史新景
有人說:“數學就像一棵郁郁蔥蔥的參天大樹,各知識點就是它的枝節(jié). ”由此可見,數學各知識點之間聯系密切,任何一個知識點出了問題都不能形成一個較完整的數學知識結構. 本文就平時學生習題中常出現的錯誤進行整理,希望同學們能夠“以錯為鑒”,避免再犯類似的錯誤.
一、 定義理解不透徹
例1 下列方程是一元二次方程的是______.
①x2+1=0,②x2=0,③x++1=0,④2x(x+2)=2x2,⑤ax2+bx+c=0,⑥x2+2x+=0.
【錯解】①、②、③、④、⑤.
【剖析】一元二次方程滿足的條件是:(1)只含有一個未知數;(2)未知數的最高次數為2;(3)整式方程.一元二次方程的一般形式為ax2+bx+c=0(a≠0).③不是一元二次方程,因為沒有注意到等號的兩邊應該都是整式;④不是一元二次方程,因為將方程整理為一般形式后,沒有二次項;⑤不是一元二次方程,因為沒有指出二次項系數a不為0;⑥是一元二次方程,和都是整式. 所以,是一元二次方程的有: ①、②、⑥.
二、 忽視二次項系數不為零
例2 方程(k+1)xk2+1+4x-5=0是關于x的一元二次方程,求k的值.
【錯解】根據題意可得k2+1=2,∴k=±1.
【剖析】在解本題過程中忽略了一元二次方程二次項系數不為零的條件.
解:根據題意得,k2+1=2,∴k=±1,又k+1≠0,即k≠-1,∴k=1.
三、 混淆方程只有一個實數根與方程有兩個相等的實數根
例3 關于x的方程(m2-1)x2+(2m+2)x+1=0只有一個實數根,求m的值.
【錯解】∵關于x的方程只有一個實數根,
∴b2-4ac=(2m+2)2-4(m2-1)=8m+8=0,
∴m=-1.
【剖析】方程有一個實數根,暗示這個方程是一元一次方程,錯解中誤認為它與一元二次方程有兩個相等的實數根是等同的.
解:∵關于x的方程只有一個實數根,
∴這個方程是一元一次方程,即m2-1=0且2m+2≠0. ∴m=1.
四、 方程類型不明確時,漏掉方程為一元一次方程的情況.
例4 (2012·山東德州)若關于x的方程ax2+ 2(a+2)x+a=0有實數解,那么實數a的取值范圍是______.
【錯解】a≠0,
[2(a+2)]2-4·a·a≥0,
即a≠0,
a≥-1.
∴當a≥-1且a≠0時,方程有實根.
【剖析】已知條件中二次項系數是一個字母,方程有解并不意味著該方程一定為一元二次方程,上述解答過程只考慮了方程是一元二次方程時方程有根的情況,忽略了該方程為一元一次方程的情況.
解:①當a=0時,方程4x=0,x=0;
②當a≠0時,一元二次方程有實根,
所以a≠0,
[2(a+2)]2-4·a·a≥0,
即a≠0,
a≥-1.
所以a≥-1且a≠0.
綜合①、②,當a≥-1時,
方程ax2+2(a+2)x+a=0有實數解.
五、 盲目“套用”求根公式
例5 用公式法解方程x2+7x=5.
【錯解】∵a=1,b=7,c=5,
∴b2-4ac=72-4×1×5=29,
∴x==,
即x1=,x2=.
【剖析】用公式法求解一元二次方程時應先將方程化成一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),錯解中沒有將方程化成“一般式”,誤認為常數項c=5.
解:移項得x2+7x-5=0,
∵a=1,b=7,c=-5,
∴b2-4ac=72-4×1×(-5)=69,
∴x==,
即x1=,x2=.
六、 誤用性質導致丟根
例6 解方程:(x+1)2=2(x+1).
【錯解】方程兩邊同除以(x+1),得x+1=2,所以x=1.
【剖析】錯解中,方程兩邊同除以因式x+1,沒有考慮到x+1=0的情況,造成丟根.
解:原方程可變形為(x+1)2-2(x+1)=0,(x+1)(x+1-2)=0,(x+1)(x-1)=0,所以x1=1,x2=-1.
七、 忽視一元二次方程的根為負數
例7 已知α,β為一元二次方程x2+7x+5=0的兩實數根,求+的值.
【錯解】∵α,β為一元二次方程x2+7x+5=0的兩實數根,
∴α+β=-=-7,αβ==5,
∴+=+===-.
【剖析】由一元二次方程根與系數的關系得到α+β=-=-7,αβ==5,這說明α,β同為負數,所以在對+化簡時應注意符號問題.
解:∵α,β為一元二次方程x2+7x+5=0的兩實數根,
∴α+β=-=-7,αβ==5.
∴+=+=
-=-=.
八、 忽略一元二次方程有實根的條件
例8 (2014·山東煙臺)關于x的方程x2-mx+2m=0的兩根的平方和是5,則m的值是( ).
A. -1或5 B. 1
C. 5 D. -1
【錯解】設方程的兩根為x1,x2,則x1+x2=m,x1·x2=2m,
∵x2 1+x2 2=5,
∴(x1+x2)2-2x1·x2=5,
∴m2-4m-5=0,
∴m1=5,m2=-1,故選A.
【剖析】當a=5時b2-4ac=(-5)2-4×1×10=-15<0,此時方程無解,錯解中忽略了一元二次方程有實根時必須滿足b2-4ac≥0這一條件.
解:設方程的兩根為x1,x2,則x1+x2=m,x1·x2=2m,
∵x2 1+x2 2=5,
∴(x1+x2)2-2x1·x2=5,
∴m2-4m-5=0,∴m1=5,m2=-1.
∵b2-4ac=m2-8m≥0,
∴m≠5,故m=-1. 選 D.
九、 未充分利用題目中的條件
例9 如圖1,某中學準備在校園里利用圍墻的一段,再砌三面墻,圍成一個矩形花園ABCD(圍墻MN最長可利用25 m),現在已備足可以砌50 m長的墻的材料,當AB的長度為多少時能使矩形花園的面積為300 m2.
【錯解】設AB=x m,則BC=(50-2x) m.
根據題意得,x(50-2x)=300,解得:x1=10,x2=15,
答:當AB的長為15米或10米時能使矩形花園的面積為300 m2.
【剖析】對于一些方程根的取舍問題,關鍵是要讀懂題目的意思,充分考慮到題目給出的條件或者隱含條件. 錯解中沒有注意到圍墻MN最長可利用25 m,當AB=10時,BC=50-2×10=30>25, 不符合題意,應舍去.
解:設AB=x m,則BC=(50-2x) m.
根據題意得,x(50-2x)=300,
解得:x1=10,x2=15.
當x=10時,BC=50-2×10=30>25,不合題意,舍去;
當x=15時,BC=50-2×15=20<25.
答:當AB的長為15 m時能使矩形花園的面積為300 m2.
相信同學們會結合以上錯解剖析,診斷出自己的問題來“對癥下藥”,牢固地掌握一元二次方程的相關知識點,在考試中力爭零失分!
小試身手
1. 已知關于x的一元二次方程x2+bx+c=0有兩個實數根,則下列關于判別式b2-4ac的判斷正確的是( ).
A. b2-4c≥0 B. b2-4c=0
C. b2-4c<0 D. b2-4c>0
2. 已知關于x的一元二次方程(a-1)x2-2x+1=0有兩個不相等的實數根,則a的取值范圍是( ).
A. a>2 B. a<2
C. a<2且a≠1 D. a<-2
3. 下列一元二次方程兩實數根和為 -4的是( ).
A. x2+2x-4=0 B. x2-4x+4=0
C. x2+4x+10=0 D. x2+4x-5=0
4. 方程(x-1)(x+2)=2(x+2)的根是( ).
A. 1,-2 B. 3,-2
C. 0,-2 D. 1
5. 某單位準備將院內一塊長30 m,寬20 m的長方形空地,建成一個矩形花園,要求在花園中修兩條縱向平行和一條橫向彎折的小道,剩余的地方種植花草. 如圖2所示,要使種植花草的面積為532 m2,那么小道進出口的寬度應為多少米?(注:所有小道進出口的寬度相等,且每段小道均為平行四邊形).
(作者單位:江蘇省豐縣初級中學)