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从一道一元二次方程问题感悟题目条件的属性

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有些同学在审题时常常会出现这样的事情,当碰到题设条件数目比较多,或题设条件的形式比较乱时,就如堕云雾之中,失去方向,对这些题设条件不知如何分析与应用.出现这样情况的根本原因是对试题条件的各个属性无法把握.下面笔者以一道高一考统考试题为例进行剖析,说明审题时对题设属性的清醒认识将有助于问题的解决.

题目 已知函数f(x)=ax2+4x+b(a<0,a,b∈R),设关于x的方程f(x)=0的两实根为x1,x2,方程f(x)=x的两实根为α,β,且|α-β|=1.

(1) 若a,b均为负整数,求f(x)的解析式;

(2) 若α<1<β,求(x1+a)(x2+a)的取值范围.

分析 一般情况下,我们把试题的条件分为两类:

第一类是等式的条件,即值(方程)的属性,条件中具有明确的值特征,或隐含性值特征.既然是方程的条件,它的作用就是求出未知数,或通过消元减少未知数个数.

第二类是不等式的条件,即范围的属性,条件中具有明确的范围特征,或含隐性范围特征(如几何运动在某个范围内等),它的作用是确定或限制变量的范围.

解 (1)由题意,f(x)=x,即ax2+3x+b=0的两实根为α,β,则有|α-β|==1,即a2+4ab=9,由a,b均为负整数,得a=-1,b=-2,故解析式为f(x)=-x2+4x-2.

(2) 为实现本文的目的,下面以剖割的方法带领同学们审察此小题.

题意的基础:①关于x的方程f(x)=0,即ax2+4x+b=0的两实根为x1,x2,那必有Δ=16-4ab≥0,x1+x2=-,x1x2=;② 方程f(x)=x,即ax2+3x+b=0的两实根为α,β,则必有Δ=9-4ab≥0,α+β=-,αβ=;③a<0.

题意的条件:①等式条件|α-β|=1,即a2+4ab=9,它含有两个参数(未知数),既然是等式条件,就可以用来消元,或与另一个方程组成方程组(求出这两个未知数),可是我们已经找不到别的等式(方程)条件了,那么a2+4ab=9只能用来消元了;②不等式条件α<1<β,须向a,b转化,记g(x)=ax2+3x+b,由a<0,知α<1<β等价于g(1)=a+3+b>0,既然是不等式条件,就是用来确定变量的范围的.

下面对上面两个条件综合分析:由a2+4ab=9,得b=,代入a+3+b>0,化简得>0,即(a+1)(a+3)<0,得到a变化的准确范围是(-3,-1).

题意的目标:求(x1+a)(x2+a)的取值范围.

下面求这个范围:(x1+a)(x2+a)=x1x2+a(x1+x2)+a2=+a2-4=a2+-.令t=a2∈(1,9),结合函数y=t+在t>0的单调性,可知t=时,y最小值=3,t=9时,y最大值=.这样有a2+-∈-,5,即所求的范围是-,5.

点评 从阅卷情况来看,对于不等式条件α<1<β,有的同学用大小根法,即得出<1<,化简得>2a+3>-,即

|2a+3|<=|a|,再两边平方,也得出a变化的准确范围是(-3,-1),最后是殊途同归,就是路途长了一点.

审题要高屋建瓴,即站得高一点,看得远一点,要对每一个条件的属性有准确的认识、主要作用有敏锐的判断,这样实现解题目标就很容易了.