已知关于x的一元二次方程x²-2x-a²-a=0(a>0),(1)证明该方程的一个根大于2,另一个根小于2(2)若对于a=1,2,3.......2012,相应方程的两根分别为(α1,β1)......(α2012,β2012),求1/α1+1/β1+1/α2+1/β2+......+1/α2012+1/β2012

问题描述:

已知关于x的一元二次方程x²-2x-a²-a=0(a>0),(1)证明该方程的一个根大于2,另一个根小于2
(2)若对于a=1,2,3.......2012,相应方程的两根分别为(α1,β1)......(α2012,β2012),求1/α1+1/β1+1/α2+1/β2+......+1/α2012+1/β2012

第一个问题:
∵a>0,∴方程x^2-2x-a^2-a=0的判别式=(-2)^2-4(-a^2-a)=4+4a^2+4a>0。
∴方程x^2-2x-a^2-a=0有两不等实根。
令f(x)=x^2-2x-a^2-a,则:f(x)=x^2-2x-a^2-a是一条开口向上的抛物线,
∴必存在x1、x2,且x1<x2,使得f(x1)=f(x2)=0。
又f(2)=2^2-2×2-a^2-a=-(a^2+a)<0。
∴函数f(x)=x^2-2x-a^2-a的零点一定在x=2的两侧,∴x1<2、x2>2。
∴方程x^2-2x-a^2-a=0的两根中,一者大于2,另一者小于2。
第二个问题:
由韦达定理,有:
α1+β2=2、α1β2=-(1^2+1)=-1×(1+1)=-1×2。
α2+β2=2、α2β2=-(2^2+2)=-2×(2+1)=-2×3。
α3+β3=2、α3β3=-(3^2+3)=-3×(3+1)=-3×4。
α4+β4=2、α4β4=-(4^2+4)=-4×(4+1)=-4×5。
······
αn+βn=2、αnβn=-(n^2+n)=-n×(n+1)。
······
α2012+β2012=2、α2012β2012=-(2012^2+2012)=-2012×2013。
于是:
1/α1+1/β1+1/α2+1/β2+1/α3+1/β3+1/α4+1/β4+······+1/α2012+1/β2012
=(α1+β1)/(α1β1)+(α2+β2)/(α2β2)+······+(α2012+β2012)/(α2012β2012)
=2/(-1×2)+2/(-2×3)+2/(-3×4)+2/(-4×5)+······+2/(-2012×2013)
=-2×[1/(1×2)+1/(2×3)+1/(3×4)+1/(4×5)+······+1/(2012×2013)]
=-2×[(1-1/2)+(1/2-1/3)+(1/3-1/4)+······+(1/2012-1/2013)]
=-2×(1-1/2013)
=-2×(2013-1)/2013
=-4024/2013。

(1)f(2)=2²-2*2-a²-a=-a²-a(2)1/α+1/β=(α+β)/α*β=2/(-a²-a)
1/α1+1/β1+1/α2+1/β2+1/α3+1/β3+1/α4+1/β4+······+1/α2012+1/β2012
=(1/α1+1/β1)+(1/α2+1/β2)+(1/α3+1/β3)+(1/α4+1/β4)+······+(1/α2012+1/β2012)=-2/1(1+1)-2/2(2+1)-2/3(3+1)-2/4(4+1)-2/5(5+1)-……-2/2012(2012+1)
=-2(1-1/2012)
=-4014/2013