题目内容

已知关于x的方程x2+ax+b=0的两根均在区间(-1,1)内,则
a+b-2
a+1
的取值范围是
(-∞,
1
3
) ∪(3,+∞)
(-∞,
1
3
) ∪(3,+∞)
分析:由题意关于x的方程x2+ax+b=0的两根均在区间(-1,1)内,令f(x)=x2+ax+b,可得
f(1)>0
f(-1)>0
f(-
a
2
)<0
-1<-
a
2
<1
,即
1+a+b>0
1-a+b>0
-
a2
4
+b<0
-2<a<2
作出此不等式对应的区域,如图中阴影部分,不包括边界,由于
a+b-2
a+1
=1+
b-3
a+1
,而
b-3
a+1
可看作点P(-1,3)与阴影部分内一点(a,b)连线的斜率,由此问题转化为线性规划求范围问题,易解.
解答:解:关于x的方程x2+ax+b=0的两根均在区间(-1,1)内,令f(x)=x2+ax+b
f(1)>0
f(-1)>0
f(-
a
2
)<0
-1<-
a
2
<1
,即
1+a+b>0
1-a+b>0
-
a2
4
+b<0
-2<a<2
此不等式对应的区域图象如图阴影部分,不包括边界.
由于
a+b-2
a+1
=1+
b-3
a+1
,而
b-3
a+1
可看作点
P(-1,3)与阴影部分内一点(a,b)连线的斜率,如图红色线即为符合条件的直线
M,N两个点为边界处的点,由于kPM=
3-1
-1+2
=2
kPN=
3-1
-1-2
=-
2
3
,由图知
b-3
a+1
∈(2,+∞)∪(-∞,-
2
3

a+b-2
a+1
=1+
b-3
a+1
(-∞,
1
3
) ∪(3,+∞)

故答案为(-∞,
1
3
) ∪(3,+∞)
点评:本题考查了简单线性的应用,一元二次方程的根的分布与系数的关系,正确解答本题,能分析出求
a+b-2
a+1
的取值范围是解题的关键,由于本题通过根的分布的知识得出的不等式组较复杂,不宜将求
a+b-2
a+1
的取值范围的问题转化为函数的值域求解,转化为线性规划知识求解是本题的难点也是重点,本题考查了转化的思想,数形结合的思想,考查转化化归的能力及数形结合解题的意识,综合性强,是能力型题
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