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求证:关于x的方程ax²+2x+1=0至少有一个负根的充要条件是a≤1

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/01 09:43:58
求证:关于x的方程ax²+2x+1=0至少有一个负根的充要条件是a≤1
如题,
我认为楼上证得都不严密,既是证明,就不能在无形中借助图像,讨论判别式、对称轴之类.
证明:(充分性)即证:若a≤1,则关于x的方程ax²+2x+1=0至少有一个负根
分情况:若a=0,那么x=-1/2显然为方程的一个根,方程至少有一个负根
若0<a≤1,那么注意x0=[-1-√(1-a)]/a,显然x0<0,而x0²=[2-a+2√(1-a)]/a²,于是ax0²+2x0+1=0,故x0为方程的一个根,∴方程至少有一个负根
若a<0,注意x0=[-1+√(1-a)]/a.∵a<0,∴1-a>1,∴√(1-a)>1,-1+√(1-a)>0,∴x0<0.又易得ax0²+2x0+1=0,故x0为方程的一个根,∴方程至少有一个负根
充分性得证
(必要性)即证:若关于x的方程ax²+2x+1=0至少有一个负根,则a≤1
设x0为方程的一个负根,那么ax0²+2x0+1=0,∴a=(-2x0-1)/x0².注意到(x0+1)²=x0²+2x0+1≥0,∴x0²≥-2x0-1,即(-2x0-1)/x0²≤1,∴a≤1
必要性得证