二次方程根的分布情况归纳(完整版)
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各位教师,同学,我精心汇总,好好利用二次方程根的分布与二次函数在闭区间上的最值归纳1、一元二次方程02=++c bx ax 根的分布情况设方程()200ax 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)k k k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 fn <⎧⎪⎨<⎪⎩; (2)0a <时,()()00f m fn >⎧⎪⎨>⎪⎩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()0fm =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()2220m x m x -++=在区间()1,3上有一根,因为()10f =,所以()()()22212m x m x x m x -++=--,另一根为2m,由213m<<得223m <<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 m x m -++=有且一根在区间()3,0-内,求m 的取值范围。
分析:①由()()300ff -<即()()141530m m ++<得出15314m -<<-;②由0∆=即()2164260m m -+=得出1m =-或32m =,当1m =-时,根()23,0x =-∈-,即1m =-满足题意;当32m =时,根()33,0x =∉-,故32m =不满足题意;综上分析,得出15314m -<<-或1m =-根的分布练习题例1、已知二次方程()()221210m x m x m +-+-=有一正根和一负根,求实数m 的取值范围。
一元二次方程根的分布情况归纳总结一元二次方程ax+bx+c=0的根的分布情况可以通过二次函数f(x)=ax^2+bx+c的图象与x轴的交点的横坐标来确定。
设方程的不等两根为x1和x2,且x1<x2.下面分别讨论根的分布情况。
表一:两根与0的大小比较即根的正负情况(a>0)分布情况两个负根即x1<x2<0 两个正根即0<x1<x2 一正根一负根即一个根小于0,一个大于0大致图象结论Δ>0,b0,b>0 f(x)>0 x1和x2都是正数f(0)>0 x1<0<x2表二:两根与k的大小比较(a>0)分布情况两根都小于k即x1x2>k 一个根小于k,一个大于k即x1<k<x2大致图象结论Δ>0,b0 x1<k<x2Δ>0,b>k f(k)>0 x1>x2>kf(k)>0 x1<k<x2表三:根在区间上的分布(a>0)分布情况两根都在(m,n)内一根在(m,n)内,另一根在(p,q)内两根有且仅有一根在(m,n)内,m<n<p<q(图象有两种情况,只画了一种)大致图象结论Δ>0,f(m)>0,f(n)>0 m<n<x1<x2<p<qΔ>0,f(m)>0,f(n)0 x1<m<n<x2<p<qΔ>0,f(m)0,f(p)>0,f(q)<0 m<n<x1<p<q<x2 或x1<m<n<q<p<x2函数与方程思想:1) 方程f(x)=0有根⇔y=f(x)与x轴有交点x⇔函数y=f(x)有零点x2) 若y=f(x)与y=g(x)有交点(x,y)⇔f(x)=g(x)有解x根的分布练题例1、已知二次方程(2m+1)x^2-2mx+(m-1)=0有一正根和一负根,求实数m的取值范围。
二次方程根的分布与二次函数在闭区间上的最值归纳1、一元二次方程02=++c bx ax 根的分布情况 设方程()200ax 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)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,()()0f 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: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()2220mx m x -++=在区间()1,3上有一根,因为()10f =,所以()()()22212mx m x x mx -++=--,另一根为2m,由213m <<得223m <<即为所求;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()2164260m m -+=得出1m =-或32m =,当1m =-时,根()23,0x =-∈-,即1m =-满足题意;当32m =时,根()33,0x =∉-,故32m =不满足题意;综上分析,得出15314m -<<-或1m =-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。
二次方程根的分布
1、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)
k k k
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,()()
0f m f n >⎧⎪⎨>⎪⎩
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。
例2、已知方程()2210x m x m -++=有两个不等正实根,求实数m 的取值范围。
例3、已知二次函数()()()2
22433y 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。
例4、已知二次方程()2
2340mx m x +-+=只有一个正根且这个根小于1,求实数m 的取值范围。
二次函数在闭区间上的最值练习
例2、求函数()[]2
21,1,3f x x ax x =-+∈的最小值。
例3、求函数2
43y x x =-+在区间[],1t t +上的最小值。
二次方程根的分布与二次函数在闭区间上的最值归纳1、一元二次方程02=++c bx ax 根的分布情况 设方程()200ax 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 ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩ ()00<f大致图象(<a )得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪<⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪<⎪⎩ ()00>f综合结论(不讨论a)()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⋅>⎪⎩ ()00200b 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 ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩ ()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩ ()0<k f大致图象(<a )得出的结论()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪<⎪⎩ ()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪<⎪⎩ ()0>k f综合结论(不讨论a)()020b k a a f k ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⋅>⎪⎩ ()020b k a a f k ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⋅>⎪⎩ ()0<⋅k f akkk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(>a )得出的结论()()0002f m f n b m na ∆>⎧⎪>⎪⎪>⎨⎪⎪<-<⎪⎩()()0<⋅n f m f()()()()0000f m f n f p f q ⎧>⎪<⎪⎨<⎪⎪>⎩或()()()()00f m f n f p f q <⎧⎪⎨<⎪⎩ 大致图象(<a )得出的结论()()0002f m f n b m na ∆>⎧⎪<⎪⎪<⎨⎪⎪<-<⎪⎩()()0<⋅n f m f()()()()0000fm f n f p f q ⎧<⎪>⎪⎨>⎪⎪<⎩或()()()()00f m f n f p f q <⎧⎪⎨<⎪⎩综合结论(不讨论a)——————()()0<⋅n f m f()()()()⎪⎩⎪⎨⎧<<00q 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,()()0f 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:若()0f m =或()0f n =,则此时()()0f m f n <g 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。
高考最全二次方程根的分布归纳1、一元二次方程02=++c bx ax 根的分布情况 设方程()200ax 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)k k k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,()()0f 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()2220mx m x -++=在区间()1,3上有一根,因为()10f =,所以()()()22212mx m x x mx -++=--,另一根为2m,由213m <<得223m <<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()2164260m m -+=得出1m =-或32m =,当1m =-时,根()23,0x =-∈-,即1m =-满足题意;当32m =时,根()33,0x =∉-,故32m =不满足题意;综上分析,得出15314m -<<-或1m =-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。
二次方程根的分布与二次函数在闭区间上的最值归纳1、一元二次方程02=++c bx ax 根的分布情况 设方程()200ax 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 ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩ ()00<f大致图象(<a )得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪<⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪<⎪⎩ ()00>f综合结论(不讨论a)()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⋅>⎪⎩ ()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⋅>⎪⎩ ()00<⋅f a表二:(两根与k 的大小比较)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 ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩ ()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩ ()0<k f大致图象(<a )得出的结论()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪<⎪⎩ ()020b k a f k ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪<⎪⎩ ()0>k f综合结论(不讨论a)()020b k a a f k ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⋅>⎪⎩ ()020b k a a f k ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⋅>⎪⎩ ()0<⋅k f akkk(1)0a >时,()()00f m f n <⎧⎪⎨<⎪⎩; (2)0a <时,()()0f 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()2220mx m x -++=在区间()1,3上有一根,因为()10f =,所以()()()22212mx m x x mx -++=--,另一根为2m,由213m <<得223m <<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()2164260m m -+=得出1m =-或32m =,当1m =-时,根()23,0x =-∈-,即1m =-满足题意;当32m =时,根()33,0x =∉-,故32m =不满足题意;综上分析,得出15314m -<<-或1m =-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112m -<<即为所求的范围。
例2、已知方程()2210x m x m -++=有两个不等正实根,求实数m 的取值范围。
解:由()()0102200m f ∆>⎧⎪-+⎪->⎨⎪>⎪⎩⇒ ()218010m m m m ⎧+->⎪>-⎨⎪>⎩ ⇒ 330m m m ⎧<->+⎪⎨>⎪⎩⇒ 03m <<-3m >+例3、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 ++< ⇒ 122m -<<即为所求的范围。
例4、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 +< ⇒ 13m <-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,均不复合题意,计算量稍大)例1、当关于x 的方程的根满足下列条件时,求实数a 的取值范围: (1)方程2270x ax a -+-=的两个根一个大于2,另一个小于2;(2)方程227(13)20x a x a a -++--=的一个根在区间(0,1)上,另一根在区间(1,2)上; (3)方程022=++ax x 的两根都小于0; 变题:方程022=++ax x 的两根都小于-1.(4)方程22(4)2530x a x a a -+-++=的两根都在区间[1,3]-上; (5)方程042=+-ax x 在区间(-1,1)上有且只有一解;例2、已知方程042=+-mx x 在区间[-1,1]上有解,求实数m 的取值范围.例3、已知函数f (x )1)3(2+-+=x m mx 的图像与x 轴的交点至少有一个在原点右侧,求实数m 的取值范围.检测反馈:1.若二次函数2()(1)5f x x a x =--+在区间1(,1)2上是增函数,则(2)f 的取值范围是___________.2.若α、β是关于x 的方程06k kx 2x 2=++-的两个实根, 则22)1()1(-β+-α的最小值为 .3.若关于x 的方程2(2)210x m x m +-+-=只有一根在(0,1)内,则m ∈_ _.4.对于关于x 的方程x 2+(2m -1)x+4 -2m=0 求满足下列条件的m 的取值范围:(1)有两个负根 (2) 两个根都小于-1 (3)一个根大于2,一个根小于2 (4) 两个根都在(0 ,2)内 (5)一个根在(-2,0)内,另一个根在(1,3)内 (6)一个根小于2,一个根大于4 (7) 在(0, 2)内 有根 (8) 一个正根,一个负根且正根绝对值较大5.已知函数1)(2-+=x mx x f 的图像与x 轴的交点至少有一个在原点的右侧,求实数m 的取值范围。
2、二次函数在闭区间[]n m ,上的最大、最小值问题探讨设()()002>=++=a c bx ax x f ,则二次函数在闭区间[]n m ,上的最大、最小值有如下的分布情况:图象最大、最小值()()()()n f x f m f x f ==min max()()(){}()⎪⎭⎫⎝⎛-==a b f x f m f n f x f 2,max min max()()()()m f x f n f x f ==min max对于开口向下的情况,讨论类似。
其实无论开口向上还是向下,都只有以下两种结论:(1)若[]n m a b,2∈-,则()()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n f a b f m f x f ,2,max max ,()()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫⎝⎛-=n f a b f m f x f ,2,min min ; (2)若[]n m ab,2∉-,则()()(){}n f m f x f ,m ax max =,()()(){}n f m f x f ,m in min = 另外,当二次函数开口向上时,自变量的取值离开x 轴越远,则对应的函数值越大;反过来,当二次函数开口向下时,自变量的取值离开x 轴越远,则对应的函数值越小。
二次函数在闭区间上的最值练习二次函数在闭区间上求最值,讨论的情况无非就是从三个方面入手:开口方向、对称轴以及闭区间,以下三个例题各代表一种情况。
例1、函数()()2220f x ax ax b a =-++≠在[]2,3上有最大值5和最小值2,求,a b 的值。
解:对称轴[]012,3x =∉,故函数()f x 在区间[]2,3上单调。
(1)当0a >时,函数()f x 在区间[]2,3上是增函数,故()()()()max min32f x f f x f ⎧=⎪⎨=⎪⎩ ⇒ 32522a b b ++=⎧⎨+=⎩ ⇒ 10a b =⎧⎨=⎩; (2)当0a <时,函数()f x 在区间[]2,3上是减函数,故()()()()max min 23f x f f x f ⎧=⎪⎨=⎪⎩ ⇒ 25322b a b +=⎧⎨++=⎩⇒ 13a b =-⎧⎨=⎩ 例2、求函数()[]221,1,3f x x ax x =-+∈的最小值。
解:对称轴0x a =(1)当1a <时,()min 122y f a ==-(2)当13a ≤≤时,()2min 1y f a a ==-;(3)当3a >时,()min 3106y f a ==-改:1.本题若修改为求函数的最大值,过程又如何?解:(1)当2a <时,()()max 3106f x f a ==-; (2)当2a ≥时,()()max 122f x f a ==-。
2.本题若修改为求函数的最值,讨论又该怎样进行?解:(1)当1a <时,()()max 3106f x f a ==-,()()min 122f x f a ==-;(2)当12a ≤<时, ()()max 3106f x f a ==-,()()2min 1f x f a a ==-; (3)当23a ≤<时,()()max 122f x f a ==-,()()2min 1f x f a a ==-; (4)当3a ≥时, ()()max 122f x f a ==-,()()min 3106f x f a ==-。