劉 輝
(山東省墾利第一中學(xué),山東 東營(yíng))
函數(shù)y=f(x)在(a,b)上有零點(diǎn)的一個(gè)重要條件是f(a)·f(b)<0,下面就以我們比較熟悉的一元二次函數(shù)為例,探討一下如何利用f(a)·f(b)<0把二次函數(shù)的零點(diǎn)(即對(duì)應(yīng)方程的根)限制在某一區(qū)域內(nèi),為便于討論不妨設(shè)a>0,Δ>0其余情況可仿此討論.
例1 已知二次函數(shù)y=2x2+3x-5m有兩個(gè)小于1的不同的零點(diǎn),求m的取值范圍.
分析:二次函數(shù)y=2x2+3x-5m的對(duì)稱軸為兩個(gè)小于1的零點(diǎn)在)上.
y=ax2+bx+c(a≠0)在[a,b]上如果滿足f(a)·f(b)<0
解:設(shè)f(x)=2x2+3x-5m,依題意可得:化簡(jiǎn)得解得,即m的取值范圍為
例2 關(guān)于x的方程x2-x+2a-4=0有兩個(gè)不同正根,求a的取值范圍.
分析:方程x2-x+2a-4=0有兩個(gè)不同正根就是函數(shù)f(x)=x2-x+2a-4有兩個(gè)大于0的零點(diǎn).
解:設(shè)f(x)=x2-x+2a-4,則它的對(duì)稱軸為,若方程 x2-x+2a-4=0有不相等的兩個(gè)正根,只需解得a的取值范圍是
例3 已知方程x2+2(k-1)x+k+2=0有兩個(gè)根,一個(gè)根大于1另一個(gè)根小于1,求k的取值范圍.
解析:設(shè)f(x)=x2+2(k-1)x+k+2,依題意,若使方程x2+2(k-1)x+k+2=0有兩個(gè)實(shí)根,只需f(1)=12+2(k-1)+k+2=3k+1<0即可,解得,即k的取值范圍為
例4 已知方程x2+x+m=0的兩個(gè)不相等的實(shí)根都在區(qū)間(0,2)內(nèi),求m的取值范圍.
解:函數(shù)y=x2+x+m的對(duì)稱軸是
例5 已知方程x2+(a-9)x+2a+6=0有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,其中一根小于0,另一根大于2,求a的取值范圍.
例6 已知關(guān)于x的方程3x2-5x+a=0的一根在(-2,0)內(nèi),另一根在(1,3)內(nèi).則a在什么范圍內(nèi)取值?
例7 已知方程x2+(m-3)x+1=0有兩個(gè)根,有且只有一個(gè)根在區(qū)間內(nèi)(0,2),求m的取值范圍.
解:依題意,可得f(0)·f(2)<0,即1×(2m-1)<0,解得m的取值范圍為
一元二次方程的根的分布和系數(shù)的關(guān)系是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,需考查根的判別式、對(duì)稱軸、端點(diǎn)函數(shù)值等,運(yùn)算量較大。如果從函數(shù)有零點(diǎn)的兩個(gè)條件出發(fā)來(lái)考查,就使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單,降低運(yùn)算量,使大家能夠高效、準(zhǔn)確算出結(jié)果。