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2025年高考数学上海春-16

(5分)已知$a\in R$,不等式$[\tan (\dfrac{\pi }{6}x)-a][\tan (\dfrac{\pi }{6}x)-a-1] <  0$在$(0,2025)$中的整数解有$m$个.关于$m$的个数,以下不可能的是(  )
A.0              B.338              C.674              D.1012
〖答案〗$D$
〖分析〗由题设可得$a <  \tan (\dfrac{\pi }{6}x) <  a+1$,结合正切函数的周期,利用函数图象,数形结合分情况讨论求解即可.
〖解答〗解:因为$[\tan (\dfrac{\pi }{6}x)-a][\tan (\dfrac{\pi }{6}x)-a-1] <  0$,所以$a <  \tan (\dfrac{\pi }{6}x) <  a+1$,
考虑函数$y=\tan (\dfrac{\pi }{6}x)$在$(0,2025)$的图像,以6为周期,
先考虑一条直线$y=t(t\in R)$与函数的整点交点,
注意到在一个周期$(0$,$6]$内,可能存在的整点有1,2,4,5,6,
可得$t\in \{-\sqrt{3},-\dfrac{\sqrt{3}}{3},0,\dfrac{\sqrt{3}}{3},\sqrt{3}\}$,以下分情况讨论:
①当$t=\sqrt{3}$时,$x=2+6k$,$k=0$,1,2,$\ldots$,337,有338个整点;
②当$t=\dfrac{\sqrt{3}}{3}$时,$x=1+6k$,$k=0$,1,2,$\ldots$,337,有338个整点;
③当$t=0$时,$x=6+6k$,$k=0$,1,2,$\ldots$,336,有337个整点;
④当$t=-\dfrac{\sqrt{3}}{3}$时,$x=5+6k$,$k=0$,1,2,$\ldots$,336,有337个整点;
⑤当$t=-\sqrt{3}$时,$x=4+6k$,$k=0$,1,2,$\ldots$,336,有337个整点,
再考虑直线$y=a$与$y=a+1$所包围的区域(不含边界),

注意到区间$(a,a+1)$的长度为1,
所以可能$0,-\dfrac{\sqrt{3}}{3}\in (a,a+1)$,就有$337+337=674$个整点,故$C$可能;
因为$\dfrac{\sqrt{3}}{3}$与$\sqrt{3}$的距离为$\dfrac{2\sqrt{3}}{3} >  1$,所以只可能是$\dfrac{\sqrt{3}}{3}$或$\sqrt{3}$中的一个$\in (a,a+1)$,就有338个整点,故$B$可能;
而当$a >  \sqrt{3}$时,$\{-\sqrt{3},-\dfrac{\sqrt{3}}{3},0,\dfrac{\sqrt{3}}{3},\sqrt{3}\}$中没有元素$\in (a,a+1)$,就有0个整点,故$A$可能;
注意到$1012=338+337+337$,但$\dfrac{\sqrt{3}}{3}$与$-\dfrac{\sqrt{3}}{3}$的距离为$\dfrac{2\sqrt{3}}{3} >  1$,故$D$不可能.
故选:$D$.
〖点评〗本题考查正切函数的性质,考查数形结合思想方法的应用,属难题.
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