题目内容
【题目】已知在关于x的分式方程 ①和一元二次方程(2﹣k)x2+3mx+(3﹣k)n=0②中,k、m、n均为实数,方程①的根为非负数.
(1)求k的取值范围;
(2)当方程②有两个整数根x1、x2 , k为整数,且k=m+2,n=1时,求方程②的整数根;
(3)当方程②有两个实数根x1、x2 , 满足x1(x1﹣k)+x2(x2﹣k)=(x1﹣k)(x2﹣k),且k为负整数时,试判断|m|≤2是否成立?请说明理由.
【答案】
(1)
解:∵关于x的分式方程 的根为非负数,
∴x≥0且x≠1,
又∵x= ≥0,且 ≠1,
∴解得k≥﹣1且k≠1,
又∵一元二次方程(2﹣k)x2+3mx+(3﹣k)n=0中2﹣k≠0,
∴k≠2,
综上可得:k≥﹣1且k≠1且k≠2;
(2)
解:∵一元二次方程(2﹣k)x2+3mx+(3﹣k)n=0有两个整数根x1、x2,且k=m+2,n=1时,
∴把k=m+2,n=1代入原方程得:﹣mx2+3mx+(1﹣m)=0,即:mx2﹣3mx+m﹣1=0,
∴△≥0,即△=(﹣3m)2﹣4m(m﹣1),且m≠0,
∴△=9m2﹣4m(m﹣1)=m(5m+4),
∵x1、x2是整数,k、m都是整数,
∵x1+x2=3,x1x2= =1﹣ ,
∴1﹣ 为整数,
∴m=1或﹣1,
∴把m=1代入方程mx2﹣3mx+m﹣1=0得:x2﹣3x+1﹣1=0,
x2﹣3x=0,
x(x﹣3)=0,
x1=0,x2=3;
把m=﹣1代入方程mx2﹣3mx+m﹣1=0得:﹣x2+3x﹣2=0,
x2﹣3x+2=0,
(x﹣1)(x﹣2)=0,
x1=1,x2=2;
(3)
解:|m|≤2不成立,理由是:
由(1)知:k≥﹣1且k≠1且k≠2,
∵k是负整数,
∴k=﹣1,
(2﹣k)x2+3mx+(3﹣k)n=0且方程有两个实数根x1、x2,
∴x1+x2=﹣ = =﹣m,x1x2= = ,
x1(x1﹣k)+x2(x2﹣k)=(x1﹣k)(x2﹣k),
x12﹣x1k+x22﹣x2k=x1x2﹣x1k﹣x2k+k2,
x12+x22═x1x2+k2,
(x1+x2)2﹣2x1x2﹣x1x2=k2,
(x1+x2)2﹣3x1x2=k2,
(﹣m)2﹣3× =(﹣1)2,
m2﹣4=1,
m2=5,
m=± ,
∴|m|≤2不成立.
【解析】(1)先解出分式方程①的解,根据分式的意义和方程①的根为非负数得出k的取值;(2)先把k=m+2,n=1代入方程②化简,由方程②有两个整数实根得△是完全平方数,列等式得出关于m的等式,由根与系数的关系和两个整数根x1、x2得出m=1和﹣1,分别代入方程后解出即可.(3)根据(1)中k的取值和k为负整数得出k=﹣1,化简已知所给的等式,并将两根和与积代入计算求出m的值,做出判断.本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,考查了根的判别式及分式方程的解;注意:①解分式方程时分母不能为0;②一元二次方程有两个整数根时,根的判别式△为完全平方数.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用求根公式和根与系数的关系的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握根的判别式△=b2-4ac,这里可以分为3种情况:1、当△>0时,一元二次方程有2个不相等的实数根2、当△=0时,一元二次方程有2个相同的实数根3、当△<0时,一元二次方程没有实数根;一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根由方程的系数a、b、c而定;两根之和等于方程的一次项系数除以二次项系数所得的商的相反数;两根之积等于常数项除以二次项系数所得的商.