25.1 一元二次方程的概念 教案 2026-2027学年数学人教版九年级上册

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25.1 一元二次方程的概念 教案 2026-2027学年数学人教版九年级上册

资源简介

教案:25.1 一元二次方程的概念
课题
25.1 一元二次方程的概念
课型
新授课
课时
1课时(45分钟)
教材版本
人教版九年级上册 第二十五章 一元二次方程
教学方法
问题驱动、探究发现、讲练结合
教学用具
多媒体课件
教材分析
本节课选自人教版九年级上册第二十五章"一元二次方程"的第一节——25.1一元二次方程的概念。一元二次方程是初中数学"数与代数"领域的重要内容,是继一元一次方程、二元一次方程组、分式方程之后对方程学习的进一步深化和拓展。本节课作为章起始课,承载着从"一次"到"二次"的认知跨越,是后续学习一元二次方程的解法(配方法、公式法、因式分解法)、根的判别式、根与系数的关系以及实际应用的基础。教材通过三个实际问题(矩形铁皮制作无盖方盒、排球邀请赛、人体雕像黄金分割)创设情境,引导学生在列方程的过程中感受一元二次方程的产生背景,体会数学建模思想。通过对三个方程共同特征的观察与归纳,自然引出"一元二次方程"的概念。接着介绍一般形式ax?+bx+c=0(a≠0),明确二次项、一次项、常数项及其系数的概念,并强调a≠0这一重要条件。教材的编排体现了"从具体到抽象"的认知规律,符合学生的思维发展特点。
学情分析
九年级学生已经系统学习了一元一次方程、二元一次方程(组)和分式方程,具备了扎实的方程知识和解方程的基本技能,熟悉方程中"元"和"次"的概念。学生能够熟练地根据实际问题中的等量关系列出方程,也具备了一定的观察归纳能力。在思维方式上,九年级学生正处于从具体运算阶段向形式运算阶段过渡的关键期,抽象思维能力逐步增强,但仍需借助具体情境和直观材料来理解抽象概念。学生可能存在的困难有:第一,从实际问题中抽象出方程时,对等量关系的把握不够准确,特别是在矩形铁皮问题中涉及"四角各切去一个正方形"这一空间想象,部分学生可能需要直观图示辅助理解;第二,对一元二次方程一般形式中"系数包含符号"的理解不够深刻,容易忽略负号;第三,对a≠0这一条件的理解可能停留在记忆层面,缺乏深层理解。针对这些学情特点,本节课采用"问题驱动——观察归纳——概念建立——辨析深化"的教学策略,通过三个实际问题的层层递进,让学生在具体情境中感受一元二次方程的产生,再通过观察与归纳自主建构概念。
一、核心素养目标
1. 数学抽象
(1)通过观察矩形铁皮、排球邀请赛、人体雕像三个实际问题中列出的方程,抽象出一元二次方程的本质特征——整式方程、只含一个未知数、未知数的最高次数为2,发展从具体情境中抽象数学概念的能力。
(2)通过与一元一次方程的对比,抽象出一元二次方程与一元一次方程的根本区别在于未知数的最高次数不同,发展分类与辨析的抽象思维能力。
(3)从一元二次方程的具体形式中抽象出一般形式ax?+bx+c=0(a≠0),理解二次项、一次项、常数项及其系数的概念,发展从特殊到一般的方法归纳能力。
2. 逻辑推理
(1)通过分析三个实际问题中的等量关系,推理得到相应的一元二次方程,发展从已知条件出发进行逻辑推理建立方程模型的能力。
(2)通过"想一想"环节,推理得出a=0时方程退化为bx+c=0(一元一次方程),从而理解a≠0是保证方程为一元二次方程的必要条件,发展因果推理能力。
(3)通过判断一个方程是否为一元二次方程的练习,先观察是否整式方程,再化简整理后判断未知数的最高次数,发展分步推理和逻辑判断的能力。
3. 直观想象
(1)通过矩形铁皮制作无盖方盒的图示,直观想象四角切去正方形后底面形状的变化,建立几何图形的空间想象能力。
(2)通过排球邀请赛单循环比赛的赛程安排,直观理解"每两队之间赛一场"的组合关系,建立排列组合的直观模型。
(3)通过人体雕像黄金分割的图示,直观感受黄金分割比例的美学意义,发展数与形结合的直观想象能力。
4. 数学运算
(1)能正确地将实际问题中列出的方程进行化简整理,化为一般形式,发展代数式的运算能力。
(2)能准确地将一元二次方程化为一般形式ax?+bx+c=0(a≠0),并正确指出各项系数(注意系数包含符号),发展规范的代数运算习惯。
(3)能通过代入检验的方法判断一个数是否为一元二次方程的解(根),发展基本的方程求解验证能力。
5. 数学建模
(1)能根据矩形铁皮面积问题中的等量关系建立一元二次方程模型,发展从几何情境中建立数学模型的能力。
(2)能根据单循环比赛场次问题中的等量关系建立一元二次方程模型,发展从组合计数情境中建立数学模型的能力。
(3)能根据黄金分割比例问题中的等量关系建立一元二次方程模型,发展从比例关系中建立数学模型的能力,体会一元二次方程模型应用的广泛性。
二、教学重难点
教学重点
理解一元二次方程的定义,掌握其三个特征:只含一个未知数、未知数最高次数是 2、整式方程。
2. 能将一元二次方程化为一般形式 ax2+bx+c=0?(a≠0),并准确指出二次项、一次项、常数项及各项系数。
3. 会判断一个方程是否为一元二次方程。
教学难点
1. 将准确识别一般形式中的系数(特别是符号、含字母参数时)。
2.理解二次项系数 a≠0的限制条件及其意义。
3.从实际问题中抽象出一元二次方程模型,建立方程概念。
三、教学过程
环节一:情境导入(5分钟)
【教师活动】同学们,在前面的学习中,我们已经认识了一元一次方程、二元一次方程(组)和分式方程。请同学们回顾一下,什么是一元一次方程?"一元"和"一次"分别是什么意思?
【学生活动】一元一次方程是指只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是1的整式方程。"一元"指的是只有一个未知数,"一次"指的是未知数的最高次数是1。例如2x+3=7、5x-1=3x+9等都是一元一次方程。
【教师活动】非常准确!那么,如果把"一次"改成"二次",也就是说未知数的最高次数是2,这样的方程叫什么?它有什么特点?今天我们就来学习一种新的方程——一元二次方程。
【教师活动】请同学们看大屏幕,我们先来复习一下方程的基本概念。判断下列式子中哪些是方程,哪些不是方程,并说明理由。
复习回顾:判断下列式子是否为方程:
A. 2+6=8(不是方程,是等式但不含未知数)
B. 2x+3(不是方程,是代数式,不是等式)
C. 5x+6=22(是方程,含有未知数x的等式)
D. x+3y=8(是方程,含有两个未知数的等式)
E. x-5<18(不是方程,是不等式)
F. 4/x=3(是方程,含有未知数的等式,分母中含未知数,是分式方程)
【学生活动】方程必须同时满足两个条件:一是含有未知数,二是必须是等式。C、D、F都是方程,其中C是一元一次方程,D是二元一次方程,F是分式方程。
【教师活动】总结得很好!方程是含有未知数的等式。根据未知数的个数和未知数的最高次数,我们可以将方程分为不同的类型。今天我们要认识的是"一元二次方程"——它只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2。那么,一元二次方程是从哪里来的呢?它有什么用处呢?让我们通过几个实际问题来感受一下。
【过渡语】通过复习方程的基本概念,我们唤醒了对方程中"元"和"次"的已有认知。接下来,让我们通过三个实际问题,来感受一元二次方程的产生背景,看看它是如何从现实世界中"生长"出来的。
【设计意图】通过复习回顾方程的基本概念,帮助学生唤醒"元"和"次"的已有认知,为后续学习一元二次方程的概念做好铺垫。方程判断练习中涵盖了代数式、不等式、分式方程等多种情况,帮助学生全面巩固方程的定义。通过"一元一次"到"一元二次"的类比过渡,自然引出本节课的学习主题。
环节二:新知探究(20分钟)
问题1:矩形铁皮制作无盖方盒
【教师活动】请同学们看大屏幕上的第一个问题。有一块矩形铁皮,长100 cm,宽50 cm。在它的四个角各切去一个同样大小的正方形,然后将四周突出的部分折起,就能制作一个无盖方盒。如果要制作的无盖方盒的底面积是3600 cm?,那么铁皮各角应切去多大的正方形?
【教师活动】同学们,请仔细观察图片。设切去的正方形的边长为x cm,那么无盖方盒的底面是一个什么形状?它的长和宽分别是多少?
【学生活动】无盖方盒的底面是一个矩形。原铁皮的长是100 cm,宽是50 cm。四个角各切去一个边长为x cm的正方形后,底面的长变为(100-2x) cm,底面的宽变为(50-2x) cm。
【教师活动】分析得非常准确!那么根据底面积是3600 cm?这个条件,你能列出怎样的方程?
【学生活动】底面积 = 长 × 宽,所以可以列出方程:(100-2x)(50-2x) = 3600。
【教师活动】非常好!这就是我们列出的方程。接下来,我们对这个方程进行化简整理。请同学们跟着老师一起操作。
展开左边:
(100 ? 2x)(50 ? 2x) = 3600
左边去括号展开:5000 - 200x - 100x + 4x? = 3600
合并同类项:4x? - 300x + 5000 = 3600
移项(将3600移到左边):4x? - 300x + 5000 - 3600 = 0
合并:4x? - 300x + 1400 = 0
两边同除以4化简:
x2? 75x + 350 = 0
【教师活动】好,我们得到了第一个方程:x? - 75x + 350 = 0。这个方程和我们以前学过的一元一次方程有什么不同?
【学生活动】这个方程中含有x?项,未知数的最高次数是2,不是1!所以它不是一元一次方程。
问题2:排球邀请赛
【教师活动】接下来看第二个问题。学校要组织一次排球邀请赛,参赛的每两个队之间都要比赛一场,这就是单循环比赛。根据场地和时间等条件,整个赛程计划安排7天,每天安排4场比赛。请问:比赛组织者应邀请多少个队参赛?
【教师活动】请同学们思考:如果邀请了x个队参赛,每两个队之间都要比赛一场,那么一共要进行多少场比赛?
【学生活动】这是一个组合问题。x个队中每两队之间赛一场,比赛的总场数应该是从x个队中任选2个的组合数,即x(x-1)/2场。
【教师活动】非常好!那么根据"7天,每天4场比赛"这个条件,一共有多少场比赛?
【学生活动】7天 × 4场/天 = 28场比赛。所以可以列出方程:x(x-1)/2 = 28。
【教师活动】正确!让我们把这个方程也整理一下。
方程:
x(x ? 1)2= 28
两边同乘2:x(x-1) = 56
去括号:x? - x = 56
移项:x? - x - 56 = 0
【教师活动】我们得到了第二个方程:x? - x - 56 = 0。这个方程也含有x?项,同样不是一元一次方程。
问题3:人体雕像黄金分割
【教师活动】最后一个问题非常有意思,它涉及美学中的黄金分割比例。请看大屏幕。
【教师活动】一尊人体雕像全身高5 m。从腰部将雕像分为上下两部分,设腰部以下的高度为BC = x m。已知:腰部以上的高度与腰部以下的高度的比,等于腰部以下的高度与全身高度的比。也就是说,腰部以上:腰部以下 = 腰部以下:全身。请同学们根据这个关系列出方程。
【学生活动】全身高5 m,腰部以下为x m,所以腰部以上为(5-x) m。根据比例关系,(5-x):x = x:5。写成等积式就是x? = 5(5-x)。
【教师活动】非常棒!让我们把方程整理一下。
方程:
x2= 5(5 ? x)
去括号:x? = 25 - 5x
移项:x? + 5x - 25 = 0
【教师活动】我们得到了第三个方程:x? + 5x - 25 = 0。
观察与思考:三个方程的共同特征
【教师活动】同学们,现在我们把三个方程放在一起观察:
方程①:x? - 75x + 350 = 0
方程②:x? - x - 56 = 0
方程③:x? + 5x - 25 = 0
【教师活动】请同学们仔细观察这三个方程,它们有哪些共同的特点?请从以下几个方面思考:第一,这些方程是整式方程还是分式方程?第二,这些方程中含有几个未知数?第三,未知数的最高次数是几?
【学生活动】我发现这三个方程有以下几个共同特点:第一,它们都是整式方程,分母中都不含有未知数;第二,它们都只含有一个未知数x;第三,未知数的最高次数都是2。
【学生活动】我还发现,这三个方程都含有x?项,而且x?项的系数都不为零。这与一元一次方程明显不同,一元一次方程中未知数的最高次数是1,没有x?项。
【教师活动】同学们观察得非常仔细!这三个方程的共同特点就是:整式方程、只含一个未知数、未知数的最高次数为2。在数学中,我们把具有这样特点的方程叫做一元二次方程。
一元二次方程的概念
【知识点】知识点一:一元二次方程的概念。只含有一个未知数,并且含未知数的式子都是整式,未知数的最高次数是2的方程,叫做一元二次方程。其中"一元"指只含一个未知数,"二次"指未知数的最高次数为2。三个实际问题中列出的方程x?-75x+350=0、x?-x-56=0、x?+5x-25=0都是一元二次方程。
【教师活动】明确了概念之后,我们来思考一个问题:一元二次方程的一般形式是怎样的?
一元二次方程的一般形式
【教师活动】像一元一次方程可以写成一般形式ax+b=0(a≠0)一样,一元二次方程也可以写成统一的一般形式。请同学们观察我们得到的三个方程,它们有什么相似的结构?
【学生活动】三个方程都可以写成"x?项 + x项 + 常数项 = 0"的形式。方程①中x?项系数是1,x项系数是-75,常数项是350;方程②中x?项系数是1,x项系数是-1,常数项是-56;方程③中x?项系数是1,x项系数是5,常数项是-25。
【教师活动】总结得非常好!一元二次方程的一般形式是:
ax2+bx +c= 0 (a ≠ 0)
【教师活动】在一般形式中,ax?是二次项,a是二次项系数;bx是一次项,b是一次项系数;c是常数项。请同学们特别注意:a不能等于0,这是保证方程为一元二次方程的必要条件。
想一想:为什么a≠0?b和c可以为0吗?
【教师活动】同学们,请思考:如果a=0,方程会变成什么样子?
【学生活动】如果a=0,那么ax?项就变成了0·x?=0,方程就只剩下bx+c=0,这不再是一元二次方程,而是一元一次方程(当b≠0时)。所以a≠0是保证方程为一元二次方程的必要条件。
【教师活动】分析得非常好!那么b和c可以为零吗?
【学生活动】b和c可以为零!当b=0时,方程变为ax?+c=0,仍然是一元二次方程,只是缺少了一次项。当c=0时,方程变为ax?+bx=0,也是一元二次方程,只是缺少了常数项。当b=0且c=0时,方程变为ax?=0,仍然是一元二次方程。只要a≠0,方程就是一元二次方程。
【教师活动】总结得非常全面!只要二次项系数a≠0,b和c可以取任意实数(包括0)。当b=0或c=0或b=c=0时,得到的是一元二次方程的特殊形式。
【知识点】知识点二:一元二次方程的一般形式。一元二次方程的一般形式为ax?+bx+c=0(a≠0),其中ax?为二次项,a为二次项系数;bx为一次项,b为一次项系数;c为常数项。a≠0是保证方程为一元二次方程的必要条件,b和c可以为任意实数(包括0)。当b=0时得到ax?+c=0,当c=0时得到ax?+bx=0,当b=c=0时得到ax?=0,这些都是一元二次方程的特殊形式。
重点强调:a≠0是判断一个方程是否为一元二次方程的关键条件。判断时需注意:第一步,先看方程是否是整式方程(分母中不含未知数);第二步,将方程化简整理为一般形式;第三步,看二次项系数是否为0。如果二次项系数为0,即使方程中含有x?项,经过化简后也不是一元二次方程。
一元一次方程与一元二次方程的区别与联系
【教师活动】同学们,我们已经学了一元一次方程和一元二次方程,它们之间有什么区别和联系呢?让我们来做一个对比。
【学生活动】一元一次方程和一元二次方程都是整式方程,都只含有一个未知数。它们的区别在于未知数的最高次数不同:一元一次方程中未知数的最高次数是1,一元二次方程中未知数的最高次数是2。一般形式上,一元一次方程是ax+b=0(a≠0),一元二次方程是ax?+bx+c=0(a≠0)。
【学生活动】从概念上看,"一元"指的是未知数的个数为1,这一点两者相同;"一次"和"二次"分别指未知数的最高次数为1和2,这是两者的根本区别。一元二次方程比一元一次方程多了一个x?项,形式上更复杂,但本质都是含有未知数的等式。
【教师活动】同学们总结得非常到位!一元一次方程和一元二次方程既有联系又有区别。联系在于它们都是一元整式方程,区别在于未知数的最高次数不同。从学习历程来看,我们先学一元一次方程,再学一元二次方程,体现了从简单到复杂、从低次到高次的学习规律。
【知识点】知识点三:一元一次方程与一元二次方程的区别与联系。相同点:都是整式方程,都只含有一个未知数。不同点:一元一次方程未知数的最高次数为1,一般形式为ax+b=0(a≠0);一元二次方程未知数的最高次数为2,一般形式为ax?+bx+c=0(a≠0)。从"一次"到"二次"体现了数学学习中由低次到高次、由简单到复杂的认知发展规律。
理解要点:判断一个方程是否为一元二次方程,不能只看表面形式,必须经过化简整理后根据一般形式来判断。例如,方程(x+1)?=x?+2x看起来含有x?项,但化简后x?项被消去,实际是一元一次方程。判断流程:先看是否整式方程,再化简整理,最后看未知数最高次数是否为2且二次项系数不为0。
【设计意图】本环节是本节课的核心环节。通过三个实际问题(矩形铁皮无盖方盒、排球邀请赛、人体雕像黄金分割)创设情境,让学生感受一元二次方程来源于现实生活,体会数学建模思想。三个问题分别从几何面积、组合计数、比例关系三个不同角度切入,展示了建立一元二次方程模型的多样性。在此基础上,引导学生观察三个方程的共同特征,自主归纳出一元二次方程的概念,实现从具体到抽象的认知飞跃。接着介绍一般形式ax?+bx+c=0(a≠0),通过"想一想"环节引导学生深入理解a≠0的条件和b、c可以为零的情况。最后通过一元一次方程与一元二次方程的对比,帮助学生建立清晰的知识结构。
【过渡语】通过三个实际问题,我们建立了三个一元二次方程,并从中归纳出了一元二次方程的概念和一般形式。接下来,让我们通过具体的例题来巩固这些概念,并学习如何将一元二次方程化为一般形式。
环节三:例题精讲(5分钟)
【教师活动】请看例题:将方程3x(x-1)=5(x+2)化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数和常数项。
【教师活动】解这道题的关键步骤是什么?请同学们先思考,然后跟着老师一起操作。
第一步:去括号。
左边:3x(x-1) = 3x? - 3x
右边:5(x+2) = 5x + 10
所以方程变为:3x? - 3x = 5x + 10
第二步:移项。将所有项移到等号左边,右边变为0。
3x? - 3x - 5x - 10 = 0
第三步:合并同类项。
3x? - 8x - 10 = 0
【教师活动】这样我们就将方程化为了一般形式。现在请同学们指出这个方程的二次项系数、一次项系数和常数项。
【学生活动】二次项是3x?,二次项系数是3;一次项是-8x,一次项系数是-8;常数项是-10。
【教师活动】非常正确!请同学们特别注意:系数和项都包含前面的符号。一次项系数是-8,不是8;常数项是-10,不是10。这是很多同学容易出错的地方。
3x2? 8x ? 10 = 0
二次项系数:3,一次项系数:-8,常数项:-10。
易错提醒:在指出一元二次方程的各项系数时,一定要注意系数包含前面的符号。例如3x?-8x-10=0中,一次项系数是-8(不是8),常数项是-10(不是10)。建议在书写时,先用括号把带有符号的系数括起来,如二次项系数为3,一次项系数为(-8),常数项为(-10),养成关注符号的好习惯。
【知识点】知识点四:将一元二次方程化为一般形式的步骤。第一步:去括号(利用乘法分配律展开);第二步:移项(将所有项移到等号左边,右边变为0);第三步:合并同类项(将含有x?的项、含有x的项和常数项分别合并)。化为一般形式后,二次项系数、一次项系数和常数项均包含前面的符号。例如3x?-8x-10=0中,二次项系数为3,一次项系数为-8,常数项为-10。
【设计意图】例题示范了将方程化为一般形式的标准步骤:去括号——移项——合并同类项。通过这个例题,学生不仅巩固了代数运算技能,更重要的是建立了"系数包含符号"的正确认知。彩色提示框的易错提醒,帮助学生精准把握这个容易出错的关键点,为后续学习一元二次方程的解法打下规范化的基础。
【过渡语】通过例题,我们掌握了将一元二次方程化为一般形式的方法。接下来,让我们通过更多的课堂练习来巩固和深化对概念的理解。
环节四:课堂练习(12分钟)
牛刀小试:判断下列方程是否为一元二次方程
【教师活动】请同学们判断下列方程哪些是一元二次方程,哪些不是,并说明理由。提示:先看是否是整式方程,再化简整理后判断。
判断下列方程是否为一元二次方程:
(1) x? + 2x - 3 = 0
(2) 3x? - 5x = 0
(3) x? - 4 = 0
(4) (x+1)? = x?+2x+1
(5) 2x?+3x?1 = 0
(6) (x+2)(x-3) = x?-5
【学生活动】(1) x?+2x-3=0是一元二次方程,因为它是整式方程,只含一个未知数,最高次数为2。
【学生活动】(2) 3x?-5x=0是一元二次方程,缺少常数项(c=0),但仍然是完整的一元二次方程。
【学生活动】(3) x?-4=0是一元二次方程,缺少一次项(b=0),但仍然是完整的一元二次方程。
【学生活动】(4) (x+1)?=x?+2x+1,化简后x?+2x+1=x?+2x+1,两边完全相同,整理得0=0,不是一元二次方程。
【学生活动】(5) 2x?+3x?1 =0不是一元二次方程,因为3x的分母中含有未知数x,不是整式方程。
【学生活动】(6) (x+2)(x-3)=x?-5,左边展开为x?-x-6,化简得x?-x-6=x?-5,即-x-6=-5,即-x=1,x=-1。这是一元一次方程,不是一元二次方程。
【教师活动】判断得非常好!第(4)小题和第(6)小题是典型的"陷阱题",表面看起来含有x?项,但化简后x?项被消去了,不再是一元二次方程。这再次验证了我们的判断流程:先看是否整式方程,再化简整理,最后判断。
判断技巧:判断一个方程是否为一元二次方程的三步法:第一步,看是否是整式方程(分母中不含未知数);第二步,化简整理(去括号、移项、合并同类项);第三步,看未知数的最高次数是否为2且二次项系数不为0。牢记:不能只看表面形式,必须化简后再判断!
一元二次方程的解(根)的概念
【教师活动】同学们,我们学习了一元一次方程时,知道使方程成立的未知数的值叫做方程的解。那么,使一元二次方程成立的未知数的值叫什么呢?
【学生活动】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解。一元二次方程的解也叫做一元二次方程的根。
【教师活动】正确!一元二次方程的解也叫做一元二次方程的根。现在请同学们判断:下列哪些数是方程x?-4x+3=0的解?
判断下列各数哪些是方程x?-4x+3=0的解:-1,0,1,2,3
【学生活动】当x=1时,左边=1?-4×1+3=1-4+3=0=右边,所以x=1是方程的解。
【学生活动】当x=3时,左边=3?-4×3+3=9-12+3=0=右边,所以x=3是方程的解。
【学生活动】当x=-1时,左边=(-1)?-4×(-1)+3=1+4+3=8≠0,不是解。
【学生活动】当x=0时,左边=0-0+3=3≠0,不是解。
【学生活动】当x=2时,左边=4-8+3=-1≠0,不是解。
【学生活动】所以,方程x?-4x+3=0的解(根)是x=1和x=3。
【知识点】知识点五:一元二次方程的解(根)。能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解,也叫做一元二次方程的根。判断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。例如x?-4x+3=0的根是x=1和x=3。
选择题练习
【教师活动】接下来请同学们完成几道选择题,巩固对一元二次方程概念的掌握。
1. 方程3x?=5x的二次项系数和一次项系数分别是( )
A. 3,5 B. 3,0 C. 3,-5 D. 5,0
【教师活动】请同学们注意,要先将方程化为一般形式,再指出各项系数。
【学生活动】3x?=5x化为一般形式是3x?-5x=0,所以二次项系数是3,一次项系数是-5。
答案:C
2. 关于x的方程(a-1)x?+4x-3=0是一元二次方程,则( )
A. a>1 B. a=1 C. a≠1 D. a≥0
【学生活动】一元二次方程要求二次项系数不为零,即a-1≠0,所以a≠1。
答案:C
3. 已知方程x(k-1)-2x+3=0是一元二次方程,则k=___
【学生活动】一元二次方程要求未知数的最高次数为2,所以k-1=2,即k=3。
答案:3
将方程化为一般形式并指出各项系数
【教师活动】请同学们完成教材第3页练习第1题的4个小题,将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系数和常数项。
(1)5x?-1=4x
移项:5x?-4x-1=0
二次项系数:5,一次项系数:-4,常数项:-1
(2)4x?=81
移项:4x?-81=0
二次项系数:4,一次项系数:0,常数项:-81
(3)4x(x+2)=25
去括号:4x?+8x=25
移项:4x?+8x-25=0
二次项系数:4,一次项系数:8,常数项:-25
(4)(3x-2)(x+1)=8x-3
左边展开:3x?+3x-2x-2=3x?+x-2
方程变为:3x?+x-2=8x-3
移项:3x?+x-2-8x+3=0
合并:3x?-7x+1=0
二次项系数:3,一次项系数:-7,常数项:1
方法总结:将方程化为一般形式的三步法口诀:"去括号,移项到左边,合并同类项"。注意:移项时符号要改变,合并时只合并同类项(x?项与x?项合并,x项与x项合并,常数项与常数项合并)。最后检查三项是否齐全、系数是否包含符号。
根据实际问题列方程
【教师活动】请同学们完成教材第3页练习第2题,根据下列问题列出一元二次方程,并将其化成一般形式。
(1)四个完全相同的正方形的面积之和是25,求正方形的边长。
【学生活动】设正方形的边长为x,则一个正方形的面积为x?。四个正方形的面积之和为4x?=25。移项化为一般形式:4x?-25=0。
4x2= 25
化为一般形式:4x?-25=0
(2)一个矩形的长比宽多2,面积是100,求矩形的长。
【学生活动】设矩形的长为x,则宽为(x-2)。根据面积公式,x(x-2)=100。去括号得x?-2x=100,移项化为一般形式:x?-2x-100=0。
(3)把长为1m的木条分成两段,使较短一段的长与全长的乘积,等于较长一段的长的平方,求较短一段的长。
【学生活动】设较短一段的长为x m,则较长一段的长为(1-x) m。根据题意,较短×全长=较长?,即x·1=(1-x)?。展开:x=1-2x+x?,移项整理:x?-3x+1=0。
解答过程:
设较短一段长为x,则x·1 = (1-x)?
展开:(1-x)? = 1 - 2x + x?
所以:x = 1 - 2x + x?
移项:0 = 1 - 2x + x? - x
整理:x? - 3x + 1 = 0
解题思路:列方程解应用题的关键是找等量关系。第(1)题等量关系:四个正方形面积之和=25;第(2)题等量关系:长×宽=面积;第(3)题等量关系:较短×全长=较长?。找到等量关系后,设未知数,用代数式表示各量,列方程,最后化简整理为一般形式。
【设计意图】课堂练习环节设计了四个层次的练习:牛刀小试判断题巩固概念辨析能力,特别是"陷阱题"帮助学生深化对化简后判断的理解;解(根)的概念练习通过代入检验的方式,帮助学生建立根的概念;选择题练习巩固各项系数和a≠0等核心要点;教材练习题全面覆盖了将方程化为一般形式和根据实际问题列方程两种题型。练习层次分明,由浅入深,既有基础巩固,也有思维拓展。绿色加粗标注选择题答案,便于学生快速核对。
【过渡语】通过丰富的课堂练习,同学们已经能够熟练地判断一元二次方程、将方程化为一般形式并指出各项系数,也能根据实际问题列出方程。让我们来对本节课的内容做一个系统的梳理和总结。
环节五:课堂小结(3分钟)
【教师活动】同学们,今天我们学习了一元二次方程的概念。让我们一起来回顾本节课的核心内容,构建完整的知识框架。
一元二次方程的核心知识
一、一元二次方程的概念
只含有一个未知数,并且含未知数的式子都是整式,未知数的最高次数是2的方程,叫做一元二次方程。
三个关键条件:整式方程、只含一个未知数、未知数最高次数为2。
二、一元二次方程的一般形式
ax?+bx+c=0(a≠0),其中ax?为二次项,a为二次项系数;bx为一次项,b为一次项系数;c为常数项。
a≠0是必要条件,b和c可以为0(得到特殊形式的一元二次方程)。
三、将方程化为一般形式的步骤
第一步:去括号(展开);第二步:移项(所有项移到等号左边);第三步:合并同类项。
注意:各项系数均包含前面的符号。
四、一元二次方程的解(根)
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解,也叫做一元二次方程的根。
判断方法:将数值代入方程,看左右两边是否相等。
五、判断一元二次方程的三步法
第一步:看是否是整式方程(分母中不含未知数);
第二步:化简整理(去括号、移项、合并同类项);
第三步:看未知数最高次数是否为2且二次项系数不为0。
【学生活动】通过今天的学习,我理解了一元二次方程的概念,知道它必须满足三个条件:整式方程、一个未知数、最高次数为2。我还学会了将一元二次方程化为一般形式ax?+bx+c=0(a≠0),并能准确指出各项系数。特别要注意的是,系数包含符号,例如一次项系数是-8,不是8。
【学生活动】我还学会了从实际问题中列出一元二次方程的方法。三个实际问题分别从几何面积、组合计数和比例关系三个角度展示了建立方程模型的过程,让我体会到数学建模在解决实际问题中的重要作用。
【学生活动】判断一个方程是否为一元二次方程时,不能只看表面,要先化简整理再判断。有些方程看起来含有x?项,但化简后x?项被消去了,就不再是一元二次方程了。
知识要点:一元二次方程概念的核心要素:一元(一个未知数)、二次(最高次数为2)、整式(分母不含未知数)。一般形式ax?+bx+c=0(a≠0)是本章知识的核心框架,后续学习配方法、公式法、因式分解法时都要用到这个框架。记住判断口诀:先看整式,再化简,最后看二次。系数包含符号,a≠0是底线!
【知识点】知识点六:一元二次方程概念的完整知识框架。一元二次方程是只含一个未知数、未知数最高次数为2的整式方程。一般形式为ax?+bx+c=0(a≠0),其中a为二次项系数,b为一次项系数,c为常数项。将方程化为一般形式的步骤:去括号、移项、合并同类项。判断一元二次方程的三步法:看是否整式方程、化简整理、看最高次数和二次项系数。一元二次方程的解称为根。本节课为后续学习一元二次方程的解法奠定了基础。
【设计意图】课堂小结环节采用知识框架和要点梳理的方式,帮助学生从整体上把握本节课的知识结构。五个知识要点的系统梳理,覆盖了概念、一般形式、化归方法、解(根)的判断、判断流程等核心内容。学生活动中的三个总结,分别从概念理解、实际应用、判断方法三个角度进行回顾,体现了学习的深度和广度。知识要点彩色提示框中的判断口诀,便于学生记忆和运用。
四、板书设计
25.1 一元二次方程的概念
人教版九年级上册 第二十五章 一元二次方程
一、一元二次方程的概念
只含一个未知数,未知数最高次数为2的整式方程
二、一般形式
ax?+bx+c=0(a≠0)
二次项:ax?,系数:a
一次项:bx,系数:b;常数项:c
三、化为一般形式的步骤
1.去括号 2.移项 3.合并同类项
四、一元二次方程的解(根)
代入检验,左右两边相等的未知数的值
五、判断方法
先看整式 → 再化简 → 最后看最高次数和a≠0
六、实例
x?-75x+350=0,x?-x-56=0,x?+5x-25=0
七、例题
3x?-8x-10=0(二次项系数3,一次项系数-8,常数项-10)
五、教学反思
1. 情境导入的效果如何?本节课以三个实际问题(矩形铁皮无盖方盒、排球邀请赛、人体雕像黄金分割)引入一元二次方程的概念,从课堂反应来看,学生对这三个问题表现出较高的兴趣。矩形铁皮问题贴近生活,学生容易理解;排球邀请赛问题涉及组合计数,需要一定的思维转换,部分学生需要教师引导才能理解x(x?1)2的含义;人体雕像黄金分割问题既有数学美感,又渗透了数学文化,激发了学生的好奇心。三个问题从不同角度引入,有效地让学生感受到了一元二次方程产生的现实背景和实际需要。情境导入顺利实现了"引出新方程类型"的教学目标。
2. 概念教学的把握是否到位?在概念建立环节,通过"观察与思考"引导学生对三个方程进行观察比较,自主归纳共同特征,学生在主动建构中建立了"一元二次方程"的概念。这种"先呈现具体实例,再引导学生归纳"的教学策略,比直接给出定义更加有效。在一般形式的教学中,通过"想一想"引导学生深入思考a≠0的条件和b、c可以为零的情况,帮助学生理解了概念的内涵和外延。从课堂练习中"牛刀小试"判断题的反馈来看,学生对一元二次方程概念的整体把握较好,特别是对"陷阱题"(化简后x?项被消去的情况)有一定的警惕性。
3. "系数包含符号"这一难点是否突破?在例题教学中,反复强调"系数包含前面的符号",并通过彩色提示框进行易错提醒。从课堂练习中教材第3页练习第1题(将方程化为一般形式并指出各项系数)的反馈来看,大部分学生能够正确指出各项系数,但仍有少数学生在一次项系数和常数项的符号上出现错误。建议在后续教学中继续强化这一认知,可以通过更多的变式练习帮助学生形成正确的习惯。特别是对于一次项系数为负数的情况(如3x?-8x-10=0),要反复提醒学生一次项系数是-8而非8。
4. 一元一次方程与一元二次方程对比是否充分?通过对比表格,帮助学生从"元"和"次"两个维度清晰地区分了一元一次方程和一元二次方程。学生在对比中认识到,两者的共同点是都是一元整式方程,根本区别在于未知数的最高次数不同。这种对比教学有助于学生建立系统的方程知识结构,避免概念混淆。从学生的反馈来看,对比环节起到了很好的效果,学生能够清晰地表达两者的区别与联系。
5. 课堂练习的层次和梯度是否合理?课堂练习设计了四个层次:概念判断题(牛刀小试)→ 解(根)的判断 → 选择题 → 教材练习题(化为一般形式 + 列方程)。从简单到复杂,从判断到应用,层次分明,梯度合理。概念判断题中的"陷阱题"有效帮助学生深化了对判断流程的理解;选择题巩固了各项系数和a≠0等核心要点;教材练习题全面覆盖了两种主要题型。从时间分配来看,课堂练习环节12分钟基本合理,但教材第3页练习第2题的三道列方程问题可能需要适当延长,建议将第(3)小题作为课后思考题或下节课的导入。
6. 时间分配是否合理?本节课五个环节的时间分配为:情境导入(5分钟)+ 新知探究(20分钟)+ 例题精讲(5分钟)+ 课堂练习(12分钟)+ 课堂小结(3分钟)= 45分钟。新知探究环节是本节课的核心,占用了20分钟,其中三个实际问题的引入各约5分钟,观察归纳和概念建立约5分钟,时间分配较为合理。从实际教学来看,排球邀请赛中x(x?1)2=28的理解可能需要稍多时间,建议根据学生实际情况灵活调整。课堂练习环节中,教材第3页练习第2题的三道列方程问题,如果时间紧张,第(3)小题可以留作课后作业。总体而言,时间分配基本合理,可根据实际教学情况灵活调整。

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