二次函数的问题
已知函数f(x)=3ax²+2bx+(b-a).(a,b不同时为0)求证函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点...
已知函数f(x)=3ax²+2bx+(b-a). (a,b不同时为0)
求证函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点 展开
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解:1)当a=0时,f(x)=b(2x+1),存在x=-1/2使得f(x)=0,
故在(-1,0)内有一点为零点;
2)当a不等于0时,
二次函数f(x)=3ax²+2bx+(b-a)与x轴有交点,
则德尔塔=4b^2-4*3a*(b-a)=4[b^2-3ab+3a^2]
=4[(b-3a/2)^2+3a^2/4]>0恒成立
(i)若b>a,f(0)=b-a>0恒成立,
A、若a<0时,f(-1)=3a-2b+(b-a)=2a-b=a+(a-b)<0恒成立,
函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点;
B、若a>0时,且b>a>0,对称轴x=-b/3a<-1/3,函数开口向上,
若对称轴在(-1,-1/3)区间上,由于f(0)=b-a>0恒成立,
那么函数与x轴的交点(函数的零点)至少有一个在(-1,0)
(画出函数图一目了然)(故此处不用讨论f(-1)的大小了);
若对称轴x<=-1,即-b/3a<=-1,即b>=3a,即f(-1)=2a-b<=2a-3a<0
所以f(-1)<0成立,所以函数y=f(x)在(-1,0)内有一个零点;
所以a>0时,函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点;
(ii)若b<a,显然f(0)=b-a<0,f(-1)=3a-2b+(b-a)=2a-b>0,
所以函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点
综上,函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点。
故在(-1,0)内有一点为零点;
2)当a不等于0时,
二次函数f(x)=3ax²+2bx+(b-a)与x轴有交点,
则德尔塔=4b^2-4*3a*(b-a)=4[b^2-3ab+3a^2]
=4[(b-3a/2)^2+3a^2/4]>0恒成立
(i)若b>a,f(0)=b-a>0恒成立,
A、若a<0时,f(-1)=3a-2b+(b-a)=2a-b=a+(a-b)<0恒成立,
函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点;
B、若a>0时,且b>a>0,对称轴x=-b/3a<-1/3,函数开口向上,
若对称轴在(-1,-1/3)区间上,由于f(0)=b-a>0恒成立,
那么函数与x轴的交点(函数的零点)至少有一个在(-1,0)
(画出函数图一目了然)(故此处不用讨论f(-1)的大小了);
若对称轴x<=-1,即-b/3a<=-1,即b>=3a,即f(-1)=2a-b<=2a-3a<0
所以f(-1)<0成立,所以函数y=f(x)在(-1,0)内有一个零点;
所以a>0时,函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点;
(ii)若b<a,显然f(0)=b-a<0,f(-1)=3a-2b+(b-a)=2a-b>0,
所以函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点
综上,函数y=f(x)在(-1,0)内至少有一个零点。
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