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已知关于x的绝对值方程|x^2+ax+b|=2,其中a,b属于实数.

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/06 02:40:12
已知关于x的绝对值方程|x^2+ax+b|=2,其中a,b属于实数.
(1)
当a,b适合什么条件是,方程的解集恰有3个元素?
(2)
试求方程解集中的元素恰好各为直角三角形的三边长的充要条件.
已知关于x的绝对值方程|x^2+ax+b|=2,其中a,b属于实数.
1.令f(x)=x^2+ax+b,则函数y=f(x)的图像开口向上
原方程|x^2+ax+b|=2的解集即为f(x)=2或-2的解集
也就是y=f(x)的图像与y=±2交点的横坐标,如图
而f(x)的最小值为f(-a/2)=b-(a^2)/4
当f(x)的最小值=-2时,方程的解集恰有3个元素
所以a,b适合条件是b-(a^2)/4=-2,即4b+8-a^2=0
2.解集中的元素恰好各为直角三角形的三边长,则有
解集中的三个元素都大于0.
令f(x)=x^2+ax+b,则f(0)=b>2,对称轴:-a/2>0,所以a<0
此时,|f(x)|=2的三个解为:
x1={-a-√[a^2-4(b-2)]}/2
x2=-a/2
x3={-a+√[a^2-4(b-2)]}/2
当x1,x2,x3恰为直角三角形三边长时,有x1^2+x2^2=x3^2
即a^2+2a√(a^2-4b)+a^2-4b+a^2=a^2-2a√(a^2-4b)+a^2-4b
于是:4a√[a^2-4(b-2)]+a^2=0
同时|f(x)|=2有三个解,a,b满足:4b+8-a^2=0,即a^2-4(b-2)=16
代入上式,得16a+a^2=0,
所以a=-16,b=62
再证明该条件的充分性:
将a=-16,b=62代入f(x);
解方程f(x)=2或-2,得:x1=6,x2=8,x3=10
恰为直角三角形三边长;
所以所求充要条件为:a=-16,b=62