一元二次方程 · 概念 · 性质 · 推导 · 结论
教学动画(单文件可离线运行)|适用:九年级(初三)|依据《义务教育数学课程标准(2022年版)》"方程与不等式"主题
① 概念定义
② 判别式与根
③ 求根公式推导
④ 韦达定理(根与系数)
① 一元二次方程的概念
只含一个未知数,且未知数的
最高次数是 2
的整式方程
a x
2
+ b x + c = 0 (a ≠ 0)
二次项 ax²
一次项 bx
常数项 c
x² − 3x + 2 = 0
交互:改变系数,观察"次数"的变化
a
1
b
-3
c
2
探究问题
把
a 拖到 0
,方程还叫"一元二次方程"吗?为什么必须
a ≠ 0
?
二次项、一次项、常数项分别由哪个字母决定?它们和"次数"有什么关系?
结论:
形如
ax²+bx+c=0 (a≠0)
的方程叫一元二次方程。a 是二次项系数,b 是一次项系数,c 是常数项。
a=0 时退化为一元一次方程
,不再属于"二次"。
② 根的判别式 Δ = b² − 4ac
x² − 3x + 2 = 0
交互:拖动系数,看抛物线与 x 轴的交点
a
1
b
-3
c
2
快速情形:
Δ > 0(两不等根)
Δ = 0(两相等根)
Δ < 0(无实根)
探究问题
抛物线与 x 轴的
交点个数
,和
Δ 的正负
有什么关系?
Δ = 0 时,为什么"两个相等的实根"只对应
一个
交点?
结论(性质):
Δ > 0
⇔ 两个不相等的实根;
Δ = 0
⇔ 两个相等的实根(重合);
Δ < 0
⇔ 无实根。
这也给出求根公式
x = (−b ± √Δ)/(2a)
有意义的充要条件:
Δ ≥ 0
。
③ 求根公式的推导(配方法)
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重置
推导思路(降次思想)
核心:把含
x²
和
x
的式子,
配成完全平方
,从而"降次"为一次式。
关键一步:两边同加
(b/2a)²
,恰好使左边成为
(x + b/2a)²
。
开平方时记得写
±
,所以得到
两根
。
探究问题
为什么偏偏加
(b/2a)²
,而不是别的数?
第 6 步为什么要求
b²−4ac ≥ 0
才能开平方?
最终结论(求根公式):
x = (−b ± √(b²−4ac)) / (2a) (a≠0)
④ 根与系数的关系(韦达定理)
x² − 3x + 2 = 0
交互:改变系数,验证两根之和与积
a
1
b
-3
c
2
探究问题
两根之和,只和
b、a
有关,与
c
无关,你发现了吗?
两根之积等于
c/a
,你能从图象(两根关于对称轴对称)看出线索吗?
结论:
若 x₁、x₂ 是方程 ax²+bx+c=0 (a≠0) 的两根,则
x₁ + x₂ = −b/a
,
x₁·x₂ = c/a
。
(课标:了解一元二次方程的根与系数的关系,能解决一些简单问题。)