每日一题:2020-05-18

每日一题: 2020-05-18

题目: 设ab=2(c+d)ab=2(c+d), 求证方程x2+ax+c=0,x2+bx+d=0x^2+ax+c=0, x^2+bx+d=0中至少有一个方程有实数根.

参考思路

因为Δ1=a24c,Δ2=b24dΔ1+Δ2=a2+b24(c+d)=a2+b22ab=(ab)20\Delta_1=a^2-4c, \Delta_2 =b^2-4d\Rightarrow \Delta_1+\Delta_2=a^2+b^2-4(c+d)=a^2+b^2-2ab=(a-b)^2\geq 0.
所以Δ1\Delta_1Δ2\Delta_2 中至少有一个0\geq 0, 所以至少有一个方程有实数根.

每日一题:2020-05-17

每日一题: 2020-05-17

题目: 关于xx 的方程kx2(k1)x+1=0kx^2-(k-1)x+1=0 有有理根, 求整数kk 的值.

参考思路

k=0k=0x=1x=-1 符合要求.
k0k\neq 0 时, 设Δ=(k1)24k=m2\Delta =(k-1)^2-4k=m^2 其中mm 为非负有理数,因为kk 为整数, 所
mm 比为自然数.
\[
k^2-6k+1=m^2\Rightarrow 8=(k-3)^2-m^2=(k-3+m)(k-3-m)
\]
因为k3+m>k3mk-3+m>k-3-m 所以可得
\[
\left\{\begin{array}{lr} k-3+m=8 \\ k-3-m=1 \end{array}\right.或 \left\{\begin{array}{lr} k-3+m=4 \\ k-3+m=2 \end{array}\right.
\]解得
\[
\left\{\begin{array}{lr} m=1 \\ k=6 \end{array}\right.或 \left\{\begin{array}{lr} m=\frac{7}{2} \\ k=\frac{15}{2} \end{array}\right.
\] 因为kk 为整数, 所以k=6k=6.

综上可得k=0k=0k=6k=6.

每日一题:2020-05-16

每日一题: 2020-05-16

题目: 已知a,b,ca,b,c 是正实数, 且方程ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 有实数根.
求证: max(a,b,c)49(a+b+c)\max (a,b,c)\geq \frac{4}{9}(a+b+c).

参考思路

题目等价于证明: max(aa+b+c,ba+b+c,ca+b+c)49\max (\frac{a}{a+b+c},\frac{b}{a+b+c},\frac{c}{a+b+c})\geq \frac{4}{9}.
所以不妨设a+b+c=1a+b+c=1, 否则用aa+b+c,ba+b+c,ca+b+c\frac{a}{a+b+c},\frac{b}{a+b+c},\frac{c}{a+b+c} 代替a,b,ca,b,c.

(1) 当b49b\geq \frac{4}{9}, 则问题得证.
(2) 当0<b<490\lt b\lt \frac{4}{9} 时, 可得a+c=1b>59a+c=1-b > \frac{5}{9}.
(i) 当a49a\geq \frac{4}{9} 时, 则问题得证.
(ii) 当0<a<490\lt a\lt \frac{4}{9}
\[
\Delta=b^2-4ac\geq 0\Rightarrow 4(\frac{5}{9}-c)\cdot c\leq 4ac\leq b^2\lt (\frac{4}{9})^2
\]
c259c+481>0c<19c^2-\frac{5}{9}c+\frac{4}{81}>0\Rightarrow c\lt \frac{1}{9}c>49c>\frac{4}{9}.
c<19c\lt \frac{1}{9} 时, 又因为a<49a\lt\frac{4}{9}a+c>59a+c> \frac{5}{9} 矛盾!,
因此只能有c>49c>\frac{4}{9}, 问题得证.

每日一题:2020-05-15

每日一题: 2020-05-15

题目: 若a,b,c,da,b,c,d 都是实数, 且

a2d2+b2(d2+1)+c2+2bd(a+c)=0a^2d^2+b^2(d^2+1)+c^2+2bd(a+c)=0

求证: b2=acb^2=ac.

参考思路

方法一: 由已知得
\[
原式=a^2d^2+b^2d^2+b^2+c^2+2bda+2bdc=(ad+b)^2+(bd+c)^2=0
\]
所以可得ad+b=0,bd+c=0ad+b=0,bd+c=0,
a=0a=0b=0b=0, 要证成立.
a0a\neq 0 时, d=bad=-\frac{b}{a} 代入bd+c=0bd+c=0 可得b2=acb^2=ac.

方法二:
由已知得
\[
(a^2+b^2)d^2+(2ab+2bc)d+(b^2+c^2)=0
\]
所以dd 为方程(a2+b2)x2+(2ab+2bc)x+(b2+c2)=0(a^2+b^2)x^2+(2ab+2bc)x+(b^2+c^2)=0 的实数根,
a2+b2=0a^2+b^2=0 时证明显然成立, 当a2+b20a^2+b^2\neq 0 时有:
\[
\Delta =(2ab+2bc)^2-4(a^2+b^2)(b^2+c^2)\geq 0\Rightarrow -4(b^2-ac)^2\geq 0\Rightarrow b^2=ac
\]

每日一题:2020-05-14

每日一题: 2020-05-14

题目: 已知实数x,yx,y 满足x22x4y=5x^2-2x-4y=5, 记t=x2yt=x-2y, 求tt 的取值范围.

参考思路

2y=xt2y=x-t 代入x22x4y5=0x24x+2t5=0x^2-2x-4y-5=0\Rightarrow x^2-4x+2t-5=0 因为xx 是实数,则关于
xx 的方程有实数解, 所以Δ=b24ac=164(2tt)0t92\Delta =b^2-4ac=16-4(2t-t)\geq 0\Rightarrow t\leq \frac{9}{2}.

每日一题:2020-05-13

每日一题: 2020-05-13

题目: 已知关于xx 的方程mx2+nx+p=0mx^2+nx+p=0 (其中m,n,pm,n,p 为有理数且m0m\neq 0 ), 它的
一个根是a+ba+\sqrt{b} (a,ba,b 均为有理数, 且bb 不是某有理数的平方).
求证: aba-\sqrt{b} 也是方程的一个根.

参考思路

因为a+ba+\sqrt{b} 是方程的根, 所以有m(a+b)2+n(a+b)+p=0m(a2+b+2ab)+na+nb+p=0m(a+\sqrt{b})^2+n(a+\sqrt{b})+p=0\Rightarrow m(a^2+b+2a\sqrt{b})+na+n\sqrt{b}+p=0.
化简可得:
\[
(ma^2+mb+na+p)+(2ma+n)\sqrt{b}=0
\]
由于ma2+mb+na+pma^2+mb+na+p2ma+n2ma+n 为有理数, b\sqrt{b} 为无理数, 所以有
\[
ma+mb+na+p=0, 2ma+n=0
\]

x=abx=a-\sqrt{b} 时, 代入

mx^2+nx+p=m(a-\sqrt{b})^2+n(a-\sqrt{b})+p=(ma^2+mb+na+p)-(2ma+n)\sqrt{b}=0$$. 所以$x=a-\sqrt{b}$ 也是原方程的根. </details>

每日一题:2020-05-12

每日一题: 2020-05-12

题目: 已知2+32+\sqrt{3} 是一元二次方程x24x+c=0x^2-4x+c=0 的一个根, 求方程的另一个根及cc 的值.

参考思路

2+32+\sqrt{3} 代入得(2+3)2+4(2+3)=cc=1-(2+\sqrt{3})^2+4(2+\sqrt{3})=c\Rightarrow c=1. 所以原
方程为:x24x=1x24x+4=3(x2)2=±3x1=2+3,x2=23x^2-4x=-1\Rightarrow x^2-4x+4=3\Rightarrow (x-2)^2=\pm 3\Rightarrow x_1=2+\sqrt{3}, x_2=2-\sqrt{3}. 故另一个根为232-\sqrt{3}.

每日一题:2020-05-11

每日一题: 2020-05-11

题目: 已知xx 为实数, 求代数知2x2x212x-2x^2-1 的最大值.

参考思路

2x2x21=2(x12)21212\because 2x-2x^2-1=-2\left( x-\frac{1}{2} \right) ^2-\frac{1}{2}\leq -\frac{1}{2}.
所以2x2x212x-2x^2-1 的最大值为12-\frac{1}{2}.

每日一题:2020-05-10

每日一题: 2020-05-10

题目:
已知关于xx 的方程(4k)(8k)x2(8012k)x+32=0(4-k)(8-k)x^2-(80-12k)x+32=0 的解都是整数, 求整数kk 的值.

参考思路

(4k)(8k)=0(4-k)(8-k)= 0k=4k=4k=8k=8 时, 代入可得x=1x=1x=2x=-2,所以k=4k=4k=8k=8 满足要求.
(4k)(8k)0(4-k)(8-k)\neq 0 时, 原方程用十字相乘可得:
[(4k)x8][(8k)x4]=0x1=84k,x2=48k[(4-k)x-8][(8-k)x-4]=0\Rightarrow x_1=\frac{8}{4-k}, x_2=\frac{4}{8-k}.
所以4k=±1,±2,±4,±8k=3,5,2,6,0,8,4,124-k=\pm 1,\pm 2,\pm 4, \pm 8\Rightarrow k=3,5,2,6,0,8,-4,12
8k=±1,±2,±4k=9,7,10,6,12,48-k=\pm 1,\pm 2,\pm 4\Rightarrow k=9,7,10,6,12,4, 要x1,x2x_1,x_2 都为整数得k=6,12k=6,12.

综上可得,当k=4,8,6,12k=4,8,6,12 时,满足要求.