} - \frac{5}{2}x+\frac{25}{16}=-1+\frac{25}{16}$,
即$(x - \frac{5}{4})^{2}=\frac{9}{16}$,
开平方得$x - \frac{5}{4}=\pm\frac{3}{4}$,
当$x - \frac{5}{4}=\frac{3}{4}$时,$x_1 = 2$;
当$x - \frac{5}{4}=-\frac{3}{4}$时,$x_2=\frac{1}{2}$。
所以,方程的解为$x_1 = 2$,$x_2=\frac{1}{2}$。
2. 先观察比较方程 $2x^{2}-5x + 2 = 0$ 与 $x^{2}-\frac{5}{2}x + 1 = 0$,再尝试用配方法解方程 $2x^{2}-5x + 2 = 0$。
答案:$x_{1}=2$,$x_{2}=\frac{1}{2}$。
解析:
观察比较:
方程$2x^{2}-5x + 2 = 0$两边同除以2,得$x^{2}-\frac{5}{2}x + 1 = 0$,即第二个方程是第一个方程二次项系数化为1后的形式。
用配方法解方程$2x^{2}-5x + 2 = 0$:
1. 移项:$2x^{2}-5x=-2$;
2. 二次项系数化为1:$x^{2}-\frac{5}{2}x=-1$;
3. 配方:$x^{2}-\frac{5}{2}x+\left(\frac{5}{4}\right)^{2}=-1+\left(\frac{5}{4}\right)^{2}$,即$\left(x-\frac{5}{4}\right)^{2}=\frac{9}{16}$;
4. 开平方:$x-\frac{5}{4}=\pm\frac{3}{4}$;
5. 解得:$x_{1}=2$,$x_{2}=\frac{1}{2}$。
3. 由解决上述问题 $1$、$2$ 的经验,你能说明当一元二次方程的二次项系数不是 $1$ 时,怎样用配方法求解吗?
答案:当一元二次方程的二次项系数不为$1$时,设方程为$ax^{2} + bx + c = 0(a \neq 0)$,用配方法求解的步骤如下:
1.二次项系数化为$1$:
方程两边同时除以$a$,得$x^{2} + \frac{b}{a}x + \frac{c}{a} = 0$。
2.移项:
将常数项移到等号右边,得$x^{2} + \frac{b}{a}x = - \frac{c}{a}$。
3.配方:
等式两边同时加上一次项系数一半的平方,即$(\frac{b}{2a})^2$,得$x^{2} + \frac{b}{a}x + (\frac{b}{2a})^2 = - \frac{c}{a} + (\frac{b}{2a})^2$,即$(x + \frac{b}{2a})^2 = \frac{b^{2} - 4ac}{4a^{2}}$。
4.开平方:
当$b^{2} - 4ac \geq 0$时,$x + \frac{b}{2a} = \pm\sqrt{\frac{b^{2} - 4ac}{4a^{2}}} = \pm\frac{\sqrt{b^{2} - 4ac}}{2a}$。
5.求解:
$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^{2} - 4ac}}{2a}$。
综上,当一元二次方程的二次项系数不是$1$时,用配方法求解的步骤为二次项系数化为$1$、移项、配方、开平方、求解。
用配方法解下列方程:
(1) $2x^{2}+8x + 1 = 0$;
(2) $-3x^{2}+4x + 1 = 0$。
答案:(1) 方程 $2x^{2}+8x + 1 = 0$ 的解:
$x^{2}+4x=-\frac{1}{2}$,
$x^{2}+4x + 4 =-\frac{1}{2}+4$,
$(x + 2)^{2}=\frac{7}{2}$,
$x + 2=\pm\sqrt{\frac{7}{2}}=\pm\frac{\sqrt{14}}{2}$,
$x=-2\pm\frac{\sqrt{14}}{2}$,
即 $x_{1}=-2+\frac{\sqrt{14}}{2}$,$x_{2}=-2 - \frac{\sqrt{14}}{2}$。
(2) 方程 $-3x^{2}+4x + 1 = 0$ 的解:
$x^{2}-\frac{4}{3}x=\frac{1}{3}$,
$x^{2}-\frac{4}{3}x+\frac{4}{9}=\frac{1}{3}+\frac{4}{9}$,
$(x - \frac{2}{3})^{2}=\frac{7}{9}$,
$x - \frac{2}{3}=\pm\sqrt{\frac{7}{9}}=\pm\frac{\sqrt{7}}{3}$,
$x=\frac{2}{3}\pm\frac{\sqrt{7}}{3}$,
即 $x_{1}=\frac{2 + \sqrt{7}}{3}$,$x_{2}=\frac{2-\sqrt{7}}{3}$。
1. 选择题:
(1) 用配方法解一元二次方程 $2x^{2}-x - 1 = 0$,配方后的方程可以是(
A
)
A. $\left(x-\frac{1}{4}\right)^{2}= \frac{9}{16}$
B. $\left(x-\frac{1}{2}\right)^{2}= \frac{5}{4}$
C. $\left(2x-\frac{1}{2}\right)^{2}= \frac{1}{4}$
D. $(2x - 1)^{2}= 1$
(2) 已知 $-x^{2}-x+\frac{1}{2}= -(x + m)^{2}+n$,则 $m$、$n$ 的值为(
C
)
A. $m = 1$,$n= \frac{1}{2}$
B. $m = -1$,$n= -\frac{1}{2}$
C. $m= \frac{1}{2}$,$n= \frac{3}{4}$
D. $m= -\frac{1}{2}$,$n= -\frac{1}{4}$
答案:(1) A
(2) C
解析:
(1) 题:用配方法解方程 $2x^2 - x - 1 = 0$。
首先,将二次项系数化为1:
$x^2 - \frac{1}{2}x - \frac{1}{2} = 0$,
接着,进行配方:
$x^2 - \frac{1}{2}x + \frac{1}{16} - \frac{1}{16} - \frac{1}{2} = 0$,
$(x - \frac{1}{4})^2 = \frac{9}{16}$。
对比选项,发现与选项A一致。
(2) 题:已知 $-x^2 - x + \frac{1}{2} = -(x + m)^2 + n$。
将右边的表达式展开:
$-x^2 - 2mx - m^2 + n$,
比较左右两边相应项的系数,得到以下方程组:
$\begin{cases}-2m = -1, \\-m^2 + n = \frac{1}{2},\end{cases}$
解这个方程组,得到:
$m = \frac{1}{2}, \quad n = \frac{3}{4}$,
对比选项,发现与选项C一致。