课前预习
序号 基础知识
1 用配方法解二次项系数为1的一元二次方程
(1)当一元二次方程的二次项系数为1时,可先把
(2)通过配方,
,当方程左边是一个完全平方式,右边是一个负数时,此方程
2 用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程
如果一元二次方程的二次项系数不是1,为了便于配方,可以利用等式的基本性质,先把方程的二次项系数化为1。
困惑疑问:
序号 基础知识
1 用配方法解二次项系数为1的一元二次方程
(1)当一元二次方程的二次项系数为1时,可先把
常数项移到方程的右边
,然后在方程的两边同时加上一次项系数一半的平方
,把方程的左边配成一个完全平方式
,再由平方根的意义
求解方程。这种解一元二次方程的方法叫作配方法;(2)通过配方,
无解
。2 用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程
如果一元二次方程的二次项系数不是1,为了便于配方,可以利用等式的基本性质,先把方程的二次项系数化为1。
困惑疑问:
答案
(1)常数项移到方程的右边,一次项系数一半的平方,完全平方式,平方根的意义;(2)无解
解析
【分析】
本题考查配方法解一元二次方程的基础概念,解题时可结合配方法的操作步骤和原理逐一对应填空:首先回忆二次项系数为1时配方法的第一步操作,明确常数项的处理方式;再回忆配方的核心操作,明确添加的项的特征;接着回忆配方后解方程的依据;最后结合平方的非负性,判断配方后右边为负数时方程的根的情况。
【解析】
(1) 用配方法解二次项系数为1的一元二次方程时,第一步先把常数项移到方程的右边,让方程左边仅保留二次项和一次项;结合完全平方公式的结构,要把左边凑成完全平方式,需要在方程的两边同时加上一次项系数一半的平方,此时方程左边就变为完全平方式;接下来可根据平方根的意义,对两边同时开平方求解方程,这就是配方法的完整流程。
(2) 实数范围内任意实数的平方都是非负数,如果配方后方程右边是负数,不存在实数能让左边的完全平方式等于负数,因此该方程无解。
【答案】
(1)常数项移到方程的右边,一次项系数一半的平方,完全平方式,平方根的意义;(2)无解
【知识点】
配方法解一元二次方程、完全平方公式、平方根的性质
【点评】
本题是配方法相关的基础概念题,重点考查配方法的操作步骤和原理,熟练掌握相关基础概念是后续求解一元二次方程、学习二次函数相关内容的重要前提。
【难度系数】
0.8
本题考查配方法解一元二次方程的基础概念,解题时可结合配方法的操作步骤和原理逐一对应填空:首先回忆二次项系数为1时配方法的第一步操作,明确常数项的处理方式;再回忆配方的核心操作,明确添加的项的特征;接着回忆配方后解方程的依据;最后结合平方的非负性,判断配方后右边为负数时方程的根的情况。
【解析】
(1) 用配方法解二次项系数为1的一元二次方程时,第一步先把常数项移到方程的右边,让方程左边仅保留二次项和一次项;结合完全平方公式的结构,要把左边凑成完全平方式,需要在方程的两边同时加上一次项系数一半的平方,此时方程左边就变为完全平方式;接下来可根据平方根的意义,对两边同时开平方求解方程,这就是配方法的完整流程。
(2) 实数范围内任意实数的平方都是非负数,如果配方后方程右边是负数,不存在实数能让左边的完全平方式等于负数,因此该方程无解。
【答案】
(1)常数项移到方程的右边,一次项系数一半的平方,完全平方式,平方根的意义;(2)无解
【知识点】
配方法解一元二次方程、完全平方公式、平方根的性质
【点评】
本题是配方法相关的基础概念题,重点考查配方法的操作步骤和原理,熟练掌握相关基础概念是后续求解一元二次方程、学习二次函数相关内容的重要前提。
【难度系数】
0.8
思考1.用配方法解一元二次方程的一般步骤是什么?
答案
①移项;②配方;③直接开平方;④写解。
解析
【分析】
要梳理配方法解一元二次方程的步骤,首先明确配方法的核心目标是将方程转化为完全平方式等于常数的$(x+m)^2=n$的形式,进而通过开平方降次求解。思考时从转化逻辑出发:首先要把常数项和含未知数的项分离,再构造完全平方式,之后利用平方根的性质降次,最后求解得到结果,顺着这个逻辑就能整理出对应的步骤。
【解析】
配方法解一元二次方程的一般步骤按先后顺序为:
①移项:将方程中的常数项移到等号右侧,若二次项系数不为1,先将二次项系数化为1,使等号左侧仅留二次项和一次项;
②配方:在等号左右两侧同时加上一次项系数一半的平方,将等号左侧配成完全平方式,得到$(x+m)^2=n$的形式;
③直接开平方:当右侧常数$n≥0$时,根据平方根的性质对等式两边同时开平方,得到两个一元一次方程;
④写解:分别求解得到的两个一元一次方程,最终写出原一元二次方程的解。
【答案】
①移项;②配方;③直接开平方;④写解。
【知识点】
配方法解一元二次方程、完全平方公式、开平方运算
【点评】
本题考查配方法解一元二次方程的基础操作步骤,是一元二次方程解法的核心基础内容,也是后续推导求根公式、解决二次相关问题的重要前提,需要熟练记忆并灵活运用。
【难度系数】
0.9
要梳理配方法解一元二次方程的步骤,首先明确配方法的核心目标是将方程转化为完全平方式等于常数的$(x+m)^2=n$的形式,进而通过开平方降次求解。思考时从转化逻辑出发:首先要把常数项和含未知数的项分离,再构造完全平方式,之后利用平方根的性质降次,最后求解得到结果,顺着这个逻辑就能整理出对应的步骤。
【解析】
配方法解一元二次方程的一般步骤按先后顺序为:
①移项:将方程中的常数项移到等号右侧,若二次项系数不为1,先将二次项系数化为1,使等号左侧仅留二次项和一次项;
②配方:在等号左右两侧同时加上一次项系数一半的平方,将等号左侧配成完全平方式,得到$(x+m)^2=n$的形式;
③直接开平方:当右侧常数$n≥0$时,根据平方根的性质对等式两边同时开平方,得到两个一元一次方程;
④写解:分别求解得到的两个一元一次方程,最终写出原一元二次方程的解。
【答案】
①移项;②配方;③直接开平方;④写解。
【知识点】
配方法解一元二次方程、完全平方公式、开平方运算
【点评】
本题考查配方法解一元二次方程的基础操作步骤,是一元二次方程解法的核心基础内容,也是后续推导求根公式、解决二次相关问题的重要前提,需要熟练记忆并灵活运用。
【难度系数】
0.9
1. (1)$x^2 + 10x + \_\_\_\_\_\_ = (x + \_\_\_\_\_\_)^2;$
(2)$x^2 - \frac{2}{3}x + \_\_\_\_\_\_ = (x - \_\_\_\_\_\_)^2。$
(2)$x^2 - \frac{2}{3}x + \_\_\_\_\_\_ = (x - \_\_\_\_\_\_)^2。$
答案
(1)25,5;(2)$\frac{1}{9}$,$\frac{1}{3}$
解析
【分析】
本题考查完全平方公式的应用,是配方法的基础操作。解题核心是牢记完全平方公式的结构:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,对于形如$x^2+mx$的式子,要配成完全平方式,需要添加的常数项是一次项系数$m$一半的平方,括号内的常数就是一次项系数$m$的一半,我们只需分别提取两小题的一次项系数,按规律计算即可。
【解析】
根据完全平方公式的配方法规则分步计算:
(1) 式子$x^2+10x$的一次项系数为10,它的一半为$10÷2=5$,一半的平方为$5^2=25$,因此$x^2+10x+25=(x+5)^2$;
(2) 式子$x^2-\frac{2}{3}x$的一次项系数为$-\frac{2}{3}$,它的一半为$-\frac{2}{3}÷2=-\frac{1}{3}$,一半的平方为$(-\frac{1}{3})^2=\frac{1}{9}$,因此$x^2-\frac{2}{3}x+\frac{1}{9}=(x-\frac{1}{3})^2$。
【答案】
(1)25,5;(2)$\frac{1}{9}$,$\frac{1}{3}$
【知识点】
完全平方公式,配方法
【点评】
本题是配方法的基础题型,重点考查对完全平方公式结构的掌握,解题关键是明确完全平方式中常数项与一次项系数的关系,掌握该规律是后续用配方法解一元二次方程的重要基础。
【难度系数】
0.85
本题考查完全平方公式的应用,是配方法的基础操作。解题核心是牢记完全平方公式的结构:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,对于形如$x^2+mx$的式子,要配成完全平方式,需要添加的常数项是一次项系数$m$一半的平方,括号内的常数就是一次项系数$m$的一半,我们只需分别提取两小题的一次项系数,按规律计算即可。
【解析】
根据完全平方公式的配方法规则分步计算:
(1) 式子$x^2+10x$的一次项系数为10,它的一半为$10÷2=5$,一半的平方为$5^2=25$,因此$x^2+10x+25=(x+5)^2$;
(2) 式子$x^2-\frac{2}{3}x$的一次项系数为$-\frac{2}{3}$,它的一半为$-\frac{2}{3}÷2=-\frac{1}{3}$,一半的平方为$(-\frac{1}{3})^2=\frac{1}{9}$,因此$x^2-\frac{2}{3}x+\frac{1}{9}=(x-\frac{1}{3})^2$。
【答案】
(1)25,5;(2)$\frac{1}{9}$,$\frac{1}{3}$
【知识点】
完全平方公式,配方法
【点评】
本题是配方法的基础题型,重点考查对完全平方公式结构的掌握,解题关键是明确完全平方式中常数项与一次项系数的关系,掌握该规律是后续用配方法解一元二次方程的重要基础。
【难度系数】
0.85
2.把方程$x^2 +6x -16=0$的左边配成完全平方式,得$(x+\_\_\_\_\_\_)^2=\_\_\_\_\_\_$,利用平方根的意义求得方程的两个根为$x_1=\_\_\_\_\_\_,x_2=\_\_\_\_\_\_$。
答案
3,25,2,-8
解析
【分析】
本题考查配方法解一元二次方程,解题思路如下:首先回忆配方法的基本步骤:第一步先把常数项移到方程右侧,第二步给方程左右两边同时加上一次项系数一半的平方,将左侧转化为完全平方式,第三步利用平方根的意义开平方,转化为两个一元一次方程求解即可。
【解析】
解:①移项,将常数项移到等号右侧:
$x^2 + 6x = 16$
②配方,给等号两边同时加上一次项系数6一半的平方,即$(\frac{6}{2})^2=9$:
$x^2 +6x +9 = 16+9$
左侧根据完全平方公式可得$(x+3)^2$,右侧计算得25,即:
$(x+3)^2=25$
③根据平方根的意义,开平方得:
$x+3=±5$
分别解两个一元一次方程:
当$x+3=5$时,$x=5-3=2$;
当$x+3=-5$时,$x=-5-3=-8$。
【答案】
3,25,2,-8
【知识点】
配方法解一元二次方程;完全平方公式;平方根的意义
【点评】
本题是配方法解一元二次方程的基础题型,重点考查配方法的核心步骤,只要熟练掌握完全平方公式的结构特征,牢记配方时需给方程两边同时加一次项系数一半的平方,即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
本题考查配方法解一元二次方程,解题思路如下:首先回忆配方法的基本步骤:第一步先把常数项移到方程右侧,第二步给方程左右两边同时加上一次项系数一半的平方,将左侧转化为完全平方式,第三步利用平方根的意义开平方,转化为两个一元一次方程求解即可。
【解析】
解:①移项,将常数项移到等号右侧:
$x^2 + 6x = 16$
②配方,给等号两边同时加上一次项系数6一半的平方,即$(\frac{6}{2})^2=9$:
$x^2 +6x +9 = 16+9$
左侧根据完全平方公式可得$(x+3)^2$,右侧计算得25,即:
$(x+3)^2=25$
③根据平方根的意义,开平方得:
$x+3=±5$
分别解两个一元一次方程:
当$x+3=5$时,$x=5-3=2$;
当$x+3=-5$时,$x=-5-3=-8$。
【答案】
3,25,2,-8
【知识点】
配方法解一元二次方程;完全平方公式;平方根的意义
【点评】
本题是配方法解一元二次方程的基础题型,重点考查配方法的核心步骤,只要熟练掌握完全平方公式的结构特征,牢记配方时需给方程两边同时加一次项系数一半的平方,即可顺利解答。
【难度系数】
0.8
思考 2.(1)将一元二次方程二次项系数化为1的方法是什么?
(2)将二次三项式$2x^2 -4x +6$配成完全平方式时,二次项系数怎样化为1?
(2)将二次三项式$2x^2 -4x +6$配成完全平方式时,二次项系数怎样化为1?
答案
(1)方程两边同时除以二次项系数。
(2)把二次项系数提出变成$2(x^2 -2x +3)$。
(2)把二次项系数提出变成$2(x^2 -2x +3)$。
解析
【分析】
本题需区分等式变形和代数式变形的不同规则分别解题:
(1) 一元二次方程属于等式,结合等式的基本性质思考:等式两边同时除以同一个不为0的数,等式仍然成立,而一元二次方程的二次项系数不为0,因此可通过除以二次项系数将二次项系数化为1。
(2) 二次三项式属于代数式,变形必须保证代数式的值不变,不能直接除以二次项系数,因此要采用提取公因式的方法,把二次项系数提出来,让括号内的二次项系数变为1,同时保证原式值不变。
【解析】
(1) 一元二次方程是等式,根据等式的基本性质,在二次项系数不为0的前提下,方程两边同时除以二次项系数,即可将二次项系数化为1,且等式仍然成立。
(2) 二次三项式的变形属于代数式恒等变形,变形前后式子的值不能改变,因此不能直接除以二次项系数2,只需将二次项系数2作为公因式提取,可得$2x^2 -4x +6=2(x^2 -2x +3)$,此时括号内的二次项系数为1,且原式值不变。
【答案】
(1)方程两边同时除以二次项系数。
(2)把二次项系数提出变成$2(x^2 -2x +3)$。
【知识点】
等式的基本性质、提取公因式、代数式恒等变形
【点评】
本题重点考查等式变形和代数式变形的规则差异,是后续学习配方法解一元二次方程、二次三项式配方变形的基础,解题时要注意两类变形的不同要求,避免混淆规则导致错误。
【难度系数】
0.8
本题需区分等式变形和代数式变形的不同规则分别解题:
(1) 一元二次方程属于等式,结合等式的基本性质思考:等式两边同时除以同一个不为0的数,等式仍然成立,而一元二次方程的二次项系数不为0,因此可通过除以二次项系数将二次项系数化为1。
(2) 二次三项式属于代数式,变形必须保证代数式的值不变,不能直接除以二次项系数,因此要采用提取公因式的方法,把二次项系数提出来,让括号内的二次项系数变为1,同时保证原式值不变。
【解析】
(1) 一元二次方程是等式,根据等式的基本性质,在二次项系数不为0的前提下,方程两边同时除以二次项系数,即可将二次项系数化为1,且等式仍然成立。
(2) 二次三项式的变形属于代数式恒等变形,变形前后式子的值不能改变,因此不能直接除以二次项系数2,只需将二次项系数2作为公因式提取,可得$2x^2 -4x +6=2(x^2 -2x +3)$,此时括号内的二次项系数为1,且原式值不变。
【答案】
(1)方程两边同时除以二次项系数。
(2)把二次项系数提出变成$2(x^2 -2x +3)$。
【知识点】
等式的基本性质、提取公因式、代数式恒等变形
【点评】
本题重点考查等式变形和代数式变形的规则差异,是后续学习配方法解一元二次方程、二次三项式配方变形的基础,解题时要注意两类变形的不同要求,避免混淆规则导致错误。
【难度系数】
0.8
3.用配方法解下列方程时,配方有错误的是(
A.$x^2 - 2x - 99 = 0$ 化为 $(x - 1)^2 = 100$
B.$x^2 + 8x + 9 = 0$ 化为 $(x + 4)^2 = 25$
C.$2t^2 - 7t - 4 = 0$ 化为 $(t - \frac{7}{4})^2 = \frac{81}{16}$
D.$3x^2 - 4x - 2 = 0$ 化为 $(x - \frac{2}{3})^2 = \frac{10}{9}$
B
)。A.$x^2 - 2x - 99 = 0$ 化为 $(x - 1)^2 = 100$
B.$x^2 + 8x + 9 = 0$ 化为 $(x + 4)^2 = 25$
C.$2t^2 - 7t - 4 = 0$ 化为 $(t - \frac{7}{4})^2 = \frac{81}{16}$
D.$3x^2 - 4x - 2 = 0$ 化为 $(x - \frac{2}{3})^2 = \frac{10}{9}$
答案
B
解析
【分析】
要判断各选项配方是否正确,需按照配方法解一元二次方程的步骤逐一验证:①若二次项系数不为1,先将二次项系数化为1;②移项,将常数项移到等号右侧;③配方,等号左右两边同时加上一次项系数一半的平方,将左侧化为完全平方式,对比各选项配方结果即可找到错误选项。
【解析】
我们对每个选项逐一用配方法验算:
A选项:$x^2 - 2x - 99 = 0$
移项得:$x^2 - 2x = 99$
两边加一次项系数$-2$一半的平方$1$,得:$x^2 -2x +1 = 99 +1$
即$(x-1)^2=100$,A配方正确,不符合题意。
B选项:$x^2 +8x +9=0$
移项得:$x^2 +8x = -9$
两边加一次项系数$8$一半的平方$16$,得:$x^2 +8x +16 = -9 +16$
即$(x+4)^2=7$,而非$(x+4)^2=25$,B配方错误,符合题意。
C选项:$2t^2 -7t -4=0$
先将二次项系数化为1:$t^2 - \frac{7}{2}t - 2 =0$
移项得:$t^2 - \frac{7}{2}t =2$
两边加一次项系数$-\frac{7}{2}$一半的平方$\frac{49}{16}$,得:$t^2 - \frac{7}{2}t +\frac{49}{16}=2 +\frac{49}{16}$
即$(t-\frac{7}{4})^2=\frac{81}{16}$,C配方正确,不符合题意。
D选项:$3x^2 -4x -2=0$
先将二次项系数化为1:$x^2 - \frac{4}{3}x - \frac{2}{3}=0$
移项得:$x^2 - \frac{4}{3}x = \frac{2}{3}$
两边加一次项系数$-\frac{4}{3}$一半的平方$\frac{4}{9}$,得:$x^2 - \frac{4}{3}x +\frac{4}{9}=\frac{2}{3} +\frac{4}{9}$
即$(x-\frac{2}{3})^2=\frac{10}{9}$,D配方正确,不符合题意。
综上,配方错误的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
配方法解一元二次方程,完全平方公式,等式的性质
【点评】
本题核心考查配方法的操作步骤,解题时要特别注意:二次项系数不为1时要先化为1,移项要注意符号变化,配方时等式两边必须同时加一次项系数一半的平方,避免只给左侧加常数导致等式不成立的错误,属于配方法应用的基础题型。
【难度系数】
0.8
要判断各选项配方是否正确,需按照配方法解一元二次方程的步骤逐一验证:①若二次项系数不为1,先将二次项系数化为1;②移项,将常数项移到等号右侧;③配方,等号左右两边同时加上一次项系数一半的平方,将左侧化为完全平方式,对比各选项配方结果即可找到错误选项。
【解析】
我们对每个选项逐一用配方法验算:
A选项:$x^2 - 2x - 99 = 0$
移项得:$x^2 - 2x = 99$
两边加一次项系数$-2$一半的平方$1$,得:$x^2 -2x +1 = 99 +1$
即$(x-1)^2=100$,A配方正确,不符合题意。
B选项:$x^2 +8x +9=0$
移项得:$x^2 +8x = -9$
两边加一次项系数$8$一半的平方$16$,得:$x^2 +8x +16 = -9 +16$
即$(x+4)^2=7$,而非$(x+4)^2=25$,B配方错误,符合题意。
C选项:$2t^2 -7t -4=0$
先将二次项系数化为1:$t^2 - \frac{7}{2}t - 2 =0$
移项得:$t^2 - \frac{7}{2}t =2$
两边加一次项系数$-\frac{7}{2}$一半的平方$\frac{49}{16}$,得:$t^2 - \frac{7}{2}t +\frac{49}{16}=2 +\frac{49}{16}$
即$(t-\frac{7}{4})^2=\frac{81}{16}$,C配方正确,不符合题意。
D选项:$3x^2 -4x -2=0$
先将二次项系数化为1:$x^2 - \frac{4}{3}x - \frac{2}{3}=0$
移项得:$x^2 - \frac{4}{3}x = \frac{2}{3}$
两边加一次项系数$-\frac{4}{3}$一半的平方$\frac{4}{9}$,得:$x^2 - \frac{4}{3}x +\frac{4}{9}=\frac{2}{3} +\frac{4}{9}$
即$(x-\frac{2}{3})^2=\frac{10}{9}$,D配方正确,不符合题意。
综上,配方错误的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
配方法解一元二次方程,完全平方公式,等式的性质
【点评】
本题核心考查配方法的操作步骤,解题时要特别注意:二次项系数不为1时要先化为1,移项要注意符号变化,配方时等式两边必须同时加一次项系数一半的平方,避免只给左侧加常数导致等式不成立的错误,属于配方法应用的基础题型。
【难度系数】
0.8
4.不论x,y为何实数,代数式$x^2 + y^2 + 2x -4y +7$的值(
A.总不小于2
B.总不小于7
C.可为任何实数
D.可能为负数
A
)。A.总不小于2
B.总不小于7
C.可为任何实数
D.可能为负数
答案
A
解析
【分析】
要判断这个含两个未知数的二次代数式的取值范围,可优先选用配方法:先把含x的项、含y的项分别分组,将每组配成完全平方的形式,再结合偶次方的非负性(任意实数的平方都大于等于0),就能求出代数式的最小值,对应判断选项即可。
【解析】
对代数式进行配方变形:
$\begin{aligned}x^2 + y^2 + 2x -4y +7&=(x^2+2x+1)+(y^2-4y+4)+7-1-4\\&=(x+1)^2+(y-2)^2+2\end{aligned}$
∵ 不论x、y取何实数,都满足$(x+1)^2≥0$,$(y-2)^2≥0$
∴ $(x+1)^2+(y-2)^2+2≥0+0+2=2$
即该代数式的值总不小于2,故选A。
【答案】
A
【知识点】
配方法的应用;偶次方的非负性
【点评】
本题是代数式取值判断的基础题型,核心考查配方法的使用,解题关键是将原式转化为几个非负数加常数的形式,结合平方的非负性就能快速求出最值,是配方法应用的典型考题。
【难度系数】
0.7
要判断这个含两个未知数的二次代数式的取值范围,可优先选用配方法:先把含x的项、含y的项分别分组,将每组配成完全平方的形式,再结合偶次方的非负性(任意实数的平方都大于等于0),就能求出代数式的最小值,对应判断选项即可。
【解析】
对代数式进行配方变形:
$\begin{aligned}x^2 + y^2 + 2x -4y +7&=(x^2+2x+1)+(y^2-4y+4)+7-1-4\\&=(x+1)^2+(y-2)^2+2\end{aligned}$
∵ 不论x、y取何实数,都满足$(x+1)^2≥0$,$(y-2)^2≥0$
∴ $(x+1)^2+(y-2)^2+2≥0+0+2=2$
即该代数式的值总不小于2,故选A。
【答案】
A
【知识点】
配方法的应用;偶次方的非负性
【点评】
本题是代数式取值判断的基础题型,核心考查配方法的使用,解题关键是将原式转化为几个非负数加常数的形式,结合平方的非负性就能快速求出最值,是配方法应用的典型考题。
【难度系数】
0.7
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