题目若x^2+2xy+ky^2-3x-5y+2=0可分解成两个直线方程的乘积,求k的值。(k=-3)
二元二次方程:ax^2+bxy+cy^2+dx+ey+f=0。
(1)交点唯一法:分解成两条直线,则其交点唯一,即解唯一。
设(m,n)是两条直线的交点,则am^2+bmn+cn^2+dm+en+f=0。
以m为主元,转换成关于m的方程:am^2+(bn+d)m+(cn^2+en+f)=0。有唯一解,则
△1=(bn+d)^2-4a(cn^2+en+f)=0。
整理成关于y的一元二次方程:
(b^2-4ac)n^2+2(bd-2ae)n+(d^2-4af)=0。
该方程有唯一解,则
△2=4(bd-2ae)^2-4(b^2-4ac)(d^2-4af)
=16a[ae^2+cd^2+f(b^2-4ac)-bde]=0。
由此可得二元二次方程可分解的系数关系为:
ae^2+cd^2+f(b^2-4ac)=bde。
行列式法(I3=0,ae^2+cd^2+fb^2=4acf+bde的结果。
(2)待定系数法
设方程可分解为(lx+my+n)(ux+vy+w),比较系数可得方程组:
lu=a①;lv+um=b②;mv=c③;lw+nu=d④;mw+vn=e⑤;nw=f⑥.
解之可得待定系数。
(3)完全平方法
以其中一元为主元后,其判别式应为完全平方式,判别式中的二级判————别式应为零。得结果同(1)。
(4)特值求点法
可以令x或y取特殊值,比如y=0,求得x1、x2,代入原方程求得对应的y1,y2.则(x1y2+x2y1)/(y1+y2)、y1y2/(y1+y2)为交点的坐标。交点唯一,y0唯一解,确定相应的参数。
例如:令y=0,得x^2-3x+2=0,x1=1,x2=2.代入原方程,y(ky-3)=0,y1=3/k;y(ky-1)=0,y1=1/k.
x1y1:x2y2=3:1,得x0=7/4,代入得ky^2-3/2y-3/16=0,△=9/4+3/4k=0,k=-3.
或者得y0=y1*y2/(y1+y2)=3/(4k),代入原方程,16kx^2+24(1-2k)x+(32k-51)=0,△=0得4k^2+15k+9=0,k=-3,-3/4(舍去)。
(5)双十字相乘法:
速解k=-3。
还可以十字相乘+待定系数。如上,(x+my-1)(x+ny-2)=0,比较系数得m+n=2,-2m-n=-5,解得m=3,n=-1.