一元二次方程的根的分布

更新时间:2023-12-13 13:38

根的分布一般指一元二次方程实根分布问题,是一类通过题干中根的分布确定一元二次函数参数取值范围的问题.根的分布是初中数学一元二次函数的基础内容.

实根分布

一元二次方程实质上对应二次函数图象与轴的交点横坐标。因此,二次方程的实根分布问题,可以借助二次函数图象,利用数形结合的方法来研究。

区间与区间根

1.区间表示某个范围的数的集合,可分为开区间闭区间半开半闭区间

例如: 设,则开区间 表示所有在 和 之间的实数,但不包括和;闭区间 表示所有在和之间的实数,包括和;半开半闭区间 表示所有在和之间的实数,包括但不包括 .

2. (零点定理严格证明要用到极限)对于连续函数 ,如果在区间 上有 ,则至少存在一个 ,,.

分布讨论

我们先来讨论一下二次项系数大于零,两根均大于零的情况.

设 的两根均大于零,则应满足什么关系?

解法 (1) 二次方程求根公式(如图1)

解法 (2) 韦达定理(如图2)

在如下的特殊情况 (两根均大于) 也可转化成韦达定理求解:

解法 (3) 图像法分析(如图4、5)

通过图像法分析一元二次方程根的分布问题相对来说会更加灵活.韦达定理经常需要跟同一个数比较,如果要跟不同的数比较就不太好用了,故应优先考虑图像法.

一般地,设一元二次方程 的两实根为,且 为已知参数,其中,令.

1.两根与 k 的大小比较

2.两根在定区间的分布

常见问题

(1) 反比例函数 的图象在 分别连续,但在上不能认为其连续.

(2) 在其定义域内不是连续函数.

(3)不必记忆上图中的结论,只需在应用图象法时考虑根的判别式、对称轴和特殊点取值,然后推出二次方程参数应满足的性质(必要性)即可.(有的时候对称轴或判别式是多余的,要具体情况具体分析)

(4)在利用图像法时,必须要保证由图像推出的性质能把二次函数图象固定下来(也就是检测充分性).

(5)当遇到这样的方程且其二次项系数带参数时,可以考虑除掉参数,以减少开口方向的讨论.

参考例题

1.题目练习

2.参考答案

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