例 5 (2023·云南)在平面直角坐标系中,若某点的横坐标、纵坐标都为整数,则称这样的点为整点。设函数 $ y = (4a + 2)x^2 + (9 - 6a)x - 4a + 4 (a $ 为常数)的图象为图象 $ T $。
(1)求证:无论 $ a $ 取什么实数,图象 $ T $ 与 $ x $ 轴总有公共点。
(2)是否存在整数 $ a $,使图象 $ T $ 与 $ x $ 轴的公共点中有整点?若存在,求所有整数 $ a $ 的值;若不存在,请说明理由。
分析 (1)分 $ 4a + 2 = 0 $ 和 $ 4a + 2 ≠ 0 $ 两种情况讨论即可;
(2)求出图象 $ T $ 与 $ x $ 轴交点的横坐标,将问题转化为数的整除问题即可。
(1)求证:无论 $ a $ 取什么实数,图象 $ T $ 与 $ x $ 轴总有公共点。
(2)是否存在整数 $ a $,使图象 $ T $ 与 $ x $ 轴的公共点中有整点?若存在,求所有整数 $ a $ 的值;若不存在,请说明理由。
分析 (1)分 $ 4a + 2 = 0 $ 和 $ 4a + 2 ≠ 0 $ 两种情况讨论即可;
(2)求出图象 $ T $ 与 $ x $ 轴交点的横坐标,将问题转化为数的整除问题即可。
答案
(1)当$4a + 2 = 0$,即$a=-\frac{1}{2}$时,函数为$y = 12x + 6$,与$x$轴交于$(-\frac{1}{2},0)$,有公共点;当$4a + 2 ≠ 0$时,$\Delta=(10a - 7)^2≥0$,二次函数与$x$轴总有公共点。综上,无论$a$取何值,图象$T$与$x$轴总有公共点。
(2)存在。当$a≠-\frac{1}{2}$时,交点横坐标为$x=\frac{4a - 4}{2a + 1}=2-\frac{6}{2a + 1}$。令$2a + 1$整除$6$,且$2a + 1$为奇数,得$2a + 1=\pm1,\pm3$,解得$a=-2,-1,0,1$。整数$a$的值为$-2,-1,0,1$。
(2)存在。当$a≠-\frac{1}{2}$时,交点横坐标为$x=\frac{4a - 4}{2a + 1}=2-\frac{6}{2a + 1}$。令$2a + 1$整除$6$,且$2a + 1$为奇数,得$2a + 1=\pm1,\pm3$,解得$a=-2,-1,0,1$。整数$a$的值为$-2,-1,0,1$。
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