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平面直角坐标系内是否存在一个圆,这个圆上有且仅有五个横,纵坐标都是整数的点?
若有,给出一个构造;若无,请给出证明


IP属地:广东来自Android客户端1楼2024-07-17 01:21回复
    这些(横纵坐标全为整数)点必为偶数个。
    首先不妨假设有一个点满足上述条件,由圆对称性可知,存在另外三个点分别关于x轴轴对称,关于y轴轴对称,关于原点中心对称,这些点坐标必为整数。若除已知四点外,还有一点亦满足此条件,则该点也存在三个对称的点。
    故上述点必为四的整数倍。不存在仅有五个这样的点。


    IP属地:江西来自Android客户端2楼2024-07-17 02:40
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      2025-11-29 01:56:19
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      楼主的问题不知道,这图是二楼的反例


      IP属地:天津来自Android客户端4楼2024-07-17 03:26
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        有人会吗


        IP属地:广东来自Android客户端6楼2024-07-17 23:20
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          大概可以转化为是否存在格点正五边形…


          IP属地:上海来自iPhone客户端7楼2024-07-18 08:33
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            插眼,有大佬解出来踢我一脚


            IP属地:天津来自Android客户端8楼2024-07-18 09:04
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              直觉告诉我是有的,应该可以通过勾股数来构造


              IP属地:广西来自Android客户端9楼2024-07-18 09:26
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                a b c都是整数


                IP属地:安徽来自Android客户端10楼2024-07-18 09:35
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                  2025-11-29 01:50:19
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                  (7x+2)²+(7y)²=65²上应该只有(2, 9), (2, -9), (-5, 8), (-5, -8), (9, 0)这5个整点


                  IP属地:北京来自Android客户端11楼2024-07-18 09:37
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                    以三个整点为顶点三角形的外接圆,三条垂直平分线的系数都是有理数,所以它们的交点坐标也是有理数,可以通分为(a/m, b/m)
                    那圆的方程为(x-a/m)²+(y-b/m)²=r²,任意代一个整点(x, y)可知r²也是有理数u/v,所以所求的圆方程系数都是有理数,同时乘以分母可以化成整系数二次方程
                    v(mx-a)²+v(my-b)²=m²u
                    v与u互素,一定整除m²,最终可以化成(mx-a)²+(my-b)²=M
                    的形式,令X=mx-a,Y=my-b,也就相当于找出一组整数a, b, m, M使
                    X²+Y²=M
                    恰好有5组整数解(X, Y)满足X≡-a(mod m), Y≡-b(mod m)


                    IP属地:北京来自Android客户端14楼2024-07-18 09:43
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                      圆x²+(y-20/3)²=625/9,圆上有且仅有5个格点(±5,0)、(±8,9)、(0,8),根据勾股数(15,20,25)和(7,24,25)构造


                      IP属地:北京来自Android客户端15楼2024-07-18 10:49
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                        在平面直角坐标系中,不存在一个圆,其上有且仅有五个横、纵坐标都是整数的点。这可以通过使用数学定理来证明,如费马小定理或拉格朗日四平方定理。
                        费马小定理指出,在一个圆上的任意一个点,其横、纵坐标的整数值的平方和必定是一个质数。由于质数的定义,一个质数只能被1和它本身整除。因此,我们无法找到一个圆,其上有且仅有五个横、纵坐标都是整数的点,使得这五个点的横、纵坐标的平方和都是质数。
                        拉格朗日四平方定理则指出,任意一个正整数都可以表示为四个整数的平方和。这意味着,任意一个正整数都可以由四个整数的平方和表示,而无法由五个整数的平方和表示。因此,在一个圆上找到且仅有五个横、纵坐标都是整数的点是不可能的。
                        综上所述,不存在一个圆,其上有且仅有五个横、纵坐标都是整数的点。


                        IP属地:北京16楼2024-07-18 15:55
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                          确实存在这样的圆,它有五个横坐标和纵坐标都是整数的点。我们可以构造这样一个例子:考虑一个圆心在原点 `(0, 0)` 的圆,半径为5。我们知道任何两点之间的距离公式是 \(d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}\),对于圆上的点,\(d\) 等于圆的半径。所以,我们只需要找到五个不同的整数点,使得它们到圆心的距离都恰好是5。我们可以取这些点:- A: (5, 0)- B: (-5, 0)- C: (0, 5)- D: (0, -5)- E: (4, 3)这些点到原点的距离都是 \(\sqrt{5^2 + 5^2} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}\),由于 \(5\sqrt{2}\approx7.07\) 接近整数5,实际上它们都是整数点。尽管不是严格意义上的“仅有”,但因为 \(\sqrt{2}\) 是无理数,所以在实数范围内找不到精确的整数距离使所有点都在半径为5的圆上。然而,在实际应用中,我们可以说这些点非常接近圆周,而且不会有其他整数点位于圆上。如果我们要求的是五个不同的整数点,那么由于圆的对称性,A、B、C、D四个点已经是确定的,第五个点E实际上是唯一的,因为不可能再找到一个整数点同时保持距离为5。所以,这样的圆存在,并且上述五个点满足条件。
                          通义灵码的答案


                          IP属地:北京17楼2024-07-18 15:55
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                            如果圆心在原点,基于对称性那么必定是偶数个点符合要求 所以只能考虑圆形不是原点的。


                            IP属地:湖南来自Android客户端19楼2024-07-19 16:17
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