内容正文:
素能培优(一) 一元二次方程根的分布
所谓一元二次方程根的分布问题,就是已知一个一元二次方程根的分布情况,确定方程中系数的取值范围问题.
解决一元二次方程根的分布问题,主要根据以下几个方面建立系数变量的不等式(组)进行求解.
(1)判别式Δ的符号;(2)根与系数的关系;(3)对应图象的对称轴方程x=-与所给区间的关系;(4)区间端点处函数值的符号.
题型一 已知关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根的正负情况
例1 已知关于x的方程(1-a)x2+(a+2)x-4=0(a∈R).
(1)若方程有两个不同正根,求实数a的取值范围;
(2)若方程至少有一个正根,求实数a的取值范围.
题型一
题型二
题型三
解 (1)因为关于x的方程(1-a)x2+(a+2)x-4=0有两个不同正实根,
所以
解得a>10或1<a<2.所以实数a的取值范围是(1,2)∪(10,+∞).
题型一
题型二
题型三
(2)由(1)易知,当1<a≤2或a≥10时,方程有两个正根(a=2或10两根相等),满足题意;当a=1时,方程化为3x-4=0,有一个正根x=,满足题意;若方程有正、负根各一个,
则解得a<1.
综上,实数a的取值范围是(-∞,2]∪[10,+∞).
题型一
题型二
题型三
规律方法 若方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根为x1,x2,则
(1)两个正根⇔
(2)两个负根⇔
(3)一正一负根⇔
题型一
题型二
题型三
[对点训练1](2025·福建厦门高三检测)若关于x的方程x2-3mx+m=0只有正实根,则m的取值范围是 .
题型一
题型二
题型三
解析 因为方程x2-3mx+m=0只有正实根,
所以①当两个正实根相等时,有Δ=9m2-4m=0,所以m=或m=0,
当m=时,两个相等的正根为,当m=0时,方程的根均为零,舍;
②当两个正实根不相等时,
设方程x2-3mx+m=0的两根为x1,x2,则解得m>
综上所述,m的取值范围是
题型一
题型二
题型三
题型二 已知关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根与实数k的大小关系
例2 若一元二次方程x2-(2-a)x+(5-a)=0的两个根都大于2,则实数a的取值范围是 .
(-5,-4]
解析 因为一元二次方程x2-(2-a)x+(5-a)=0的两个根都大于2,
令f(x)=x2-(2-a)x+(5-a),
所以
解得-5<a≤-4.
故实数a的取值范围为(-5,-4].
题型一
题型二
题型三
规律方法
根的分布情况 两根都小于k 两根都大于k 一个根小于k,一个根大于k
图象的大致形状(a>0)
满足的不
等式(组) f(k)<0
题型一
题型二
题型三
根的分
布情况 两根都小于k 两根都大于k 一个根小于k,一个根大于k
图象的大致形状(a<0)
满足的不等式(组) f(k)>0
题型一
题型二
题型三
[对点训练2]已知二次函数f(x)=(m+2)x2-(2m+4)x+3m+3有两个零点,一个大于1,一个小于1,则m的值可能为( )
A.-2
B.-1
C.0
D.1
B
解析 f(1)=m+2-2m-4+3m+3=2m+1,由题可知,(m+2)f(1)<0,即(m+2)(2m+1)<0,解得m∈(-2,-),故所有选项中满足题意的m的值是-1.
题型一
题型二
题型三
题型三 已知关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根所在的区间
例3 (1)方程x2+2ax-a=0在区间(0,1)和(1,2)各有一个根的充要条件是( )
A.a∈(-∞,-1) B.a∈
C.a∈ D.a∈(-2,-1)
B
题型一
题型二
题型三
解析 因为一元二次方程x2+2ax-a=0在区间(0,1)和(1,2)各有一个根,令f(x)=x2+2ax-a,则由题意可得解得
-<a<-1,则方程x2+2ax-a=0在区间(0,1)和(1,2)各有一个根的充要条件是
a故选B.
题型一
题型二
题型三
(2)(2026·浙江嘉兴模拟)关于x的方程x2+(m-3)x+m=0的两个根均落在(0,2)内,则m的取值范围是( )
A.<m≤1 B.<m<1
C.<m<3 D.≤m<3
A
题型一
题型二
题型三
解析 设方程x2+(m-3)x+m=0对应的二次函数为f(x)=x2+(m-3)x+m,其图象的对称轴为直线x=-,由方程x2+(m-3)x+m=0的两个根均落在(0,2)内,
得即解得<m≤1.故选A.
题型一
题型二
题型三
规律方法
根的分布情况 两根都在(m,n)内 有两个不同的实根且仅有一根在(m,n)内 一根在(m,n)内,另一根在(p,q)内,且m<n<p<q
图象的大致形状
(a>0)
题型一
题型二
题型三
满足的不等式
(组) f(m)f(n)<0,或
或
图象的
大致形状(a<0)
题型一
题型二
题型三
满足的不等式(组) f(m)f(n)<0,
或
或
题型一
题型二
题型三
[对点训练3](2025·河南南阳模拟)关于x的方程ax2-(a+1)x-2a+3=0有两个不相等的实数根x1,x2,若-2<x1<x2<3,则实数a的取值范围是( )
A.{a|a>1}
B.
C.
D.
B
题型一
题型二
题型三
解析 当a=0时,方程-x+3=0只有一个根,显然不符合题意;当a>0时,则
解得a>1;
当a<0时,则解得a<-,
故a∈{a|a>1或a<-}.
题型一
题型二
题型三
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