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标准形式转顶点形式:请求验证我的二次方程转化步骤是否正确

二次方程转顶点式的验证与修正

让我帮你一步步梳理这个转化过程,找出问题所在并给出正确步骤~

你的原转化过程(标注错误点)

$5x^2 - 5x = 30$
$5x^2 - 5x - 30 = 0$ (这步没问题,移项操作正确)
$5(x^2 - x - 6) = 0$ (提取公因式5,步骤正确)
$5(x^2 - x) = 6$ (错误:把$-6$移到右边时,应该是$5(x^2 - x) = 5×6 = 30$,你漏掉了左边的系数5,直接把常数项6移过去啦)
$5(x^2 - x - (\frac{1}{2})^2) = 6 - (\frac{1}{2})^2$ (错误:配方应该是加完全平方项而非减;而且右边的数值调整要对应左边的系数——左边是5乘括号内的式子,括号里加/减的数要乘5才是整体的变化量)
后续步骤因为前面的基础错误,结果也跟着偏离正确方向啦

正确的转化步骤

我们把原方程$5x^2 -5x=30$转化为顶点式$a(x-h)^2 + k = 0$,步骤如下:

  1. 先简化方程:两边同时除以5,降低计算复杂度
    $5x^2 -5x = 30$
    化简后:$x^2 -x = 6$
  2. 配方操作:在左边加上一次项系数一半的平方,右边也要加相同的数(这里左边无系数,直接相加即可)
    一次项系数是$-1$,一半为$-\frac{1}{2}$,平方为$(\frac{1}{2})^2=\frac{1}{4}$
    代入后:$x^2 -x + \frac{1}{4} = 6 + \frac{1}{4}$
  3. 整理成完全平方形式并计算右边数值
    左边:$(x - \frac{1}{2})^2$
    右边:$\frac{25}{4}$
    即:$(x - \frac{1}{2})^2 = \frac{25}{4}$
  4. 还原原系数并整理成标准顶点式
    两边乘5:$5(x - \frac{1}{2})^2 = \frac{125}{4}$
    移项得:$5(x - \frac{1}{2})^2 - \frac{125}{4} = 0$
    (如果写成函数形式就是$y=5(x - \frac{1}{2})^2 - \frac{125}{4}$,顶点坐标为$(\frac{1}{2}, -\frac{125}{4})$)

结果验证

把顶点式展开,看是否与原方程一致:
$5(x - \frac{1}{2})^2 - \frac{125}{4} = 5(x^2 -x + \frac{1}{4}) - \frac{125}{4} = 5x^2 -5x + \frac{5}{4} - \frac{125}{4} = 5x^2 -5x -30$,和原方程移项后的形式完全匹配,说明转化正确。

内容的提问来源于stack exchange,提问作者Jenny B

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