第一届至第八届(2010-2017年)陈省身杯全国高中数学奥林匹克试题及答案
中等数学全国高中数学联赛模拟题80套
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第八届陈省身杯全国高中数学奥林匹克模拟题80套
全国高中数学联赛模拟题(1)2009-07
全国高中数学联赛模拟题(5)2009-11
全国高中数学联赛模拟题(6)2009-12
全国高中数学联赛模拟题(7)2010-01
全国高中数学联赛模拟题(16)2010-10
全国高中数学联赛模拟题(17)2010-11
全国高中数学联赛模拟题(18)2010-12
全国高中数学联赛模拟题(19)2011-01
全国高中数学联赛模拟题(23)2011-05
全国高中数学联赛模拟题(24)2011-06
全国高中数学联赛模拟题(25)2011-07
全国高中数学联赛模拟题(28)2011-10
全国高中数学联赛模拟题(29)2011-11
全国高中数学联赛模拟题(30)2011-12
全国高中数学联赛模拟题(31)2012-01。
高中数学奥林匹克竞赛试题及答案
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高中数学奥林匹克竞赛试题及答案1 求一个四位数,它的前两位数字及后两位数字分别相同,而该数本身等于一个整数的平方.1956年波兰.x=1000a+100a+10b+b=11(100a+b)其中0<a?9,0?b?9.可见平方数x被11整除,从而x被112整除.因此,数100a+b=99a+(a+b)能被11整除,于是a+b能被11整除.但0<a+b?18,以a+b=11.于是x=112(9a+1),由此可知9a+1是某个自然数的平方.对a=1,2,…,9逐一检验,易知仅a=7时,9a+1为平方数,故所求的四位数是7744=882.2 假设n是自然数,d是2n2的正约数.证明:n2+d不是完全平方.1953年匈牙利.【证设2n2=kd,k是正整数,如果n2+d是整数x的平方,那么k2x2=k2(n2+d)=n2(k2+2k)但这是不可能的,因为k2x2与n2都是完全平方,而由k2<k2+2k<(k +1)2得出k2+2k不是平方数.3 试证四个连续自然数的乘积加上1的算术平方根仍为自然数.1962年上海高三决赛题.【证】四个连续自然数的乘积可以表示成n(n+1)(n+2)(n+3)=(n2+3n)(n2+8n+2)=(n2+3n+1)2-1因此,四个连续自然数乘积加上1,是一完全平方数,故知本题结论成立.4 已知各项均为正整数的算术级数,其中一项是完全平方数,证明:此级数一定含有无穷多个完全平方数.1963年俄【证】设此算术级数公差是d,且其中一项a=m2(m∈N).于是a+(2km +dk2)d=(m+kd)2对于任何k∈N,都是该算术级数中的项,且又是完全平方数.5 求一个最大的完全平方数,在划掉它的最后两位数后,仍得一个完全平方数(假定划掉的两个数字中的一个非零).1964年俄.【解】设n2满足条件,令n2=100a2+b,其中0<b<100.于是n>10a,即n?10a+1.因此b=n2100a2?20a+1由此得 20a+1<100,所以a?4.经验算,仅当a=4时,n=41满足条件.若n>41则n2-402?422-402>100.因此,满足本题条件的最大的完全平方数为412=1681.6 求所有的素数p,使4p2+1和6p2+1也是素数.1964年波兰【解】当p≡±1(mod 5)时,5|4p2+1.当p≡±2(mod 5)时,5|6p2+1.所以本题只有一个解p=5.7 证明存在无限多个自然数a有下列性质:对任何自然数n,z=n4+a 都不是素数.1969德国.【证】对任意整数m>1及自然数n,有n4+4m4=(n2+2m2)2-4m2n2=(n2+2mn+2m2)(n2-2mn+2m2)而 n2+2mn+2m2>n2-2mn+2m2=(n-m)2+m2?m2>1故n4+4m4不是素数.取a=4224,4234,…就得到无限多个符合要求的a.8 将某个17位数的数字的顺序颠倒,再将得到的数与原来的数相加.证明:得到的和中至少有一个数字是偶数.1970年苏【证】假设和的数字都是奇数.在加法算式中,末一列数字的和d+a 为奇数,从而第一列也是如此,因此第二列数字的和b+c?9.于是将已知数的前两位数字a、b与末两位数字c、d去掉,所得的13位数仍具有性质:将它的数字颠倒,得到的数与它相加,和的数字都是奇数.照此进行,每次去掉首末各两位数字.最后得到一位数,它与自身相加显然是偶数.矛盾!9 证明:如果p和p+2都是大于3的素数,那么6是p+1的因数.1973年加拿大【证】因p是奇数,2是p+1的因数.因为p、p+1、p+2除以3余数不同,p、p+2都不被3整除,所以p+1被3整除.10 证明:三个不同素数的立方根不可能是一个等差数列中的三项(不一定是连续的).美国1973年【证】设p、q、r是不同素数.假如有自然数l、m、n和实数a、d,消去a,d,得化简得(m-n)3p=(l-n)3q+(m-l)3r+3(l-n)(m11 设n为大于2的已知整数,并设V n为整数1+kn的集合,k=1,2,….数m∈V n称为在V n中不可分解,如果不存在数p,q∈V n使得pq=m.证明:存在一个数r∈V n可用多于一种方法表达成V n中不可分解的元素的乘积.1977年荷兰【证】设a=n-1,b=2n-1,则a2、b2、a2b2都属于V n.因为a2<(n+1)2,所以a2在V n中不可分解.式中不会出现a2.r=a2b2有两种不同的分解方式:r=a22b2=a2…(直至b2分成不可分解的元素之积)与r=ab2ab=…(直至ab分成不可分解的元素之积),前者有因数a2,后者没有.12 证明在无限整数序列10001,100010001,1000100010001,…中没有素数.注意第一数(一万零一)后每一整数是由前一整数的数字连接0001而成.1979年英国【证】序列1,10001,100010001,…,可写成1,1+104,1+104+108,…一个合数.即对n>2,a n均可分解为两个大于1的整数的乘积,而a2=10001=137273.故对一切n?2,a n均为合数.13 如果一个自然数是素数,并且任意地交换它的数字,所得的数仍然是素数,那么这样的数叫绝对素数.求证:绝对素数的不同数字不能多于3个.1984年苏【证】若不同数字多于3个,则这些数字只能是1、3、7、9.不难验证1379、3179、9137、7913、1397、3197、7139除以7,余数分别为0、1、2、3、4、5、6.因此对任意自然数M,1043M与上述7个四位数分别相加,所得的和中至少有一个被7整除,从而含数字1、3、7、9的数不是绝对素数.14正整数d不等于2、5、13.证在集合{2,5,13,d}中可找到两个不同元素a、b,使得ab-1不是完全平方数.1986年德【证】证明2d-1、5d-1、13d-1这三个数中至少有一个不是完全平方数即可.用反证法,设5d-1=x2 5d-1=y2 13d -1=z2 其中x、y、z是正整数.x是奇数,设x=2n-1.代入有2d-1=(2n-1)2即d=2n2-2n+1 说明d也是奇数.y、Z是偶数,设y=2p,z=2q,代入(2)、(3)相减后除以4有2d=q2-p2=(q+p)(q-p)因2d是偶数,即q2-p2是偶数,所以p、q同为偶数或同为奇数,从而q+p和q-p都是偶数,即2d是4的倍数,因此d是偶数.这与d是奇数相矛盾,故命题正确.15 .求出五个不同的正整数,使得它们两两互素,而任意n(n?5)个数的和为合数.1987年全苏【解】由n个数a i=i2n!+1,i=1,2,…,n组成的集合满足要求.因为其中任意k个数之和为m2n!+k(m∈N,2?k ?n)由于n!=1222…2n是k的倍数,所以m2n!+k是k的倍数,因而为合数.对任意两个数a i与a j(i>j),如果它们有公共的质因数p,则p也是a i-a j=(i-j)n!的质因数,因为0<i-j<n,所以p也是n!的质因数.但a i与n!互质,所以a i与a j不可能有公共质因数p,即a i、a j(i≠j)互素.令n=5,便得满足条件的一组数:121,241,361,481,601.16 n?2,证:如果k2+k+n对于整数k素数.1987苏联(1)若m?p,则p|(m-p)2+(m-p)+n.又(m-p)2+(m-p)+n?n>P,这与m是使k2+k+n为合数的最小正整数矛盾.(2)若m?p-1,则(p-1-m)2+(p-1-m)+n=(p-1-m)(p-m)+n被p整除,且(p-1-m)2+(p-1-m)+n?n>p因为(p-1-m)2+(p-1-m)+n为合数,所以p-1-m?m,p?2m+1由得4m2+4m+1?m2+m+n即3m2+3m+1-n?0由此得17 正整数a与b使得ab+1整除a2+b2.求证:(a2+b2)/(ab+1)是某个正整数的平方.1988德国a2-kab+b2=k (1)显然(1)的解(a,b)满足ab?0(否则ab?-1,a2+b2=k(ab+1)?0).又由于k不是完全平方,故ab>0.设(a,b)是(1)的解中适合a>0(从而b>0)并且使a+b最小的那个解.不妨设a?b.固定k与b,把(1)看成a的二次方程,它有一根为a.设另一根为a′,则由韦达定理a′为整数,因而(a′,b)也是(1)的解.由于b>0,所以a′>0.但由(3)从而a′+b<a+b,这与a+b的最小性矛盾,所以k必为完全平方. 18 求证:对任何正整数n,存在n个相继的正整数,它们都不是素数的整数幂.1989年瑞典提供.【证】设a=(n+1)!,则a2+k(2?k?n+1),被k整除而不被k2整除(因为a2被k2整除而k不被k2整除).如果a2+k是质数的整数幂p l,则k=p j(l、j都是正整数),但a2被p2j整除因而被p j+1整除,所以a2+k被p j整除而不被p j+1整除,于是a2+k=p j=k,矛盾.因此a2+k(2?k?n+1)这n个连续正整数都不是素数的整数幂. 19 n为怎样的自然数时,数32n+1-22n+1-6n是合数?1990年全苏解32n+1-22n+1-6n=(3n-2n)(3n+1+2n+1)当n>l时,3n -2n>1,3n+1+2n+1>1,原数是合数.当n=1时,原数是13 20 设n是大于6的整数,且a1、a2、…、a k是所有小于n且与n互素的自然数,如果a2-a1=a3-a2=…=a k-a k-1>0求证:n或是素数或是2的某个正整数次方.1991年罗马尼亚.证由(n-1,n)=1,得a k=n-1.令d=a2-a1>0.当a2=2时,d=1,从而k=n-1,n与所有小于n的自然数互素.由此可知n是素数.当a2=3时,d=2,从而n与所有小于n的奇数互素.故n是2的某个正整数次方.设a2>3.a2是不能整除n的最小素数,所以2|n,3|n.由于n-1=a k=1+(k-1)d,所以3d.又1+d=a2,于是31+d.由此可知3|1+2d.若1+2d<n,则a3=1+2d,这时3|(a3,n).矛盾.若1+2d?n,则小于n且与n互素自然数的个数为2.设n=2m(>6).若m为偶数,则m+1与n互质,若m为奇数,则m+2与m互质.即除去n-1与1外、还有小于n且与n互质的数.矛盾.综上所述,可知n或是素数或是2的某个正整数次方.21 试确定具有下述性质的最大正整数A:把从1001至2000所有正整数任作一个排列,都可从其中找出连续的10项,使这10项之和大于或等于A.1992年台北数学奥林匹克【解】设任一排列,总和都是1001+1002+…+2000=1500500,将它分为100段,每段10项,至少有一段的和?15005,所以A?15005另一方面,将1001~2000排列如下:2000 1001 1900 1101 18001201 1700 1301 1600 14011999 1002 1899 1102 17991202 1699 1302 1599 1402 ………………1901 1100 1801 1200 17011300 1601 1400 1501 1300并记上述排列为a1,a2,…,a2000(表中第i行第j列的数是这个数列的第10(i-1)+j项,1?i?20,1?j?10)令S i=a i+a i+1+…+a i+9(i=1,2,…,1901)则S1=15005,S2=15004.易知若i为奇数,则S i=15005;若i为偶数,则S i=15004.综上所述A=15005.22 相继10个整数的平方和能否成为完全平方数?1992年友谊杯国际数学竞赛七年级【解】(n+1)2+(n+2)2+…+(n+10)2=10n2+110n+385=5(2n2+22n+77)不难验证n≡0,1,-1,2,-2(mod 5)时,均有2n2+22n+77≡2(n2+n+1)0(mod 5)所以(n+1)2+(n+2)2+…+(n+10)2不是平方数,23 是否存在完全平方数,其数字和为1993?1993年澳门数学奥林匹克第二轮【解】存在,取n=221即可.24 能表示成连续9个自然数之和,连续10个自然数之和,连续11个自然数之和的最小自然数是多少?1993年美国数学邀请赛【解】答495.连续9个整数的和是第5个数的9倍;连续10个整数的和是第5项与第6项之和的5倍;连续11个整数的和是第6项的11倍,所以满足题目要求的自然数必能被9、5、11整除,这数至少是495.又495=51+52+…+59=45+46+…+54=40+41+…+5025 如果自然数n使得2n+1和3n+1都恰好是平方数,试问5n+3能否是一个素数?1993年全俄数学奥林匹克【解】如果2n+1=k2,3n+1=m2,则5n+3=4(2n+1)-(3n+1)=4k2-m2=(2k+m)(2k-m).因为5n+3>(3n+1)+2=m2+2>2m+1,所以2k-m≠1(否则5n+3=2k+m=2m+1).从而5n+3=(2k +m)(2k-m)是合数.26 设n是正整数.证明:2n+1和3n+1都是平方数的充要条件是n+1为两个相邻的平方数之和,并且为一平方数与相邻平方数2倍之和.1994年澳大利亚数学奥林匹克【证】若2n+1及3n+1是平方数,因为2(2n+1),3(3n+1),可设2n+1=(2k+1)2,3n+1=(3t±1)2,由此可得n+1=k2+(k+1)2,n+1=(t±1)2+2t2反之,若n+1=k2+(k+1)2=(t±1)2+2t2,则2n+1=(2k+1)2,3n+1=(3t±1)2从而命题得证.27 设a、b、c、d为自然数,并且ab=cd.试问a+b+c+d能否为素数.1995年莫斯科数学奥林匹克九年级题【解】由题意知正整数,将它们分别记作k与l.由。
第一届至第九届(2010-2018年)陈省身杯全国高中数学奥林匹克试题及答案【PDF版】
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第九届陈省身杯全国高中数学奥林匹克1.已知锐角△ABC 的外接圆为⊙O ,边BC 、CA 、AB 上的高的垂足分别为D 、E 、F ,直线EF 与⊙O 的 AB 、AC 分别交于点G 、H ,直线DF 与BG 、BH 分别交于点K 、L ,直线DE 与CG 、CH 分别交于点M 、N .证明:K 、L 、M 、N 四点共圆,且该圆的直径为2222()b c a +-,其中,BC =a ,CA =b ,AB =c .证明 如图1,因为B 、C 、E 、F 四点共圆,所以,AFE ACB ∠=∠.图1°°2GB HA AFE 注意到,+∠=, °°°22AB AG GB ACB +∠==. 从而, HA AG =,即AG AH =.因为C 、A 、F 、D 四点共圆,所以,=BFD ACB AFE BFG ∠=∠∠=∠.从而,直线GH 与直线DK 关于直线AB 对称.由 °°AG AH =, 知GBA ABH ∠=∠.从而,直线BK 与直线BH 关于直线AB 对称.因此,点K 、H 关于直线AB 对称,即AK =AH .类似地:点L 、G 关于直线AB 对称,即AL =AG ;G 、N 关于直线AC 对称,即AG =AN ;M 、H 关于直线AC 对称,即AM =AH .综上,AL =AN =AG =AH =AK =AM .因此,K 、L 、M 、N 四点共圆,且圆心为A ,半径为AG ,记该圆为⊙A . 设⊙O 的半径为R ,⊙O 的直径AQ 与GH 交于点P .如图2.图2则∠AGQ=90°,且AP ⊥GH .由射影定理得2AG AQ AP =⋅.注意到,sin =cos sin AP AF AFE AC CAB ACB .=⋅∠⋅∠⋅∠2222222cos sin =22AQ AP R AC CAB ACBb c a b c a AB AC bc 故.⋅=⋅∠⋅∠+-+-=⋅⋅ 因此,2222b c a AG +-=,⊙A 的直径为2222()b c a +-.。
历届中国数学奥林匹克(全国中学生数学冬令营)试题解答
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√1 42
.
则|zk| = x2k + yk2 |xk| + |yk|.
n
∴ |xk| + |yk| 1.
k=1
∴ | xk| + | xk| + | yk| + | yk| 1.
xk 0
xk <0
yk 0
yk <0
其中必有一项不小于
1 4
,不妨设为第一项,则
|
xk |
1 4
.
xk 0
∴|
zk| = |
1 4
.
√
2xk .
∴
xk
zk√∈A
而4 2 < 6,
√1 42
.∴
∴|
|
zk| =
zk ∈A
zk |
1 6
.
|
xk
zk ∈A
+
i
yk |
zk ∈A
zk ∈A
即A中复数之和的模不小于
1 6
.证毕.
另证:设zk = xk + yki(xk, yk ∈ R, k = 1, 2 . . . , n)
xk
zk ∈A
最后一步是由于x2, x3, . . . , xn > 0, (x2 + · · · + xn)2 = x22 + · · · + x2n +
xixj
2 i<j n
逆命题的证明:对于任意的1
i<j
n,令xi
=
xj
=
1 2
,其余xk均等于0.则
1 2
(ai
+
aj )
历年全国高中数学竞赛试卷及答案(77套)
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(5月14日下午14:30—16:30)
题目
一
二
三
总成绩
13
14
15
16
得分
评卷人
复核人
考生注意:1.本试卷共有三大题(16个小题),全卷满分140分
2.用黑(蓝)色圆珠笔或钢笔作答。
3.计算器,通讯工具不准待入考场。
4.解题书写不要超过封线
一,单项选择题(本大题共6个小题,每小题5分,共30分)
二,填空题(本大题共6个小题,每小题5分,共30分)
7.1008 8.0 9.2 10. 11.2 12.243
三,解答题(本大题共4个小题,每小题20分,共80分)
13.证明:(1)因为
所以,数列 成等比数列 ……5分
于是
即数列 的通项公式 ……10分
(2)法1:因为 对任意的正整数n都成立,故
由(1)知
∴共有C 种比赛方式.
三.(15分)长为 ,宽为1的矩形,以它的一条对角线所在的直线为轴旋转一周,求得到的旋转体的体积.
解:过轴所在对角线BD中点O作MN⊥BD交边AD、BC于M、N,作AE⊥BD于E,
则△ABD旋转所得旋转体为两个有公共底面的圆锥,底面半径AE= = .其体积V= ( )2· = π.同样,
1.设有三个函数,第一个是y=φ(x),它的反函数是第二个函数,而第三个函数的图象与第二个函数的图象关于x+y=0对称,那么,第三个函数是( )
A.y=-φ(x)B.y=-φ(-x)C.y=-φ-1(x)D.y=-φ-1(-x)
解:第二个函数是y=φ-1(x).第三个函数是-x=φ-1(-y),即y=-φ(-x).选B.
2010陈省身杯数学邀请赛五年级答案
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2010年“陈省身杯”国际青少年数学邀请赛五年级1. 计算:58+15⨯⨯8+25⨯8+35⨯8+45⨯8= 。
【分析】: 原式=58358558758958⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯相邻两个加数之间相差258⨯⨯。
是等差数列,所以原式=(58958)521000⨯+⨯⨯⨯÷=2. 在一个减法算式里,被减数、减数与差的和等于2010,而被减数是差的5倍,那么差等于 。
【分析】: 减数+差=被减数,被减数+减数+差=2010,所以2×被减数=2010,被减数=1005,差=被减数÷5=1005÷5=201.3. 数列2,9,17,24,32,39,47,54,62,……的2010项是 。
【分析】:经过观察,会发现奇数项和偶数项分别是公差是15的两个等差数列,2010即为偶数项等差数列的第1005项,由等差数列的通项公式1(1)n a a n d =+-可知:第1005项为9+1004×15=15069.4. 如图,一个正方体被切成27个小长方体,这27个小长方体的表面积之和是原长方体表面积的_______倍。
第4题图 第8题图【分析】:本来的大长方体前后各有一个面,被切了两下之后相当于多了4个面,前后面的面积变为原来的3倍,同理,左右上下也变为原来3倍。
总面积也变为3倍。
5. 数学大师陈省身先生生于1911年,2010年是他诞辰99周年,若六位数2010恰好是99的倍数,则这个六位数是 。
【分析】:被99整除的特征:从末位开始两位一断,分成两位数,把这些两位数求和,这个和能被99整除原来的数就能,根据这个特征,方框里填入696. 一个平行四边形,其相邻的两边的长度分别是14cm 和10cm ,而它的一条高是12cm ,则这个平行四边形的面积是 cm 2。
如下图,由于直角三角形中,斜边肯定大于直角边,所以12cm 的高只能是图②中的,所以面积为10×12=120(cm 2 )。
也谈一道陈省身杯数学奥林匹克题
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结 合式④得
1=1一a —b—c+a b+b c+c a —a b c = a b+b c+c a =1+a +b+C .
⑤
而 , :一 为方程② 的根 , 于是 ,
一
a
1
一 一
b
十 C
a
0= 1一口 6+a 2 c:0
.
a
பைடு நூலகம்
结合式④ 得
a b c—n b+a 2
z=6= 一
a
则a +b +C ( a+ b+c ) 一 2 ( a b +6 c +c a )=6 .
=
由 。 =一 为方程③ 的根
C
一
一 兰 c 兰 c 一 D = 一 = D 强
1
一
,
1+ :0
1_ C 2+c 2 a :0
.
C
类 似地 , =一 1 , : =
a
2+b 2+c 2 a2 b+6 2 c+c 2 00 6 2+6 c 2+c 0 2
、
、
值 的一个 简解 . 解 由文 [ 1 ] 知
a— — b
,
b— . C
,
C— — a
,
其中, x I 为方程① 、 ③ 的公共 根 , : 为 方程 ① 、 ② 的公共 根 , 为方程② 、 ③ 的公 共根 由 、 为方程① 的两个 根
:= =6
且
类似地 , 1 一b +6 c = 0, 1一a +a 2 b= 0 . 三式相加得
=1 .
④
a
2 b+b 2 c+c 2 n =口 2+6 2+c 2—3 =3
.
又 := 一 为方程① 的 根
历年全国高中数学竞赛试卷及答案(77套)
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4.已知三个平面α、β、γ,每两个之间的夹角都是θ,且α∩β=a,β∩γ=b,γ∩α=c.若有
命题甲:θ> ;
命题乙:a、b、c相交于一点.
则
A.甲是乙的充分条件但不必要B.甲是乙的必要条件但不充分
C.甲是乙的充分必要条件D.A、B、C都不对
化简得, ①
与抛物线方程联立,得
即 ②
此时,方程②有两个相等的根:
代入①,得
所以直线DE与此抛物线有且只有一个公共点 ……10分
(2) ……15分
设直线DE与x轴交于点G,令
解得
于是
所以 ……20分
16.解:取
(1)先证:
因为
……5分
(2)再证:
综上可知,α的最大值是3,β的最小值是3 ……20分
1988年全国高中数学联赛试题
(2)设直线DE与此抛物线的公共点F,记△BCF与△ADE的面积分别为 ,求 的值.
16.设 为实数,若对任意的实数 恒成立,其中
求 的最大值和 的最小值
2017年全国高中数学联赛(四川初赛)试题
草考答案及评分标准
一,选择题(本大题共6个小题,每小题5分,共30分)
1.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.A
5.在坐标平面上,纵横坐标都是整数的点叫做整点,我们用I表示所有直线的集合,M表示恰好通过1个整点的集合,N表示不通过任何整点的直线的集合,P表示通过无穷多个整点的直线的集合.那么表达式 ⑴M∪N∪P=I; ⑵N≠Ø. ⑶M≠Ø. ⑷P≠Ø中,正确的表达式的个数是
A.1B.2C.3D.4
解:均正确,选D.
⑴ 点(1,1)∈ln,(n=1,2,3,……);
历届陈省身杯重要知识点-应用题(答案)
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六年级历届陈省身杯重要知识点——应用题模块应用题知识模块【例 1】(2010年陈省身杯第8题)甲、乙、丙三人共同加工2010个零件,如果他们分别加工一个零件需要10分钟、12分钟和25分钟,那么当工作完成时,甲比丙多加工了_____个零件。
甲、乙、丙每分钟加工零件数为:110、112和125,所以加工2010零件共需要1112010()9000101225÷++=(分钟),此时甲共加工了9000÷10=900(个),丙共加工了9000÷25=360(个),甲比丙多加工了900-300=540(个)。
【例 2】(2007年陈省身杯第19题)甲、乙两个小组共同完成一批生产任务,7天可以完成。
实际上共同工作5天后,甲组及乙组的15人员调做其他工作,留下的乙组人员又经过6天完成全部任务。
则甲、乙两组单独完成这批任务分别需要花____天和____天。
甲与乙工效和为:17,共同工作5天后所剩工作量为:121577-⨯=,则45乙的工效应该为:216721÷=,则乙的工效为:14521584÷=,甲的工效为:15178412-=,则甲单独完成这批任务应为:111212÷=(天),乙单独完成这批任务为:55411684845÷==(天)【例3】(2006年陈省身杯第16题)甲筐苹果比乙筐苹果重14千克,将甲筐苹果售出37,乙筐苹果售出25后,两筐剩下的苹果重量相等。
那么原来甲筐中有苹果_____千克,乙筐中有苹果_____千克。
设乙筐苹果重x 千克,则甲筐苹果重(14)x +千克,则有:32(1)(14)(1)75x x -+=-35x =。
答:甲筐苹果重49千克,乙筐苹果重35千克。
【例 4】(2009年陈省身杯第9题)有三批货物共值152万元,第一,第二,第三批货物按重量比为2:4:3,按单价比为6:5:2,这三批货物为别价值______万元、______万元和______万元。
高中数学奥林匹克竞赛试题及答案
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1 求一个四位数,它的前两位数字及后两位数字分别相同,而该数本身等于一个整数的平方.1956年波兰.x=1000a+100a+10b+b=11(100a+b)其中0<a≤9,0≤b≤9.可见平方数x被11整除,从而x被112整除.因此,数100a+b=99a+(a+b)能被11整除,于是a+b能被11整除.但0<a+b≤18,以a+b=11.于是x=112(9a+1),由此可知9a+1是某个自然数的平方.对a=1,2,…,9逐一检验,易知仅a=7时,9a+1为平方数,故所求的四位数是7744=882.2 假设n是自然数,d是2n2的正约数.证明:n2+d不是完全平方.1953年匈牙利.【证设2n2=kd,k是正整数,如果n2+d是整数x的平方,那么k2x2=k2(n2+d)=n2(k2+2k)但这是不可能的,因为k2x2与n2都是完全平方,而由k2<k2+2k<(k+1)2得出k2+2k不是平方数.3 试证四个连续自然数的乘积加上1的算术平方根仍为自然数.1962年上海高三决赛题.【证】四个连续自然数的乘积可以表示成n(n+1)(n+2)(n+3)=(n2+3n)(n2+8n+2)=(n2+3n+1)2-1因此,四个连续自然数乘积加上1,是一完全平方数,故知本题结论成立.4 已知各项均为正整数的算术级数,其中一项是完全平方数,证明:此级数一定含有无穷多个完全平方数.1963年俄【证】设此算术级数公差是d,且其中一项a=m2(m∈N).于是a+(2km+dk2)d=(m+kd)2对于任何k∈N,都是该算术级数中的项,且又是完全平方数.5 求一个最大的完全平方数,在划掉它的最后两位数后,仍得一个完全平方数(假定划掉的两个数字中的一个非零).1964年俄.【解】设n2满足条件,令n2=100a2+b,其中0<b<100.于是n>10a,即n≥10a+1.因此b=n2100a2≥20a+1由此得 20a+1<100,所以a≤4.经验算,仅当a=4时,n=41满足条件.若n>41则n2-402≥422-402>100.因此,满足本题条件的最大的完全平方数为412=1681.6 求所有的素数p,使4p2+1和6p2+1也是素数.1964年波兰【解】当p≡±1(mod 5)时,5|4p2+1.当p≡±2(mod 5)时,5|6p2+1.所以本题只有一个解p=5.7 证明存在无限多个自然数a有下列性质:对任何自然数n,z=n4+a都不是素数.1969德国.【证】对任意整数m>1及自然数n,有n4+4m4=(n2+2m2)2-4m2n2=(n2+2mn+2m2)(n2-2mn+2m2)而 n2+2mn+2m2>n2-2mn+2m2=(n-m)2+m2≥m2>1故n4+4m4不是素数.取a=4·24,4·34,…就得到无限多个符合要求的a.8 将某个17位数的数字的顺序颠倒,再将得到的数与原来的数相加.证明:得到的和中至少有一个数字是偶数.1970年苏【证】假设和的数字都是奇数.在加法算式中,末一列数字的和d+a为奇数,从而第一列也是如此,因此第二列数字的和b+c≤9.于是将已知数的前两位数字a、b与末两位数字c、d去掉,所得的13位数仍具有性质:将它的数字颠倒,得到的数与它相加,和的数字都是奇数.照此进行,每次去掉首末各两位数字.最后得到一位数,它与自身相加显然是偶数.矛盾!9 证明:如果p和p+2都是大于3的素数,那么6是p+1的因数.1973年加拿大【证】因p是奇数,2是p+1的因数.因为p、p+1、p+2除以3余数不同,p、p+2都不被3整除,所以p+1被3整除.10 证明:三个不同素数的立方根不可能是一个等差数列中的三项(不一定是连续的).美国1973年【证】设p、q、r是不同素数.假如有自然数l、m、n和实数a、d,消去a,d,得化简得(m-n)3p=(l-n)3q+(m-l)3r+3(l-n)(m 11 设n为大于2的已知整数,并设V n为整数1+kn的集合,k=1,2,….数m∈V n称为在V n中不可分解,如果不存在数p,q∈V n使得pq=m.证明:存在一个数r∈V n可用多于一种方法表达成V n中不可分解的元素的乘积.1977年荷兰【证】设a=n-1,b=2n-1,则a2、b2、a2b2都属于V n.因为a2<(n+1)2,所以a2在V n中不可分解.式中不会出现a2.r=a2b2有两种不同的分解方式:r=a2·b2=a2…(直至b2分成不可分解的元素之积)与r=ab·ab=…(直至ab分成不可分解的元素之积),前者有因数a2,后者没有.12 证明在无限整数序列10001,100010001,1000100010001,…中没有素数.注意第一数(一万零一)后每一整数是由前一整数的数字连接0001而成.1979年英国【证】序列1,10001,100010001,…,可写成1,1+104,1+104+108,…一个合数.即对n>2,a n均可分解为两个大于1的整数的乘积,而a2=10001=137·73.故对一切n≥2,a n均为合数.13 如果一个自然数是素数,并且任意地交换它的数字,所得的数仍然是素数,那么这样的数叫绝对素数.求证:绝对素数的不同数字不能多于3个.1984年苏【证】若不同数字多于3个,则这些数字只能是1、3、7、9.不难验证1379、3179、9137、7913、1397、3197、7139除以7,余数分别为0、1、2、3、4、5、6.因此对任意自然数M,104×M与上述7个四位数分别相加,所得的和中至少有一个被7整除,从而含数字1、3、7、9的数不是绝对素数.14正整数d不等于2、5、13.证在集合{2,5,13,d}中可找到两个不同元素a、b,使得ab-1不是完全平方数.1986年德【证】证明2d-1、5d-1、13d-1这三个数中至少有一个不是完全平方数即可.用反证法,设5d-1=x2 5d-1=y2 13d -1=z2 其中x、y、z是正整数.x是奇数,设x=2n-1.代入有2d-1=(2n-1)2即d=2n2-2n+1 说明d也是奇数.y、Z是偶数,设y=2p,z=2q,代入(2)、(3)相减后除以4有2d=q2-p2=(q+p)(q-p)因2d是偶数,即q2-p2是偶数,所以p、q同为偶数或同为奇数,从而q+p和q-p都是偶数,即2d是4的倍数,因此d是偶数.这与d是奇数相矛盾,故命题正确.15 .求出五个不同的正整数,使得它们两两互素,而任意n(n≤5)个数的和为合数.1987年全苏【解】由n个数a i=i·n!+1,i=1,2,…,n组成的集合满足要求.因为其中任意k个数之和为m·n!+k(m∈N,2≤k ≤n)由于n!=1·2·…·n是k的倍数,所以m·n!+k是k的倍数,因而为合数.对任意两个数a i与a j(i>j),如果它们有公共的质因数p,则p也是a i-a j=(i-j)n!的质因数,因为0<i-j<n,所以p也是n!的质因数.但a i与n!互质,所以a i与a j不可能有公共质因数p,即a i、a j(i≠j)互素.令n=5,便得满足条件的一组数:121,241,361,481,601.16 n≥2,证:如果k2+k+n对于整数k素数.1987苏联(1)若m≥p,则p|(m-p)2+(m-p)+n.又(m-p)2+(m-p)+n≥n>P,这与m是使k2+k+n为合数的最小正整数矛盾.(2)若m≤p-1,则(p-1-m)2+(p-1-m)+n=(p-1-m)(p-m)+n被p整除,且(p-1-m)2+(p-1-m)+n≥n>p因为(p-1-m)2+(p-1-m)+n为合数,所以p-1-m≥m,p≥2m+1由得4m2+4m+1≤m2+m+n即3m2+3m+1-n≤0由此得17 正整数a与b使得ab+1整除a2+b2.求证:(a2+b2)/(ab+1)是某个正整数的平方.1988德国a2-kab+b2=k (1)显然(1)的解(a,b)满足ab≥0(否则ab≤-1,a2+b2=k(ab+1)≤0).又由于k不是完全平方,故ab>0.设(a,b)是(1)的解中适合a>0(从而b>0)并且使a+b最小的那个解.不妨设a≥b.固定k与b,把(1)看成a的二次方程,它有一根为a.设另一根为a′,则由韦达定理a′为整数,因而(a′,b)也是(1)的解.由于b>0,所以a′>0.但由(3)从而a′+b<a+b,这与a+b的最小性矛盾,所以k必为完全平方.18 求证:对任何正整数n,存在n个相继的正整数,它们都不是素数的整数幂.1989年瑞典提供.【证】设a=(n+1)!,则a2+k(2≤k≤n+1),被k整除而不被k2整除(因为a2被k2整除而k不被k2整除).如果a2+k是质数的整数幂p l,则k=p j(l、j都是正整数),但a2被p2j整除因而被p j+1整除,所以a2+k被p j整除而不被p j+1整除,于是a2+k=p j=k,矛盾.因此a2+k(2≤k≤n+1)这n个连续正整数都不是素数的整数幂.19 n为怎样的自然数时,数32n+1-22n+1-6n是合数?1990年全苏解32n+1-22n+1-6n=(3n-2n)(3n+1+2n+1)当n>l时,3n-2n>1,3n+1+2n+1>1,原数是合数.当n=1时,原数是13 20 设n是大于6的整数,且a1、a2、…、a k是所有小于n且与n互素的自然数,如果a2-a1=a3-a2=…=a k-a k-1>0求证:n或是素数或是2的某个正整数次方.1991年罗马尼亚.证由(n-1,n)=1,得a k=n-1.令d=a2-a1>0.当a2=2时,d=1,从而k=n-1,n与所有小于n的自然数互素.由此可知n是素数.当a2=3时,d=2,从而n与所有小于n的奇数互素.故n是2的某个正整数次方.设a2>3.a2是不能整除n的最小素数,所以2|n,3|n.由于n-1=a k=1+(k-1)d,所以3d.又1+d=a2,于是31+d.由此可知3|1+2d.若1+2d<n,则a3=1+2d,这时3|(a3,n).矛盾.若1+2d≥n,则小于n且与n互素自然数的个数为2.设n=2m(>6).若m为偶数,则m+1与n互质,若m为奇数,则m+2与m互质.即除去n-1与1外、还有小于n且与n互质的数.矛盾.综上所述,可知n或是素数或是2的某个正整数次方.21 试确定具有下述性质的最大正整数A:把从1001至2000所有正整数任作一个排列,都可从其中找出连续的10项,使这10项之和大于或等于A.1992年台北数学奥林匹克【解】设任一排列,总和都是1001+1002+…+2000=1500500,将它分为100段,每段10项,至少有一段的和≥15005,所以A≥15005另一方面,将1001~2000排列如下:2000 1001 1900 1101 18001201 1700 1301 1600 14011999 1002 1899 1102 17991202 1699 1302 1599 1402………………1901 1100 1801 1200 17011300 1601 1400 1501 1300并记上述排列为a1,a2,…,a2000(表中第i行第j列的数是这个数列的第10(i-1)+j项,1≤i≤20,1≤j≤10)令S i=a i+a i+1+…+a i+9(i=1,2,…,1901)则S1=15005,S2=15004.易知若i为奇数,则S i=15005;若i为偶数,则S i=15004.综上所述A=15005.22 相继10个整数的平方和能否成为完全平方数?1992年友谊杯国际数学竞赛七年级【解】(n+1)2+(n+2)2+…+(n+10)2=10n2+110n+385=5(2n2+22n+77)不难验证n≡0,1,-1,2,-2(mod 5)时,均有2n2+22n+77≡2(n2+n+1)0(mod 5)所以(n+1)2+(n+2)2+…+(n+10)2不是平方数,23 是否存在完全平方数,其数字和为1993?1993年澳门数学奥林匹克第二轮【解】存在,取n=221即可.24 能表示成连续9个自然数之和,连续10个自然数之和,连续11个自然数之和的最小自然数是多少?1993年美国数学邀请赛【解】答495.连续9个整数的和是第5个数的9倍;连续10个整数的和是第5项与第6项之和的5倍;连续11个整数的和是第6项的11倍,所以满足题目要求的自然数必能被9、5、11整除,这数至少是495.又495=51+52+…+59=45+46+…+54=40+41+…+5025 如果自然数n使得2n+1和3n+1都恰好是平方数,试问5n+3能否是一个素数?1993年全俄数学奥林匹克【解】如果2n+1=k2,3n+1=m2,则5n+3=4(2n+1)-(3n+1)=4k2-m2=(2k+m)(2k-m).因为5n+3>(3n+1)+2=m2+2>2m+1,所以2k-m≠1(否则5n+3=2k+m=2m+1).从而5n+3=(2k+m)(2k-m)是合数.26 设n是正整数.证明:2n+1和3n+1都是平方数的充要条件是n+1为两个相邻的平方数之和,并且为一平方数与相邻平方数2倍之和.1994年澳大利亚数学奥林匹克【证】若2n+1及3n+1是平方数,因为2(2n+1),3(3n+1),可设2n+1=(2k+1)2,3n+1=(3t±1)2,由此可得n+1=k2+(k+1)2,n+1=(t±1)2+2t2反之,若n+1=k2+(k+1)2=(t±1)2+2t2,则2n+1=(2k+1)2,3n+1=(3t±1)2从而命题得证.27 设a、b、c、d为自然数,并且ab=cd.试问a+b+c+d能否为素数.1995年莫斯科数学奥林匹克九年级题【解】由题意知正整数,将它们分别记作k与l.由a+c>c≥c1,b+c>c≥c2。
第一届至第九届(2010-2018年)陈省身杯全国高中数学奥林匹克试题及答案
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第九届陈省身杯全国高中数学奥林匹克1.已知锐角△ABC 的外接圆为⊙O ,边BC 、CA 、AB 上的高的垂足分别为D 、E 、F ,直线EF 与⊙O 的 AB 、AC 分别交于点G 、H ,直线DF 与BG 、BH 分别交于点K 、L ,直线DE 与CG 、CH 分别交于点M 、N .证明:K 、L 、M 、N 四点共圆,且该圆的直径为2222()b c a +-,其中,BC =a ,CA =b ,AB =c .证明 如图1,因为B 、C 、E 、F 四点共圆,所以,AFE ACB ∠=∠.图1°°2GB HA AFE 注意到,+∠=, °°°22AB AG GB ACB +∠==. 从而, HA AG =,即AG AH =.因为C 、A 、F 、D 四点共圆,所以,=BFD ACB AFE BFG ∠=∠∠=∠.从而,直线GH 与直线DK 关于直线AB 对称.由 °°AG AH =, 知GBA ABH ∠=∠.从而,直线BK 与直线BH 关于直线AB 对称.因此,点K 、H 关于直线AB 对称,即AK =AH .类似地:点L 、G 关于直线AB 对称,即AL =AG ;G 、N 关于直线AC 对称,即AG =AN ;M 、H 关于直线AC 对称,即AM =AH .综上,AL =AN =AG =AH =AK =AM .因此,K 、L 、M 、N 四点共圆,且圆心为A ,半径为AG ,记该圆为⊙A . 设⊙O 的半径为R ,⊙O 的直径AQ 与GH 交于点P .如图2.图2则∠AGQ=90°,且AP ⊥GH .由射影定理得2AG AQ AP =⋅.注意到,sin =cos sin AP AF AFE AC CAB ACB .=⋅∠⋅∠⋅∠2222222cos sin =22AQ AP R AC CAB ACBb c a b c a AB AC bc 故.⋅=⋅∠⋅∠+-+-=⋅⋅ 因此,2222b c a AG +-=,⊙A 的直径为2222()b c a +-.。
2010年全国高中数学联赛试题及解答
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10. (20 分)已知抛物线 y 2 6 x 上的两个动点 A x1 , y1 和B x2 , y2 ,其中 x1 x2 且 x1 x2 4 .线段 AB 的垂直平分线与 x 轴交于点 C ,求 ABC 面积的最大值. x x y y2 解法一:设线段 AB 的中点为 M ( x0 , y0 ) ,则 x0 1 2 2, y0 1 , 2 2
答案:
A1 C1 B1
设正三棱柱的棱长为 2, 则 B 1,0,0 , B1 1,0, 2 , A1 1,0, 2 , P 0, 3,1 . 从而,
BA1 2,0, 2 , BP 1, 3,1 , B1 A1 2,0,0 , B1 P 1, 3, 1 .
当 t 0, 1 时(1)总成立;
1 3 对 0 t 1,0 t 2 t 2 ;对 1 t 0, t 2 t 0 .从而可知 a 12 . 4 2
3. 双曲线 x2 y 2 1 的右半支与直线 x 100 围成的区域内部(不含边界)整点(纵横坐标均为整数的 点)的个数是 答案:9800. 解:由对称性知,只要先考虑 x 轴上方的情况,设 y k k 1, 2,
从而
3a 3a 8 b c 1 0 , z 2 2 ,由 0 z 2 1 知 a . 4 4 3 解法二: f x 3ax2 2bx c . 设 g x f x 1 ,则当 0 x 1 时, 0 g x 2 .
k AB y2 y1 y y1 6 3 . 22 y12 y2 y1 y0 x2 x1 y2 6 6
线段 AB 的垂直平分线的方程是
2017年全国高中数学联合竞赛试题及解答.(A卷)
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2 2 1 AM AN 3 AB AC 4 AB AC , 8
由 3 S ABC
1 3 AB AC sin A AB AC 得 AB AC 4 2 4
2
所以 AB AC 2 ,所以 3 AB
AC 8 3 ,当且仅当 AB
x x1 3x 2 5 x3 x1 2 3
★解析:由柯西不等式
x3 的最小值和最大值。 5 x2 5 x3 3 x3 5 1
2
x x x1 3x 2 5 x3 x1 x1 3 x 2 x1 2 3 3 5
当 x1 1 , x 2 0 , x 3 0 时取等号,故所求的最小值为 1 ; 又 x1 3 x 2 5 x 3 x1
x 2 x3 1 5x x1 3 x 2 5 x 3 5 x1 2 x 3 3 5 5 3
2
512 b1 ② 55
★证明:记 f ( x ) x kx m , x a, b ,则 f ( x ) 1,1 。于是
2
f (a ) a 2 ka m 1 ①; f (b) b 2 kb m 1 ② ab ab 2 ab )( ) k( ) m 1 ③ 2 2 2 ①+②- 2 ③知 f(
2017 年全国高中数学联合竞赛一试(A 卷)
一、填空题:本大题共 8 个小题,每小题 8 分,共 64 分。 2017A1、设 f ( x ) 是定义在 R 上函数,对任意的实数 x 有 f ( x 3) f ( x 4) 1 ,又当 0 x 7 时, f ( x ) log 2 (9 x ) ,则 f ( 100) 的值为 ◆答案:
第一届陈省身杯全国高中数学奥林匹克
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第一天
第二天
1. 在 ABC 中, D、E 分别为边 AB、AC 的
中 点, BE 与 CD 交 于 点 G, ABE 的 外 接圆与 ACD 的外接圆交于点 P (P A ), AG
的 延 长 线 与 ACD 的 外 接 圆 交 于 点 L
(L A ). 求证: PL CD. 2. 已知集合
M = (x, y ) y
ABC 的 外接 圆 O 交于 点 L、M、N, LD、
ME、NF 分别与 O 交于 点 P、Q、R. 过 P 作
PA 的垂线 lA , 过 Q 作 QB 的垂线 lB, 过 R 作
RC 的垂线 lC. 证明: lA、lB、lC 三线共点. 6. 设正实数 a、b、c满足 a3 + b3 + c3 = 3.
从而, 以点 B 为圆心、r为半径的圆在 T
的内部 (不含边界 ). 于是, 以点 B 为圆心的 内切圆半径大于 r, 矛盾.
因 T 关于点 B 对称, 所以, 其内切圆 B
就是以 B 为圆心与 y = 1 x2 相内切的 B, 设 4
其半径为 r0.
设
B 与 y=
1 4
x2
切于
点
C ( a,
b). 则
49| ( 77l+ 14) 7 |( 11l+ 2) 7 |( 4l+ 2), 即 4l+ 2 0( m od 7).
此同余式的解为 l 3(m od 7). 故 p = 2l + 1 0(m od 7). 又 p 为质数, 因此, p 只能为 7. 注意到 37 + 47 = 2 187+ 16 384
b = a2 . 4
y = 1 x2 在点 C 的切线 l方程为 4
陈省身杯数学竞赛
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陈省⾝杯数学竞赛【出题⽅式挺好,考察的也挺好】[陈省⾝杯]“陈省⾝数学周”简介来源:陈省⾝杯组委会⽂章作者:陈省⾝杯组委会 2009-12-19 12:25:21摘要:活动宗旨:活动旨在纪念已故国际数学⼤师、著名教育家、中国科学院外籍院⼠、陈省⾝数学研究所名誉所长陈省⾝先⽣,完成⼤师把中国建设成为⼆⼗⼀世纪数学⼤国的宏愿,激发更多的青少年从⼩热爱科学,学科学的兴趣, 活动宗旨: 活动旨在纪念已故国际数学⼤师、著名教育家、中国科学院外籍院⼠、陈省⾝数学研究所名誉所长陈省⾝先⽣,完成⼤师把中国建设成为⼆⼗⼀世纪数学⼤国的宏愿,激发更多的青少年从⼩热爱科学,学科学的兴趣,感受数学之美,体验学习之乐,从中发现并培养科技后备⼈才,同时搭建⼀个国际间⽂化与教育互相交流和学习的平台,促进中、⼩学数学的教学改⾰,全⾯提⾼青少年的素质与能⼒。
“陈省⾝数学周”是⼀项不断完善发展的、具有国际影响的青少年交流活动。
活动内容: 1.数学⽂化单元:数学⽂化名校⾏⼤型公益讲座 2.数学体验单元:“数学好玩⼉”少⼉联谊活动 3.数学能⼒展⽰单元:“陈省⾝杯”国际青少年数学邀请活动 4.“陈省⾝数学周”颁奖典礼 组织形式: “陈省⾝数学周”属课外活动,是教师指导学⽣进⾏研究性学习的重要⽅式,应坚持学⽣学有余⼒、具有兴趣、⾃愿参加的原则。
奖励办法: 获奖学⽣将由“陈省⾝数学周”组织委员会、天津市青少年科技活动领导⼩组办公室统⼀颁发获奖证书;对于部分获奖学⽣的指导教师,将颁发市级优秀项⽬辅导证书;对于部分成绩优异的组织单位颁发集体奖项。
参赛对象: (1)“陈省⾝杯国际青少年数学邀请活动”参加年级:⼩学三⾄六年级、中学七⾄九年级。
(2)“‘数学好玩⼉’少⼉联谊活动与讲座”参加年级:⼩学⼀、⼆年级学⽣及家长(⼀名)。
奖励办法: “陈省⾝杯国际青少年数学邀请活动”设个⼈⼀、⼆、三等奖和“优秀辅导员”奖及优秀团体奖。
2011年个⼈⼀、⼆、三等奖⽐例为参赛⼈数的43%。