完全平方公式法
配方法解一元二次方程是一种通过配方将方程转化为完全平方形式,再利用平方根性质求解的方法。以下是具体步骤和注意事项:
一、配方法的基本步骤
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移项与系数化简
将方程移项,使左边为二次项和一次项,右边为常数项,并将二次项系数化为1(若不为1需先除以二次项系数)。
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配方操作
在方程两边加上一次项系数一半的平方,使左边形成完全平方形式。例如,对于方程 $x^2 + 6x - 7 = 0$,需加上 $(\frac{6}{2})^2 = 9$,得到 $(x + 3)^2 - 9 - 7 = 0$,即 $(x + 3)^2 = 16$。
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开平方求解
对配方后的方程两边开平方,得到 $x + 3 = \pm 4$,解得 $x = 1$ 或 $x = -7$。
二、典型例题解析
例1 :解方程 $x^2 - 8x + 1 = 0$
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移项并配方:
$$x^2 - 8x = -1$$
$$x^2 - 8x + 16 = -1 + 16$$
$$(x - 4)^2 = 15$$ -
开平方: $$x - 4 = \pm \sqrt{15}$$
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解得: $$x = 4 \pm \sqrt{15}$$
例2 :解方程 $2x^2 - 7x - 4 = 0$
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先将二次项系数化为1: $$x^2 - \frac{7}{2}x - 2 = 0$$
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移项并配方: $$x^2 - \frac{7}{2}x = 2$$
$$x^2 - \frac{7}{2}x + \left(\frac{7}{4}\right)^2 = 2 + \frac{49}{16}$$
$$\left(x - \frac{7}{4}\right)^2 = \frac{81}{16}$$ -
开平方: $$x - \frac{7}{4} = \pm \frac{9}{4}$$
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解得: $$x = 4 \quad \text{或} \quad x = -\frac{1}{2}$$
三、注意事项
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移项时变号 :移项后需改变符号,例如 $ax^2 + bx = c$ 需变为 $ax^2 = -bx + c$。
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常数项处理 :配方时加上的常数项需是二次项系数一半的平方,即 $(\frac{b}{2a})^2$。
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判别式验证 :通过判别式 $b^2 - 4ac$ 可判断方程根的情况(大于0两个不等实根、等于0两个相等实根、小于0无实根)。
四、总结
配方法通过配方将一元二次方程转化为完全平方形式,简化了求解过程。关键在于正确移项、配方和开平方,同时需注意计算细节。对于复杂方程,可结合公式法或因式分解法辅助求解。