5-3-4 一元二次方程的公共根与整数根.讲义教师版(2)

2018-12-15 17:37

【题型】解答 【关键词】

【解析】当k?0时,原方程化为4x?8?0,解得x??2.故当k?0时,原方程的解都是整数.

当k?2时,原方程化为?8x?8?0,解得x?1,故当k?2时,原方程的解都是整数. 当k?0且k?2时,原方程化为(kx?2)[(k?2)x?4]?0.

24解得x1?,x2?.

kk?22224由x1?,得k?.把k?代入x2?中,得x1x2?2x1?x2?0.

x1x1kk?2故(x1?1)(x2?2)??2?1?(?2)?2?(?1).

因为x1、x2为整数,所以x1?1、x2?2也均为整数.于是,有 ?x1?1?1?x?1??2?x1?1?2?x?1??1或?1或?或?1. ?x?2??2x?2?1x?2??1x?2?2?2?2?2?2分别解得 ?x1?2?x1??1?x1?3?x1?0或或或(舍去). ????x??4x??1x??3x?0?2?2?2?2故k?1,?2,2. 32. 3综上,k的值为?2,0,1,2,【答案】?2,0,1,2,2 3

【巩固】设关于x的二次方程(k2?6k?8)x2?(2k2?6k?4)x?k2?4的两根都是整数,求满足条件的所有实

数k的值.

【考点】一元二次方程的整数根 【难度】5星 【题型】解答

【关键词】2000年,全国联赛

【解析】??(2k2?6k?4)2?4(k2?4)(k2?6k?8)?4(k?6)2

?2k2?6k?4?2(k?6)由求根公式得x?

2(k2?6k?8)24即 x1??1? ,x2??1?k?4k?224,k?2??由于x≠-1,则有k?4?? x1?1x2?124??2 两式相减,得

x1?1x2?1即 x1(x2?3)??2

由于x1,x2是整数,故可求得x1?2,x2??4或x1??2,x2??2或x1?1,x2??5

10分别代入,易得k?,6,3.

310【答案】,6,3

3

【巩固】k为什么实数时,关于x的方程(6?k)(9?k)x2?(117?15k)x?54?0的解都是整数? 【考点】一元二次方程的整数根 【难度】6星 【题型】解答 【关键词】

【解析】易知k?6或k?9时,原方程的解都是整数.

当k?6或k?9时,原方程化为:?(6?k)x?9??(9?k)x?6??0,

从而解得x1?9?6?k3k2?3,x2?6?9?k2k3?3.

因为x1、x2为整数,易知不妨设

k为有理数. 3km?,其中m为整数,3n?m??1为正整数,且(m,n)?1, 3n3n2n代入x1、x2中得到x1?,x2?.

2n?m3n?m因为(n,2n?m)?(n,2n?(2n?m))?(n,m)?1,(n,3n?m)?(n,3n?(3n?m))?(n,m)?1,故2n?m3,3n?m2.于是2n?m??1,?3;3n?m??1,?2.

注意到2n?m?3n?m,将上式的各种情况组合列表如下: 2n?m1 -1 -1 -3 -3 -3 -3 3n?m 2 1 2 -1 1 -2 2 n 1 2 3 2 4 1 5 m 1 3 7 7 11 5 13

k577111315213339因此,?1,,,,,5,,即k?3,,7,,,15,.

232224345515393321综上所述,当k?3,6,7,,,,9,,15时,原方程的解都是整数.

2425点评:一般来说,可以先把方程的根求出来(如果比较容易求的话),然后利用整数的性质以及整除性理论,就比较容易求解问题.有时候也可以利用韦达定理,得到两个整数,再利用整除性质求解,这些都是最自然的做法.

15393321【答案】当k?3,6,7,,,,9,,15时,原方程的解都是整数

2425

【巩固】若关于x的方程?6?k??9?k?x2??117?15k?x?54?0的解都是整数,则符合条件的整数k的值有_______个.

【考点】一元二次方程的整数根 【难度】5星 【题型】填空 【关键词】

96,x2?, 6?k9?k?2,?3,?6时,x2是整?3,?9时,x1是整数,这时k?7,,,5315,?3;当9?k??1,当6?k??1,811,7,12,15,3综上所述,k?3,6,7,,915时原方程的解为整数. 数这时k?10,,6,7,,915 【答案】k?3,

【例7】 若k为正整数,且关于k的方程k2?1x2?6?3k?1?x?72?0有两个相异正整数根,求k的值. 【解析】当k?6时,得x?2;当k?9时,得x??3,当k?9时,解得x1???【考点】一元二次方程的整数根 【难度】4星 【题型】解答 【关键词】

【解析】原方程变形、因式分解为?k?1??k?1?x2?6?3k?1?x?72?0,

???k?1?x?12?????k?1?x?6???0.

即x1?由

126,x2?. k?1k?1126为正整数得k?1,2,3,5,11;由为正整数得k?2,3,4,7. k?1k?1所以k?2,3使得x1,x2同时为正整数,但当k?3时,x1?x2?3,与题目不符, 所以,只有k?2为所求.

【答案】k?2

【巩固】已知方程(a2?1)x2?2(5a?1)x?24?0有两个不等的负整数根,则整数a的值是__________. 【考点】一元二次方程的整数根 【难度】4星 【题型】填空

【关键词】第3届,“祖冲之杯”竞赛题 【解析】原方程可变为

a2x2?10ax?x2?2x?24?0 即a2x2?10ax?25?x2?2x?1 (ax?5)2?(x?1)2 ax?5??(x?1)

64得:x1? ,x2?a?1a?1当a?1??1,?2,?3,?6,即a?0,?1,?2,?5时,x为负整数. 但a?0时,x2?0; a??5时,x1?x2??1 又a??1, ∴a??2

【答案】-2

【巩固】若k为正整数,且关于k的方程(k2?1)x2?6(3k?1)x?72?0有两个相异正整数根,求k的值. 【考点】一元二次方程的整数根 【难度】4星 【题型】解答

【关键词】2000年,全国联赛试题,

【解析】原方程变形、因式分解为(k?1)(k?1)x2?6(3k?1)x?72?0,

[(k?1)x?12][(k?1)x?6]?0.

126即x1?,x2?.

k?1k?1126由为正整数得k?1,2,3,5,11;由为正整数得k?2,3,4,7. k?1k?1所以k?2,3使得x1,x2同时为正整数,但当k?3时,x1?x2?3,与题目不符,所以,只有k?2 为所求.

【答案】k?2

【例8】 关于x的方程ax2?2(a?3)x?(a?2)?0至少有一个整数解,且a是整数,求a的值. 【考点】一元二次方程的整数根 【难度】5星 【题型】解答 【关键词】

【解析】当a?0时,原方程变成?6x?2?0,无整数解.

当a?0时,方程是一元二次方程,它至少有一个整数根,说明判别式 ??4(a?3)2?4a(a?2)?4(9?4a)

为完全平方数,从而9?4a是完全平方数.令9?4a?n2,n是正奇数,

9?n2且n?3(否则a?0),所以a?.由求根公式得

4?2(a?2)?2n4(3?n)3?n44.所以,. x1,2???1???1?x??1?x??1?122aa3?n3?n9?n2要使x1为整数,而n为正奇数,只能n?1,从而a?2.要使x2为整数,即(n?3)|4,n可取1,5,7,从而a?2,?4,?10.

综上所述,a的值为2,?4,?10.

点评:本题是前面两种方法的“综合”.既要用判别式是平方数,又要用直接求根.有时候,往往是几种方法一同使用.

【答案】2,?4,?10

【巩固】已知方程ax2??3a2?8a?x?2a2?13a?15?0(a是非负整数)至少有一个整数根,那么a? .

【考点】一元二次方程的整数根 【难度】3星 【题型】填空 【关键词】

【解析】∵a?0,∴由公式法可得x1?3a2?8a??a2?2a?2a23a2?8a??a2?2a?35?2?,x2??1?.

aa2a235. 即a?1,,【答案】1,3,5

【巩固】已知关于x的方程a2x2?(3a2?8a)x?2a2?13a?15?0 (其中a是非负整数)至少有一个整数根,求a的值.

【考点】一元二次方程的整数根 【难度】4星 【题型】解答 【关键词】

【解析】 “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.

因为a?0,所以

2a2所以只要a是3或5的约数即可,即a?1,3,5.

【答案】a?1,3,5

【例9】 设m为整数,且4?m?40,方程x2?2?2m?3?x?4m2?14m?8?0有两个整数根,求m的值及方

x1,2?(3a2?8a)?(3a2?8a)2?4a2(2a2?13a?15)(3a2?8a)?(a2?2a)?.

2a2程的根.

【考点】一元二次方程的整数根 【难度】4星 【题型】解答 【关键词】

△?4(2m?1)为完全平方数,【解析】又m为4?m?40的整数,则m?12或24.当m?12时,x1?16,x2?26;当m?24时,x3?38,x4?52. 点评:测及一元二次方程的整数根问题,一般用公式法把根表示出来,再让其为整数即可;或先让b2?4ac为完全平方数,再检验.当然测及二次项系数的讨论更容易错.

【答案】当m?12时,x1?16,x2?26;当m?24时,x3?38,x4?52.

【巩固】已知12?m?40,且关于x的二次方程x2?2(m?1)x?m2?0有两个整数根,求整数m.

【考点】一元二次方程的整数根 【难度】3星 【题型】解答

【关键词】2007~2008,清华附中,初三第一次月考试题

【解析】由原方程由整数解可知,??4(m?1)2?4m2?4(2m?1)必然是一个完全平方数.

又12?m?40可知,25?2m?1?81,又2m?1为奇数,故2m?1?49?m?24.

2(m?1)??50?14?,不妨设x1?x2,则x1?32,x2?18

22故m?24.满足?为完全平方数只是条件之一,另外一个条件也必须同时满足,要引起注意.

【答案】m?24

【例10】 求所有有理数r,使得方程rx2?(r?1)x?(r?1)?0的所有根是整数.

此时原方程的两个实数根为:x1,2?【考点】一元二次方程的整数根 【难度】6星 【题型】解答 【关键词】

【解析】分析 首先对r?0和r?0进行讨论.r?0时,是关于x的一次方程;r?0时,是关于x的二次方程,

由于r是有理数,处理起来有些困难,这时用直接求根或用判别式来做,均不能奏效.可用韦达定理,先把这个有理数r消去.

解:当r?0时,原方程为x?1?0,所以x?1.

1?x?x??1?12??r. ?1?xx?1?12??r当r?0时,原方程是关于x的一元二次方程,设它的两个整数根为x1,x2,且x1≥x2,则 消去r得

?x1?1?3?x1?1??1?x?4?x1?0x1x2?x1?x2?2?(x1?1)(x2?2)?3??或?,即?1或?;

x?1?1x?1??3x??1x?2?2?2?2?2∴r?11??或1.

1?x1x27综上所述,当r??【答案】r??1,0,1时,方程的所有根都是整数. 71,0,1 7

【巩固】已知p为质数,使二次方程x2?2px?p2?5p?1?0的两根都是整数,求出所有可能的p的值. 【考点】一元二次方程的整数根 【难度】5星 【题型】解答

【关键词】2002年,上海市,初中数学竞赛

【解析】由于这个整系数一元二次方程有整数根,所以

??4p2?4?p2?5p?1??4?5p?1?

是完全平方数,从而5p?1是完全平方数.令 5p?1?n2,n是整数,

则5p??n?1??n?1?.

所以,5|?n?1??n?1?,即5|n?1或5|n?1.

若5|n?1,令n?1?5k,则p?k?5k?2?,由于p是质数,故k?1,p?7,此时方程为x2?14x?13?0,x1?1,x2?13满足条件.

若5|n?1,令n?1?5k,则p?k?5k?2?,故k?1,p?3,此时方程为x2?6x?7?0,x1??1,


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