《二次函数区间根.doc
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第七讲 二次方程根的分布
一.知识要点
二次方程的根从几何意义上来说就是抛物线与轴交点的横坐标,所以研究方程的实根的情况,可从的图象上进行研究.
若在内研究方程的实根情况,只需考察函数与轴交点个数及交点横坐标的符号,根据判别式以及韦达定理,由的系数可判断出的符号,从而判断出实根的情况.
若在区间内研究二次方程,则需由二次函数图象与区间关系来确定.
1.二次方程有且只有一个实根属于的充要条件
若其中一个是方程的根,则由韦达定理可求出另一根.
若不是二次方程的根,二次函数的图象有以下几种可能:
(1) (2)
(3) (4)
由图象可以看出,在处的值与在处的值符号总是相反,即;反之,若,的图象的相对位置只能是图中四种情况之一.所以得出结论:
若都不是方程的根,记,则有且只有一个实根属于的充要条件是.
2.二次方程两个根都属于的充要条件
方程的两个实根都属于,则二次函数的图象与轴有两个交点或相切于点,且两个交点或切点的横坐标都大于小于,它的图象有以下几种情形:
(1) (2)
(3) (4)
由此可得出结论:
方程的两个实根都属于区间的充要条件是:
这里 .
同理可得出:
3.二次方程的两个实根分别在区间的两侧(一根小于,另一根大于)的充要条件是:
这里.
4.二次方程的两个实根都在的右侧的充要条件是:
二次方程的两个实根都在的左侧(两根都小于)的充要条件是:
这里.
二.例题选讲
例1.设关于的方程R),
(1)若方程有实数解,求实数b的取值范围;
(2)当方程有实数解时,讨论方程实根的个数,并求出方程的解。
例2.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0).若方程f(x)=x无实根,求证:方程f[f(x)]=x也无实根.
例3.设,,若,求实数的取值范围.
已知方程x2 + (3m-1)x + (3m-2)=0的两个根都属于( -3, 3),且其中至少有一个根小于1,求m的取值范围.
例4.已知方程有两个负根,求的取值范围.
例5.求实数的范围,使关于的方程.
(1)有两个实根,且一个比2大,一个比2小.
(2)有两个实根,且满足.
(3)至少有一个正根.
例 已知关于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0.
(1) 若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m的范围.
(2) 若方程两根均在区间(0,1)内,求m的范围.
已知方程2x2 – 2(2a-1)x + a+2=0的两个根在-3与3之间,求a的取值范围.
例已知二次方程的两个根都小于1,求的取值范围.
如果二次函数y=mx2+(m-3)x+1的图象与x轴的交点至少有一个在原点的右侧,试求m的取值范围.
例已知是实数,函数,如果函数在区间上有零点,求的取值范围.
二次方程实根分布的一些方法除了直接用于判别二次方程根的情况,在其它的一些场合下也可以适当运用.下面再举两个例子:
例求函数y = (1x2)的值域.
例已知抛物线y = 2x2-mx+m与直角坐标平面上两点(0,0), (1,1)为端点的线段(除去两个端点)有公共点,求m的取值范围.
三.巩固练习
1.已知二次方程有且只有一个实根属于( -1, 1),求m的取值范围.
2.已知方程在上有两个根,求的取值范围.
3.已知二次方程有且只有一个实根属于(1,2),且都不是方程的根,求的取值范围.
4.已知二次方程的两个根都属于(–1,1),求的取值范围.
5.若关于x的方程x2+(a-1)x+1=0有两相异实根,且两根均在区间[0,2]上,求实数a的取值范围.
6.二次函数f(x)=px2+qx+r中实数p、q、r满足=0, 其中m0,求证
(1) pf()0;
(2) 方程f(x)=0在(0,1)内恒有解。
例1.分析:可用换元法,设,原方程化为二次方程,但要注意,故原方程有解并不等价于方程有解,而等价于方程在内有解.另外,方程有解的问题也可以通过参变分离转化为求值域的问题,它的原理是:若关于的方程有解,则的值域.
解:(1)原方程为,
,
时方程有实数解;
(2)①当时,,∴方程有唯一解;
②当时,.
的解为;
令
的解为;
综合①、②,得
1)当时原方程有两解:;
2)当时,原方程有唯一解;
3)当时,原方程无解。
例2.证明:方程f(x)=x即f(x)-x=ax2+(b-1)x+c=0无实根,f(x)-x仍是二次函数,f(x)-x=0仍是二次方程,它无实
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