高中数学 试求出所有的实数a,使得关于x的方程x3+(-a2+2a+2)x-2a2-2a=0有三个整数根.

4个回答

  • 将方程整理为:

    x^3+ax^2+2ax+2x-ax^2-a^2x-2a^2-2a=0

    x(x^2+ax+2a+2)-a(x^2+ax+2a+2)=0

    (x-a)(x^2+ax+2a+2)=0

    于是立即得到方程的第一个根:x-a=0,即x1=a;

    由于题目要求有三个整数根,所以a必定是整数.

    x^2+ax+2a+2=0,

    要使方程有实数根,其判别式

    △=a^2-4(2a+2)

    =a^2-8a-8

    =(a-4)^2-24≥0,

    即(a-4)^2≥24,

    由于a为整数,得a≥9或a≤-1.

    要使方程有整数根,则判别式必须是完全平方数,所以令

    △=(a-4)^2-24=M^2,(M为正整数)

    即:(a-4)^2-M^2=24

    (a-4+M)×(a-4-M)=2×2×2×3

    由于(a-4+M)+(a-4-M)=2(a-4),为偶数,所以(a-4+M)、(a-4-M)的奇偶性相同,即同为奇或同为偶,由于它们的乘积为24,偶数,所以它们同为偶,可知(a-4+M)>(a-4-M),所以相应的有以下几种分12×2、6×4、-4×(-6)、-2×(-12);

    因此有四种情形:

    情形一:

    a-4+M=12

    a-4-M=2

    上两式相加,得:2(a-4)=14,解得:a=11,

    上两式相减,得:2M=10,解得M=5,则△=M^2=25;

    此时方程三个整数根为:x1=11,x2=-3,x3=-8;

    情形二:

    a-4+M=6

    a-4-M=4

    上两式相加,得:2(a-4)=10,解得:a=9,

    上两式相减,得:2M=2,解得M=1,则△=M^2=1;

    此时方程三个整数根为:x1=9,x2=-4,x3=-5;

    情形三:

    a-4+M=-4

    a-4-M=-6

    上两式相加,得:2(a-4)=-10,解得:a=-1,

    上两式相减,得:2M=2,解得M=1,则△=M^2=1;

    此时方程三个整数根为:x1=-1,x2=1,x3=0;

    情形四:

    a-4+M=-2

    a-4-M=-12

    上两式相加,得:2(a-4)=-14,解得:a=-3,

    上两式相减,得:2M=10,解得M=5,则△=M^2=25;

    此时方程三个整数根为:x1=-3,x2=4,x3=-1;

    综上,满足要求的所有实数a的值是:11、9、-1、-3.