关于整点抛物线的思考
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杂谈 |
分类: 教学讨论 |
2009浙江湖州中考数学选择题第12题的解的思考
原题:
在9×9的正方形网格上,小正方形的边长为单位1,每个小正方形的顶点称为格点,请你在图中任意画一条抛物线,问所画的抛物线最多能经过81个格点中的
(
A6
http://s8/bmiddle/55ac188847dbb2b0971c7&690
答案:选C,最多8个。
分析与思考
这个东东其实就是整点抛物线的问题。
什么是整点抛物线呢?当x的值为整数时,y也为整数。
可以将9×9的正方形放在坐标系里,构造整点抛物线即可。
y=1/2x(x+1)-1,a为1/2时(可以证明,整点抛物线中1/2是最小的),整点最多
这是竞赛题,出现在中考试卷上,命题者的用心是显而易见的:即志在选优及控制满分。通常在选择题或填空题中各出现一题,或在大题的梯度中有一问出现。值得注意的是:浙江各地近两年这种题还是常见的。
大致分析如下:
设y=ax^2+bx+c,如果当X取任意整数时,函数值Y都是整数
令x=0,则y=c为整数,所以c为整数。
令x=1和x=-1,得a+b+c=y1,a-b+c=y2。
两式相减,得2b=y1-y2,由于y1-y2为整数,
所以2b为整数,即b可以为分数,但分母必然是2
两式相加,得2a=y1+y2-2c,
所以2a为整数,即a也可以是分母为2的分数
但注意,a+b+c=y1,如果a是分数,则b也必然是分数(因为a+b必然是整数)
所以,a和b要么同时为整数,要么同时为分母为2的分数
综合以上两种情况,c肯定是整数,a和b或者同时为整数,或者同时为分母为2的分数,当a和b同时为分数时,必须保证a+b为整数(其实就是a,b不能出现这样的形式:2k/2,其中k为整数)
练习:
对于二次函数y=ax²+bx+c 如果当x取任意整数时, 函数值y都是整数, 那么我们该把函数的图像叫做整点抛物线(例如y=x²+2x+2 )
1、请你写出一个二次项系数的绝对值小于1的整点抛物线解析式;
2、是否存在二次项系数绝对值小于二分之一的整点抛物线?若存在, 请写出其中一个; 若不纯在 ,说明理由 。
答案:
1、y=0.5(x²+x)
2.、不存在。理由如下:
假设存在二次项系数的绝对值小于1/2的整点抛物线,不妨设y=ax²+bx+c(|a|<0.5)
则由x=0时,y是整数,则c是整数。
再由x=1,x=-1时都是整数,于是有
a+b+c=m(m是整数)
a-b+c=n(n是整数)
两式相加:2a+2c=m+n亦为整数
因为2c,m+n都是整数
所以2a也是整数
而假设|a|<0.5,|2a|<1,2a不是整数
二者矛盾 所以假设不成立
所以二次项系数的绝对值小于0.5的整点抛物线不存在.

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