一元二次方程的解法和定义

2021-03-11 08:21

一、一元二次方程的解法和定义

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、解一元二次方程

（1）直接开平方法

我们知道如果$x^2$=25，则$x$=≠$\sqrt{25}$，即$x$=±5，像这种利用平方根的定义通过直接开平方求一元二次方程的解的方法叫做直接开平方法。一般地，对于方程$x^2$=$p$，

①当$p$>0时，方程有两个不等的实数根$x_1$=$\sqrt{p}$ ，$x_2$=$-\sqrt{p}$。

②当$p$=0时，方程有两个相等的实数根$x_1$=$x_2$=0。

③当$p$<0时，因为对任意实数$x$ ，都有$x^2\geqslant$0，所以方程无实数根。

（2）配方法

通过配成完全平方的形式来解一元二次方程的方法，叫做配方法。用配方法解方程是以配方为手段，以直接开平方法为基础的一种解一元二次方程的方法。

用配方法解一元二次方程的一般步骤：

①化二次项系数为1。

②移项：使方程左边为二次项和一次项，右边为常数项。

③配方：方程两边都加上一次项系数一半的平方，原方程变为$(x+n)^2$=$p$的形式。

④直接开平方：如果右边是非负数，就可用直接开平方法求出方程的解。

（3）公式法

①公式法的定义

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（$a$≠0）。当$b^2-$$4ac\geqslant$0时，方程$ax^2$+$bx$+$c$=0（$a$≠0）的实数根可写为$x$=$\frac{-b±\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$的形式，这个式子叫做一元二次方程$ax^2$+$bx$+$c$=0（$a$≠0）的求根公式。利用求根公式解一元二次方程的方法叫做公式法。由求根公式可知，一元二次方程最多有两个实数根。

②一元二次方程根的个数与根的判别式的关系

一般地，式子$b^2-$$4ac$叫做方程$ax^2$+$bx$+$c$=0（$a$≠0）的根的判别式，通常用希腊字母$\mathit{Δ}$表示，即$\mathit{Δ}=$$b^2-$$4ac$。

当$\mathit{Δ}=$$b^2-$$4ac>0$时，一元二次方程$ax^2$+$bx$+$c$=0（$a$≠0）有两个不相等的实数根。即$x_1$=$\frac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$，$x_2$=$\frac{-b-\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$。

当$\mathit{Δ}$=$b^2-$$4ac=0$时，一元二次方程$ax^2$+$bx$+$c$=0（$a$≠0）有两个相等的实数根。即$x_1$=$x_2$=$-\frac{b}{2a}$。

当$\mathit{Δ}$=$b^2-$$4ac<0$时，一元二次方程$ax^2$+$bx$+$c$=0（$a$≠0）无实数根。

③利用公式法解一元二次方程$ax^2$+$bx$+$c$=0（$a$≠0）的一般步骤：

将一元二次方程整理成一般形式。

确定公式中$a$，$b$，$c$的值。

求出$b^2-4ac$的值。

当$b^2-4ac\geqslant$0时，将$a$，$b$，$c$的值及$b^2-4ac$的值代入求根公式即可；当$b^2-4ac<0$时，方程无实数根。

④一元二次方程根的判别式的应用

一元二次方程根的判别式的应用主要有以下三种情况：