已知二次函数 $y=f(x)=x^2+bx+c$ 的图象过点 $(1,13)$,且函数 $y=f\left(x-\dfrac 12\right)$ 是偶函数.
【难度】
【出处】
2011年全国高中数学联赛湖北省预赛
【标注】
  1. 求 $f(x)$ 的解析式;
    标注
    答案
    $f(x)=x^2+x+11$
    解析
    因为函数 $y=f\left(x-\dfrac 12\right)$ 是偶函数,所以二次函数 $f(x)=x^2+bx+c$ 的对称轴方程为$$-\dfrac b2=-\dfrac 12,$$故 $b=1$.
    因为二次函数 $f(x)=x^2+bx+c$ 的图象过点 $(1,13)$,所以$$1+b+c=13,$$解得 $c=11$.
    因此,$f(x)$ 的解析式为 $f(x)=x^2+x+11$.
  2. 函数 $y=f(x)$ 的图象上是否存在这样的点,其横坐标是正整数,纵坐标是一个完全平方数?如果存在,求出这样的点的坐标;如果不存在,请说明理由.
    标注
    答案
    存在,其坐标为 $(10,121)$
    解析
    如果函数 $y=f(x)$ 的图象上存在符合要求的点,设为 $P(m,n^2)$,其中 $m$ 为正整数,$n$ 为自然数,则$$m^2+m+11=n^2,$$从而$$4n^2-(2m+1)^2=43,$$即$$[2n+(2m+1)][2n-(2m+1)]=43.$$注意到 $43$ 是质数,且\[\begin{split}&2n+(2m+1)>2n-(2m+1),\\&2n+(2m+1)>0,\end{split}\]所以有$$\begin{cases}2n+(2m+1)=43,\\2n-(2m+1)=1,\end{cases}$$解得 $\begin{cases}m=10,\\n=11.\end{cases}$
    因此,函数 $y=f(x)$ 的图象上存在符合要求的点,它的坐标为 $(10,121)$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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