高中数学知识图谱必修一 · 第 2 章技能

由解集提取二次式的根与系数条件

已知二次不等式的解集,从端点读出方程的两个根,从解集在两根之间还是之外读出开口方向,再列出系数要满足的式子。

出现在2.3 二次函数与一元二次方程、不等式拓展

用到它的方法 1

什么时候用

看到什么想到它
题目给出一元二次不等式的解集,反过来求式子里的系数,例如「x2+ax+b<0x^2+ax+b<0 的解集为 (1,2)(1,2),求 a,ba,b」。
做完得到什么
对应方程的两个根、二次项系数是正还是负,以及用根与系数的关系(或把根代进去)得到的关于系数的方程。
要注意
解集的端点必须是方程的根,题目另外限制 xx 范围而截出来的端点不算;解集是空集或全体实数时,读不出两个根,要改看开口方向和判别式。

操作步骤

  1. 从端点读出两个根 #

    解集 (1,2)(1,2) 的端点 11 和 22 让二次式等于 00,所以它们就是方程 x2+ax+b=0x^2+ax+b=0 的两根。

    端点要来自不等式本身:如果题目另外规定了 x>0x>0 之类的范围,被这个范围截出来的端点不是根。

  2. 看解集在两根之间还是之外,定开口 #

    对 <0<0 的不等式:解集在两根之间,二次项系数为正(开口向上);解集在两根之外,二次项系数为负(开口向下)。>0>0 的不等式正好相反。

    例子中 x2+ax+bx^2+ax+b 的二次项系数是 1>01>0,开口向上,<0<0 的部分正好在两根之间,和解集 (1,2)(1,2) 吻合。

  3. 用两根列出系数方程 #

    设两根为 x1,x2x_1,x_2,对 Ax2+Bx+CAx^2+Bx+C 有 x1+x2=−BAx_1+x_2=-\frac{B}{A},x1x2=CAx_1x_2=\frac{C}{A}。例子中 1+2=−a1+2=-a,1×2=b1\times2=b,得 a=−3a=-3,b=2b=2。

    也可以把 x=1x=1、x=2x=2 分别代入 x2+ax+b=0x^2+ax+b=0:1+a+b=01+a+b=0,4+2a+b=04+2a+b=0,两式相减得 a=−3a=-3,再得 b=2b=2。

说明与题例

1. 读取完整解集

x2+ax+b<0x^2+ax+b<0 的解集为 (1,2)(1,2)。

  1. 两根为 1,21,2,所以 −a=3,b=2-a=3,b=2,即 a=−3,b=2a=-3,b=2。

补充练习第 1 页第 1 题

内容出处:人教 A 版必修第一册第二章