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恭祝杨世明(杨之)老师80岁大寿

2015-10-08王方汉

中学数学杂志(高中版) 2015年5期

王方汉

由A,B不同时为0,不妨B≠0,

易知下列方程组同解(注:下面不作特殊说明,都指实数解),

f1(x,y)=0,

Ax+By+C=0,f1(x,-ABx-CB)=0,

Ax+By+C=0,…(*)

方程f1(x,-ABx-CB)=0的任一解x代入Ax+By+C=0中,都得到唯一的y值,因此该方程解的个数与方程组(*)解的个数相等.方程f1(x,-ABx-CB)=0的解是曲线C1和直线l交点的横坐标,若该方程是二次方程,则可以用判别式研究它解的个数,进而知道曲线C1和直线l交点个数,当然在该二次方程有解的情况下,也可以用韦达定理解题.

值得注意的是,下列方程组一般不同解,是推出关系,

f1(x,y)=0,

Ax+By+C=0,f1(x,-ABx-CB)=0,

f1(x,y)=0.

举例:x2+y2=1与x+y-1=0联立,消去y得x2-x=0,有

x2+y2=1,

x+y-1=0,与x2-x=0,

x+y-1=0,同解,

但x2+y2=1,

x+y-1=0,与x2-x=0,

x2+y2=1,不同解.

若f1(x,y)=0与f2(x,y)=0联立消元后,可以得一元二次方程mx2+nx+k=0,易知下列方程组同解,

f1(x,y)=0,

f2(x,y)=0,mx2+nx+k=0,

f1(x,y)=0,

f2(x,y)=0,(**).

一般地,方程组(**)中f1(x,y)=0与f2(x,y)=0都不可少,比如:

由x2+y2=1和x2+y2-x-y=0联立,消去y可得:x2-x=0,

但x2+y2=1,

x2+y2-x-y=0,与x2-x=0,

x2+y2=1,并不同解.

若方程mx2+nx+k=0无解,则方程组(**)无解;若方程mx2+nx+k=0有解,由该方程解的个数并不能判定方程组(**)解的个数,因为将该方程的任一解x代入f1(x,y)=0,

f2(x,y)=0,中,可能得到0或1或2个y值,举例如下,

由x2+y2+2x=0和y2=x联立,消去y得:x2+3x=0,x=0对应的y值为0,x=-3对应的y值不存在.

由x2+y2-2x=0和y2=x联立,消去y得:x2-x=0,x=0对应的y值为0,x=1对应的y值为±1.

通过前面的分析可知,在方程mx2+nx+k=0有解的情况下,有的解有意义(可以得到对应y的实数解),它是两二次曲线交点的横坐标;有的解没有意义(没有对应y的实数解,只有虚数解),它不是两二次曲线交点的横坐标.因此在该方程有解的情况下,不能仅用判别式来研究两个二次曲线交点的个数,也不能用韦达定理来研究两个二次曲线交点的相关问题(除非该方程的两个解x都有意义,才可以使用韦达定理).

若f1(x,y)=0与f2(x,y)=0联立消元后,得……

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