11.(2024·天宁区月考)已知关于$x$的方程$x^2-(k+2)x+2k-1=0$.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的一个根为$x=3$,求$k$的值及方程的另一根.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的一个根为$x=3$,求$k$的值及方程的另一根.
答案
证明:(1)$x^{2}-(k + 2)x + 2k - 1 = 0$是一元二次方程, $b^{2}-4ac=[-(k + 2)]^{2}-4×1×(2k - 1)=k^{2}-4k + 8=(k - 2)^{2}+4.$ $∵$无论$k$取何实数,总有$(k - 2)^{2}\geq0,$
$∴(k - 2)^{2}+4>0,$ $∴$方程总有两个不相等的实数根. (2)把$x = 3$代入方程$x^{2}-(k + 2)x + 2k - 1 = 0,$ 得$3^{2}-3(k + 2)+2k - 1 = 0,$ 整理,得$2 - k = 0,$解得$k = 2,$ 此时方程可化为$x^{2}-4x + 3 = 0,$ 解得$x_{1}=1,$$x_{2}=3.$ 所以方程的另一根为$x = 1.$
$∴(k - 2)^{2}+4>0,$ $∴$方程总有两个不相等的实数根. (2)把$x = 3$代入方程$x^{2}-(k + 2)x + 2k - 1 = 0,$ 得$3^{2}-3(k + 2)+2k - 1 = 0,$ 整理,得$2 - k = 0,$解得$k = 2,$ 此时方程可化为$x^{2}-4x + 3 = 0,$ 解得$x_{1}=1,$$x_{2}=3.$ 所以方程的另一根为$x = 1.$
12.(2024·虎丘区模拟)已知关于$ x $的一元二次方程$ x^2 - (k + 5)x + 6 + 2k = 0 $。
(1)求证:此方程总有两个实数根;
(2)若此方程恰有一个根小于$-1$,求$ k $的取值范围。
(1)求证:此方程总有两个实数根;
(2)若此方程恰有一个根小于$-1$,求$ k $的取值范围。
答案
证明:(1)$∵b^{2}-4ac=[-(k + 5)]^{2}-4×1×(6 + 2k)=k^{2}+2k + 1=(k + 1)^{2}\geq0,$
$∴$此方程总有两个实数根. (2)$∵x=\frac{k + 5\pm(k + 1)}{2},$ $∴x_{1}=2,$$x_{2}=k + 3.$ $∵$此方程恰有一个根小于$-1,$ $∴k + 3<-1,$
解得$k<-4,$ 即$k$的取值范围为$k<-4.$
$∴$此方程总有两个实数根. (2)$∵x=\frac{k + 5\pm(k + 1)}{2},$ $∴x_{1}=2,$$x_{2}=k + 3.$ $∵$此方程恰有一个根小于$-1,$ $∴k + 3<-1,$
解得$k<-4,$ 即$k$的取值范围为$k<-4.$
13. 已知关于 $ x $ 的方程 $ ax^2 + 2x - 3 = 0 $ 有两个不相等的实数根.
(1)求 $ a $ 的取值范围;
(2)若此方程的一个实数根为 2,求 $ a $ 的值;
(3)直接写出所有不大于 5 的正整数 $ a $ 的值,使原方程的两个根均为有理数.
(1)求 $ a $ 的取值范围;
(2)若此方程的一个实数根为 2,求 $ a $ 的值;
(3)直接写出所有不大于 5 的正整数 $ a $ 的值,使原方程的两个根均为有理数.
答案
解:(1)根据题意,得$a\neq0$且$b^{2}-4ac=2^{2}-4a×(-3)>0,$解得$a>-\frac{1}{3}$且$a\neq0.$ (2)把$x = 2$代入$ax^{2}+2x - 3 = 0,$得$4a + 4 - 3 = 0,$解得$a=-\frac{1}{4}.$ (3)当$b^{2}-4ac=4 + 12a$为完全平方数时,原方程的两个根均为有理数, 当$a = 1$时,$b^{2}-4ac=4 + 12 = 16;$ 当$a = 2$时,$b^{2}-4ac=4 + 24 = 28$(舍去); 当$a = 3$时,$b^{2}-4ac=4 + 36 = 40$(舍去); 当$a = 4$时,$b^{2}-4ac=4 + 48 = 52$(舍去); 当$a = 5$时,$b^{2}-4ac=4 + 60 = 64.$ 综上所述,当$a$的值为$1$或$5$时,原方程的两个根均为有理数.
14.已知关于 $ x $ 的方程 $ x^2 - (2k + 1)x + 5(k - \frac{3}{4}) = 0 $。
(1)求证:无论 $ k $ 取何值,该方程总有实数根;
(2)若等腰 $ △ ABC $ 的一边长 $ a = 4 $,另两边长 $ b,c $ 恰好是该方程的两个根,求 $ △ ABC $ 的周长.
(1)求证:无论 $ k $ 取何值,该方程总有实数根;
(2)若等腰 $ △ ABC $ 的一边长 $ a = 4 $,另两边长 $ b,c $ 恰好是该方程的两个根,求 $ △ ABC $ 的周长.
答案
证明:$(1)b^2-4ac=[-(2k + 1)]^2-4×5×(k-\frac {3}{4})=4(k - 2)^2.$ ∵$4(k - 2)^2\geq 0,$即$b^2-4ac\geq 0,$ ∴无论$k$取何值,该方程总有实数根.$ (2)$∵$\triangle ABC$是等腰三角形,$a = 4,$ ∴$b = c_{或}b,$$c $中有一个为$4.$$ ①$当$b = c $时,$4(k - 2)^2=0,$则$k = 2,$方程化为$x^2-5x+\frac {25}{4}=0,$解得$x_{1}=x_{2}=\frac {5}{2},$$ $而$\frac {5}{2}+\frac {5}{2}=5>4,$∴$\frac {5}{2},$$\frac {5}{2},$$4$能构成三角形,$ $则$\triangle ABC$的周长为$\frac {5}{2}+\frac {5}{2}+4 = 9;$$ ②$当$b = a = 4$或$c = a = 4$时,$ $把$x = 4$代入方程,得$16-4(2k + 1)+5(k-\frac {3}{4})=0,$$ $解得$k=\frac {11}{4},$方程化为$x^2-\frac {13}{2}x + 10 = 0,$解得$x_{1}=\frac {5}{2},$$x_{2}=4.$∵$4,$$4,$$\frac {5}{2}$能构成三角形,∴$\triangle ABC$的周长为$4 + 4+\frac {5}{2}=\frac {21}{2}.$ 综上所述,$\triangle ABC$的周长为$9$或$\frac {21}{2}.$
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