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1、试题题目:(1)已知a,b,c为实数,证明a,b,c均为正整数的充要条件是a+b+c..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-11-20 07:30:00

试题原文

(1)已知a,b,c为实数,证明a,b,c均为正整数的充要条件是
a+b+c>0
ab+bc+ca>0
abc>0

(2)已知方程x3+px2+qx+r=0的三根α,β,γ都是实数,证明α,β,γ是一个三角形的三边的充要条件是
p<0,q>0,r<0
p3>4pq-8r

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:充分条件与必要条件



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
证明:(1)条件的必要性是显然的,
因为已知a>0,b>0,c>0,
所以立即可得a+b+c>0,
ab+bc+ca>0,abc>0.
下面证明条件的充分性:
设a,b,c是三次方程x3+px2+qx+r=0的三个根,
则由根与系数的关系及已知条件有-p=a+b+c>0,
q=ab+bc+ca>0,-r=abc>0,
此即p<0,q>0,r<0.
由此即可知三次方程x3+px2+qx+r=0的系数正负相间,
所以此方程无负根,即方程根均非负;
又由abc>0可知,方程无零根,
故a>0,b>0,c>0;
(2)由(1)的证明可知,α,β,γ均为正数的充要条件是p<0,q>0,r<0.
于是问题转化为证明α,β,γ为三角形三条边的充要条件为p3>4pq-8r
条件的必要性:
若α,β,γ为三角形的三边,
则由三角形的性质必有α+β>γ,β+γ>α,γ+α>β.
于是α+β-γ>0,β+γ-α>0,γ+α-β>0.
由此可得(α+β-γ)(β+γ-α)(γ+α-β)
=(-p-2α)(-p-2β)(-p-2γ)
=-(p+2α)(p+2β)(p+2γ)
=-[p3+2(α+β+γ)p2+4(βγ+γα+αβ)p+8αβγ]
=-(p3-2p3+4pq-8r)=p3-4pq+8r>0
即p3>4pq-8r.
条件的充分性:若p3>4pq-8r,
则p3-4pq+8r>0,
-(α+β+γ)3+4(α+β+γ)(αβ+βγ+γα)-8αβγ>0,
(α+β+γ)(2αβ+2βγ+2γα-α222)-8αβγ>0,
[α+(β+γ)][-(β-γ)2+2α(β+γ)-α2]-8αβγ>0,
32(β+γ)+α(β-γ)2-(β+γ)(β-γ)2>0,
α2(-α+β+γ)+(β-γ)2(α-β-γ)>0,
(-α+β+γ)[α2-(β-γ)2]>0,
(-α+β+γ)(α+β-γ)(α-β+γ)>0.
此式中至少有一因式大于0,今设-α+β+γ>0,
则必有(α+β-γ)(α-β+γ)>0.
如果α+β-γ<0,α-β+γ<0,
两式相加得2a<0,
即α<0,此与α>0相矛盾
故有-α+β+γ>0,α+β-γ>0,α-β+γ>0,
此即
β+γ>α
α+β>γ
α+γ>β

此即α,β,γ可作为一个三角形的三条边.
综上所证可知,
方程x3+px2+qx+r=0的三根α,β,γ为一个三角形的三条边的充要条件是
p<0,q>0,r<0
p3>4pq-8r
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“(1)已知a,b,c为实数,证明a,b,c均为正整数的充要条件是a+b+c..”的主要目的是检查您对于考点“高中充分条件与必要条件”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中充分条件与必要条件”。


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