关于xx的一元二次方程x2−kx+4=0x^{2}-kx+4=0的两个实数根分别是x1x_{1}、x2x_{2},且满足x12+x22−2x1−2x2−7=0x_{1}^{2}+x_{2}^{2}-2x_{1}-2x_{2}-7=0,则kk的值为 ___.

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完整解法

1. 利用一元二次方程根与系数的关系表示两根之和与两根之积

根据题意,一元二次方程 x2−kx+4=0x^2 - kx + 4 = 0 有两个实数根 x1,x2x_1, x_2。
由根与系数的关系(韦达定理)可得:
x1+x2=kx_1 + x_2 = k
x1x2=4x_1 x_2 = 4

2. 将已知代数式变形并代入两根之和与两根之积的表达式

已知条件为 x12+x22−2x1−2x2−7=0x_1^2 + x_2^2 - 2x_1 - 2x_2 - 7 = 0。
利用完全平方公式,将式子变形为:
(x1+x2)2−2x1x2−2(x1+x2)−7=0(x_1 + x_2)^2 - 2x_1 x_2 - 2(x_1 + x_2) - 7 = 0
将 x1+x2=kx_1 + x_2 = k 和 x1x2=4x_1 x_2 = 4 代入上式中,得:
k2−2×4−2k−7=0k^2 - 2 \times 4 - 2k - 7 = 0
整理得关于 kk 的一元二次方程:
k2−2k−15=0k^2 - 2k - 15 = 0

3. 求解关于 $k$ 的一元二次方程

对方程 k2−2k−15=0k^2 - 2k - 15 = 0 进行因式分解:
(k−5)(k+3)=0(k - 5)(k + 3) = 0
解得:
k=5或k=−3k = 5 \quad \text{或} \quad k = -3

4. 利用根的判别式检验并确定 $k$ 的值

由于原方程有两个实数根,因此其判别式必须满足 Δ≥0\Delta \ge 0:
Δ=(−k)2−4×1×4=k2−16≥0\Delta = (-k)^2 - 4 \times 1 \times 4 = k^2 - 16 \ge 0
将求得的 kk 值代入检验:

  1. 当 k=5k = 5 时,Δ=25−16=9≥0\Delta = 25 - 16 = 9 \ge 0,符合题意;
  2. 当 k=−3k = -3 时,Δ=9−16=−7<0\Delta = 9 - 16 = -7 < 0,不符合题意,舍去。

综上所述,kk 的值为 55。

答案

5

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