得出的结论
()()0002f m f n b m n
a ∆>⎧⎪
<⎪⎪
<⎨⎪⎪<-<⎪⎩
()()0<⋅n f m f
()()()()0000
f
m f n f p f q ⎧<⎪>⎪⎨>⎪⎪<⎩
或()()()()
0f m f n f p f q <⎧⎪⎨<⎪⎩
根在区间上的分布还有一种情况:两根分别在区间()n m ,外,即在区间两侧12,x m x n <>,(图形分别如下)
需满足的条件是:
(1)0a >时,()()00f m f n <⎧⎪⎨
<⎪⎩; (2)0a <时,()()0
f m f n >⎧⎪⎨>⎪⎩
总结:两根在同一区间,需考虑:
两根在相异区间,需考虑:
对以上的根的分布表中一些特殊情况作说明: (1)两根有且仅有一根在()n m ,内有以下特殊情况:
1︒ 若()0f m =或()0f n =,
则此时()()0f m f n <不成立,但对于这种情况是知道了方程有一根为m 或n ,可以求出另外一根,然后可以根据另一根在区间()n m ,内,从而可以求出参数的值。2︒ 方程有且只有一根,且这个根在区间()n m ,内,即0∆=,此时由0∆=可以求出参数的值,然后再将参数的值带入方程,求出相应的根,检验根是否在给定的区间内,如若不在,舍去相应的参数。
例1::方程()2
220mx m x -++=在区间()1,3上有一根,求m 的取值范围。
因为()10f =,所以()()()2
2212mx m x x mx -++=--,另一根为
2
m
,由213m <<得223m <<即为所求;
例2:方程2
4260x mx m -++=有且一根在区间()3,0-内,求m 的取值范围。
分析:①由()()300f f -<即()()141530m m ++<得出15314
m -<<-;②由0∆=即()2
164260m m -+=得出1m =-或32m =,当1m =-时,根()23,0x =-∈-,即1m =-满足题意;当3
2
m =时,根()33,0x =∉-,
故3
2
m =不满足题意;综上分析,得出15314m -<<-或1m =-
根的分布练习题
例1、已知二次方程()()221210m x mx m +-+-=有一正根和一负根,求实数m 的取值范围。 解:由 ()()2100m f +< 即 ()()2110m m +-<,从而得1
12
m -<<即为所求的范围。
例2、已知方程()2210x m x m -++=有两个不等正实根,求实数m 的取值范围。 解:由
()()0102200m f ∆>⎧⎪
-+⎪->⎨⎪>⎪⎩
⇒ ()2
1
8010
m m m m ⎧+->⎪>-⎨⎪>⎩ ⇒ 3
30m m m ⎧<->+⎪
⎨>⎪⎩⇒ 03m <<-3m >+
例3、已知二次函数()()()2
22433y m x m x m =+-+++与x 轴有两个交点,一个大于1,一个小于1,求实
数m 的取值范围。
解:由 ()()210m f +< 即 ()()2210m m ++< ⇒ 1
22
m -<<即为所求的范围。
例4、已知二次方程()2
2340mx m x +-+=只有一个正根且这个根小于1,求实数m 的取值范围。
解:由题意有方程在区间()0,1上只有一个正根,则()()010f f < ⇒ ()4310m +< ⇒ 1
3
m <-即为所求范围。
(注:本题对于可能出现的特殊情况方程有且只有一根且这个根在()0,1内,由0∆=计算检验,均不复合题意,
计算量稍大)
2、二次函数在闭区间[]n m ,上的最大、最小值问题探讨
设()()002
>=++=a c bx ax x f ,则二次函数在闭区间[]n m ,上的最大、最小值有如下的分布情况:
a
b n m 2-
<< n a b m <-
<2即[]n m a
b ,2∈- n m a
b
<<-
2 图
象
最大、最小值
()()
()()
n f x f m f x f ==min max
()()(){}
()⎪
⎭
⎫
⎝⎛-==a b f x f m f n f x f 2,max min max
()()
()()
m f x f n f x f ==min max
对于开口向下的情况,讨论类似。其实无论开口向上还是向下,都只有以下两种结论:
(1)若[]n m a b
,2∈-
,则()()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n f a b f m f x f ,2,max max ,()()()⎭
⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫
⎝⎛-=n f a b f m f x f ,2,min min ; (2)若[]n m a
b
,2∉-,则()()(){}n f m f x f ,m ax max =,()()(){}n f m f x f ,m in min = 另外,当二次函数开口向上时,自变量的取值离开x 轴越远,则对应的函数值越大;反过来,当二次函数开口向下时,自变量的取值离开x 轴越远,则对应的函数值越小。
二次函数在闭区间上的最值练习
二次函数在闭区间上求最值,讨论的情况无非就是从三个方面入手:开口方向、对称轴以及闭区间,以下三个例题各代表一种情况。
例1、函数()()2
220f x ax ax b a =-++≠在[]2,3上有最大值5和最小值2,求,a b 的值。
解:对称轴[]012,3x =∉,故函数()f x 在区间[]2,3上单调。
(1)当0a >时,函数()f x 在区间[]2,3上是增函数,故()()()()max min
32f x f f x f ⎧=⎪⎨=⎪⎩ ⇒ 32522a b b ++=⎧⎨+=⎩ ⇒ 10a b =⎧⎨=⎩; (2)当0a <时,函数()f x 在区间[]2,3上是减函数,故()()()()max min
23f x f f x f ⎧=⎪⎨
=⎪⎩ ⇒ 25322b a b +=⎧⎨++=⎩⇒ 13a b =-⎧⎨
=⎩