南京中考常考的根的分布问题,三个条件就够了

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南京中考常考的根的分布问题,三个条件就够了
南京中考常考的根的分布问题,三个条件就够了-第1张图片-四季读书网
各位家长、同学们好,我是博哥。
上一篇咱们讲了韦达定理,知道了两根之和和两根之积怎么求。今天讲一个南京本地考试特别爱考、也特别容易丢分的知识点——根的分布问题。

一、根的分布到底在问什么?

根的分布问题,本质上就是问:一元二次方程ax²+bx+c=0的两个根,在数轴上的什么位置?
比如考过的这些问法:两个根都大于1?两个根都小于0?一个根大于2一个根小于2?两个根都在1和3之间?这些都是。
怎么判断呢?核心思想是数形结合。一元二次方程的根,就是对应的二次函数y=ax²+bx+c与x轴交点的横坐标。所以根的位置,就是抛物线与x轴交点的位置。

二、四个判断条件,搞定所有情况

不管哪种情况,都只需要看四个条件。我带过的学生里,把这三个条件记牢了,这类题基本不丢分。

第一个条件:开口方向(a的正负)。

这是最容易被忽略、但最关键的前提。a大于0开口向上,a小于0开口向下。开口方向不同,f(k)的正负判断就完全相反。很多孩子不管a正负,直接套用开口向上的结论,结果符号全反了。所以上手第一步先看a的正负,定了开口方向,后面的判断才有意义。

第二个条件:判别式Δ≥0。

这是前提。Δ≥0,方程才有实数根,抛物线才和x轴有交点。如果Δ<0,方程没有实数根,那就谈不上分布了。所以第二步算Δ,很多孩子上来就看对称轴,结果忘了这一步,白白丢分。

第三个条件:对称轴的位置。

二次函数的对称轴是x=-b/(2a)。对称轴在哪,决定了抛物线的顶点在哪,也就决定了两个根大概在什么范围。比如问两个根都大于k,那对称轴肯定要在k的右边,因为两个根关于对称轴对称,如果对称轴在k左边,那至少有一个根在k左边了。

第四个条件:端点处的函数值f(k)的正负。

这里面的f其实是在高中数学才会出现的符号,是取英文Function(功能作用)的首字母。它本质上代表的是自变量与因变量之间的一种特定对应法则。

所以f(k)就是把x=k代入二次函数得到的值。f(k)大于0,说明这个点在x轴上方;f(k)小于0,说明在x轴下方。这个条件非常关键。

比如问一个根大于k一个根小于k,那说明抛物线在x=k这个点穿过了x轴。如果a大于0开口向上,那x=k处在x轴下方,也就是f(k)小于0。如果a小于0开口向下,正好相反。

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三、5种常见情况,自己就能推

有了上面四个条件,5种常见情况都能自己推出来。建议孩子们自己动手推一遍,比背结论管用得多。
下面以a大于0开口向上为例,用方程x²-5x+6=0(两根为2和3)来举例,5种情况一看就懂:
1. 两根都大于k:条件是Δ≥0,对称轴大于k,f(k)大于0。比如k=1,两根2和3都大于1,满足条件。顶点在k右边,x=k处函数值在x轴上方,所以两个交点都在k右边。
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2. 两根都小于k:条件是Δ≥0,对称轴小于k,f(k)大于0。比如k=4,两根2和3都小于4,满足条件。顶点在k左边,x=k处在x轴上方,两个交点都在k左边。
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3. 一根大于k,一根小于k:条件是f(k)小于0。比如k=2.5,正好一根在左一根在右。x=k处在x轴下方,抛物线开口向上,必然穿过x轴两次。这种情况Δ自动大于0,不用单独验证。
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4. 两根都在(k1, k2)内:条件是Δ≥0,k1小于对称轴小于k2,f(k1)大于0,f(k2)大于0。比如k1=1,k2=4,两根2和3都在(1,4)内。顶点在区间内,两个端点都在x轴上方,所以两个交点都在区间内。
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5. 一根在(k1, k2),另一根在(k2, k3):条件是f(k1)乘以f(k2)小于0,f(k2)乘以f(k3)小于0。比如k1=1,k2=2.5,k3=4,根2在(1,2.5)内,根3在(2.5,4)内。在k1和k2之间穿过一次,在k2和k3之间穿过一次。
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注意:以上都是a大于0的情况。如果a小于0,f(k)的正负全部反过来。所以先看a的正负,再判断。

四、最容易踩的三个坑

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第一个坑:忘记验证Δ≥0。
很多孩子只看对称轴和端点函数值,忘了先确认Δ≥0。结果算出来参数的范围,代入后Δ<0,方程根本没有实数根,那分布就不成立了。所以永远先算Δ,这是底线。
第二个坑:开口方向搞反。
a大于0开口向上,a小于0开口向下。开口方向不同,f(k)的正负判断就完全相反。很多孩子不管a正负,直接套用开口向上的结论,结果符号全反了。先定开口方向,再判断f(k)的符号。
第三个坑:区间端点遗漏。
题目说两根都大于k,那根能不能等于k?不能。所以是严格大于,f(k)大于0,不是大于等于0。但如果说两根都不小于k,那根可以等于k,这时候就要单独讨论。看清楚题目是大于还是不小于,等号能不能取到,要单独讨论。

写在最后

今天讲的根的分布,是一元二次方程里的难点,也是南京本地考试的高频考点。
核心思想就四个字:数形结合。
把方程的根看成抛物线与x轴的交点,画个图,位置就清楚了。三个判断条件:Δ≥0、对称轴位置、端点函数值f(k)的正负。
这个知识点学会了,后面学二次函数的综合题都会用到。最后一道大题经常把二次函数和根的分布结合起来考,是基础中的基础。
下一篇咱们聊构造方程解题——看到两个对称式子,怎么想到构造一元二次方程?这也是常考题型。
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我是博哥,在南京教初高数学。觉得有用的话,点个关注,咱们下篇见。

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