Question

設a、b∈R，關于x的方程x²+ax+b=0的實根為α、β．若|a|+|b|＜1，求證：|α|＜1，|β|＜1．

Answer 1

【答案】分析：由于方程x²+ax+b=0的實根為α、β，由韋達定理（根與系數(shù)的關系）我們可以給出a，b，α，β之間的關系，再結(jié)合|a|+|b|＜1，我們可以得到一個關于|α|，|β|的不等式，根據(jù)不等式的性質(zhì)易得：|α|＜1，|β|＜1；當然分析待證結(jié)果：：|α|＜1，|β|＜1，我們可知，要證：|α|＜1，|β|＜1即證方程x²+ax+b=0的實根為α、β，均介于-1到1之間．
解答：證明：法一：∵α+β=-a，αβ=b，
∴|α+β|+|αβ|=|a|+|b|＜1．
∴|α|-|β|+|α||β|＜1，（|α|-1）（|β|+1）＜0．
∴|α|＜1．同理，|β|＜1．
法二：設f（x）=x²+ax+b，則有
f（1）=1+a+b＞1-（|a|+|b|）＞1-1=0，
f（-1）=1-a+b＞1-（|a|+|b|）＞0．
∵0≤|a|＜1，∴-1＜a＜1．
∴-＜-＜．
∴方程f（x）=0的兩實根在（-1，1）內(nèi)，即|α|＜1，|β|＜1．
點評：證法一先利用韋達定理，再用絕對值不等式的性質(zhì)恰好能分解因式，但在使用絕對值不等式的性質(zhì)比較難轉(zhuǎn)化，是此法證明問題的一個瓶頸；證法二考慮根的分布，證兩根在（-1，1）內(nèi)，我們可以利用函數(shù)零點存在定理進行判斷，故建議大家熟練掌握．