已知△ABC的两边AB、AC的长是关于x的一元二次方程x2-(2k+3)x+k2+3k+2=0的两个实数根,第三边长为5.(1)试说明方程必有两个不相等的实数根;(2)当k为何值时,△ABC是以BC为斜边的直角三角形;(3)当k为何值时,△ABC是等腰三角形,并求△ABC的周长.
已知△ABC的两边AB、AC的长是关于x的一元二次方程x2-(2k+3)x+k2+3k+2=0的两个实数根,第三边长为5.
(1)试说明方程必有两个不相等的实数根;
(2)当k为何值时,△ABC是以BC为斜边的直角三角形;
(3)当k为何值时,△ABC是等腰三角形,并求△ABC的周长.
(1)证明:∵△=(2k+3)2-4(k2+3k+2)=1,
∴△>0,
∴无论k取何值时,方程总有两个不相等的实数根;
(2﹚当△ABC是以BC为斜边的直角三角形时,有AB2+AC2=BC2
又∵BC=5,两边AB、AC的长是关于x的一元二次方程x2-(2k+3)x+k2+3k+2=0的两个实数根.
∴AB2+AC2=25,AB+AC=2k+3,AB•AC=k2+3k+2,
由(AB+AC)2-2AB•AC=25
∴(2k+3)2-2•(k2+3k+2)=25
∴k2+3k-10=0,(k-2)(k+5)=0,
∴k1=2或k2=-5
又∵AB+AC=2k+3>0
∴k2=-5舍去
∴k=2;
(3)∵△ABC是等腰三角形;
∴当AB=AC时,△=b2-4ac=0,
∴(2k+3)2-4(k2+3k+2)=0
解得k不存在;
当AB=BC时,即AB=5,
∴5+AC=2k+3,5AC=k2+3k+2,
解得k=3或4,
∴AC=4或6
∴△ABC的周长为14或16.
答案解析:(1)要证明无论k为何值时,方程总有两个不相等的实数根,就是证明△>0,而△=(2k+3)2-4(k2+3k+2)=1,所以△>0;
(2)要得到△ABC是以BC为斜边的直角三角形,即要有BC2=AC2+AB2,然后根据根与系数的关系用k表示AC2+AC2,得到k的方程,解方程,再根据题意取舍即可;
(3)根据等腰三角形的性质,分三种情况讨论:①AB=AC,②AB=BC,③BC=AC;后两种情况相同,则可有另种情况,再由根与系数的关系得出k的值.
考试点:一元二次方程的应用.
知识点:本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的根的判别式△=b2-4ac.当△>0,方程有两个不相等的实数根;当△=0,方程有两个相等的实数根;当△<0,方程没有实数根.同时考查了勾股定理的逆定理和一元二次方程的解法.