在数学学习中,配方法是一种非常重要的解题技巧,尤其是在解决二次方程和不等式问题时。通过配方法,我们可以将复杂的表达式转化为更加简洁的标准形式,从而更方便地进行求解。今天,我们就来一起完成一些关于配方法的练习题,并附上详细的解答。
练习题目:
第一题:
已知一个二次函数 \( f(x) = x^2 - 6x + 5 \),请使用配方法将其化为顶点形式。
解答:
我们先提取 \( x^2 - 6x \) 的部分,然后尝试将其配成完全平方的形式。
\[
x^2 - 6x = (x - 3)^2 - 9
\]
因此,原函数可以写成:
\[
f(x) = (x - 3)^2 - 9 + 5 = (x - 3)^2 - 4
\]
所以,顶点形式为:
\[
f(x) = (x - 3)^2 - 4
\]
顶点坐标为 \( (3, -4) \)。
第二题:
解方程 \( x^2 + 8x + 7 = 0 \)。
解答:
首先,我们将常数项移到等号右侧:
\[
x^2 + 8x = -7
\]
接下来,我们将左侧配成完全平方形式。注意,我们需要在两边同时加上 \( \left(\frac{8}{2}\right)^2 = 16 \):
\[
x^2 + 8x + 16 = -7 + 16
\]
这可以写成:
\[
(x + 4)^2 = 9
\]
开平方得到:
\[
x + 4 = \pm 3
\]
解得:
\[
x = -4 \pm 3
\]
因此,解为:
\[
x_1 = -1, \quad x_2 = -7
\]
第三题:
证明不等式 \( x^2 - 4x + 3 \geq 0 \) 对所有实数 \( x \) 成立。
解答:
我们先对 \( x^2 - 4x + 3 \) 进行配方:
\[
x^2 - 4x + 3 = (x - 2)^2 - 4 + 3 = (x - 2)^2 - 1
\]
由于 \( (x - 2)^2 \geq 0 \) 对所有实数 \( x \) 成立,因此:
\[
(x - 2)^2 - 1 \geq -1
\]
显然,当 \( (x - 2)^2 \geq 1 \) 时,不等式成立。因此,原不等式 \( x^2 - 4x + 3 \geq 0 \) 对所有实数 \( x \) 成立。
通过以上三道练习题,我们可以看到配方法在处理二次函数、方程以及不等式时的强大作用。希望大家能够熟练掌握这种技巧,在后续的学习中灵活运用!
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