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課文 C:利用配方法解 x 係數為 1 的一元二次方程式 2

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懂了利用平方根的概念解一元二次方程式,也知道如何將一個一元二 次多項式配成完全平方後,接下來就來看如何利用配方法解一般的一 元二次方程式吧!

課文 A 一開始就舉出一個例子,解一元二次方程式 𝑥2+ 6𝑥 + 2 = 0 , 這個等號左邊的𝑥2 + 6𝑥 + 2無法利用因式分解法來解。

那麼怎麼利用配方法來解呢?

如果我們可以將式子變成「 (𝑥 + □ )2 = ◯ 」這個形式的話,就可 以用平方根的概念來解了。

首先,我們思考一下,是要解出什麼來?

是要解一元二次方程式 𝑥2+ 6𝑥 + 2 = 0 這個方程式的解,求出 𝑥 , 所以主角是 𝑥 !

那麼我們就習慣將跟 𝑥 比較有關的 𝑥2、+6𝑥 放一起,把 +2 移項到 等號右邊,那麼式子就會變成:𝑥2+ 6𝑥 = −2 。

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根據前面的說明,就是要想辦法配出完全平方式來,要配成完全平方 式需要集滿「𝑎2+ 2𝑎𝑏 + 𝑏2」才可以換成 (𝑎 + 𝑏)2

嘗試處理 𝑥2+ 6𝑥 ,把 𝑥2 當成 𝑎2 ,就是把 𝑥 當成 𝑎;那 6𝑥 就當成是 2𝑎𝑏 ,但是還缺少 𝑏2 ,再加上 𝑏2 就集滿「𝑎2 + 2𝑎𝑏 + 𝑏2」。根據課 文 B,我們要加上𝑥前面數字的一半,也就是 𝑥2+ 6𝑥 再加上 32 ,就 可以配成完全平方了。

因為是等式,等號左邊要加上 32 ,等號右邊當然也要加上 32 ,才能 維持等式成立,所以式子就會變成:𝑥2 + 6𝑥 + 32 = −2 + 32

等式左邊:𝑥2+ 6𝑥 + 32 = 𝑥2 + 2 ∙ 𝑥 ∙ 3 + 32 = (𝑥 + 3)2 𝑎2+ 2 𝑎 𝑏 + 𝑏2 = (𝑎 + 𝑏)2 所以式子可以整理成:(𝑥 + 3)2 = −2 + 32

(𝑥 + 3)2 = −2 + 9 (𝑥 + 3)2 = 7

這時候我們就可以利用平方根的概念來解了,

整個的平方等於 7 :(𝑥 + 3)2 = 7,所以 (𝑥 + 3) = √7 或 −√7。

𝑥 + 3 = √7 或 𝑥 + 3 = −√7,也可以寫成𝑥 + 3 = ±√7 𝑥 = −3 + √7 或 𝑥 = −3 − √7

再來看一題吧!

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例題一:利用配方法解一元二次方程式 𝑥2− 10𝑥 + 8 = 0

◎解題思維:

移項一下,式子變成:𝑥2 − 10𝑥 = −8,我們就來想怎麼配成平方。

𝑥2 − 10𝑥 ,我們要集滿「𝑎2− 2𝑎𝑏 + 𝑏2」換成 (𝑎 − 𝑏)2 。 把 𝑥2 當成 𝑎2 ,就是把 𝑥 當成 𝑎;那 10𝑥 就當成是 2𝑎𝑏 ,

所以還缺少 𝑏2 ,再加上 𝑏2 就集滿「𝑎2 − 2𝑎𝑏 + 𝑏2」。根據課文 B,

我們要加上𝑥前面數字的一半,也就是 𝑥2− 10𝑥 再加上 52 ,就可 以配成完全平方了。

因為是等式,等號左邊要加上 52 ,等號右邊當然也要加上 52 , 才能維持等式成立,所以式子就會變成:𝑥2 − 10𝑥 + 52 = −8 + 52 等式左邊:𝑥2 − 10𝑥 + 52 = 𝑥2− 2 ∙ 𝑥 ∙ 5 + 52 = (𝑥 − 5)2

𝑎2 − 2 𝑎 𝑏 + 𝑏2 = (𝑎 − 𝑏)2 所以式子可以整理成:(𝑥 − 5)2 = −8 + 52

(𝑥 − 5)2 = −8 + 25 (𝑥 − 5)2 = 17

這時候我們就可以利用平方根的概念來解了。

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解:𝑥2− 10𝑥 + 8 = 0 𝑥2− 10𝑥 = −8

𝑥2− 10𝑥 + 52 = −8 + 52 = −8 + 25 = 17 (𝑥 − 5)2 = 17

(𝑥 − 5) = √17 或 (𝑥 − 5) = −√17 𝑥 = 5 + √17 或 5 − √17

再來練習看看一題比較難配方的題目!

例題二:利用配方法解一元二次方程式 𝑥2− 5𝑥 = 2

◎解題思維:

跟 𝑥 比較有關的已經一起,接下來就來想怎麼配成平方吧!

𝑥2 − 5𝑥 ,我們要集滿「𝑎2− 2𝑎𝑏 + 𝑏2」換成 (𝑎 − 𝑏)2 。 把 𝑥2 當成 𝑎2 ,就是把 𝑥 當成 𝑎;那 5𝑥 就當成是 2𝑎𝑏 , 想一下 5𝑥 = 2 ∙ 𝑥 ∙ ? ,問號會是多少?

5𝑥 = 2 ∙ 𝑥 ∙5

2,也就是說把 5

2 當成 b。

有 𝑎2 、 2𝑎𝑏 ,所以還缺少 𝑏2 ,再加上 𝑏2 就集滿「𝑎2− 2𝑎𝑏 + 𝑏2」。 也就是 𝑥2− 5𝑥 再加上 (5

2)2 ,就可以配成完全平方了。

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重點提問

1. 根據上面的課文,請用自己的話解釋一下什麼是「配方法」。

2. 請利用配方法解一元二次方程式 𝑥2+ 4𝑥 − 4 = 0

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․隨堂練習:

1.

利用配方法解一元二次方程式 𝑥2+ 8𝑥 − 7 = 0

2.

利用配方法解一元二次方程式 𝑥2− 2𝑥 = 3

3.

利用配方法解一元二次方程式 𝑥2+ 𝑥 − 1 = 0

4. 利用配方法解一元二次方程式 𝑥2− 3𝑥 = 10

還想多看幾題範例,

請看下面影片

https://www.youtube.com/

watch?v=bdFnaAofZZ0

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