2014 AMC 12A 第 19 题

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19.

恰有 NN 个不同的有理数 kk 满足 ∣k∣<200|k|\lt200,使方程 5x2+kx+12=05x^2+kx+12=0 至少有一个整数解 xx。NN 是多少?
There are exactly NN distinct rational numbers kk such that ∣k∣<200|k|\lt200 and 5x2+kx+12=05x^2+kx+12=0 has at least one integer solution for x.x. What is N?N?
66
1212
2424
4848
7878
答案:E
知识点:二次方程极限情形界定
小提示:
若 xx 是整数根,则解出 k=−5x2+12xk=-\dfrac{5x^2+12}{x} =−(5x+12x)=-\left(5x+\dfrac{12}{x}\right)。
If xx is an integer root, solve for k=−5x2+12xk=-\dfrac{5x^2+12}{x} =−(5x+12x)=-\left(5x+\dfrac{12}{x}\right)
大提示:
要求 ∣k∣=5∣x∣+12∣x∣<200|k|=5|x|+\dfrac{12}{|x|}\lt200,并检查所得 kk 值互不相同。
Require ∣k∣=5∣x∣+12∣x∣<200|k|=5|x|+\dfrac{12}{|x|}\lt200, and check the resulting values of kk are all distinct
解答:
若整数 xx 是根,则 k=−(5x+12x)k=-\left(5x+\dfrac{12}{x}\right),所以 x≠0x\ne0。对 x≥2x\ge2,∣k∣=5∣x∣+12∣x∣|k|=5|x|+\dfrac{12}{|x|} 递增;∣x∣=39|x|=39 时 ∣k∣≈195.3<200|k|\approx195.3\lt200 而 ∣x∣=40|x|=40 时 ∣k∣>200|k|\gt200。
因此 xx 可取 ±1,±2,…,±39\pm1,\pm2,\dots,\pm39,共 7878 个值。若两个不同整数 a≠ba\ne b 给出相同的 kk 则会使 5a+12a=5b+12b5a+\tfrac{12}{a}=5b+\tfrac{12}{b},从而推出 5ab=125ab=12。这没有整数解,所以所有 7878 个 kk 互不相同。
所以正确答案是 E。
If an integer xx is a root, then k=−(5x+12x),k=-\left(5x+\dfrac{12}{x}\right), so x≠0.x\ne0. For x≥2,x\ge2, ∣k∣=5∣x∣+12∣x∣|k|=5|x|+\dfrac{12}{|x|} increases, and ∣x∣=39|x|=39 gives ∣k∣≈195.3<200,|k|\approx195.3\lt200, while ∣x∣=40|x|=40 gives ∣k∣>200.|k|\gt200.
Thus xx ranges over ±1,±2,…,±39,\pm1,\pm2,\dots,\pm39, which is 7878 values. If two integers a≠ba\ne b gave the same k,k, then 5a+12a=5b+12b5a+\tfrac{12}{a}=5b+\tfrac{12}{b} forces 5ab=12,5ab=12, which has no integer solutions, so all 7878 values of kk are distinct.
Thus, the correct answer is E.
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