第二十一章 · 第一节
一元二次方程
理解概念、掌握一般形式、认识方程的根

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解一元二次方程的概念,能正确判断一个方程是否为一元二次方程
  • 掌握一元二次方程的一般形式,能识别二次项、一次项及常数项
  • 理解一元二次方程的根的概念,能检验一个数是否为方程的根
  • 能将一元二次方程化为一般形式,并确定各项系数
知识点一:一元二次方程的概念
📐 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(quadratic equation in one unknown)。
等号两边都是整式
只含一个未知数
未知数最高次数为2
💡 易错提示
  • 方程中不能含有分式(如 1/x),否则不是整式方程
  • 方程中只能含一个未知数,如 xy + 2 = 0 是二元方程,不是一元方程
  • 未知数的最高次数必须恰好是 2,如 x³ + x = 0 是三次方程
知识点二:一元二次方程的一般形式
📐 一般形式
一元二次方程的一般形式为:
ax² + bx + c = 0(a ≠ 0)
其中 a 是二次项系数,b 是一次项系数,c 是常数项。
ax² + bx + c = 0  (a ≠ 0)
a 为二次项系数,b 为一次项系数,c 为常数项
表达式系数说明
二次项ax²aa ≠ 0,否则不是二次方程
一次项bxbb 可以为 0
常数项ccc 可以为 0
💡 重要提示
将方程化为一般形式时,需将所有项移到等号左边,右边为 0,再按未知数的降幂排列。例如:x² - 5x + 6 = 0 中,a = 1,b = -5,c = 6。
知识点三:一元二次方程的根
📐 定义
使一元二次方程左右两边相等的未知数的值,叫做一元二次方程的(或)。
若 x = m 使 ax² + bx + c = 0 成立,
则 x = m 是方程的根
即 am² + bm + c = 0
💡 检验方法
要检验一个数是否为方程的根,只需将该数代入方程,看左右两边是否相等。若相等,则是根;若不等,则不是根。一个一元二次方程最多有两个实数根。

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📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1 判断一元二次方程并化为一般形式
下列方程中,哪些是一元二次方程?是的请化为一般形式,并指出各项系数。
(1)x² + 3x - 4 = 0    (2)x(x - 2) = 3    (3)x² + 1/x = 0    (4)x³ - 2x = 0
🔍 解题过程
1 逐一判断:根据一元二次方程的三个条件(整式、一元、最高次数为2)逐一检验。
2 (1)x² + 3x - 4 = 0:整式方程,只含一个未知数 x,最高次数为 2。一元二次方程。
已是一般形式,a = 1b = 3c = -4
(2)x(x - 2) = 3:展开得 x² - 2x - 3 = 0,一元二次方程。
一般形式:x² - 2x - 3 = 0,a = 1b = -2c = -3
3 (3)x² + 1/x = 0:含有 1/x,不是整式,不是一元二次方程。
(4)x³ - 2x = 0:未知数最高次数为 3,不是一元二次方程。
✅ (1)是,x² + 3x - 4 = 0,a=1, b=3, c=-4;(2)是,x² - 2x - 3 = 0,a=1, b=-2, c=-3;(3)不是(含分式);(4)不是(三次方程)
例题 2 利用根的定义求值
已知 m 是方程 x² - 3x + 2 = 0 的根,求 m² - 3m + 2 的值。
🔍 解题过程
1 理解题意:m 是方程 x² - 3x + 2 = 0 的根,意味着将 x = m 代入方程后等式成立。
2 代入:因为 m 是根,所以 m² - 3m + 2 = 0。
3 结论:所求式 m² - 3m + 2 恰好就是方程左边的表达式,因此其值为 0
✅ m² - 3m + 2 = 0(利用根的定义直接得出)
例题 3 已知根反推一元二次方程
已知一个一元二次方程的两个根分别为 x = 1 和 x = -2,请写出满足条件的一个一元二次方程。
🔍 解题过程
1 方法:若 x = 1 和 x = -2 是方程的根,则方程可以写为 (x - 1)(x + 2) = 0 的形式。
2 展开:(x - 1)(x + 2) = x² + 2x - x - 2 = x² + x - 2。
3 化为一般形式:x² + x - 2 = 0。
验证:x = 1 时,1 + 1 - 2 = 0 ✓;x = -2 时,4 - 2 - 2 = 0 ✓。
✅ 满足条件的一元二次方程为 x² + x - 2 = 0(答案不唯一,如 2x² + 2x - 4 = 0 也可以)

🚀 拓展提升

📊 一元二次方程与一元一次方程的比较

比较项一元一次方程一元二次方程
一般形式ax + b = 0 (a≠0)ax² + bx + c = 0 (a≠0)
未知数个数1 个1 个
最高次数12
实数根的个数最多 1 个最多 2 个
系数要求a ≠ 0a ≠ 0(b、c 可为 0)

当一元二次方程 ax² + bx + c = 0 中 a = 0 且 b ≠ 0 时,方程退化为 bx + c = 0,即一元一次方程。

🔢 含参一元二次方程中参数的取值范围

对于形如 (m - 2)x² + 3x + 1 = 0 的方程,要使其为关于 x 的一元二次方程,必须满足二次项系数不为零:

m - 2 ≠ 0,即 m ≠ 2
  • 关键:一元二次方程要求 a ≠ 0,即二次项系数不能为零
  • 若二次项系数为零,需要看一次项系数是否为零来判断方程类型
  • 例如:(m - 2)x² + 3x + 1 = 0,当 m = 2 时,方程变为 3x + 1 = 0,是一元一次方程
  • 当 m ≠ 2 时,方程为一元二次方程

🔗 一元二次方程根的个数

一个一元二次方程最多有两个实数根。根据方程的不同,根的情况有三种:

  • 有两个不等的实数根:如 x² - 5x + 6 = 0 的根为 x = 2 和 x = 3
  • 有两个相等的实数根:如 x² - 4x + 4 = 0 的根为 x = 2(重根)
  • 没有实数根:如 x² + 1 = 0(因为任何实数的平方都是非负的)

💡 判断根的个数的方法将在下一节「解一元二次方程」中通过判别式 Δ 来系统学习。

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题 ★☆☆ 基础
下列方程中,是一元二次方程的是?
Ax² + 1/x = 0
B2x² - 3x + 1 = 0
Cx³ + x = 0
Dxy + 2 = 0
第 2 题 ★☆☆ 基础
方程 3x² - 2x - 1 = 0 中,二次项系数、一次项系数、常数项分别是?
A3, -2, -1
B3, 2, 1
C3, -2, 1
D3, 2, -1
第 3 题 ★★☆ 巩固
填空:已知 m 是方程 x² - 4x + 3 = 0 的根,则 m² - 4m + 3 的值为 ______。
第 4 题 ★★☆ 巩固
若 (m - 1)x² + 2x + 3 = 0 是关于 x 的一元二次方程,则 m 的取值范围是?
Am ≠ 1
Bm ≠ 0
Cm ≠ -1
Dm = 1
第 5 题 ★★★ 拓展
填空:已知 x = 2 是方程 x² + bx - 6 = 0 的根,则 b 的值为 ______。

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「一元二次方程」的学习!

📌 本节核心要点回顾:
① 一元二次方程:整式方程,只含一个未知数,最高次数为2
② 一般形式:ax² + bx + c = 0(a ≠ 0)
③ a为二次项系数,b为一次项系数,c为常数项
④ 方程的根:使方程左右两边相等的未知数的值

✏️ 做练习题