2023年初中数学一元二次方程的知识体系
第一级:清晰掌握一元二次方程的概念
大家都认为了解概念很简单,但是如果真要对概念特别熟悉,需要学会2个方法:
(1)拆分概念的描述;
(2) 熟悉概念的一般情况和特殊情况。
比如,一元二次方程的定义是:
等号两边是整式,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。
(1)拆分概念
概念中包含4个要求
分别是显示出来的:①整式方程、②一元、③二次
还有隐藏于其中的:④二次项系数不等于0.
(2)学会区分一般情况和特殊情况
一般情况容易辨别,直接根据上面的4个要求判断就行;
特殊情况了解不多,在考察的时候往往就容易出错。
比如这两个式子是不是一元二次方程:
①ax^2+bx+c=0;②x^2+x+2=x(x+5);
(tips:你觉得两个式子是or不是,可留言回复)
这是一种学习新概念的思路——首先拆分概念描述,然后了解有哪些一般情况和特殊情况。
在学习数学的其他概念时,可以参考这种方法。
拓展开来,把这个方法应用到其他物理、化学、法律等学科的概念,也可以适用。
第二级:掌握一元二次方程的4个解法
四个解法:直接开方法、配方法、公式法、因式分解法。
(1)直接开方法
此方法最简单,一般有这几种形式:
ax^2=k(k≥0)
(ax+b)^2=k(k≥0)
(ax+b)^2=(cx+d)^2
(2)配方法
配方法是需要把代数式化成平方(ax+b)^2=k的形式,用开方法解方程。
配方法的过程:
①二次项系数化为1;
②常数项右移;
③配方(加上一次项系数一半的平方);
④化成开平方的形式;
⑤直接开方求解;
(3)公式法
配方法的过程是固定的且重复的,我们把这种重复性的计算可以总结为公式,产生了公式法。
公式法还产生出了一个非常重要的知识点,就是方程的判别式△与方程解的个数关系:
①△>0,两个不相等的实数根;
②△=0,两个相等的实数根;
③△<0,无实根。
(4)因式分解法
因式分解法是利用a*b=0,则a=0或b=0的原理,把左边的代数式进行因式分解。
如果熟练使用十字相乘法因式分解,则计算速度比用公式法还要快速。
比如式子:4x^2-12x+5=0
十字相乘法可以拆分为(2x-5)(2x-1)=0,马上就可以得到方程的解。
4个解法的特点比较:
直接开方法格式要求比较高,出题少;
配方法和公式法适用于所有的一元二次方程;
因式分解法常用且解题速度快,要求熟练掌握;
大量的重复的机械性计算,一定可以归纳出一个数学工具——公式。
比如,从配方法归纳出公式法;从整式乘法归纳出平方差公式和完全平方公式。
拓展开来,在社会中,重复性的机械劳动也会从人工操作转成智能程序控制。
比如:部分高速路收费员转化成ETC;医院的很多流程,从人工转到了自助设备。
第三级:掌握一元二次方程的根与系数关系
从公式法中我们知道x1和x2的值,两个根相加和相乘就产生了韦达定理:
x1+x2=-b/a,x1*x2=c/a
韦达定理的主要作用:
在不进行求解方程的情况下知道两个根的和与两个根的积是多少,还可以判断两个根的正负性。
同样,根据两个根的正负性也可以求出参数的范围。
比如这样的题目:
这类题目需要注意的一个易错点是:
用韦达定理的前提是方程的判别式大于等于0,所以遇到用韦达定理的题目,先计算判别式是否大于等于0。
第四级:熟练解决一元二次方程的实际应用
实际应用题一般分为这几类:
(1)一元二次方程增长率问题
(2)一元二次方程涨降价销售问题
(3)一元二次方程图形面积问题
(4)一元二次方程储蓄问题
(5)一元二次方程循环握手或者病毒传播问题