内容正文:
一元二次方程根的分布
微突破一
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目标一
已知两根与实数k的大小关系
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目标二
已知两根所在区间
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目标三
可转化为一元二次方程根的分布问题
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增|分|训|练
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把握高考微点,实现素能提升
完成——微练(七)
本部分内容讲解结束
解决一元二次方程根的分布问题,主要依据方程的根与函数零点间的关系,借助图象,从以下四个方面建立关于系数的不等式(组)进行求解.(1)开口方向;(2)判别式Δ的符号;(3)对称轴方程x=-与所给区间的位置关系;(4)区间端点处函数值的符号.
根的分布
情况
两根都小于k,
即x1<k,x2<k
两根都大于k,
即x1>k,x2>k
一根小于k,一根
大于k,即x1<k<x2
大致图象
(a>0)
得出的
结论
f(k)<0
【例1】 (1)已知二次函数f(x)=(m+2)x2-(2m+4)x+3m+3与x轴有两个交点,一个大于1,一个小于1,则实数m的取值范围为__________.
由(m+2)f(1)<0,即(m+2)·(2m+1)<0,所以-2<m<-,即m的取值范围为.
(2)已知关于x的方程x2-2x+m-1=0的两个实数根同号,则实数m的取值范围为________.
(1,2]
根据题意得到即解得1<m≤2.
[规律方法] 一元二次方程根的分布需要注意二次项系数的正负情况.方程有两正根,也可以依据求解.
根的分布
情况
两根都在
(m,n)内
恰有一根在
(m,n)内
一根在(m,n)内,
另一根在(p,q)内,m<n<p<q
大致
图象
(a>0)
得出的
结论
或f(m)f(n)<0
或
【例2】 (1)若关于x的方程x2-2ax+a+2=0在区间(-2,1)上有两个不相等的实数解,则a的取值范围是( )
A.
B.
C.∪(-1,+∞)
D.∪(1,+∞)
令g(x)=x2-2ax+a+2,因为方程x2-2ax+a+2=0在区间(-2,1)上有两个不相等的实数解,所以即解得-<a<-1,所以a的取值范围是.故选A.
(2)关于x的方程x2+(m-3)x+m=0满足下列条件,求m的取值范围.
①有两个正根;
令f(x)=x2+(m-3)x+m,设f(x)=0的两个根为x1,x2.由题得解得0<m≤1,即m的取值范围为(0,1].
②一个根在(-2,0)内,另一个根在(0,4)内.
令f(x)=x2+(m-3)x+m,设f(x)=0的两个根为x1,x2.若方程x2+(m-3)x+m=0一个根在(-2,0)内,另一个根在(0,4)内,结合f(x)=x2+(m-3)x+m开口向上,则解得-<m<0,即m的取值范围为.
[规律方法] 第(1)题需要验证判别式Δ>0;第(2)题①问不能丢掉Δ≥0,
②问不需要验证Δ>0,这些都是数形结合得到的结果.
【例3】 (1)已知关于x的方程m·22x+(2m-1)·2x+m=0在(-∞,1)上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围为________.
令t=2x,当x∈(-∞,1)时,t∈(0,2).显然m≠0,问题转化为方程mt2+(2m-1)t+m=0在(0,2)上有两个不相等的实数根,其充要条件为即解得<m<,即实数m的取值范围为.
(2)关于x的方程ax2+(a+2)x+9a=0有两个不相等的实数根x1,x2,且x1<1<x2,则a的取值范围是____________.
当a=0时,ax2+(a+2)x+9a=0即为2x=0,不符合题意;故a≠0,ax2+(a+2)x+9a=0即为x2+x+9=0,令y=x2+x+9,由于关于x的方程ax2+(a+2)x+9a=0有两个不相等的实数根x1,x2,且x1<1<x2,则y=ax2+(a+2)x+9a与x轴有两个交点,且分布在1的两侧,故x=1时,y<0,即1+×1+9<0,解得<-11,故-<a<0.
[规律方法] 本题利用零点的取值范围求解参数的取值范围,关键是建立参数与零点的函数关系,结合零点的范围求解.
1.设p:实数m满足-1<m<0,q:一元二次方程“x2+3x+m+1=0”有两个负数解,则p是q( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
q:一元二次方程有两个负数解,所以解得-1<m≤,所以p是q的充分不必要条件,故选A.
2.若关于x的不等式x2-4x-a>0在区间(1,5)内有解,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,5) B.(5,+∞)
C.(-4,+∞) D.(-∞,4)
设f(x)=x2-4x-a,则f(x)的图象开口向上,对称轴为直线x=2,所以要使不等式x2-4x-a>0在区间(1,5)内有解,只要f(5)>0即可,即25-20-a>0,得a<5,所以实数a的取值范围为(-∞,5).故选A.
3.若函数f(x)=(m-2)x2+mx+2m+1的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
依题意并结合函数f(x)的图象(图略)可知,即解得<m<.
4.若函数f(x)=x2+2mx+3m+4有两个零点且均比-1大,则m的取值范围为______________.
(-5,-1)
由题意,知所以所以-5<m<-1.
$$