(1)證明:對于一元二次方程$x^2 - (2k + 1)x + k^2 + k = 0,$其判別式$\Delta = [-(2k + 1)]^2 - 4(k^2 + k)。$
計算可得:$\Delta = 4k^2 + 4k + 1 - 4k^2 - 4k = 1。$
因為$\Delta = 1 > 0,$所以該方程有兩個不相等的實數(shù)根。
(2)解:解方程$x^2 - (2k + 1)x + k^2 + k = 0,$由求根公式可得$x = \frac{(2k + 1) \pm \sqrt{1}}{2},$即$x_1 = k,$$x_2 = k + 1。$
因為$\triangle ABC$的兩邊$AB$、$AC$的長是這個方程的兩個實數(shù)根,第三邊$BC$的長為$5,$且$\triangle ABC$是等腰三角形,所以分以下情況討論:
情況一:當(dāng)$AB = AC$時,即$k = k + 1,$此方程無解,故這種情況不成立。
情況二:當(dāng)$AB = BC = 5$時,則$k = 5,$此時$AC = k + 1 = 5 + 1 = 6。$
此時三角形的三邊長分別為$5,$$5,$$6。$因為$5 + 5 > 6,$$5 + 6 > 5,$滿足三角形三邊關(guān)系,所以這種情況成立。
情況三:當(dāng)$AC = BC = 5$時,則$k + 1 = 5,$解得$k = 4,$此時$AB = k = 4。$
此時三角形的三邊長分別為$4,$$5,$$5。$因為$4 + 5 > 5,$$5 + 5 > 4,$滿足三角形三邊關(guān)系,所以這種情況成立。
綜上,$k$的值為$4$或$5。$