二次方程问题其实质就是其相应二次函数的零点(图象与x 轴的交点)问题,因此,二次方程的实根分布问题,即二次方程的实根在什么区间内的问题,借助于二次函数及其图象利用形数结合的方法来研究是非常有益的。 设f(x)=ax 2+bx+c(a≠0)的二实根为x1,x2,(x1<x2),Δ=b2-4ac,且α、β(α<β)是预先给定的两个实数。 1.当两根都在区间(α,β)内,方程系数所满足的充要条件: α<x1<x2<β,对应的二次函数f (x)的图象有下列两种情形(图1) 当a>0 时的充要条件是:Δ>0,α<-b/2a<β,f(α)>0,f (β)>0 当a<0 时的充要条件是:Δ>0,α<-b/2a<β,f(α)<0,f (β)<0 两种情形合并后的充要条件是: Δ>0,α<-b/2a<β,af(α)>0,af (β)>0 ① 2.当两根中有且仅有一根在区间(α,β)内,方程系数所满足的充要条件: α<x1<β或α<x2<β,对应的函数f(x)的图象有下列四种情形(图2) 从四种情形得充要条件是: f (α)·f (β)<0 ② 3.当两根都不在区间[α,β]内方程系数所满足的充要条件: (1)两根分别在区间[α,β]之外的两旁时: x1<α<β<x2,对应的函数f(x)的图象有下列两种情形(图3): 当a>0 时的充要条件是:f (α)<0,f (β)<0 当a>0 时的充要条件是:f (α)>0,f (β)>0 两种情形合并后的充要条件是: af (α)<0,af (β)<0 ③ (2)两根分别在区间[α,β]之外的同旁时: x1<x2<α<β或α<β<x1<x2,对应函数f(x)的图象有下列四种情形(图4): 当 x1<x2<α时的充要条件是: Δ>0,-b/2a<α,af (α)>0 ④ 当β<x1<x2时的充要条件是: Δ>0,-b/2a>β,af (β)>0 ⑤ 二次函数与二次不等式 前面提到,一元二次不等式的解集相应于一元二次函数的正值、负值区间。解不等式与证明不等式成立,经常要用到二次函数的极值性质、单调性、图象与 x 轴的位置关系等。 例题讲解 1. 已知方程 x2+2px+1=0 有一个根大于 1,有一个根小于 1,则 P 的取值为 。 2. 如果方程(1-m2)x2+2mx-1=0 的两个根一个小于零,另一个大于 1,试确定 m 的范围。 3. 已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0).若方程f(x)=x 无实根,求证:方程f[f(x)]=x 也无实根, 4. 对二次函数f(x)= ax2+bx+c(a≠0),求证,必存在x=±M≠0,使 f(±M)均与 a 同号。 5. 若a1,a2,…,an,b1,b2,…,bn 都是实数,求证:(a1b1+a2b2+...