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109指考數學甲(補考)試題-03


<單選題>在坐標平面上,其\(x\)坐標與\(y\)坐標都是整數的點稱為「格子點」。試問滿足方程式\(\log _{2}(x – 1)=\log _{4}(25 – y^{2})\)的格子點\((x,y)\)共有幾個?
(1)4個
(2)5個
(3)6個
(4)8個
(5)12個

答案

(2)


由換底公式\(\log _{4}(25 - y^{2})=\frac{\log _{2}(25 - y^{2})}{\log _{2}4}=\frac{1}{2}\log _{2}(25 - y^{2})\)。
原方程\(\log _{2}(x - 1)=\log _{4}(25 - y^{2})\)可化為\(2\log _{2}(x - 1)=\log _{2}(25 - y^{2})\),即\(\log _{2}(x - 1)^{2}=\log _{2}(25 - y^{2})\)。
所以\((x - 1)^{2}=25 - y^{2}\),整理得\((x - 1)^{2}+y^{2}=25\)。
因為\(x,y\)是整數,且\((x - 1)^{2}\geq0\),\(y^{2}\geq0\),所以有:
當\((x - 1)^{2}=0\)時,\(y^{2}=25\),即\(x = 1\),\(y=\pm5\);
當\((x - 1)^{2}=1\)时,\(y^{2}=24\)(\(y\)不是整数,捨去);
當\((x - 1)^{2}=4\)时,\(y^{2}=21\)(\(y\)不是整数,捨去);
當\((x - 1)^{2}=9\)时,\(y^{2}=16\),即\(x = 4\)或\(x=-2\),\(y=\pm4\);
當\((x - 1)^{2}=16\)时,\(y^{2}=9\),即\(x = 5\)或\(x=-3\),\(y=\pm3\);
當\((x - 1)^{2}=25\)时,\(y^{2}=0\),即\(x = 6\)或\(x=-4\),\(y = 0\)。
综上,$\because x-1\ge0 $有\therefore((4,4),(4, - 4),(5,3),(5, - 3),(6,0)\),共5組,答案(2)。


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