本题导读

本题考查整点与直线方程,以及命题真伪判定与反例构造。

📌【题干】

Question

(2011年安徽卷(理)) 在平面直角坐标系中,如果 与 都是整数,就称点 为整点,下列命题中正确的是.(写出所有正确命题的编号) ① 存在这样的直线,既不与坐标轴平行又不经过任何整点; ② 如果 与 都是无理数,则直线 不经过任何整点; ③ 直线 经过无穷多个整点,当且仅当 经过两个不同的整点; ④ 直线 经过无穷多个整点的充分必要条件是: 与 都是有理数; ⑤ 存在恰经过一个整点的直线.

🔍【思路分析】

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逐项分析命题真伪:

  • ① 尝试构造一条不平行于坐标轴且不含整点的直线,如 。
  • ② 找反例:取 ,直线经过整点 。
  • ③ 分析直线的向量方向:若过两个整点 ,则斜率为有理数,方向向量为整数向量,可平移生成无穷多个整点。
  • ④ 找反例: 中 为无理数,但只过 1 个整点 ;或找 经过无穷多整点且 为有理数。需注意“充要条件”的双向推导。
  • ⑤ 构造恰过一个整点的直线,如过原点且斜率为无理数的直线 。

✅【答案】

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①③⑤

✍【详细解析】

Abstract

解: 对 5 个命题逐一分析:

  • ① 正确:构造直线 。若直线过整点 ,则 ,左边为整数,右边为无理数,矛盾。故该直线既不平行于坐标轴,也不经过任何整点。
  • ② 错误:取 ,此时 均为无理数。直线为 。当 时,,经过整点 。
  • ③ 正确:若直线经过两个不同整点 和 ,则向量 的分量均为整数。对任意 , 均为整点,故有无穷多个整点。反之,经过无穷多个整点显然包含经过两个整点。
  • ④ 错误:若 经过无穷多个整点,则必过至少两个整点 。斜率 ,截距 ,充分性成立;但反之,若 均为有理数,如 ,此时 均为有理数,但 ,无整数解,即不经过任何整点!因此“ 为有理数”不是“经过无穷多个整点”的充分条件。
  • ⑤ 正确:构造直线 。当 时 ,过整点 ;若还过其他整点 (),则 ,矛盾。因此该直线恰好经过一个整点 。

综上所述,正确的命题编号是:①③⑤。

答案为:①③⑤

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:解析几何中整点的存在性、充分必要条件、反例构造。
  • 核心方法:举反例法排除假命题;利用有理数与无理数的封闭性进行反证。
  • 避坑指南:命题④中容易忽略“ 为有理数时直线可能根本没有整点(如截距为非整数有理数且无整数解)”这一陷阱。

📖【试题探源与推广】

Tip

  • 试题探源:源自数论与解析几何结合的创新探究题。
  • 结论推广:平面直线 ()有整点解的充要条件是 (裴蜀定理)。

🔗【关联脉络】

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