¿Cuál es la condición de que las raíces de una ecuación cuadrática se encuentren entre las de otra ecuación?

Deje que las dos ecuaciones cuadráticas en cuestión sean:

[matemáticas] a_1x ^ 2 + b_1x + c_1 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a_2x ^ 2 + b_2x + c_2 = 0 [/ matemáticas]

Sin pérdida de generalidad, dejemos que [matemática] a_1x ^ 2 + b_1x + c_1 = 0 [/ matemática] sea la ecuación cuyas raíces se encuentran entre las raíces de la otra ecuación.

Imagine las tramas de las parábolas correspondientes. Hay 4 casos posibles:

  1. Ambos apertura hacia arriba
  2. Ambos apertura hacia abajo
  3. Mayor apertura hacia arriba, menor hacia abajo
  4. Enfrente de 3.

También tenga en cuenta que la respuesta para todos estos casos es la misma.

Deje que [math] \ alpha_1, \ beta_1, \ alpha_2, \ beta_2 [/ math] sean las raíces, correspondientes a estas ecuaciones.

Sin pérdida de generalidad, [matemáticas] \ alpha_i <\ beta_i [/ ​​matemáticas].

Entonces tenemos

[matemáticas] \ alpha_2 <\ alpha_1 \ le \ beta_1 <\ beta_2 [/ matemáticas]

Ahora, todo lo que queda por hacer es conectar los valores que obtienes de la ecuación cuadrática.

Nota: [matemática] \ alpha_2 <\ beta_2 [/ matemática], pero [matemática] \ alpha_1 \ le \ beta_1 [/ matemática] según las condiciones dadas