题目内容
已知函数f(x)=ax2+bx+1有相异零点x1,x2(x1<x2),函数g(x)=a2x2+bx+1有相异零点x3,x4(x3<x4),若a>1,求证:x1<x3<x4<x2.
考点:一元二次方程的根的分布与系数的关系
专题:综合题,函数的性质及应用
分析:构造两个函数:F(x)=f(x)-1,G(x)=g(x)-1,通过讨论它们的零点,得出它们的根之间的大小关系.然后通过分类讨论和在同一坐标系里作出F(x)和G(x)的图象,然后将两个图象向上平移一个单位,可得x1,x2,x3,x4的大小关系,最后综合可得出正确的大小关系.
解答:
证明:记函数F(x)=f(x)-1=ax2+bx,G(x)=g(x)-1=a2x2+bx
两个函数有公共的零点x=0,此外F(x)还有一个零点x=-
,G(x)还有一个零点x=-
,
①因为a>1,当b<0时,得必定有0<-
<-
,
在同一坐标系里作出F(x)和G(x)的图象:

将此两个图象都上移一个单位,可得函数f(x)和g(x)的图象,
所以由图象可得x1<x3<x4<x2
②当b>0时,同理可得四个根的大小关系:x1<x3<x4<x2
综上所述,可判断x1,x2,x3,x4的大小关系为:x1<x3<x4<x2.
两个函数有公共的零点x=0,此外F(x)还有一个零点x=-
| b |
| a |
| b |
| a2 |
①因为a>1,当b<0时,得必定有0<-
| b |
| a2 |
| b |
| a |
在同一坐标系里作出F(x)和G(x)的图象:
将此两个图象都上移一个单位,可得函数f(x)和g(x)的图象,
所以由图象可得x1<x3<x4<x2
②当b>0时,同理可得四个根的大小关系:x1<x3<x4<x2
综上所述,可判断x1,x2,x3,x4的大小关系为:x1<x3<x4<x2.
点评:本题以一元二次方程的根的分布考查了二次函数的图象与性质,所含字母参数较多,属于难题.采用数形结合与分类讨论的思想解题,是本题解决的关键所在.
练习册系列答案
相关题目