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文档简介
二次函数零点问题二次函数零点问题【探究拓展】探究1:设分别是实系数一元二次方程和的一个根,且求证:方程有且仅有一根介于之间.变式1:已知函数f(x)=ax2+4x+b(a<0,a、b∈R),设关于x的方程f(x)=0的两实根为x1、x2,方程f(x)=x的两实根为α、β.(1)若|α-β|=1,求a、b的关系式;(2)若a、b均为负整数,且|α-β|=1,求f(x)的解析式;(3)若α<1<β<2,求证:(x1+1)(x2+1)<7.变式2:二次函数满足且方程有实根.(1)求证:函数在上是增函数.(2)设函数的零点为和,求证:.(2)求证:函数在区间上是单调函数.变式:已知二次函数和(1)若为偶函数,试判断的奇偶性;(2)若方程有两个不相等的实根,当时判断在上的单调性;(3)若方程的两个不相等的实根为,的两实根为,求使得成立的的取值范围.探究3:二次函数,方程的两根和满足(1)求实数的取值范围;(2)试比较与的大小.并说明理由变式:已知,是的零点,且,则从小到大的顺序为_________________探究4:已知是实数,函数,如果函数在区间上有零点,求的取值范围解析1:函数在区间[-1,1]上有零点,即方程=0在[-1,1]上有解.a=0时,不符合题意,所以a≠0,方程f(x)=0在[-1,1]上有解<=>或或或或a≥1.所以实数a的取值范围是或a≥1.点评:通过数形结合来解决一元二次方程根的分布问题.解析2:a=0时,不符合题意,所以a≠0,又∴=0在[-1,1]上有解,在[-1,1]上有解在[-1,1]上有解,问题转化为求函数[-1,1]上的值域;设t=3-2x,x∈[-1,1],则,t∈[1,5],,设,时,,此函数g(t)单调递减,时,>0,此函数g(t)单调递增,∴y的取值范围是,∴=0在[-1,1]上有解∈或.点评:将原题中的方程化成的形式,问题转化为求函数[-1,1]上的值域的问题,是解析2的思路走向.变式1:已知函数.(1)求证:函数y=f(x)的图象恒过两个定点.(2)若y=f(x)在(1,3)内有零点,求a的取值范围.(1)设,即. 令x2=4,得x=2或2. 则函数y=f(x)的图象恒过定点(2,7),(2,1).(2)∵f(2)=7>0,f(2)=1<0, ∴y=f(x)在(2,2)内有零点. 1)若a>0,抛物线开口向上,y=f(x)在(1,3)内有零点, 当且仅当f(1)>0,或f(3)>0. 则, 或. ∴0<,或. 2)若a<0,抛物线开口向下,y=f(x)在(1,3)内有零点, 当且仅当f(1)>0.即. ∴,结合a<0,得a<0. 3)若a=0,y=f(x)的零点为,在(1,3)内.综合1),2),3),得a的取值范围为(∞,)∪(,∞).变式2:已知函数.(1)若的解集是,求实数的值;(2)若为整数,,且函数在上恰有一个零点,求的值.探究5:已知函数,,若对于任意的实数,与的值至少有一个为正数,则实数的取值范围是________. 变式1:已知函数f(x)=2mx2-2(4-m)x+l,g(x)=mx,若对于任一实数x,f(x)与g(x)的值至少有一个为正数,则实数m的取值范围是.分析:问题可转化为数学符号语言:“已知函数f(x)=2mx2-2(4-m)x+l,g(x)=mx,R,或”,求实数m的取值范围.不难发现,若利用上述解法3,采用对立转化法,即可设命题,或;则命题,.若命题成立时:首先,当时,,存在实数,使得不等式组成立.其次,当时,函数f(x)为开口向下的二次函数,g(x)为上的减函数且值域为,必存在,使得函数且.再者,当时,g(x)为上的增函数且值域为;若存在实数使成立,即要有.又,解得或;综上,若命题成立时:有或;即可知当命题成立时:.答案错了变式2:设函数,函数,若存在,使得与同时成立,则实数的取值范围是____________挖掘题中隐含条件:存在,使得,从而对参数的范围进行局部缩小;解析:由知,又存在,使得知即或,另中恒过,故由函数的图象知:①若时,恒大于0,显然不成立。②若时,③若时,,另,显然不成立。解法1(分离参数法)时,或者当时,都有.当时,则有:当时,;当时,;因此,若R,使得与同时成立,则由上分析可知:只有当时,不等式成立.设函数,.令,,易求.则解法2(数形结合法)由于;.若存在R,使得,则,即;则:1°当时,由题意可知,,.二次函数对称轴,在上为减函数,则,即.2°当时,,.而二次函数对称轴,在上为增函数,又,因此,,此情形下.综上,.解法3(对立转化法)命题p:若R,使得与同时成立.则p:对R,或成立.下研究若命题p成立时,参数的取值范围:1°当时,R,恒成立,因此,适合题意.2°当时,;则,2.1°,即;2.2°,即;因此有.3°当时,;则,有,即;因此,.综上,当时,p成立;那么,命题p成立时,.变式3:设函数,函数,若不存在,使得与同时成立,则实数的取值范围是_______评注:(1)含参曲线的特征观察(定点?平行直线系?切线构成的包络线?)(2)充分挖掘题中的隐含条件,从而对参数的范围进行局部缩小;变式4:函数,,对有或成立.若,则实数的取值范围是________.变式5:已知,,若同时满足条件:①,或;②(-∞,-4),,则m的取值范围是_______分析:对于条件①,仍然采用对立转化法,分析命题“,且”.又当时,函数,则只要存在实数使成立即可.首先,当时,,则适合;其次,当时,二次函数开口向上,则总存在实数使成立.再者,当时,二次函数开口向下,即要有;又此时二次函数对称轴方程为,则,解得;因此,命题成立时,或;那么条件①成立时,;对于条件②,当时,,则可知存在,;并且.可分如下两种情形:(1),解得;(2),解得;综上可知,当条件①②都成立时,.探究6:设,方程的两个根是和,且,.又若,试比较与的大小.
【解】因为、是方程的两个根,
所以,,.
因此
.
由,及,,得.所以,当时,有.
探究7:实数R,函数,,且满足.(1)求的取值范围;(2)设为常数,且a0,已知函数的两个零点为x1,x2,令且,,求证:.探究8:设函数(1)当,求函数的零点;(2)当时,求证:函数在内有且仅有一个零点;(3
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