7.设f(x)=3ax,f(0)>0,f(1)>0,求证:
(1)a>0且-2<<-1;
(2)方程f(x)=0在(0,1)内有两个实根.
6. 已知在二次函数的解析式中,=-3,=-8,且它的两个零点间的距离等于2,求这个二次函数的解析式.
5.已知函数对一切实数都有成立,且方程=0恰有6个不同的实根,则这6个根的和是 .
4.已知函数的图像如图所示,则b的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,+∞)
3.若关于的方程在(0,1)内恰有一解,则的取值范围为( )
A. <-1 B. >1 C. -1<<1 D.0<<1
2.已知抛物线与轴的两个交点在(1,0)两旁,则关于的方程的根的情况是( )
a.有两个正数根 B.有两个负数根
C.有一个正数根和一个负数根 D.无实数根
1. 方程的实根的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3.
[例1]已知函数若时,≥0恒成立,求的取值范围.
错解:(一)恒成立,∴△=≤0恒成立
解得的取值范围为
错解:(二)∵若时,≥0恒成立
∴即
解得的取值范围为
错因:对二次函数=当上≥0恒成立时,△≤0
片面理解为,≥0,恒成立时,△≤0 ;或者理解为
这都是由于函数性质掌握得不透彻而导致的错误.二次函数最值问题中“轴变区间定”要对对称轴进行分类讨论;“轴定区间变”要对区间进行讨论.
正解:设的最小值为
(1)当即>4时,==7-3≥0,得故此时不存在;
(2) 当即-4≤≤4时,=3--≥0,得-6≤≤2
又-4≤≤4,故-4≤≤2;
(3)即<-4时,==7+≥0,得≥-7,又<-4
故-7≤<-4
综上,得-7≤≤2
[例2]已知有且只有一根在区间(0,1)内,求的取值范围.
错解:设∵有且只有一根在区间(0,1)内
∴得<-2
错因:对于一般,若,那么,函数在区间(a,b)上至少有一个零点,但不一定唯一.对于二次函数,若则在区间(a,b)上存在唯一的零点,一次函数有同样的结论成立.
但方程=0在区间(a,b)上有且只有一根时,不仅是,也有可能.如二次函数图像是下列这种情况时,就是这种情况.
由图可知=0在区间(a,b)上有且只有一根,但是
正解:设,(1)当=0时方程的根为-1,不满足条件.
(2)当≠0∵有且只有一根在区间(0,1)内
又=1>0
∴有两种可能情形①得<-2
或者②得不存在
综上所得,<-2
[例3]已知一次函数与二次函数图像如图,其中
的交点与轴、轴的交点分别为A(2,0),B(0,2);与二次函数的交点为P、Q,P、Q两点的纵坐标之比为1︰4.(1)求这两个函数的解析式.(2)解方程:
(1)错解:把 A(2,0),B(0,2)两点坐标分别代入一次函数解得
∴一次函数为
设P(1,1),Q(,2),则
1︰2=1︰4
∴︰=1︰4 ∴1︰2=1︰2或1︰2=(-1)︰2
当1︰2=1︰2时,Q点坐标为(21,41),把P、Q两点坐标分别代入直线方程即得 解得
∴P(3,-1),Q(6,-4),抛物线方程为
当1︰2=(-1)︰2时, Q点坐标为(-21,41)把P、Q两点坐标分别代入直线方程即得 解得
∴P(1, 1),Q(-2, 4),抛物线方程为
错因:在得到1︰2值之后,要注意题意判断点的位置关系,多余的解要舍去,题中Q在第二象限,所以不合条件.
正解:(1)抛物线方程为
(2)方法一:由(1)得方程 即为
解得1=-2,2=1.
方法二:方程的根即为二次函数与一次函数的交点的横坐标.由(1)知它们交点的坐标分别为P(1, 1),Q(-2, 4),
∴方程的解为1=-2,2=1.
[例4]是否存在这样的实数k,使得关于x的方程
2+(2k-3)-(3k-1)=0有两个实数根,且两根都在0与2之间?如果有,试确定k的取值范围;如果没有,试说明理由.
错解:令那么由条件得到
即此不等式无解
即不存在满足条件的k值.
错因:方程两根都在0与2之间,根据图像,可知除满足上述条件外,还要考虑二次函数的对称轴在区间(0,2)内.
正解:令那么由条件得到
即即此不等式无解
即不存在满足条件的k值.
[例5]已知二次函数对于1、2R,且1<2时
,求证:方程=有不等实根,且必有一根属于区间(1,2).
解:设F()=-,
则方程 = ①
与方程 F()=0 ② 等价
∵F(1)=-=
F(2)=-=
∴ F(1)·F(2)=-,又
∴F(1)·F(2)<0
故方程②必有一根在区间(1,2)内.由于抛物线y=F()在轴上、下方均有分布,所以此抛物线与轴相交于两个不同的交点,即方程②有两个不等的实根,从而方程①有两个不等的实根,且必有一根属于区间(1,2).
点评:本题由于方程是=,其中因为有表达式,所以解题中有的学生不理解函数图像与方程的根的联系,误认为证明的图像与轴相交于两个不同的点,从而证题中着眼于证<0,使本题没法解决. 本题中将问题转化为F()=-的图像与轴相交于两个不同的两点是解题的关健所在.
[例6]试确定方程最小根所在的区间,并使区间两个端点是两个连续的整数.
分析:只要构造函数=,计算的自变量取整数值时的函数值,根据其符号,确定方程根的个数及根的分布.
解:令=
∵=-54-9+12+2=-49<0
=-16-4+8+2=-10<0
=-2-1+4+2=3>0
=0-0-0+2=2>0
=2-1-4+2=-1<0
=16-4-8+2=6>0
根据·<0,·<0,·<0
可知的零点分别在区间(-2,-1),(0,1),(1,2)内.
因为方程是一个一元三次方程,所以它最多有三个根,所以原方程的最小根在区间(-2,-1)内.
点评:计算一元高次函数值可借助于计算器来完成,在实数范围内一元n次方程最多有n个实根,当然本题也可以用因式分解方法来解.
所以=0有三个根:
[例7]设二次函数方程的两个根,满足0.
(1)当时,证明;
(2)设函数的图像关于直线对称,证明:
.
分析:(1)用作差比较法证明不等式;
(2)函数图像关于直线对称,实际直线就是二次函数的对称轴,即,然后用已知条件证明不等式即可.
证明:(1)依题意,设
当时,由于,∴,又
∴>0即
∵0.∴
∴
综合得
(2)依题意知,又
∴
∵∴
点评:解决本题的关健有三:一是用作差比较法证明不等式;二是正确选择二次函数的表达式,即本题选用两根式表示;三要知道二次函数的图像关于直线对称,此直线为二次函数的对称轴,即
[例8] 已知函数,且方程有实根.
(1)求证:-3<c≤-1,b≥0.
(2)若m是方程的一个实根,判断的正负并加以证明
分析:(1)题中条件涉及不等关系的有和方程有实根.
及一个等式,通过适当代换及不等式性质可解得;(2)本小题只要判断的符号,因而只要研究出值的范围即可定出符号.
(1)证明:由,得1+2b+c=0,解得,又,
1
解得,
又由于方程有实根,即有实根,
故即解得或
∴,由,得≥0.
(2)=
∵,∴c<m<1(如图)
∴c-4<m-4<-3<c.
∴的符号为正.
点评:二次函数值的符号,可以求出其值判断,也可以灵活运用二次函数的图像及性质解题.
4.用二分法求二次方程的近似解一般步骤是
(1)取一个区间()使
(2)取区间的中点,
(3)计算,①若,则就是的解,计算终止;②若,则解位于区间()中,令;若则解位于区间()令
(4)取区间是()的中点,重服第二步、第三骤直到第n步,方程的解总位于区间()内
(5)当精确到规定的精确度的近似值相等时,那么这个值就是所求的近似解.
3. 二次方程的根在某一区间时,满足的条件应据具体情形而定.如二次方程=的根都在区间时
应满足:
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