初中数学竞赛专题培训
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第二十六讲含参数的一元二次方程的整数根问题
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
对于一元二次方程ax+bx+c0a≠0的实根情况,可以用判别式Δb4ac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m1x63m1x+72=0有两个不相等的正整数根.解法1首先,m1≠0,m≠±1.Δ36m3>0,所以m≠3.用求根公式可得
2222
所以
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,m1≠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.令所以m12,3,4,6,8,9,12,18,24,36,72,即Δm14m=
,m=3,4,5,7,9,10,13,19,25,37,73,其中
是非负整数,于是只有m4,9,25才有可能,即m±2,±3,±5.m6m1
,经检验,只有m2时方程才有两个不同的正整数根.所以m32
28,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.m3+
m3
2m3例2已知关于x的方程是偶数,所以m3+
与m3
同奇偶,所以ax3a8ax+2a13a+150
222222222222
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mxm1x+1=0
2
m3+
m3
=8.由于m3+
≥m3
,并且
f的两根都是整数,求a的值.解设两个根为x1≥x2,由韦达定理得
从上面两式中消去a得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.所以x1+1x217,例4关于x的方程ax2a3xa20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.所以ax1x20r