1、一元二次方程竞赛题 一元二次方程竞赛题例1、解方程:x2-3x-4=0解法1 显然x0当x0时,x2-3x-4=0,所以x1=4,x2=-1(舍去)当x0时,x2+3x-4=0,所以x3=-4,x4=1(舍去)所以原方程的根为x1=4,x2=-4解法2 由于x2=x2,所以x2-3x-4=0,所以 (x-4)(x+1)=0,所以 x=4,x=-1(舍去)所以 x1=4,x2=-4例2 解关于x的方程:(m-1)x2+(2m-1)x+m-3=0分析 讨论m,由于二次项系数含有m,所以首先要分m-1=0与m-10两种情况(不能认为方程一定是一元二次方程);当m-10时,再分0,=0,0三种情况讨论
2、解 分类讨论(1)当m=1时,原方程变为一元一次方程x-2=0,所以x=2(2)当m1时,原方程为一元二次方程=(2m-1)2-4(m-1)(m-3)=12m-11例3 求k的值,使得两个一元二次方程x2+kx-1=0,x2+x+(k-2)=0有相同的根,并求两个方程的根解 不妨设a是这两个方程相同的根,由方程根的定义有a2+ka-1=0, a2+a+(k-2)=0 -有ka-1-a-(k-2)=0,即 (k-1)(a-1)=0,所以k=1,或a=1(1)当k=1时,两个方程都变为x2+x-1=0,所以两个方程有两个相同的根没有相异的根;(2)当a=1时,代入或都有k=0,此时两个方程变为x2
3、-1=0,x2+x-2=0解这两个方程,x2-1=0的根为x1=1,x2=-1;x2+x-2=0的根为x1=1,x2=-2x=1为两个方程的相同的根例4设a,b,c为ABC的三边,且二次三项式x2+2ax+b2与x2+2cx-b2有一次公因式,证明:ABC一定是直角三角形证 因为题目中的两个二次三项式有一次公因式,所以二次方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0必有公共根,设公共根为x0 ,则两式相加得若x0=0,代入式得b=0,这与b为ABC的边不符,所以公共根x0=-(ac)把x0=-(ac)代入式得(a+c)2-2a(a+c)+bg2=0,整理得a2=b2+c2所以ABC为直角
4、三角形例5 m是什么整数时,方程(m2-1)x2-6(3m-1)x720有两个不相等的正整数根解法1 首先,m2-10,m1=36(m-3)20,所以m3用求根公式可得由于x1,x2是正整数,所以m-1=1,2,3,6,m+1=1,2,3,4,6,12,解得m=2这时x1=6,x2=4解法2 首先,m2-10,m1设两个不相等的正整数根为x1,x2,则由根与系数的关系知所以m2-1=2,3,4,6,8,9,12,18,24,36,72,即m23,4,5,7,9,10,13,19,25,37,73,只有m2=4,9,25才有可能,即m=2,3,5经检验,只有m=2时方程才有两个不同的正整数根例6
5、、已知关于x的方程a2x2-(3a2-8a)x2a2-13a15=0(其中a是非负整数)至少有一个整数根,求a的值分析 “至少有一个整数根”应分两种情况:一是两个都是整数根,另一种是一个是整数根,一个不是整数根我们也可以像上题一样,把它的两个根解出来解 因为a0,所以所以所以只要a是3或5的约数即可,即a=1,3,5例7 设m是不为零的整数,关于x的二次方程mx2-(m-1)x10有有理根,求m的值解 一个整系数的一元二次方程有有理根,那么它的判别式一定是完全平方数令=(m-1)2-4mn2,其中n是非负整数,于是m2-6m+1=n2,所以 (m-3)2-n2=8,(m-3n)(m-3-n)8
6、由于m-3nm-3-n,并且(m-3n)+(m-3-n)=2(m-3)是偶数,所以m-3n与m-3-n同奇偶,所以说明 一个整系数的一元二次方程如果有整数根或有理根,那么它的判别式一定是完全平方数,然后利用平方数的性质、解不定方程等手段可以将问题解决例8 已知a是正整数,且使得关于x的一元二次方程ax22(2a-1)x4(a-3)=0至少有一个整数根,求a的值解 将原方程变形为(x2)2a= 2(x6)显然x20,于是由于a是正整数,所以a1,即所以 x2+2x-80,(x4)(x-2)0,所以 -4x2(x-2)当x=-4,-3,-1,0,1,2时,得a的值为1,6,10,3,说明 从解题过
7、程中知,当a=1时,有两个整数根-4,2;当a=3,6,10时,方程只有一个整数根有时候,在关于x的一元二次方程中,如果参数是一次的,可以先对这个参数来求解例9 已知方程x2+bx+c=0与x2+cxb=0各有两个整数根x1,x2(2)求证:b-1cb1;(3)求b,c的所有可能的值解 (1)由x1x20知,x1与x2同号若x10,则x20,(2)由(1)知,x10,x20,所以x1-1,x2-1由韦达定理c-(b-1)=x1x2x1x21=(x11)(x2+1)0,所以 cb-1同理有所以 cb+1,所以 b-1cb+1(3)由(2)可知,b与c的关系有如下三种情况:(i)c=b1由韦达定理
8、知x1x2=-(x1x2)1,所以 (x11)(x21)=2,解得x1x2=-5,x1x2=6,所以b=5,c=6(ii)c=b由韦达定理知x1x2=-(x1x2),所以 (x1+1)(x21)=1,所以x1=x2=-2,从而b=4,c=4(iii)c=b-1由韦达定理知所以综上所述,共有三组解:(b,c)=(5,6),(4,4),(6,5)解:由已知,得x23x-1 x4+3x3-16x2+3x-17x2(x2+3x-16)+3x-17(3x-1)(6x-17)+3x-1718(3x-1)-54x-18例10 已知a,b都不为1,且有5a2+1995a+80及8b2+1995b+5=0,例1
9、1 设实数a、b、c满足a0,b0,2ca+b,且c2 ab,证明: 。分析 由,联想到一元二次方程的求根公式,抓住这个特点构造方程。证明 设,。显然x1x2,由x1、x2的结构特点可知,x1、x2是关于x的一元二次方程:的两根。 (x1-a)(x2-a)=x1x2-(x1+x2)a+a2=ab-2ca+a2=a(b+a-2c) a0 , 2ca+b 。 a(b+a-2c)0 。 x1ax2 。即。课后作业1、若对任何实数a,关于x的方程x2-2ax-a+2b=0都有实数根,求实数b的取值范围2、若a,b,c为ABC的三边,且关于x的方程4x2+4(a2+b2+c2)x+3(a2b2+b2c2
10、+c2a2)=0有两个相等的实数根,试证ABC是等边三角形3填空:(1)方程x2+px+1997=0恰有两个正整数根x1,x2,(2)已知k为整数,且关于x的方程(k2-1)x2-3(3k-1)x18=0有两个不相同的正整数根,则k=_(3)两个质数a,b恰好是关于x的方程x2-21xt=0的两个根,(4)方程x2+pxq=0的两个根都是正整数,并且p+q=1992,则方程较大根与较小根的比等于_(5)已知方程(a2-1)x2-2(5a+1)x24=0有两个不相等的负整数根,则整数a的值是_4设m为整数,且4m40,又方程(x2-2(2m-3)x+4m2-14m+80有两个整数根,求m的值及方程的根5已知关于x的一元二次方程x2+(m-17)x+m-2=0的两个根都是正整数,求整数m的值6求使关于x的方程a2x2ax1-7a2=0的两根都是整数的所有正数a7求所有的整数a,使得关于x的二次方程ax22axa-90至少有一个整数根
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