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【摘 要】用数形结合的方法讨论一元二次方程的根的问题
【关键词】根分布;△;根与系数的关系
一元二次方程的根分布问题,表面是方程问题,实质上往往是二次函数的图像、性质、解不等式的综合问题。求解时既要注意求根公式、根与系数的关系、判别式等的应用,更要注意数形结合。一般要考虑的内容有:开口方向、对称轴位置、判别式△、区间端点的函数值符号等。
下面通过实际例子来说明这一点:
例1 如果方程 x2+(k+2)x+k+5=0 ,有两个不相等的正根,求k的范围。
解:设f(x)=x2+(k+2)x+k+5
∵ a>0 抛物线开口向上
如图1
又∵ 方程有两个不等的正根
∴△> 0f(0)>0 ?陴 -50
∴ 当-5 例2 当 a 为何实数时,方程 (a2-1)x2-6(3a-1)x+72=0有一个正数根,一个负数根。
解:设f(x)=(a2-1)x2-6(3a-1)x+72
由题设可知a≠±1
讨论: 1、当a2-1>0时,抛物线开口向上(图2)
∵方程有一个正数根,一个负数根
∴a2-1>0f(0)<0 ?陴 a<-1 或a>172<0
无解
2、当a2-1<0 时,抛物线开口向下(图3)
∵方程有一个正数根,一个负数根
∴a2-1>0f(0)<0 ?陴 -10
-1 ∴ 当-1 例3 若方程7x2-(k+13)x+k2-k-2=0 有两实根x1和x2,且满足0< x1<1< x2<2,求实数k的取值范围。
解:设f(x)=7x2-(k+13)x+k2-k-2
∵ a=7>0 ∴拋物线开口向上(图4)
又∵ 0 ∴f(0)>0f(1)<0f(2)>0 ?陴 k<-1或k>2-23或k<3
k∈(-2,-1)∪(3,4)
∴当k∈(-2,-1)∪(3,4)时,方程有两实根x1和x2,且满足0 以上三例说明,用数形结合的观点去解决上述这类问题,能把知识融会贯通,又能开阔解题思路,提高解题能力,使许多抽象的概念更加形象化、直观化,从中找出它的规律。利用数形结合的基本思路和方法,把所学的知识有机的结合起来,为今后进一步学习数学奠定基础。
【关键词】根分布;△;根与系数的关系
一元二次方程的根分布问题,表面是方程问题,实质上往往是二次函数的图像、性质、解不等式的综合问题。求解时既要注意求根公式、根与系数的关系、判别式等的应用,更要注意数形结合。一般要考虑的内容有:开口方向、对称轴位置、判别式△、区间端点的函数值符号等。
下面通过实际例子来说明这一点:
例1 如果方程 x2+(k+2)x+k+5=0 ,有两个不相等的正根,求k的范围。
解:设f(x)=x2+(k+2)x+k+5
∵ a>0 抛物线开口向上
如图1
又∵ 方程有两个不等的正根
∴△> 0f(0)>0 ?陴 -5
∴ 当-5
解:设f(x)=(a2-1)x2-6(3a-1)x+72
由题设可知a≠±1
讨论: 1、当a2-1>0时,抛物线开口向上(图2)
∵方程有一个正数根,一个负数根
∴a2-1>0f(0)<0 ?陴 a<-1 或a>172<0
无解
2、当a2-1<0 时,抛物线开口向下(图3)
∵方程有一个正数根,一个负数根
∴a2-1>0f(0)<0 ?陴 -10
-1 ∴ 当-1 例3 若方程7x2-(k+13)x+k2-k-2=0 有两实根x1和x2,且满足0< x1<1< x2<2,求实数k的取值范围。
解:设f(x)=7x2-(k+13)x+k2-k-2
∵ a=7>0 ∴拋物线开口向上(图4)
又∵ 0
k∈(-2,-1)∪(3,4)
∴当k∈(-2,-1)∪(3,4)时,方程有两实根x1和x2,且满足0