设a,b,c分别为△ABC的三内角A,B,C的对边.求证:方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0有公共根的充要条件是∠A=90°.
问题描述:
设a,b,c分别为△ABC的三内角A,B,C的对边.求证:方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0有公共根的充要条件是∠A=90°.
答
证明:充分性:当A=90°时,a2=b2+c2.…(2分)
于是x2+2ax+b2=0⇔x2+2ax+a2-c2=0⇔[x+(a+c)][x+(a-c)]=0,
该方程有两根x1=-(a+c),x2=-(a-c).…(5分)
同样,x2+2cx-b2=0⇔[x+(c+a)][x+(c-a)]=0,
该方程亦有两根x3=-(c+a),x4=-(c-a).…(7分)
显然x1=x3,两方程有公共根.…(8分)
必要性:设方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0的公共根为m,…(9分)
则
…(11分)
m2+2am+b2=0 (1)
m2+2cm−b2=0 (2)
(1)+(2)得m=-(a+c).(m=0舍去).…(13分)
将m=-(a+c)代入(1)式,得[-(a+c)]2+2a•[-(a+c)]+b2=0,
整理得a2=b2+c2.…(15分)
所以A=90°.
故结论成立.…(16分)