中考数学
一元二次方程根的分布问题-数形结合的方法
若y =()f x 与x 轴有交点0x ⇔f (0x )=0。
一.一元二次方程根的基本分布——零分布
所谓一元二次方程根的零分布,指的是方程的根相对于零的关系。
比如二次方程有一正根,有一负根,其实就是指这个二次方程一个根比零大,一个根比零小,或者说,这两个根分布在零的两侧。
设一元二次方程02=++c bx ax (0≠a )的两个实根为1x ,2x ,且21x x ≤。
【定理1】:01>x ,02>x ⇔
⎪⎪⎩⎪⎪
⎨⎧<>=>≥-=∆00)0(0042b c f a ac b 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧><=<≥-=∆0
0)0(0
42b c f a ac b
上述推论结合二次函数图象不难得到。
【定理2】:01<x ,02<x ⇔
⎪⎪⎩⎪⎪
⎨⎧>>=>≥-=∆00)0(0042b c f a ac b 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<=<≥-=∆0
0)0(0
042b c f a ac b 由二次函数图象易知它的正确性。
【定理
3】210x x <<⇔
0<a
c
【定理4】 ○101=x ,02>x ⇔0=c 且
0<a
b
; ○
201<x ,02=x ⇔0=c 且0>a
b。
二.一元二次方程的非零分布——k 分布
设一元二次方程02=++c bx ax (0≠a )的两实根为1x ,2x ,且21x x ≤。
k 为常数。
则一元二次方程根的k 分布(即1x ,2x 相对于k 的位置)有以下若干定理。
【定理
1】21x x k ≤<⇔⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧
>->≥-=∆k a
b k af a
c b 20)(0
42
【定理2】k
x x <≤21⇔⎪⎪⎩⎪
⎪⎨⎧
<->≥-=∆k a
b k af a
c b 20)(0
42。
【定理3】21x k x <<⇔0)(<k af。
【定理4】有且仅有11x k <(或2x )2k <⇔0)()(21<k f k
f
【定理5】221211p x p k x k <<≤<<⇔⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧><<>>0)(0)(0)(0)(02121p f p f k f k f a 或⎪⎪⎪⎩⎪
⎪⎪⎨⎧<>><<0)(0
)(0)(0
)(021
21p f p f k f k f a
此定理可直接由定理4推出,请读者自证。
【定理6】2211k x x k <≤<⇔⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧<-<>>>≥-=∆2121220)(0)(004k a b k k f k f a ac b 或⎪⎪⎪
⎪⎩
⎪
⎪⎪⎪⎨⎧<-<<<<≥-=∆212
1220
)(0)(004k a b k k f k f a ac b。