题目内容
【题目】对于任意给定的无理数
及实数
,圆周
上的有理点的个数情况是()
A. 至多一个 B. 至多两个 C. 至少两个,个数有限 D. 无数多个
【答案】B
【解析】
对于点
,用
表示上述圆周上有理点的个数.
首先,作一个符合条件的圆,其上至少有两个有理点.
为此,取点
,线段
中垂线
的方程为
.在垂线
上取点
,再取
.则以
为圆心、
为半径的圆周上至少有
这两个有理点.
其次,说明对于任何无理点
以及任意正实数
,都有
.
为此,假设有无理点
及正实数
,在以
为圆心、
为半径的圆周上至少有三个有理点
(
为有理数,
).则![]()
.
据前一等式得
,①
据后一等式得
.②
则
为有理数.
若
,则由式①得
.
由
为无理数得
.
故
共点,矛盾.
同理,若
,可得
共点,矛盾.
若
,
,由式①、②消去
得
为有理数.
因
为无理数,所以,
.
从而,
.
则
三点共线,这与
三点共圆矛盾.
因此,所设不真,即这种圆上至多由两个有理点.
于是,对于所有的无理点
及所有正实数
,
的最大值为2. 选B.
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