关于方程实数根的研究

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备《一元二次方程的实根分布问题》

备《一元二次方程的实根分布问题》

想一想,怎样求函数的零点呢?
求函数的零点有两种方法: ①代数法:求方程f(x)=0的实数根; ②几何法:将它与函数y=f(x)的图象联
系起来,并利用函数的性质找出零点。
连续函数在某个区间上存在零点的判别方法:
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图 象是连续不断一条曲线,并且有 f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间 (a,b)内有零点.即存在c∈(a,b),使得 f(c )=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
如右图知
O 24 x
f f
(2) (4)
3m 5m
2 4
0 0
m
4 5
问题 已知方程x²+(m–3)x+m=0,求实数m的 取值范围。
条件8:若方程有一个正根,一个负根且正根 的绝对值较大。
y
分析 设f(x)=x²+(m–3)x+m
如右图知
O
x
f
(0) m m3
2
0
0
m0
小结
分析 设f(x)=x²+(m–3)x+m
y
如右图知
(m 3)24m 0
0
m
3
2
2
f (0) m 0
f (2) 3m 2 0
O
2 m1 3
2x
问题 已知方程x²+(m–3)x+m=0,求实数m的
取值范围。 条件5:若方程的两个根有且仅有一个在( 0,2)内。
分析 设f(x)=x²+(m–3)x+m
例1、若关于x的方程3kx2-2x-4k-2=0的两根一个小于1,另一根
大于1,试求实数k 的取值范围。

一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用

一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用

一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用【主体知识归纳】1.一元二次方程的根的判别式:b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式.通常用符号“Δ”来表示.2.对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程没有实数根.反过来也成立.3.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根是x1,x2,b那么x1+x2=-ac,x1x2=a4. 如果关于x的一元二次方程x2+px+q=0(a≠0)的两个根是x1,x2,那么x1+x2=-p,x1x2=q【基础知识讲解】1.根的判别式以及根与系数的关系都体现了根与系数之间的联系22.根的判别式是指Δ=b2-4ac,而不是指Δ=.b4ac3.根的判别式与根与系数的关系都是在一元二次方程一般形式下得出的,因此,必须把所给的方程化为一般形式再判别根的情况.要注意方程中各项系数的符号.4.如果说一元二次方程有实根,那么应当包括有两个不相等的实数根和有两个相等的实数根两种情况,此时b2-4ac≥0,不要丢掉等号.5. 利用一元二次方程的根与系数的关系的前提是:(1)二次项系数a≠0,即保证是一元二次方程;(2)由于我们目前只研究实数根的问题,故还要考虑实数根存在的前提,即:b2-4ac≥06.判别式有以下应用:(1)不解方程,判定一元二次方程根的情况;(2)根据一元二次方程根的情况,确定方程中未知系数的取值范围;(3)应用判别式进行有关的证明.根与系数的关系有以下应用:(1)已知一根,求另一根及求知系数;(2)不解方程,求与方程两根有关的代数式的值;(3)已知两数,求以这两数为跟的方程;已知两数的和与积,求这两个数(4)确定方程中字母系数的取值范围(5)确定根的符号。

【例题罗列】根的判别式类型1:不解方程,判别下列方程的根的情况:(1)3x2-2x-1=0;(2)y2=2y-4;(3)(2k2+1)x2-2kx+1=0;(4)9x2-(p+7)x+p-3=0.(系数中有字母的情况)解:(1)∵Δ=(-2)2-4×3×(-1)=4+12>0,∴原方程有两个不相等的实数根.(2)原方程就是y2-2y+4=0.∵Δ=(-2)2-4×1×4=4-16<0,∴原方程无实数根.(3)∵2k2+1≠0,∴原方程为一元二次方程.又∵Δ=(-2k)2-4(2k2+1)×1=-4k2-4<0,∴原方程无实数根.(4)Δ=[-(p+7)]2-4×9×(p-3)=(p-11)2+36,∵不论p取何实数,(p-11)2均为非负数,∴(p-11)2+36>0,即Δ>0,∴原方程有两个不相等的实数根.升级:如果关于x的方程x2+2x=m+9没有实数根,试判断关于y的方程y2+my-2m+5=0的根的情况.这是一类需要自己找出隐含条件的题解:∵x2+2x-m-9=0没有实数根,∴Δ1=22-4(-m-9)=4m+40<0,即m<-10.又y 2+my -2m +5=0的判断式Δ2.Δ2=m 2-4(-2m +5)=m 2+8m -20当m <-10时,m 2+8m -20>0,即Δ2>0.∴方程y 2+my -2m +5=0有两个不相等的实数根.类型2:1.已知关于x 的一元二次方程(k -1)x 2+2kx +k +3=0.k 取什么值时,(1)方程有两个不相等的实数根? (2)方程有两个相等的实数根? (3)方程没有实数根?解:Δ=(2k )2-4(k -1)(k +3)=-8k +12.(1)当-8k +12>0,且k -1≠0,即k <且k ≠1时,方程有两个不相等23的实数根;(2)当-8k +12=0,且k -1≠0,即k =时,方程有两个相等的实数根;23(3)当-8k +12<0,且k -1≠0,即k >时,方程没有实数根.23说明:当已知方程为一元二次方程时,要特别注意隐含的条件:二次项系数不等于零.2.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,且方程a(1+x 2)+2bx-c(1-x 2)=0有两个相等的实数根,则此三角形为( )A 、等腰三角形 B 、等边三角形 C 、直角三角形 D 、斜三角形 看到有两个相同的实数根立即判断 应用根的判别式解:原方程可化为(a+c )x 2+2bx +a-c =0,Δ=(2b)2-4(a +c )(a -c )=0得到a 2=b 2+c 2,因此此三角形为直角三角形。

一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用

一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用

一元二次方程中根的判别式以及根与系数关系的应用【主体知识归纳】1.一元二次方程的根的判别式:b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式.通常用符号“Δ”来表示.2.对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程没有实数根.反过来也成立.3.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根是x1,x2,那么x1+x2=-ab,x1x2=ac4. 如果关于x的一元二次方程x2+px+q=0(a≠0)的两个根是x1,x2,那么x1+x2=-p,x1x2=q【基础知识讲解】1.根的判别式以及根与系数的关系都体现了根与系数之间的联系2.根的判别式是指Δ=b2-4ac,而不是指Δ=acb42 .3.根的判别式与根与系数的关系都是在一元二次方程一般形式下得出的,因此,必须把所给的方程化为一般形式再判别根的情况.要注意方程中各项系数的符号.4.如果说一元二次方程有实根,那么应当包括有两个不相等的实数根和有两个相等的实数根两种情况,此时b2-4ac≥0,不要丢掉等号.5. 利用一元二次方程的根与系数的关系的前提是:(1)二次项系数a≠0,即保证是一元二次方程;(2)由于我们目前只研究实数根的问题,故还要考虑实数根存在的前提,即:b2-4ac≥06.判别式有以下应用:(1)不解方程,判定一元二次方程根的情况;(2)根据一元二次方程根的情况,确定方程中未知系数的取值范围;(3)应用判别式进行有关的证明.根与系数的关系有以下应用:(1)已知一根,求另一根及求知系数;(2)不解方程,求与方程两根有关的代数式的值;(3)已知两数,求以这两数为跟的方程;已知两数的和与积,求这两个数(4)确定方程中字母系数的取值范围(5)确定根的符号。

【例题罗列】根的判别式类型1:不解方程,判别下列方程的根的情况:(1)3x2-2x-1=0;(2)y2=2y-4;(3)(2k2+1)x2-2kx+1=0;(4)9x2-(p+7)x+p-3=0.(系数中有字母的情况)解:(1)∵Δ=(-2)2-4×3×(-1)=4+12>0,∴原方程有两个不相等的实数根.(2)原方程就是y2-2y+4=0.∵Δ=(-2)2-4×1×4=4-16<0,∴原方程无实数根.(3)∵2k2+1≠0,∴原方程为一元二次方程.又∵Δ=(-2k)2-4(2k2+1)×1=-4k2-4<0,∴原方程无实数根.(4)Δ=[-(p+7)]2-4×9×(p-3)=(p-11)2+36,∵不论p取何实数,(p-11)2均为非负数,∴(p-11)2+36>0,即Δ>0,∴原方程有两个不相等的实数根.升级:如果关于x的方程x2+2x=m+9没有实数根,试判断关于y的方程y2+my-2m+5=0的根的情况.这是一类需要自己找出隐含条件的题解:∵x2+2x-m-9=0没有实数根,∴Δ1=22-4(-m-9)=4m+40<0,即m<-10.又y 2+my -2m +5=0的判断式Δ2.Δ2=m 2-4(-2m +5)=m 2+8m -20 当m <-10时,m 2+8m -20>0,即Δ2>0.∴方程y 2+my -2m +5=0有两个不相等的实数根. 类型2:1.已知关于x 的一元二次方程(k -1)x 2+2kx +k +3=0.k 取什么值时, (1)方程有两个不相等的实数根? (2)方程有两个相等的实数根? (3)方程没有实数根?解:Δ=(2k )2-4(k -1)(k +3)=-8k +12.(1)当-8k +12>0,且k -1≠0,即k <23且k ≠1时,方程有两个不相等的实数根;(2)当-8k +12=0,且k -1≠0,即k =23时,方程有两个相等的实数根;(3)当-8k +12<0,且k -1≠0,即k >23时,方程没有实数根.说明:当已知方程为一元二次方程时,要特别注意隐含的条件:二次项系数不等于零.2.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,且方程a(1+x 2)+2bx-c(1-x 2)=0有两个相等的实数根,则此三角形为( )A 、等腰三角形B 、等边三角形C 、直角三角形D 、斜三角形 看到有两个相同的实数根立即判断 应用根的判别式解:原方程可化为(a+c )x 2+2bx +a-c =0,Δ=(2b)2-4(a +c )(a -c )=0得到a 2=b 2+c 2,因此此三角形为直角三角形。

第06讲 利用导数研究函数的零点(方程的根) (精讲+精练)(学生版)

第06讲 利用导数研究函数的零点(方程的根) (精讲+精练)(学生版)

第06讲利用导数研究函数的零点(方程的根)(精讲+精练)目录第一部分:知识点精准记忆第二部分:课前自我评估测试第三部分:典型例题剖析高频考点一:判断、证明或讨论函数零点的个数高频考点二:证明唯一零点问题高频考点三:根据零点情况求参数①利用最值(极值)研究函数零点问题②利用数形结合法研究函数的零点问题③构造函数研究函数零点问题第四部分:高考真题感悟第五部分:第06讲利用导数研究函数的零点(方程的根)(精练)1、函数的零点(1)函数零点的定义:对于函数()y f x=,把使()0f x=的实数x叫做函数()y f x=的零点.(2)三个等价关系方程0)(=xf有实数根⇔函数)(xfy=的图象与x轴有交点的横坐标⇔函数)(xfy=有零点.2、函数零点的判定如果函数()y f x=在区间[,]a b上的图象是连续不断的一条曲线,并且有()()0f a f b⋅<,那么函数()y f x=在区间(,)a b内有零点,即存在(,)c a b∈,使得()0f c=,这个c也就是()0f x=的根.我们把这一结论称为函数零点存在性定理.注意:单调性+存在零点=唯一零点1.(2022·全国·高二)已知函数()f x的定义域为[]15-,,部分对应值如下表:()f x的导函数()y f x='的图象如图所示,则下列关于函数()f x的命题:① 函数()y f x=是周期函数;② 函数()f x在[]02,是减函数;③ 如果当[]1,x t∈-时,()f x的最大值是2,那么t的最大值为4;④ 当12a<<时,函数()y f x a=-有4个零点.其中真命题的个数是A.4个B.3个C.2个D.1个2.(2022·甘肃·金昌市教育科学研究所高三阶段练习(文))已知函数()2e1xf x x a=+-()a R∈有两个极值点,则实数a的取值范围为()A.1,0e⎛⎫- ⎪⎝⎭B.2,0e⎛⎫- ⎪⎝⎭C.1,e⎛⎫-+∞⎪⎝⎭D.2,e⎛⎫-+∞⎪⎝⎭3.(2022·全国·高二)若函数()3239f x x x x m =--+仅有一个零点,则实数m 的取值范围是( )A .()5,-+∞B .(,27)(5,)-∞-⋃+∞C .(,27)-∞D .(,5)(27,)-∞-⋃+∞4.(2022·甘肃武威·模拟预测(文))函数()326f x x x m =-+有三个零点,则实数m 的取值范围是( )A .(﹣4,4)B .[﹣4,4]C .(﹣∞,﹣4]∪[4,+∞)D .(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)5.(2022·江苏淮安·高二期末)已知函数()e x f x =与()1g x x =+,则它们的图象交点个数为( )A .0B .1C .2D .不确定高频考点一:判断、证明或讨论函数零点(根)的个数1.(2022·全国·高二)设函数f (x )=13x -ln x ,则函数y =f (x )( )A .在区间1(,1)e,(1,e )内均有零点 B .在区间1(,1)e,(1,e )内均无零点C .在区间1(,1)e 内有零点,在区间(1,e )内无零点D .在区间1(,1)e 内无零点,在区间(1,e )内有零点2.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数()()12xx e f x e=-+,其中e 为自然对数的底数, 2.7182818e =……,则()f x 的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .33.(2022·全国·高三专题练习(理))函数()()1ln 03f x x x x =->的零点个数为( )A .0B .1C .2D .34.(2022·全国·高二课时练习)求函数3()231f x x x =-+零点的个数为( ) A .1B .2C .3D .45.(2022·江苏淮安·高二期末)已知函数()e x f x =与()1g x x =+,则它们的图象交点个数为( )A .0B .1C .2D .不确定6.(2022·江苏苏州·模拟预测)方程3269100x x x -+-=的实根个数是______ .7.(2022·全国·高三专题练习)函数()1x f x e x =-+的零点个数是__________.8.(2022·广东佛山·高二阶段练习)已知函数()()1ln 2af x x a x x=+---,其中R a ∈. (1)若()f x 存在唯一极值点,且极值为0,求a 的值; (2)若2e a <,讨论()f x 在区间2[1,e ]上的零点个数.9.(2022·新疆·乌苏市第一中学高二阶段练习(文))给定函数()()1e xf x x =+.(1)判断函数()f x 的单调性,并求出()f x 的极值; (2)求出方程()()f x a a R =∈的解的个数.高频考点二:证明唯一零点(根)问题1.(2022·山西省长治市第二中学校高二阶段练习)已知函数321()(1)3=-++f x x a x x .(1)若1a =,求()f x 的单调区间及相应区间上的单调性; (2)证明:()f x 只有一个零点.2.(2022·陕西渭南·高二期末(文))已知函数()ln x axf x x+=,R a ∈. (1)若0a =,求()f x 的最大值;(2)若01a <<,求证:()f x 有且只有一个零点.3.(2022·广西玉林·模拟预测(文))已知函数217()ln 4,()2ln 22f x x x xg x x x =-=++. (1)求函数()f x 的最小值;(2)证明:函数()()()h x f x g x =+仅有一个零点.高频考点三:根据零点(根)情况求参数①利用最值(极值)研究函数零点(根)问题1.(2022·重庆市万州第二高级中学高二阶段练习)已知函数32()34f x x ax bx =+++在1x =-时有极值0. (1)求函数()f x 的解析式;(2)记()()21g x f x k =-+,若函数()g x 有三个零点,求实数k 的取值范围.2.(2022·山东师范大学附中高二阶段练习)已知函数()21xx x f x e+-=. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若函数()y f x a =-(a 为常数)有3个不同的零点,求实数a 的取值范围.3.(2022·宁夏六盘山高级中学高二阶段练习(理))已知函数3()91f x ax x =-+,0a >. (1)若3a =,求函数()f x 的极值;(2)若函数()f x 恰有三个零点,求实数a 的取值范围.4.(2022·北京丰台·一模)已知函数()f x = (1)当1a =时,求曲线()y f x =的斜率为1的切线方程; (2)若函数2()()3ag x f x =-恰有两个不同的零点,求a 的取值范围.5.(2022·广西桂林·二模(理))已知函数()()()211e 2xf x x ax a R =--∈ (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 有两个零点,求实数a 的取值范围.②利用数形结合法研究函数的零点(根)问题1.(2022·宁夏·银川二中高二期末(理))已知函数ln ()xf x x= (1)填写函数()f x 的相关性质;2.(2022·四川·阆中中学高二阶段练习(文))设函数3()65f x x x x R =-+∈,. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若关于x 的方程()f x a =有三个不等实根,求实数a 的取值范围.3.(2022·全国·信阳高中高三阶段练习(理))已知函数()2e xf x a x =-(R a ∈,e 为自然对数的底数).(1)若()0f x =有两个不相等的实数根,求a 的取值范围;4.(2022·四川·雅安中学高二阶段练习(文))已知函数()322f x x ax bx =++-在2x =-时取得极值,且在点()()1,1f --处的切线的斜率为3- . (1)求()f x 的解析式;(2)若函数()y f x λ=-有三个零点,求实数λ的取值范围.5.(2022·全国·模拟预测(理))已知函数()()2x x f x e ae a =+∈R(1)讨论()f x 的单调性;(2)设()()21x g x a x e x =-+,若方程()()g x f x =有三个不同的解,求a 的取值范围.6.(2022·四川绵阳·二模(文))已知函数()2()ln 1R f x x ax a =+-∈(1)当2a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)若函数()f x 有且只有一个零点,求实数a 的取值范围.③构造函数研究函数零点(根)问题1.(2022·江苏宿迁·高二期末)已知函数()e xf x =(e 为自然对数的底数),()sing x a x =(,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦),a R ∈.(1)若直线:l y kx =与函数()f x ,()g x 的图象都相切,求a 的值; (2)若方程()()f x g x =有两个不同的实数解,求a 的取值范围.2.(2022·重庆南开中学高二期末)已知函数()()2ln ,f x x x g x x ax b ==++.(1)若()f x 与()g x 在1x =处有相同的切线,求实数,a b 的取值;(2)若2b =时,方程()()f x g x =在()1,+∞上有两个不同的根,求实数a 的取值范围.3.(2022·四川·成都七中高三阶段练习(理))已知函数()(1)f x a x =-,()e (1)x g x bx =-,R a ∈. (1)当2b =时,函数()()y f x g x =-有两个零点,求a 的取值范围; (2)当b a =时,不等式()()f x g x >有且仅有两个整数解,求a 的取值范围.4.(2022·全国·高三阶段练习)已知函数()()11ln e f x a x x=+++,()()e x g x x a a =++∈R .(1)试讨论函数()f x 的单调性;(2)若当1≥x 时,关于x 的方程()()f x g x =有且只有一个实数解,求实数a 的取值范围.5.(2022·河南·三模(理))已知函数()()ln 1f x x =+,()e 1xg x =-.(1)判断函数()()()h x f x g x =-的零点个数;6.(2022·江苏南京·高三开学考试)已知函数()(1)x f x e a x =+-,()sin cos g x ax x x =++ (1)求函数()f x 的最值;(2)令()()()h x f x g x =-,求函数()h x 在区间(,)4π-+∞上的零点个数,并说明理由.1.(2021·全国·高考真题(理))已知0a >且1a ≠,函数()(0)a x x f x x a=>.(1)当2a =时,求()f x 的单调区间;(2)若曲线()y f x =与直线1y =有且仅有两个交点,求a 的取值范围.2.(2021·全国·高考真题)已知函数2()(1)x f x x e ax b =--+. (1)讨论()f x 的单调性;(2)从下面两个条件中选一个,证明:()f x 只有一个零点 ①21,222e a b a <≤>;②10,22a b a <<≤.3.(2021·浙江·高考真题)设a ,b 为实数,且1a >,函数()2R ()x f x a bx e x =-+∈(1)求函数()f x 的单调区间;(2)若对任意22b e >,函数()f x 有两个不同的零点,求a 的取值范围;(3)当a e =时,证明:对任意4b e >,函数()f x 有两个不同的零点()1221,,x x x x >,满足2212ln 2b b ex x e b>+.(注: 2.71828e =⋅⋅⋅是自然对数的底数)一、单选题1.(2022·江苏·南京师大附中高三开学考试)已知a ∈R ,则函数()()32113f x x a x x =-++零点的个数为( )A .1B .2C .3D .与a 有关2.(2022·浙江省浦江中学高二阶段练习)已知函数()22x f x xe x x m =---在()0,∞+上有零点,则m 的取值范围是( )A .)21ln 2,-+∞⎡⎣B .)2ln 21,--+∞⎡⎣C .)2ln 2,-+∞⎡⎣D .21ln 2,2-+∞⎡⎫⎪⎢⎣⎭3.(2022·全国·高二)函数32()2f x x x x =-++-的零点个数及分布情况为( ) A .一个零点,在1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭内B .二个零点,分别在1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,()0,∞+内C .三个零点,分别在1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,1,03⎛⎫- ⎪⎝⎭,()1,+∞内D .三个零点,分别在1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,()0,1,()1,+∞内4.(2022·全国·高二)直线y a =与函数33y x x =-的图象有三个不同的交点,则实数a 的取值范围为( ) A .(2,2)-B .[2,2]-C .[2,)+∞D .(,2]-∞-5.(2022·全国·高二)已知函数20()210x e x f x x x x -⎧≤=⎨--+>⎩,若函数()()g x f x kx =-有两个零点,则实数k 等于(e 为自然对数的底数)( ) A .e -B .1-C .2D .2e6.(2022·河南·襄城高中高二阶段练习(理))已知函数()2ln f x x =,()322g x x ex ax =-+,其中e 为自然对数的底数,若方程()()f x g x =存在两个不同的实根,则a 的取值范围为( ) A .2,e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .22,e e ⎛⎫-∞+ ⎪⎝⎭C .()2,e -∞D .22,e e ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭7.(2022·江西·高三阶段练习(理))已知函数22()2(2)e (1)e x x f x a a x x =+-++有三个不同的零点123,,x x x ,且1230x x x <<<,则3122312222e e e x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值为( )A .3B .6C .9D .368.(2022·全国·高三专题练习)已知方程|ln |2x kx =+在区间()50,e 上恰有3个不等实数根,则实数k 的取值范围是( ) A .5331,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .5331,e e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .4221,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .4221,e e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭二、填空题9.(2022·河南焦作·二模(理))函数1()e ln 1x f x a x -=--在(0,)+∞上有两个零点,则实数a 的取值范围是_______. 10.(2022·贵州遵义·高三开学考试(文))已知函数()3112,21ln ,2x m x f x x x m x ⎧--<⎪⎪=⎨⎪-≥⎪⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是________.11.(2022·浙江·镇海中学高二期末)已知不等式21e 0x x a +-≥有且只有两个整数解,则实数a 的范围为___________.12.(2022·全国·高二)已知函数3211()(2)1()32xf x ax ax e x a R =---+∈在区间1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭上有3个不同的极值点,则实数a的取值范围是__________. 三、解答题13.(2022·河南·栾川县第一高级中学高二阶段练习(理))已知()2()e ()x f x x a a =+∈R .(1)若2是函数()f x 的极值点,求a 的值,并判断2是()f x 的极大值点还是极小值点; (2)若关于x 的方程()2ln e x f x x =在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个不同的实数根,求实数a 的取值范围.参考数据:ln 20.693≈14.(2022·陕西宝鸡·二模(文))已知函数()1e x f x ax =--,a ∈R . (1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若方程()ln f x x x =在(1,e)上有实根,求实数a 的取值范围.15.(2022·河南·沈丘县第一高级中学高二期末(文))已知函数()ln f x x =. (1)当[)1,x ∞∈+时,证明:函数()f x 的图象恒在函数()322132=-g x x x 的图象的下方; (2)讨论方程()0f x kx +=的根的个数.16.(2022·吉林·长春外国语学校高二阶段练习)若函数()32113f x x ax bx =++-,当2x =时,函数()f x 有极值13-.(1)求函数的解析式;(2)若关于x 的方程()f x k =有三个解,求实数k 的取值范围.17.(2022·浙江浙江·二模)已知函数2()ln (2)f x x a x a =+<. (1)若2a =-,求函数()f x 的极小值点;(2)当2(]0,x ∈时,讨论函数()f x 的图象与函数(2)22y a x a =+--的图象公共点的个数,并证明你的结论.。

专题一元二次方程根的分布(解析版)

专题一元二次方程根的分布(解析版)

专题04 一元二次方程根的分布二次方程()200ax bx c a ++=≠的根从几何意义上来说就是二次函数()c bx ax x f ++=2与x 轴交点的横坐标,所以研究02=++c bx ax 的实根的情况,可从函数()c bx ax x f ++=2的图象上进行研究.若在()+∞∞-,内研究方程02=++c bx ax 的实根情况,只需考查()c bx ax x f ++=2与x 轴交点的个数以及交点横坐标的符号,根据判别式以及韦达定理,由∆、21x x +、21x x ⋅的值与符号,从而判断出实根的情况.若在区间()n m ,内研究二次方程02=++c bx ax ,则需由二次函数图象与区间关系来确定.知识梳理分布情况两个负根即两根都小于0 ()120,0x x << 两个正根即两根都大于0 ()120,0x x >>一正根一负根即一个根小于0,一个大于0()120x x <<大致图象(0>a )知识结模块一:得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩()00<f大致图象(0<a )得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪<⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪<⎪⎩()00>f综合结论(不讨论)()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⋅>⎪⎩ ()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⋅>⎪⎩()00<⋅f a【例1】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. 【难度】★★ 【答案】见解析 【解析】由典例剖析()()0102200m f ∆>⎧⎪-+⎪->⎨⎪>⎪⎩⇒()218010m m m m ⎧+->⎪>-⎨⎪>⎩⇒330m m m ⎧<->+⎪⎨>⎪⎩⇒03m <<-3m >+即为所求的范围.【例2】若方程05)2(2=-+-+m x m x 的根满足下列条件,分别求出实数m 的取值范围. (1) 方程两实根均为正数; (2) 方程有一正根一负根. 【难度】★★ 【答案】见解析【解析】分析 讨论二次方程根的分布,应在二次方程存在实根的条件下进行.代数方法与图象法是研究二次方程根的分布问题的主要方法.解1 (1)由题意,得.45244050)2(0)5(4)2(00022121-≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧<<≥-≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧>->--≥---⇒⎪⎩⎪⎨⎧>>+≥∆m m m m m m m m m x x x x 或所以,当4-≤m 时,原方程两实根均为正数;(2)由题意,得.5050021>⇒<-⇒⎩⎨⎧<≥∆m m x x所以,当5>m 时,原方程有一正根一负根.解2 二次函数m x m x y -+-+=5)2(2的图象是开口向上的抛物线. (1)如图,由题意,得4052)2(4)2(022050)2(020)0(22-≤⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤-+--->-->-⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤->->m m m m m m a b f a b f 。

2023年《方程的根与函数的零点》教学设计

2023年《方程的根与函数的零点》教学设计

2023年《方程的根与函数的零点》教学设计2023年《方程的根与函数的零点》教学设计1一、教学目标(1)知识与技能:结合二次函数的图象,判断一元二次方程根的存在性及个数,从而了解函数的零点与方程的根的联系.理解并会用零点存在性定理。

(2)过程与方法:培养学生观察、思考、分析、猜想,验证的能力,并从中体验从特殊到一般及函数与方程思想。

(3)情感态度与价值观:在引导学生通过自主探究,发现问题,解决问题的过程中,激发学生学习热情和求知欲,体现学生的主体地位,提高学习数学的兴趣。

二、教学重难点重点:体会函数零点与方程根之间的联系,掌握零点的概念难点:函数零点与方程根之间的联系三、教法学法以问题为载体,学生活动为主线,以多媒体辅助教学为手段利用探究式教学法,构建学生自主探究、合作交流的平台四、教学过程1.创设问题情境,引入新课问题1求下列方程的根师生互动:问题1让学生通过自主解前3小题,复习一元二次方程根三种情形。

问题2填写下表,探究一元二次方程的根与相应二次函数与x轴的交点的关系?师生互动:让学生自主完成表格,观察并总结数学规律问题3完成表格,并观察一元二次方程的根与相应二函数图象与x轴交点的关系?师生互动:让学生通过探究,归纳概括所发现结论,并能用相对准确的数学语言表达。

2.建构函数零点概念函数零点的概念:对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点。

思考:(1)零点是一个点吗?(2)零点跟方程的根的关系?(3)请你说出问题2中3个函数的零点及个数?(投影问题2的表格)师生互动:教师逐一给出3个问题,让学生思考回答,教师对回答正确学生给予表扬,不正确学生给予提示与鼓励。

3.知识的延伸,得出等价关系(1)方程f(x)=0有实数根(2)函数y=f(x)有零点(3)函数y=f(x)的图象与x轴有交点2023年《方程的根与函数的零点》教学设计2一、背景分析1、学习任务分析函数与方程是中学数学的重要内容,既是初等数学的基础,又是初等数学与高等数学的连接纽带。

初中数学重点梳理:一元二次方程根与系数关系

初中数学重点梳理:一元二次方程根与系数关系

一元二次方程根与系数关系知识定位设一元二次方程有二实数根,则,。

这两个式子反映了一元二次方程的两根之积与两根之和同系数a,b,c的关系,称之为韦达定理。

其逆命题也成立。

韦达定理及其逆定理作为一元二次方程的重要理论在初中数学竞赛中有着广泛的应用。

而且这部分内容题型多样,方法灵活,触及知识面广。

知识梳理知识梳理1:求代数式的值应用韦达定理及代数式变换,可以求出一元二次方程两根的对称式的值。

知识梳理2:构造一元二次方程如果我们知道问题中某两个字母的和与积,则可以利用韦达定理构造以这两个字母为根的一元二次方程。

知识梳理3:证明等式或不等式根据韦达定理(或逆定理)及判别式,可以证明某些恒等式或不等式知识梳理4:研究方程根的情况将韦达定理和判别式定理相结合,可以研究二次方程根的符号、区间分布、整数性等。

关于方程的实根符号判定有下述定理:⑴方程有二正根,ab<0,ac>0;⑵方程有二负根,ab>0,ac>0;⑶方程有异号二根,ac<0;⑷方程两根均为“0”,b=c=0,;知识梳理4:求参数的值与解方程韦达定理及其逆定理在确定参数取值及解方程(组)中也有着许多巧妙的应用。

例题精讲【试题来源】【题目】已知a 2+2a=3,b 2+2b=3, a b +ba= . 【答案】83- 【解析】【知识点】一元二次方程根与系数的关系 【适用场合】当堂练习题 【难度系数】2【试题来源】【题目】已知关于x 的一元二次方程 x 2-2x -a 2-a=0﹙a >0﹚. (1) 证明:这个方程的一个跟比2大,另一个根比2小.(2) 若对于a=1,2…,,2011,相应的一元二次方程的两个根分别为α1,β1,α2,β2,,,α2011,β2011,求【答案】(1)见解析 (2)20111006- 【解析】【知识点】一元二次方程根与系数的关系【适用场合】当堂例题【难度系数】4【试题来源】【题目】已知关于x的方程x2+2px+1=0的两个实数根一个小于1,另一个大于1,则实数p 的取值范围是.p<-【答案】1【解析】【知识点】一元二次方程根与系数的关系【适用场合】随堂课后练习【难度系数】3【试题来源】【题目】设a、b是方程x2+68x+1=0两根,c、d是方程x2 86x+1=0两根,则﹙a+c﹚﹙b+c﹚﹙a-d﹚﹙b-d﹚的﹜值为。

根与系数的关系(压轴题)—2023-2024学年八年级数学下册(沪科版)(解析版)

根与系数的关系(压轴题)—2023-2024学年八年级数学下册(沪科版)(解析版)

z根与系数的关系分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。

分类讨论的分类并非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:1. 不重(互斥性)不漏(完备性);2. 按同一标准划分(同一性);3. 逐级分类(逐级性)。

一、一元二次方程的根与系数的关系如果一元二次方程ax !+bx +c =0(a ≠0)的两个实数根是,那么,. 注意:它的使用条件为a ≠0, Δ≥0.也就是说,对于任何一个有实数根的一元二次方程,两根之和等于方程的一次项系数除以二次项系数所得的商的相反数;两根之积等于常数项除以二次项系数所得的商.【典例1】已知:关于x 的一元二次方程kx !+2x +1−2k =0有两个实数根x ",x !.(1)若|x "|+|x !|=2√2,求k 的值; (2)当k 取哪些整数时,x ",x !均为整数; (3)当k 取哪些有理数时,x ",x !均为整数. 【思路点拨】(1)分两种情况:①若两根同号,②若两根异号;根据根与系数的关系结合根的判别式解答即可; (2)根据根与系数的关系可得若x "+x !=−!#为整数,可得整数k =±1,±2,然后结合两根之积、解方程分别验证即可;(3)显然,当k =−1时,符合题意;由两根之积可得k 应该是整数的倒数,不妨设k ="$,则方程可变形21x x ㄑa b x x -=+21ac x x =21◆思想方法◆典例分析◆知识点总结z为x !+2mx +m −2=0,即为(x +m )!=m !−m +2,再结合整数的意义即可解答. 解:(1)∵Δ=2!−4k (1−2k )=4−4k +8k !=88k !−"!k +"!9=88k −"%9!+&!>0, ∴不论k 为何值,关于x 的一元二次方程kx !+2x +1−2k =0都有两个实数根x ",x !, ∵关于x 的一元二次方程kx !+2x +1−2k =0有两个实数根x ",x !, ∴x "+x !=−!#,x "x !="'!##,分两种情况:①若两根同号,由|x "|+|x !|=2√2可得:x "+x !=2√2,或x "+x !=−2√2, 当x "+x !=2√2时,则−!#=2√2,解得k =−√!!; 当x "+x !=−2√2时,则−!#=−2√2,解得k =√!!; ②若两根异号,由|x "|+|x !|=2√2可得:(x "−x !)!=8, 即(x "+x !)!−4x "x !=8, ∴8−!#9!−4×"'!##=8,解得:k =1, 综上,k 的值为1或 ±√!!; (2)∵关于x 的一元二次方程kx !+2x +1−2k =0有两个实数根x ",x !, ∴x "+x !=−!#,x "x !="'!##,若x ",x !均为整数, 则x "+x !=−!#为整数, ∴整数k =±1,±2, 当k =±2时,x "x !="'!##不是整数,故应该舍去;当k =1时,此时方程为x !+2x −1=0,方程的两个根不是整数,故舍去;当k =−1时,此时方程为−x !+2x +3=0,方程的两个根为x "=−1,x !=3,都是整数,符合题意; 综上,当k 取−1时,x ",x !均为整数; (3)显然,当k =−1时,符合题意; 当k 为有理数时,由于x "x !="'!##="#−2为整数,zxx∴k 应该是整数的倒数,不妨设k ="$ (m ≠0),m 为整数, 则方程kx !+2x +1−2k =0即为x !+2mx +m −2=0, 配方得:(x +m )!=m !−m +2, 即x =−m ±√m !−m +2,当m =2即k ="!时,方程的两根为x "=0,x !=−4,都是整数,符合题意;当m ≠2时,m !−m +2=(m −"!)!+&%不是完全平方数,故不存在其它整数m 的值使上式成立; 综上,k =−1或"!.1.(22-23九年级上·湖北襄阳·自主招生)设方程ax !+bx +c =0(a ≠0)有两个根x "和x !,且1<x "<2<x !<4,那么方程cx !−bx +a =0的较小根x )的范围为( ) A ."!<x )<1 B .−4<x )<−2C .−"!<x )<−"%D .−1<x )<−"!【思路点拨】由根与系数的关系得出x "+x !=−*+,x "⋅x !=,+,再设方程cx !−bx +a =0的为m ,n ,根据根与系数的关系得出m +n =−("-!+"-"),mn ="-"⋅-!,从而得出方程cx !−bx +a =0的两根为−"-",−"-!,然后由1<x "<2<x !<4,求出−"-",−"-!的取值范围,从而得出结论.【解题过程】解:∵方程ax !+bx +c =0(a ≠0)有两个根x "和x !, ∴x "+x !=−*+,x "⋅x !=,+,设方程cx !−bx +a =0的两根为m ,n , 则m +n =*,,mn =+,,∵m +n =*,=−*+⋅(−+,),mn ="-"⋅-!,∴m +n =−(x "+x !)⋅"-"⋅-!=−-"/-!-"⋅-!=−("-!+"-"),∴方程cx !−bx +a =0的两根为−"-",−"-!,◆学霸必刷∵1<x"<2,2<x!<4,∴"!<"-"<1,"%<"-!<"!,∴−1<−"-"<−"!,−"!<−"-!<−"%,∵−"-"<−"-!,∴方程cx!−bx+a=0的较小根x)的范围为−1<x)<−"!.故选:D.2.(22-23九年级下·安徽安庆·阶段练习)若方程x!+2px−3p−2=0的两个不相等的实数根x"、x!满足x"!+x")=4−(x!!+x!)),则实数p的所有值之和为()A.0 B.−)%C.−1D.−0%【思路点拨】先根据一元二次方程解的定义和根与系数的关系得到x"!+2px"−3p−2=0,x"+x!=−2p,进而推出x")=3px"+2x"−2px"!,则x")+x"!=3px"+2x"−2px"!+x"!,x!)+x!!=3px!+2x!−2px!!+ x!!,即可推出(3p+2)(x"+x!)+(1−2p)(x"!+x!!)=4,然后代入x"+x!=−2p,x"!+x!!= (x"+x!)!−4p得到2p(4p+3)(p+1)=0,再根据判别式求出符号题意的值即可得到答案.【解题过程】解:∵x"、x!是方程x!+2px−3p−2=0的两个相等的实数根,∴x"!+2px"−3p−2=0,x"+x!=−2p,x"x!=−3p−2,∴x"!+2px"=3p+2,∴x")+2px"!=3px"+2x",∴x")=3px"+2x"−2px"!,∴x")+x"!=3px"+2x"−2px"!+x"!,同理得x!)+x!!=3px!+2x!−2px!!+x!!,∵x"!+x")=4−(x!!+x!)),∴x"!+x")+(x!!+x!))=4,∴3px"+2x"−2px"!+x"!+3px!+2x!−2px!!+x!!=4,∴(3p+2)(x"+x!)+(1−2p)(x"!+x!!)=4,∴(3p+2)(−2p)+(1−2p)[(−2p)!−2(−3p−2)]=4,∴−6p!−4p+(1−2p)(4p!+6p+4)=4,∴−6p!−4p+4p!+6p+4−2p(4p!+6p+4)=4,∴−2p!+2p−2p(4p!+6p+4)=0,∴−2p(4p!+6p+4+p−1)=0,∴2p(4p!+7p+3)=0,∴2p(4p+3)(p+1)=0,解得p"=0,p!=−1,p)=−)%,∵Δ=(2p)!+4(3p+2)>0,∴p!+3p+2>0,∴(p+1)(p+3)>0,∴p=−1不符合题意,∴p"+p)=−)%∴符合题意,故选B.3.(22-23八年级下·安徽合肥·期末)若关于x的一元二次方程x!−2x+a!+b!+ab=0的两个根为x"=m,x!=n,且a+b=1.下列说法正确的个数为( )①m·n>0;②m>0,n>0;③a!≥a;④关于x的一元二次方程(x+1)!+a!−a=0的两个根为x"= m−2,x!=n−2.A.1B.2C.3D.4【思路点拨】根据根与系数的关系得x"x!=mn=a!+b!+ab,利用a+b=1消去b得到mn=a!−a+1=8a−"!9! +)%>0,从而即可对①进行判断;由于x"+x!=m+n=2>0,x"x!=mn>0,利用有理数的性质可对②进行判断;根据根的判别式的意义得到Δ=4−4(a!+b!+ab)≥0,即4−4(a!−a+1)≥0,则可对③进行判断;利用a!+b!+ab=a!−a+1把方程x!−2x+a!+b!+ab=0化为(x−1)!+a!−a+1=0,由于方程(x−1)!+a!−a=0可变形为[(x+2)−1]!+a!−a=0,所以x+2=m或x+2=n,于是可对④进行判断.【解题过程】解:根据根与系数的关系得x"x!=mn=a!+b!+ab,∵a+b=1,∴b=1−a,∴mn=a!+(1−a)!+a(1−a)=a!−a+1=8a−"!9!+)%>0,所以①正确;∵x"+x!=m+n=2>0,x"x!=mn>0,∴m>0,n>0,所以②正确;∵Δ≥0,∴4−4(a!+b!+ab)≥0,即4−4(a!−a+1)≥0,∴a≥a!,所以③错误;∵a!+b!+ab=a!−a+1,∴方程x!−2x+a!+b!+ab=0化为(x−1)!+a!−a+1=0,即(x−1)!+a!−a=0,∵方程(x+1)!+a!−a=0可变形为[(x+2)−1]!+a!−a=0,∴x+2=m或x+2=n,解得x"=m−2,x!=n−2,所以④正确.故选:C.4.(22-23九年级上·浙江·自主招生)设a、b、c、d是4个两两不同的实数,若a、b是方程x!−8cx−9d=0的解,c、d是方程x!−8ax−9b=0的解,则a+b+c+d的值为.【思路点拨】由根与系数的关系得a+b,c+d的值,两式相加得的值,根据一元二次方程根的定义可得a!−8ac−9d= 0,代入可得a!−72a+9c−8ac=0,同理可得c!−72c+9a−8ac=0,两式相减即可得a+c的值,进而可得a+b+c+d的值.【解题过程】解:由根与系数的关系得a+b=8c,c+d=8a,两式相加得a+b+c+d=8(a+c).因为a是方程x!−8cx−9d=0的根,所以a!−8ac−9d=0,又d=8a−c,所以a!−72a+9c−8ac=0①同理可得c!−72c+9a−8ac=0②①-②得(a−c)(a+c−81)=0.因为a≠c,所以a+c=81,所以a+b+c+d=8(a+c)=648.故答案为648.5.(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)已知实数a,b,c满足:a+b+c=2,abc=4.求|a|+|b|+|c|的最小值【思路点拨】用分类讨论的思想,解决问题即可.【解题过程】解:不妨设a是a,b,c中的最大者,即a≥b,a≥c,由题设知a>0,,且b+c=2−a,bc=%+=0的两实根,于是b,c是一元二次方程x!−(2−a)x+%+≥0,即(a!+4)(a−4)≥0,∴Δ=(2−a)!−4×%+所以a≥4.又当a=4,b=c=−1时,满足题意.故a,b,c中最大者的最小值为4.因为abc=4>0,所以a,b,c为全大于0或一正二负.①若a,b,c均大于0,a,b,c中的最大者不小于4,这与a+b+c=2矛盾.②若a,b,c为或一正二负,不妨设a>0,b<0,c<0,则|a|+|b|+|c|=a−b−c=a−(2−a)=2a−2,∵a≥4,故2a−2≥6,当a=4,b=c=−1时,满足题设条件且使得不等式等号成立.故|a|+|b|+|c|的最小值为6.故答案为:6.6.(22-23九年级上·四川成都·期末)将两个关于x的一元二次方程整理成a(x+ℎ)!+k=0(a≠0,a、h、k均为常数)的形式,如果只有系数a不同,其余完全相同,我们就称这样的两个方程为“同源二次方程”.已知关于x的一元二次方程ax!+bx+c=0(a≠0)与方程(x+1)!−2=0是“同源二次方程”,且方程ax!+ bx+c=0(a≠0)有两个根为x"、x!,则b-2c=,ax"+x"x!+ax!的最大值是.【思路点拨】利用ax!+bx+c=0(a≠0)与方程(x+1)!−2=0是“同源二次方程”得出b=2a,c=a−2,即可求出b−2c;利用一元二次方程根与系数的关系可得x"+x!=−2,x"x!=+'!+,进而得出ax"+x"x!+ax!=−28a+"+9+1,设a+"+=t(t>0),得a!−t⋅a+1=0,根据方程a!−t⋅a+1=0有正数解可知Δ=t!−4≥0,求出t的取值范围即可求出ax"+x"x!+ax!的最大值.【解题过程】解:根据新的定义可知,方程ax!+bx+c=0(a≠0)可变形为a(x+1)!−2=0,∴a(x+1)!−2=ax!+bx+c,展开,ax!+2ax+a−2=ax!+bx+c,可得b=2a,c=a−2,∴b−2c=2a−2(a−2)=4;∵x"+x!=−2,x"x!=+'!+,∴ax"+x"x!+ax!=a(x"+x!)+x"x!=−2a++'!+=−28a+"+9+1,∵方程ax!+bx+c=0(a≠0)有两个根为x"、x!,∴Δ=b!−4ac=(2a)!−4a(a−2)=8a≥0,且a≠0,∴a>0,设a+"+=t(t>0),得a!−t⋅a+1=0,∵方程a!−t⋅a+1=0有正数解,∴Δ=t!−4≥0,解得t≥2,即a+"+≥2,∴ax"+x"x!+ax!=−28a+"+9+1≤−3.故答案为:4,-3.7.(23-24九年级上·山东济南·期末)已知xy+x+y=44,x!y+xy!=484,求x)+y).【思路点拨】本题主要考查了代数式求值、一元二次方程的根与系数的关系、因式分解的应用等知识点,综合应用所学知识成为解题的关键.设xy=m,x+y=n,等量代换后可得44=m+n、484=mn,则m、n为t!−44t+484=0的根,可解得m=n=22,然后再对x)+y)变形后将m=n=22代入计算即可.【解题过程】解:设xy=m,x+y=n,∴44=xy+x+y=m+n,484=x!y+xy!=xy(x+y)=mn,∴m、n为t!−44t+484=0的根,∴m=n=22,∴x)+y)=(x+y)(x!+y!−xy)=(x+y)[(x+y)!−3xy]=n[n!−3m]=n)−3mn=9196.8.(2024九年级·全国·竞赛)记一元二次方程x!+3x−5=0的两根分别为x"、x!.(1)求"-"'"+"-!'"的值;(2)求3x"!+6x"+x!!的值.【思路点拨】本题考查了一元二次方程根与系数的关系、一元二次方程的解.在利用根与系数的关系x"⋅x!=,+,x"+x!=−*+时,需要弄清楚a、b、c的意义.(1)利用根与系数的关系求得求"-"'"+"-!'"的值的值;(2)由一元二次方程的解可得x"!+3x"−5=0,再利用根与系数的关系求解即可.【解题过程】(1)∵x"+x!=−3,x"x!=−5,∴1x"−1+1x!−1=x!−1+x"−1 (x"−1)(x!−1)=x"+x!−2 x"x!−(x"+x!)+1=−3−2−5−(−3)+1=5;(2)∵x"是一元二次方程x!+3x−5=0的根,∴x"!+3x"−5=0,∴x"!+3x"=5,又∵x"+x!=−3,x"x!=−5,∴3x"!+6x"+x!!=2(x"!+3x")+(x"+x!)!−2x"x!=29.9.(23-24九年级下·北京·开学考试)已知关于x的方程x!−2mx+m!−n=0有两个不相等的实数根.(1)求n的取值范围;(2)若n为符合条件的最小整数,且该方程的较大根是较小根的3倍,求m的值.【思路点拨】本题考查一元二次方程根的判别式及根与系数的关系,对于一元二次方程ax!+bx+c=0(a≠0),当判别式Δ>0时方程有两个不相等的实数根,Δ=0时方程有两个相等的实数根,Δ<0时方程没有实数根,若方程的两个实数根为x"、x!,则x"+x!=−*+,x"⋅x!=,+.(1)根据方程x!−2mx+m!−n=0有两个不相等的实数根得出判别式Δ>0,列出不等式即可得答案;(2)根据(1)中结果得出n值,利用一元二次方程根与系数的关系列方程求出m的值即可.【解题过程】(1)解:∵关于x的方程x!−2mx+m!−n=0有两个不相等的实数根,∴Δ=(−2m)!−4(m!−n)>0,解得:n>0.(2)设方程的两个实数根为x"、x!,且x">x!,∴x"+x!=2m,x"⋅x!=m!−n,由(1)可知:n>0,∵n为符合条件的最小整数,∴n=1,∵该方程的较大根是较小根的3倍,∴x"=3x!,∴4x!=2m,3x!!=m!−1,∴3×$!%=m!−1,解得:m"=−2,m!=2.当m=2时,x!=1,则x"=3x!=3,符合题意,当m=−2时,x!=−1,则x"=3x!=−3<x!,与x">x!不符,舍去,∴m=2.10.(23-24九年级上·安徽淮南·阶段练习)若关于x的一元二次方程x!+2x−m!−m=0.(1)若α和β分别是该方程的两个根,且αβ=−2,求m的值;(2)当m=1,2,3,⋅⋅⋅,2024时,相应的一元二次方程的两个根分别记为α"、β",α!、β!,⋅⋅⋅,α!1!%、β!1!%,求"2"+"3"+"2!+"3!+⋯+"2!#!$+"3!#!$的值.【思路点拨】(1)根据一元二次方程的根与系数的关系进行求解即可;(2)根据一元二次方程的根与系数的关系x"+x!=−*+,x"⋅x!=,+可得:"-"+"-!=-"/-!-"⋅-!=!$!/$,进一步可寻找"2!#!$+"3!#!$的规律,即可求解.【解题过程】(1)解:∵关于x的一元二次方程x!+2x−m!−m=0,α和β分别是该方程的两个根,∴αβ=−m!−m∵αβ=−2,∴−2=−m!−m∴m=1或m=−2;(2)解:设方程x!+2x−m!−m=0的两个根为:x",x!则x"+x!=−*+=−2,x"⋅x!=,+=−m!−m,∴" -"+"-!=-"/-!-"·-!=!$!/$=!$($/")∴" 2"+"3"=!"×!,"2!+"3!=!!×),"2%+"3%=!)×%…..1α!1!%+1β!1!%=22024×2025∴" 2"+"3"+"2!+"3!+⋯+"2!#!$+"3!#!$=2×8""×!+"!×)+...+"!1!%×!1!09=2×X1−12+12−13+...+12024−12025Y=2×X1−1 2025Y=4048 202511.(22-23九年级上·湖北武汉·期中)已知α、β是关于x的一元二次方程x!+(2m+3)x+m!=0的两个不相等的实数根(1)直接写出m的取值范围(2)若满足"2+"3=−1,求m的值.(3)若α>2,求证:β>2;【思路点拨】(1)根据一元二次方程x!+(2m+3)x+m!=0的两个不相等的实数根,得Δ>0,即可列式作答;(2)结合一元二次方程根与系数的关系,得α+β=−(2m+3)和αβ=m!,因为"2+"3=−1,所以!$/)$!=1,解得m"=3,m2=−1,结合m>−)%,即可作答;(3)因为(α−2)(β−2)=αβ−2(α+β)+4,结合α+β=−(2m+3)和αβ=m!,得m!+2(2m+3)+ 4=(m+2)!+6,则(α−2)(β−2)≥6>0,又因为α>2,即可证明β>2.【解题过程】(1)解:∵一元二次方程x!+(2m+3)x+m!=0的两个不相等的实数根∴Δ=b!−4ac=(2m+3)!−4×1×m!=4m!+12m+9−4m!=12m+9>0,即m>−)%;(2)解:∵"2+"3=323+223=2/323=−1,且α+β=−*+=−(2m+3),αβ=,+=m!∴!$/)$!=1整理得m!−2m−3=0,解得:m"=3,m2=−1∵由(1)知m>−)%,∴m=3检验:当m=3时,m!≠0,即m=3;(3)证明:因为(α−2)(β−2)=αβ−2(α+β)+4,把α+β=−(2m+3)和αβ=m!代入上式,得m!+2(2m+3)+4=m!+4m+10=(m+2)!+6,∵(m +2)!≥0, ∴(m +2)!+6≥6 ∴(α−2)(β−2)≥6>0 ∵α>2, ∴α−2>0, ∴β−2>0, 即β>2.12.(22-23九年级·浙江·自主招生)已知方程x !+4x +1=0的两根是α、β. (1)求|α−β|的值; (2)求Z 23+Z 32的值;(3)求作一个新的一元二次方程,使其两根分别等于α、β的倒数的立方.(参考公式:x )+y )=(x +y)(x !+y !−xy ). 【思路点拨】(1)利用一元二次方程根与系数的关系可得α+β=−4,αβ=1,再求得(α−β)!的值,进而求得|α−β|的值.(2)先根据二次根式的性质将Z 23+Z 32化为√293+93√2,然后通分化简可得2/3923,最后将α+β=−4,αβ=1代入计算即可;(3)由题意可得新一元二次方程的两个根为8"29)和8"39),然后求得8"29)+8"39)和8"29)8"39)的值,然后根据一元二次方程根与系数的关系即可解答. 【解题过程】(1)解:∵方程x !+4x +1=0的两根是α、β ∴α+β=−4,αβ=1∴(α−β)!=(α+β)!−4αβ=12 ∴|α−β|=2√3;(2)解:由(1)可知:α<0,β<0,∵[\αβ+\βα]!=αβ+βα+2=α!+β!αβ+2=(α+β)!−2αβαβ+2=16,∴Z23+Z32=4(负值舍去);(3)解:由题意可得新一元二次方程的两个根为8"29)和8"39)则8"29)+8"39)=(1α+1β)^X1αY!+X1βY!−1αβ_=α+βαβ^α!+β!α!β!−1αβ_=α+βαβ^(α+β)!−2αβα!β!−1αβ_=−41`16−21!−1a=−52X 1αY)X1βY)=X1αβY)=1所以新的一元二次方程x!+52x+1=0.13.(22-23九年级上·福建泉州·期末)已知关于x的方程mx!−(m−1)x+2=0有实数根.(1)若方程的两根之和为整数,求m的值;(2)若方程的根为有理根,求整数m的值.【思路点拨】(1)根据关于x的方程mx!−(m−1)x+2=0有两个根,且为实数根,先利用一元二次方程的根的判别式确定m的取值范围,再根据一元二次方程的根与系数的关系,可知x"+x!=$'"$,若方程的两根之和为整数,即$'"$为整数,即可确定m的值;(2)分两种情况讨论:当m=0时,此时关于x的方程为x+2=0,求解可得x=−2,符合题意;当m≠0时,对于关于x的方程mx!−(m−1)x+2=0可有x=($'")±√$!'"1$/"!$,若方程的根为有理根,且m为整数,则Δ=m!−10m+1为某一有理数的平方,据此分析即可获得答案.【解题过程】(1)解:∵关于x的方程mx!−(m−1)x+2=0有两个根,且为实数根,∴m ≠0,且Δ=[−(m −1)]!−4m ×2=m !−10m +1≥0, 根据一元二次方程的根与系数的关系,可知x "+x !=−'($'")$=$'"$,若方程的两根之和为整数,即$'"$为整数,∵$'"$=1−"$,∴"$是整数, ∴m =±1,当m =1时,Δ=1−10+1=−8<0,不符合题意; 当m =−1时,Δ=1+10+1=12>0,$'"$='"'"'"=2,为整数,符合题意;∴m 的值为−1;(2)当m =0时,此时关于x 的方程为x +2=0,解得x =−2; 当m ≠0时,对于关于x 的方程mx !−(m −1)x +2=0的根为:x =($'")±√$!'"1$/"!$,若方程的根为有理根,且m 为整数, 则Δ=m !−10m +1为完全平方数, 设m !−10m +1=k !(k 为正整数), 则:m ="1±√"11'%/%#!!=5±√24+k !,∵m 为整数,设24+k !=n !(n 为正整数), ∴(k +n )(n −k )=24,∴b k +n =12n −k =2 或b k +n =6n −k =4 或b k +n =8n −k =3 或b k +n =24n −k =1 , 解得:bk =5n =7 或b k =1n =5 或d k =0!n =""!(不合题意,舍去)或d k =!)!n =!0!(不合题意,舍去) ∴m !−10m +1=1!=1或m !−10m +1=5!=25; 当m !−10m +1=1时,解得m =10或m =0(舍去); 当m !−10m +1=25时,解得m =−2或m =12,综上所述,若方程的根为有理根,则整数m 的值为0或10或−2或12.14.(22-23九年级下·浙江·自主招生)设m 为整数,关于x 的方程(m !+m −2)x !−(7m +2)x +12=0有两个整数实根. (1)求m 的值.(2)设△ABC 的三边长a,b,c 满足c =4√2,m !+a !m −12a =0,m !+b !m −12b =0.求△ABC 的面积. 【思路点拨】(1)设原方程的两个解分别为x ",x !,根据两个整数实根,则x "+x !=&$/!$!/$'!,x "x !="!$!/$'!都是整数,进而分类讨论,即可求解;(2)由(1)得出的m 的值,然后代入将m !+a !m −12a =0,m !+b !m −12b =0进行化简,得出a ,b 的值.然后再根据三角形三边的关系来确定符合条件的a ,b 的值,用三角形的面积公式得出三角形的面积. 【解题过程】(1)解:∵m !+m −2≠0, ∴m ≠−2或m =1, ∵方程有两个实数根,∴Δ=b !−4ac =[−(7m +2)]!−4×12×(m !+m −12) =m !−20m +580=(m −10)!+480>0 设原方程的两个解分别为x ",x !∴x "+x !=&$/!$!/$'!,x "x !=∴m !+m −2=1,2,3,4,6,12 m !+m −2=1,解得:m ='"±√")!(舍去) m !+m −2=2,解得:m ='"±√"&!(舍去) m !+m −2=3,解得:m ='"±√!"!(舍去)m !+m −2=4,解得:m =−3或m =2 m !+m −2=6,解得:m ='"±√))!(舍去)m !+m −2=12,解得:m ='"±√"!;!(舍去) 当m =−3时,&$/!$!/$'!='!"/!%=−";%不是整数,舍去当m =2时,&$/!$!/$'!="%/!%=4符合题意,综上所述,m=2;(2)把m=2代入两等式,化简得a!−6a+2=0,b!−6b+2=0,当a=b时,a=b=3±√7,当a≠b时,a、b是方程x!−6x+2=0的两根,而Δ>0,根据根与系数的关系可得,a+b=6>0,ab=2>0,则a>0、b>0,①a≠b,c=4√2时,由于a!+b!=(a+b)!−2ab=36−4=32=c!,故△ABC为直角三角形,且∠C=90°,S<=>?="!ab=1;②a=b=3−√7,c=4√2时,因2(3−√7)<4√2,故不能构成三角形,不合题意,舍去;;③a=b=3+√7,c=4√2时,因2(3+√7)>4√2,故能构成三角形,S<=>?="!×4√2×Z l3+√7m!−l2√2m!=4n4+3√7;综上,△ABC的面积为1或4n4+3√7.15.(22-23九年级上·湖南常德·期中)阅读材料:材料1:若关于x的一元二次方程ax!+bx+c=0(a≠0)的两个根为x1,x2,则x"+x!=−*+,x"x!=,+.材料2:已知一元二次方程x!−x−1=0的两个实数根分别为m,n,求m!n+mn!的值.解:∵一元二次方程x!−x−1=0的两个实数根分别为m,n,∴m+n=1,mn=−1,则m!n+mn!=mn(m+n)=−1×1=−1.根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题:(1)材料理解:一元二次方程x!−3x−1=0的两个根为x1,x2,则x"+x!=___________,x"x!=___________.(2)类比应用:已知一元二次方程x!−3x−1=0的两根分别为m、n,求A$+$A的值.(3)思维拓展:已知实数s、t满足s!−3s−1=0,t!−3t−1=0,且s≠t,求"B −"C的值.【思路点拨】(1)直接利用一元二次方程根与系数的关系求解即可;(2)利用一元二次方程根与系数的关系可求出m+n=−*+=3,mn=,+=−1,再根据A$+$A=$!/A!$A=($/A)!'!$A$A,最后代入求值即可;(3)由题意可将s、t可以看作方程x!−3x−1=0的两个根,即得出s+t=−*+=3,s⋅t=,+=−1,从而可求出(t−s)!=(t+s)!−4st=13,即t−s=√13或t−s=−√13,最后分类讨论分别代入求值即可.【解题过程】(1)解:∵一元二次方程x!−3x−1=0的两个根为x1,x2,∴x"+x!=−*+=−')"=3,x"⋅x!=,+=−""=−1.故答案为:3,−1;(2)∵一元二次方程x!−3x−1=0的两根分别为m、n,∴m+n=−*+=3,mn=,+=−1,∴A $+$A=$!/A!$A=(m+n)!−2mnmn=3!−2×(−1)−1=−11;(3)∵实数s、t满足s!−3s−1=0,t!−3t−1=0,∴s、t可以看作方程x!−3x−1=0的两个根,∴s+t=−*+=3,st=,+=−1,∵(t−s)!=(t+s)!−4st=3!−4×(−1)=13∴t−s=√13或t−s=−√13,当t−s=√13时," B −"C=C'BBC=√")'"=−√13,当t−s=−√13时," B −"C=C'BBC='√")'"=√13,综上分析可知,"B −"C的值为√13或−√13.16.(23-24八年级上·北京海淀·期中)小聪学习多项式研究了多项式值为0的问题,发现当mx +n =0或px +q =0时,多项式A =(mx +n )(px +q )=mpx !+(mq +np )x +nq 的值为0,把此时x 的值称为多项式A 的零点.(1)已知多项式(3x +1)(x −2),则此多项式的零点为__________;(2)已知多项式B =(x −1)(bx +c )=ax !−(a −1)x −+!有一个零点为1,求多项式B 的另一个零点; (3)小聪继续研究(x −3)(x −1),x (x −4)及8x −0!98x −)!9等,发现在x 轴上表示这些多项式零点的两个点关于直线x =2对称,他把这些多项式称为“2系多项式”.若多项式M =(2ax +b )(cx −5c )=bx !−4cx −2a −4是“2系多项式”,求a 与c 的值. 【思路点拨】(1)根据多项式的零点的定义即可求解;(2)根据多项式的零点的定义将x =1代入ax !−(a −1)x −+!=0,求得a =2,再解一元二次方程即可求解;(3)令cx −5c =0,求得M 的一个零点为5,根据“2系多项式”的定义求得方程bx !−4cx −2a −4=0的两个根为x "=−1,x !=5,再利用根与系数的关系即可求解. 【解题过程】(1)解:令(3x +1)(x −2)=0, ∴3x +1=0或x −2=0, ∴x =−")或x =2,则此多项式的零点为−")或2; 故答案为:−")或2;(2)解:∵多项式B =(x −1)(bx +c )=ax !−(a −1)x −+!有一个零点为1,∴将x =1代入ax !−(a −1)x −+!=0,得a −(a −1)−+!=0,解得a =2,∴B =2x !−x −1=(x −1)(2x +1), 令2x +1=0,解得x =−"!, ∴多项式B 的另一个零点为−"!;(3)解:∵M=(2ax+b)(cx−5c)=bx!−4cx−2a−4是“2系多项式”,令cx−5c=0,解得x=5,即M的一个零点为5,∴设M的另一个零点为y,则D/0!=2,解得y=−1,即2ax+b=0时,x=−1,则−2a+b=0①,令M=bx!−4cx−2a−4=0,根据题意,方程bx!−4cx−2a−4=0的两个根为x"=−1,x!=5,∴x"+x!=−'%,*=5+(−1)=4,x"⋅x!='!+'%*=5×(−1)=−5,∴c=b②,5b−2a−4=0③,解①②③得c=b=1,a="!,∴a="!,c=1.17.(22-23九年级上·湖北黄石·期末)(1)x",x!是关于x的一元二次方程x!−2(k+1)x+k!+2=0的两实根,且(x"+1)⋅(x!+1)=8,求k的值.(2)已知:α,β(α>β)是一元二次方程x!−x−1=0的两个实数根,设s"=α+β,s!=α!+β!,…,s A=αA+βA.根据根的定义,有α!−α−1=0,β!−β−1=0,将两式相加,得(α!+β!)−(α+β)−2= 0,于是,得s!−s"−2=0.根据以上信息,解答下列问题:①直接写出s",s!的值.②经计算可得:s)=4,s%=7,s0=11,当n≥3时,请猜想s A,s A'",s A'!之间满足的数量关系,并给出证明.【思路点拨】(1)根据一元二次方程根与系数的关系可得出x"+x!=2(k+1),x"x!=k!+2.由(x"+1)(x!+1)=8,可得x"x!+(x"+x!)+1=8,即得出关于k的一元二次方程,解出k的值,再根据一元二次方程根的判别式验证,舍去不合题意的值即可;(2)①根据一元二次方程根与系数的关系可得出α+β=−*+=1,αβ=,+=−1,进而可求出s"=α+β=1,s!=α!+β!=(α+β)!−2αβ=3;②由一元二次方程的解的定义可得出α!−α−1=0,两边都乘以αA'!,得:αA−αA'"−αA'!=0①,同理可得:βA−βA'"−βA'!=0②,再由①+②,得:(αA+βA)−(αA'"+βA'")−(αA'!+βA'!)=0.最后结合题意即可得出s A−s A'"−s A'!=(αA+βA)−(αA'"+βA'")−(αA'!+βA'!)=0,即s A=s A'"+s A'!.【解题过程】解:(1)∵x",x!是关于x的一元二次方程x!−2(k+1)x+k!+2=0的两实根,∴x"+x!=−*+=−'!(#/")"=2(k+1),x"x!=,+=#!/!"=k!+2,∴(x"+1)(x!+1)=x"x!+(x"+x!)+1=k!+2+2(k+1)+1=8,整理,得:k!+2k−3=0,解得:k"=−3,k!=1.当k=−3时,Δ=b!−4ac=[−2(k+1)]!−4(k!+2)=[−2(−3+1)]!−4[(−3!)+2]=−28<0,∴此时原方程没有实数根,∴k=−3不符合题意;当k=1时,Δ=b!−4ac=[−2(k+1)]!−4(k!+2)=[−2×(1+1)]!−4(1!+2)=4>0,∴此时原方程有两个不相等的实数根,∴k=1符合题意,∴k的值为1;(2)①∵x!−x−1=0,∴a=1,b=−1,c=−1.∵α,β(α>β)是一元二次方程x!−x−1=0的两个实数根,∴α+β=−*+=1,αβ=,+=−1,∴s"=α+β=1,s!=α!+β!=(α+β)!−2αβ=1!−2×(−1)=3;②猜想:s A=s A'"+s A'!.证明:根据一元二次方程根的定义可得出α!−α−1=0,两边都乘以αA'!,得:αA−αA'"−αA'!=0①,同理可得:βA−βA'"−βA'!=0②,由①+②,得:(αA+βA)−(αA'"+βA'")−(αA'!+βA'!)=0,∵s A=αA+βA,s A'"=αA'"+βA'",s A'!=αA'!+βA'!,∴s A−s A'"−s A'!=(αA+βA)−(αA'"+βA'")−(αA'!+βA'!)=0,即s A=s A'"+s A'!.18.(23-24九年级上·福建宁德·期中)已知关于x的方程x!−(m+2)x+4m=0有两个实数根x",x!,其中x"<x!.(1)若m=−1,求x"!+x!!的值;(2)一次函数y=3x+1的图像上有两点A(x",y"),B(x!,y!),若AB=√10,求m的值;(3)边长为整数的直角三角形,其中两直角边的长度恰好为x"和x!,求该直角三角形的面积.【思路点拨】该题主要考查了一元二次方程的根判别式“Δ=b!−4ac”,根与系数关系“x"+x!=−*+,x"⋅x!=,+”,一次函数的性质,直角三角形的性质,勾股定理“直角三角形两直角边的平方之和等于斜边的平方”等知识点,解题的关键是分类谈论思想的运用;(1)将m=−1代入方程得出方程,再根据根与系数关系得到x"+x!=−*+=1,x"⋅x!=,+=−4,将x"!+x!!转化即可求解;(2)根据点A(x",y"),B(x!,y!)在函数图像上,得出Alx",3x"+1m,Blx!,3x!+1m,再根据根与系数关系得到x"+x!=m+2,x"⋅x!=4m,根据AB=√10即可求解;(3)根据直角三角形两直角边x",x!为整数,得出Δ=b!−4ac=m!−12m+4,令m!−12m+4=k!(k为正整数),得出(m+k−6)(m−k−6)=32,又m+k−6>m−k−6,然后分三种情况取值即可解答;【解题过程】(1)当m=−1时,方程为x!−x−4=0,Δ=b!−4ac=(−1)!−4×1×(−4)=17>0,∴x"+x!=−*+=1,x"⋅x!=,+=−4,即x"!+x!!=(x"+x!)!−2x"x!=1!−2×(−4)=9;(2)将A(x",y"),B(x!,y!)代入y=3x+1可得Alx",3x"+1m,Blx!,3x!+1m,又Δ=(m+2)!−4×4m>0,故x"+x!=m+2,x"⋅x!=4m,AB!=(x"−x!)!+(y"−y!)!=10(x"−x!)!,即10(x"−x!)!=10,(x"−x!)!=1,(x"−x!)!=(x"+x!)!−4x"x!=1,(m+2)!−4×4m=1,(m−6)!=33,m"=6+√33,m!=6−√33;(3)∵直角三角形两直角边x ",x !为整数,∴Δ=b !−4ac =(m +2)!−4×4m =m !−12m +4为平方数, 不妨令m !−12m +4=k !(k 为正整数), (m −6)!−32=k !,(m +k −6)(m −k −6)=32, m +k −6>m −k −6,当①∴m +k −6=32,m −k −6=1, 解得m =%0!(不合题意舍去);当②m +k −6=16,m −k −6=2, 解得m =15,∴方程x !−17x +60=0, x "=12,x !=5,则斜边为13, 即S =-"⋅-!!=30;当③m +k −6=8,m −k −6=4, 解得m =12,∴方程x !−14x +48=0,x "=6,x !=8,则斜边为10, 即S =-"⋅-!!=24,综上所述:该直角三角形的面积为30或24.19.(22-23九年级上·全国·单元测试)如果方程x !+px +q =0有两个实数根x ",x !,那么x "+x !=−p ,x "x !=q ,请根据以上结论,解决下列问题:(1)已知a ,b 是方程x !+15x +5=0的二根,则+*+*+=?(2)已知a 、b 、c 满足a +b +c =0,abc =16,求正数c 的最小值.(3)结合二元一次方程组的相关知识,解决问题:已知b x =x "y =y "和b x =x !y =y !是关于x ,y 的方程组t x !−y +k =0x −y =1 的两个不相等的实数解.问:是否存在实数k ,使得y "y !−-"-!−-!-"=2?若存在,求出的k 值,若不存在,请说明理由.【思路点拨】(1)根据a ,b 是方程x !+15x +5=0的二根,求出a +b ,ab 的值,即可求出+*+*+的值; (2)根据a +b +c =0,abc =16,得出a +b =−c ,ab ="E,,a 、b 是方程x !+cx +"E ,=0的解,再根据c !−4×"E ,≥0,即可求出c 的最小值;(3)运用根与系数的关系求出x "+x !=1,x "x !=k +1,再解y "y !−-"-!−-!-"=2,即可求出k 的值.【解题过程】(1)解:∵a ,b 是方程x !+15x +5=0的二根, ∴a +b =−15,ab =5, ∴+*+*+=(+/*)!'!+*+*=('"0)!'!×0=43,∴+*+*+=43;(2)∵a +b +c =0,abc =16, ∴a +b =−c ,ab ="E ,,∴a 、b 是方程x !+cx +"E ,=0的解,∴c !−4×"E ,≥0,∴c !−%%,≥0,∵c 是正数,∴c )−4)≥0, ∴c )≥4), ∴c ≥4,∴正数c 的最小值是4;(3)存在,当k =−2时,y "y !−-"-!−-!-"=2.理由如下: ∵u x !−y +k =0①x −y =1② ,由①得:y =x !+k , 由②得:y =x −1,∴x !+k =x −1,即x !−x +k +1=0,由题意思可知,x ",x !是方程x !−x +k +1=0的两个不相等的实数根, ∴d (−1)!−4(k +1)>0x "+x !=1x "x !=k +1 , 则k <−)%,∵b x =x "y =y " 和b x =x !y =y ! 是关于x ,y 的方程组t x !−y +k =0x −y =1 的两个不相等的实数解,∴y "y !=(x "−1)(x !−1), ∴y "y !−-"-!−-!-"=(x "−1)(x !−1)−(-"/-!)!'!-"-!-"-!=2,∴x "x !−(x "+x !)+1−(-"/-!)!'!-"-!-"-!=2,∴k +1−1+1−"'!(#/")#/"=2,整理得:k !+2k =0,解得:k "=−2,k !=0(舍去), ∴k 的值为−2.20.(22-23九年级上·四川资阳·期末)定义:已知x ",x !是关于x 的一元二次方程ax !+bx +c =0(a ≠0)的两个实数根,若x "<x !<0,且3<-"-!<4,则称这个方程为“限根方程”.如:一元二次方程x !+13x +30=0的两根为x "=−10,x !=−3,因−10<−3<0,3<'"1')<4,所以一元二次方程x !+13x +30=0为“限根方程”.请阅读以上材料,回答下列问题:(1)判断一元二次方程x !+9x +14=0是否为“限根方程”,并说明理由;(2)若关于x 的一元二次方程2x !+(k +7)x +k !+3=0是“限根方程”,且两根x "、x !满足x "+x !+x "x !=−1,求k 的值;(3)若关于x 的一元二次方程x !+(1−m )x −m =0是“限根方程”,求m 的取值范围. 【思路点拨】(1)解该一元二次方程,得出x "=−7,x !=−2,再根据“限根方程”的定义判断即可; (2)由一元二次方程根与系数的关系可得出x "+x !=−#/&!,x "x !=#!/)!,代入x "+x !+x "x !=−1,即可求出k "=2,k !=−1.再结合“限根方程”的定义分类讨论舍去不合题意的值即可;(3)解该一元二次方程,得出x"=−1,x!=m或x"=m,x!=−1.再根据此方程为“限根方程”,即得出此方程有两个不相等的实数根,结合一元二次方程根的判别式即可得出Δ>0,m<0且m≠−1,可求出m 的取值范围.最后分类讨论即可求解.【解题过程】(1)解:x!+9x+14=0,(x+2)(x+7)=0,∴x+2=0或x+7=0,∴x"=−7,x!=−2.∵−7<−2,3<'&'!=&!<4,∴此方程为“限根方程”;(2)∵方程2x!+(k+7)x+k!+3=0的两个根分比为x"、x!,∴x"+x!=−#/&!,x"x!=#!/)!.∵x"+x!+x"x!=−1,∴−#/&!+#!/)!=−1,解得:k"=2,k!=−1.分类讨论:①当k=2时,原方程为2x!+9x+7=0,∴x"=−&!,x!=−1,∴x"<x!<0,3<-"-!=&!<4,∴此时方程2x!+(k+7)x+k!+3=0是“限根方程”,∴k=2符合题意;②当k=−1时,原方程为2x!+6x+4=0,∴x"=−2,x!=−1,∴x"<x!<0,-"-!=2<3,∴此时方程2x!+(k+7)x+k!+3=0不是“限根方程”,∴k=−1不符合题意.综上可知k的值为2;(3)x!+(1−m)x−m=0,(x+1)(x−m)=0,∴x+1=0或x−m=0,∴x"=−1,x!=m或x"=m,x!=−1.∵此方程为“限根方程”,∴此方程有两个不相等的实数根,∴Δ>0,m<0且m≠−1,∴(1−m)!+4m>0,即(1+m)!>0,∴m<0且m≠−1.分类讨论:①当−1<m<0时,∴x"=−1,x!=m,∵3<-"-!<4,∴3<'"$<4,解得:−")<m<−"%;②当m<−1时,∴x"=m,x!=−1,∵3<-"-!<4,∴3<$'"<4,解得:−4<m<−3.综上所述,m的取值范围为−")<m<−"%或−4<m<−3.。

一元二次方程 两个不相等的实数根 a b

一元二次方程 两个不相等的实数根 a b

《一元二次方程:深入探讨两个不相等的实数根 a b》一元二次方程是初中阶段数学学习的重要内容,而探讨两个不相等的实数根 a b 是其中的一个重要问题。

在本篇文章中,我们将从浅入深地探讨一元二次方程和两个不相等的实数根 a b,并探讨其深层含义和应用。

## 1. 一元二次方程的基本概念让我们来回顾一下一元二次方程的基本概念。

一元二次方程通常的一般形式为 Ax^2 + Bx + C = 0,其中 A、B、C 分别为常数,而 x 则代表未知数。

而方程的根则是能够使得方程等式成立的 x 的值。

在这里,我们重点强调两个不相等的实数根a 和b。

在解一元二次方程时,我们通常使用求根公式 x = (-B±√(B^2-4AC))/(2A)。

### 1.1 求根公式的含义在一元二次方程中,求根公式的正负号代表着两个不同的解,分别对应着两个不相等的实数根 a 和 b。

而在方程中,判别式Δ = B^2-4AC 则决定了根的性质,当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根。

而对于我们的主题——两个不相等的实数根 a 和 b,往往对应着Δ>0的情况,接下来我们将着重对此进行探讨。

## 2. 两个不相等的实数根的意义现在,让我们进一步探讨两个不相等的实数根 a 和 b 的意义。

当一元二次方程有两个不相等的实数根时,实际上反映了方程对应的二次函数与 x 轴相交于两个不同的点。

这一点可以通过函数图像的形状来理解,即函数的图像会与 x 轴在两个不同的点上相交。

### 2.1 几何解析从几何角度来说,两个不相等的实数根 a 和 b 分别代表了函数图像与x 轴相交的两个横坐标。

这也意味着方程所对应的二次函数在这两个横坐标上的函数值分别为零,这些横坐标的数值与实数根 a 和 b 的数值是对应的。

通过一元二次方程的两个不相等的实数根,我们能够对应地找到函数图像在 x 轴上的特殊点,从而更全面地理解函数的性质。

高考数学复习压轴题专题讲解05 与函数的对称性相关的零点问题

高考数学复习压轴题专题讲解05 与函数的对称性相关的零点问题
【分析】注意发现圆与一次分式函数 的图象均关于点(−3, 2)对称,利用三角形中线的向量表示,将所求转化即可.
【解析】由圆方程 ,可得 ,圆心坐标为(−3, 2)
,其对称中心为(−3, 2).
在同一直角坐标系中,画出圆和函数图像如右图所示:
数形结合可知,圆和函数都关于点M(−3, 2)对称,
故可得其交点A和C,B和D都关于点M(−3, 2)对称.
6.【答案】B
【分析】该题设计抽象函数 关于点 成中心对称,函数 由奇函数 向上平移一个单位得到,也关于点 成中心对称,因而两函数图象的交点为也关于点 成中心对称, ,考虑倒序相加法,可得 , ,故 .
7.【答案】2020
【提示】两边取自然对数得
设 ,则易得其为 上的单增奇函数
所以 ,
故 .
8.【答案】
设 ,显然 关于直线 对称,顶点为 .
若 ,则函数 关于直线 对称,且在 上是减函数,在 上是增函数,最大值为 , .
若 的图象与 的图象有一个公共点A,根据对称性必有另一个公共点B.所以, 不合题意;
若 ,函数 关于直线 对称,且在 上是增函数,在 上是减函数,最小值为 .若 的图象与 的图象只有一个公共点,必有 ,得 .
故 ,
所以 .
9.【答案】 或
10.【答案】A
点评:
f(0)=0仅是函数存在零点的必要条件,要注意检验充分性,一般是代入检验进行取舍.
【巩固训练】
1.已知函数f(x)是偶函数,且当x>0时,f(x)=lnx-ax,若函数f(x)恰有5个零点,则实数a的取值范围是.
2.若函数 的零点有且只有一个,则实数 .
3.若函数f(x)=x2-mcosx+m2+3m-8有唯一零点,则满足条件的实数m组成的集合为.

1.已知关于x的方程有两个不相等的实数根

1.已知关于x的方程有两个不相等的实数根

30.某市为了进一步缓解交通拥挤现象,决定修建一条轻轨铁路,为使工程能提前3个月完成,需要将原定的工作效率提高12%,问原计划完成这项工程用多少月?
7.是否存在正数m使方程的两根之差的绝对值等于?若存在,求出m的值,若不存在,请说明理由
8. 请写出一个根为,另一根满足的一元二次方程
9. 王大伯承包了25亩土地,今年春季改种茄子和西红柿两种大棚蔬菜,用去了44000元。其中种茄子每亩用了1700元,获纯利2400元;种西红柿每亩用了1800元,获纯利2600元。问王大伯一共获纯利多少元?
14. 赵强同学借了一本书,共280页,要在两周借期内读完,当他读了一半时,发现平均每天要多读21页才能在借期内读完,他读前一半时,平均每天读多少页?
15. 张大伯从报社以每份0.4元的价格购进了a份报纸,以每份0.5元的价格售出了b份报纸,剩余的以每份0.2元的价格退回报社,则张大伯赚了多少元?
A、赚钱 B、赔钱 C、不赚不赔 D、无法确定赚和赔
22. 已知关于x的方程。
(1)当k为何值时,此方程有实数根;
(2)若此方程的两实数根满足:,求k的值
23.方程的一根Biblioteka 另一根大,求a的值. 24.如果方程有两个同号的实数根,求m的取值范围.
25.方程的两个实数根满足求k的值.
28.某商场销售一种商品,一月份销售了若干件,共获利润30000元,二月份这种商品的单价降低了0.4元,但是销售量比一月份增加了5000件,从而所获利润比一月份多2000元,问调价前每件商品的利润是多少元.
29.向某地赠送一批计算机,首批270台将于近期启运,经与某物流公司联系,得知用A型汽车若干辆刚好装完;用B型汽车不仅可少用1辆,而且有一辆车差30台计算机才装满.已知B型汽车比A型汽车每辆可多装15台,求A、B两种型号的汽车各能装计算机多少台.

关于一元实系数四次方程根的分布特征的续论

关于一元实系数四次方程根的分布特征的续论

一元实系数四次方程根的分布特征一直是数学中一个备受关注的课题。

在之前的研究中,我们已经探讨了一元实系数四次方程根的一些分布特征,但是仍然有一些问题有待进一步探讨和研究。

在本文中,我们将继续讨论一元实系数四次方程根的分布特征,并从不同的角度进行探讨和分析。

一元实系数四次方程可以表示为:ax^4 + bx^3 + cx^2 + dx + e = 0,其中a、b、c、d、e为实数系数,且a不等于0。

我们的研究对象是这个方程的根的分布特征。

我们来分析一元实系数四次方程的根的个数。

根据代数学基本定理,一元四次方程在复数域内有4个根。

而在实数域内,根的个数要么是4个,要么是2个。

我们可以通过判别式来判断根的个数的情况。

当判别式大于0时,实系数四次方程有4个实数根;当判别式等于0时,实系数四次方程有2个不同的实数根;当判别式小于0时,实系数四次方程没有实数根。

我们可以初步得出一元实系数四次方程根的个数的分布特征。

接下来,我们将从根的实部、虚部和共轭性这几个方面分析一元实系数四次方程根的分布特征。

我们来分析一元实系数四次方程根的实部的分布特征。

根据代数学基本定理,一元四次方程在复数域内有4个根,它们的实部可能是实数,也可能是复数。

我们可以通过Vieta定理得出一元四次方程根的实部之间的关系。

从四次方程的通解公式出发,我们可以得到它的根的实部是关于系数的一个关于已知量的复杂的代数式。

我们通过计算实部的值,对一元实系数四次方程根的实部的分布特征进行分析。

再次,我们来分析一元实系数四次方程根的虚部的分布特征。

在复数域内,根的虚部一般是无法直接通过代数的方法求出来的,我们可以通过拟合方法、近似计算等方法来得到根的虚部的分布特征。

我们来分析一元实系数四次方程根的共轭性。

根据代数学基本定理,一元四次方程的根具有两两共轭对称性。

我们可以通过Vieta定理得到根的共轭关系。

通过根的共轭性,我们可以得到一元实系数四次方程根的共轭性的分布特征。

九年级数学课题研究计划

九年级数学课题研究计划

九年级数学课题研究计划一、关于一元二次方程的题目。

1. 研究一元二次方程ax^2+bx + c = 0(a≠0)的判别式Δ=b^2-4ac对根的情况的影响。

- 解析:- 当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根,x=frac{-b±√(b^2)-4ac}{2a}。

- 当Δ = 0时,方程有两个相等的实数根,x =-(b)/(2a)。

- 当Δ<0时,方程没有实数根。

在研究计划中,可以通过具体的方程实例,如x^2-2x + 1 = 0(Δ=0),x^2-3x+2 = 0(Δ>0),x^2+1 = 0(Δ<0)等来进行分析。

2. 一元二次方程ax^2+bx + c = 0(a≠0)的根与系数的关系(韦达定理)的应用研究。

- 解析:- 韦达定理指出,在一元二次方程ax^2+bx + c = 0(a≠0)中,两根x_1、x_2有x_1+x_2=-(b)/(a),x_1x_2=(c)/(a)。

- 在研究计划中,可以研究如何利用韦达定理求解方程中的参数,例如已知方程x^2+mx + 3 = 0的两根x_1、x_2满足x_1+x_2= - 4,根据韦达定理-(m)/(1)=-4,可求出m = 4。

还可以用于解决一些与两根有关的代数式求值问题,如(1)/(x_1)+(1)/(x_2)=frac{x_1+x_2}{x_1x_2}等。

3. 用配方法、公式法、因式分解法解一元二次方程的比较研究。

- 解析:- 配方法:对于一元二次方程ax^2+bx + c = 0(a≠0),将方程变形为(x+(b)/(2a))^2=frac{b^2-4ac}{4a^2},然后求解。

例如x^2+6x + 8 = 0,配方得(x +3)^2=1,解得x=-2或x=-4。

- 公式法:直接利用求根公式x=frac{-b±√(b^2)-4ac}{2a},如方程2x^2-5x - 3 = 0,其中a = 2,b=-5,c=-3,代入公式可得x = 3或x=-(1)/(2)。

一元二次方程根的研究

一元二次方程根的研究

《一元二次方程根的研究》专题复习教学设计一、教材分析1.地位和作用(1)函数是初中最基本的概念之一,也是实际生活中数学建模的重要工具之一。

二次函数在初中函数的教学中具有重要地位,它不仅是一元二次方程及不等式的引申和提高,更为高中学习一元二次不等式和圆锥曲线奠定基础。

在历届中考试题中,二次函数都是压轴题中不可缺少的内容;(2)二次函数的图像和性质体现了数形结合的数学思想,对学生基本数学思想和素养的形成起推动作用。

2.课标要求:(1)通过对实际问题的分析,体会二次函数的意义;(2)会用描点法画出二次函数的图像,通过图像了解二次函数的性质;(3)会用配方法将数字系数的二次函数的表达式化为y=a(x-h)2+k的形式,并能由此得到二次函数图像的顶点坐标,说出图像的开口方向,画出图像的对称轴,并能解决简单实际问题;(4)会利用二次函数的图像求一元二次方程的近似解。

二、学情分析(1)九年级学生在新课的学习中已掌握二次函数的定义、图像及性质等基本知识;(2)学生的分析、理解能力较学习新课时有明显提高;(3)九年级学生具有一定的自主探究和合作学习的能力。

三、复习目标知识目标:1.能够构建出本专题的知识结构图;2.巩固二次函数的基础知识:二次函数的图像及基本性质;二次函数解析式的三种表示方法及解析式求法;一元二次方程与抛物线的结合与应用;3.能够利用二次函数解决实际问题。

技能目标:1.培养学生运用函数知识解决数学综合题和实际问题的能力;2.体会数形结合、函数建模、转化、分类讨论等数学思想方法的运用。

情感目标:1.通过问题情境和探索活动的创设,激发学生的学习兴趣;2.让学生感受到数学与人类生活的密切联系,体会到学习数学的乐趣。

四、复习重、难点:二次函数图像及性质和二次函数的应用。

五、复习方法:1. 以教学大纲为依据,渗透新的教育理念,遵循教师为主导、学生为主体的原则,结合九年级学生的求知心理和已有的认知水平开展教学。

几种特殊类型方程解法的研究

几种特殊类型方程解法的研究

毕业(设计)论文题目几种特殊类型方程的解法的研究学院专业班级学生姓名指导教师成绩2014年05 月31 日摘要从中世纪到19世纪初, 数学家门一直把代数学看成是解代数方程的学问.在生活和学习知识的过程中,方程更是非常重要的一个内容,在初等数学中,以初等函数的概念和解析式的运算为基础研究某些特殊形式的方程.综上鉴于特殊方程的多种解法的重要性, 本文主要研究了一元代数方程的解法, 其中包括一元三次方程、倒数方程、指数方程、对数方程等等.本文主要做了几个工作.以特殊方程的多种简便解法为线索, 介绍了几种特殊类型的方程, 以及在数学生活中的重要性, 并把几种特殊方程分类, 分块讨论.分别对几种方程举例, 力求最简便.关键词特殊方程;初等数学;多种解法;分类AbstractFrom the Middle Ages to the early nineteenth Century, mathematicians have the algebra as the solution of algebraic equations in learning, living and learning in the process of knowledge. The equation is a very important content, in elementary mathematics, the concept and formula of elementary function. Calculation based on the equation, some special form.So in view of the importance of special equation solution, this paper focuses on the element equation including: a three order equation、the equation、exponential、logarithmic equation etc···This paper mainly do the following several aspects of work:The first: a simple solution to a variety of special equation as a clue , introduces several special types of equations, as well as the importance in mathematics, in life;Second: put some special classification of equation, block discussion;Third: for some special equation for example, to the most convenient.Key word Special equation; Elementary mathematics; A variety of solution; Classification目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 ........................................................... - 1 - 第1章方程的基本概念及同解性 .................................. - 2 - 第2章一元代数方程的解法 ...................................... - 9 -2.1倍根法 .................................................. - 9 -2.2 倒根法................................................. - 11 -2.3一元三次方程与倒数方程的解法 ........................... - 12 -2.3.1一元三次方程的解法................................ - 12 -2.3.2倒数方程的解法.................................... - 15 -2.4二项方程的解法 ......................................... - 18 -2.5解含有参数的方程 ....................................... - 19 - 第三章初等超越方程解法举例 ................................... - 21 -3.1指数的方程解法 ......................................... - 21 -3.2 对数方程的解法......................................... - 22 -3.3 三角方程的解法......................................... - 24 - 总结 .......................................................... - 27 - 参考文献 ...................................................... - 28 - 致谢 ........................................................ - 30 -绪论在生活中, 数学与我们密不可分, 而防方程更是数学中非常重要的内容, 我们从小学开始就接触学习方程, 并一直学习到大学, 对于普通方程的解法大学都是熟知的但对于类型较特殊的方程, 如一元三次方程, 一元四次方程, 倒数方程, 超越方程都没有较简单的解法, 这就需要我们的研究使特殊类型的方程得到更简便的多种解法, 并且在中学数学的研究中, 有更广泛的应用价值, 并对以后的中学数学教学工作有着重要的意义.本次论文主要研究的是特殊方程的解法, 而特殊方程的解法有很多种, 其中一元三次方程, 一元四次方程, 倒数方程等更是重点中的重点, 在《高等函数学报(自然科学版)》2010年05其中付跟春教授就发表了一篇关于一元三次方程的另一种解法《考试周刊》2012年第20其中, 权小刚写了到了利用分解因式法解一元四次方程《数学通报》1980年第十二其中张君达教授对倒数方程及其应用有非常详细的研究, 且在国外, 当代数学家eibitzE对特殊L和uler类型的方程的解法详细研究.在对本文课题内容研究的过程中, 主要分为三个方面, 首先需了解方程的基本概念, 及同解性通过对定义、定理推论及其典型例题的研究, 加深方程的基本概念、及同解性. 其次, 在对多种类型特殊方程的多种解法中, 主要针对一元三次方程, 一元四次方程, 倒数方程等内容进行详细计算, 最后, 讨论超越方程的解法并进行举例, 基本分为指数函数. 对数方程, 和三角方程的特殊解法.采取的方法有文献资料法、举例法、探究法.在对特殊方程解法的研究中, 国内外关于特殊类型的方程应用比较多, 对于求解方面难以把握, 特别在竞赛数学中, 一般大的解法比较简单, 但应用比较少, 难点是去寻找解题的简单方法, 并且对于不同类型的特殊方程有特殊的解法研究, 在老师的指导下, 通过校图书馆查阅的书籍以及期刊并与同学不断的沟通使特殊方程的解法不只是降次一种方法而已, 能够更加简便的解特殊类型的方程.第1章 方程的基本概念及同解性定义1.1 等式f()z y x ,,=g ()z y x ,,称为方程.其中,f()z y x ,,,g ()z y x ,,都是定义在数组集M 上的函数M 是这两个函数的定义域的交集, 并且把M 称为这个方程的定义域.定义2.1 如果数组集M 是方程f()z y x ,,=g ()z y x ,,的定义域, M内的一组数,,,c b a 满足这个方程, 即有f()z y x ,,=g ()z y x ,,. 那么称这一组数位这个方程的解.作为方程f()z y x ,,=g ()z y x ,,的解的数组的集合S 称为这个方程的解集. 当MS =时,方程f()z y x ,,=g ()z y x ,,又称为恒等方程.可表示成:f()z y x ,,=g ()z y x ,,.当S 时空集时方程f()z y x ,,=g ()z y x ,,称为矛盾方程.定义3.1 函数f()z y x ,,与g ()z y x ,,的变数z y x ,,, 称为方程f()z y x ,,=g ()z y x ,,的未知元, 有几个变数的方程称为n 元方程.特别地, 把一元方程)()(x g x f =的解称为一元方程的根.关于方程的概念.为了叙述简便起见, 通常就一元方程进行讨论. 如果需要推向一般情形, 只需在叙述上做一些补充就可以了.同解性定义4.1 如果方程)1(1f 1)(g x =)(x 的任何一个解都是方程)2(2f 2)(g x =)(x 的解, 并且方程)2(的任何一个解也都是方程)1(的解. 那么方程)1(与)2(称为同解方程.两个同解方程显然是有相同的数集, 但对于解集相同的方程约定仅当每一个重根具有相同的重复次数时, 才认为它们是同解方程. 因此01=-x 与方程2)1(-x=不能认为是同解方程. 因此方程01=-x 与方程2)1(-x 0=不能认定是同解方程.两个无解方程认为是同解方程.因为方程的解集包含于方程的定义域内, 所以两个方程可能在某一个数域上同解, 而在另一个数域上是不同解的, 例如2x 01=+、014=+x、12=+nx在实数域上彼此同解, 因为它们的解集是空解.在复数域上, 它们的解集是各不相同的, 第一个方程有两个解, 第二个方程有四个解, 第三个方程有n 2个解. 它们显然不是同解方程.同解性定义5.1,如果方程)1(的每一个解都是方程)2(的解, 那么方程)2(称为方程)1(的结果(或称为推演式).显然, 如果两个方程互为结果, 那么这两个方程便是同解方程. 定理1.1, 如果函数)(x A 对于方程)()(x g x f =的定义域M 中的数都有意义, 那么方程)1()()(x g x f =与方程)2()()()()(x A x g x A x f +=+同解.证:设Mx ∈1, 且有)()(11x g x f =, 从而有)()()()(1111x A x g x A x f +=+,这表明方程)2(是方程)(1的结果. 如果)()()()(1111x A x g x A x f +=+, 由))()()()()(111111x A x A x g x A x A x f (-+=-+,可得)()(11x g x f =,这表明方程)1(是方程)(2的结果. 方程)(1与方程)2(互为结果, 这两个方程式同解方程. 推论 任何方程)()(x g x f =均可表示成0)(=x F 的形式, 其中))()(x g x f x F (-=.定理2.1 如果函数)(x A 对于方程)()(x g x f =的定义域M 中的数都有意义,并且不等于零, 那么方程)1()()(x g x f =与方程)2()()()()(x A x g x A x f =同解. 证 设Mx ∈1, 且有)()(11x g x f =, 因为0)(1≠x A , 于是有)()()()(1111x A x g x A x f =, 这表明方程)2(是方程)1(的结果.如果)()()()(1111x A x g x A x f =将等式两端同除以)(1x A 即得:)()(11x g x f =.这表明方程)1(是方程)2(的结果.方程)1(与方程)2(互为结果这两个方程便是同解方程. 定理3.1 如果)()()()(21x f x f x f x F k =,那么方程0)(=x F 的解集等于下列各个方程:)(1=x f ,,0)(2=x f ,)(k =x f .的解集的并集, 并且其中每一个解都属于这k 个方程的定义域的交集. 证:设)(x F 的定义域为M ,)(x f i 的定义域为),,2,1(k i Mi=, 因为)()()()(21x f x f x f x F k =, 所以KMMMM21=.又设()0=x F 的解集为A , Ax ∈1;()01=x f 的解集为()k iB ,,211=.因为MA x ⊆∈1, 所以KMMMx ⋂⋂∈21因为()01=x F ,于是有()()()011211=x f x f x f k .这个等式的左端至少有一个因式等于零,这表明KB B B x ⋃⋃⋃∈ 211.反之易证BB B B K ⊆⋃⋃⋃ 21定理1.4 如果()()()()x g x g x f x f 2121==,, 方程(1)()()x g x f 11=与方程(2)()()x g x f 22=的定义域都是数集M, 那么方程(1)方程(2)同解.证:设()()a g a f 11=,因此,Ma ∈.因为对于M 中任何数x ,()()x f x f 21=, ()()x g x g 21=, 所以()()a g a f 11=,()()a g a f 22=.因为()()a g a f 11=), 所以()()a g a f 22=,这表明方程(2)是方程(1)的结果.同理可证, 方程(1)是方程(2)的结果.于是, 方程(1)与方程(2)同解.解方程时, 根据上述定理将原方程变形.或将原方程的任何一端在不改变方程定义域的前提下作恒等变形后所得到的方程与原方程是同解的, 这样的变形称为解方程的同解变形.在解方程时.除了利用同解变形外有时还要作以下几种变形.1. 方程()()x gx fnn=, 是方程()()x g x f =的结果;正整数n 是对函数()x f ,()x g 施行乘方运算的指数.2. 方程()()aa x g x f =是方程()()x g x f =的结果,不小于2的整数n 是对函数()x f ,()x g 施行开方运算的根指数(n 为偶数时,()0≥x f ,且()0≥x g ).3. 如果()x g 1与()x g 2不等于零,那么方程()()()()x g x f x g x f 2211=是()()()()x f x g x f x g 2211=的结果4. 如果对于定义域中的数()()x g x f 11≠,且()()x g x f 22≠,那么方程()()()()()()()()x g x g x g x f x g x f x g x f 22221111-+=-+是方程()()()()x g x f x g x f 2211=的结果.5. 方程()()x g x f =是方程()()x g x f lg lg =的结果.6. 方程()()x g x f sin sin=是方程()()x g x f =的结果.经过上述变形, 作为原方程是的结果往往是与原方程不同解的.一般来说, 当在方程两端施行某一运算.而这种运算的逆运算的运算结果不是唯一确定的时候, 便将得到与原方程不同解的方程.由于方程变形后, 改变了(扩大或缩小)原方程的定义域, 定形厚的方程与原方程往往是不同解的.在不是同解变形的情况下解方程, 可能产生增解, 既不满足原方程但是满足原方程的结果的那些解;也可能失去原方程的部分解.在解一元方程时, 产生的增解又称为增根, 失去的解称为遗根.为了在解方程时剔除增解, 避免失去解, 可采取下列步骤.(1) 在方程变形过程中, 把由原方程的结果得到的解代入原方程检验满足与否.以判断是不是增解.(2) 在方程变形过程中, 把原方程的定义域的扩大部分中的数代入原方程检验满足与否.以判断是不是增解. 例如, 由得:512+=-x x .2-=x 是后者的根. 而不是前者的根⑶在方程变形过程中,把原方程的定义域的缩小部分中的数代入原方程检验满足与否,以判断是不是原方程的解例如,由()()()()1312222++=+++-x x x xx x经合分比变形得()()()()x x x x 2242422-+=-+-. 因而失去原方程的解0=x.⑷在方程变形中,根据变形结果与原方程不同解的原因判断是否有增解和是否有可能失去解 例如方程 ()()x x x -=-+1arcsin1arccos arcsin ,变形为:()01arccosarcsin2=-+x x , ⑴()x x --=1arccos arcsin 2 ⑵这两个方程与原方程都是同解的. 由()()[]x x --=1arccos cos arcsin2cos ⑶得:()xx -=1arcsin 2cos , 022=-x x从而得0=x,21=x.由方程⑵变形为方程⑶时,不是同解变形,因为满足方程⑵的未知数取值必然满足方程⑶,但满足方程⑶的未知数取值不一定满足方程⑵这是因为方程⑶还可以作为方程()x x -=1arccos arcsin 2的结果.经检验,21=x不满足原方程,但满足方程()x x -=1arccos arcsin 2.例1.1 解方程()()()()11429121-++=-+x x x x .解:方程两端同乘以最简公分母()()412+-x x,得:()()()()41941++-=++x x x x即0562=+-x x由此解得 51=x , 12=x .因为1=x , 使()()0412=+-x x ,所以1=x不是原方程的解,5=x 是原方程的解.在解分式方程时,为了将原方程的求解转化为整式方程的求解而在方程两端乘以原方程的最简公分母,由此所求得的解. 如果使公分母为零,那么这样的解便是原方程的增根.例1.2 解方程5462=++-x x解:方程两端平方后,再一次平方,以消去根号,得:08251702=+-x x解得51=x , 1652=x .经检验165=x不是原方程的解,5=x 是原方程的解.在解无理方程时,除了前述在将方程两端边形时因扩大了原方程的定义域而引起增根外,由于方程两端引入了共轭因式也往往会因此而产生增根 例1.3 解方程()()443log 2log 22=-++x x . 解:将方程变形为()()4432log 2=-+x x ,从而得:()()16432=-+x x由此解得:()37311+-=x , ()37312--=x.这里只有1x 是原方程定义域内的数,因此2x 是增根. 于是原方程的解是()3731+-=x .例1.4. 解方程42log=xxx解:因为 2)2(loglog2log 2logx xx x xxx x==所以有42)2(log=x xx即4)2(2=x 由此解得11=x , 12-=x1x 与2x 都使原方程失去意义,因此,原方程没有解. 例1.5 解方程2cos 2sin =-x x .解:设t x tg =⎪⎭⎫⎝⎛2,于是原方程变形为()()()211212222=---+t tt t.由此解得2=t ,即22=⎪⎭⎫⎝⎛x tg从而解得()z k k arctg x ∈+=,222π.第2章 一元代数方程的解法2.1倍根法使变形后的方程的各个根是原方程的各个根的k 倍. 方程0=⎪⎭⎫⎝⎛k y f 的各个根分别等于方程()0=x f 的各个根的k 倍.证:设()n ia i ,,3,2,1 =是n 次方程f (x )=0的根.因为0)(f 1=a ,所以)()(i i a f kka f =0=.因此i Ka 是n 次方程0)(=ky f 的根.因为0)(=k y f 只有n 个根, 所以)(=k y f 的各个根分别是)(=x f 的各个根的k 倍.推论1:n 次方程0222110=++++--nn n n nka xk a kxa x a 的各个根分别是方程22110=++++--n n n na xa xa xa 的各个根的k 倍.例如:把1632166)(3561=-++-=x xx xx f ,表示成 0)2(412)2(2)2(3655556=-++-x x x x ,那么)(1=x f 的各个根分别是:4123356=-++-x xx x的各个根的2倍.反过来说,把方程的04123356=-++-x x x x 各个根乘以2,对应的方程)2(412)2(2)2(3655556=-++-x x x x即1632166)(3561=-++-=x xxxx f .因此,推论1也可以说成是把n 次方程22110=++++--n n n na xa xa xa的各个根乘以k ,对应的方程是:222110=++++--nn n n nka xk a kxa xa .由推论1可直接推出下一个推论: 推论2:把n 次方程022110=++++--n n n na xa xa x a 的各个根变号对应的方程为:1--22110=++--n n n na xa xa xa )( .例1.2 已知方程0204234=--++x x x x 的四个根中, 有两个根的绝对值相等,符号相反, 解这个方程 解:解:设=)(x f 0204234=--++x xxx有四个根γβαα---,,,.将0)(=x f 的各个根变号后对应的方程是:=-)(x f 0204234=-++-x xxx.这个方程的根是γβαα---,,,,0)(=x f 与0)(=-x f 有公共根α±. 用辗转相除法求得)(x f 和)(=-x f 的最高公因式是42-x .因为54)(22++=-x xx x f ,所以原方程为0)5)(4(22=++-x x x .它的根是2,2-,2191,2191i i --+-.定理1.2:方程)(=+k y f 的各个根分别等于方程0)(=x f 的各个根减去k.证:设),,2,1(n ia i =是n 次方程)(=x f 的根, 因为)(=i a f , 所以])[(=+-k k a f i 的根,因此,ka i-是n 次方程)(=+k y f 的根.因为0)(=+k y f 只有n 个根,所有)(=+k y f 的各个根分别等于)(=x f 的各个根减去k . 例如68364)]1([3=++=-+y yy f 的各个根分别等于68)1(36)1(4)(3=++++=x x x f 的各个根减去1-.这里的10848124)(23+++=x x x x f , 反过来说,要做一个三次方程使它的各个根分别等于三次方程10848124)(23+++=x x x x f 0=的各个根减去1-,只要将)(x f 表示为)1(--x , 即1+x 的幂构成的三次多项式.如果要将多项式n n n na xa xa xx f ++++=-- 2211)(化为不含有1-n 次项的多项式, 那么只要将)(x f 表示为)(1na x--的幂构成的多项式,即作一个n 次多项式,使它的各个根分别等于)(x f 的各个根减去na 1-. 由此可见, 经过这样的根的变换, 可使方程变形为简单的形式.2.2 倒根法定理2.2:如果方程0)(=x f 没有等于零的根,那么方程)1(=yf 的各个根分别等于方程)(x f 的各个根的倒数. 证 设),,2,1(n i a i =是n 次方程0)(=x f 的根, 并且0≠ia . 因为)(=i a f ,所以)()11(==i ia f a f .因此,ia 1是)1(=y f 的根, 因为n 次方程只有n 个根,所以)1(=yf 的各个根分别是0)(f =x 的各个根的倒数.推论3 如果n 次方程0)(=x g 的各个根分别是n 次方程0)(1110=++++=--n n n na x a xa x a x f 的各个根的倒数, 那么)(0111=++++=--a x a xa xa x g n n nn .例2.2 已知方程0918131423=+--x xx 的三个根的倒数成等差数列, 解这个方程.解:根据上述推论可知方程01413189)(23=+--=x x xx f 的三个根成等差数列,设这三个根是,,,b a a b a+-于是23=a, 32=a.因此, 0)(=x f 的一个根是32.因为)73)(1(74323)(2-+=--=-x x x xx x f , 所以0)(=x f 的另外两个根是1-, 与37, 由此可知,原方程的根是1,23-与73.2.3一元三次方程与倒数方程的解法2.3.1一元三次方程的解法一元三次方程的一般形式是23=+++d cx bxax)0(≠a把它的各个根减去ab 3-, 并且设32322272792,33ada abc bq ab ac p +-=-=.就可以变成一个不含有二次项的方程的方程(未知元仍然用x 表示)03=++q px x )1(所以,研究三次方程的解法,只需要研究这种形式的方程. 设v u x +=于是uvx u v v u uv v u x 3)(333333++=+++=.即 0)(3333=+--v u uvx x )2( 从而有)(,333v u q uv p +-=-=.根据一元多项式根与系数的关系,可知3u ,3v 是二次方程02732=-+pqy y的两个根.解这个二次方程,得:2742u323pqq ++-=, 2742323pqq v---=. )3(并且满足3p uv -= )4(设1u 是)3(的任意一个解, 则u 的另外两个解分别为:21312,wu u w u u ==.这里w 是1的三次单位根.由)4(得与321,,u u u 相对应的v 的三个解是:wv v w v v u p v 1321211,,3==-=.因此,03=++q px x 的三个解的公式是33233211127422742pqq pqq v u x +--+++-=+=,332233222227422742pqq wpqq wv u x +--+++-=+=,332332233327422742pqq w pqq wv u x +--+++-=+=.根据)3(式中27432pq+的符号可以看出三次方程03=++q px x 的根的性质. (1)如果27432pq+, 那么3u 和3v 都是实数, 并且33vu ≠,方程)1(有一个实数根和两个共轭虚根:111v u x +=, ,iv u v u v w wux 322-11111212-++=+=, iv u v u wvu w x 322-11111123--+=+=.(2)如果27432pq+=, 那么3u 和3v 都是实数, 并且33vu =, 方程(1)有三个实数根, 并且其中有两个根相等: 111v u x +=1u 2=,11212u u w wux -=+=,11123u wuu w x -=+=.(3)如果27432pq+, 那么3u 和3v 是共轭虚数.设 )sin (cos 3θθi r u +=, )sin (cos 3θθi r v -=,于是)3sin3(cos31θθi r u +=,)3sin3(cos31θθi r v -=.方程)1(有互相等的三个实数根: 3cos23111θr v u x =+=,=+=112wvwux -)3sin33(cos 3θθ+r )323cos(23πθ+=r , =+=1123wvu w x -)3sin33(cos3θθ-r )343cos(23πθ+=r .在这种情况下,方程)1(的三个实数根不能利用在根号下仅出现实数的根式由方程的系数来表示.而这一结论的证明已经完全超出课本的范围. 例3.2 解方程 011126223=-+-x xx .解 利用将n 次多项式简化为不含有1-n次项的方法可将方程化为:23)1(3)1(3--+-x x 0=.设1-=x y 原方程变换成方程2333=-+y y.因为3=p, 23=q, 所以162527432〉=+pq.设 1v u y+= 根据卡当公式得24,23131-==v u .于是 331114212-=+=v u y ,32312124212wwv w wuy -=+=, 33211234212wwwv u w y -=+=.因为1+=y x , 所以33142121-+=x ,iw w x )4324110821(44122114212166332332+++-=-+=, iw wx )4324110821(44122114212166333233+-+-=-+=.2.3.2倒数方程的解法在一元整式方程0)(=x f 中, 如果在多项式)(x f 中, 与首末两端等离的项的系数是相等的, 那么这种形式的方程称为倒数方程. 倒数方程有四种类型:)1(形如)0(0 (0012)2111122212120≠=++++++++++--+---a a x a xa xa xa xa xa xa x a m m mm m m m m m)1( 的方程称为第一种倒数方程.在方程)1(中, s x 项的系数等于s m x -2项的系数,这里ms2,,2,1,0 =. 显然0不是方程)1(的根.根据定理3的推论, 可知以方程)1(的各个根的倒数为根的m 2次方程仍是方程)1(, 因此, 方程)1(的根是m 对互为倒数的数.定理3.2 第一种偶次倒数方程=)(x f 0 (011)11112120=++++++++--+--a x a xa xa xa xa xa m m mm m m m m可以化为一个m 次方程. 证0)(...)()1()f(11112120=+++++++=-+--mm m m m m mxa xxa x xa xa x .因为0≠x,所以可以用mx 1乘)(x f , 得:)1(...)1()1()(.111110=+++++++=---m m m m mmma xx a xxa xxa x f x设yx x =+1, 于是有:22)1)(1(1222-=-++=+y xx x x xx ,y y xx x x xx xx 3)1()1)(1(132233-=+-++=+,24)1()1)(1(124223344+-=+-++=+y y xx xx xx xx ,······yxxxx xxxxm m m m mm=+-++=+----)1()1)(1(12211代入)(.1=x f xm, 得到的方程是y 的m 次方程.在证明这个定理的同时, 也给出了第一种偶次倒数方程的解法. 例2.4.解方程01256895612234=+-+-x x x x .解:将方程表示为089)(56)1(12234=++-+xx x x .因为0≠x, 将方程两端乘以21x, 得:89)1(56)1(1222=++-+xx xx ,设yxx =+1, 则21222-=+y xx ,从而有08956)2(122=+--y y ,由此得25=y 或613=y ,由251=+xx 或6131=+x x解得:32,23,21,2=x.因为1和1-的倒数是它的本身,还是1和1-, 所以如果方程0)(=x f 是第一种偶次倒数方程, 那么方程0)()1(=+x f x 和0)()1(=-x f x 除了两个根)11-或(的倒数就是本身之外, 其余的根是m 对互为倒数的数.方程0)f 1(2=-x x ()除了两个根)1(±的倒数就是本身以外.其余的根是m 对互为倒数的数.0)()1(=+x f x 称为第一种奇数倒数方程, 一般形式是: (011)21120=+++++++++b x b xb xb xb xb mm m m mm 0≠b (2))()1-(=x f x 称为第二种奇数倒数方程, 一般形式是: (011)21120=----++++c x c xc xc xc xc mm m m mm 0≠c (3))()1-(2=x f x称为第三种奇数倒数方程, 一般形式是: (012)121220=----++++++d x d xd xd xd xd mm m m m m 0≠d (4)这种形式的倒数方程没有中间项, 即没有1+m 次项.例5.2 解方程065444456)(2456=--+-+=x x x x x x f .解)(x f 是第二种偶次倒数方程, 必定有根1±.设)1()()(2-÷=x x f x g653856234++-+=x x x x38)(5)1(6234=-+++=xx x x .设yxx =+1, 因为0≠x , 将方程除以2x 得:38)1(5)1(622=-+++xx xx21222-=+y xx , 于是得:50562=-+y y由此得 25=y 或310-=y.由251=+x x 解得2=x或21=x .由3101-=+xx 解得3-=x 或31-=x . 所以0)(=x f 的根是31,3,21,2,1--±.某些特殊形式的方程, 有时也可以变换成倒数方程. 例6.2. 解方程062512256234=+++-x x x x解:将原方程变形为12)1(25)1622=+--+xx xx(.从而有024)1(25)1(62=+---xx xx .设yxx=-1. 于是得:242562=+-y y.由此解得 23=y 或38=y.由231=-x x , 解得21,2-=x . 由381=-xx, 解得31,3-=x.所以原方程的根是31,3,21,2--.2.4二项方程的解法形如0=-c x n的方程称为二项方程.解二项方程0=-c x n 只要将c 开n 次方, 在复数域上求一个数的n 次方根可采用复数的三角形式来计算.定理4.2如果)sin (cos θθi r c+=, 那么二项方程0=-c x n的根是)2sin2(cosn k i nk r nπθπθ+++, 1,,2,1,0-=n k.证. 因为n n nk i nk r )]2sin2(cos[πθπθ+++ci r =+=)sin (cos θθ.并且)2sin2(cosnk i nk r nπθπθ+++, 1,,2,1,0-=n k.表明共有n 个互不相等的值, 它们都是n 次方程0=-c x n的根, 而n 次方程有n 个根, 所以方程0=-c x n的根是:)2sin2(cosnk i nk r nπθπθ+++, 1,,2,1,0-=n k.因为1sin cos =+θθi 由定理4.2可知在复数域上的几个n 次方根是:1, ni nππ2sin2cos +,ni nππ22sin22cos⋅+⋅,···,nn i nn ππ2)1(sin2)1(cos -+-.根据实系数多项式的性质可知, 二项方程的虚数根都是成对出现的.例如方程083=+x 在复数域上的三根是:2)sin (cos 21-=+=ππi x ,ii x 31)3sin3(cos22+=+=ππ, ii x 31)32sin32(cos 23-=+=ππ . 例7.2 解方程016842234=++++x x xx .由此可得到一个二项方程 0255=-x . 解这个二项方程, 并排除方程02=-x 的根2=x 以后, 即得原方程的四个根)52sin52(cos21ππi x +=, )54sin 54(cos22ππi x +=,)54sin 54(cos 2)56sin 56(cos23ππππi i x -=+=, )52sin 52(cos 2)58sin 58(cos24ππππi i x -=+=.2.5解含有参数的方程在解含有参数的方程时, 必须对参数的每个容许值确定方程的解的集合. 例8.2 解关于未知数x 的方程21xa x-=-.解 这个方程的右端是非负数的, 因此左端也必须是非负数的, 应在02≥-x a 和1≥x 的条件下求解. 将方程两端平方得:1222=-+-a x x.这个方程必须在0)1(24)2(2≥-⋅--a 时,即21≥a时有实数解, 因此, 原方程的求解又增加了一个必要条件. 由这个一元二次方程解得: 21211-+=a x , 21212--=a x .2x 显然不满足条件11≥x , 因此, 它不是原方程的解.如果1x 是原方程的解,那么 12121≥-+a ,即 112≥-a .当1≥a时,112≥-a 是成立的, 但还要考虑, 021≥-xa 是否成立.经过计算, a 取任何值时, 021≥-xa 总能成立.综上所述,当1 a 时,原方程没有解.当1≥a原方程的解为2121-+=a x .在解含有参数的方程时, 不仅要考虑对于参数的某些取值, 原方程没有解, 而且考虑, 在参数取某个值的情况下,原方程可能成为恒等式.这时, 原方程在定义域内便有无限多个解.第三章 初等超越方程解法举例含有一个未知数的初等超越函数方程(简称超越方程)是指形如0)=x F (的方程,其中,)(x f 是初等超越函数.初等超越函数方程的求解最终都归结为最简超越方程的求解 最简超越方程是指形如cx f =)(的方程,其中,)(x F 是基本初等超越函数, c 是常数.3.1指数的方程解法)1()()(x g x f aa=, )1,0(≠a a类型例1.3解方程312)10(10001505---=x xx .解:原方程可变形为 661010-=x x, 66-=x x, 56=x.解这一类的指数方程是以对数的存在性和唯一性为根据的由于)()(x g x f a a =与)()(x g x f =是同解的,所以这一变形不会产生增根,也不会发生遗根.)2( )()(x g x f aa=(a 与b 都是不等于1的正实数,并且ba≠)类型.例2.3 解方程. 解:将方程两端取常用对数得:3lg )1(5lg )1(2-=+xx .这是一个一元二次方程,由此可解得:1-=x 或3lg 5lg 3lg +=x .这也就是原方程的根.解这类指数方程,因为0)( x f a , 0)( x g b ,方程两端取对数后得到的方程与原方程是同解,所以,这一边形不会产生增根和遗根.)3(0)(=xa F , )1,0(≠a a类型.例3.3 解方程xxx946=+.解:将方程两端分别除以x 9得:19432=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛xx.设yx=⎪⎭⎫ ⎝⎛32,则有012=-+y y ,由此解得:251+-=y, 或251--=y.后者因032 x⎪⎭⎫⎝⎛而舍去,再由21532-=⎪⎭⎫⎝⎛x可解得:3lg 2lg 2lg )15lg(---=x即为原方程.这种类型的指数方程通常采用换元法求解未知数. 为了将问题归结为最简指数方程的求解,往往需要将各个指数函数式化为相同的底数,由于底数都大于零,所以,在方程变形时不能破坏同解性.)4()()()(x F x f x g =类型.这种类型的方程成为幂指方程,如果是在底数大于零的条件下求解,那么可以通过两端取对数使方程变形.例4.3解方程 1lg 47lg 10++=x x x)0( x .解:因为方程两端都大于零,所以可在两端分别取对数,经过运算,化简可得:4lg 3)(lg 2=-+x x .有此可解得1lg =x 或4lg =x ,从而有10=x或410-=x,这就是原方程的解.3.2 对数方程的解法)1(cx g x f =)(log)((c 为常数)类型.解这一种类型的方程通常是将对数形式化为指数形式.但解得的数值必须满足0)( x f ,与1)(≠x f 和0)( x g 的条件,否则便是增根. 例5.3 解方程22log)2(log8316=--x x.解 因为218log22log2188==,所以有2)316(21==-x x , 从而有 0122=--x x .由此解得4=x或3-=x, 后者使02 -x 于是方程的解只有4.)2()(log)(logx g x f aa= ()1,0≠a a .类型解这类方程时,根据对数的性质,可使得)()(x g x f =, 但由此解得的数值必须满足0)( x f 与0)( x g 否则便是增根.()3 0)(log=x F a)1,0(≠a a类型.解这类方程时,长采用换元法,将问题归结为解最简对数方程.)4( cx bx a=+log)1,0(≠a a类型.这类方程是在0x 的条件下求解的,当0≤c时,方程无解;当0c时,则有cx b x aaaloglog)(log=+. 即log log)x (log2=-+c x b aaa.这样变化为上一种类型,可用换元法求解 例6.3.已知1x 是方程42=+xx 的根,2x 是方程4log2=+x x的根.求21x x +. 因为1x 是方程42=+xx的根, 所以1x 是直线 x y +-=4与指数函数xy 2=图象交点P 的横坐标.因为2x 是方程4log2=+x x 的根,所以2x 是直线x y +-=4与对数函数xy2log=图象交点Q 的纵坐标.因为xy2=与xy2log=互为反函数,所以点P 与Q 关于其线对称, 且点P 与点Q 均在直线4+-=x y上,因为点P 与交点Q 的中点为)2,2(R . 所以421=+x x .3.3 三角方程的解法对于一般地三角方程来说,没有一般的简便的求解方法,对于其中某些类型的三角方程可用一定的解法求解,但对于同一个三角方程而言,解法往往不是唯一固定不变的的.凡是可以求解的三角方程,一般地说总是通过恒等变形将原方程的求解归为最简三角方程的求解. )(1)]([)]([X F XF ϕϕ=类型(F表示某三角函数的符号)例如三角方程 x x 5sin 3sin =, )62()3(ππ-=+x tg x tg 都属于这一类型这类三角方程的基本解法是使方程一端为零,另一端化为积的形式,但也可利用下列具有相同的已知三角函数值的两弧之间的关系求解 )(sin )(sin 10x x ψϕ= 的交分必要条件是 πϕϕk x x k+-=)()1()( , )(z k ∈.︒2)(cos )(cos x x φϕ=的充分必要条件是:φ(x)=Ф(x)+2k π )(z k∈ .︒3 如果)()(x tg x tg φϕ=,那么πφϕk x x +=)()( )(z k∈ .例7.3 解方程 x x 3sin 5sin=.解:(1)将方程变形为:03sin 5sin =-x x .利用和差化积得:4cos sin 2=x x .从而得到最简三角方程:sin =x 或04cos =x .解:(2)由原方程可得:πk x x k+-=3)1(5 )(z k∈.等nk2=时,可解得:84ππ+=n x )(z n ∈.解)3(如果将a3sin与a5sin都用asin 表示,那么原方程便化成)1sin8sin 8(sin 224=+-x x a .由此可得最简正弦方程类型F 与G 表示不同的两个三角函数符号 例8.3 解方程yy 2cos 3sin =解)1(将原方程的两端化为相同名称的三角函数,可得:)22sin(3siny y -=π或yy 2cos )32(cos =-π.于是原方程的求解转化为前一种类型.解)2(使原方程的等式的一段化为零, 将另一端化为积. 解)3(利用倍角公式将方程两端都用ysin 表示.可得1sin 3sin2sin423=+--y y y左端分解因式后便可得最简正弦方程 (3) cy b y a =+cos sin , (c b a ,,都是常数,并且a 与b 都不等于零)类型如果 0≠c 并且222cb a =+,以a 除原方程的两端.得 ac y a b y =+cos sin因为+∞<<∞-ab ,于是可设ab arctg=ϕ,从而有 ac y y =+cos cos sin sinϕϕ又可化为ϕϕϕcos cos sin cos sin ac y y =+,即 ϕϕcos )sin(ac x =+因为222cba ≥+所以11cos 222222≤+=+=+=bac bac tg a c ac ϕϕ从而有πϕϕn ac y n+-=+)cos arcsin()1(, ϕϕπ--+=)cos arcsin()1(ac n yn)(z n ∈)4(关于ysin与ycos的齐次式的三角方程coscossincos sin sin 222110=++++--y a y a y y a y a nn n n n1如果0≠a ,则以ycos (ycos不等于零,若0cos=y ,则导致)0cos sin ==y y除方程的两端,于是得到与原方程同解得方程sin110=+++-n n na y a y tga这是关于tgy 的代数方程,由此可得tgy 的值,便得到以正切函数表示的最简三角方程2如果,0110====-k a a a 但0≠ka ,则方程可化为)coscos sinsin(cos11=+++---+-y a y y a y a y kn n k n k kn k k由此可得0cos =y 或coscos sin sin11=+++---+-y a y y a y a kn n k n k kn k这后一个方程可按01的方法求解.)5(方程中含有未知数的各项可化为同一未知数的同一个三角函数的三角方程例9.3 解xx x x 5sin 3sin 7sin sin=将原方程的两端化为三角数式的差 , 得28cos 2cos 2cos8xcos6x xx -=-从而有 xx 2cos 6cos=这个方程可按)]([)]([x F x F ψϕ=类型的解法求解.。

一元二次两个实数根的关系

一元二次两个实数根的关系

一元二次两个实数根的关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分:一元二次方程是高中数学中的重要概念之一,它在数学和科学领域中的应用十分广泛。

本文将着重探讨一元二次方程中的两个实数根的关系。

一元二次方程的形式为ax^2+bx+c=0,其中a、b、c为实数且a不等于0。

通过研究一元二次方程的解的概念和判别式,我们可以深入了解一元二次方程的性质和特点。

在本文的正文部分,我们将首先介绍一元二次方程的定义和性质,包括二次项、一次项和常数项的含义,以及平方项的系数a的重要作用。

然后我们将详细解释一元二次方程的解的概念,包括实数解、虚数解和重根的区别。

接着我们将引入一元二次方程的判别式,通过计算判别式的值可以得知方程的根的性质。

最后,我们将专注于讨论一元二次方程的两个实数根的关系,探究根之间的数学关系和特点。

在结论部分,我们将总结一元二次方程的两个实数根的关系,并引用实际应用中的例子,展示一元二次方程的重要性和实用价值。

我们还将对一元二次方程的两个实数根的关系进行进一步讨论,深入挖掘其中的数学规律和性质。

通过本文的研究,我们将对一元二次方程的两个实数根的关系有更深入的理解,并能够在实际问题中应用这一数学概念解决相关的计算和推导。

深入研究一元二次方程的两个实数根的关系不仅对提升数学水平有帮助,也对其他科学领域的学习和实践具有重要意义。

(注:以上内容仅为示例,可以根据实际需要进行修改和补充)1.2文章结构文章结构是指文章整体的组织框架和内容安排。

在本篇文章中,主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分包括概述、文章结构、目的和总结。

首先,介绍一元二次方程和其两个实数根的概念和背景,引起读者的兴趣。

其次,简要介绍本篇文章的结构,即引言、正文和结论三个部分的内容安排。

然后,明确文章的目的,即探讨一元二次方程的两个实数根之间的关系。

最后,总结引言部分,简要概括引言部分的主要内容和文章的整体目的。

正文部分是文章的核心部分,主要是对一元二次方程的定义和性质、解的概念、判别式以及两个实数根的关系进行详细的阐述和分析。

方程的根与函数的零点

方程的根与函数的零点

方程的根与函数的零点1.函数零点的概念对于函数y =f (x ),我们把使f (x )=0的实数x 叫做函数y =f (x )的零点.函数y =f (x )的零点就是方程f (x )=0的实数根,也就是函数y =f (x )的图象与x 轴的交点的横坐标.比如,由于方程f (x )=lg x =0的解是x =1,所以函数f (x )=lg x 的零点是1.注意 函数的零点不是点 我们把使f (x )=0成立的实数x 叫做函数y =f (x )的零点,因此函数的零点不是点,而是函数y =f (x )与x 轴的交点的横坐标,即零点是一个实数.当函数的自变量取这一实数时,其函数值为零.例如,函数f (x )=x +1,当f (x )=x +1=0时仅有一个实根x =-1,因此函数f (x )=x +1有一个零点-1,由此可见函数f (x )=x +1的零点是一个实数-1,而不是一个点.【例1】函数f (x )=x 2-1的零点是( ) A .(±1,0) B .(1,0) C .0 D .±1解析:解方程f (x )=x 2-1=0,得x =±1,因此函数f (x )=x 2-1的零点是±1.答案:D2【例2】若abc A .0 B .1 C .2 D .1或2解析:∵b 2=ac ,∴方程ax 2+bx +c =0的判别式Δ=b 2-4ac =b 2-4b 2=-3b 2.又∵abc ≠0,∴b ≠0.因此Δ<0.故函数f (x )=ax 2+bx +c 的零点个数为0.答案:A3.函数的零点与对应方程的关系(1)方程f (x )=0有实根⇔函数f (x )的图象与x 轴有交点⇔函数f (x )有零点.【例3-1】若函数f (x )=x 2+ax +b 的零点是2和-4,求a ,b 的值.解析:因为函数f (x )=x 2+ax +b 的零点就是方程x 2+ax +b =0的根,故方程x 2+ax +b =0的根是2和-4,可由根与系数的关系求a ,b 的值.解:由题意,得方程x 2+ax +b =0的根是2和-4,由根与系数的关系,得2(4),2(4),a b +-=-⎧⎨⨯-=⎩即(2)一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)与二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)的图象联系密切,下面以a >0为例列表说明.因此,对于二次函数的零点问题,我们可以像研究一元二次方程那样,探讨方程的判别式即可.从形的角度沟通函数零点与方程的根的关系.【例3-2】函数y =f (x )的图象如图所示,则方程f (x )=0的实数根有( )A .0个B .1个C .2个D .3个解析:观察函数y =f (x )的图象,知函数的图象与x 轴有3个交点,则方程f (x )=0的实数根有3个.答案:D 点技巧 借助图象判断方程实数根的个数 由于“方程f (x )=0的实数根⇔函数y =f (x )的图象与x 轴的交点的横坐标”,因此,对于不能直接求出根的方程来说,我们要判断它在某个区间内是否有实数根,只需判断它的图象在该区间内与x 轴是否有交点即可.4.判断(或求)函数的零点(1)方程法:根据函数零点的定义可知:函数f (x )的零点,就是方程f (x )=0的根,因此,判断一个函数是否有零点,有几个零点,就是判断方程f (x )=0是否有实数根,有几个实数根.例如,判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.(1)f (x )=x +3x;(2)f (x )=1-log 3x .解:(1)令x +3x =0,解得x =-3.故函数f (x )=x +3x的零点是-3; (2)令1-log 3x =0,即log 3x =1,解得x =3.故函数f (x )=1-log 3x 的零点是3.(2)图象法:对于利用方程法很难求解的函数的零点问题,可利用函数的图象求解.我们知道,函数F (x )=f (x )-g (x )的零点就是方程F (x )=0即方程f (x )=g (x )的实数根,也就是函数y =f (x )的图象与y =g (x )的图象的交点的横坐标.这样,我们就将函数F (x )的零点问题转化为函数f (x )与g (x )图象的交点问题,作出两个函数的图象,就可以判断其零点个数.【例4-1】判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出.(1)f (x )=x 2+7x +6;(2)f (x )=1-log 2(x +3);(3)f (x )=2x -1-3;(4)f (x )=24122x x x +--.解析:分别解方程f (x )=0得函数的零点.解:(1)解方程f (x )=x 2+7x +6=0,得x =-1或-6.故函数的零点是-1,-6. (2)解方程f (x )=1-log 2(x +3)=0,得x =-1.故函数的零点是-1.(3)解方程f (x )=2x -1-3=0,得x =log 26.故函数的零点是log 26. (4)解方程f (x )=24122x x x +--=0,得x =-6.故函数的零点为-6.辨误区 忽略验根出现错误 本题(4)中解方程后容易错写成函数的零点是-6,2,其原因是没有验根,避免出现此类错误的方法是解分式方程、对数方程等要验根,保证方程有意义.【例4-2】函数f (x )=ln x -11x -的零点的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3解析:在同一坐标系中画出函数y =ln x 与11y x =-的图象如图所示,因为函数y =ln x 与11y x =-的图象有两个交点,所以函数f (x )=ln x -11x -的零点个数为2.答案:C ,5.判断零点所在的区间零点存在性定理 如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f (a )·f (b )<0,那么,函数y =f (x )在区间(a ,b )内有零点(至少一个),即存在c ∈(a ,b ),使得f (c )=0,这个c 也就是方程f (x )=0的根.确定函数的零点所在的区间时,通常利用零点存在性定理,转化为判断区间两端点对应的函数值的符号是否相反.但需注意以下几点:(1) 当函数y =f (x )同时满足:①函数的图象在区间[a ,b ]上是连续曲线;②f (a )·f (b )<0.则可判定函数y =f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点,但是不能明确说明有几个.(2)当函数y =f (x )的图象在区间[a ,b ]上是连续的曲线,但是不满足f (a )·f (b )<0时,函数y =f (x )在区间(a ,b )内可能存在零点,也可能不存在零点.例如函数f (x )=x 2在区间[-1,1]上有f (-1)·f (1)>0,但是它在区间(-1,1)上存在零点0.(3)函数在区间[a ,b ]上的图象是连续曲线,且在区间(a ,b )上单调,若满足f (a )·f (b )<0,则函数y =f (x )在区间(a ,b )上有且只有一个零点.,【例5-1】求函数f (x )=x 2-5x +6在区间[1,4]上的零点个数. 解:【例5-2】函数f (x )=lg x -9x的零点所在的大致区间是( )(提示先做图) A .(6,7) B .(7,8) C .(8,9) D .(9,10)解析:∵f (6)=lg 6-96=lg 6-32<0,f (7)=lg 7-97<0, f (8)=lg 8-98<0,f (9)=lg 9-1<0,f (10)=lg 10-910>0,∴f (9)·f (10)<0.∴函数f (x )=lg x -9x的零点所在的大致区间为(9,10).答案:D6.一元二次方程的根的分布(1)一元二次方程的根的零分布(正负分布)所谓一元二次方程的根的零分布,是指方程的根相对于零的关系.设一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两个实根为x 1,x 2且x 1≤x 2 ①x 1>0,x 2>0⇔2121240,0,0.b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪+=->⎨⎪⎪⋅=>⎪⎩②x 1<0,x 2<0⇔2121240,0,0.b ac b x x a c x x a ⎧⎪∆=-≥⎪⎪+=-<⎨⎪⎪=>⎪⎩③x 1<0<x 2⇔c a <0. ④x 1=0,x 2>0⇔c =0,且b a <0;x 1<0,x 2=0⇔c =0,且ba>0. (2)一元二次方程的根的k 分布研究一元二次方程的根的k 分布,一般情况下要从以下三个方面考虑: ①一元二次方程根的判别式.②对应二次函数区间端点的函数值的正负. ③对应二次函数图象——抛物线的对称轴2bx a=-与区间端点的位置关系. 设一元二次方程ax 2+bx +c =0(a >0)的两实根为x 1,x 2,且x 1≤x 2,则一元二次方程的根的k 分布(即x 1,x 2相对于k 的位置)【例6-1】已知函数f (x )=mx 2+(m -3)x +1的零点至少有一个在原点右侧,求实数m 的取值范围.解:(1)当m =0时,f (x )=-3x +1,直线与x 轴的交点为1,03⎛⎫ ⎪⎝⎭,即函数的零点为13,在原点右侧,符合题意. (2)当m ≠0时,∵f (0)=1,∴抛物线过点(0,1).若m <0,函数f (x )图象的开口向下,如图①所示.二次函数的两个零点必然是一个在原点右侧,一个在原点左侧.若m >0,函数f (x )图象的开口向上,如图②所示,要使函数的零点在原点右侧,当且仅当2(3)40,30,20m m mm m ⎧∆=--≥⎪-⎪>⎨⎪>⎪⎩⇒21090,03,0m m m m ⎧-+≥⎪<<⎨⎪>⎩⇒19,03m m m ≤≥⎧⎨<<⎩或⇒0<m ≤1.综上所述,所求m 的取值范围是(-∞,1]. 点技巧 研究函数图象性质有技巧 对于函数图象性质的研究,一是要注意特殊点,如本题中有f (0)=1,即图象过点(0,1);二是要根据题意,画出示意图,再根据图象的特征解决问题.【例6-2】关于x 的方程ax 2-2(a +1)x +a -1=0,求a 为何值时,(1)方程有一根;(2)两根都大于1;(2)方程一根大于1,一根小于1;(3)方程一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内.解:(1)当a =0时,方程变为-2x -1=0,即12x =-符合题意; 当a ≠0时,方程为二次方程,因为方程有一根,所以Δ=12a +4=0,解得13a =-. 综上可知,当a =0或13a =-时,关于x 的方程ax 2-2(a +1)x +a -1=0有一根. (2)方程两根都大于1,图象大致如下图,所以必须满足:0,0,11,(1)0,a a a f >⎧⎪∆>⎪⎪+⎨>⎪⎪>⎪⎩或0,0,11,(1)0,a a a f <⎧⎪∆>⎪⎪+⎨>⎪⎪<⎪⎩ 解得a ∈∅.因此不存在实数a ,使方程两根都大于1. (3)因为方程有一根大于1,一根小于1,图象大致如下图,所以必须满足0,(1)0,a f >⎧⎨<⎩或0,(1)0,a f <⎧⎨>⎩解得a >0.(4)因为方程有一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,图象大致如下图,所以必须满足(1)0,(0)0,(1)0,(2)0,f f f f ->⎧⎪<⎪⎨<⎪⎪>⎩或(1)0,(0)0,(1)0,(2)0,f f f f -<⎧⎪>⎪⎨>⎪⎪<⎩解得a ∈∅.因此不存在实数a ,使方程有一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内.知识应用考点一 函数零点的求法1.函数2()41f x x x =--+的零点为( )A、1-+、1- C、1-、不存在 2.函数32()32f x x x x =-+的零点个数为( )A 、0B 、1C 、2D 、33. 函数()ln 26f x x x =+-的零点一定位于区间( ).A. (1, 2)B. (2 , 3)C. (3, 4)D. (4, 5)4. 求证方程231x xx -=+在(0,1)内必有一个实数根.5.函数f (x )=log 5(x -1)的零点是( )A .0B .1C .2D .36 已知函数f (x )=x 2-1,则函数f (x -1)的零点是________.7. 若函数f (x )=ax +b 只有一个零点2,那么函数g (x )=bx 2-ax 的零点是___________8.函数f (x )=ax 2+2ax +c (a ≠0)的一个零点为1,则它的另一个零点为________.A.0个B.1个C.2个D.3个考点二 零点存在性定理1.xA.(-1,0) B .(0,1)2.函数f (x )=ln x -2x的零点所在的大致区间是( )A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(e,3)3. 设函数y =x 3与y =(12)x -2的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)4. 若函数f (x )=3ax -2a +1在区间[-1,1]上存在一个零点,则a 的取值范围是________.考点三 一元二次方程根的分布1.已知关于x 的方程ax 2-2(a +1)x +a -1=0,探究a 为何值时,(1)方程有一正一负两根; (2)方程的两根都大于1;(3)方程的一根大于1,一根小于1.2. 已知关于x 的二次方程x 2+2mx +2m +1=0.(1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m 的范围. (2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m 的范围.3. 已知关于x 的方程x 2+2mx +2m +3=0的两个不等实根都在区间(0,2)内,求实数m 的取值范围.4. 已知函数f (x )=|x 2-2x -3|-a 分别满足下列条件,求实数a 的取值范围.(1) 函数有两个零点; (2)函数有三个零点; (3)函数有四个零点.。

关于方程实数根的研究

关于方程实数根的研究

关于方程实数根的研究方程是数学中非常重要的概念,是数学建模和问题解决过程中经常遇到的一种工具。

方程的研究包括了方程的定义、性质和求解方法等方面。

其中,实数根是方程中的一种特殊根,本文将对方程实数根的研究进行详细的探讨。

首先,我们来回顾一下方程的基本定义。

方程是一个等式,其中包含有一个未知数和一些已知的数。

方程的一般形式可以表示为:f(x)=0,其中f(x)是一个关于x的函数,而x则是方程的未知数。

一个方程的实数根是使得方程成立的实数解。

也就是说,将方程中的未知数替换为一些实数后,等式成立。

在研究方程实数根的过程中,重要的一个概念是零点。

方程的零点是使得方程等号两边都为0的值。

因此,如果一个实数是方程的根,那它也是方程的零点。

方程实数根的研究主要包括以下几个方面:确定方程是否有实数根、计算方程的实数根以及描述方程实数根的性质。

接下来,我们将逐个方面进行讨论。

首先,确定方程是否有实数根是方程研究中的基本问题。

对于一元方程(只含有一个未知数的方程),可以使用数学方法来判断方程是否有实数根。

例如,对于一次方程(次数为1),如果方程的系数都是实数,那么方程一定有一个实数根。

对于高次方程(次数大于1),情况就比较复杂了。

高次方程是否有实数根可以使用代数学方法、图形法或者数值计算方法进行判断。

其中,代数学方法主要基于方程系数的性质和特点,而图形法通过绘制方程的图形来判断方程的根的情况,数值计算方法则通过使用计算机进行数值迭代和逼近来确定方程的根。

这些方法可以综合使用,从而给出一个准确的答案。

其次,计算方程的实数根是确定方程存在实数根后的重要步骤。

方法主要有代数法、图形法和数值计算法。

代数法主要包括因式分解、配方法、求根公式等,可以应用于一些特殊的方程类型,如一次方程、二次方程等。

然而,对于高次方程而言,求解方法则十分困难。

这时,图形法和数值计算法就发挥了作用。

图形法通过绘制方程的图形,找到实数根的大致范围,并使用逼近法逐步靠近实数根。

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关于方程实数根的研究
摘要:代数方程代数方程通常指整式方程,即由多项式组成的方程。

有时也泛指由未知数的代
数式所组成的方程,包括整式方程、分式方程和无理方程。

在数学学习中,常常要计算一些代数方程的解,然而在解代数方程时,我们首先就要判断这类方程的解的存在性。

本文从复变函数论、连续函数零点、多项式根的判别式、不动点定理、Kronecker定理方面判别代数方程根的存在性。

总结前人的研究成果,并略作一些整理,使分散的知识点汇聚在一起,以方便阅读
在数学学习中,常常要一些方程问题。

方程主要包括线性方程和非线性方程。

线性方程是指因变量与自变量成线性关系。

非线性方程就是指因变量和自变量的之间的关系不是线性关系,这类的方程很多,例如平方关系、指数关系、对数关系、三角函数关系等等。

对于非线性方程可以分为两类,一类是多项式方程,这类方程的求解已经有了比较成熟的理论和方法,另一类是非多项式方程,求解这类方程往往很难得到精确解,是现在数学领域中的一个重点研究方向。

本文针对非线性方程求解其实数根进行研究,在总结前人研究成果的基础上通过连续函数的性质定理、不动点定理、函数的性态等理论和方法研究其实数根的存在性和唯一性。

关键字:方程实数根存在性唯一性
第一部分绪论
1、问题背景
对于一元二次方程求解问题。

2、问题提出
中学数学中曾出现过一元二次方程的求根问题。

我们知道,由判别式可以判断该方程是否存在实数根,即当时,该方程有两个不相等的实数根,
当时方程有两个相等的实根,当时方程没有实根。

那么一元三次方程方
研究现状及其意义
中世纪的阿拉伯数学家把代数学看成是解代数方程的学问。

直到19世纪初,代数学研究仍未超出这个范围。

不过这时数学家们的注意力集中在了五次和高于五次的代数方程上。

我们知道,二次方程的解法古巴比伦人就已掌握。

在中世纪,阿拉伯数学家又将二次方程的理论统化。

而三、四次方程的求解曾在文艺复兴时期的意大利引起数学家之间的激烈挑战并获得决。

三、四次代数方程的解被发现之后,约在550年开始,代数学上最突出的有两个问题:
1. 任何一个几次代数方程是否一定有根?有多少个根?
2. 五次和五次以上的代数方程是否能解?怎样去解?
前一个问题吸引了许多数学家,欧拉也研究过。

经过几代数学家的努力,用了两百多年时间,约在1748年,这个问题被年仅29岁的法国青年数学家达朗贝尔证明了。

他的结论是一个n次代数方程至少有一个根。

后人称为代数基本定理。

几十年后, 德国数学家高斯发现达贝尔的证明缺乏严密性。

在1799年高斯给出了这个定理的证明。

因此,有时也把这个定理叫达朗贝尔—高斯定理。

被誉称为数学皇子的高斯,辈子都没有放弃对代数基本定理的研究,他一生中给出了这个定理的四种不同证明方法,而只有一种是纯代数的。

人们很难想象,在技术上为了解一般五次方程,不知耗去了多少枉然的精力,可以说这个问题是人类智慧的一个严重挑战,经过三百多年时间,几代数学家的接力奋斗,直到19世纪初期才被解决。

第二部分方程实数根的存在性和唯一性
一、证明方程有实数根的存在性的主要方法
利用闭区间上连续函数的介值定理和零点存在定理。

零点存在定理:若f(x)在[a,b]上连续,f(a)和f(b)异号,即f(a)f(b)<0,则在[a,b]内至少有一点使得f()=0。

介值定理:闭区间[a,b]上的连续函数f(x)可以取其最小值和最大值之间的一切值。

即设f(x)在[a,b]上的最小值为m,最大值为M,那么,对任何c,m<c<M,在[a,b]内至少有一个,使得f()=c。

对于根据题目所给方程或待证的等式,首先构造一个在相应闭区间上连续的辅助函数F(x),然后利用闭区间上连续函数的零点存在定理证明所给方程的实根是存在的,这里,要充分发掘所给方程或等式的特性,
去构造一个新的函数,使它适合应用零点定理的前提条件。

例如把待证等式中定值改成变量x,使得待证转化为方程,由此构造连续的辅助函数。

使得待证转化为方程,由此构造连续的辅助函数。

根据待证的等式或者方程,先证明函数在相应的闭区间上是连续的,故由闭区间上连续函数的性质知,函数必定在该闭区间上达到其最大值M 和最小值m,在证明常数C介于最小值m与最大值M之间,然后利用闭区间上连续函数的介值定理便可证得的存在
例1 试证方程少存在一正根,其中常数a,b满足0<a<1,b>0
分析:
证法一:利用零点存在定理
令函数,显然,在区间内连续,且,。

当时,如,k为正整数,则就是原方程的一个正根。

当时,有,故。

则由闭区间上连续函数的零点定理即可知道在开区间内至少存在一正根。

综上所知本题的结论成立。

证法二:利用介值定理
令函数,则考虑方程。

显然是闭区间上的连续函数,而且严格单调增加,故在闭区间上的最小值为,最大值为。

当时,则是原方程的一个正根。


当时,,即常数b介于在上的最小值和最大值之间,有闭区间上连续摘要:代数方程代数方程通常指整式方程,即由多项式组成的方程。

有时也泛指由未知数的代
数式所组成的方程,包括整式方程、分式方程和无理方程。

在数学学习中,常常要计算一些代数方程的解,然而在解代数方程时,我们首先就要判断这类方程的解的存在性。

本文从复变函数论、连续函数零点、多项式根的判别式、不动点定理、Kronecker定理方面判别代数方程根的存在性。

总结前人的研究成果,并略作一些整理,使分散的知识点汇聚在一起,以方便阅读。

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