a、b为实数,关于x的方程x2+ax+b=2和x2+ax+b=-2共有三个不相等的实数根:(1)求证:a2-4b-8=0(2)若该方程的三个不相等的实数根恰为一直角三

发布时间:2020-08-08 09:26:53

a、b为实数,关于x的方程x2+ax+b=2和x2+ax+b=-2共有三个不相等的实数根:
(1)求证:a2-4b-8=0
(2)若该方程的三个不相等的实数根恰为一直角三角形的三边长,求此三角形的三边的长度.

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解:(1)∵关于x的方程x2+ax+b=2和x2+ax+b=-2共有三个不相等的实数根,
∴有三种情况:
①两个方程都有不相等的两个实数根,但两个方程有一个相同的根;
设相同的根是t,将t代入这组方程得到,
t2+at+b=2
t2+at+b=-2
这种情况不可能,所以排除;
②第一个方程有两个不同的实数根,第二个方程有两个相等的实数根;
此时x2+ax+b=-2可以变为x2+ax+b+2=0,
∴△=a2-4b-8=0;
③第一个方程有两个相同的实数根,第二个方程有两个不相等的实数根,
此时x2+ax+b=2可以变为x2+ax+b-2=0,
∴△=a2-4b+8=0,
设x1=x2=t,
∴x1+x2=-a,x1x2=b-2,
第二个方程中设x3和x4是方程的根,
∴x3+x4=-a,x3x4=b+2,
∵x1x2=b-2,
∴t=,
∴x3+x4=-a=2,x3x4=b+2,
由这组关系式用韦达定理可以将x3,x4看做方程
x2-2x+b+2=0的解,
然而x2-2x+b+2=(x-2)2+4,这个关系式大于0,
所以该方程无解,也就是第三种情况不存在;

(2)∵第二种情况存在,
设x1、x2是第一个方程的根,x3、x4是第二个方程的根
∴由韦达定理知x1+x2=-a,x1x2=b-2,x3+x4=-a,x3x4=b+2.
设x3=x4=t(t>0)
那么t2=b+2,得t=,
∵a2-4b-8=0,
∴a2=4b+8,
∴a=-2,
∴x1+x2=2,x1x2=b-2,
解得x1=+2,x2=-2
∵x1,x2,t构成直角三角形三条边,
∴(+2)2=(-2)2+()2
解得b=62,
∴x1=+2=8+2=10,
x2=-2=8-2=6,
t==8;
故直角三角形三条边长分别是6,8,10(从小到大).
解析分析:(1)由于关于x的方程x2+ax+b=2和x2+ax+b=-2共有三个不相等的实数根,所以有三种情况:
①两个方程都有不相等的两个实数根,但两个方程有一个相同的根;
②第一个方程有两个不同的实数根,第二个方程有两个相等的实数根;
③第一个方程有两个相同的实数根,第二个方程有两个不相等的实数根;然后结合方程的形式讨论其中只有②成立,由此即可证明题目的结论;
(2)利用(1)知道第一个方程有两个不同的实数根,第二个方程有两个相等的实数根,然后利用根与系数的关系及已知条件即可求出结果.

点评:此题比较难,综合考查了一元二次方程的根的定义,判别式,根与系数的关系等知识,同时也考查了分类讨论的数学思想,对于学生分析问题解决问题的能力要求比较高,所以平时要加强训练.
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