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一元二次方程关于零点分析方法探讨
关于x的二次方程x2+(m-1)x+1=0在区间[0,2]上有零点,求实数m的取值范围.
解法一:可以根据二次函数根分布讨论求解。
设f(x)=x2+(m-1)x+1,x∈[0,2].
(1)f(x)=0在区间[0,2]上有一解.
∵f(0)=1>0,
∴f(2)≤0,即4+2(m-1)+1≤0⇒m≤-.
(2)f(x)=0在区间[0,2]上有两解,则
∴-≤m≤-1.
由(1)(2)知:m≤-1.
解法二:分析:因为二次方程x2+(m-1)x+1=0在区间[0,2]上有零点,
所以转化为x2+1=(1-m)x ;
当时,上面的等式不成立,所以。
当时,x2+1=(1-m)x可以转化为;
在(0,2]上有零点,即有解,
所以在(0,2]上需要找到的值域为。
所以,即。
解法三:可以通过数形结合转化为两个函数求交点。
将已知二次方程x2+(m-1)x+1=0转化为与两个函数在(0,2]求交点。如图:从图像可以看出当直线绕坐标原点逆时针旋转时与产生交点,所以直线的斜率会逐渐增大。当直线与相切时直线的斜率最小为。即,所以。
已知函数,当时,函数至少有一个零点,求的取值范围。
解析 (1)有一个零点,则f(-2)f(2)<0或f(-2)=0或f(2)=0,
∴a≤-7或a>.
(2)有两个零点
,∴2≤a≤.
综合以上:a≤-7或a≥2.
解法二:函数,在上有零点。即二元一次方程,在有解,
将其转化为
若,则上面的等式不成立,所以。
若,可以转化为,
即。
令,
当时,,即,
所以
当时,,即,
所以
综合以上:a≤-7或a≥2.
解法三:可以通过数形结合转化为两个函数求交点。
将已知二次方程转化为与两个函数在[-2,2]求交点。如图:从图像可以看出当直线绕坐标(1,0)逆时针旋转时与产生交点,所以直线的斜率会逐渐增大。当直线与相切时直线的斜率最小为相切时直线的斜率最大为。
即,
所以。
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