一元二次方程知识点
一元二次方程的定义
一元二次方程是只含有一个未知数(一元),并且未知数项的最高次数是2(二次)的整式方程。其一般形式为\(ax2+bx+c=0\)(\(a≠0\)),其中\(a\)是二次项系数,\(b\)是一次项系数,\(c\)是常数项。需要特别注意的是,\(a≠0\)这个条件,若\(a=0\),方程就不再是一元二次方程,而是一元一次方程。
一元二次方程的解法
1.直接开平方法:适用于形如\((x+m)2=n\)(\(n≥0\))的方程。根据平方根的定义,\(x+m=±\sqrt{n}\),然后解这两个一元一次方程\(x+m=\sqrt{n}\)和\(x+m=-\sqrt{n}\),就可得到方程的解\(x=-m±\sqrt{n}\)。
2.配方法:
-先将方程\(ax2+bx+c=0\)(\(a≠0\))移项,把常数项移到等号右边,得到\(ax2+bx=-c\)。
-再将二次项系数化为1,方程两边同时除以\(a\),得到\(x2+\frac{b}{a}x=-\frac{c}{a}\)。
-然后在方程两边加上一次项系数一半的平方\((\frac{b}{2a})2\),将左边配成完全平方式\((x+\frac{b}{2a})2=\frac{b2-4ac}{4a2}\)。
-最后用直接开平方法求解。
3.公式法:对于一元二次方程\(ax2+bx+c=0\)(\(a≠0\)),其求根公式为\(x=\frac{-b±\sqrt{b2-4ac}}{2a}\)。其中,\(\Delta=b2-4ac\)叫做根的判别式。当\(\Delta>0\)时,方程有两个不相等的实数根;当\(\Delta=0\)时,方程有两个相等的实数根;当\(\Delta<0\)时,方程没有实数根。
4.因式分解法:将方程右边化为0,左边通过因式分解化为两个一次因式的乘积形式,即\((x-x?)(x-x?)=0\),那么\(x-x?=0\)或\(x-x?=0\),从而求出方程的解\(x=x?\)或\(x=x?\)。常见的因式分解方法有提公因式法、公式法(平方差公式、完全平方公式)等。
一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)
如果一元二次方程\(ax2+bx+c=0\)(\(a≠0\))的两根为\(x?\)和\(x?\),那么\(x?+x?=-\frac{b}{a}\),\(x?·x?=\frac{c}{a}\)。利用韦达定理可以不解方程,直接求出两根之和与两根之积,在求方程中的参数、检验方程的根等方面有广泛应用。例如,已知方程的一个根,可利用韦达定理求出另一个根以及方程中的参数值。
一元二次方程的应用
1.传播问题:例如流感传播问题,设每轮传染中平均一个人传染\(x\)个人,开始有1个人患流感,第一轮后共有\((1+x)\)人患流感,第二轮后共有\((1+x)+x(1+x)=(1+x)2\)人患流感,根据题目中的条件列出方程求解。
2.增长率问题:设平均增长率为\(x\),增长前的量为\(a\),经过\(n\)次增长后的量为\(b\),则有\(a(1+x)?=b\)。若为平均降低率问题,公式为\(a(1-x)?=b\),其中\(x\)为平均降低率。
3.几何图形问题:根据几何图形的面积公式、周长公式等建立方程。比如矩形面积问题,已知矩形的长和宽的关系以及面积,可设未知数,利用矩形面积公式列出一元二次方程求解。
4.销售利润问题:涉及售价、进价、销售量、利润等关系。利润=(售价-进价)×销售量,根据题目给定的条件,如价格调整对销售量的影响等,设出合适的未知数,列出方程求解利润最大时的售价或销售量等问题。