实系数一元二次方程x2+ax+2b=0有两个根,一个根在区间(0,1)内,另一个根在区间(1,2)内,求: (1)点(a,b)对应的区域的面积; (2)b−2a−1的取值范围; ( 3)(a-1)2+(b-2)2的
问题描述:
实系数一元二次方程x2+ax+2b=0有两个根,一个根在区间(0,1)内,另一个根在区间(1,2)内,求:
(1)点(a,b)对应的区域的面积;
(2)
的取值范围;b−2 a−1
( 3)(a-1)2+(b-2)2的取值范围.
答
(1)设f(x)=x2+ax+2b,
∵方程x2+ax+2b=0的一个根在区间(0,1)内,另一个根在区间(1,2)内,
∴可得
,即
f(0)>0 f(1)<0 f(2)>0
.
b>0 a+2b+1<0 a+b+2>0
作出满足上述不等式组对应的点(a,b)所在的平面区域,
得到△ABC及其内部,即如图所示的阴影部分(不含边界).
其中A(-3,1),B(-2,0),C(-1,0),
∴S△ABC=
|BC|×yA=1 2
×1×1=1 2
,即为点(a,b)对应的区域的面积.1 2
(2)设点E(a,b)为区域内的任意一点,
则k=
,表示点E(a,b)与点D(1,2)连线的斜率b−2 a−1
∵kAD=
=2−1 1+3
,kCD=1 4
=1,结合图形可知:kAD<2−0 1+1
<kCD,b−2 a−1
∴
的取值范围是(b−2 a−1
,1);1 4
(3)设点E(a,b)为区域内的任意一点,
可得|DE|2=(a-1)2+(b-2)2,表示区域内的点D、E之间距离的平方
运动点E,可得当E在C点时满足|DE|2=(-1-1)2+(0-2)2=8,
在当E在A点满足|DE|2=(-3-1)2+(1-2)2=17.
由此可得(a-1)2+(b-2)2取值范围为:(8,17).