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一元二次方程闯关

ax² + bx + c = 0(a ≠ 0)

拆、配、判、看图,再用两根倒推回去

第 1 关先把“二次”拆开

一个长方形的面积是 6,长比宽多 1。宽到底是多少?

设宽是 x,长就是 x + 1。面积给了我们一句话:

x(x + 1) = 6 → x² + x − 6 = 0

这就是一元二次方程:只含一个未知数,整理后最高次数是 2。a 是 x² 前的“二次份数”,b 是 x 前的“一次份数”,c 是不带 x 的“常数底子”。

先试最省力的:因式分解找两个数:乘起来等于 −6,加起来等于 1。是 3 和 −2。
x²+x−6=(x+3)(x−2)

乘积等于 0,至少有一个因式等于 0。所以 x = −3 或 x = 2。放回面积题,宽不能是负数,只留 x = 2。

你来拆:x² − 5x + 6 = 0

较小的根 较大的根

第 2 关配方法:把缺角补上

有些式子拆不顺。那就把它拼成一个完整的正方形。

x² + 6x 可以看成:一个 x×x 大正方形,加两块 x×3 的长条。还差一块 3×3 的小角,才能拼成边长 x+3 的正方形。

点“开始拼图”,盯住黄色小方块。
等式两边要一起补x²+6x=7 两边都加 9:
x²+6x+9=16 → (x+3)²=16 → x+3=±4。平方等于 16,有正负两个可能,别漏掉。

问题:把 x² + 6x 补成完全平方,要补多少?

第 3 关求根公式不是天上掉下来的

对一般的 ax²+bx+c=0 做一次配方,公式就出来了。

ax²+bx+c=0,先除以 a:
x² + bax = −ca
x 前面的数是 b/a。取它的一半,再平方:(b/2a)²。两边一起加。
(x + b/2a)² = (b²−4ac)/4a²
两边开平方,再把 b/2a 移走:
x = −b ± √(b²−4ac)2a
三个容易掉的零件分子最前面是 −b;中间是 ±;分母是整个 2a。根号只盖住 b²−4ac。

用公式解 2x² + 3x − 2 = 0。先算 Δ=25,两个根是?

较小的根 较大的根

第 4 关判别式实验室

不用真的把根算完,Δ 已经能告诉你有几个实数根。

Δ = 16
Δ > 0:有两个不相等的实数根,抛物线穿过 x 轴两次。
方程
x²−4=0
实数根个数
2
x 轴交点个数
2
三种情况,一眼判Δ > 0:两个不相等实数根;Δ = 0:两个相等实数根(也叫一个二重根);Δ < 0:没有实数根。初中阶段说“无实数根”,不是说方程写错了。

调参挑战

请把滑块调到 Δ = 0。

第 5 关韦达定理:先看和与积

有时不需要把 x₁、x₂各自算出来,只问它们合起来怎样。

方程 ax²+bx+c=0(a≠0) 的两个根是 x₁、x₂:

x₁+x₂ = −ba  x₁x₂ = ca
大白话记法“和”盯着一次项 b,而且要变号;“积”盯着常数项 c,不变号。两边都别忘了除以 a。

2x²−7x+3=0 的两根之和、两根之积是多少?

韦达还能算什么?

比如 x₁²+x₂²=(x₁+x₂)²−2x₁x₂。先拿到“和”与“积”,不用分别求根,也能算对称式。

附加挑战:给两根,60 秒反推方程

若两根是 r₁、r₂,先写 (x−r₁)(x−r₂)=0,再去分母、约到最简。题里的根只会是整数或简单分数。

60 秒本轮 0最好 0 / 5
点开始后出题
x² + x + = 0
答对 1 题得 4 附加分,5 题拿满 20 分。

第 6 关方程的根,就是图像的交点

把方程左边叫做 y,代数和图像就接上了。

x²−4=0 的根,是让 y=x²−4 变成 0 的 x。图上 y=0 就是 x 轴,所以根正是抛物线与 x 轴交点的横坐标。

选一选:方程的根对应图上的什么?
把第 4 关接回来穿过 x 轴两次 ↔ 两个不相等实数根;刚好贴住一次 ↔ 两个相等实数根;碰不到 ↔ 无实数根。

第 7 关题目很长,骨架还是方程

面积、增长率、传播题,先找“相等的两边”,再列式。

面积

长方形长比宽多 3 m,面积 40 m²。设宽 x m:
x(x+3)=40

宽 = m

增长率

某商品原价 100 元,连续两次按相同百分率涨价后为 121 元。设增长率为 r:
100(1+r)²=121

r = %

传播

1 人先告诉 x 个新人;第二轮由这 x 人各告诉 x 个新人。两轮后共 31 人知道:
1+x+x²=31

x =

单位和取舍面积用 m²,边长用 m,增长率常写成小数代进式子。算出两个根后还要回到题意:长度、人数不能取负;增长率若题目说“增长”,就不能取负值。

第 8 关专抓最常错的坑

4 个坑都辨清,这 12 分才到手。选错会告诉你错在哪。

通关测10 题随机卷

每次刷新数字都会换,但都保证有解、数字友好。交卷后逐题讲。