问题 解答题

(本小题满分14分)

已知实系数一元二次方程x2+px+q=0的两根分别为x1x2

(1)若上述方程的一个根x1=4-ii为虚数单位),求实数pq的值;

(2)若方程的两根满足|x1|+|x2|=2,求实数p的取值范围。

答案

解:(1)根据“实系数方程虚根共轭成对出现”,知x2=4+i,                          ……2分

根据韦达定理,知p=-(x1+x2)=-8;q=x1·x2=17。                                                      ……2分

(2)①当△=p2-4q<0时,方程的两根为虚数,且

∴|x1|=|x2|=1,∴q=1。∴p=-(x1+x2)=-2Re(x1)∈[-2,2],

又根据△=p2-4q<0,∴p∈(-2,2)。                                                                            ……3分

②(法一)当△=p2-4q≥0时,方程的两根为实数,

(2-1)当q>0时,方程的两根同号,∴|x1|+|x2|=|x1+x2|=|p|=2,∴p=±2;

(2-2)当q=0时,方程的一根为0,∴|x1|+|x2|=|x1+x2|=|p|=2,∴p=±2;

(2-2)当q<0时,方程的两根异号,∴|x1|+|x2|=|x1-x2|=2,

∴4=(x1+x2)2-4x1x2=p2-4q,∴p2=4+4q∈[0,4),∴p∈(-2,2)

∴当△≥0时,p∈[-2,2]。                                                                        ……3分

综上,p的取值范围是[-2,2]。

(法二)当△=p2-4q≥0时,方程的两根为实数,

∴|p|=|x1+x2|≤|x1|+|x2|=2,当x1x2同号或有一个为0时等号取到。特别的,取x1=2,x2=0时p=-2;取x1=-2,x2=0时p=2。

p∈[-2,2]。                                                                                                                      ……3分

综上,p的取值范围是[-2,2]

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