Задание 19 ЕГЭ, математика (профиль): Числа и их свойства

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 19Числа и их свойства

Известно, что квадратное уравнение вида x2 + mx + k  =  0 имеет два различных натуральных корня.

а)  Найдите все возможные значения k при m  =  −6.

б)  Найдите все возможные значения m при k минус m = 45.

в)  Найдите все возможные значения корней уравнения, если k2 − m2  =  2236.

В подтеме 215 задач
Разбор
Главная идея: Использовать теорему Виета (a+b=−ma+b=-m, ab=kab=k) и сводить уравнения к разложению чисел на множители (в частности, приём (a+1)(b+1)(a+1)(b+1) и разность квадратов), проверяя условие натуральности и различности корней.

Пусть aa и bb — натуральные корни уравнения. По теореме Виета: a+b=−ma+b=-m, ab=kab=k.

а) m=−6m=-6. Тогда a+b=6a+b=6. Различные натуральные пары с такой суммой: (1,5)(1,5) и (2,4)(2,4). Считаем k=abk=ab: для (1,5)(1,5) k=5k=5, для (2,4)(2,4) k=8k=8.

б) k−m=45k-m=45. Подставляя k=abk=ab, m=−(a+b)m=-(a+b), получаем ab+a+b=45ab+a+b=45. Прибавим 1 к обеим частям, чтобы разложить на множители: ab+a+b+1=(a+1)(b+1)=46ab+a+b+1=(a+1)(b+1)=46. Оба сомножителя — натуральные числа не меньше 2 (так как a,b≥1a,b\ge1). Разложение 46=2⋅2346=2\cdot23 даёт a+1=2, b+1=23a+1=2,\ b+1=23, то есть a=1, b=22a=1,\ b=22. Тогда m=−(a+b)=−23m=-(a+b)=-23.

в) k2−m2=2236k^2-m^2=2236. Разложим левую часть как разность квадратов: (k−m)(k+m)=2236=22⋅13⋅43(k-m)(k+m)=2236=2^2\cdot13\cdot43. Так как k−mk-m и k+mk+m отличаются на 2m2m — чётное число, они одинаковой чётности, а произведение чётно, значит оба множителя чётные. Перебираем чётные делители 2236: подходят пары (86,26)(86,26) и (1118,2)(1118,2) (остальные содержат нечётный множитель). Так как m<0m<0, имеем k−m>k+mk-m>k+m, поэтому большее число — это k−mk-m.

Для (86,26)(86,26): k−m=86, k+m=26⇒k=56, m=−30k-m=86,\ k+m=26\Rightarrow k=56,\ m=-30. Уравнение x2−30x+56=0x^2-30x+56=0 имеет дискриминант 900−224=676=262900-224=676=26^2, корни 30±262=28\frac{30\pm26}{2}=28 и 22 — оба натуральные и различные, подходит.

Для (1118,2)(1118,2): k=560, m=−558k=560,\ m=-558. Дискриминант 5582−4⋅560=309124558^2-4\cdot560=309124, что не является полным квадратом (между 5562=309136556^2=309136 и 5552=308025555^2=308025), значит натуральных корней нет.

Следовательно, единственные подходящие корни — 22 и 2828.

Типичные ошибки

  • Забывают, что корни должны быть различными, и учитывают случай a=ba=b.
  • Не проверяют, что оба множителя в разложении имеют одинаковую чётность, и берут произвольные разложения числа на множители.
  • После нахождения kk и mm не проверяют, что соответствующее уравнение действительно имеет натуральные корни (дискриминант — полный квадрат).
Непонятно?

Похожие задачи