初中数学九年级上册一元二次方程导学案设计.pdf
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1、(新)初中数学九年级上册一元二次方程导学案设计 1 第二十一章 一元二次方程 21 1 一元二次方程 1.了解一元二次方程的概念,应用一元二次方程概念解决一些简单问题 2 掌握一元二次方程的一般形式 ax2 bx c 0(a 0)及有关概念 3 会进行简单的一元二次方程的试解;理解方程解的概念 重点:一元二次方程的概念及其一般形式;一元二次方程解的探索 难点:由实际问题列出一元二次方程;准确认识一元二次方程的二次项和系数以及一次项和系数及常数项 一、自学指导(10 分钟)问题 1:如图,有一块矩形铁皮,长 100 cm,宽 50 cm,在它的四角各切去一个同样的正方形,然后将四周突出部分折起,
2、就能制作一个无盖方盒 如果要制作的无盖方盒的底面积为 3600 cm2,那么铁皮各角应切去多大的正方形?分析:设切去的正方形的边长为 x cm,则盒底的长为 _(100 2x)cm_,宽为 _(502x)cm_列方程 _(100 2x)(50 2x)3600_,化简整理,得 _x 2 75x 350 0_ 问题 2:要组织一次排球邀请赛,参赛的每两个队之间都要比赛一场根据场地和时间等条件,赛程计划安排 7 天,每天安排 4 场比赛,比赛组织者应邀请多少个队参赛?分析:全部比赛的场数为 _4 7 28_ 设应邀请 x 个队参赛,每个队要与其他 _(x 1)_个队各赛 1 场,所以全部比赛共x(x
3、 1)2_场列方程 _x(x 1)2 28_,化简整理,得 _x 2 x 56 0_ 探究:(1)方程中未知数的个数各是多少?_1 个 _(2)它们最高次数分别是几次?_2 次 _ 归纳:方程的共同特点是:这些方程的两边都是 _整式 _,只含有 _一个 _未知数(一元),并且未知数的最高次数是 _2_的方程 1 一元二次方程的定义 等号两边都是 _整式 _,只含有 _一 _个未知数(一元),并且未知数的最高次数是_2_(二次)的方程,叫做一元二次方程 2 一元二次方程的一般形式 一般地,任何一个关于 x 的一元二次方程,经过整理,都能化成如下形式:ax2 bx c 0(a 0)这种形式叫做一元
4、二次方程的一般形式其中 _ax 2_是二次项,_a_是二次项系数,_bx_是一次项,_b_是一次项系数,_c_是常数项 点拨精讲:二次项系数、一次项系数、常数项都要包含它前面的符号 二次项系数 a 0是一个重要条件,不能漏掉 二、自学检测:学生自主完成,小组内展示,点评,教师巡视(6 分钟)1 判断下列方程,哪些是一元二次方程?(新)初中数学九年级上册一元二次方程导学案设计 2(1)x 3 2x2 5 0;(2)x 2 1;(3)5x 2 2x14 x2 2x35;(4)2(x 1)2 3(x 1);(5)x 2 2x x2 1;(6)ax 2 bx c 0.解:(2)(3)(4)点拨精讲:有
5、些含字母系数的方程,尽管分母中含有字母,但只要分母中不含有未知数,这样的方程仍然是整式方程 2 将方程 3x(x 1)5(x 2)化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数及常数项 解:去括号,得 3x2 3x 5x 10.移项,合并同类项,得 3x 2 8x 10 0.其中二次项系数是 3,一次项系数是 8,常数项是 10.点拨精讲:将一元二次方程化成一般形式时,通常要将首项化负为正,化分为整 一、小组合作:小组讨论交流解题思路,小组活动后,小组代表展示活动成果(8 分钟)1 求证:关于 x 的方程(m 2 8m 17)x 2 2mx 1 0,无论 m 取何值,该方程都是
6、一元二次方程 证明:m2 8m 17(m 4)2 1,(m 4)2 0,(m 4)2 10,即(m 4)2 1 0.无论 m 取何值,该方程都是一元二次方程 点拨精讲:要证明无论 m 取何值,该方程都是一元二次方程,只要证明 m2 8m 17 0即可 2 下面哪些数是方程 2x 2 10 x 12 0 的根?4,3,2,1,0,1,2,3,4.解:将上面的这些数代入后,只有 2 和 3 满足等式,所以 x 2或 x 3 是一元二次方程 2x 2 10 x 12 0 的两根 点拨精讲:要判定一个数是否是方程的根,只要把这个数代入等式,看等式两边是否相等即可 二、跟踪练习:学生独立确定解题思路,小
7、组内交流,上台展示并讲解思路(9 分钟)1 判断下列方程是否为一元二次方程(1)1 x2 0;(2)2(x 2 1)3y;(3)2x 2 3x 1 0;(4)1x22x 0;(5)(x 3)2(x 3)2;(6)9x 2 5 4x.解:(1)是;(2)不是;(3)是;(4)不是;(5)不是;(6)是 2 若 x 2 是方程 ax2 4x 5 0 的一个根,求 a 的值 解:x 2 是方程 ax 2 4x 5 0 的一个根,4a 8 5 0,解得 a34.3 根据下列问题,列出关于 x 的方程,并将其化成一元二次方程的一般形式:(新)初中数学九年级上册一元二次方程导学案设计 3(1)4 个完全相
8、同的正方形的面积之和是 25,求正方形的边长 x;(2)一个长方形的长比宽多 2,面积是 100,求长方形的长 x.解:(1)4x 2 25,4x2 25 0;(2)x(x 2)100,x2 2x 100 0.学生总结本堂课的收获与困惑(2 分钟)1 一元二次方程的概念以及怎样利用概念判断一元二次方程 2 一元二次方程的一般形式 ax2 bx c 0(a 0),特别强调 a 0.3 要会判断一个数是否是一元二次方程的根 学习至此,请使用本课时对应训练部分(10 分钟)21 2 解一元二次方程 21 2.1 配方法(1)1.使学生会用直接开平方法解一元二次方程 2.渗透转化思想,掌握一些转化的技
9、能 重点:运用开平方法解形如(x m)2 n(n 0)的方程;领会降次 转化的数学思想 难点:通过根据平方根的意义解形如 x2 n(n 0)的方程,知识迁移到根据平方根的意义解形如(x m)2 n(n 0)的方程 一、自学指导(10 分钟)问题 1:一桶某种油漆可刷的面积为 1500 dm2,小李用这桶油漆恰好刷完 10 个同样的正方体形状的盒子的全部外表面,你能算出盒子的棱长吗?设正方体的棱长为 x dm,则一个正方体的表面积为 _6x 2_dm2,根据一桶油漆可刷的面积列出方程:_10 6x 2 1500_,由此可得 _x 2 25_,根据平方根的意义,得 x _ 5_,即 x1 _5_,
10、x2 _ 5_ 可以验证 _5_和 5 都是方程的根,但棱长不能为负值,所以正方体的棱长为 _5_dm.探究:对照问题 1 解方程的过程,你认为应该怎样解方程(2x 1)2 5 及方程 x2 6x 9 4?方程(2x 1)2 5 左边是一个整式的平方,右边是一个非负数,根据平方根的意义,可将方程变形为 _2x 1 5_,即将方程变为 _2x 1 5和 _2x 1 5_两个一元一次方程,从而得到方程(2x 1)2 5 的两个解为 x1 _1 52,x2 _1 52_ 在解上述方程的过程中,实质上是把一个一元二次方程“降次”,转化为两个一元一次方程,这样问题就容易解决了 方程 x2 6x 9 4
11、的左边是完全平方式,这个方程可以化成(x _3_)2 4,进行降次,得到 _x 3 2_,方程的根为 x1 _ 1_,x2 _ 5_.归纳:在解一元二次方程时通常通过“降次”把它转化为两个一元一次方程 如果方程能化成 x2 p(p 0)或(mx n)2 p(p 0)的形式,那么可得 x p或 mx n p.二、自学检测:学生自主完成,小组内展示,点评,教师巡视(6 分钟)解下列方程:(新)初中数学九年级上册一元二次方程导学案设计 4(1)2y 2 8;(2)2(x 8)2 50;(3)(2x 1)2 4 0;(4)4x 2 4x 1 0.解:(1)2y 2 8,(2)2(x 8)2 50,y2
12、 4,(x 8)2 25,y 2,x 8 5,y1 2,y2 2;x 8 5 或 x 8 5,x1 13,x2 3;(3)(2x 1)2 4 0,(4)4x 2 4x 1 0,(2x 1)2 40,(2x 1)2 0,原方程无解;2x 1 0,x1 x212.点拨精讲:观察以上各个方程能否化成 x 2 p(p 0)或(mx n)2 p(p 0)的形式,若能,则可运用直接开平方法解 一、小组合作:小组讨论交流解题思路,小组活动后,小组代表展示活动成果(8 分钟)1 用直接开平方法解下列方程:(1)(3x 1)2 7;(2)y 2 2y 1 24;(3)9n 2 24n 16 11.解:(1)1
13、73;(2)1 2 6;(3)4 113.点拨精讲:运用开平方法解形如(mx n)2 p(p 0)的方程时,最容易出错的是漏掉负根 2 已知关于 x 的方程 x2(a2 1)x 3 0 的一个根是 1,求 a 的值 解:1.二、跟踪练习:学生独立确定解题思路,小组内交流,上台展示并讲解思路(9 分钟)用直接开平方法解下列方程:(1)3(x 1)2 6 0;(2)x 2 4x 4 5;(3)9x 2 6x 1 4;(4)36x 2 1 0;(5)4x 2 81;(6)(x 5)2 25;(7)x 2 2x 1 4.解:(1)x1 1 2,x2 1 2;(2)x1 2 5,x2 2 5;(3)x1
14、 1,x213;(4)x116,x216;(5)x192,x292;(6)x1 0,x2 10;(7)x1 1,x2 3.学生总结本堂课的收获与困惑(2 分钟)1 用直接开平方法解一元二次方程(新)初中数学九年级上册一元二次方程导学案设计 5 2 理解“降次”思想 3 理解 x 2 p(p 0)或(mx n)2 p(p 0)中,为什么 p 0?学习至此,请使用本课时对应训练部分(10 分钟)21 2.1 配方法(2)1 会用配方法解数字系数的一元二次方程 2 掌握配方法和推导过程,能使用配方法解一元二次方程 重点:掌握配方法解一元二次方程 难点:把一元二次方程转化为形如(x a)2 b 的过程
15、(2 分钟)1 填空:(1)x 2 8x _16_(x _4_)2;(2)9x 2 12x _4_(3x _2_)2;(3)x 2 px _(p2)2_(x _p2_)2.2 若 4x 2 mx 9 是一个完全平方式,那么 m 的值是 _ 12_ 一、自学指导(10 分钟)问题 1:要使一块矩形场地的长比宽多 6 m,并且面积为 16 m2,场地的长和宽分别是多少米?设场地的宽为 x m,则长为 _(x 6)_m,根据矩形面积为 16 m2,得到方程 _x(x 6)16_,整理得到 _x 2 6x 16 0_ 探究:怎样解方程 x2 6x 16 0?对比这个方程与前面讨论过的方程 x2 6x
16、9 4,可以发现方程 x2 6x 9 4 的左边是含有 x 的完全平方形式,右边是非负数,可以直接降次解方程;而方程 x 2 6x 16 0 不具有上述形式,直接降次有困难,能设法把这个方程化为具有上述形式的方程吗?解:移项,得 x2 6x 16,两边都加上 _9_即 _(62)2_,使左边配成 x2 bx(b2)2 的形式,得 _x 2_ 6_x_ 9 16 _9_,左边写成平方形式,得 _(x 3)2 25_,开平方,得 _x 3 5_,(降次)即 _x 3 5_或 _x 3 5_,解一次方程,得 x1 _2_,x2 _ 8_ 归纳:通过配成完全平方式的形式解一元二次方程的方法,叫做配方法
17、;配方的目的是为了降次,把一元二次方程转化为两个一元一次方程 问题 2:解下列方程:(1)3x 2 1 5;(2)4(x 1)2 9 0;(新)初中数学九年级上册一元二次方程导学案设计 6(3)4x 2 16x 16 9.解:(1)x 2;(2)x112,x252;(3)x172,x212.归纳:利用配方法解方程时应该遵循的步骤:(1)把方程化为一般形式 ax2 bx c 0;(2)把方程的常数项通过移项移到方程的右边;(3)方程两边同时除以二次项系数 a;(4)方程两边同时加上一次项系数一半的平方;(5)此时方程的左边是一个完全平方式,然后利用平方根的定义把一元二次方程化为两个一元一次方程来
18、解 二、自学检测:学生自主完成,小组内展示,点评,教师巡视(8 分钟)1 填空:(1)x 2 6x _9_(x _3_)2;(2)x 2 x _14_(x _12_)2;(3)4x 2 4x _1_(2x _1_)2.2 解下列方程:(1)x 2 6x 5 0;(2)2x 2 6x 2 0;(3)(1 x)2 2(1 x)4 0.解:(1)移项,得 x 2 6x 5,配方得 x2 6x 32 5 32,(x 3)2 4,由此可得 x 3 2,即 x1 1,x2 5.(2)移项,得 2x 2 6x 2,二次项系数化为 1,得 x2 3x 1,配方得 x2 3x(32)2(x 32)254,由此可
19、得 x32 52,即 x15232,x25232.(3)去括号,整理得 x 2 4x 1 0,移项得 x2 4x 1,配方得(x 2)2 5,x 2 5,即 x1 5 2,x2 5 2.点拨精讲:解这些方程可以用配方法来完成,即配一个含有 x 的完全平方式 一、小组合作:小组讨论交流解题思路,小组活动后,小组代表展示活动成果(5 分钟)如图,在 Rt ABC 中,C 90,AC 8 m,CB 6 m,点 P,Q 同时由 A,B 两点出发分别沿 AC,BC 方向向点 C匀速移动,它们的速度都是 1 m/s,几秒后 PCQ 的面积为Rt ABC面积的一半?(新)初中数学九年级上册一元二次方程导学案
20、设计 7 解:设 x 秒后 PCQ 的面积为 Rt ABC 面积的一半根据题意可列方程:12(8 x)(6 x)1212 8 6,即 x2 14x 24 0,(x 7)2 25,x 7 5,x1 12,x2 2,x1 12,x2 2 都是原方程的根,但 x1 12 不合题意,舍去 答:2 秒后 PCQ 的面积为 Rt ABC 面积的一半 点拨精讲:设 x 秒后 PCQ 的面积为 Rt ABC 面积的一半,PCQ 也是直角三角形 根据已知条件列出等式 二、跟踪练习:学生独立确定解题思路,小组内交流,上台展示并讲解思路(8 分钟)1 用配方法解下列关于 x 的方程:(1)2x 2 4x 8 0;(
21、2)x 2 4x 2 0;(3)x 212x 1 0;(4)2x 2 2 5.解:(1)x1 1 5,x2 1 5;(2)x1 2 2,x2 2 2;(3)x114174,x214174;(4)x162,x262.2 如果 x 2 4x y2 6y z 2 13 0,求(xy)z 的值 解:由已知方程得 x2 4x 4 y2 6y 9 z 2 0,即(x 2)2(y 3)2 z 2 0,x 2,y 3,z 2.(xy)z 2(3)2136.学生总结本堂课的收获与困惑(2 分钟)1 用配方法解一元二次方程的步骤 2 用配方法解一元二次方程的注意事项 学习至此,请使用本课时对应训练部分(10 分钟
22、)21 2.2 公式法(新)初中数学九年级上册一元二次方程导学案设计 8 1.理解一元二次方程求根公式的推导过程,了解公式法的概念 2.会熟练应用公式法解一元二次方程 重点:求根公式的推导和公式法的应用 难点:一元二次方程求根公式的推导(2 分钟)用配方法解方程:(1)x 2 3x 2 0;(2)2x 2 3x 5 0.解:(1)x1 2,x2 1;(2)无解 一、自学指导(8 分钟)问题:如果这个一元二次方程是一般形式 ax2 bx c 0(a 0),你能否用上面配方法的步骤求出它们的两根?问题:已知 ax2 bx c 0(a 0),试推导它的两个根 x1 b b2 4ac2a,x2 b b
23、2 4ac2a.分析:因为前面具体数字已做得很多,现在不妨把 a,b,c 也当成一个具体数字,根据上面的解题步骤就可以一直推下去 探究:一元二次方程 ax2 bx c 0(a 0)的根由方程的系数 a,b,c 而定,因此:(1)解一元二次方程时,可以先将方程化为一般形式 ax 2 bx c 0,当 b2 4ac 0 时,将 a,b,c 代入式子 x b b2 4ac2a就得到方程的根,当 b2 4ac 0 时,方程没有实数根(2)x b b2 4ac2a叫做一元二次方程 ax 2 bx c 0(a 0)的求根公式(3)利用求根公式解一元二次方程的方法叫做公式法(4)由求根公式可知,一元二次方程
24、最多有 _2 个实数根,也可能有 _1_个实根或者 _没有 _实根(5)一般地,式子 b2 4ac 叫做方程 ax2 bx c 0(a 0)的根的判别式,通常用希腊字母 表示,即 b2 4ac.二、自学检测:学生自主完成,小组内展示,点评,教师巡视(5 分钟)用公式法解下列方程,根据方程根的情况你有什么结论?(1)2x 2 3x 0;(2)3x 2 2 3x 1 0;(3)4x 2 x 1 0.解:(1)x1 0,x232;有两个不相等的实数根;(2)x1 x233;有两个相等的实数根;(3)无实数根 点拨精讲:0 时,有两个不相等的实数根;0 时,有两个相等的实数根;0时,没有实数根 一、小
25、组合作:小组讨论交流解题思路,小组活动后,小组代表展示活动成果(8 分(新)初中数学九年级上册一元二次方程导学案设计 9 钟)1 方程 x 2 4x 4 0 的根的情况是(B)A 有两个不相等的实数根 B 有两个相等的实数根 C 有一个实数根 D 没有实数根 2 当 m 为何值时,方程(m 1)x 2(2m 3)x m 1 0,(1)有两个不相等的实数根?(2)有两个相等的实数根?(3)没有实数根?解:(1)m 14;(2)m 14;(3)m 14.3.已知 x 2 2x m 1 没有实数根,求证:x2 mx 1 2m 必有两个不相等的实数根.证明:x2 2x m 1 0 没有实数根,4 4(
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