1、 - 1 -谈一元二次方程的有理根与整数根的条件 整系数一元二次方程 有有理根的充要条件是: 为一axbca20bac24有理数的平方。而有整数根,必为一完全平方式。注意这里 皆为整数,前者是有理数的平方,而非一般认为的完全平方式。而后者cb,为一完全平方式只是必要条件,不是充分条件,正确应用这些条件,可以解决很多有趣的问题,但在应用中往往要结合整数性质进行讨论。一、与有理根有关的问题例 1. m 为有理数,问 k 为何值时,方程 的根为有理数?xmxk224340解:原方程即: xk24130如若有有理根,则 应是某一有 661222m理数的平方,可知 ,从而 。9kk54本题也可这样解:原
2、方程化为 xmk2135422如有有理根,则 得50k二、与整数根有关的问题例 2. 若方程 有整数根,且 为自然数,则 的值有_个。xn2n,nm,解: 有整数根,则 为一完全平方式,设为m20(*)24,于是kNnk224即 n221视为 的一元二次方程,它应有整数解,由可见xnxnk1212244, n(1)令 ,则式为: mk2240若要有整数解,则 应为完全平方式。82令 ,则82kaN82akak因为 所以有如下两种情形。14无整数解,舍去。)k- 2 -baka)4231代入式得: m0所以 或 (舍去)5将 代入(*)式得:n1,x23,所以 满足条件。由对称性(方程系数是对称
3、的)知 也是所求。m5, nm51,(2)令 ,则式为:n480322mk若有整数解,则 应为某一完全平方式1692k故令 ,则 92kbN92bkb因为 所以又有两种情形。13ak)0代入式得: 或 (舍去)m21将 代入(*)得:n,x12所以 为所求。,bkb)9154代入式得: 或 (舍去)m32将 代入(*)式得:n2,有整数解,故 为所求。x15, n32,由对称性知 也为所求。3,故符合题意的整数对 m、n 有(5,1)、(1,5)、(3,2)、(2,3)、(2,2)共 5 个。- 3 -三、与因式分解有关的问题例 3. 是什么整数时, 能分解成两个连续自然数的积?m95262m
4、解:设 (n 为自然数),则:95612n0原问题即 为何值时关于 的一元二次方程有正整数解,所以:应为某整数的平方,149526321052mm设为 。则:t200t化为: 3612k因为 是整数,故再次利用有整数解的条件,应有 m 122043615k是某一整数的平方,也即 为一完全平方数,又设为 ,1920k92ka0于是 ,即 或2a902ka3ak因为 533所以 904651845109246023又因 是偶数,故 与 有相同的奇偶性,故:2kk 3a304ka310a320ka由解得: ,此时式为:k7或 (舍去)620161mm9由解得: ,此时式为:39或 (舍去)3462
5、5由解得: ,此时式为:k17或 (舍去)60822mm39由解得: ,此时式为:或 (舍去)316124经检验, 均为所求值,所以 时,23、 、 、 m12613、 、 、能分解成两个连续的自然数的积。事实上,对 :952m 95时,1306时, 789时,62- 4 -时,m1348239注 意 “ 是 一 完 全 平 方 式 ”只 是 整 系 数 一 元 二 次 方 程 有 整 数 根 的 必 要 条 件 , 倘 若 将 它 视 为充 要 条 件 则 会 出 现 错 误 。例 4. (1998 年全国初中数学竞赛试题)已知方程(a 是非负整数)至少有一个整数根,那么axax222381350_。如若认为 是完全平方式,从而原方4135222a程至少有一整数根,那就大错特错了。实际上由方程解出 。故当xxa12315,或 或 时均不可能有整数解。a24a5