整数根与有理根(含答案)
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一元二次方程(四) 整数根与有理根
A卷
1.已知k为整数,且关于x的二次方程(k2?1)x2?3(3k?1)x?18?0有两个不等的正整数根,则k = _________。
2.设一元二次方程x?3x?a?4?0的两根均为整数,且两根同号,则a = __________。 3.方程 (x- a ) (x – 8 ) – 1 = 0的两个整数根,则a = __________。 4.若p,q都是正整数,方程
2121px?qx?1993?0的两根都是质数,则2p + q = ________. 225.已知p,q为自然数,方程2px2?qx?1990?0两根都是质数,则p+q = ________。 6.若p是质数,且方程x2?px?444p?0的两根均为整数,则p = ______。
7.设方程x2?px?p?0的两根x1,x2均为正整数,若p + q = 28,则
(x1?1)(x2?1)=___________。
8.如果a为有理数,要使方程2x2?(a?1)x?(3a2?4a?b)?0的根总是有理数,则b的值应为____________。
9.设关于x的二次方程(a?1)x2?(a2?a?1)x?2a2?a?0当a______时,此方程至少有一个正整数解;当a_______时,此方程有两个正整数解;当a__________时,此方程有
两个负整数解。
10.对于整系数一元二次方程ax?bx?c?0(a?0)有有理根的充要条件是________;若a,b,c均为奇数,则方程_______________,若a,b为偶娄,c为奇数,则方程___________,若此方程有有理根p/q(p,q互质),则p,q,a,c之间必有关系______________;若a>0且不是完全平方数,则方程有______。
B卷
一、填空题
1.若k是自然数,且关于x的二次方程(k?1)x?px?k?0有两个正整数根,则
22kkp?(pp?kk)?kk?p?2?kp?1?____________.
2.两个质数p,q恰是整系数方程x?99x?m?0的两根,则
2pq??________. qp3.若二次方程ax?2(2a?1)x?4(a?3)?0至少有一个整数根,则自然数a = ____. 4.若正整系数二次方程4x?mx?n?0有相异的两个有理根p,q,且p>q,又方程
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x2?px?2q?0与方程x2?qx?2p?0有一公共根,则方程x2?px?2q?0的另一
根为___________。
5.设a,b,c为三角形ABC的三边,且满足:(1)a > b > c;(2)2b = a + c;(3)
a2?b2?c2?84, 则整数b = __________。
6.象棋比赛中每个选手都和其他选手恰好比赛一局,每局赢者得2分,输者得0分,平局各记1分,今有四个同学统计了比赛中全部选手得分总数情况分别是1980、1983、1989、1991,经核实确有一个同学统计无误,这次比赛中有_____名选手参加比赛。 二、选择题
1.设p是质数,如果方程x2?px?580p?0的两根均为整则,则( ) A.0 < p < 10; B.10 < p < 20; C.20 < p < 30; D.30 < p < 40.
2.设m,n为整数,则方程x?10mx?5n?3?0和方程x?10mx?5n?3?0必定( ) A.至少有一个有整数根; B.均无整数根;C.仅有一个有整数根;D.均有整数根。 3.关于x的一元二次方程x?2mx?2n?1?0(m、n都是整数)如果有一个整数根?,则对它的另一根?所作的如下断言中正确的是( )
A.?不是整数;B.?一定是整数;C.?一定是奇数;D.?一定是偶数。 4.若方程x?mnx?m?n?0有整数根,且m、n为整数,则m?n的值有( ) A.1个; B.3个; C.5个; D.无数个 三、解答题
1.若x,y为正整数,使得x?y?x能被2xy整除,证明:x为完全平方数。
2.M为何整数时,9m?5m?26能分解成两个连续自然数之积。
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3.已知方程x?bx?c?0及x?cx?b?0分别各有两个整数根且两根均同号, 求证:b–1 ≤ c ≤ b + 1 .
答案 A卷
1.原方程化为[(k+1)x - 6][(k - 1)x – 3 ] = 0, ∴x12263,x2?,?k?2, k?1k?12.-2;
3.8; 4.1997 5.409
6.设x1,x2原方程的两根,则x1x2??444p, ∵p为质数,故x1x2中有一个是p的倍数, 设x1=kp(k为整数),又x1?x2??p, ∴x2??(k?1)p,
∴x1x2?kp[?(k?1)p]??k(k?1)p??444p,即k(k?1).p?2?3?37, 当k=3时,p=37,∴p = 37。 7.29; 8.1;
9.原方程变形为[(a-1)x – (2a+1)](x-a)=0 当a=1时,原方程只有一个根x=a; 当a≠1时,其二根为x1?a,x2?222a?1,因此, a?1(1)当a为任何正整数时,方程至少有一个正整数根, (2)要使方程二根均为正整数,由于
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x2?2a?1(2a?2)?33??2?, a?1a?1a?1所以,当a为正整数,只要3能被a-1整除,则x2是正整数, 故只须取a=2或a=4即可,
当a=2时,方程有两个正整数根x1?2,x2?5; 当a=4时,方程有两个正整数根x1?4,x2?3; (3)当x1?a为负整数时,由a-1<0, 2a+1<0, ∴x2?2a?1?0,为正数, a?1∴无论a取何值,方程两根不会是负整数。 10.
?=b2?4ac?0是一个完全平方数;
无整数根,p/c且q/a;有共轭无数根?B卷
一、填空题
1.设α、β是方程(k?1)x2?px?k?0的两个正整数根, 则???bb?, 2a2k1p?1?,????. k-1k?1k?1由于α、β是正整数,故αβ也是正数,从而k=2, 则αβ=2且α+β=3=故p=3,
从而k(p?k)?kkppkk?2?pp
, p?1
?kp?1?26(33?22)?22?2?3?2?3?1?1993.
2.由韦达定理,p+q=99,由于p,q是质数,
故p,q中必有一个为2,要计算的代数式关于p,q是对移的, 不妨设p=2,从而q=97,∴
qp9729413???? pq2971943.∵原方程至少有一个整数根,
故?=4(2a?1)?4a?4(a?3)?4(8a?1)为完全平方数,
2设8a?1?(2m?1)(m为自然数)则a?21m(m?1)代入原方程,得 2- 4 -
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1m(m?1)x2?2[m(m?1)?1]x?2m(m?1)?12?0解之得 244x1??2?,x2??2?
mm?1∵x1,x2中至少有一个整数,∴m | 4或(m+1)|4. 又∵m为自然数,∴m=1,2,4或m+1=2,4。
∴m=1,2,3,4,从而a=1,3,6,10。 4.设公共根为a,则
2??a?pa?2q?0 ∴(p – q )a + 2 (p – q ) = 0 ?2??a?qa?2p?0∴(p – q )(a + 2) = 0
∵p < q, ∴p – q ≠0,即 a + 2 =0, ∴a = -2,代入到x?px?2q?0得
22?2p?2q?0,?p?q??2.
又∵4x?mx?n?0有相异二有理根p,q ∴p + q =?2m??2,∴m=8,而 4?=m2?16n?0,?82?16n?0,n?4,?n为正整数,且 ?=m2?16n?82?16n?16(4?n)
为完全平方数,所以 4 – n = 1,所以n = 3。
?p?q??2?由于? 3pq??4?3?1?p??p?????2?2或? ?13?q???q??(不合)?2?2??∴x?23x?1?0 2122设方程x?px?2q?0的另一根为β,则(-2)β=-1,∴β=.
5.由条件(2)、(3)可得
?a?c?2b??5b2?84 ?ac?2?- 5 -
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又∵a>c>0,∴a,c是关于x的二次方程
5b2?84x?2bx??0的两个不等正根,从而
22????4b2?2(5b2?84)?0?84?b2?28 解之得?2b?04?5b2?84??0?2∵b是整数,b>0,∴b2?25,即b=5. 6.设共有x名选手参加,依题意可得
x(x?1)?2?x(x?1) 2∵x是正整数,且大于1,所以x, x –1是两个连续的正整数。 不难验证:两个连续的整数之积的末位数字只能是0,2,6,
故得分总数只能是1980,则x(x-1)=1980,解之得x1?45,x2??44(舍去), 故共有45名选手参赛。 二、选择题
1.由已知得?=p2?4?(?580p)?p(p?4?580)为完全平方数,因为p是质数, 故p /(p+4×580), ∴p / 4×580,但4×580=2?5?29 (1)若p=2,则p(p+4×580)=2 ×11611非完全平方数,不合; (2)若p=5,则5(5+4×580)=5 ×465=5 ×93非完全平方数,不合;
(3)若p= 2q,则2q(2q+4×580)=2q(1+4×20)= 2q×81=2q×q为完全平方数,故应选C
2.对于两个方程来说,?=4[5(m?n)?3], 而5(5m?n)的个位数字只能是9或5, 故5(5m?n)的个位数字只能是0或5。
故为5(5m?n)±3的个位数字只能是2,3,7,8之一, 而任何一个完全平方数的个位数字只可能是0,1,4,6,9之一, ∴当m,n为整数时,5(5m?n)±3均不是完全平方数, 于是,这两个方程均无有理根,当然它们也均无整数根,故应选B
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3.B
4.设方程有整数根x1,x2,则x1?x2=mn>0,x1x2=m+n>0, 故这两个根均为正数。
又(x1?1)(x2?1)?(m?1)(n?1)?2其中(x1?1)(x2?1),m?1,n?1均非负, 而2分为两个非负整数和的情况仅有0+2;1+1;2+0。分别可解得
??m?2或?m?3?m?2 ??n?3??n?2;??n?2?m?1?n?5,??m?5 ?n?1∴m·n的值仅有3个,故选B 三、解答题
1.∵x2?y2?x能被2xy整除,
则有x2?y2?x=2kxy(k为整数)整理成关于y的二次方程:
y2?2kxy?(x2?x)?0 (1)
由题设,此方程有一根y1为整数,由韦达定理,另一根为y2满足y2=2kx-y1故y2也是整数,因而方程(1)有两个整数根,于是其判别式
??4[k2x2?(x2?x)]?4x[(k2?1)x?1]应为完全平方数。
由于x和(k2?1)x?1互质,故必为完全平方数。 2.设对某个自然数k≥0,有9m2?5m?26?k(k?1)
将此式整理成关于m的一元二次方程,得9m2?5m?(k2?k?26)?0 因为m为整数,k为自然数,故(1)的判别式
?1?25?36(k2?k?26)?36k2?36k?911
必为完全平方数,再设36k2?36k?911=p2(p为自然数),
则36k2?36k?(p2?911)=0 (2) 为使方程(2)的根为自然数,须使(2)的判别式
?2?362?4?36(p2?911)?122(p2?920)为完全平方数,
又设p2?920?q2(q为自然数),则
(q+p)(q-p)=920 (3)
因为q+p>q-p>0,q+p与q-p同奇偶,即它们均为偶数,从而
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?q???q??q???q?p?460?q?p?230;?;p?2?q?p?2
p?92?q?p?46;?p?10?q?p?20解之得:
?p?229?p?113?p?41?p?13;?;?;?. ?q?231q?117q?51q?33????把p的值代入(2)求得k的值,再把k值代入(1)可求得m值, 从而即得m=-1,2,6,-13。
即当m=-1,2,6,-13时,9m?5m?26能分解成两个连续自然数之积
''3.设x1,x2,x1,分别是两个方程的根, ,x22先证x1?0,x2?0假设不成立,由x1?0,x1x2?0知x2?0,
'''而x1?x2??b??x1>0矛盾,故x1?0,x2?0 x2,与x1'x2又由于c – (b - 1) = x1x2?x1?x2?1?(x1?1)(x2?1)?0 ∴c ≥ b – 1
由方程x2?cx?b?0,讨论可得b?c?1,?b?1?c?b?1.
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