3.3.1 从函数观点看一元二次方程
1.函数y=x2-8x+16的零点是( )
A.(0,4) B.(4,0)
C.0 D.4
2.函数y=x2-(a+1)x+a的零点个数为( )
A.1 B.2
C.1或2 D.0
3.(2024·南京月考)函数y1=ax2+bx+c(a≠0)的零点为-2和3,a<0,那么函数y2=cx2-bx+a的零点为( )
A.-和 B.和-
C.-3和2 D.无法确定
4.二次函数y=ax2+5x+4(a≠0)有两个异号零点的一个必要不充分条件是( )
A.a<0 B.a>0
C.a<2 D.a<-1
5.关于x的函数y=x2-2ax-8a2(a>0)的两个零点为x1, x2,且x2-x1=15,则a=( )
A. B.
C. D.
6.(多选)对于函数y=ax2-x-2a,下列说法中正确的是( )
A.函数一定有两个零点
B.a>0时,函数一定有两个零点
C.a<0时,函数一定有两个零点
D.函数的零点个数是1或2
7.(2024·无锡月考)若函数y=2x2-3x-7的两个零点为a,b,则a2+b2= .
8.函数y=x2+x+m的两个零点都是负数,则m的取值范围为 .
9.(2024·连云港月考)函数y=(1-k)x2-2x-1有两个零点,则实数k的取值范围是 .
10.求证:函数y=x2-ax-a-2(a∈R)一定有两个零点.
11.函数y=ax2-2x+1在区间(-1,1)和区间(1,2)上分别有一个零点,则实数a的取值范围是( )
A.(-3,-1) B.(,1)
C.(-3,) D.(-∞,-3)∪(,+∞)
12.(多选)若关于x的一元二次方程(x-2)(x-3)=m有实数根x1,x2,且x1<x2,则下列结论中正确的是( )
A.当m=0时,x1=2,x2=3
B.m>-
C.当m>0时,2<x1<x2<3
D.当m>0时,x1<2<3<x2
13.已知y=(x-a)(x-b)-2(a<b),并且α,β是方程y=0的两根(α<β),则实数a,b,α,β的大小关系是 .(用“<”连接)
14.若x1,x2是函数y=x2-2mx+m2-m-1的两个不同零点,且x1+x2=1-x1x2,求实数m的值.
15.已知函数y=x2-kx+k2+n有两个不相等的零点x1,x2,且(2x1+x2)2-8(2x1+x2)+15=0.
(1)求证:n<0;
(2)试用含k的代数式表示x1;
(3)当n=-3时,求k的值.
3.3.1 从函数观点看一元二次方程
1.D 函数y=x2-8x+16,令x2-8x+16=0得x1=x2=4,所以函数y=x2-8x+16的零点是4.故选D.
2.C 法一 由x2-(a+1)x+a=0得x1=a,x2=1,当a=1时函数的零点有1个,当a≠1时,函数的零点有2个,所以该函数的零点个数是1或2.故选C.
法二 Δ=(a+1)2-4a=(a-1)2,当a=1时,Δ=0,函数有1个零点;当a≠1时,Δ>0,函数有2个零点.故选C.
3.A 由题意知,-2+3=-,-2×3=,∴b=-a,c=-6a,由cx2-bx+a=0得-6ax2+ax+a=0,即6x2-x-1=0,解得x1=-,x2=,故选A.
4.C y=ax2+5x+4(a≠0)有两个异号零点,需满足解得a<0,A选项,a<0是y=ax2+5x+4(a≠0)有两个异号零点的充要条件,A错误;B选项,a<0与a>0无包含关系,不合要求,B错误;C选项,{a|a<0}是{a|a<2}的真子集,满足要求,C正确;D选项,{a|a<-1}是{a|a<0}的真子集,故a<-1是充分不必要条件,D错误.故选C.
5.A 由条件知x1,x2为方程x2-2ax-8a2=0的两根,则x1+x2=2a,x1x2=-8a2.由(x2-x1)2=(x1+x2)2-4x1x2=(2a)2-4×(-8a2)=36a2=152,解得a=.故选A.
6.BCD 当a≠0时,相应方程ax2-x-2a=0中Δ=1+8a2>0,所以函数一定有两个零点,故B、C正确.当a=0时,函数有唯一零点为0,故D正确,A不正确.
7. 解析:因为函数y=2x2-3x-7,所以由根与系数的关系可知,两个零点a,b满足a+b=,ab=-,所以a2+b2=(a+b)2-2ab=()2-2×(-)=.
8. 解析:因为函数y=x2+x+m的两个零点都是负数,所以解得0<m<.
9.{k|k<2且k≠1} 解析:函数y=(1-k)x2-2x-1有两个零点,即一元二次方程(1-k)x2-2x-1=0有两个不相等的实数根,则解得k<2且k≠1.
10.证明:法一 对于一元二次方程x2-ax-a-2=0,Δ=a2+4a+8=(a+2)2+4>0,
所以函数y=x2-ax-a-2(a∈R)一定有两个零点.
法二 因为函数y=x2-ax-a-2(a∈R)的图象为开口向上的抛物线,
无论a为任何实数,当x=-1时,y=(-1)2+a-a-2=-1,即函数的图象始终经过点M(-1,-1).
所以函数y=x2-ax-a-2(a∈R)一定有两个零点.
11.B 当a=-2时,y=-2x2-2x+1,此时函数有两个零点,不符合题意,排除A、C选项.当a=1时,y=x2-2x+1=(x-1)2,此时函数只有一个零点1,不符合题意,排除D选项,故选B.
12.ABD 对于A,m=0时,方程为(x-2)·(x-3)=0,解得x1=2,x2=3,所以A正确;对于B,将方程整理可得x2-5x+6-m=0,由于方程有两个不同的实数根,所以Δ=25-4(6-m)>0,解得m>-,所以B正确;对于C和D,当m>0时,x1,2=,则x2=,又m>0,所以x2=>=3,又x1+x2=5,所以x1<2.故选项C不符合题意,选项D符合题意.故选A、B、D.
13.α<a<b<β
解析:设y1=(x-a)(x-b),则a,b是y1=(x-a)(x-b)的两个零点,函数y=(x-a)(x-b)-2的图象可以看成y1=(x-a)(x-b)的图象向下平移2个单位长度得到,且a<b,α<β,如图所示.∴α<a<b<β.
14.解:因为x1,x2是函数y=x2-2mx+m2-m-1的两个不同零点,
则x1,x2是方程x2-2mx+m2-m-1=0的两个不相等的实数根,
所以x1+x2=2m,x1x2=m2-m-1,
Δ=4m2-4(m2-m-1)>0,即m>-1.
因为x1+x2=1-x1x2,所以2m=2-m2+m,
解得m=1或m=-2,
又m>-1,所以m=1.
15.解:(1)证明:由题意知,关于x的一元二次方程x2-kx+k2+n=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=k2-4(k2+n)=-3k2-4n>0,
∴n<-k2.又-k2≤0,∴n<0.
(2)∵(2x1+x2)2-8(2x1+x2)+15=0,
x1+x2=k,
∴(x1+x1+x2)2-8(x1+x1+x2)+15=0,
∴(x1+k)2-8(x1+k)+15=0,
∴[(x1+k)-3][(x1+k)-5]=0,
∴x1+k=3或x1+k=5,
∴x1=3-k或x1=5-k.
(3)由(1)知n<-k2,当n=-3时,解得k2<4,即-2<k<2.
把n=-3代入原方程,得x2-kx+k2-3=0,①
把x1=3-k代入①,得k2-3k+2=0,
解得k1=1,k2=2(舍去),
把x1=5-k代入①,得3k2-15k+22=0,
Δ=-39<0,
∴此时k不存在.
综上,k=1.
2 / 23.3.1 从函数观点看一元二次方程
新课程标准解读 核心素养
1.正确理解二次函数零点的概念 数学抽象
2.理解一元二次方程与二次函数的关系 逻辑推理
3.掌握图象法解一元二次方程 直观想象、数学运算
函数与方程有着一定的联系,如一次函数y=ax+b与一元一次方程ax+b=0之间关系的探究:
a>0 a<0
一次函数y=ax+b的图象
一元一次方程ax+b=0的根 有一个实数根 有一个实数根
通过探究,我们发现一次函数图象与x轴交点的横坐标就是对应方程的解.
【问题】 你能否对二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象与x轴交点的横坐标和对应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解建立联系?
知识点一 二次函数的零点
一般地,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根就是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)当函数值取 时自变量x的值,即二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的 ,也称为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的零点.
提醒 函数的零点不是点,是函数的图象与x轴交点的横坐标.
知识点二 一元二次方程的根、二次函数的图象、二次函数的零点之间的关系
当a>0时,一元二次方程ax2+bx+c=0的根、二次函数y=ax2+bx+c的图象、二次函数y=ax2+bx+c的零点之间的关系如表所示:
判别式Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
方程ax2+bx+c=0 的根 有两个相异的实数根 x1,2= 有两个相等的实数根x1=x2=- 没有实数根
二次函数y=ax2+ bx+c的图象
判别式Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
二次函数y=ax2+ bx+c的零点 有两个零点 x1,2= 有一个零点 无零点
提醒 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的零点 一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的实数根
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点的横坐标.
1.函数y=x2-3x+2的零点是( )
A.-1,-2 B.-1,2 C.1,2 D.1,-2
2.(多选)以下四个命题正确的是( )
A.二次函数的零点是其图象与x轴的交点
B.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)一定有零点
C.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的零点即为对应方程ax2+bx+c=0的根
D.二次函数y=4x2-4x+1有一个零点为
3.(2024·南通月考)二次函数y=2x2+ax-3(a∈R)的零点个数是 .
题型一 二次函数的零点
【例1】 (链接教科书第64页练习3题)(1)二次函数y=x2-7x+12的零点为 ;
(2)若函数y1=x2-ax-b的图象如图所示,则函数y2=bx2-ax-1的零点是 .
通性通法
求解二次函数的零点,即转化为求二次函数所对应一元二次方程的根.
【跟踪训练】
求下列函数的零点:
(1)y=3x2-2x-1;
(2)y=ax2-x-a-1(a∈R);
(3)y=ax2+bx+c,其图象如图所示.
题型二 二次函数零点个数的判断与证明
【例2】 (链接教科书第64页例1)求证:函数y=-x2-2x+5有两个零点.
通性通法
二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的零点个数的判断
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2-4ac.
(1)Δ>0 函数y=ax2+bx+c(a≠0)有两个零点;
(2)Δ=0 函数y=ax2+bx+c(a≠0)有一个零点;
(3)Δ<0 函数y=ax2+bx+c(a≠0)无零点.
【跟踪训练】
1.若a>2,则函数y=(a-2)x2-2(a-2)x-4的零点个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.无法确定
2.求证:函数y=ax2-x-a(a∈R)有零点.
题型三 二次函数零点的分布探究
【例3】 (链接教科书第64页例2)(1)判断二次函数y=-x2-2x+1在(-3,-2)上是否存在零点;
(2)若二次函数y=x2-5x+1-m的两个零点均大于2,求实数m的取值范围.
通性通法
由二次函数的零点分布求参数范围问题,一般要结合对应一元二次方程的根的判别式及根与系数的关系,列出不等式组进行求解;或结合二次函数图象,得出开口方向、对称轴、判别式及端点函数值符号(此端点指的是与方程的根比较大小的数),列出不等式组进行求解.
【跟踪训练】
(2024·苏州月考)已知函数y=x2-x-a2+a(a∈R).
(1)若该函数有两个不相等的正零点,求a的取值范围;
(2)若该函数有两个零点,一个大于1,另一个小于1,求a的取值范围.
1.函数y=2x2-3x+1的零点是( )
A.-,-1 B.-,1
C.,-1 D.,1
2.若函数y=kx2-x+1(k≠0)有零点,则k的取值范围是( )
A.k> B.k<且k≠0
C.k≤且k≠0 D.k<
3.(2024·扬州月考)已知函数y=x2-ax-3a的一个零点是-2,则它的另一个零点是 .
4.讨论函数y=(ax-1)(x-2)(a∈R)的零点.
3.3.1 从函数观点看一元二次方程
【基础知识·重落实】
知识点一
零 横坐标
知识点二
x=-
自我诊断
1.C 由x2-3x+2=0得x1=1,x2=2,故函数y=x2-3x+2的零点为1和2.故选C.
2.CD 对于A,零点不是点,是图象与x轴交点的横坐标,故A错误;对于B,当Δ=b2-4ac<0时,没有零点,故B错误;对于C,由二次函数的零点与方程根的关系,易知C正确;对于D,由Δ=(-4)2-4×4×1=0,知二次函数y=4x2-4x+1有一个零点为x=-=-=.故D正确.
3.2 解析:因为Δ=a2-4×2×(-3)=a2+24>0,所以二次函数y=2x2+ax-3(a∈R)的零点个数为2.
【典型例题·精研析】
【例1】 (1)3和4 (2)-和-
解析:(1)由x2-7x+12=0得x1=3,x2=4.所以函数y=x2-7x+12的零点为3和4.
(2)由题图可知函数y1=x2-ax-b的零点是2和3,由函数的零点与对应方程根的关系知方程x2-ax-b=0的两根为2和3,再由根与系数的关系得a=2+3=5,-b=2×3=6,即a=5,b=-6.所以y2=-6x2-5x-1,易得y2=-6x2-5x-1的零点为-和-.
跟踪训练
解:(1)由3x2-2x-1=0解得x1=1,x2=-,所以函数y=3x2-2x-1的零点为1和-.
(2)①当a=0时,y=-x-1,由-x-1=0得x=-1,所以函数的零点为-1.
②当a≠0时,由ax2-x-a-1=0得(ax-a-1)·(x+1)=0,解得x1=,x2=-1,
当a=-时,x1=x2=-1,函数有唯一的零点-1.
当a≠-且a≠0时,x1≠x2,
函数有两个零点-1和.
综上:当a=0或-时,函数的零点为-1.
当a≠-且a≠0时,函数有两个零点-1和.
(3)由图象可知,函数有两个零点-1和3.
【例2】 证明:考察一元二次方程-x2-2x+5=0,
因为Δ=(-2)2-4×(-1)×5=24>0,所以方程-x2-2x+5=0有两个不相等的实数根,
因此,二次函数y=-x2-2x+5有两个零点.
跟踪训练
1.C 考察一元二次方程(a-2)x2-2(a-2)x-4=0,因为Δ=4(a-2)2+16(a-2)=4(a-2)·(a+2),又a>2,所以Δ>0,所以函数y=(a-2)x2-2(a-2)x-4有两个零点.
2.证明:当a=0时,y=-x,该函数有零点0;
当a≠0时,对于一元二次方程ax2-x-a=0,Δ=1+4a2>0,函数y=ax2-x-a有两个零点.
综上,函数y=ax2-x-a(a∈R)有零点.
【例3】 解:(1)由-x2-2x+1=0得x1=-1+,x2=-1-,因为-3<-1-<-2,所以二次函数y=-x2-2x+1在(-3,-2)上存在零点.
(2)设二次函数的两个零点分别为x1,x2,
因为二次函数y=x2-5x+1-m的两个零点均大于2,
所以方程x2-5x+1-m=0有两个不相等的根且两根均大于2,
则x1-2>0,x2-2>0,
所以
即
解得-<m<-5,
所以实数m的取值范围是(-,-5).
跟踪训练
解:由x2-x-a2+a=0得x1=a,x2=1-a,
(1)因为该函数有两个不相等的正零点,所以
解得0<a<或<a<1,
所以a的取值范围是∪.
(2)因为函数有两个零点,一个大于1,另一个小于1,
所以或
解得a>1或a<0.
所以a的取值范围是(-∞,0)∪(1,+∞).
随堂检测
1.D 解方程2x2-3x+1=0,得x1=,x2=1,故函数y=2x2-3x+1的零点是和1.故选D.
2.C 依题意得Δ=1-4k≥0,解得k≤,又k≠0.故k的取值范围为k≤且k≠0.故选C.
3.6 解析:由题意知,4+2a-3a=0,解得a=4,故方程为x2-4x-12=0,解出另一个根为6.
4.解:当a=0时,函数为y=-x+2,则函数的零点为2;
当a=时,则(x-2)=0,
解得x1=x2=2,则函数的零点为2;
当a≠0且a≠时,由(ax-1)(x-2)=0,
解得x1=,x2=2,则函数的零点为和2.
3 / 3(共56张PPT)
3.3.1
从函数观点看一元二次方程
新课程标准解读 核心素养
1.正确理解二次函数零点的概念 数学抽象
2.理解一元二次方程与二次函数的关系 逻辑推理
3.掌握图象法解一元二次方程 直观想象、数
学运算
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
函数与方程有着一定的联系,如一次函数 y = ax + b 与一元一次
方程 ax + b =0之间关系的探究:
a >0 a <0
一次函数 y = ax + b
的图象
一元一次方程 ax + b
=0的根 有一个实数根 有一个实数根
通过探究,我们发现一次函数图象与 x 轴交点的横坐标就是对应
方程的解.
【问题】 你能否对二次函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)图象与 x 轴交
点的横坐标和对应的一元二次方程 ax2+ bx + c =0( a ≠0)的解建立
联系?
知识点一 二次函数的零点
一般地,一元二次方程 ax2+ bx + c =0( a ≠0)的根就是二次函数
y = ax2+ bx + c ( a ≠0)当函数值取 时自变量 x 的值,即二次
函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)的图象与 x 轴交点的 ,也称
为二次函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)的零点.
提醒 函数的零点不是点,是函数的图象与 x 轴交点的横坐标.
零
横坐标
知识点二 一元二次方程的根、二次函数的图象、二次函数的零点之
间的关系
当 a >0时,一元二次方程 ax2+ bx + c =0的根、二次函数 y =
ax2+ bx + c 的图象、二次函数 y = ax2+ bx + c 的零点之间的关
系如表所示:
判别式Δ= b2-4
ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
方程 ax2+ bx +
c =0 的根 有两个相异 的实数根 x1,2=
有两个相等的实
数根 x1= x2=- 没有实
数根
判别式Δ= b2-4
ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
二次函数 y =
ax2+ bx + c 的图象
二次函数 y =
ax2+ bx + c 的零点 有两个零点 x1,2
=
有一个零点
无零点
x
=-
提醒 二次函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)的零点 一元二次方程 ax2
+ bx + c =0( a ≠0)的实数根
二次函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)的图象与 x 轴交点的横坐标.
1. 函数 y = x2-3 x +2的零点是( )
A. -1,-2 B. -1,2
C. 1,2 D. 1,-2
解析: 由 x2-3 x +2=0得 x1=1, x2=2,故函数 y = x2-3 x +2
的零点为1和2.故选C.
2. (多选)以下四个命题正确的是( )
A. 二次函数的零点是其图象与 x 轴的交点
B. 二次函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)一定有零点
C. 二次函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)的零点即为对应方程 ax2+ bx +
c =0的根
D. 二次函数 y =4 x2-4 x +1有一个零点为
解析: 对于A,零点不是点,是图象与 x 轴交点的横坐标,故
A错误;对于B,当Δ= b2-4 ac <0时,没有零点,故B错误;对于
C,由二次函数的零点与方程根的关系,易知C正确;对于D,由Δ
=(-4)2-4×4×1=0,知二次函数 y =4 x2-4 x +1有一个零点
为 x =- =- = .故D正确.
3. (2024·南通月考)二次函数 y =2 x2+ ax -3( a ∈R)的零点个数
是 .
解析:因为Δ= a2-4×2×(-3)= a2+24>0,所以二次函数 y
=2 x2+ ax -3( a ∈R)的零点个数为2.
2
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 二次函数的零点
【例1】 (链接教科书第64页练习3题)(1)二次函数 y = x2-7 x +
12的零点为 ;
解析:由 x2-7 x +12=0得 x1=3, x2=4.所以函数 y = x2-7 x +12的
零点为3和4.
3和4
(2)若函数 y1= x2- ax - b 的图象如图所示,则函数 y2= bx2- ax -1
的零点是 .
- 和-
解析:由题图可知函数 y1= x2- ax - b 的零点是2和3,由函数的
零点与对应方程根的关系知方程 x2- ax - b =0的两根为2和3,
再由根与系数的关系得 a =2+3=5,- b =2×3=6,即 a =5,
b =-6.所以 y2=-6 x2-5 x -1,易得 y2=-6 x2-5 x -1的零点
为- 和- .
通性通法
求解二次函数的零点,即转化为求二次函数所对应一元二次方程
的根.
【跟踪训练】
求下列函数的零点:
(1) y =3 x2-2 x -1;
解:由3 x2-2 x -1=0解得 x1=1, x2=- ,所以函数 y =3 x2-
2 x -1的零点为1和- .
(2) y = ax2- x - a -1( a ∈R);
解:①当 a =0时, y =- x -1,由- x -1=0得 x =-1,所以
函数的零点为-1.
②当 a ≠0时,由 ax2- x - a -1=0得( ax - a -1)·( x +1)
=0,解得 x1= , x2=-1,
当 a =- 时, x1= x2=-1,函数有唯一的零点-1.
当 a ≠- 且 a ≠0时, x1≠ x2,
函数有两个零点-1和 .
综上:当 a =0或- 时,函数的零点为-1.
当 a ≠- 且 a ≠0时,函数有两个零点-1和 .
(3) y = ax2+ bx + c ,其图象如图所示.
解:由图象可知,函数有两个零点-1和3.
题型二 二次函数零点个数的判断与证明
【例2】 (链接教科书第64页例1)求证:函数 y =- x2-2 x +5有两
个零点.
证明:考察一元二次方程- x2-2 x +5=0,
因为Δ=(-2)2-4×(-1)×5=24>0,所以方程- x2-2 x +5=
0有两个不相等的实数根,
因此,二次函数 y =- x2-2 x +5有两个零点.
通性通法
二次函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)的零点个数的判断
一元二次方程 ax2+ bx + c =0( a ≠0)的根的判别式Δ= b2-4
ac .
(1)Δ>0 函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)有两个零点;
(2)Δ=0 函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)有一个零点;
(3)Δ<0 函数 y = ax2+ bx + c ( a ≠0)无零点.
【跟踪训练】
1. 若 a >2,则函数 y =( a -2) x2-2( a -2) x -4的零点个数为
( )
A. 0 B. 1
C. 2 D. 无法确定
解析: 考察一元二次方程( a -2) x2-2( a -2) x -4=0,
因为Δ=4( a -2)2+16( a -2)=4( a -2)·( a +2),又 a >
2,所以Δ>0,所以函数 y =( a -2) x2-2( a -2) x -4有两个
零点.
2. 求证:函数 y = ax2- x - a ( a ∈R)有零点.
证明:当 a =0时, y =- x ,该函数有零点0;
当 a ≠0时,对于一元二次方程 ax2- x - a =0,Δ=1+4 a2>0,函
数 y = ax2- x - a 有两个零点.
综上,函数 y = ax2- x - a ( a ∈R)有零点.
题型三 二次函数零点的分布探究
【例3】 (链接教科书第64页例2)(1)判断二次函数 y =- x2-2 x
+1在(-3,-2)上是否存在零点;
解:由- x2-2 x +1=0得 x1=-1+ , x2=-1- ,因为-3<
-1- <-2,所以二次函数 y =- x2-2 x +1在(-3,-2)上存
在零点.
(2)若二次函数 y = x2-5 x +1- m 的两个零点均大于2,求实数 m 的
取值范围.
解:设二次函数的两个零点分别为 x1, x2,
因为二次函数 y = x2-5 x +1- m 的两个零点均大于2,
所以方程 x2-5 x +1- m =0有两个不相等的根且两根均大于2,
则 x1-2>0, x2-2>0,
所以即
解得- < m <-5,
所以实数 m 的取值范围是(- ,-5).
通性通法
由二次函数的零点分布求参数范围问题,一般要结合对应一
元二次方程的根的判别式及根与系数的关系,列出不等式组进行
求解;或结合二次函数图象,得出开口方向、对称轴、判别式及
端点函数值符号(此端点指的是与方程的根比较大小的数),列
出不等式组进行求解.
【跟踪训练】
(2024·苏州月考)已知函数 y = x2- x - a2+ a ( a ∈R).
(1)若该函数有两个不相等的正零点,求 a 的取值范围;
解:由 x2- x - a2+ a =0得 x1= a , x2=1- a ,
因为该函数有两个不相等的正零点,所以解得0<
a < 或 < a <1,
所以 a 的取值范围是 ∪ .
(2)若该函数有两个零点,一个大于1,另一个小于1,求 a 的取
值范围.
解:因为函数有两个零点,一个大于1,另一个小于1,
所以或
解得 a >1或 a <0.
所以 a 的取值范围是(-∞,0)∪(1,+∞).
1. 函数 y =2 x2-3 x +1的零点是( )
A. - ,-1 B. - ,1
C. ,-1 D. ,1
解析: 解方程2 x2-3 x +1=0,得 x1= , x2=1,故函数 y =2
x2-3 x +1的零点是 和1.故选D.
2. 若函数 y = kx2- x +1( k ≠0)有零点,则 k 的取值范围是( )
A. k > B. k < 且 k ≠0
C. k ≤ 且 k ≠0 D. k <
解析: 依题意得Δ=1-4 k ≥0,解得 k ≤ ,又 k ≠0.故 k 的取
值范围为 k ≤ 且 k ≠0.故选C.
3. (2024·扬州月考)已知函数 y = x2- ax -3 a 的一个零点是-2,则
它的另一个零点是 .
解析:由题意知,4+2 a -3 a =0,解得 a =4,故方程为 x2-4 x -
12=0,解出另一个根为6.
6
4. 讨论函数 y =( ax -1)( x -2)( a ∈R)的零点.
解:当 a =0时,函数为 y =- x +2,则函数的零点为2;
当 a = 时,则 ( x -2)=0,
解得 x1= x2=2,则函数的零点为2;
当 a ≠0且 a ≠ 时,由( ax -1)( x -2)=0,
解得 x1= , x2=2,则函数的零点为 和2.
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 函数 y = x2-8 x +16的零点是( )
A. (0,4) B. (4,0)
C. 0 D. 4
解析: 函数 y = x2-8 x +16,令 x2-8 x +16=0得 x1= x2=4,
所以函数 y = x2-8 x +16的零点是4.故选D.
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2. 函数 y = x2-( a +1) x + a 的零点个数为( )
A. 1 B. 2
C. 1或2 D. 0
解析: 法一 由 x2-( a +1) x + a =0得 x1= a , x2=1,当 a
=1时函数的零点有1个,当 a ≠1时,函数的零点有2个,所以该函
数的零点个数是1或2.故选C.
法二 Δ=( a +1)2-4 a =( a -1)2,当 a =1时,Δ=0,函数有1
个零点;当 a ≠1时,Δ>0,函数有2个零点.故选C.
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3. (2024·南京月考)函数 y1= ax2+ bx + c ( a ≠0)的零点为-2和
3, a <0,那么函数 y2= cx2- bx + a 的零点为( )
A. - 和 B. 和-
C. -3和2 D. 无法确定
解析: 由题意知,-2+3=- ,-2×3= ,∴ b =- a , c
=-6 a ,由 cx2- bx + a =0得-6 ax2+ ax + a =0,即6 x2- x -1=
0,解得 x1=- , x2= ,故选A.
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4. 二次函数 y = ax2+5 x +4( a ≠0)有两个异号零点的一个必要不充
分条件是( )
A. a <0 B. a >0
C. a <2 D. a <-1
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解析: y = ax2+5 x +4( a ≠0)有两个异号零点,需满足
解得 a <0,A选项, a <0是 y = ax2+5 x +4
( a ≠0)有两个异号零点的充要条件,A错误;B选项, a <0与 a
>0无包含关系,不合要求,B错误;C选项,{ a | a <0}是{ a | a
<2}的真子集,满足要求,C正确;D选项,{ a | a <-1}是{ a |
a <0}的真子集,故 a <-1是充分不必要条件,D错误.故选C.
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5. 关于 x 的函数 y = x2-2 ax -8 a2( a >0)的两个零点为 x1, x2,且
x2- x1=15,则 a =( )
A. B. C. D.
解析: 由条件知 x1, x2为方程 x2-2 ax -8 a2=0的两根,则 x1+
x2=2 a , x1 x2=-8 a2.由( x2- x1)2=( x1+ x2)2-4 x1 x2=(2
a )2-4×(-8 a2)=36 a2=152,解得 a = .故选A.
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6. (多选)对于函数 y = ax2- x -2 a ,下列说法中正确的是( )
A. 函数一定有两个零点
B. a >0时,函数一定有两个零点
C. a <0时,函数一定有两个零点
D. 函数的零点个数是1或2
解析: 当 a ≠0时,相应方程 ax2- x -2 a =0中Δ=1+8 a2>
0,所以函数一定有两个零点,故B、C正确.当 a =0时,函数有唯
一零点为0,故D正确,A不正确.
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7. (2024·无锡月考)若函数 y =2 x2-3 x -7的两个零点为 a , b ,则
a2+ b2= .
解析:因为函数 y =2 x2-3 x -7,所以由根与系数的关系可知,两
个零点 a , b 满足 a + b = , ab =- ,所以 a2+ b2=( a + b )2
-2 ab =( )2-2×(- )= .
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8. 函数 y = x2+ x + m 的两个零点都是负数,则 m 的取值范围为 .
解析:因为函数 y = x2+ x + m 的两个零点都是负数,所以
解得0< m < .
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9. (2024·连云港月考)函数 y =(1- k ) x2-2 x -1有两个零点,则
实数 k 的取值范围是 .
解析:函数 y =(1- k ) x2-2 x -1有两个零点,即一元二次方程
(1- k ) x2-2 x -1=0有两个不相等的实数根,则
解得 k <2且 k ≠1.
{ k | k <2且 k ≠1}
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10. 求证:函数 y = x2- ax - a -2( a ∈R)一定有两个零点.
证明:法一 对于一元二次方程 x2- ax - a -2=0,Δ= a2+4 a
+8=( a +2)2+4>0,
所以函数 y = x2- ax - a -2( a ∈R)一定有两个零点.
法二 因为函数 y = x2- ax - a -2( a ∈R)的图象为开口向上的抛
物线,
无论 a 为任何实数,当 x =-1时, y =(-1)2+ a - a -2=-1,即
函数的图象始终经过点 M (-1,-1).
所以函数 y = x2- ax - a -2( a ∈R)一定有两个零点.
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11. 函数 y = ax2-2 x +1在区间(-1,1)和区间(1,2)上分别有
一个零点,则实数 a 的取值范围是( )
A. (-3,-1) B. ( ,1)
C. (-3, ) D. (-∞,-3)∪( ,+∞)
解析: 当 a =-2时, y =-2 x2-2 x +1,此时函数有两个零
点 ,不符合题意,排除A、C选项.当 a =1时, y = x2-2 x
+1=( x -1)2,此时函数只有一个零点1,不符合题意,排除D
选项,故选B.
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12. (多选)若关于 x 的一元二次方程( x -2)( x -3)= m 有实数
根 x1, x2,且 x1< x2,则下列结论中正确的是( )
A. 当 m =0时, x1=2, x2=3
B. m >-
C. 当 m >0时,2< x1< x2<3
D. 当 m >0时, x1<2<3< x2
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解析: 对于A, m =0时,方程为( x -2)( x -3)=0,
解得 x1=2, x2=3,所以A正确;对于B,将方程整理可得 x2-5 x
+6- m =0,由于方程有两个不同的实数根,所以Δ=25-4(6
- m )>0,解得 m >- ,所以B正确;对于C和D,当 m >0
时, x1,2= ,则 x2= ,又 m >0,所以 x2=
> =3,又 x1+ x2=5,所以 x1<2.故选项C不符合题
意,选项D符合题意.故选A、B、D.
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13. 已知 y =( x - a )( x - b )-2( a < b ),并且α,β是方程 y
=0的两根(α<β),则实数 a , b ,α,β的大小关系是
.(用“<”连接)
解析:设 y1=( x - a )( x - b ),则 a , b 是
y1=( x - a )( x - b )的两个零点,函数 y =
( x - a )( x - b )-2的图象可以看成 y1=( x
- a )( x - b )的图象向下平移2个单位长度得
到,且 a < b ,α<β,如图所示.∴α< a < b
<β.
α<
a < b <β
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14. 若 x1, x2是函数 y = x2-2 mx + m2- m -1的两个不同零点,且 x1
+ x2=1- x1 x2,求实数 m 的值.
解:因为 x1, x2是函数 y = x2-2 mx + m2- m -1的两个不同
零点,
则 x1, x2是方程 x2-2 mx + m2- m -1=0的两个不相等的实
数根,
所以 x1+ x2=2 m , x1 x2= m2- m -1,
Δ=4 m2-4( m2- m -1)>0,即 m >-1.
因为 x1+ x2=1- x1 x2,所以2 m =2- m2+ m ,
解得 m =1或 m =-2,
又 m >-1,所以 m =1.
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15. 已知函数 y = x2- kx + k2+ n 有两个不相等的零点 x1, x2,且(2
x1+ x2)2-8(2 x1+ x2)+15=0.
(1)求证: n <0;
解:证明:由题意知,关于 x 的一元二次方程 x2- kx
+ k2+ n =0有两个不相等的实数根,
∴Δ= k2-4( k2+ n )=-3 k2-4 n >0,
∴ n <- k2.又- k2≤0,∴ n <0.
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(2)试用含 k 的代数式表示 x1;
解:∵(2 x1+ x2)2-8(2 x1+ x2)+15=0,
x1+ x2= k ,
∴( x1+ x1+ x2)2-8( x1+ x1+ x2)+15=0,
∴( x1+ k )2-8( x1+ k )+15=0,
∴[( x1+ k )-3][( x1+ k )-5]=0,
∴ x1+ k =3或 x1+ k =5,
∴ x1=3- k 或 x1=5- k .
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(3)当 n =-3时,求 k 的值.
解:由(1)知 n <- k2,当 n =-3时,解得 k2<4,
即-2< k <2.
把 n =-3代入原方程,得 x2- kx + k2-3=0,①
把 x1=3- k 代入①,得 k2-3 k +2=0,
解得 k1=1, k2=2(舍去),
把 x1=5- k 代入①,得3 k2-15 k +22=0,
Δ=-39<0,∴此时 k 不存在.
综上, k =1.
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谢 谢 观 看!