1. [教材原题]解方程:$x^{2}-2x+1=25$.
答案:
【解析】:本题可先将方程左边的式子变形为完全平方式,再利用直接开平方法求解。
- **步骤一:将方程左边变形为完全平方式**
根据完全平方公式$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$,对$x^{2}-2x + 1$进行变形可得$x^{2}-2x + 1=(x - 1)^2$,则原方程可化为$(x - 1)^2 = 25$。
- **步骤二:利用直接开平方法求解方程**
对$(x - 1)^2 = 25$两边同时开平方,可得$x - 1 = \pm\sqrt{25}=\pm 5$。
当$x - 1 = 5$时,移项可得$x = 5 + 1 = 6$。
当$x - 1 = -5$时,移项可得$x = -5 + 1 = -4$。
【答案】:$x_1 = 6$,$x_2 = -4$
- **步骤一:将方程左边变形为完全平方式**
根据完全平方公式$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$,对$x^{2}-2x + 1$进行变形可得$x^{2}-2x + 1=(x - 1)^2$,则原方程可化为$(x - 1)^2 = 25$。
- **步骤二:利用直接开平方法求解方程**
对$(x - 1)^2 = 25$两边同时开平方,可得$x - 1 = \pm\sqrt{25}=\pm 5$。
当$x - 1 = 5$时,移项可得$x = 5 + 1 = 6$。
当$x - 1 = -5$时,移项可得$x = -5 + 1 = -4$。
【答案】:$x_1 = 6$,$x_2 = -4$
2. [变式]解下列方程:
(1)$x^{2}-4x=0$; (2)$3(x-2)^{2}=x(x-2)$;
(3)$x^{2}-8x-4=0$; (4)$x^{2}+4x-5=0$;
(5)$x^{2}-4x-1=0$; (6)$3x^{2}-2x-2=0$;
(7)$2x^{2}+5x+1=0$; (8)$2x^{2}+3x=5$.
(1)$x^{2}-4x=0$; (2)$3(x-2)^{2}=x(x-2)$;
(3)$x^{2}-8x-4=0$; (4)$x^{2}+4x-5=0$;
(5)$x^{2}-4x-1=0$; (6)$3x^{2}-2x-2=0$;
(7)$2x^{2}+5x+1=0$; (8)$2x^{2}+3x=5$.
答案:
【解析】:
1. 对于方程$x^{2}-4x = 0$,提取公因式$x$可得$x(x - 4)=0$,则$x=0$或$x - 4 = 0$,解得$x_{1}=0$,$x_{2}=4$。
2. 对于方程$3(x - 2)^{2}=x(x - 2)$,移项得$3(x - 2)^{2}-x(x - 2)=0$,提取公因式$(x - 2)$得$(x - 2)[3(x - 2)-x]=0$,即$(x - 2)(3x-6 - x)=0$,$(x - 2)(2x - 6)=0$,则$x - 2 = 0$或$2x - 6 = 0$,解得$x_{1}=2$,$x_{2}=3$。
3. 对于方程$x^{2}-8x - 4 = 0$,这里$a = 1$,$b=-8$,$c = - 4$,根据求根公式$x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}$,$\Delta=b^{2}-4ac=(-8)^{2}-4\times1\times(-4)=64 + 16 = 80$,则$x=\frac{8\pm\sqrt{80}}{2}=\frac{8\pm4\sqrt{5}}{2}=4\pm2\sqrt{5}$,所以$x_{1}=4 + 2\sqrt{5}$,$x_{2}=4 - 2\sqrt{5}$。
4. 对于方程$x^{2}+4x - 5 = 0$,分解因式得$(x + 5)(x - 1)=0$,则$x + 5 = 0$或$x - 1 = 0$,解得$x_{1}=-5$,$x_{2}=1$。
5. 对于方程$x^{2}-4x - 1 = 0$,这里$a = 1$,$b=-4$,$c = - 1$,$\Delta=b^{2}-4ac=(-4)^{2}-4\times1\times(-1)=16 + 4 = 20$,根据求根公式$x=\frac{4\pm\sqrt{20}}{2}=\frac{4\pm2\sqrt{5}}{2}=2\pm\sqrt{5}$,所以$x_{1}=2+\sqrt{5}$,$x_{2}=2-\sqrt{5}$。
6. 对于方程$3x^{2}-2x - 2 = 0$,这里$a = 3$,$b=-2$,$c = - 2$,$\Delta=b^{2}-4ac=(-2)^{2}-4\times3\times(-2)=4 + 24 = 28$,根据求根公式$x=\frac{2\pm\sqrt{28}}{2\times3}=\frac{2\pm2\sqrt{7}}{6}=\frac{1\pm\sqrt{7}}{3}$,所以$x_{1}=\frac{1+\sqrt{7}}{3}$,$x_{2}=\frac{1-\sqrt{7}}{3}$。
7. 对于方程$2x^{2}+5x + 1 = 0$,这里$a = 2$,$b = 5$,$c = 1$,$\Delta=b^{2}-4ac=5^{2}-4\times2\times1=25 - 8 = 17$,根据求根公式$x=\frac{-5\pm\sqrt{17}}{2\times2}=\frac{-5\pm\sqrt{17}}{4}$,所以$x_{1}=\frac{-5+\sqrt{17}}{4}$,$x_{2}=\frac{-5-\sqrt{17}}{4}$。
8. 对于方程$2x^{2}+3x = 5$,移项化为一般式$2x^{2}+3x - 5 = 0$,分解因式得$(2x + 5)(x - 1)=0$,则$2x + 5 = 0$或$x - 1 = 0$,解得$x_{1}=-\frac{5}{2}$,$x_{2}=1$。
【答案】:1.$x_{1}=0$,$x_{2}=4$ 2.$x_{1}=2$,$x_{2}=3$ 3.$x_{1}=4 + 2\sqrt{5}$,$x_{2}=4 - 2\sqrt{5}$ 4.$x_{1}=-5$,$x_{2}=1$ 5.$x_{1}=2+\sqrt{5}$,$x_{2}=2-\sqrt{5}$ 6.$x_{1}=\frac{1+\sqrt{7}}{3}$,$x_{2}=\frac{1-\sqrt{7}}{3}$ 7.$x_{1}=\frac{-5+\sqrt{17}}{4}$,$x_{2}=\frac{-5-\sqrt{17}}{4}$ 8.$x_{1}=-\frac{5}{2}$,$x_{2}=1$
1. 对于方程$x^{2}-4x = 0$,提取公因式$x$可得$x(x - 4)=0$,则$x=0$或$x - 4 = 0$,解得$x_{1}=0$,$x_{2}=4$。
2. 对于方程$3(x - 2)^{2}=x(x - 2)$,移项得$3(x - 2)^{2}-x(x - 2)=0$,提取公因式$(x - 2)$得$(x - 2)[3(x - 2)-x]=0$,即$(x - 2)(3x-6 - x)=0$,$(x - 2)(2x - 6)=0$,则$x - 2 = 0$或$2x - 6 = 0$,解得$x_{1}=2$,$x_{2}=3$。
3. 对于方程$x^{2}-8x - 4 = 0$,这里$a = 1$,$b=-8$,$c = - 4$,根据求根公式$x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}$,$\Delta=b^{2}-4ac=(-8)^{2}-4\times1\times(-4)=64 + 16 = 80$,则$x=\frac{8\pm\sqrt{80}}{2}=\frac{8\pm4\sqrt{5}}{2}=4\pm2\sqrt{5}$,所以$x_{1}=4 + 2\sqrt{5}$,$x_{2}=4 - 2\sqrt{5}$。
4. 对于方程$x^{2}+4x - 5 = 0$,分解因式得$(x + 5)(x - 1)=0$,则$x + 5 = 0$或$x - 1 = 0$,解得$x_{1}=-5$,$x_{2}=1$。
5. 对于方程$x^{2}-4x - 1 = 0$,这里$a = 1$,$b=-4$,$c = - 1$,$\Delta=b^{2}-4ac=(-4)^{2}-4\times1\times(-1)=16 + 4 = 20$,根据求根公式$x=\frac{4\pm\sqrt{20}}{2}=\frac{4\pm2\sqrt{5}}{2}=2\pm\sqrt{5}$,所以$x_{1}=2+\sqrt{5}$,$x_{2}=2-\sqrt{5}$。
6. 对于方程$3x^{2}-2x - 2 = 0$,这里$a = 3$,$b=-2$,$c = - 2$,$\Delta=b^{2}-4ac=(-2)^{2}-4\times3\times(-2)=4 + 24 = 28$,根据求根公式$x=\frac{2\pm\sqrt{28}}{2\times3}=\frac{2\pm2\sqrt{7}}{6}=\frac{1\pm\sqrt{7}}{3}$,所以$x_{1}=\frac{1+\sqrt{7}}{3}$,$x_{2}=\frac{1-\sqrt{7}}{3}$。
7. 对于方程$2x^{2}+5x + 1 = 0$,这里$a = 2$,$b = 5$,$c = 1$,$\Delta=b^{2}-4ac=5^{2}-4\times2\times1=25 - 8 = 17$,根据求根公式$x=\frac{-5\pm\sqrt{17}}{2\times2}=\frac{-5\pm\sqrt{17}}{4}$,所以$x_{1}=\frac{-5+\sqrt{17}}{4}$,$x_{2}=\frac{-5-\sqrt{17}}{4}$。
8. 对于方程$2x^{2}+3x = 5$,移项化为一般式$2x^{2}+3x - 5 = 0$,分解因式得$(2x + 5)(x - 1)=0$,则$2x + 5 = 0$或$x - 1 = 0$,解得$x_{1}=-\frac{5}{2}$,$x_{2}=1$。
【答案】:1.$x_{1}=0$,$x_{2}=4$ 2.$x_{1}=2$,$x_{2}=3$ 3.$x_{1}=4 + 2\sqrt{5}$,$x_{2}=4 - 2\sqrt{5}$ 4.$x_{1}=-5$,$x_{2}=1$ 5.$x_{1}=2+\sqrt{5}$,$x_{2}=2-\sqrt{5}$ 6.$x_{1}=\frac{1+\sqrt{7}}{3}$,$x_{2}=\frac{1-\sqrt{7}}{3}$ 7.$x_{1}=\frac{-5+\sqrt{17}}{4}$,$x_{2}=\frac{-5-\sqrt{17}}{4}$ 8.$x_{1}=-\frac{5}{2}$,$x_{2}=1$
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