问题 解答题

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?

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)

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