设a,b都是正整数,若二次函数y=a2+bx+1的图象与x轴有两个交点,且这两个交点的横坐标x1,x2,满足-1<x1<x2<0,求:正整数a,b的最小值及此时x1,

发布时间:2020-08-09 22:03:14

设a,b都是正整数,若二次函数y=a2+bx+1的图象与x轴有两个交点,且这两个交点的横坐标x1,x2,满足-1<x1<x2<0,
求:正整数a,b的最小值及此时x1,x2的值.

网友回答

解:解法1:依题意,x1,x2为方程ax2+bx+1=0的两实根,
则b2-4a>0①
x1+x2=,x1x2=②,
∵-1<x1<x2<0,
∴1+x1>0,1+x2>0,
即(1+x1)(1+x2)>0,
∴(1+x1)(1+x2)=1+x1+x2+x1x2=1-=>0,
而a>0,
∴a-b+1>0,即:a>b+1,又a,b都是正整数,则a≥b③,
由①得,b>2④,
由③、④得a>2,即>2,
∴a>4,因此正整数a的最小值为5.
由④得:b>2>4,
∴正整数b的最小值为5,
当a=b=5时,ax2+bx+1=0的根为x=,
∴,
解法2:依题意:y=ax2+bx+1=a(x-x1)(x-x2),
令x=-1得:a(-1-x1)(-1-x2)=a-b+1,
即a(1+x1)(1+x2)=a-b+1,
∵-1<x1<x2<0,
∴1+x1>0,1+x2>0,
即(1+x1)(1+x2)>0,
∴a(1+x1)(1+x2)=a-b+1>0,
而a,b为正整数,则a(1+x1)(1+x2)=a-b+1≥1,
而x1x2=,
∴a2(1+x1)(1+x2)x1x2=a-b+1≥1,
∴a2≥,
由于0<(1+x1)(-x1)=-+,当时取最大值;
同理0<(1+x2)(-x2)=-+,当x2=时取最大值;
而-1<x1<x2<0,
∴0<(1+x1)(1+x2)x1x2=(1+x1)(-x1)(1+x2)(-x2)<,
从而a2≥>16,
而a为正整数,所以a的最小值为5,
由于x1,x2为方程ax2+bx+1=0的两实根,则b2-4a>0,
∴b>2>4,
∴正整数b的最小值为5,
当a=b=5时,ax2+bx+1=0的根为x=,
∴x1=,x2=.
解析分析:先根据根与系数的关系得到x1+x2=,x1x2=,再利用-1<x1<x2<0得到(1+x1)(1+x2)>0,进而得到(1+x1)(1+x2)=1+x1+x2+x1x2=1-=>0,可推出a、b的取值范围值,进而求出a、b的值.

点评:此题考查了抛物线与x轴的交点坐标,根据函数特点及根与系数的关系得到关于a、b的不等式,再求出其具体值是解题的重要环节.
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