问题 解答题

如果对一切x的整数值,x的二次三项式ax2+bx+c的值都是平方数(即整数的平方),

证明:(1)2a,2b,c都是整数;

(2)a,b,c都是整数,并且c是平方数;

(3)反过来,如(2)成立,是否对一切x的整数值,x的二次三项式ax2+bx+c的值都是平方数?

答案

证明:(1)∵对一切x的整数值,x的二次三项式ax2+bx+c的值都是平方数,

∴令x=0,a•02+b•0+c=c,

c是整数且是平方数,

令x=1,-1时a•12+b•1+c,a•(-1)2+b•(-1)+c是平方数,

∴可设a•12+b•1+c=m12①a•(-1)2+b•(-1)+c=n12

②c=k12(m1n1k1均为整数),

①-②得:2b=m12-n12

∴2b为整数(整数相减为依然为整数),

由①得:2a=2m12-2b-2c,

∴2a为整数,

∴2a,2b,c都是整数;

(2)(1)中已证c是整数且是平方数,

令x=2,-2时,可设a•22+b•2+c=m22③a•(-2)2+b•(-2)+c=n22④c=k12(m2n2k1均为整数),

③-④得:4b=m22-n22=(m2+n2)(m2-n2)=2(2b),

∵2b为整数,

∴2(2b)为偶数,则m22-n22为偶数,

∴(m2+n2),(m2-n2)同奇同偶,

则可设(m2+n2)=2m,(m2-n2)=2n(m,n均为整数),

∴4b=2m•2n=4mn,

∴b=mn,

∴b为整数;

(3)令x=1,a=1,b=1,c=1,则ax2+bx+c=3,而3不是平方数.

∴不一定成立.

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