(完整版)一元二次方程整数根问题的十二种思维
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一元二次方程整数根问题的十二种思维策略
一.利用判别式
例1.(2000年黑龙江中考题)当m 是什么整数时,关于x 的一元二次方程2440
mx x 与2244450x mx m m 的根都是整数。
解:∵方程2440mx x 有整数根,
∴⊿=16-16m ≥0,得m ≤1
又∵方程2244450x mx m m 有整数根
∴22164(445)0m m m V 得5
4
m 综上所述,-45
≤m ≤1
∴x 可取的整数值是-1,0,1
当m=-1时,方程为-x 2-4x+4=0 没有整数解,舍去。
而m ≠0∴ m=1
例2.(1996年四川竞赛题)已知方程210x mx m 有两个不相等的正整数根,求m 的值。解:设原方程的两个正整数根为x 1,x 2,则m=-(x 1+x 2)为负整数.
∴244m m V 一定是完全平方数
设2244m m k (k 为正整数)
∴22(2)8
m k 即:(2)(2)8
m k m k ∵m+2+k ≥m+2-k,且奇偶性相同
∴24
22m k m k 或22
24
m k m k 解得m=1>0(舍去)或m=-5。
当m=-5时,原方程为x 2-5x+6=0,两根分别为x 1=2,x 2=3。
二.利用求根公式
例3.(2000年全国联赛)设关于x 的二次方程2222(68)(264)4
k k x k k x k 的两根都是整数,求满足条件的所有实数k 的值。
解:22222(264)4(4)(68)4(6)k k k
k k k V 由求根公式得222642(6)2(68)
k k
k x k k 即12
2
41,142x x k k 由于x ≠-1,则有1224
4,21
1k k x x 两式相减,得122
421
1x x 即12(3)
2x x 由于x 1,x 2是整数,故可求得
122,4x x 或122,2x x 或121,5x x 分别代入,易得
k=3
10,6,3。三.利用方程根的定义例4.b 为何值时,方程
220x bx 和22(1)0x x b b 有相同的整数根?并且求出它们的整数根?
解:两式相减,整理得(2-b)x=(2-b)(1+b)
当b ≠2时,x=1+b,代入第一个方程,得2(1)
(1)20b b b 解得b=1,x=2
当b=2时,两方程无整数根.
∴b=1,相同的整数根是
2 四.利用因式分解
例5.(2000年全国竞赛题)已知关于
x 的方程2(1)210a x x a 的根都是整数,那么符合条件的整数
a 有___________个. 解: 当a=1时,x=1
当a ≠1时,原方程左边因式分解
,得(x-1)[(a-1)x+(a+1)]=0 即得122
1,11x x a
∵ x 是整数∴ 1-a=±1,±2,∴a=-1,0,2,3
由上可知符合条件的整数有5个.
例6.(1994年福州竞赛题) 当m 是什么整数时,关于x 的方程2(1)10
x
m x m 的两根都是整数?
解:设方程的两整数根分别是x 1,x 2,由韦达定理得121x x m L ①121x x m L ②
由②①消去m ,可得12212
x x x x 12(1)(1)3131(3)
x x 则有121113x x 或1211
13
x x 解得:1224x x 或120
2
x x 由此128x x 或0,分别代入②,得7m 或1
m 五.利用根与系数的关系
例7.(1998年全国竞赛题) 求所有正实数a,使得方程240x ax a 仅有整数根.
解:设方程的两整数根分别是x 1,x 2,且12
x x 由根与系数的关系得
120x x a L ①1240x x a L ②
由①得22a
x a ③
将③代入②得1214a x x x a
12142
a
a x x x ∴148
x 显然x 1≠4,故x 1可取5,6,7,8。
从而易得a=25,18,16。
六.构造新方程
例8.(1996年全国联赛)方程()(8)10x a x 有两个整数根,求a 的值. 解:原方程变为2(8)(8)(8)10
x a x 设y=x-8,则得新方程为2(8)10
y a y 设它的两根为y 1,y 2,则12128,1
y y a y y ∵x 是整数,∴y 1,y 2也是整数,则y 1,y 2只能分别为1,-1或-1,1即y 1+y 2=0 ∴a=8。
七.构造等式
例9.(2000年全国联赛C 卷) 求所有的正整数a,b,c,使得关于x 的方程
222320,320,320x ax b x bx c x cx a 的所有的根都是正整数. 解:设三个方程的正整数解分别为123456,,,,,x x x x x x ,则有21232()()
x ax b x x x x 23432()()
x bx c x x x x 25632()()
x cx a x x x x 令x=1,并将三式相加,注意到x i ≥1(i=1,2,…6),有1234563()(1)(1)(1)(1)(1)(1)0000a b c x x x x x x 但a ≥1,b ≥1,c ≥1,又有 3-(a+b+c )≤0,∴ 3-(a+b+c )=0
故a=b=c=1
八.分析等式
例10.(1993年安徽竞赛题) n 为正整数,方程2(31)360x x n 有一个整数根,则n=__________.
解:不妨设已知方程的整数根为α,则
2(31)360
a a n 整理。得263()
a a a n 因为a 为整数,所以26a a 为整数
3()a n 也一定是整数,要使3()a n 为整数,必有a n 由此得260a a ,即260
n n 解得n=3或-2(舍去)
∴ n=3。
九.反客为主
例11.(第三届《祖冲之杯》竞赛题)求出所有正整数a,使方程22(21)4(3)0
ax a x a 至少有一个整数根.
解:由原方程知x ≠2,不妨将方程整理成关于的一元一次方程2(44)212
x x a x 得2212
1(2)x a x (因为是正整数)