是否存在质数p.q,使得关于x的一元二次方程px2-qx+p=O有有理数根?-数学

题文

是否存在质数p.q,使得关于x的一元二次方程px2-qx+p=O有有理数根?
题型:解答题  难度:中档

答案

设方程有有理数根,则判别式为平方数.令△=q2-4p2=n2
规定其中n是一个非负整数.则(q-n)(q+n)=4p2.(5分)
由于1≤q-n≤q+n,且q-n与q+n同奇偶,故同为偶数,
因此,有如下几种可能情形:

q-n=2
q+n=2p2

q-n=4
q+n=p2

q-n=p
q+n=4p

q-n=2p
q+n=2p

q-n=p2
q+n=4.

消去n,解得q=p2+1,q=2+
p2
2
,q=
5p
2
,q=2p,q=2+
p2
2
.(10分)
对于第1,3种情形,p=2,从而q=5;
对于第2,5种情形,p=2,从而q=4(不合题意,舍去);
对于第4种情形,q是合数(不合题意,舍去).
又当p=2,q=5时,方程为2x2-5x+2=0,它的根为x1=
1
2
,x2=2,它们都是有理数.
综上所述,存在满足题设的质数.(15分)

据专家权威分析,试题“是否存在质数p.q,使得关于x的一元二次方程px2-qx+p=O有有理数根..”主要考查你对  有理数定义及分类,一元二次方程根的判别式  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

有理数定义及分类一元二次方程根的判别式

考点名称:有理数定义及分类

  • 有理数的定义:
    有理数是整数和分数的统称,一切有理数都可以化成分数的形式。

  • 有理数的分类:
    (1)按有理数的定义:
                                  正整数 
                     整数{     零 
                                  负整数
    有理数{     
                                正分数 
                    分数{
                                负分数
     

    (2)按有理数的性质分类: 
                               正整数  
                   正数{ 
                               正分数
    有理数{  零
                               负整数 
                   负数{
                               负分数

考点名称:一元二次方程根的判别式

  • 根的判别式:
    一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式△=b2-4ac。
    定理1  ax2+bx+c=0(a≠0)中,△>0方程有两个不等实数根;
    定理2  ax2+bx+c=0(a≠0)中,△=0方程有两个相等实数根;
    定理3  ax2+bx+c=0(a≠0)中,△<0方程没有实数根。

    根的判别式逆用(注意:根据课本“反过来也成立”)得到三个定理。
    定理4  ax2+bx+c=0(a≠0)中,方程有两个不等实数根△>0;
    定理5  ax2+bx+c=0(a≠0)中,方程有两个相等实数根△=0;
    定理6  ax2+bx+c=0(a≠0)中,方程没有实数根△<0。
    注意:(1)再次强调:根的判别式是指△=b