在数学领域中,我们经常会遇到与平方根相关的有趣问题。今天,我们将探讨这样一个问题:已知某个正数的平方根分别是 \( 2a - 7 \) 和 \( -a + 2 \)。这是一个非常经典且富有挑战性的题目,它不仅涉及代数运算,还需要对平方根的性质有深刻的理解。
首先,让我们回顾一下平方根的基本概念。对于任意非负实数 \( x \),其平方根定义为满足 \( y^2 = x \) 的所有 \( y \) 值。因此,当提到一个正数的平方根时,实际上是指两个互为相反数的值。换句话说,如果 \( p \) 是该正数的一个平方根,那么另一个平方根必然是 \( -p \)。
回到题目本身,根据题意,我们可以列出如下等式:
\[
(2a - 7)^2 = (-a + 2)^2
\]
接下来,我们需要解这个方程。通过展开两边的平方项,我们得到:
\[
(2a - 7)(2a - 7) = (-a + 2)(-a + 2)
\]
\[
4a^2 - 28a + 49 = a^2 - 4a + 4
\]
将所有项移到一侧后,整理得:
\[
4a^2 - a^2 - 28a + 4a + 49 - 4 = 0
\]
\[
3a^2 - 24a + 45 = 0
\]
进一步化简,可得:
\[
a^2 - 8a + 15 = 0
\]
这是一个标准的一元二次方程,可以通过因式分解法求解。观察系数,我们发现:
\[
(a - 3)(a - 5) = 0
\]
因此,解得 \( a = 3 \) 或 \( a = 5 \)。
为了验证这两个解是否符合题意,我们需要分别代入原表达式检查结果是否一致。当 \( a = 3 \) 时:
\[
2a - 7 = 2(3) - 7 = -1, \quad -a + 2 = -(3) + 2 = -1
\]
此时,两个平方根均为 \( -1 \),显然不符合题目条件(因为平方根应该互为相反数)。
当 \( a = 5 \) 时:
\[
2a - 7 = 2(5) - 7 = 3, \quad -a + 2 = -(5) + 2 = -3
\]
此时,两个平方根分别为 \( 3 \) 和 \( -3 \),完全符合题意。
综上所述,满足条件的 \( a \) 值为 \( 5 \)。对应的正数为 \( 3^2 = 9 \)。
这个问题展示了如何利用代数方法解决复杂的数学问题,并强调了仔细分析和验证的重要性。希望本文能帮助读者更好地理解平方根的相关知识!
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