在空間中,$x, y, z$ 坐標皆為整數,且與原點距離為 $\sqrt{17}$ 的點,一共有 _______ 個。
詳解
設點的坐標為 $(x, y, z)$,其中 $x, y, z$ 為整數。與原點的距離為 $\sqrt{17}$,意即:
$x^2 + y^2 + z^2 = 17$。
我們尋找三個整數的平方和為 $17$。可能的整數平方數為 $0, 1, 4, 9, 16$。
相加為 $17$ 的組合只有以下兩種情況:
1. 平方數組合為 $\{16, 1, 0\}$,即 $\{|x|, |y|, |z|\} = \{4, 1, 0\}$ 的排列:
- 三個數中含有一個 $0$,兩個非零數。將其分派給 $x, y, z$ 的排列方法數為 $\dfrac{3!}{1!} = 6$ 種。
- 非零的兩個數各有正負兩種選擇,故方法數為 $6 \times 2 \times 2 = 24$ 種。
2. 平方數組合為 $\{9, 4, 4\}$,即 $\{|x|, |y|, |z|\} = \{3, 2, 2\}$ 的排列:
- 將這三個數分派給 $x, y, z$ 的排列方法數為 $\dfrac{3!}{2!} = 3$ 種。
- 三個非零數各有正負兩種選擇,故方法數為 $3 \times 2^3 = 24$ 種。
綜上所述,滿足條件的整數點一共有 $24 + 24 = 48$ 個。
題目來源:民國88年大學聯考數學科試題(自然組) 第10題(來源PDF第10頁)
資料版本:2026-07-04(commit 790505b5)
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