本题导读
本题考查无理方程组的同解变形,以及用判别式结合边界条件确定参数。
📌【题干】
Question
(1977年上海卷(理)) 当 为何值时,方程组 有两组相同的解?并求出它的解.
🔍【思路分析】
破题导航
- 提取边界并消元:
- 由方程 (1) 得 。由算术平方根非负,得 且 。
- 两边平方得 。
- 建立一元二次方程:将 代入方程 (2),得 。
- 用判别式求参数:
- “有两组相同的解”即一元二次方程有重根。
- 令 ,解出 的候选值。
检验边界:由于 ,把解出的 代回求重根 ,舍去不满足 的增根。
✅【答案】
Success
当 时,方程组有两组相同的解,其解为
✍【详细解析】
Abstract
- 第一步:同解变形,提取边界条件 由方程 (1) 移项得:
由算术平方根的非负性,得:
在满足 ① 的前提下,两边平方:
第二步:代入方程 (2),建立一元二次方程 将 ② 代入 :
第三步:用判别式求参数 “有两组相同的解”等价于方程 ③ 有重根。 令判别式等于零:
十字相乘分解:
得:
第四步:结合 检验取舍
当 时 代入 ③: 此时 满足 。 将 代入 ②: 。 得解 。
当 时 代入 ③: 此时 不满足 ① 中的 ,舍去。
补充说明:若方程 ③ 有两个不同实根,一正一负,在定义域 内也只有一个解;但题目要求”两组相同的解”(即重根),故只需考虑 的情形。
综上: 当 时,方程组有两组相同的解,其解为 .
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:无理方程消元化为一元二次方程、判别式求重根、结合非负边界舍去增根。
- 核心方法:代入消元法、判别式法。
- 避坑指南:
漏检验导致多解:解出 或 后,必须代回检验 。 对应 ,不合题意,应舍去。题目中出现二次根式,平方消根号后必须检验边界条件。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:本题为 1977 年上海卷(理)第 8 题,考查无理方程组与一元二次方程、判别式的综合应用。
结论推广:方程 (1) 平方后得 (),是顶点为 、开口向上的抛物线的右半支;方程 (2) 可化为 ,是过定点 、斜率为 的直线。“有两组相同的解”即直线与抛物线右半支相切。由 得两条切线: 时切点为 ,在右半支上; 时切点为 ,在左半支上,应舍去。
🔗【关联脉络】
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