高冬
一元二次方程的重点与关键是其解法. 解方程时,须从“数”(系数)和“形”(外形)两个角度进行分析,这样才能事半功倍. 下面结合实例对一元二次方程的解法进行归纳.
一、直接开平方法
直接开平方法就是通过直接开平方来求解一元二次方程的方法.
例1 解下列方程:(1)2x2 - 8 = 0;(2)3(x - 1)2 - 6 = 0.
分析:(1)方程的一次项系数为0,通过移项、系数化为1,可以转化为x2 = 4,直接开平方求解;(2)将x - 1看作一个整体,方程可以转化为(x - 1)2 = 2,直接开平方求解.
解:(1)整理,得x2 = 4. 根据平方根的意义,得x1 = 2,x2 = - 2.
(2)整理,得(x - 1)2 = 2. 根据平方根的意义,得x - 1 = ±[2].
移项,得x1 = 1 + [2],x2 = 1 - [2].
点评:一般地,当一元二次方程的一次项系数为0,即ax2 + c = 0(ac < 0)或ax2 = c(ac ≥ 0),或方程通过移项等可直接转化为(x + n)2 = p(p ≥ 0)的形式时,用直接开平方法解方程最为简单. 要注意,开平方时,正数的平方根有两个,是一对相反数,不要丢解.
二、配方法
配方法就是通过“配方”,把一元二次方程转化成(x + n)2 = p的形式求解的方法. 如果p > 0,那么方程有两个不相等的实数根, x1 = [-n+p],x2 = [-n-p];如果p = 0,那么方程有两个相等的实数根, x1 = x2 = -n;如果p < 0,那么方程没有实数根.
例2 解方程4x2 - 8x - 3 = 0.
分析:方程的二次项系数为4,须将二次项的系数化为1.
解:移项,得4x2 - 8x = 3. 二次项系数化为1,得x2 - 2x = [34].
配方,得x2 - 2x + 1 = [34] + 1,则(x - 1)2 = [74].
由此可得x - 1 = ±[72],则x1 = 1 + [72],x2 = 1 - [72].
点评:配方法适用于所有的一元二次方程,其中,当二次项系数化为1后,一次项的系数是绝对值较小的偶数时,用配方法更简单. 要注意,配方时,一般是把二次项的系数化为1后,在方程的两边同时加上一次项系数一半的平方.
三、公式法
公式法就是当一元二次方程ax2 + bx + c = 0满足b2 - 4ac ≥ 0时,将各系数直接代入求根公式求解的方法.
例3 解方程x2 - x = 6.
分析:二次项系数为1,一次项系数为奇数,用公式法比较简单.
解:方程化为x2 - x - 6 = 0. 其中a = 1,b = -1,c = -6. ∴[Δ] = b2 - 4ac = (-1)2 - 4 × 1 × (-6) = 25 > 0,方程有两个不相等的实数根x = [--1±252×1=1±52],即x1 = 3,x2 = -2.
点评:公式法适用于所有的一元二次方程,可以省略配方过程而直接求解. 当一元二次方程的系数是无理数时,或二次项系数化为1后,一次项的系数是奇数时,一般用公式法比较简单. 要注意,用公式法求解时,要先把一元二次方程化为一般形式,将各系数代入公式时应注意符号.
四、因式分解法
因式分解法就是将一元二次方程化为两个一次式的乘积等于0的形式,进而求解的方法.
例4 解方程3x(2x + 1) = 2x + 1.
分析:方程两边都有因式2x + 1,可以用因式分解法求解.
解:方程化为3x(2x + 1) - (2x + 1) = 0. 因式分解,得(2x + 1)(3x - 1) = 0.
于是得2x + 1 = 0或3x - 1 = 0,则x1 = - [12],x2 = [13].
點评:一般地,当常数项为0,或者一元二次方程两边含有相同的因式时,用因式分解法解方程更简单. 要注意,方程两边不能同时除以含有未知数的因式,以避免丢根.
综上所述,在解一元二次方程时,我们要从“数”和“形”两个角度进行分析,在方法的选择上遵循“从特殊到一般”的原则,即先判断能否用直接开平方法或因式分解法;如果不能,再选择配方法或公式法,对于从“形”上不好辨析的方程,一般可先将方程化为一般形式,再进行分析.
(作者单位:兴城市第三初级中学)