a是大于零的实数,已知存在惟一的实数k,使得关于x的二次方程x2+(k2+ak)x+1999+k2+ak=0的两个根均为质数.求a的值.

问题描述:

a是大于零的实数,已知存在惟一的实数k,使得关于x的二次方程x2+(k2+ak)x+1999+k2+ak=0的两个根均为质数.求a的值.

设方程的两个质数根为p﹑q.由根与系数的关系,有
p+q=-(k2+ak),①
pq=1999+k2+ak,②
①+②,得p+q+pq=1999,
则(p+1)(q+1)=24×53.③
由③知,p、q显然均不为2,所以必为奇数.

p+1
2
q+1
2
均为整数,且
p+1
2
q+1
2
=22×53
p+1
2
为奇数,则必
p+1
2
=5r(r=1,2,3),从而,p=2×5r-1为合数,矛盾.
因此,
p+1
2
必为偶数.同理,
q+1
2
也为偶数.
所以,
p+1
2
q+1
2
均为整数,且
p+1
4
q+1
4
=53
不妨设p≤q,则
p+1
4
=1或5.
p+1
4
=1时,
q+1
4
=53,得p=3,q=499,均为质数.
p+1
4
=5时,
q+1
4
=52,得p=19,q=99,q为合数,不合题意.
综上可知,p=3,q=499.
代入①得k2+ak+502=0.④
依题意,方程④有惟一的实数解.
故△=a2-4×502=0.
解得a=2
502