设、是方程的两个根,以、为两边长的等腰三角形只可以画出一个,则实数的取值范围是___.
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完整解法
1. 确定方程有实根且两根为正数的参数范围
由于 为三角形的两边长,故两根必须为正实数。
首先,方程有实数根,则判别式 :
其次,两根均为正数,根据韦达定理有:
因此,实数 的基本取值范围是 。
2. 讨论两根相等的情况
当 时,即 。
此时 ,以两根为边长的等腰三角形为三边长为 的等边三角形,显然只能画出一个,符合题意。
因此 是一个可行解。
3. 分析两根不等时等腰三角形存在的几何条件
当 时,不妨设 。
此时以 为边长构造等腰三角形,可能的情况有两种:
- 以 为腰, 为底,三边长为 ;
- 以 为腰, 为底,三边长为 。
由于 ,所以 恒成立,即以 为腰的等腰三角形必然存在。
若只能画出一个等腰三角形,则以 为腰的等腰三角形必不能存在。
根据三角形三边关系,需满足 ,即 。
4. 通过求根公式解不等式确定 $a$ 的范围
由求根公式得:
代入 得:
两边平方得:
结合 ,此情况下 的取值范围是 。
5. 综合两种情况得出最终结论
综上所述,实数 的取值范围是 或 。
答案
或
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