题目内容

【题目】若平面直角坐标系内的点M满足横、纵坐标都为整数,则把点M叫做“整点”.例如:P(1,0)、Q(2,﹣2)都是“整点”.抛物线y=mx2﹣4mx+4m﹣2(m>0)与x轴交于A、B两点,若该抛物线在A、B之间的部分与线段AB所围成的区域(包括边界)恰有七个整点,则m的取值范围是_____.

【答案】<m≤1

【解析】

先将二次函数的表达式化为顶点式,确定出图象的顶点,可以直接得到(2,0)、(2,﹣1)、(2,﹣2)三点必在所要求的区域内,然后向外扩充4个整点,找到点(1,0)、 (3,0)、(1,﹣1)、(3,﹣1),然后讨论①当点(1,-1)在边界时,此时求得m=1,确定抛物线与x轴交点的横坐标,从而判断出当m=1时,恰好有7个整点符合题意,根据抛物线的开口大小与二次项系数的关系确定出0<m≤1;②当点(1,-1)在区域内时,如图2,此时若该抛物线经过点(0,0)和点(4,0),显然这两个点符合题意,将(0,0)代入y=mx2﹣4mx+4m﹣2求得m=,由此可得m=时,有9个整点符合题意,判断出m=不符合题意,确定出m>,综合①②的讨论即可确定出m的取值范围.

∵y=mx2﹣4mx+4m﹣2=m(x﹣2)2﹣2且m>0,

∴该抛物线开口向上,顶点坐标为(2,﹣2),对称轴是直线x=2,

∴点(2,0)、点(2,﹣1)、顶点(2,﹣2) 三点必在抛物线在A、B之间的部分与线段AB所围成的区域,

又∵该抛物线在A、B之间的部分与线段AB所围成的区域(包括边界)恰有七个整点,

∴必有点(1,0)、 (3,0)、(1,﹣1)、(3,﹣1),

①当点(1,-1)在边界时,

将(1,﹣1)代入y=mx2﹣4mx+4m﹣2得到﹣1=m﹣4m+4m﹣2,解得m=1,

此时抛物线解析式为y=x2﹣4x+2,(如图1),

由y=0得x2﹣4x+2=0.解得x1=2﹣≈0.6,x2=2+≈3.4,

∴x轴上的点(1,0)、(2,0)、(3,0)符合题意,

则当m=1时,恰好有 (1,0)、(2,0)、(3,0)、(1,﹣1)、(3,﹣1)、(2,﹣1)、(2,﹣2)这7个整点符合题意,

∴m≤1,

∴0<m≤1,【注:m的值越大,抛物线的开口越小,m的值越小,抛物线的开口越大】

②当点(1,-1)在区域内时,如图2,此时若该抛物线经过点(0,0)和点(4,0),显然这两个点符合题意,

此时x轴上的点 (1,0)、(2,0)、(3,0)也符合题意,

将(0,0)代入y=mx2﹣4mx+4m﹣2得到0=0﹣4m+0﹣2.解得m=,

此时抛物线解析式为y=x2﹣2x,

当x=1时,得y=×1﹣2×1=﹣<﹣1,

∴点(1,﹣1)符合题意,

当x=3时,得y=×9﹣2×3=﹣<﹣1.

∴点(3,﹣1)符合题意,

综上可知:当m=时,点(0,0)、(1,0)、(2,0)、(3,0)、(4,0)、(1,﹣1)、(3,﹣1)、(2,﹣2)、(2,﹣1)都符合题意,共有9个整点符合题意,

∴m=不符合题意,

∴m>,

综合①②可得:当<m≤1时,该函数的图象与x轴所围成的区域(含边界)内有七个整点,

故答案为:<m≤1.

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