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数学
题目

5.求解下列方程:-|||-x+1 2 -1-|||-(1) 2 x+1 1 =0;(2)-|||--1 1 x+1-|||-互不相等.-|||-=0,其中a,b,c

题目解答

答案

解析

考查要点:
本题主要考查行列式的计算及方程求解能力,涉及行列式的展开、因式分解以及范德蒙行列式的性质。

解题思路:

  1. 第(1)题:通过行列式的行变换简化计算,将行列式展开后因式分解,转化为多项式方程求解。
  2. 第(2)题:识别四阶范德蒙行列式的结构,利用其展开结果直接得出方程的解。

破题关键:

  • 行列式化简:通过行操作(如消元)降低计算复杂度。
  • 范德蒙行列式性质:行列式为0的充要条件是变量相等,结合题目条件直接得出解。

第(1)题

行列式展开与化简:
原方程为三阶行列式:
$\begin{vmatrix}x+1 & 2 & x+1 \\2 & x+1 & 1 \\-1 & 1 & x+1\end{vmatrix} = 0$

行变换简化

对行列式进行行变换:

  1. 消元操作:将第3行减去第1行($c_3 - c_1$),简化计算。
  2. 展开行列式后,可分解为 $(x+3)(x^2-3)$。

解方程

因式分解结果为:
$(x+3)(x^2-3)=0$
解得:
$x = -3, \quad x = \sqrt{3}, \quad x = -\sqrt{3}$

第(2)题

范德蒙行列式性质:
方程为四阶范德蒙行列式:
$\begin{vmatrix}1 & x & x^2 & x^3 \\1 & a & a^2 & a^3 \\1 & b & b^2 & b^3 \\1 & c & c^2 & c^3\end{vmatrix} = 0$

行列式展开

根据范德蒙行列式的性质,其值为:
$(x-a)(x-b)(x-c)(a-b)(a-c)(b-c)$
因 $a,b,c$ 互不相等,故 $(a-b)(a-c)(b-c) \neq 0$,方程解为:
$x = a, \quad x = b, \quad x = c$

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