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(2
1,4
1),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(-2
1,4
1)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、
2
R,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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