【分析】
对于有公共实数解的多个一元二次方程,通常设公共解为t,将各方程相加后提取公因式,结合平方的非负性分类讨论,同时需检验解的合理性,避免漏解。
(1) 设三个方程的公共解为t,代入后相加,利用t²+t+1恒正求解k;
(2) 设公共解为t,代入三个方程相加,结合平方的非负性分两种情况讨论,分别计算代数式的值。
【解析】
(1) 设三个方程的公共解为t,则:
$t^2 + 2t + k = 0$ ①,
$2t^2 + kt + 1 = 0$ ②,
$kt^2 + t + 2 = 0$ ③,
①+②+③得:$(1+2+k)t^2 + (2+k+1)t + (k+1+2)=0$,
整理得:$(k+3)(t^2 + t + 1)=0$,
∵ $t^2 + t + 1 = (t+\frac{1}{2})^2 + \frac{3}{4} > 0$,
∴ $k+3=0$,即$k=-3$,
检验:当$k=-3$时,三个方程为$x^2+2x-3=0$、$2x^2-3x+1=0$、$-3x^2+x+2=0$,公共解为$x=1$,符合题意,故$k=-3$。
(2) 设公共解为$x=t$,代入三个方程得:
$4at^2 + 4bt + c = 0$ ①,
$4bt^2 + 4ct + a = 0$ ②,
$4ct^2 + 4at + b = 0$ ③,
①+②+③得:$4(a+b+c)t^2 + 4(a+b+c)t + (a+b+c)=0$,
提取公因式得:$(a+b+c)(4t^2 + 4t + 1)=0$,
∵ $4t^2 + 4t + 1=(2t+1)^2≥0$,
∴ 分两种情况:
情况1:$a+b+c=0$,即$c=-a-b$,
代入代数式:$\frac{c^2}{ab} - \frac{a}{b} - \frac{b}{a} = \frac{c^2 - a^2 - b^2}{ab}$,
将$c=-a-b$代入得:$\frac{(-a-b)^2 - a^2 - b^2}{ab} = \frac{a^2+2ab+b^2 - a^2 - b^2}{ab} = \frac{2ab}{ab}=2$;
情况2:$(2t+1)^2=0$,即$t=-\frac{1}{2}$,
将$t=-\frac{1}{2}$代入①②得:
$a - 2b + c = 0$,
$a + b - 2c = 0$,
联立解得$a=b=c$,
代入代数式:$\frac{c^2}{ab} - \frac{a}{b} - \frac{b}{a} = \frac{a^2}{a·a} - \frac{a}{a} - \frac{a}{a}=1-1-1=-1$;
综上,代数式的值为2或-1。
【答案】
(1) -3;(2) 2或-1
【知识点】
一元二次方程公共解,代数式求值,平方的非负性
【点评】
本题考查一元二次方程公共解的代数综合应用,核心方法是设公共解并将方程相加因式分解,结合平方的非负性分类讨论,需注意避免漏解,计算时需仔细推导,是中等难度的代数题。
【难度系数】
0.5