☉湖南省永州市第一中學 唐長軒
一元二次方程根的分布問題一直是高中數(shù)學中的重要內(nèi)容,由于它常和其他知識形成交匯,近年來一直是高考中的熱點,然而在解答過程中大家往往因為思考問題不全面而出錯,因而這個內(nèi)容對大家來說是一個難點.下面就以一道常見的習題為例談?wù)劷鉀Q這類問題的基本策略.
題目:關(guān)于x的方程x2+(m-1)x+1=0在區(qū)間[0,2]上有解,求實數(shù)m的取值范圍.
解法1:令f(x)=x2+(m-1)x+1.方程x2+(m-1)x+1=0在[0,2]上有一解,f(0)=1>0,得f(2)≤0,則在[0,2]上有兩解,則解得≤m≤-1.綜上可知m≤-1.
圖1
解法2:x2+(m-1)x+1=0化為x2+1=(1-m)x,則由題意可知函數(shù)f(x)=x2+1的圖像與g(x)=(1-m)x的圖像在x∈[0,2]時有交點.易由導數(shù)知識求得拋物線f(x)=x2+1的過原點的切線方程為y=2x(y=-2x舍去),切點是(1,2),只需直線g(x)=(1-m)x的斜率1-m滿足1-m≥2即m≤-1時,f(x)=x2+1的圖像與g(x)=(1-m)x的圖像在x∈[0,2]時一定有交點,故方程x2+(m-1)x+1=0在區(qū)間[0,2]上有解時,m≤-1.
解法3:先求出該方程在區(qū)間[0,2]上無解時實數(shù)m的取值范圍,再在實數(shù)集R上取其補集.易知原方程在區(qū)間[0,2]上無解,則有三種情形:如圖1、2、3所示.
圖3 圖4
若為圖1,則△<0?(m-1)2-4<0,即-1 取三種情況的并集,得m>-1.故所求m的取值范圍為(-∞,-1]. 最后要特別強調(diào)的是以上幾種策略并不是孤立的,它們往往相互滲透,在解決一個問題時會用到多種方法.三、等價轉(zhuǎn)化