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一元二次方程是数学中的重要概念。它的标准形式是ax²+bx+c=0,其中a不等于0。方程的解对应抛物线与x轴的交点。例如方程x²-2x-3=0的两个解x₁=-1和x₂=3,正好是抛物线y=x²-2x-3与x轴的两个交点。
直接开平方法是解一元二次方程的基础方法,适用于形如(x+m)²=n的方程,其中n必须大于等于0。以x²+6x+9=0为例,我们首先识别这是完全平方式(x+3)²=0,然后两边开平方得到x+3=0,最后求得x=-3。当n=0时只有一个解,当n>0时有两个解。
配方法是解一元二次方程的重要方法。它分为三个步骤:首先移项将常数项移到等号右边,然后配方在两边同时加上一次项系数一半的平方,最后开方求解。以x²+6x-5=0为例,移项得x²+6x=5,配方时加上9得到(x+3)²=14,最后开方得到x=-3±√14。
公式法是解一元二次方程最通用的方法。求根公式为x等于负b加减根号b²减4ac,再除以2a。其中判别式Δ等于b²减4ac决定了根的性质:当Δ大于0时有两个不等实根,等于0时有一个重根,小于0时无实根。以2x²-7x+3=0为例,a=2,b=-7,c=3,计算得Δ=25,所以x=3或x=1/2。
因式分解法基于零乘积性质,如果两个因子的乘积为零,则至少有一个因子为零。对于x²-5x+6=0,我们需要找到两个数p和q,使得p+q=5且p×q=6。通过尝试发现p=2,q=3满足条件,所以方程可分解为(x-2)(x-3)=0,从而得到x=2或x=3。这种方法适用于系数较简单的方程。