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[数论] 请教一个关于方程整数根的题

已知方程$x^2+bx+c$有两个整数根$m_1,m_2$,方程$x^2+cx+b$有两个整数根$n_1,n_2$,且有$m_1m_2>0,n_1n_2>0$,求b和c

本帖最后由 yes94 于 2013-2-24 20:25 编辑

1# abababa
$b=c=4$,$b=5,c=6$,

2# yes94

是其中一个解,还有两个是b=6,c=5和b=5,c=6,网友解的,告诉我答案了,没说过程,让我再想两天,呵呵,正在想

3# abababa
现在写过程不?

4# yes94
我再想想,感觉有点眉目,但不确定能做出来。
先谢谢。

本帖最后由 yes94 于 2013-2-24 20:45 编辑

5# abababa
那我写在某处,http://sq.k12.com.cn/discuz/foru ... p;extra=#pid3286979
等你做完打开链接查看(六楼),看看咱们做的一样不

本帖最后由 abababa 于 2013-2-24 21:08 编辑

6# yes94
$c=m_1m_2>0,b=n_1n_2>0$,然后$m_1+m_2=-b<0,m_1m_2>0$,得出$m_1<0,m_2<0$,同理$n_1<0,n_2<0$
$(m_1+1)(m_2+1)=m_1m_2+m_1+m_2+1=c-b+1$,但是$m_1<0$,而且$m_1$是整数,所以$m_1 \leqslant -1$,然后$m_1+1 \leqslant 0$,同理$m_2+1 \leqslant 0$,所以$c-b+1=(m_1+1)(m_2+1) \geqslant 0$,得到$b-1\leqslant c$
然后从根是$n_1,n_2$的那个方程得到$0 \leqslant (n_1+1)(n_2+1)=b-c+1$,得到$c \leqslant b+1$,就是有$b-1 \leqslant c \leqslant b+1$
但是b,c是整数,所以c只有三种可能,$c=b-1,c=b,c=b+1$
$c=b-1$时就有$(n_1+1)(n_2+1)=2$,然后$n_1,n_2$都是负整数,得到$n_1=-2,n_2=-3$,就得到b=6,c=5
$c=b$时就有$(m_1+1)(m_2+1)=1$,再由$m_1,m_2$都是负整数,得到$m_1=m_2=-2$,就得到b=c=4
$c=b+1$时就有$(m_1+1)(m_2+1)=2$,由$m_1,m_2$都是负整数,是到$m_1=-2,m_2=-3$,就得到b=5,c=6

呵呵,关键的一步在于求得b,c的那个$b-1 \leqslant c \leqslant b+1$的关系,这是网友提示让我求的。

6# yes94
看了一下,关键都是用了$(x_1+1)(x_2+1)$这个分解,以前也碰到过这样的,然后联系韦达定理,挺方便的,但以前都太明显了,这次就没想到。

6# yes94
看了一下,关键都是用了$(x_1+1)(x_2+1)$这个分解,以前也碰到过这样的,然后联系韦达定理,挺方便的,但以前都太明显了,这次就没想到。
abababa 发表于 2013-2-24 21:12
你知道为何要用$(x_1+1)(x_2+1)$这个分解吗?你是怎么想到这个分解的?

还是把那边k12的解法复制过来,免得那里被版主删除了
显然,$m_1$,$m_2$,$n_1$,$n_2$都是负数,故$m_1+1\leqslant 0$,$m_2+1\leqslant 0$,$n_1+1\leqslant 0$,$n_2+1\leqslant 0$,
但是,$(m_1+1)(m_2+1)=c-b+1$,$(n_1+1)(n_2+1)=b-c+1$
故$(m_1+1)(m_2+1)+(n_1+1)(n_2+1)=2$.
而$(m_1+1)(m_2+1)\geqslant 0$,$(m_1+1)(m_2+1)\geqslant 0$
于是只有以下这三种情况:
$(m_1+1)(m_2+1)=0,(n_1+1)(n_2+1)=2$
$(m_1+1)(m_2+1)=(n_1+1)(n_2+1)=1$,
$(m_1+1)(m_2+1)=2,(n_1+1)(n_2+1)=0$
不妨设$m_1\leqslant m_2$,$n_1\leqslant n_2$,
可解得$b=6$,$c=5$,或$b=c=4$,或$b=5,c=6$

9# yes94

我自己得出了b,c都是正整数,然后经网友提示,让我找出b,c的不等式关系,我想了一下肯定就是固定c或b,假设固定c,让b在不等号左右加减一个整数,就是$b-a_i \leqslant c \leqslant b+a_j$,这样因为都在整数范围里,c就一定是$b-a_1,b-a_2,...b,b+a_i$这样,然后就能解了
这样想的话c-b和b-c,就是那些$a_i$肯定就是一个确定的数而不是字母了,c-b就是$m_1m_2+m_1+m_2$,这个形式我很熟悉,加上1就能分解因式,然后后面就都好算了,主要的一步就是开始没想到要确定出b和c的那个不等式关系,通过这个不等式正好得到c-b或b-c是一个能确定的数字

11# abababa
原来是1993年全国初中数学联赛试题,原题还有第一、二问,你直接写第三问了,标准解答和你的做法一样。
http://wenku.baidu.com/view/cf2983dca58da0116c174909.html

12# yes94

原来是有出处的题啊,我拿到的都是复印纸上的,没有前两问,就是求b和c。而且我自己也没完全解出,是网友提示了才解出的,呵呵,我水平不行。

13# abababa
如果不加条件$m_1m_2>0$,$n_1n_2>0$呢?

14# yes94


那样的话就有好多解吧,让c=-b-1,然后取b是任意整数都可以了,就不能列出来了。

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