8. 已知关于 $ x $ 的方程 $ x^2 - 2kx - 2k - 4 = 0 $ 有两个实数根,且两根之差为 4. 求 $ k $ 的值及方程的根.
答案:解:
设方程$x^2 - 2kx - 2k - 4 = 0$的两个实数根为$x_1$,$x_2$,
由一元二次方程根与系数的关系,得:
$x_1 + x_2 = 2k$,
$x_1x_2 = -2k - 4$。
由题意两根之差为4,即$|x_1 - x_2| = 4$,两边平方得:
$(x_1 - x_2)^2 = 16$,
又因为$(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2$,将韦达定理的结果代入:
$(2k)^2 - 4(-2k - 4) = 16$
整理得:$4k^2 + 8k = 0$,即$k^2 + 2k = 0$,
解得$k_1 = 0$,$k_2 = -2$。
① 当$k=0$时,原方程为$x^2 - 4 = 0$,
解得$x_1 = 2$,$x_2 = -2$;
② 当$k=-2$时,原方程为$x^2 + 4x = 0$,
解得$x_1 = 0$,$x_2 = -4$。
验证得两组解均满足方程有两个实数根的条件。
综上,$k$的值为$0$时,方程的根为$2$和$-2$;$k$的值为$-2$时,方程的根为$0$和$-4$。
设方程$x^2 - 2kx - 2k - 4 = 0$的两个实数根为$x_1$,$x_2$,
由一元二次方程根与系数的关系,得:
$x_1 + x_2 = 2k$,
$x_1x_2 = -2k - 4$。
由题意两根之差为4,即$|x_1 - x_2| = 4$,两边平方得:
$(x_1 - x_2)^2 = 16$,
又因为$(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2$,将韦达定理的结果代入:
$(2k)^2 - 4(-2k - 4) = 16$
整理得:$4k^2 + 8k = 0$,即$k^2 + 2k = 0$,
解得$k_1 = 0$,$k_2 = -2$。
① 当$k=0$时,原方程为$x^2 - 4 = 0$,
解得$x_1 = 2$,$x_2 = -2$;
② 当$k=-2$时,原方程为$x^2 + 4x = 0$,
解得$x_1 = 0$,$x_2 = -4$。
验证得两组解均满足方程有两个实数根的条件。
综上,$k$的值为$0$时,方程的根为$2$和$-2$;$k$的值为$-2$时,方程的根为$0$和$-4$。
9. 是否存在两根之和为 2,两根之积为 3 的一元二次方程?
请说明理由.
请说明理由.
答案:解:不存在这样的一元二次方程,理由如下:
假设存在满足条件的一元二次方程,根据一元二次方程根与系数的关系,可构造二次项系数为1的对应方程为$x^2 - 2x + 3 = 0$。
计算该方程的根的判别式:
$\Delta = (-2)^2 - 4×1×3 = 4 - 12 = -8 < 0$
该方程没有实数根,因此不存在两根之和为2,两根之积为3的一元二次方程。
假设存在满足条件的一元二次方程,根据一元二次方程根与系数的关系,可构造二次项系数为1的对应方程为$x^2 - 2x + 3 = 0$。
计算该方程的根的判别式:
$\Delta = (-2)^2 - 4×1×3 = 4 - 12 = -8 < 0$
该方程没有实数根,因此不存在两根之和为2,两根之积为3的一元二次方程。