一元二次方程02
=++c bx ax 根的分布情况
设方程()2
00ax bx c a ++=≠的不等两根为12,x x 且12x x <,相应的二次函数为()20f x ax bx c =++=,
方程的根即为二次函数图象与x 轴的交点,它们的分布情况见下面各表(每种情况对应的均是充要条件)
表一:(两根与0的大小比较即根的正负情况)
分
布情况
两个负根即两根都小于0
()120,0x x << 两个正根即两根都大于0
()120,0x x >>
一正根一负根即一个根小于0,一个大于0()120x x <<
大致图象(
>a )
得出的结论
()00200b a f ∆>⎧⎪⎪
-<⎨⎪>⎪⎩ ()0
0200
b a f ∆>⎧⎪⎪
->⎨⎪>⎪⎩ ()00<f
大
致图象(
<a )
得出的结论
()00200b a f ∆>⎧⎪⎪
-<⎨⎪<⎪⎩ ()0
0200
b a f ∆>⎧⎪⎪
->⎨⎪<⎪⎩ ()00>f
综
合结论(不讨论
a
)
()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⋅>⎪⎩ ()0
0200
b a a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⋅>⎪⎩ ()00<⋅f a
分
布情况
两根都小于k 即 k x k x <<21, 两根都大于k 即 k x k x >>21, 一个根小于k ,一个大于k 即
21x k x <<
大致图象(
>a )
得出的结论
()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪
-<⎨⎪>⎪⎩ ()0
20
b k a f k ∆>⎧⎪⎪
->⎨⎪>⎪⎩ ()0<k f
大
致图象(
<a )
得出的结论
()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪
-<⎨⎪<⎪⎩ ()0
20
b k a f k ∆>⎧⎪⎪
->⎨⎪<⎪⎩ ()0>k f
综
合结论(不讨论
a
)
()020b k a a f k ∆>⎧⎪⎪
-
<⎨⎪⋅>⎪⎩ ()0
20
b k a a f k ∆>⎧⎪⎪
-
>⎨⎪⋅>⎪⎩ ()0<⋅k f a
k
k
k
分
布情况两根都在()n
m,内
两根有且仅有一根在()n
m,内
(图象有两种情况,只画了一种)
一根在()n
m,内,另一根在()q
p,
内,q
p
n
m<
<
<
大致图象(
0 > a
)
得出的结论
()
()
2
f m
f n
b
m n
a
∆>
⎧
⎪
>
⎪
⎪
>
⎨
⎪
⎪<-<
⎪⎩
()()0<
⋅n
f
m
f
()
()
()
()
f m
f n
f p
f q
⎧>
⎪
<
⎪
⎨
<
⎪
⎪>
⎩
大
致图象
(
0 < a
)
得
出的结
论
()
()
2
f m
f n
b
m n
a
∆>
⎧
⎪
<
⎪
⎪
<
⎨
⎪
⎪<-<
⎪⎩
()()0<
⋅n
f
m
f
()
()
()
()
f m
f n
f p
f q
⎧<
⎪
>
⎪
⎨
>
⎪
⎪<
⎩
综合结论
(不讨论a )——————()()0<
⋅n
f
m
f
()()
()()
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
<
<
q
f
p
f
n
f
m
f
根在区间上的分布还有一种情况:两根分别在区间()n m ,外,即在区间两侧12,x m x n <>,(图形分别如下)需满足的条件是
(1)0a >时,()()00f m f n <⎧⎪⎨<⎪⎩; (2)0a <时,()()0
f m f n >⎧⎪⎨>⎪⎩
对以上的根的分布表中一些特殊情况作说明: (1)两根有且仅有一根在()n m ,内有以下特殊情况:
1︒ 若()0f m =或()0f n =,
则此时()()0f m f n <不成立,但对于这种情况是知道了方程有一根为m 或n ,可以求出另外一根,然后可以根据另一根在区间()n m ,内,从而可以求出参数的值。
如方程()2
220
mx m x -++=在区间()1,3上有一根,因为()10f =,所以()()()2
2212mx m x x mx -++=--,另一根为
2m ,由2
13m
<<得
2
23
m <<即为所求; 2︒ 方程有且只有一根,且这个根在区间()n m ,内,即0∆=,此时由0∆=可以求出参数的值,然后再将参数
的值带入方程,求出相应的根,检验根是否在给定的区间内,如若不在,舍去相应的参数。
如方程
24260x mx m -++=有且一根在区间()3,0-内,求m 的取值范围。
分析:①由()()300f f -<即
()()141530m m ++<得出15314m -<<-
;②由0∆=即()2
164260m m -+=得出1m =-或32
m =,当1m =-时,根()23,0x =-∈-,即1m =-满足题意;当32m =时,根()33,0x =∉-,故3
2
m =不满足题意;
综上分析,得出15
314
m -<<-或1m =-
函数与方程思想:若y =()f x 与x 轴有交点0x ⇔f (0x )=0 若y =f (x )与y =g (x )有交点(0x ,0y )⇔()f x =()g x 有解0x 。
根的分布练习题
例1、已知二次方程()()221210m x mx m +-+-=有一正根和一负根,求实数m 的取值范围。
解:由 ()()2100m f +< 即 ()()2110m m +-<,从而得1
12
m -<<即为所求的范围。
例2、已知二次函数()()()222433y m x m x m =+-+++与x 轴有两个交点,一个大于1,一个小于1,求实数
m 的取值范围。
解:由 ()()210m f +< 即 ()()2210m m ++< ⇒ 1
22
m -<<
即为所求的范围。
例3、已知二次方程()22340mx m x +-+=只有一个正根且这个根小于1,求实数m 的取值范围。
解:由题意有方程在区间()0,1上只有一个正根,则()()010f f < ⇒ ()4310m +< ⇒ 1
3
m <-即为所求范围。
(注:本题对于可能出现的特殊情况方程有且只有一根且这个根在()0,1内,由0∆=计算检验,均不复合题 例4.已知关于x 的二次方程x 2+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
1.若方程4(3)20x x
m m +-•+=有两个不相同的实根,求m 的取值范围。
2.已知函数421x x
y m =+•+有且只有一个零点,求m 的取值范围,并求出该零点
3.关于x 的一元二次方程0222
=++-a ax x ,当a 为何实数时: (1)不同两根在()3,1之间
(2)有一个根大于2,另一个根小于2 (3)在()3,1内有且只有一解
4.已知a 是实数,函数.322)(2
a x ax x f --+=如果)(x f y =在区间[]1,1-上有零点,求a 的取值范围。