第二十六讲含参数的一元二次方程的整数根问题对于一元二次方程ax2+bx+c0a≠0的实根情况,可以用判别式Δb24ac来判别,但是对于一个含参数的一元二次方程来说,要判断它是否有整数根或有理根,那么就没有统一的方法了,只能具体问题具体分析求解,当然,经常要用到一些整除性的性质.本讲结合例题来讲解一些主要的方法.例1m是什么整数时,方程
m21x263m1x+72=0有两个不相等的正整数根.解法1首先,m21≠0,m≠±1.Δ36m32>0,所以m≠3.用求根公式可得
由于x1,x2是正整数,所以m11,2,3,6,m11,2,3,4,6,12,
解得m2.这时x16,x24.解法2首先,m21≠0,m≠±1.设两个不相等的正整数根为x1,x2,则由根与系数的关系知
所以m212,3,4,6,8,9,12,18,24,36,72,即m2=3,4,5,7,9,10,13,19,25,37,73,
只有m24,9,25才有可能,即m±2,±3,±5.经检验,只有m2时方程才有两个不同的正整数根.说明一般来说,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,解法1就是这样做的.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,解法2就是如此,这些都是最自然的做法.例2已知关于x的方程
a2x23a28ax+2a213a+150其中a是非负整数至少有一个整数根,求a的值.分析“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.我们也可以像上题一样,把它的两个根解出来.解因为a≠0,所以
f所以
所以只要a是3或5的约数即可,即a1,3,5.例3设m是不为零的整数,关于x的二次方程
mx2m1x+1=0有有理根,求m的值.解一个整系数的一元二次方程有有理根,那么它的判别式一定是完全平方数.令
Δm124m=
2,其中
是非负整数,于是
m26m1
2,所以m32
28,
m3+
m3
=8.由于m3+
≥m3
,并且
m3+
m3
2m3是偶数,所以m3+
与m3
同奇偶,所以
说明一个整系数的一元二次方程如果有整数根或有理根,那么它的判别式一定是完全平方数,然后利用平方数的性质、解不定方程等手段可以将问题解决.
f例4关于x的方程ax22a3xa20
至少有一个整数解,且a是整数,求a的值.解当a0时,原方程变成6x20,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
Δ=4a324aa2=494a为完全平方数,从而94a是完全平方数.令94a
2,则
是正奇数,
要使x1为整数,而
为正r