第五届中国女子数学奥林匹克试题
第5届女子数学奥林匹克概况、试题和解答
第5届女子数学奥林匹克概况、试题和解答
朱华伟;苏淳
【期刊名称】《中学数学研究》
【年(卷),期】2006(000)009
【摘要】由中国数学会奥林匹克委员会主办的第5届女子数学奥林匹(CGMO)于2006年8月7日至11日在新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市举行。
【总页数】4页(P33-36)
【作者】朱华伟;苏淳
【作者单位】广州大学计算机教育软件研究所;中国科学技术大学
【正文语种】中文
【中图分类】G633.6
【相关文献】
1.第24届中国数学奥林匹克冬令营试题及解答 [J], 无
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3.2006年中国数学奥林匹克(第21届全国中学生数学冬令营)试题解答 [J],
4.2009/10年英国数学奥林匹克第一轮试题及解答 [J], 费振鹏
5.第35届国际数学奥林匹克概况、试题及解答 [J], 单墫
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中国数学奥林匹克第五届试题
第五届中国数学奥林匹克(1990年)1.如下图,在凸四边形ABCD中,AB与CD不平行,圆O1过A、B且与边CD相切于P,圆O2过C,D且与边AB相切于Q,圆O1与O2相交于E、F。
求证:EF平分线段PQ的充要条件是BC//AD。
2.设x是一个自然数,若一串自然数x0=1,x2, ... , x n=x满足x i-1<i=1,2, ...,l,则称{ x0 , x1 , ... , x n}为x的一条因子链。
l称为该因子链的长度。
L(x)与R(x)分别表示x的最长因子链的长度和最长因子链的条数。
对于x=5k×31m×1990n,k、m、n都是自然数,试求L(x)与R(x)。
3.设函数f(x)对x>0有定义,且满足条件:i.对任何x、y≧0,f(x)f(y)≦x2 f(x/2) +y2 f(y/x);ii.存在常数M>0,当0≦x≦1时,| f(x) | ≦M。
求证:f(x)≦x2。
4.设a是给定的正整数,A和B是两个实数,试确定方程组:x2 +y2 +z2 =(13a)2,x2(Ax2+By2)+y2(Ay2+Bz2)+z2(Az2+Bx2)=(2A+B)(13a)4/3 有整数解的充份必要条件(用A、B的关系式表示,并予以证明)。
5.设X是一个有限集合,法则f使的X的每一个偶子集E(偶数个元素组成的子集)都对应一个实数f(E),满足条件:a.存在一个偶子集D,使得f(D)>1990;b.对于X的任意两个示相交的偶子集A、B,有f(A∪B)=f(A)+f(B)-1990。
求证:存在X的子集P、Q,满足iii.P∩Q是空集,P∪Q=X;iv.对P的任何非空偶子集S,有f(S)>1990v.对Q的任何偶子集T,有f(T)≦1990。
6.凸n边形及n-3条在n边形内不相交的对角线组成的图形称为一个剖分图。
求证:当且仅当3|n时,存在一个剖分图是可以一笔划的圈(即可以从一个顶点出发,经过图中各线段恰一次,最后回到出发点)。
冯跃峰:2021年中国女子数学竞赛一个组合不等式的思路剖析与解答
冯跃峰:2021年中国女子数学竞赛一个组合不等式的思路剖析与解答展开全文【附】为便于编辑修改,特提供纯文本文档如下:2021年中国女子数学奥林匹克一个组合不等式的思路剖析与解答冯跃峰【真题2-2】设S是一个有限集合,P(S)是S的所有子集构成的集合。
对任意函数f:P(S)→R,证明:Σ┬(A∈P(S)) Σ┬(B∈P (S))f(A)f(B)2|A∩B|≥0,这里|X|表示有限集合X的元素个数。
(2021年中国女子数学奥林匹克)【题感】本题是2021年女子奥赛试题,“官方”的解答简洁流畅,一气呵成,可谓精妙绝伦。
但考试结果却“不如预期”,可见有较大难度。
组合问题常常具有这样的特点:看其解答,非常容易读懂,误以为难度不大。
但真正做起来,却又很难找到解法,本题就是这样一个典型的例子。
从目标看,含有熟悉的结构:“2|A∩B|”的组合意义为A∩B的子集个数,想到引入“流动参数”,用X表示A∩B的任意子集,则2|A∩B|可表示为Σ┬(X⊂A∩B)1,即Σ┬(X⊂A@X⊂B)1。
由此将“单标限定”求和转换为“双标限定”求和。
如果对双标限定求和的变形方向难以把握,可先研究特例。
【研究特例】取S={1},则S有2个子集:S1={},S2={1}。
定义f(S1)=1,f(S2)=-1。
注意:本题的结论与f无关,实际上无需给出具体的映射f。
记原式左边为L,则L=Σ┬(A∈P(S)) Σ┬(B∈P(S))f(A)f (B)2|A∩B|=Σ┬((A,B)@A、B∈P(S) ) f(A)f(B)2|A∩B|。
因为子集对有22=4种可能:(A,B)={S1,S1},{S1,S2},{S2,S1},{S2,S2},所以L= f(S1)f(S1)20+ f(S1)f(S2)20+ f(S2)f(S1)20+ f(S2)f(S2)21= f(S1)2+2 f(S1)f(S2)+2 f(S2)2=(f(S1)+f (S2))2+f(S2)2≥0。
中国数学奥林匹克竞赛试题[CMO]1987-2003
中国数学奥林匹克竞赛试题[CMO]1987-2003CMO 中国数学奥林匹克竞赛试题1987第二届年中国数学奥林匹克1. 设n为自然数,求方程z-z-1=0有模为1的复根的充份必要条件是n+2可被6整除。
2. 把边长为1的正三角形ABC的各边都n等分,过各分点平行于其它两边的直线,将这三角形分成小三角形,和小三角形的顶点都称为结点,在第一结点上放置了一个实数。
已知i. A、B、C三点上放置的数分别为a、b、c。
ii. 在每个由有公共边的两个最负三角形组成的菱形之中,两组相对顶点上放置的数之和相等。
试求3. 放置最大数的点积放置最小数的点之间的最短距离。
4. 所有结点上数的总和S。
3. 某次体育比赛,每两名选手都进行一场比赛,每场比赛一定决出胜负,通过比赛确定优秀选手,选手A被确定为优秀选手的条件是:对任何其它选手B,或者A胜B,或者存在选手C,C胜B,A胜C。
结果按上述规则确定的优秀选手只有一名,求证这名选手胜所有其它选手。
4. 在一个面积为1的正三角形内部,任意放五个点,试证:在此正三角形内,一定可以作三个正三角形盖住这五个点,这三个正三角形的各边分别平行于原三角形的边,并且它们的面积之和不超过0.64。
5. 设A1A2A3A4是一个四面体,S1, S2, S3, S4分别是以A1, A2, A3, A4为球心的球,它们两两相切。
如果存在一点O,以这点为球心可作一个半径为r的球与S1, S2, S3, S4都相切,还可以作一个半径为R的球积四面体的各棱都相切,求证这个四面体是正四面体。
6. m个互不相同的正偶数与n个互不相同的正奇数的总和为1987,对于所有这样的m与n,问3m+4的最大值是多少?请证明你的结论。
n+1n1988年第三届中国数学奥林匹克1. 设a1, a2, ... , an是给定的不全为零的实数,r1, r2, ... , rn为实数,如果不等式r1(x1-a1)+r2(x2-a2)+...+rn(xn-an)Q√(x12+ x22+ ... + xn2) + √(a12+ a22+ ... + an2) 对任何实数x1, x2, ... , xn成立,求r1, r2, ... , rn的值。
中国数学奥林匹克(CMO)历届试题及解答(1986-2005)
+
√
3 6 2 i, z
= 1, |z | = 1.
√ 3 2 i)
−e
iπ 3
− 1 = (1 2 −
− (− 1 2 −
√
3 2 i)
− 1 = 0.
− z − 1 = 0有模为1的复根.
若z n+1 − z n − 1 = 0有模为1的复根eiθ = cos θ + i cos θ. 则z n+1 − z n − 1 = (cos(n + 1)θ − cos nθ − 1) + i(sin(n + 1)θ − sin nθ) = 0.
中国 数 学奥 林 匹 克 (CMO) 历届试题及解答
1986-2005
第一届中国数学奥林匹克(1986年)
天津 南开大学
1.已知 a1 , a2 , . . . , an 为实数, 如果它们中任意两数之和非负,那么对于满足 x1 + x2 + · · · + xn = 1 的任意非负实数 x1 , x2 , . . . , xn , 有不等式 a1 x1 + a2 x2 + · · · + an xn 成立.请证明上述命题及其逆命题. 证明:原命题的证明:由0 (1)若ai 以ai + a1 xi 1, xi − x2 i 0, xi x2 i (i = 1, 2, . . . , n).
过P2 作 平 行 于BC 的 直 线
EP2 P3 . ABC .证毕.
DP2 P3 ,也就不大于S
5.能否把1,1,2,2,. . . ,1986,1986这些数排成一行, 使得两个1之间夹着1个数,两个2之间夹着2个数,. . . , 两 个1986之间夹着1986个数.请证明你的结论. 解:不能.假设可以做出这样的排列,将已排好的数按顺序编号为1,2,. . . ,3972. 当n为奇数时,两个n的编号奇偶性相同;当n为偶数时,两个n的编号奇偶性不同. 而1到1986之间有993个 偶数,所以一共有2k + 993个编号为偶数的数.(k ∈ N∗ ) 但是1到3972之间有1986个偶数,k = 496.5.矛 盾.所以不能按要求排成这样一行. √ 6.用任意的方式,给平面上的每一点染上黑色或白色. 求证:一定存在一个边长为1或 3的正三角形,它的
56第五届数学竞赛决赛试题及答案
第五届数学竞赛决赛试题及答案一、计算下面各题,并写出简要的运算过程(共15分,每小题5分)二、填空题(共40分,每小题5分)1.在下面的“□”中填上合适的运算符号,使等式成立:(1□9□9□2)×(1□9□9□2)×(19□9□2)=19922.一个等腰梯形有三条边的长分别是55厘米、25厘米、15厘米,并且它的下底是最长的一条边。
那么,这个等腰梯形的周长是__厘米。
3.一排长椅共有90个座位,其中一些座位已经有人就座了。
这时,又来了一个人要坐在这排长椅上,有趣的是,他无论坐在哪个座位上都与已经就座的某个人相邻。
原来至少有__人已经就座。
4.用某自然数a去除1992,得到商是46,余数是r。
a=__,r=__。
5.“重阳节”那天,延龄茶社来了25位老人品茶。
他们的年龄恰好是25个连续自然数,两年以后,这25位老人的年龄之和正好是2000。
其中年龄最大的老人今年____岁。
6.学校买来历史、文艺、科普三种图书若干本,每个学生从中任意借两本。
那么,至少____个学生中一定有两人所借的图书属于同一种。
7.五名选手在一次数学竞赛中共得404分,每人得分互不相等,并且其中得分最高的选手得90分。
那么得分最少的选手至少得____分,至多得____分。
(每位选手的得分都是整数)8.要把1米长的优质铜管锯成长38毫米和长90毫米两种规格的小铜管,每锯一次都要损耗1毫米铜管。
那么,只有当锯得的38毫米的铜管为____段、90毫米的铜管为____段时,所损耗的铜管才能最少。
三、解答下面的应用题(要写出列式解答过程。
列式时,可以分步列式,可以列综合算式,也可以列方程)(共20分,每小题5分)1.甲乙两个工程队共同修筑一段长4200米的公路,乙工程队每天比甲工程队多修100米。
现由甲工程队先修3天。
余下的路段由甲、乙两队合修,正好花6天时间修完。
问:甲、乙两个工程队每天各修路多少米?2.一个人从县城骑车去乡办厂。
2024全国高中数学奥林匹克竞赛试题
1、设a,b,c为正实数,且满足a+b+c=1,则1/(3a+2)+1/(3b+2)+1/(3c+2)的最小值为多少?A. 1B. 3/2C. 2D. 5/2解析:本题主要考察不等式的应用及求解最值问题。
通过运用柯西不等式,我们可以推导出1/(3a+2)+1/(3b+2)+1/(3c+2)的最小值。
经过计算,当且仅当a=b=c=1/3时,取得最小值1。
(答案)A2、在三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=√3,b=3,且三角形ABC的面积为(3√3)/4,则c的值为多少?A. 1B. 2C. √7D. √13解析:本题主要考察三角形的面积公式及余弦定理。
根据三角形面积公式S=(1/2)absinC,我们可以求出sinC的值,再利用余弦定理c²=a²+b²-2abcosC,结合sin²C+cos²C=1,可以求出c的值。
经过计算,c=√7。
(答案)C3、设正整数n满足:对于任意的正整数k(1≤k≤n),n都能整除k⁵-k,则n的最大值为多少?A. 60B. 120C. 240D. 360解析:本题主要考察整除的性质及数论知识。
我们需要找到一个正整数n,使得对于任意的正整数k(1≤k≤n),n都能整除k⁵-k。
通过分解k⁵-k,我们可以发现其包含因子2, 3, 4,5等,结合这些因子的性质,我们可以求出n的最大值。
经过推导,n的最大值为120。
(答案)B4、已知数列{an}满足a₁=1,且对于任意的n∈N*,都有aₙ₊₁=aₙ+n+1,则a₁₀的值为多少?A. 46B. 50C. 55D. 66解析:本题主要考察数列的递推关系及求和公式。
根据题目给出的递推关系aₙ₊₁=aₙ+n+1,我们可以逐步求出数列的项,或者通过求和的方式直接求出a₁₀。
经过计算,a₁₀=55。
(答案)C5、在平面直角坐标系xOy中,设点A(1,0),B(0,1),C(2,3),则三角形ABC外接圆的圆心到原点O的距离为多少?A. √2/2B. √5/2C. √10/2D. √13/2解析:本题主要考察三角形外接圆的性质及距离公式。
2004-2012历届女子数学奥林匹克试题PDF(无答案)
目录2002年女子数学奥林匹克 (1)2003年女子数学奥林匹克 (3)2004年女子数学奥林匹克 (5)2005年女子数学奥林匹克 (7)2006年女子数学奥林匹克 (9)2007年女子数学奥林匹克 (11)2008年女子数学奥林匹克 (13)2009年女子数学奥林匹克 (16)2010年女子数学奥林匹克 (19)2011年女子数学奥林匹克 (21)2012年女子数学奥林匹克 (24)2002年女子数学奥林匹克1.求出所有的正整数n,使得20n+2能整除2003n+2002.2.夏令营有3n(n是正整数)位女同学参加,每天都有3位女同学担任执勤工作.夏令营结束时,发现这3n位女同学中的任何两位,在同一天担任执勤工作恰好是一次.(1)问:当n=3时,是否存在满足题意的安排?证明你的结论;(2)求证:n是奇数.3.试求出所有的正整数k,使得对任意满足不等式k(aa+ab+ba)>5(a2+a2+b2)4.⊙O1和⊙O2相交于B、C两点,且BC是⊙O1的直径.过点C作⊙O1的切线,交⊙O2于另一点A,连结AB,交⊙O1于另一点E,连结CE并延长,交⊙O2于点F.设点H为线段AF内的任意一点,连结HE并延长,交⊙O1于点G,连结BG并延长,与AC的延长线交于点D.求证:AA AH=AA AC.5.设P1,P2,⋯,P n(n≥2)是1,2,⋯,n的任意一个排列.求证:1P1+P2+1P2+P3+⋯+1P n−2+P n−1+1P n−1+P n>n−1n+2.6.求所有的正整数对(x,y),满足x y=y x−y.7.锐角△ABC的三条高分别为AD、BE、CF.求证:△DEF的周长不超过△ABC周长的一半.8.设A1,A2,⋯,A8是平面上任意取定的8个点,对平面上任意取定的一条有向直线l,设A1,A2,⋯,A8在该直线上的摄影分别是P1,P2,⋯,P8.如果这8个射影两两不重合,以直线l的方向依次排列为P i1,P i2,⋯,P i8,这样,就得到了1,2,…,8的一个排列i1,i2,⋯,i8(在图1中,此排列为2,1,8,3,7,4,6,5).设这8个点对平面上所有有向直线作射影后,得到的不同排列的个数为N8=N(A1,A2,⋯88的最大值.图12003年女子数学奥林匹克1. 已知D 是△ABC 的边AB 上的任意一点,E 是边AC 上的任意一点,连结DE ,F 是线段DE 上的任意一点.设AC AA =x ,AA AA =y ,CH CA =z .证明: (1) S △ACH =(1−x )yzS △AAA ,S △AAH =x (1−y )(1−z )S △AAA ;(2) �S △ACH 3+�S △AAH 3≤�S △AAA 3.2. 某班有47个学生,所用教室有6排,每排有8个座位,用(i ,j )表示位于第i 排第j 列的座位.新学期准备调整座位,设某学生原来的座位为(i ,j ),如果调整后的座位为(m ,n ),则称该生作了移动[a ,a ]=[i −m ,j −n ],并称a +b 为该生的位置数.所有学生的位置数之和记为S .求S 的最大可能值与最小可能值之差.3. 如图1,ABCD 是圆内接四边形,AC 是圆的直径,BB ⊥AA ,AC 与BD 的交点为E ,F 在DA 的延长线上.连结BF ,G 在BA 的延长线上,使得BD ∥BB ,H 在GF 的延长线上,AC ⊥DB .证明:B 、E 、F 、H 四点共圆.图14.(1)证明:存在和为1的5个非负实数a、b、c、d、e,使得将它们任意放置在一个圆周上,总有两个相邻数的乘积不小于19;(2)证明:对于和为1的任意玩个非负实数a、b、c、d、e,总可以将它们适当放置在一个圆周上,且任意相邻两数的乘积均不大于19.5.数列{a n}定义如下:a1=2,a n+1=a n2−a n+1,n=1,2,⋯.证明:1−120032003<1a1+1a2+⋯+1a2003<1.6.给定正整数n(n≥2).求最大的实数λ,使得不等式a n2≥λ(a1+a2+⋯+a n−1)+2a n对任意满足a1<a2⋯<a n的正整数a1,a2,⋯,a n均成立.7.设△ABC的三边长分别为AB=b、BA=a、AA=a,a、b、c互不相等,AD、BE、CF分别为△ABC的三条内角平分线,且DE=DF.证明:(1)a b+c=b c+a+c a+b;(2)∠BAA>90°.8.对于任意正整数n,记n的所有正约数组成的集合为S n.证明:S n中至多有一半元素的个位数为3.2004年女子数学奥林匹克1.如果存在1,2,⋯,n的一个排列a1,a2,⋯,a n,使得k+a k(k=1,2,⋯,n)都是完全平方数,则称n为“好数”.问:在集合{11,13,15,17,19}中,哪些是“好数”,哪些不是“好数”?说明理由.(苏淳供题)2.设a、b、c为正实数.求a+3c a+2b+c+4b a+b+2c−8c a+b+3c的最小值.(李胜宏供题)3.已知钝角△ABC的外接圆半径为1.证明:存在一个斜边长为√2+1的等腰直角三角形覆盖△ABC.(冷岗松供题)4.一副三色纸牌,共有32张,其中红黄蓝每种颜色的牌各10张,编号分别是1,2,⋯,10;另有大小王牌各一张,编号均为0.从这副牌中任取若干张牌,然后按如下规则计算分值:每张编号为k的牌记为2k分.若它们的分值之和为2004,则称这些牌为一个“好牌组”.试求“好牌组”的个数.(陶平生供题)5.设u、v、w为正实数,满足条件u√vv+v√vu+v√uv≥1.试求u+v+v的最小值. (陈永高供题)6.给定锐角△ABC,点O为其外心,直线AO交边BC于点D.动点E、F分别位于边AB、AC上,使得A、E、D、F四点共圆.求证:线段EF在边BC上的投影的长度为定值.(熊斌供题)7.已知p、q为互质的正整数,n为非负整数.问:有多少个不同的整数可以表示为ii+jj的形式,其中i,j为非负整数,且i+j≤n.(李伟固供题)8.将一个3×3的正方形的四个角上各去掉一个单位正方形所得到的图形称为“十字形”.在一个10×11的棋盘上,最多可以放置多少个互不重叠的“十字形”(每个“十字形”恰好盖住棋盘上的5个小方格)?(冯祖明供题)2005年女子数学奥林匹克1.如图1,点P在△ABC的外接圆上,直线CP、AB相交于点E,直线BP、AC相交于点F,边AC的垂直平分线与边AB相交于点J,边AB的垂直平分线与边AC相交于点K.求证:AA2AH=AA⋅AA AA⋅AH.图1(叶中豪供题)2.求方程组�5�x+1x�=12�y+1y�=13(z+1z)xy+yz+zx=1,的所有实数解.(朱华伟供题)3.是否存在这样的凸多面体,它共有8个顶点、12条棱和6个面,并且其中有4个面,每两个面都有公共棱?(苏淳供题)4.求出所有的正实数a,使得存在正整数n及n个互不相交的无限整数集合A1,A2,⋯,A n满足A1∪A2∪⋯∪A n=Z,而且对于每个A i中的任意两数b>c,都有a−b≥a i.(袁汉辉供题)5.设正实数x、y满足x3+y3=x−y.求证:x2+4y2<1. (熊斌供题)6.设正整数n(n≥3).如果在平面上有n个格点P1,P2,⋯,P n满足:当�P i P j�为有理数时,存在P k,使得|P i P k|和�P j P k�均为无理数;当�P i P j�为无理数时,存在P k,使得|P i P k|和�P j P k�均为有理数,那么,称n是“好数”.(1)求最小的好数;(2)问:2005是否为好数(冯祖明供题)7.设m、n是整数,m>n≥2,S=�1,2,⋯,m�,T=�a1,a2,⋯,a n�是S的一个子集.已知T中的任两个数都不能同时整除S中的任何一个数.求证:1a1+1a2+⋯+1a n<m+n m. (张同君供题)8.给定实数a、b(a>a>0),将长为a、宽为b的矩形放入一个正方形内(包含边界).问正方形的边至少为多长?(陈永高供题)2006年女子数学奥林匹克1.设a>0,函数f:(0,+∞)→R满足f(a)=1.如果对任意正实数x、y,有f(x)f(y)+f�a x�f�a y�=2f(xy),求证:f(x)为常数.(朱华伟供题)2.设凸四边形ABCD的对角线交于点O.△OAD、△OBC的外接圆交于点O、M,直线OM分别交△OAB、△OCD的外接圆于点T、S.求证:M是线段TS的中点.(叶中豪供题)3.求证:对i=1,2,3,均有无穷多个正整数n,使得n,n+2,n+28中恰有i个可表示为三个正整数的立方和.(袁汉辉供题)4.8个人参加一次聚会.(1)如果其中任何5个人中都有3个人两两认识,求证:可以从中找出4个人两两认识;(2)试问:如果其中任何6个人中都有3个人两两认识,那么是否一定可以找出4个人两两认识?(苏淳供题)5.平面上整点集S=�(a,a)�1≤a,a≤5(a、a∈Z)�,T为平面上一整点集,对S中任一点P,总存在T中不同于P的一点Q,使得线段PQ上除点P、Q外无其它的整点.问T的元素个数最少为多少?(陈永高供题)6.设集合M={1,2,⋯,19},A={a1,a2,⋯,a k}⊆M.求最小的k,使得对任意的a∈M,存在a i、a j∈A,满足a=a i或a=a i±a j(a i、a j 可以相同).(李胜宏供题)7.设x i>0(i=1,2,⋯,n),k≥1.求证:∑11+x i n i=1⋅∑x i n i=1≤∑x i k+11+x i n i=1⋅∑1x i k n i=1. (陈伟固供题)8.设p为大于3的质数,求证:存在若干个整数a1,a2,⋯,a t满足条件−p2<a1<a2<⋯<a t<p2,使得乘积p−a1|a1|⋅p−a2|a2|⋅⋯⋅p−a t|a t|是3的某个正整数次幂.(纪春岗供题)2007年女子数学奥林匹克1.设m为正整数,如果存在某个正整数n,使得m可以表示为n和n的正约数个数(包括1和自身)的商,则称m是“好数”.求证:(1)1,2,⋯,17都是好数;(2)18不是好数.(李胜宏供题)2.设△ABC是锐角三角形,点D、E、F分别在边BC、CA、AB上,线段AD、BE、CF经过△ABC的外心O.已知以下六个比值AC CA、AA AA、AH HA、AH HA、AA AA、AC CA中至少有两个是整数.求证:△ABC是等腰三角形.(冯祖明供题)3.设整数n(n>3),非负实数a1,a2,⋯,a n满足a1+a2+⋯+a n=2.求a1a22+1+a2a32+1+⋯+a n a12+1的最小值.(朱华伟供题)4.平面内n(n≥3)个点组成集合S,P是此平面内m条直线组成的集合,满足S关于P中每一条直线对称.求证:m≤n,并问等号何时成立?(边红平供题)5.设D是△ABC内的一点,满足∠BAA=∠BAA=30°,∠BBA=60°,E是边BC的中点,F是边AC的三等分点,满足AF=2FC.求证:BD⊥DB.(叶中豪供题)6.已知a、a、b≥0,a+a+b=1.求证:�a+14(a−b)2+√a+√b≤√3(李伟固供题)7.给定绝对值都不大于10的整数a、b、c,三次多项式f(x)=x3+ ax2+ax+b满足条件�f(2+√3)�<0.0001.问:2+√3是否一定是这个多项式的根?(张景中供题)8.n个棋手参加象棋比赛,每两个棋手比赛一局.规定:胜者得1分,负者得0分,平局得0.5分.如果赛后发现任何m个棋手中都有一个棋手胜了其余m-1个棋手,也有一个棋手输给了其余m-1个棋手,就称此赛况具有性质P(m).对给定的m(m≥4),求n的最小值f(m),使得对具有性质P(m)的任何赛况,都有所有n名棋手的得分各不相同.(王建伟供题)2008年女子数学奥林匹克1.(1)问能否将集合�1,2,⋯,96�表示为它的32个三元子集的并集,且每个三元子集的元素之和都相等;(2)问能否将集合�1,2,⋯,99�表示为它的33个三元子集的并集,且每个三元子集的元素之和都相等.(刘诗雄供题)2.已知式系数多项式ϕ(x)=ax3+ax2+bx+d有三个正根,且ϕ(0)<0.求证:2a3+9a2d−7aab≤0. (朱华伟供题)3.求最小常数a(a>1),使得对正方形ABCD内部任一点P,都存在△P AB、△PBC、△PCD、△PDA中的某两个三角形,其面积之比属于区间�a−1,a�.(李伟固供题)4.在凸四边形ABCD的外部分别作正△ABQ、△BCR、△CDS、△DAP,记四边形ABCD的对角线的和为x,四边形PQRS的对角线中点连线的和为y.求y x的最大值.(熊斌供题)5.如图1,已知凸四边形ABCD满足AB=BC,AD=DA,E、F分别是线段AB、AD上一点,满足B、E、F、D四点共圆,作△DPE顺向相似于△ADC,作△BQF顺向相似于△ABC.求证:A、P、Q三点共线.图1 注:两个三角形顺向相似是指它们的对应顶点同按顺时针方向或同按逆时针方向排列.(叶中豪 供题)6. 设正数列x 1,x 2,⋯,x n ,⋯满足(8x 2−7x 1)x 17=8及x k+1x k−1−x k 2=x k−18−x k 8(x k x k−1)7(k ≥2).求正实数a ,使得当x 1>a 时,有单调性x 1>x 2>⋯>x n >⋯,当0<x 1<a 时,不具有单调性. (李胜宏 供题)7. 给定一个2008×2008的棋盘,棋盘上每个小方格的颜色均不相同.在棋盘的每一个小方格中填入C 、G 、M 、O 这4个字母中的一个,若棋盘中每一个2×2的小棋盘中都有C 、G 、M 、O 这4个字母,则称这个棋盘为“和谐棋盘”,问有多少种不同的和谐棋盘?(冯祖明 供题)8. 对于正整数n ,令f n =�2n √2008�+[2n √2009].求证:数列f 1,f 2,⋯中有无穷多个奇数和无穷多个偶数([x ]表示不超过实数x 的最大整数).(冯祖明 供题)B2009年女子数学奥林匹克1. 求证:方程aab =2009(a +a +b )只有有限组正整数解(a,b,c).(梁应德 供题)2. 如图1,在△ABC 中,∠BAA =90°,点E 在△ABC 的外接圆圆Γ的弧BC (不含点A )内,AE >EC .连结EC 并延长至点F ,使得∠DAA =∠AAB ,连结BF 交圆Γ于点D ,连结ED ,记△DEF 的外心为O .求证:A 、C 、O 三点共线.图1 (边红平 供题)3. 在平面直角坐标系中,设点集�P 1,P 2,⋯,P 4n+1�=�(x ,y )�x 、y 为整数,|x |≤n ,|y |≤n ,xy =0�,其中,n ∈N +.求(P 1P 2)2+(P 2P 3)2+⋯+(P 4n P 4n+1)2+(P 4n+1P 1)2的最小值.(王新茂 供题)4. 设平面上有n (n ≥4)个点V 1,V 2,⋯,V n ,任意三点不共线,某些点之间连有线段.把标号分别为1,2,⋯,n 的n 枚棋子放置在这n 个点处,每个点处恰有一枚棋子.现对这n 枚棋子进行如下操作:每B次选取若干枚棋子,将它们分别移动到与自己所在点有线段相连的另一个点处;操作后每点处仍恰有一枚棋子,并且没有两枚棋子在操作前后交换位置.若一种连线段的方式使得无论开始时如何放置这n 枚棋子,总能经过有限次操作后,使每个标号为k (k =1,2,⋯,n )的棋子在点V k 处,则称这种连线段的方式为“和谐的”.求在所有和谐的连线段的方式中,线段数目的最小值. (付云皓 供题)5. 设实数xyz 大于或等于1.求证:(x 2−2x +2)(y 2−2y +2)(z 2−2z +2)≤(xyz )2−2xyz +2 (熊 斌 供题)6. 如图2,圆Γ1、Γ2内切于点S ,圆Γ2的弦AB 与圆Γ1切于点C ,M 是弧AB (不含点S )的中点,过点M 作MN ⊥AB ,垂足为N .记圆Γ1的半径为r .求证:AA ⋅AB =2rMN .图2 (叶中豪 供题)7. 在一个10×10的方格表中有一个有4n 个1×1的小方格组成的图形,它既可被n 个“”型的图形覆盖,也可被n 个“”或“”型(可以旋转)的图形覆盖.求正整数n的最小值.(朱华伟供题)8.设a n=n√5−�n√5�.求数列a1,a2,⋯,a2009中的最大项和最小项,其中,[x]表示不超过实数x的最大整数.(王志雄供题)2010年女子数学奥林匹克1. 给定整数n (n ≥3),设A 1,A 2,⋯,A 2n 是集合�1,2,⋯,n�的两两不同的非空子集,记A 2n+1=A 1.求∑|A i ∩A i+1||A i |⋅|A i+1|2n i=1的最大值.(梁应德 供题)2. 如图1,在△ABC 中,AB =AA ,D 是边BC 的中点,E 是在△ABC 外一点,满足AD ⊥AB ,BD =BB .过线段BE 的中点M 作直线MB ⊥BD ,交△ABD 的外接圆的劣弧AD 于点F .求证:DB ⊥BB .图1 (郑焕 供题)3. 求证:对于每个正整数n ,都存在满足下面三个条件的质数p 和整数m :(1)i ≡5(mmd 6);(2)i ∤n ;(3)n ≡m 3(mmd i ).(付云皓 供题) 4. 设实数x 1,x 2,⋯,x n 满足∑x i 2=1(n ≥2)n i=1.求证:∑(1−k ∑ix i 2n i=1)2x k 2k n k=1≤(n−1n+1)2∑x k 2k n k=1,并确定等号成立的条件.(李胜宏供题)5.已知f(x)、g(x)都是定义在R上递增的一次函数,f(x)为整数当且仅当g(x)为整数.证明:对一切x∈R,f(x)−g(x)为整数.(刘诗雄供题)6.如图2,在锐角△ABC中,AB>AA,M为边BC的中点,∠BAA的外角平分线交直线BC于点P.点K、F在直线P A上,使得MB⊥BA,MM⊥PA.求证:BC2图2(边红平供题)7.给定正整数n(n≥3).对于1,2,⋯,n的任意一个排列P=(x1,x2,⋯,x n),若i<j<k,则称x j介于x i和x k之间(如在排列(1,3,2,4)中,3介于1和4之间,4不介于1和2之间).设集合S={P1,P2,⋯,P m}的每个元素P i(1≤i≤m)中都不介于另外两个数之间.求m的最大值.(冯祖鸣供题)8.试求满足下列条件的大于5的最小奇数a:存在正整数m1、n1、m2、n2,使得a=m12+n12,a2=m22+n22,且m1−n1=m2−n2.(朱华伟供题)2011年女子数学奥林匹克1.求出所有的正整数n,使得关于x,y的方程1x+1y=1n恰有2011组满足x≤y的正整数解(x,y) .(熊斌供题)2.如图1,在四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点E,边AB、CD的中垂线相交于点F,点M、N分别为边AB、CD的中点,直线EF分别与边BC、AD相交于点P、Q,若MB⋅AB=NB⋅AB, BQ⋅BP=AQ⋅AP,求证:PQ垂直于BC.图1(郑焕供题)3.设正数a,a,b,d满足aabd=1,求证:1+1+1+1+9≥25(朱华伟供题)4.有n(n≥3)名乒乓球选手参加循环赛,每两名选手之间恰好比赛一次(比赛无平局).赛后发现,可以将这些选手排成一圈,使得对于任意三名选手A,B,C,若A,B在圈上相邻,则A,B中至少有一人战胜了C,求n的所有可能值.(付云皓供题)5.给定非负实数a,求最小实数f=f(a),使得对任意复数,Z1,Z2和实数x(0≤x≤1),若|Z1|≤a|Z1−Z2|,则|Z1−xZ2|≤f|Z1−Z2|.(李胜宏供题)6.是否存在正整数m,n,使得m20+11n是完全平方数?请予以证明.(袁汉辉供题)7.从左到右编号为B1,B2,⋯,B n的n个盒子共装有n个小球,每次可以选择一个盒子B k,进行如下操作:若k=1且B1中至少有1个小球,则可从B1中移1个小球至B2中;若k=n,且B n中至少有1个小球,则可从B n中移1个小球至B n-1中,若2≤k≤n-1且B k中至少有2个小球,则可从B k中分别移1个小球至B k-1和B k+1中,求证:无论初始时这些小球如何放置,总能经过有限次操作使得每个盒子中恰有1个小球.(王新茂供题)8. 如图2,已知⊙O 为△ABC 中BC 边上的旁切圆,点D 、E 分别在线段AB 、AC 上,使得BD ∥BA .⊙O 1为△ADE 的内切圆,O 1B 交DO 于点F ,O 1C 交EO 于点G .⊙O 切BC 于点M .⊙O 1切DE 于点N .求证:MN 平分线段FG .图2 (边红平 供题)A2012年女子数学奥林匹克1.设a1,a2,⋯,a n为非负实数,求证:11+a1+a1(1+a1)(1+a2)+⋯+ a1a2⋯a n−1(1+a1)(1+a2)⋯(1+a n)≤1.2.如图1所示,圆O1和O2外切于点T,点A、E在圆O1上,AB切圆O2于点B,ED切圆O2于点D,直线BD、AE交于点P.(1)求证:AB⋅DT=AT⋅DB;(2)求证:∠ATP+∠DTP=180°Array图13.求所有整数对(a,b),使得存在整数d>1,对任意的正整数n,都有d|a n+a n+1.4.在正十三边形的13个顶点上各摆放一枚黑子或者白子,一次操作是指将两枚棋子的位置交换.求证:无论开始时棋子是如何摆放的,总可以至多操作一次,使得各个棋子的颜色关于正十三边形的某一条对称轴是对称的.5.如图2所示,在△ABC中,I为内切圆圆心,D、E分别为AB、AC边上的切点,O为△BIC的外心,求证:∠OBB=∠ODA.图26. 某个国家有n (n ≥3)个城市,每两个城市间都有一条双向航线.这个国家有两个航空公司,每条航线由一家公司经营.一个女数学家从某个城市出发,经过至少两个其它城市,回到出发地.如果无论怎样选择出发城市和路径,都无法只乘坐一家公司的航班,求n 的最大值.7. 有一个无穷项的正整数数列a 1≤a 2≤a 3≤⋯.已知存在正整数k和r ,使得r a r =k +1,求证:存在正整数s ,使得s a s =k .8. 集合{0,1,2,⋯,2012}中有多少个元素k ,使得A 2012k 是2012的倍数.B。
历届女子数学奥林匹克试题
目录2002年女子数学奥林匹克 (1)2003年女子数学奥林匹克 (3)2004年女子数学奥林匹克 (5)2005年女子数学奥林匹克 (7)2006年女子数学奥林匹克 (9)2007年女子数学奥林匹克 (11)2008年女子数学奥林匹克 (13)2009年女子数学奥林匹克 (16)2010年女子数学奥林匹克 (19)2011年女子数学奥林匹克 (21)2012年女子数学奥林匹克 (24)2002年女子数学奥林匹克1.求出所有的正整数n,使得20n+2能整除2003n+2002.2.夏令营有3n(n是正整数)位女同学参加,每天都有3位女同学担任执勤工作.夏令营结束时,发现这3n位女同学中的任何两位,在同一天担任执勤工作恰好是一次.(1)问:当n=3时,是否存在满足题意的安排?证明你的结论;(2)求证:n是奇数.3.试求出所有的正整数k,使得对任意满足不等式k(aa+ab+ba)>5(a2+a2+b2)4.⊙O1和⊙O2相交于B、C两点,且BC是⊙O1的直径.过点C作⊙O1的切线,交⊙O2于另一点A,连结AB,交⊙O1于另一点E,连结CE并延长,交⊙O2于点F.设点H为线段AF内的任意一点,连结HE并延长,交⊙O1于点G,连结BG并延长,与AC的延长线交于点D.求证:AA AH=AA AC.5.设P1,P2,⋯,P n(n≥2)是1,2,⋯,n的任意一个排列.求证:1P1+P2+1P2+P3+⋯+1P n−2+P n−1+1P n−1+P n>n−1n+2.6.求所有的正整数对(x,y),满足x y=y x−y.7.锐角△ABC的三条高分别为AD、BE、CF.求证:△DEF的周长不超过△ABC周长的一半.8.设A1,A2,⋯,A8是平面上任意取定的8个点,对平面上任意取定的一条有向直线l,设A1,A2,⋯,A8在该直线上的摄影分别是P1,P2,⋯,P8.如果这8个射影两两不重合,以直线l的方向依次排列为P i1,P i2,⋯,P i8,这样,就得到了1,2,…,8的一个排列i1,i2,⋯,i8(在图1中,此排列为2,1,8,3,7,4,6,5).设这8个点对平面上所有有向直线作射影后,得到的不同排列的个数为N8=N(A1,A2,⋯88的最大值.图12003年女子数学奥林匹克1. 已知D 是△ABC 的边AB 上的任意一点,E 是边AC 上的任意一点,连结DE ,F 是线段DE 上的任意一点.设AC AA =x ,AA AA =y ,CH CA =z .证明: (1) S △ACH =(1−x )yzS △AAA ,S △AAH =x (1−y )(1−z )S △AAA ;(2) �S △ACH 3+�S △AAH 3≤�S △AAA 3.2. 某班有47个学生,所用教室有6排,每排有8个座位,用(i ,j )表示位于第i 排第j 列的座位.新学期准备调整座位,设某学生原来的座位为(i ,j ),如果调整后的座位为(m ,n ),则称该生作了移动[a ,a ]=[i −m ,j −n ],并称a +b 为该生的位置数.所有学生的位置数之和记为S .求S 的最大可能值与最小可能值之差.3. 如图1,ABCD 是圆内接四边形,AC 是圆的直径,BB ⊥AA ,AC 与BD 的交点为E ,F 在DA 的延长线上.连结BF ,G 在BA 的延长线上,使得BD ∥BB ,H 在GF 的延长线上,AC ⊥DB .证明:B 、E 、F 、H 四点共圆.图14.(1)证明:存在和为1的5个非负实数a、b、c、d、e,使得将它们任意放置在一个圆周上,总有两个相邻数的乘积不小于19;(2)证明:对于和为1的任意玩个非负实数a、b、c、d、e,总可以将它们适当放置在一个圆周上,且任意相邻两数的乘积均不大于19.5.数列{a n}定义如下:a1=2,a n+1=a n2−a n+1,n=1,2,⋯.证明:1−120032003<1a1+1a2+⋯+1a2003<1.6.给定正整数n(n≥2).求最大的实数λ,使得不等式a n2≥λ(a1+a2+⋯+a n−1)+2a n对任意满足a1<a2⋯<a n的正整数a1,a2,⋯,a n均成立.7.设△ABC的三边长分别为AB=b、BA=a、AA=a,a、b、c互不相等,AD、BE、CF分别为△ABC的三条内角平分线,且DE=DF.证明:(1)a b+c=b c+a+c a+b;(2)∠BAA>90°.8.对于任意正整数n,记n的所有正约数组成的集合为S n.证明:S n中至多有一半元素的个位数为3.2004年女子数学奥林匹克1.如果存在1,2,⋯,n的一个排列a1,a2,⋯,a n,使得k+a k(k=1,2,⋯,n)都是完全平方数,则称n为“好数”.问:在集合{11,13,15,17,19}中,哪些是“好数”,哪些不是“好数”?说明理由.(苏淳供题)2.设a、b、c为正实数.求a+3c a+2b+c+4b a+b+2c−8c a+b+3c的最小值.(李胜宏供题)3.已知钝角△ABC的外接圆半径为1.证明:存在一个斜边长为√2+1的等腰直角三角形覆盖△ABC.(冷岗松供题)4.一副三色纸牌,共有32张,其中红黄蓝每种颜色的牌各10张,编号分别是1,2,⋯,10;另有大小王牌各一张,编号均为0.从这副牌中任取若干张牌,然后按如下规则计算分值:每张编号为k的牌记为2k分.若它们的分值之和为2004,则称这些牌为一个“好牌组”.试求“好牌组”的个数.(陶平生供题)5.设u、v、w为正实数,满足条件u√vv+v√vu+v√uv≥1.试求u+v+v的最小值. (陈永高供题)6.给定锐角△ABC,点O为其外心,直线AO交边BC于点D.动点E、F分别位于边AB、AC上,使得A、E、D、F四点共圆.求证:线段EF在边BC上的投影的长度为定值.(熊斌供题)7.已知p、q为互质的正整数,n为非负整数.问:有多少个不同的整数可以表示为ii+jj的形式,其中i,j为非负整数,且i+j≤n.(李伟固供题)8.将一个3×3的正方形的四个角上各去掉一个单位正方形所得到的图形称为“十字形”.在一个10×11的棋盘上,最多可以放置多少个互不重叠的“十字形”(每个“十字形”恰好盖住棋盘上的5个小方格)?(冯祖明供题)2005年女子数学奥林匹克1.如图1,点P在△ABC的外接圆上,直线CP、AB相交于点E,直线BP、AC相交于点F,边AC的垂直平分线与边AB相交于点J,边AB的垂直平分线与边AC相交于点K.求证:AA2AH=AA⋅AA AA⋅AH.图1(叶中豪供题)2.求方程组�5�x+1x�=12�y+1y�=13(z+1z)xy+yz+zx=1,的所有实数解.(朱华伟供题)3.是否存在这样的凸多面体,它共有8个顶点、12条棱和6个面,并且其中有4个面,每两个面都有公共棱?(苏淳供题)4.求出所有的正实数a,使得存在正整数n及n个互不相交的无限整数集合A1,A2,⋯,A n满足A1∪A2∪⋯∪A n=Z,而且对于每个A i中的任意两数b>c,都有a−b≥a i.(袁汉辉供题)5.设正实数x、y满足x3+y3=x−y.求证:x2+4y2<1. (熊斌供题)6.设正整数n(n≥3).如果在平面上有n个格点P1,P2,⋯,P n满足:当�P i P j�为有理数时,存在P k,使得|P i P k|和�P j P k�均为无理数;当�P i P j�为无理数时,存在P k,使得|P i P k|和�P j P k�均为有理数,那么,称n是“好数”.(1)求最小的好数;(2)问:2005是否为好数(冯祖明供题)7.设m、n是整数,m>n≥2,S=�1,2,⋯,m�,T=�a1,a2,⋯,a n�是S的一个子集.已知T中的任两个数都不能同时整除S中的任何一个数.求证:1a1+1a2+⋯+1a n<m+n m. (张同君供题)8.给定实数a、b(a>a>0),将长为a、宽为b的矩形放入一个正方形内(包含边界).问正方形的边至少为多长?(陈永高供题)2006年女子数学奥林匹克1.设a>0,函数f:(0,+∞)→R满足f(a)=1.如果对任意正实数x、y,有f(x)f(y)+f�a x�f�a y�=2f(xy),求证:f(x)为常数.(朱华伟供题)2.设凸四边形ABCD的对角线交于点O.△OAD、△OBC的外接圆交于点O、M,直线OM分别交△OAB、△OCD的外接圆于点T、S.求证:M是线段TS的中点.(叶中豪供题)3.求证:对i=1,2,3,均有无穷多个正整数n,使得n,n+2,n+28中恰有i个可表示为三个正整数的立方和.(袁汉辉供题)4.8个人参加一次聚会.(1)如果其中任何5个人中都有3个人两两认识,求证:可以从中找出4个人两两认识;(2)试问:如果其中任何6个人中都有3个人两两认识,那么是否一定可以找出4个人两两认识?(苏淳供题)5.平面上整点集S=�(a,a)�1≤a,a≤5(a、a∈Z)�,T为平面上一整点集,对S中任一点P,总存在T中不同于P的一点Q,使得线段PQ上除点P、Q外无其它的整点.问T的元素个数最少为多少?(陈永高供题)6.设集合M={1,2,⋯,19},A={a1,a2,⋯,a k}⊆M.求最小的k,使得对任意的a∈M,存在a i、a j∈A,满足a=a i或a=a i±a j(a i、a j 可以相同).(李胜宏供题)7.设x i>0(i=1,2,⋯,n),k≥1.求证:∑11+x i n i=1⋅∑x i n i=1≤∑x i k+11+x i n i=1⋅∑1x i k n i=1. (陈伟固供题)8.设p为大于3的质数,求证:存在若干个整数a1,a2,⋯,a t满足条件−p2<a1<a2<⋯<a t<p2,使得乘积p−a1|a1|⋅p−a2|a2|⋅⋯⋅p−a t|a t|是3的某个正整数次幂.(纪春岗供题)2007年女子数学奥林匹克1.设m为正整数,如果存在某个正整数n,使得m可以表示为n和n的正约数个数(包括1和自身)的商,则称m是“好数”.求证:(1)1,2,⋯,17都是好数;(2)18不是好数.(李胜宏供题)2.设△ABC是锐角三角形,点D、E、F分别在边BC、CA、AB上,线段AD、BE、CF经过△ABC的外心O.已知以下六个比值AC CA、AA AA、AH HA、AH HA、AA AA、AC CA中至少有两个是整数.求证:△ABC是等腰三角形.(冯祖明供题)3.设整数n(n>3),非负实数a1,a2,⋯,a n满足a1+a2+⋯+a n=2.求a1a22+1+a2a32+1+⋯+a n a12+1的最小值.(朱华伟供题)4.平面内n(n≥3)个点组成集合S,P是此平面内m条直线组成的集合,满足S关于P中每一条直线对称.求证:m≤n,并问等号何时成立?(边红平供题)5.设D是△ABC内的一点,满足∠BAA=∠BAA=30°,∠BBA=60°,E是边BC的中点,F是边AC的三等分点,满足AF=2FC.求证:BD⊥DB.(叶中豪供题)6.已知a、a、b≥0,a+a+b=1.求证:�a+14(a−b)2+√a+√b≤√3(李伟固供题)7.给定绝对值都不大于10的整数a、b、c,三次多项式f(x)=x3+ ax2+ax+b满足条件�f(2+√3)�<0.0001.问:2+√3是否一定是这个多项式的根?(张景中供题)8.n个棋手参加象棋比赛,每两个棋手比赛一局.规定:胜者得1分,负者得0分,平局得0.5分.如果赛后发现任何m个棋手中都有一个棋手胜了其余m-1个棋手,也有一个棋手输给了其余m-1个棋手,就称此赛况具有性质P(m).对给定的m(m≥4),求n的最小值f(m),使得对具有性质P(m)的任何赛况,都有所有n名棋手的得分各不相同.(王建伟供题)2008年女子数学奥林匹克1.(1)问能否将集合�1,2,⋯,96�表示为它的32个三元子集的并集,且每个三元子集的元素之和都相等;(2)问能否将集合�1,2,⋯,99�表示为它的33个三元子集的并集,且每个三元子集的元素之和都相等.(刘诗雄供题)2.已知式系数多项式ϕ(x)=ax3+ax2+bx+d有三个正根,且ϕ(0)<0.求证:2a3+9a2d−7aab≤0. (朱华伟供题)3.求最小常数a(a>1),使得对正方形ABCD内部任一点P,都存在△P AB、△PBC、△PCD、△PDA中的某两个三角形,其面积之比属于区间�a−1,a�.(李伟固供题)4.在凸四边形ABCD的外部分别作正△ABQ、△BCR、△CDS、△DAP,记四边形ABCD的对角线的和为x,四边形PQRS的对角线中点连线的和为y.求y x的最大值.(熊斌供题)5.如图1,已知凸四边形ABCD满足AB=BC,AD=DA,E、F分别是线段AB、AD上一点,满足B、E、F、D四点共圆,作△DPE顺向相似于△ADC,作△BQF顺向相似于△ABC.求证:A、P、Q三点共线.图1 注:两个三角形顺向相似是指它们的对应顶点同按顺时针方向或同按逆时针方向排列.(叶中豪 供题)6. 设正数列x 1,x 2,⋯,x n ,⋯满足(8x 2−7x 1)x 17=8及x k+1x k−1−x k 2=x k−18−x k 8(x k x k−1)7(k ≥2).求正实数a ,使得当x 1>a 时,有单调性x 1>x 2>⋯>x n >⋯,当0<x 1<a 时,不具有单调性. (李胜宏 供题)7. 给定一个2008×2008的棋盘,棋盘上每个小方格的颜色均不相同.在棋盘的每一个小方格中填入C 、G 、M 、O 这4个字母中的一个,若棋盘中每一个2×2的小棋盘中都有C 、G 、M 、O 这4个字母,则称这个棋盘为“和谐棋盘”,问有多少种不同的和谐棋盘?(冯祖明 供题)8. 对于正整数n ,令f n =�2n √2008�+[2n √2009].求证:数列f 1,f 2,⋯中有无穷多个奇数和无穷多个偶数([x ]表示不超过实数x 的最大整数).(冯祖明 供题)B2009年女子数学奥林匹克1. 求证:方程aab =2009(a +a +b )只有有限组正整数解(a,b,c).(梁应德 供题)2. 如图1,在△ABC 中,∠BAA =90°,点E 在△ABC 的外接圆圆Γ的弧BC (不含点A )内,AE >EC .连结EC 并延长至点F ,使得∠DAA =∠AAB ,连结BF 交圆Γ于点D ,连结ED ,记△DEF 的外心为O .求证:A 、C 、O 三点共线.图1 (边红平 供题)3. 在平面直角坐标系中,设点集�P 1,P 2,⋯,P 4n+1�=�(x ,y )�x 、y 为整数,|x |≤n ,|y |≤n ,xy =0�,其中,n ∈N +.求(P 1P 2)2+(P 2P 3)2+⋯+(P 4n P 4n+1)2+(P 4n+1P 1)2的最小值.(王新茂 供题)4. 设平面上有n (n ≥4)个点V 1,V 2,⋯,V n ,任意三点不共线,某些点之间连有线段.把标号分别为1,2,⋯,n 的n 枚棋子放置在这n 个点处,每个点处恰有一枚棋子.现对这n 枚棋子进行如下操作:每B次选取若干枚棋子,将它们分别移动到与自己所在点有线段相连的另一个点处;操作后每点处仍恰有一枚棋子,并且没有两枚棋子在操作前后交换位置.若一种连线段的方式使得无论开始时如何放置这n 枚棋子,总能经过有限次操作后,使每个标号为k (k =1,2,⋯,n )的棋子在点V k 处,则称这种连线段的方式为“和谐的”.求在所有和谐的连线段的方式中,线段数目的最小值. (付云皓 供题)5. 设实数xyz 大于或等于1.求证:(x 2−2x +2)(y 2−2y +2)(z 2−2z +2)≤(xyz )2−2xyz +2 (熊 斌 供题)6. 如图2,圆Γ1、Γ2内切于点S ,圆Γ2的弦AB 与圆Γ1切于点C ,M 是弧AB (不含点S )的中点,过点M 作MN ⊥AB ,垂足为N .记圆Γ1的半径为r .求证:AA ⋅AB =2rMN .图2 (叶中豪 供题)7. 在一个10×10的方格表中有一个有4n 个1×1的小方格组成的图形,它既可被n 个“”型的图形覆盖,也可被n 个“”或“”型(可以旋转)的图形覆盖.求正整数n的最小值.(朱华伟供题)8.设a n=n√5−�n√5�.求数列a1,a2,⋯,a2009中的最大项和最小项,其中,[x]表示不超过实数x的最大整数.(王志雄供题)2010年女子数学奥林匹克1. 给定整数n (n ≥3),设A 1,A 2,⋯,A 2n 是集合�1,2,⋯,n�的两两不同的非空子集,记A 2n+1=A 1.求∑|A i ∩A i+1||A i |⋅|A i+1|2n i=1的最大值.(梁应德 供题)2. 如图1,在△ABC 中,AB =AA ,D 是边BC 的中点,E 是在△ABC 外一点,满足AD ⊥AB ,BD =BB .过线段BE 的中点M 作直线MB ⊥BD ,交△ABD 的外接圆的劣弧AD 于点F .求证:DB ⊥BB .图1 (郑焕 供题)3. 求证:对于每个正整数n ,都存在满足下面三个条件的质数p 和整数m :(1)i ≡5(mmd 6);(2)i ∤n ;(3)n ≡m 3(mmd i ).(付云皓 供题) 4. 设实数x 1,x 2,⋯,x n 满足∑x i 2=1(n ≥2)n i=1.求证:∑(1−k ∑ix i 2n i=1)2x k 2k n k=1≤(n−1n+1)2∑x k 2k n k=1,并确定等号成立的条件.(李胜宏供题)5.已知f(x)、g(x)都是定义在R上递增的一次函数,f(x)为整数当且仅当g(x)为整数.证明:对一切x∈R,f(x)−g(x)为整数.(刘诗雄供题)6.如图2,在锐角△ABC中,AB>AA,M为边BC的中点,∠BAA的外角平分线交直线BC于点P.点K、F在直线P A上,使得MB⊥BA,MM⊥PA.求证:BC2图2(边红平供题)7.给定正整数n(n≥3).对于1,2,⋯,n的任意一个排列P=(x1,x2,⋯,x n),若i<j<k,则称x j介于x i和x k之间(如在排列(1,3,2,4)中,3介于1和4之间,4不介于1和2之间).设集合S={P1,P2,⋯,P m}的每个元素P i(1≤i≤m)中都不介于另外两个数之间.求m的最大值.(冯祖鸣供题)8.试求满足下列条件的大于5的最小奇数a:存在正整数m1、n1、m2、n2,使得a=m12+n12,a2=m22+n22,且m1−n1=m2−n2.(朱华伟供题)2011年女子数学奥林匹克1.求出所有的正整数n,使得关于x,y的方程1x+1y=1n恰有2011组满足x≤y的正整数解(x,y) .(熊斌供题)2.如图1,在四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点E,边AB、CD的中垂线相交于点F,点M、N分别为边AB、CD的中点,直线EF分别与边BC、AD相交于点P、Q,若MB⋅AB=NB⋅AB, BQ⋅BP=AQ⋅AP,求证:PQ垂直于BC.图1(郑焕供题)3.设正数a,a,b,d满足aabd=1,求证:1+1+1+1+9≥25(朱华伟供题)4.有n(n≥3)名乒乓球选手参加循环赛,每两名选手之间恰好比赛一次(比赛无平局).赛后发现,可以将这些选手排成一圈,使得对于任意三名选手A,B,C,若A,B在圈上相邻,则A,B中至少有一人战胜了C,求n的所有可能值.(付云皓供题)5.给定非负实数a,求最小实数f=f(a),使得对任意复数,Z1,Z2和实数x(0≤x≤1),若|Z1|≤a|Z1−Z2|,则|Z1−xZ2|≤f|Z1−Z2|.(李胜宏供题)6.是否存在正整数m,n,使得m20+11n是完全平方数?请予以证明.(袁汉辉供题)7.从左到右编号为B1,B2,⋯,B n的n个盒子共装有n个小球,每次可以选择一个盒子B k,进行如下操作:若k=1且B1中至少有1个小球,则可从B1中移1个小球至B2中;若k=n,且B n中至少有1个小球,则可从B n中移1个小球至B n-1中,若2≤k≤n-1且B k中至少有2个小球,则可从B k中分别移1个小球至B k-1和B k+1中,求证:无论初始时这些小球如何放置,总能经过有限次操作使得每个盒子中恰有1个小球.(王新茂供题)8. 如图2,已知⊙O 为△ABC 中BC 边上的旁切圆,点D 、E 分别在线段AB 、AC 上,使得BD ∥BA .⊙O 1为△ADE 的内切圆,O 1B 交DO 于点F ,O 1C 交EO 于点G .⊙O 切BC 于点M .⊙O 1切DE 于点N .求证:MN 平分线段FG .图2 (边红平 供题)A2012年女子数学奥林匹克1.设a1,a2,⋯,a n为非负实数,求证:11+a1+a1(1+a1)(1+a2)+⋯+ a1a2⋯a n−1(1+a1)(1+a2)⋯(1+a n)≤1.2.如图1所示,圆O1和O2外切于点T,点A、E在圆O1上,AB切圆O2于点B,ED切圆O2于点D,直线BD、AE交于点P.(1)求证:AB⋅DT=AT⋅DB;(2)求证:∠ATP+∠DTP=180°Array图13.求所有整数对(a,b),使得存在整数d>1,对任意的正整数n,都有d|a n+a n+1.4.在正十三边形的13个顶点上各摆放一枚黑子或者白子,一次操作是指将两枚棋子的位置交换.求证:无论开始时棋子是如何摆放的,总可以至多操作一次,使得各个棋子的颜色关于正十三边形的某一条对称轴是对称的.5.如图2所示,在△ABC中,I为内切圆圆心,D、E分别为AB、AC边上的切点,O为△BIC的外心,求证:∠OBB=∠ODA.图26. 某个国家有n (n ≥3)个城市,每两个城市间都有一条双向航线.这个国家有两个航空公司,每条航线由一家公司经营.一个女数学家从某个城市出发,经过至少两个其它城市,回到出发地.如果无论怎样选择出发城市和路径,都无法只乘坐一家公司的航班,求n 的最大值.7. 有一个无穷项的正整数数列a 1≤a 2≤a 3≤⋯.已知存在正整数k和r ,使得r a r =k +1,求证:存在正整数s ,使得s a s =k .8. 集合{0,1,2,⋯,2012}中有多少个元素k ,使得A 2012k 是2012的倍数.B。
第五届数学竞赛初赛答案
第五届数学竞赛初赛答案详解与说明一、计算题说明:本题的算式看上去挺繁,但细心观察不难发现括号内的三个乘(除)式都含有因数“3”,把“3”作为公因数提取后计算就简便多了。
《数学之友》(7)第63页上有一道十分类似的计算题。
2.解:1991×199219921992-1992×199119911991=1991×1992(100010001-100010001)=1991×1992×0=0说明:解本题的关键是迅速观察到被减数和减数含有公因数1991×1992,这个乘积可以暂时保留在式中,看括号内的计算结果是不是便于立即能口算出答案。
本题同《数学之友》(7)综合练习十的第2题也很相似。
数列的各项依次对应相加所得到的。
看出这一层关系,就容易想到把式中每”栏目内专门作了介绍。
二、填空题1.(1+125)×25=3150说明:首先通过观察容易发现A、B两组数的排列规律。
这两组数都排成等差数列,并且每组数都有25个数。
用等差数列的求和公式可以算出结果,但必须先推算出A组数的第25个及B组数的第1个。
如果选手们能从“两组数个数相等”与“两组数都是公差为5的等差数列”这两个条件入手,用“首尾配对,变加为乘”(见本报1991年9月25日“教你思考”栏)的技巧来解,那么计算简便多了。
2.解:把该沿海城市地图上的7个县分别编号为A、B、C、D、E、F、G(如图5)。
为了便于观察,可以把图5改画成图6(相邻关系不改变)。
我们不妨按A、B、C、D、E、F、G的顺序,用红、黑、绿、蓝、紫五种颜色依次染色,根据乘法原理,共有5×4×3×3×3×3×3=4860(种)不同的染色方法。
说明:“加法原理与乘法原理”是本报223期“奥林匹克学校”栏所介绍的内容,但应用乘法原理来解本题,要谨防遗漏。
为了避免遗漏,就应适当选择染色的顺序。
2023女子数学奥林匹克竞赛试题解答与评注
2023女子数学奥林匹克竞赛试题解答与评注Ⅰ. 解答1. 题目:求证直角三角形的两条斜边之和等于其周长。
解答:设直角三角形的两条直角边分别为a、b,斜边为c。
根据勾股定理,有a² + b² = c²。
根据周长的定义,有周长P = a + b + c。
将a² + b² = c²代入周长P的等式中,得P = a + b + √(a² + b²)。
因此,直角三角形的两条斜边之和等于其周长。
2. 题目:证明公式:(a + b)² = a² + 2ab + b²。
解答:根据公式展开,有(a + b)² = (a + b)(a + b) = a(a + b) + b(a + b)。
根据分配律,展开上式得= a² + ab + ab + b² = a² + 2ab + b²。
因此,公式(a + b)² = a² + 2ab + b²成立。
3. 题目:证明√(a² + b²) ≥ a + b。
解答:首先,我们可以利用平方不等式来证明√(a² + b²) ≥ |a| + |b|。
根据平方不等式,有a² + b² ≥ 2|ab|。
取两边的平方根,得√(a² + b²) ≥ √(2|ab|)。
又因为√(2|ab|) = √2|√(ab)|,根据三角不等式,√(ab) ≤ |√(a)||√(b)|。
因此,√(2|ab|) ≤ √2|√(a)||√(b)|。
综上所述,我们得到√(a² + b²) ≥ √2|√(a)||√(b)|。
由于|√(a)| = |a|,|√(b)| = |b|,我们可以得到√(a² + b²) ≥ √2|a||b|。
2023中国女子数学奥林匹克试题解答
2023中国女子数学奥林匹克试题解答首先,让我们来看一下2023年中国女子数学奥林匹克试题。
2023中国女子数学奥林匹克试题如下:第一题:已知正整数n满足n的平方加n是一个完全平方数,求n的所有可能值。
第二题:已知a和b为正整数,且满足a的平方加b的平方等于2023,求a和b的所有可能取值。
第三题:如图所示,ABC是一个等边三角形,O是其内部一点,AB = 1,求以OA,OB,OC为边的三角形面积之和。
接下来,我们将逐题进行解答。
第一题:已知正整数n满足n的平方加n是一个完全平方数,求n 的所有可能值。
设完全平方数为m,那么根据题意可以得到以下等式:n^2 + n = m^2我们可以将该等式转化为二次方程,即:n^2 + n - m^2 = 0根据二次方程的解的公式,我们可以得到:n = (-1 ± √(1 + 4m^2)) / 2由于n为正整数,所以我们只需要找到满足上述等式的整数解即可。
当m为1时,可以得到两个整数解n为0和1。
当m为2时,可以得到两个整数解n为1和3。
当m为3时,可以得到两个整数解n为2和8。
当m为4时,可以得到两个整数解n为4和15。
综上所述,n的所有可能值为0、1、2、3、4、8和15。
第二题:已知a和b为正整数,且满足a的平方加b的平方等于2023,求a和b的所有可能取值。
我们同样可以将该等式转化为二次方程,即:a^2 + b^2 = 2023然后我们可以使用穷举法来找到a和b的所有可能取值。
由于a和b均为正整数,并且a和b的平方和为2023,所以a和b的取值范围为1到45(因为45^2=2025,已经超过2023)。
通过穷举法,我们可以得到以下可能的取值:a为43,b为8a为8,b为43综上所述,a和b的所有可能取值为(43,8)和(8,43)。
第三题:如图所示,ABC是一个等边三角形,O是其内部一点,AB = 1,求以OA,OB,OC为边的三角形面积之和。
女子数学竞赛试题及答案
女子数学竞赛试题及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪个数是最小的正整数?A. 0B. 1C. -1D. 2答案:B2. 如果一个圆的半径是5,那么它的周长是多少?A. 10πB. 15πC. 20πD. 25π答案:C3. 一个数的平方根是它本身,这个数是:A. 1B. -1C. 0D. 2答案:C4. 以下哪个不是二次方程的解法?A. 配方法B. 因式分解法C. 公式法D. 直接开平方法答案:D5. 一个等差数列的首项是3,公差是2,第5项是多少?A. 9B. 11C. 13D. 15答案:B二、填空题(每题2分,共10分)6. 一个直角三角形的两条直角边分别是3和4,它的斜边长是________。
答案:57. 一个数的绝对值是5,这个数可以是________或________。
答案:5或-58. 已知一个数列的前三项为2, 4, 6,这是一个________数列。
答案:等差9. 如果一个函数f(x) = 2x + 3,那么f(-1) = ________。
答案:110. 将一个圆分成8个扇形,每个扇形的圆心角是________度。
答案:45三、解答题(每题5分,共20分)11. 证明:对于任意实数x,(x+1)^2 ≥ 2x。
证明:首先展开(x+1)^2,得到x^2 + 2x + 1。
由于x^2总是非负的,所以x^2 + 2x + 1 ≥ 2x。
因此,(x+1)^2 ≥ 2x。
12. 解不等式:3x - 5 < 2x + 4。
解:首先将不等式两边的x项合并,得到3x - 2x < 4 + 5,即x < 9。
13. 已知一个函数f(x) = x^2 - 4x + 4,求它的顶点坐标。
解:将f(x)写成完全平方形式,得到f(x) = (x - 2)^2。
因此,顶点坐标为(2, 0)。
14. 一个等比数列的首项是2,公比是3,求它的第5项。
解:等比数列的第n项公式为an = a1 * r^(n-1)。
2006年第五届中国女子数学奥林匹克试题
2006年第五届中国女子数学奥林匹克试题第一天2006年8月8日 下午15:30——19:30 乌鲁木齐中国在国际数学奥林匹克竞赛中,连续多年取得很好的成绩,这项竞赛是高中程度,不包括微积分,但题目需要思考,我相信我是考不过这些小孩子的,因此有人觉得,好的数学家未必长于这种考试,竞赛胜利者也未必是将来的数学家,这个意见似是而非。
数学竞赛大约是百年前在匈牙利开始的;匈牙利产生了同它人口不成比例的许多大数学家。
——陈省身一、设a >0,函数 f : (0,+∞) → R 满足f (a )=1.如果对任意正实数x ,y 有()()()2a a f x f y f ff xy x y ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,①求证: f (x )为常数. 证明:在①中令x =y =1,得 f 2(1)+f 2(a )=2 f (1),(f (1)-1)2=0, ∴ f (1)=1。
在①中令y =1,得 f (x )f (1)+f (ax)f (a )=2 f (x ), f (x )=f (a x ),x >0。
② 在①中取y =ax ,得f (x )f (a x )+f (ax )f (x )=2 f (a ),f (x )f (ax)=1。
③由②,③得:f 2(x )=1,x >0。
在①中取x =y,得 f 2)+f 2)=2 f (t ), ∴ f (t )>0。
故f (x )=1,x >0。
二、设凸四边形ABCD 对角线交于O 点.△OAD ,△OBC 的外接圆交于O ,M 两点,直线OM 分别交△OAB ,△OCD 的外接圆于T ,S 两点.求证:M 是线段TS 的中点. 证法1:如图,连接BT ,CS ,MA ,MB ,MC ,MD 。
∵ ∠BTO =∠BAO ,∠BCO =∠BMO ,∴ △BTM ∽△BAC ,得TM BMAC BC=; ① 同理,△CMS ∽△CBD ,得MS CMBD BC=。
2021年中国女子数学奥林匹克(CGMO)试题及参考答案
2021 年中国女子数学奥林匹克(CGMO )试题及其解答解答人:文武光华数学工作室 田开斌一、设A 是平面直角坐标系中三条直线x = 1,y = 0和y = t (2x − t )围成的闭区域,其 中0<t <1,求证:在区域 A 内,以P(t ,t 2)和Q(1,0)为其中两个顶点的三角形的面积不超过1。
4 证明:如图,阴影部分即为区域 A 。
设直线y = t (2x − t )与 x轴、y 轴的交点分别为 M 、 N ,则点M (t ,0),N (1,t (2 − t ))。
显然点 P 在线段 MN 上。
对于区域 A 内任一点 A ,显然 2有S △PQA ≤ max ➨S △PQM ,S △PQN ➧,所以我们只需证明S △PQM ≤ 1且S △PQN ≤ 1。
作 PB ⊥x 轴于 B ,作 PC ⊥QN 于C ,则S △PQM =MQ·PB 2 4 (1–t )t 2 = 2 = 24(2–t)t 2 <4 (2–t)t ≤ 1; 4 4S △PQN = NQ·PC = t(2–t)·(1–t) ≤ (2–t) < 1。
命题得证。
2 2 8 4二、如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,⊙O 1与 DA 、AB 、BC 三边相切,⊙O 2与 BC 、CD 、DA 三边相切。
设P 是⊙O 1与边 AB 的切点,Q 是⊙O 2与边 CD 的切点。
求证:AC 、BD 、PQ 三 线共点。
D证明:因为 AB ∥CD ,根据位似,我们要证 AC 、BD 、PQ 共点,只需证明AP= CQ 。
BPDQ如图,连接O 1A 、O 1B 、O 1P ,O 2C 、O 2D 、O 2Q 。
因为 AB ∥CD ,所以∠O 1AP +∠O 2DQ = 90°,∠O 1BP + ∠O 2CQ = 90°。
所以O 1P= DQ ⇒ AP · DQ = O 1P · O 2Q ,AP O 2QO 1P =CQ ⇒ BP · CQ = O 1P · O 2Q ,于是知AP · DQ = BP · CQ ⇒ AP = CQ 。
2023女子数学奥林匹克试题
2023女子数学奥林匹克试题
2023女子数学奥林匹克
(2023年8月12‐8月13日)
1、整数3n ≥,将写有21,2,...,n 的2
n 张卡片放入n 个盒子,每个盒子各有n 张。
其后允许操作如下:每次选其中两个盒子,在每个盒子中各取两张卡片放入另一个盒子。
证实:总是可以通过有限次操作,使得每个盒子内的n 张卡片上恰好是n 个延续整数。
2、ABC ?的三条边长为,,BC a CA b AB c ===,ω是ABC ?的外接圆。
①若不含A 的 BC 上有唯一的点P (不同于,B C ),满足
PA PB PC =+,求,,a b c 应当满足的充要条件。
②P 是①中所述唯一的点,证实:若AP 过BC 的中点,
则60BAC ∠。
BC 边上的高AH 与直线,BI CI 分离交于,P Q 。
O 是IPQ ?的外心,,AO BC 交于L ,AIL ?的外接圆与BC 交于,N L ,D 是I 在BC 上的投影,求:BD BN CD CN
=。
8、,Q Z 分离代表全体有理数、整数,在坐标平面上,对于随意整数m ,定义
(,),,0,m xy A x y x y Q xy Z m ??=∈≠∈?。
对于线段MN ,定义()m f MN 为线段MN 上属于m A 的点的个数。
求最小的实数λ,使得对于随意直线l ,均存在与l 有关的实数()l β,满足:对于l 上随意两点,M N ,都有20232023()()()f MN f MN l λβ≤?+。
女子奥林匹克数学竞赛2023试题
女子奥林匹克数学竞赛2023试题女子奥林匹克数学竞赛是一个重要的数学竞赛,旨在鼓励女生对数学的兴趣和才华。
在2023年的竞赛中,我参加了这一激动人心的比赛,并在此分享其中一些试题。
第一题是一个几何题。
已知一个正方形ABCD,其中AB的边长为a。
在正方形的四个边上各选取一个点,分别记作E、F、G、H。
连接线段EF、FG、GH、HE,并延长线段HE至交点P,连接线段FP。
如果证明FP 的中点和正方形的中心O、P三点共线,求证这个结论。
首先,我们可以观察到正方形的对角线AC和BD会相互平分,即将正方形分为四个等边长的小三角形,并且正方形的中心O是交点O。
同时,因为正方形的对角线互相垂直,所以我们可以得知四边形EFGH是一个菱形。
接着,我们再观察到线段FH过正方形的对角线中点O,并且延长线段FP至交点P,连接线段OP。
因为FH过正方形的对角线中点O,所以我们可以推知FH的中点与O重合,记作M。
而FP的中点可以记作N。
我们需要证明N和O、P三点共线。
由于EFGH是一个菱形,所以我们可以推导出线段EG平行于AC,并且EG=AC/2=a/√2。
同理,线段FH平行于BD,并且FH=BD/2=a/√2。
因为FH与BD垂直,所以我们可以计算出FH与BD的夹角。
假设其为α,那么α=tan^(-1)(FH/BD)=tan^(-1)((a/√2)/(a/√2))=tan^(-1)1=45°。
下面我们需要通过对角线和延长线的交点P来确定其与O、N的关系。
根据菱形的对角线性质,可以知道EO与FH交于P,并且OP平行于EF。
所以我们可以计算出∠OPF=∠EOF=2α=90°。
因此,直角三角形OPF的角PF为45°。
另一方面,根据题目中已知的正方形对角线交于中心O这一条件,我们可以得知∠OAF为90°。
同理,我们可以计算出两条直线OP与AF 的夹角∠OAF=90°-∠POF=90°-45°=45°。
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第五届中国女子数学奥林匹克试题第一天2006年8月8日 下午15:30——19:30 乌鲁木齐中国在国际数学奥林匹克竞赛中,连续多年取得很好的成绩,这项竞赛是高中程度,不包括微积分,但题目需要思考,我相信我是考不过这些小孩子的,因此有人觉得,好的数学家未必长于这种考试,竞赛胜利者也未必是将来的数学家,这个意见似是而非。
数学竞赛大约是百年前在匈牙利开始的;匈牙利产生了同它人口不成比例的许多大数学家。
——陈省身一、设a >0,函数 f : (0,+∞) → R 满足f (a )=1.如果对任意正实数x ,y 有()()()2a a f x f y f f fxy x y ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,①求证: f (x )为常数.证明:在①中令x =y =1,得 f 2(1)+f 2(a )=2 f (1),(f (1)-1)2=0, ∴ f (1)=1。
在①中令y =1,得 f (x )f (1)+f (a x)f (a )=2 f (x ),f (x )=f (a x),x >0。
②在①中取y =a x,得f (x )f (a x)+f (a x)f (x )=2 f (a ),f (x )f (a x)=1。
③由②,③得:f 2(x )=1,x >0。
在①中取x =y,得 f 2)+f 2)=2 f (t ),∴ f (t )>0。
故f (x )=1,x >0。
二、设凸四边形ABCD 对角线交于O 点.△OAD ,△OBC 的外接圆交于O ,M 两点,直线OM 分别交△OAB ,△OCD 的外接圆于T ,S 两点.求证:M 是线段TS 的中点. 证法1:如图,连接BT ,CS ,MA ,MB ,MC ,MD 。
∵ ∠BTO =∠BAO ,∠BCO =∠BMO ,∴ △BTM ∽△BAC ,得T M B M A C B C =; ①同理,△CMS ∽△CBD ,得M S C M B DB C=。
②①÷②得T M B MA CM SC MB D=⋅。
③又∵ ∠MBD =∠MCA ,∠MDB =∠MAC , ∴ △MBD ∽△MCA ,得B M B DC MA C=。
④将④代入③,即得TM = MS 。
证法2:设△OAB ,△OBC ,△OCD ,△ODA 的外心分别 为O 1,O 2,O 3,O 4,自作O 1,O 3作TS 的垂线, 垂足分别为E ,F 。
连接O 2,O 4交TS 于G 。
因OM 是⊙O 2和⊙O 4的公共弦,故O 2O 4垂直平分 OM ,即G 是线段OM 的中点。
同样,O 1O 4垂直平分OA ,O 2O 3垂直平分OC , 得O 1O 4∥O 2O 3;同理,O 1O 2∥O 3O 4。
因此O 1O 2O 3O 4构成平行四边形,其对角线互相平分。
由此易知EG = FG 。
又由垂径定理,E 是TO 中点,F 是OS 中点。
因此TM = TO +OM = 2EO +2OG = 2EG , ① MS = OS -OM = 2OF -2OG = 2GF 。
②由①,②即知TM = MS 。
三、求证:对i =1,2,3,均有无穷多个正整数n ,使得n ,n +2,n +28中恰有i 个可表示为三个正整数的立方和.证:三个整数的立方和被9除的余数不能为4或5,这是因为整数可写为3k 或3k ±1(k ∈Z ),而(3k )3=9×3k 3,(3k ±1)3=9(3k 3±3k 2+k )±1。
对i =1,令n =3(3m -1)3-2(m ∈Z +),则n ,n+28被9除的余数分别为4,5,故均不能表示为三个整数的立方和,而n+2=(3m -1)3+(3m -1)3+(3m -1)3。
对i =2, n =(3m -1)3+222(m ∈Z +)被9除的余数为5,故不能表示为三个整数的立方和,而n+2=(3m -1)3+23+63, n+28=(3m -1)3+53+53。
对i =3, n =216m 3(m ∈Z +)满足条件: n =(3m )3+(4m )3+(5m )3, n+2=(6m )3+13+13,n+28=(6m )3+13+33。
注:所命原题要求证明结论对i =0,1,2,3均成立。
为降低试卷难度,去掉了i =0的要求。
以下是i =0的证明。
对n =9m +3,m ∈Z ,n+2,n+28被9除的余数分别为5,4,不能表示为三个整数的立方和,若n =a 3+b 3+c 3,a ,b ,c ∈Z ,由前知a ,b ,c 均为3 k +1型(k ∈Z )的整数。
小于(3 N )3(N ∈Z +)的9m +3型(m ∈Z )的正整数共3 N 3个。
(*) 小于3 N 的3k +1型(k ∈Z )的正整数有N 个,三个这样的数的立方和的组合不超过N 3种,故(*)中正整数至少有3N 3-N 3=2N 3个不能表示为三个正整数的立方和。
N 可取任意正整数,故i =0情形得证。
四、8个人参加一次聚会.(1)如果其中任何5个人中都有3个人两两认识. 求证:可以从中找出4个人两两认识; (2)试问, 如果其中任何6个人中都有3个人两两认识, 那么是否一定可以找出4个人两两认识? 解法1:(1) 用8个点表示8个人,相识二人之间连一线段。
按图论语言,这些点称为图的顶点,线段称为图的边。
按照题意,该图的每个5点子图中均有一个三角形,而每个三角形属于283C -=25C =10个不同的5点子图。
我们知道,这些三角形共有358C =3×56=168条边,其中每条边至多被重复计算了10次。
这样一来,即知:每个顶点至少连出21684810⨯>⨯条边。
所以存在一个顶点A ,由它至少连出5条边。
假设由顶点A 有边连向B ,C ,D ,E ,F 这5个顶点,而由题意在这5个点中又存在一个三角形,不妨设为△BCD 。
于是A ,B ,C ,D 这4个点中的任何二点之间均有连线,所以它们所代表的4个人两两认识。
(2)如果其中任何6个人中都有3个人两两彼此认识, 则不一定可以找出4人两两彼此认识, 例子为:在正八边形中连出8条最短的对角线. 每个顶点代表一个人, 有线段相连的顶点表示相应二人相互认识. 不难验证: 其中任何6个人中都有3个人两两彼此认识, 但是却找不出4人两两彼此认识. 解法2:(1)分情形讨论.情形(i )如果存在3个人两两互不认识. 那么其余5个人必然两两都认识. 因若不然, 假如他们之中有二人互不认识, 则在他们与原来的3个人一起构成的5人组中就找不出3个人两两认识, 导致矛盾. 所以此时题中结论成立.情形(ii )在剩下的情形中, 任何3人中, 都有某两个人相互认识.(a )如果8个人中有1个人A 至多认识3个人, 那么他至少不认识4个人. 显然这4个人中的任何二人都彼此认识. 因若不然, 这两个人与A 一起构成的3人组中就没有二人互相认识, 导致矛盾. 所以此时题中结论成立.(b )如果存在1个人A 至少认识5个人. 那么这5个人中有3个人两两彼此认识, 他们又都认识A, 所以他们与A一起即为所求之4人.情形(iii)只需再考虑每个人都恰好有4个熟人, 并且任何3人中都有两人相互认识的情形.任取其中一人A. 假如A的4个熟人两两认识, 那么他们即为所求. 否则, 其中就有B,C 二人互不认识. 易知, 此时A有3个不认识的人F,G.,H, 而这3个人中的任何两人都与A构成3人组, 所以F,G.,H中的任何两人都相互认识. 如果B,C之一与F,G.,H中的每个人都彼此认识,那么此人与F,G.,H一起构成所求的4人组. 否则, B,C二人分别不认识F,G.,H中的一个人. 易知, B和C不可能不认识他们中的同一个人, 否则该人与B,C所成的3人组中任何二人均互不认识, 导致矛盾. 这就表明, B和C分别不认识F,G.,H中的两个不同的人, 不妨设B不认识F, 而C不认识G. 现在把B,F,A,G,C依次排在一个圆周上, 于是任何两个相邻放置的人都互不认识. 然而他们中的任何三个人中都一定有在圆周上相邻的两个人, 从而在他们之中找不到3个人两两认识, 导致矛盾, 所以这种情况不可能存在.综合上述, 在一切可能的情况下, 都能找出4个人两两都彼此认识.(2)如果其中任何6个人中都有3个人两两彼此认识, 则不一定可以找出4人两两彼此认识, 例子为:在正八边形中连出8条最短的对角线. 每个顶点代表一个人, 有线段相连的顶点表示相应二人相互认识. 不难验证:其中任何6个人中都有3个人两两彼此认识, 但是却找不出4人两两彼此认识.第二天2006年8月9日9:00——13:00五、平面上整点集S={(a,b)│1≢a,b≢5,a,b∈Z},T为平面上一整点集,对S中任一点P,总存在T中不同于P的一点Q,使得线段PQ上除点P,Q外无其他的整点.问T的元素个数最少要多少?解:答案:最少个数为2。
先证T不可能只包含一个点。
若不然,设T={Q(x0,y0)}。
在S中取点P(x1,y1)满足(x1,y1)≠(x0,y0)且x1与x0同奇偶,y1与y0同奇偶。
则线段PQ的中点为一整点。
矛盾。
T含两个点的情形如下图所示:六、设集合M={1,2,…,19},A={a1,a2,…,a k} M.求最小的k,使得对任意b∈M,存在a i,a j∈A,满足a i=b,或a i±a j=b(a i,a j可以相同).解:由假设, 在A 中, 有)1(+k k 种可能的组合, 从而19)1(≥+k k ,即4≥k 。
当4=k 时,我们有20)1(=+k k 。
不妨假设4321a a a a <<<。
则104≥a 。
当104=a 时, 有3=a 。
这时82=a 或7。
如果82=a ,则189,1910,20=-=-,这不可能。
如果72=a ,则61=a 或51=a 。
由于167,1910,20=-=- 或257,279,20=-=-,这不可能。
当114=a 时, 有83=a 。
这时72=a 以及61=a , 这不可能。
当124=a 时,有73=a 。
这时5,612==a a ,这不可能。
当134=a 时, 有4,5,6123===a a a ,这不可能。
当144=a 时, 有4,523==a a ,这不可能。
当154=a 时, 有2,3,4123===a a a , 这不可能。
当164=a 时, 有1,2,3123===a a a , 这不可能。
当174≥a 时,均不可能。
所以, 5≥k 。
如果取}16,9,5,3,1{=A ,则A 满足条件。