数学竞赛题。答对有奖

王朝知道·作者佚名  2012-07-05
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分類: 教育/科學 >> 學習幫助
 
問題描述:

a,b为实数,关于x的方程|X2+ax+b|=2有三个不等的实数根.

(1)求证:a2-4b-8=0;

(2)若该方程的三个不等实根恰为一个三角形三个内角度数值,求证该三角形必有一个内角是60度。

(3)若该方程的三个不等实根恰为一个直角三角行的三条边,求a,b的值.

參考答案:

解:

(1)当x^2+ax+b=2时,x^2+ax+b-2=0............①

所以根据求根公式:

x1 = [-a+√(a^2-4b+8)]/2 , x2 = [-a-√(a^2-4b+8)]/2

当x^2+ax+b=-2时,x^2+ax+b+2=0.........②

x1= [-a+√(a^2-4b-8)]/2 ,x2= [-a-√(a^2-4b-8)]/2

依题意,只有三个不等实根。所以必有一个方程的判定式=0.

当方程①的a^2-4b+8=0时,有a^2-4b=-8,则a^2-4b-8=-6,则方程②无解,则整个方程只有一个根。

所以只有当a^2-4b-8=0时,才满足题意。得证。

(2)由(1)知,a^2-4b-8=0.

由方程1得:x1=[-a+√(a^2-4b+8)]/2,x2=[-a-√(a^2-4b+8)]/2.

由方程2得:x3=-a/2

又因为三个根为一个三角形的三个内角,依三角形内角和公式有:

x1+x2+x3=180,

即[-a+√(a^2-4b+8)]/2 + [-a-√(a^2-4b+8)]/2 + (-a/2) = 180

上式=-3a/2=180,所以a=-120

所以x3=-a/2=60,得证。

(3)比较三个根的大小,易得:

[-a+√(a^2-4b+8)]/2≥-a/2≥[-a-√(a^2-4b+8)]/2,

即x1≥x3≥x2

又因为三根为直角三角形三边,则x1为斜边,有:

x1^2=x3^2+x2^2

即{[-a+√(a^2-4b+8)]/2}^2={[-a-√(a^2-4b+8)]/2}^2+(-a/2)^2

化简得:a^2+4a√(a^2-4b+8)=0..........③

又由(1)得:a^2-4b=8.........④

③,④二个方程联立解得:a=-16,b=62

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