
?第2.6章 函數(shù)的應(yīng)用
2.6.2 二次方程根的分布問(wèn)題
高中要求
1掌握二次函數(shù)、一元二次方程的關(guān)系;
2 掌握二次函數(shù)零點(diǎn)的分布問(wèn)題.
1 概念
二次方程的根(即二次函數(shù)零點(diǎn))的分布問(wèn)題.
2 常見(jiàn)題型
① 兩根與的大小比較(以為例)
分布情況
兩根都小于,
即
兩根都大于,
即
一根小于,一根大于,即
大致圖像
得出的結(jié)論
② 兩根分別在區(qū)間外
大致圖像
得出的結(jié)論
③ 根在區(qū)間上的分布(以為例)
分布情況
兩根都在內(nèi)
兩根有且僅有一根在內(nèi)
一根內(nèi),
另一根在內(nèi)
大致圖像
得出的結(jié)論
【題型1】 兩根與的大小比較
【典題1】已知二次方程有一正根和一負(fù)根,求實(shí)數(shù)的取值范圍。
解析
方法一:
當(dāng)時(shí),若要滿足題意,必須;
當(dāng)時(shí),若要滿足題意,必須;
即,解得。
方法二:(韋達(dá)定理)
設(shè)是的兩個(gè)根,若要滿足題意等價(jià)于
,解得。
變式練習(xí)
1.若方程有一個(gè)正根和一個(gè)負(fù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
答案
解析 方程有一個(gè)正根和一個(gè)負(fù)根,
兩根之積,故,
,求得或,
故選:.
2.已知關(guān)于的方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,且一根大于,一根小于,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 ?。?br />
答案
解析 令,由題意可得,
即:,整理:,解得:,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為;
故答案為:.
3.若關(guān)于的二次方程的兩個(gè)互異的實(shí)根都小于,
則實(shí)數(shù)的取值范圍是 ?。?br />
答案
解析 關(guān)于的二次方程的兩個(gè)互異的實(shí)根都小于,
則 ,
即 求得,
即的范圍為.
【題型2】 根在區(qū)間上的分布
【典題1】 已知方程的兩根分別在區(qū)間之內(nèi),則實(shí)數(shù)的取值范圍為 ?。?br />
解析 方法1
方程對(duì)應(yīng)的函數(shù)為
若要滿足題意,
則
故答案是.
方法2 方程
方程兩根為,
若要滿足題意,則,解得,
故答案是.
變式練習(xí)
1.方程的兩根分別在與內(nèi),則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
答案
解析 令
方程的兩根分別在與內(nèi),
,,
,
的取值范圍為.
故選:.
2.若方程的一個(gè)根在區(qū)間內(nèi),則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
答案
解析 若方程有兩相等的實(shí)根,
則,解得,
此時(shí),不在區(qū)間內(nèi),
令,
若方程有兩不相等的實(shí)根,且一個(gè)根在區(qū)間內(nèi),
則,即,
解得:,
故選:.
3.已知方程的兩根分別在區(qū)間之內(nèi),則實(shí)數(shù)的取值范
圍為 ?。?br />
答案
解析 設(shè),
方程的兩根分別在區(qū)間,之內(nèi),
可得,,
即有,且,
即為,解得.
故答案為:.
4.若方程的一個(gè)根在區(qū)間上,另一根在區(qū)間上,則實(shí)數(shù)的取值范圍為 .
答案
解析 設(shè)函數(shù),
方程的一個(gè)根在區(qū)間上,另一根在區(qū)間,
,∴,即,
則
即實(shí)數(shù)的取值范圍是;
故答案為:(4,2).
【題型3】 兩根分別在區(qū)間外
【典題1】 已知關(guān)于的方程的兩個(gè)實(shí)根一個(gè)小于,另一個(gè)大于,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 ?。?br />
解析 關(guān)于的方程對(duì)應(yīng)的二次函數(shù)
若,即圖象開(kāi)口向上,
的兩個(gè)實(shí)根一個(gè)小于,另一個(gè)大于,
只需,且,
即且,則;
若,即圖象開(kāi)口向下,
的兩個(gè)實(shí)根一個(gè)小于,另一個(gè)大于,
只需,且,
即且,則.
綜上可得的范圍是.
故答案為:.
變式練習(xí)
1.若關(guān)于的一元二次方程有兩個(gè)不相等的實(shí)根,且,
則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
答案
解析 由題意設(shè),
方程有兩個(gè)不相等的實(shí)根,且,,
,則,解得,
故選:.
1.已知關(guān)于的方程有一根大于,另一根小于,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
答案
解析 設(shè),
若方程有一根大于,另一根小于,則只需要,
即,得,
即實(shí)數(shù)的取值范圍是,
故選:.
2.關(guān)于的方程的兩根都大于,則的取值范圍是( )
答案
解析 關(guān)于的方程的兩根都大于,
,解得:,
故選:.
3.方程的兩根分別在與內(nèi),則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
答案
解析 若關(guān)于的方程的兩根分別在與內(nèi),
則函數(shù)與內(nèi)各有一個(gè)零點(diǎn)
則
即,,
解得
故選:.
4.已知方程至少有一個(gè)負(fù)根,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
答案
解析 (1)當(dāng)時(shí),方程變?yōu)?,有一?fù)根,滿足題意,
(2)當(dāng)時(shí),,方程的兩根滿足0,
此時(shí)有且僅有一個(gè)負(fù)根,滿足題意,
(3)當(dāng)時(shí),由方程的根與系數(shù)關(guān)系可得
方程若有根,則兩根都為負(fù)根,而方程有根的條件,
,
綜上可得,,
故選:.
5.已知方程的兩根為,且,則的取值范圍
是 ?。?br />
答案
解析 由程,
知對(duì)應(yīng)的函數(shù)圖象開(kāi)口方向朝上
又方程的兩根滿足,
則 ,即 ,即 ,
故答案為
6.求實(shí)數(shù)的范圍,使關(guān)于的方程
(1)有兩個(gè)實(shí)根,且一個(gè)比2大,一個(gè)比2??;
(2)有兩個(gè)實(shí)根,且滿足;
(3)至少有一個(gè)正根。
解析 設(shè).
依題意有,即,得 .
(2)依題意有,解得.
(3)方程至少有一個(gè)正根,則有三種可能:
①有兩個(gè)正根,此時(shí)可得,即
②有一個(gè)正根,一個(gè)負(fù)根,此時(shí)可得,得.
③有一個(gè)正根,另一根為,此時(shí)可得
綜上所述,得.
7.已知,且方程的兩根分別為,且
,求證:.
證明:令.
因?yàn)槭欠匠痰母?br />
所以.
當(dāng)時(shí),由于,得,
又,得,
即.
因?yàn)?br />
所以,.
得.
由此得.
綜上得證.
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