高中数学竞赛校本教材[全套](共30讲)

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高中数学竞赛校本教材【全套共30讲】(原创Word版,含答案,278页)

高中数学竞赛校本教材【全套共30讲】(原创Word版,含答案,278页)

高中数学竞赛校本教材目录§1数学方法选讲(1) (1)§2数学方法选讲(2) (11)§3集合 (22)§4函数的性质 (30)§5二次函数(1) (41)§6二次函数(2) (55)§7指、对数函数,幂函数 (63)§8函数方程 (73)§9三角恒等式与三角不等式 (76)§10向量与向量方法 (85)§11数列 (95)§12递推数列 (102)§13数学归纳法 (105)§14不等式的证明 (111)§15不等式的应用 (122)§16排列,组合 (130)§17二项式定理与多项式 (134)§18直线和圆,圆锥曲线 (143)§19立体图形,空间向量 (161)§20平面几何证明 (173)§21平面几何名定理 (180)§22几何变换 (186)§23抽屉原理 (194)§24容斥原理 (205)§25奇数偶数 (214)§26整除 (222)§27同余 (230)§28高斯函数 (238)§29覆盖 (245)§29涂色问题 (256)§30组合数学选讲 (265)§1数学方法选讲(1)同学们在阅读课外读物的时候,或在听老师讲课的时候,书上的例题或老师讲解的例题他都能听懂,但一遇到没有见过面的问题就不知从何处入手。

看来,要提高解决问题的能力,要能在竞赛中有所作为,首先得提高分析问题的能力,这就需要学习一些重要的数学思想方法。

例题讲解一、从简单情况考虑华罗庚先生曾经指出:善于“退”,足够的“退”,退到最原始而又不失去重要性的地方,是学好数学的一个诀窍。

从简单情况考虑,就是一种以退为进的一种解题策略。

高中数学竞赛标准教材(共18讲)

高中数学竞赛标准教材(共18讲)
6.竞赛常用方法与例问题。
定理 4 容斥原理;用 A 表示集合 A 的元素个数,则 A Υ B = A + B − A Ι B ,
A Υ B Υ C = A + B + C − A Ι B − A Ι C − B Ι C + A Ι B Ι C ,需要 xy 此结论可以
∑ 推广到 n 个集合的情况,即
定义 3 交集, A Ι B = {x x ∈ A且x ∈ B}.
定义 4 并集, A Υ B = {x x ∈ A或x ∈ B}.
定义 5 补集,若 A ⊆ I ,则C1 A = {x x ∈ I ,且x ∉ A}称为 A 在 I 中的补集。 定义 6 差集, A \ B = {x x ∈ A,且x ∉ B} 。
(3) C1 A Υ C1 B = C1 ( A Ι B ); (4) C1 A Ι C1 B = C1 ( A Υ B).
【证明】这里仅证(1)、( 3),其余由读者自己完成。
(1)若 x ∈ A Ι (B Υ C) ,则 x ∈ A ,且 x ∈ B 或 x ∈ C ,所以 x ∈(A Ι B) 或 x ∈ ( A Ι C) ,即 x ∈ ( A Ι B) Υ ( A Ι C) ;反之, x ∈ ( A Ι B) Υ ( A Ι C) ,则 x ∈ ( A Ι B ) 或 x ∈ ( A Ι C) ,即 x ∈ A 且 x ∈ B 或 x ∈ C ,即 x ∈ A 且 x ∈ ( B Υ C) ,即 x ∈ A Ι (B Υ C).
然数集、整数集、有理数集、实数集、正有理数集,不含任何元素的集合称为空集,用 ∅ 来表示。集合分有限集和无限集两种。 集合的表示方法有列举法:将集合中的元素一一列举出来写在大括号内并用逗号隔开表示集 合的方法,如{1,2,3};描述法:将集合中的元素的属性写在大括号内表示集合的方法。

攻略高中数学联赛赛程、时间安排、25本数竞书单

攻略高中数学联赛赛程、时间安排、25本数竞书单

攻略⾼中数学联赛赛程、时间安排、25本数竞书单挤进清北等优质名校是众多⾼中⽣的梦想,有梦想是好的,但现实很残酷,这些⾼校招⽣名额有限!尤其在招⽣⽅式改⾰后,⾼考裸分被录取的可能性更⼩。

因此,通过学科竞赛拿奖牌获得降分优惠或直接被保送,成为许多考⽣的必然选择。

但你知道,学科竞赛应该如何备考才能拿到⾼含⾦量的奖牌吗?学科竞赛⽹(jingsai985)根据多年经验,总结出⼀份⾼含⾦量的数学竞赛备考秘籍。

我们从不轻易告诉外⼈,但今天很⾼兴与你分享,因为我们是⾃家⼈!(⼀)先看赛程数学预选赛(初赛)在各地市学校举⾏,评选出的奖项分为市⼀、市⼆、市三,考核优秀的学⽣晋级参加数学联赛。

数学联赛(⼀试、⼆试)全省在指定的⼀个或⼏个地⽅进⾏选拔考试,评选出的奖项分为省⼀(含省队)、省⼆、省三,考核优秀的学⽣晋级参加全国数学决赛,即冬令营(CMO)。

冬令营全国统⼀指定⼀个地⽅进⾏选拔考核,评选出的奖项分为国⼀(含集训队)、国⼆、国三,考核优秀的学⽣晋级参加国家集训队。

最终选出6名优秀选⼿代表中国参加IMO。

IMO全世界在指定的⼀个地⽅进⾏选拔考核,评选出国际⾦牌,国际银牌,国际铜牌。

(⼆)重点看时间安排和阶段备考内容⾼中学业较之前本来就繁重,还要挤出时间备战数竞,因此,进⾏科学规划显得尤为重要。

从初赛到国决⼤略可分为以下五个阶段:1、第⼀阶段:初三暑假到⾼⼀上学期⼤部分学⽣的竞赛之路是从初三毕业那个暑假开始的,虽然某些省份呈低龄化趋势,但并⾮主流。

这个阶段多数竞赛⽣学习必备知识,由于预选赛(初赛)和⼀试的内容均是⾼中知识,且初赛难度较⼩,所以,⽆需单独备考初赛,准备⼀试即可。

此阶段,你需要配合⽼师的课堂教学,以最短时间尽可能⾃学完成⾼考要求掌握的数学知识,同时要注意做题训练。

可以从数学53(五年⾼考三年模拟)【⽂末附详细书单】开始练习,若做起来⽐较顺⼿,就跳过直接刷浙⼤版《⾼中数学竞赛培优教程:⼀试》(第四版),偶尔选53重要题型练⼿感;若做起来有难度,还是要坚持先把53弄懂吃透,奠定⾼考基础。

高年级数学全册校本教材

高年级数学全册校本教材

高年级数学全册校本教材
“高年级数学全册校本教材”是特别为中学的高年级开发的数学教材,旨在帮助学生更好地掌握数学知识。

它由多本书组成,包括教材、习题集和辅导用书等。

教材的内容覆盖了高中数学的各个方面,从几何、代数、微积分等基础知识到高等数学,都有所涵盖。

其中,几何教材包括平面几何、立体几何以及一些有关几何变换的知识;代数教材包括线性代数、代数式的计算、多项式的特殊形式等;微积分教材包括微积分的基本原理和应用以及曲线分析、无穷级数等;高等数学教材包括矩阵论、概率论、博弈论等。

除教材外,还有习题集,针对每一部分的教材,习题集都有系统的练习,以帮助学生加深理解并掌握数学知识。

此外,还有辅导用书,里面包含了每一章的知识点梳理以及相关的解题技巧,能够帮助学生更快更准确地解决问题。

通过使用“高年级数学全册校本教材”,学生可以更好地掌握数学知识,提高数学水平,为未来的学习做好准备。

它不仅可以作为课堂教学的基础,也可以作为课外自学的依据,以促进学生的数学素养,提高数学实践能力。

【校本教材】高中数学校本课程---数学文化

【校本教材】高中数学校本课程---数学文化

【校本教材】高中数学校本课程---数学
文化
【高中数学校本课程】
数学文化
目录
总体规划…………………………………………………………
课程实施…………………………………………………………
第一节有趣的数学谜语………………………………………
第二节鸡兔同笼问题…………………………………………
第三节九宫图的应用…………………………………………
第四节大衍求一术……………………………………………
第五节让梨游戏………………………………………………
第六节幻方与魔阵……………………………………………
第七节数学中的简单逻辑推理问题…………………………
第八节欺骗眼睛的几何问题…………………………………
第九节抽屉原理的简单应用…………………………………
第十节帕斯卡三角形与道路问题…………………………
第十一节数独………………………………………………
第二部分课程实施
实施对象:高二学生
实施时间:校本选修课2
实施步骤:
分四步:1)自行研读,考虑2)合作探究、推理
3)老师指导、解答
4)创新运用、提高
实施计划:。

高中数学联赛数论专题

高中数学联赛数论专题

课程简介:全国高中数学联赛是中国高中数学学科的最高等级的数学竞赛,其地位远高于各省自行组织的数学竞赛。

在这项竞赛中取得优异成绩的全国约90名学生有资格参加由中国数学会主办的“中国数学奥林匹克(CMO)暨全国中学生数学冬令营”。

优胜者可以自动获得各重点大学的保送资格。

各省赛区一等奖前6名可参加中国数学奥林匹克,获得进入国家集训队的机会。

中小学教育网重磅推出“全国高中数学联赛”辅导课程,无论是有意向参加竞赛的初学者,还是已入围二试的竞赛选手,都有适合的课程提供。

本套课程由中国数学奥林匹克高级教练熊斌、人大附中数学教师李秋生等名师主讲,轻松突破你的数学极限!课程招生简章:/webhtml/project/liansaigz.shtml选课中心地址:/selectcourse/commonCourse.shtm?courseeduid=170037#_170037_第一章数论专题我们把未知数的个数多于方程的个数,且其解受到某种限制的方程,叫做不定方程.通常主要研究不定方程的正整数解、整数解、有理数解等.不定方程问题的常见类型是:(1)求不定方程的解;(2)判定不定方程是否有解;(3)确定不定方程解的数量(有限还是无限).不定方程问题的常用解法是:(1)代数分析与恒等变形法,如因式分解、配方、换元等;(2)估计范围法,利用不等式放缩等方法,确定出方程中某些变量的取值范围,进而求整解;(3)同余法,即恰当选取模m,对方程两边做同余分析,以缩小变量的范围或发现性质,从而得出整解或判定无解;(4)构造法,构造出符合要求的特解,或构造一个求解的递推式,证明方程有无穷多解;(5)无穷递降法,无穷递降法是一种用反证法表现的特殊形式的归纳法,由Fermat创立并运用它证明了方程x4+y4=z4没有非零整解.从此,无穷递降作为一种重要的数学思想方法广为流传应用,并在平面几何、图论及组合中经常用到它.引例:求所有正整数对(x,y)满足x y=y x-y.1.二元一次不定方程定义1形如ax+by=c(a,b,c∈Z, a,b不同时为0)的方程,称为二元一次不定方程.定理1 不定方程ax+by=c有整数解的充要条件是(a,b)|c.定理2 设(x0,y0)是不定方程ax+by=c的一组整解,则此方程的一切整数解为(x,y)=(),其中t∈Z.当(a,b)=1时, (x,y)=(x0+bt,y0-at).例1求不定方程3x+2y+8z=40的正整数解。

数学竞赛书目

数学竞赛书目
高中各学科竞赛同步辅导培训教材
s004 高中数学竞赛培训教材高一分册 浙江大学 22
s005 高中数学竞赛培训教材高二分册 浙江大学 23
s006 高中数学竞赛培训教材高三分册 浙江大学 26
高中各科竞赛实战演练丛书
s015 国内高中数学竞赛真题库 浙江大学 14
s016 国外数学竞赛真题库 浙江大学 25
s017 高中数学竞赛2000题 浙江大学 40
特级教师解密
s064 奥赛小丛书.高中卷14 组合几何 华东师大 7
s065 奥赛小丛书.高中卷15 图论 华东师大 9
s066 奥赛小丛书.高中卷16 组合极值.论证与构造 华东师大 10
s052 奥数小丛书.高中卷2 函数与函数方程 华东师大 12
s053 奥数小丛书.高中卷3 三角函数 华东师大 13
s054 奥数小丛书.高中卷4 平均值不等式与柯西不等式 华东师大 11
s055 奥数小丛书.高中卷5 不等式的解题方法与技巧 华东师大 12
《赛前集训》系列
s049 高中数学联赛专题辅导 华东师大 15
s050 高中数学联赛考前集训 华东师大 7
《数学奥林匹克小丛书》
s051 奥数小丛书.高中卷1 集合 华东师大 12
高中各学科竞赛丛书国家数学奥林匹克竞赛学会审定
s001 高中数学竞赛培优教程(一试) 浙江大学 26
s002 高中数学竞赛培优教程(专题讲座) 浙江大学 26
s003 高中数学竞赛题典 浙江大学 14
《高中奥赛试题评析》丛书
s029 高中数学奥赛试题评析 南京师大 18
启东中学奥赛训练教程
s030 启东中学奥赛训练教程.高中数学 南京师大 24

高中数学竞赛书籍排行

高中数学竞赛书籍排行

高中数学竞赛书籍排行
以下是一些高中数学竞赛的经典书籍,排名不分先后:
1. 《高中数学竞赛专题讲座》(共10本):这套书是数学竞赛的经典教材之一,包括了许多经典的数学竞赛题目和解题方法。

2. 《高中数学竞赛全解》:这本书是数学竞赛的必备参考书之一,包含了高中数学竞赛的所有知识点和经典题目,非常适合学生自学或复习。

3. 《高中数学竞赛真题解析》:这本书收录了大量的数学竞赛真题,并进行了详细的解析,是提高学生解题能力的很好参考书。

4. 《高中数学竞赛不等式选讲》:这本书主要介绍了高中数学竞赛中的不等式问题,包括了许多经典的不等式题目和解题方法。

5. 《高中数学竞赛数论与组合分册》:这本书是数学竞赛数论和组合部分的经典教材之一,包含了大量的经典题目和解题方法。

以上书籍都是高中数学竞赛的经典教材和参考书,对于提高学生的数学竞赛水平有很大帮助。

当然,每个人的学习情况不同,需要根据自己的实际情况选择适合自己的书籍。

高中数学竞赛校本教材[全套共30讲].pdf

高中数学竞赛校本教材[全套共30讲].pdf

高中数学竞赛校本教材目录§1数学方法选讲(1) (1)§2数学方法选讲(2) (11)§3集合 (22)§4函数的性质 (30)§5二次函数(1) (41)§6二次函数(2) (55)§7指、对数函数,幂函数 (63)§8函数方程 (73)§9三角恒等式与三角不等式 (76)§10向量与向量方法 (85)§11数列 (95)§12递推数列 (102)§13数学归纳法 (105)§14不等式的证明 (111)§15不等式的应用 (122)§16排列,组合 (130)§17二项式定理与多项式 (134)§18直线和圆,圆锥曲线 (143)§19立体图形,空间向量 (161)§20平面几何证明 (173)§21平面几何名定理 (180)§22几何变换 (186)§23抽屉原理 (194)§24容斥原理 (205)§25奇数偶数 (214)§26整除 (222)§27同余 (230)§28高斯函数 (238)§29覆盖 (245)§29涂色问题 (256)§30组合数学选讲 (265)§1数学方法选讲(1) 同学们在阅读课外读物的时候,或在听老师讲课的时候,书上的例题或老师讲解的例题他都能听懂,但一遇到没有见过面的问题就不知从何处入手。

看来,要提高解决问题的能力,要能在竞赛中有所作为,首先得提高分析问题的能力,这就需要学习一些重要的数学思想方法。

例题讲解一、从简单情况考虑 华罗庚先生曾经指出:善于“退”,足够的“退”,退到最原始而又不失去重要性的地方,是学好数学的一个诀窍。

从简单情况考虑,就是一种以退为进的一种解题策略。

高中数学竞赛培训讲义

高中数学竞赛培训讲义

2011高中数学竞赛培训教材编者:全国特级教师(一)集合与容斥原理集合是一种根本数学语言、一种根本数学工具。

它不仅是高中数学的第一课,而且是整个数学的根底。

对集合的理解和掌握不能仅仅停留在高中数学起始课的水平上,而要随着数学学习的进程而不断深化,自觉使用集合语言(术语与符号)来表示各种数学名词,主动使用集合工具来表示各种数量关系。

如用集合表示空间的线面及其关系,表示平面轨迹及其关系、表示程(组)或不等式(组)的解、表示充要条件,描述排列组合,用集合的性质进展组合计数等。

一、学习集合要抓住元素这个关键例1.设A={X∣X=a2+b2,a、b∈Z},X1,X2∈A,求证:X1X2∈A。

分析:A中的元素是自然数,即由两个整数a、b的平和构成的自然数,亦即从0、1、4、9、16、25……,n2,……中任取两个(一样或不一样)数加起来得到的一个和数,此题要证明的是:两个这样的数的乘积一定还可以拆成两个自然数的平和的形式,即(a2+b2)(c2+d2)=(M)2+(N)2,M,N∈Z证明:设X1=a2+b2,X2=c2+d2,a、b、c、d∈Z.那么X1X2=(a2+b2)(c2+d2)=a2c2+b2d2+b2c2+a2d2=a2c2+2ac·bd+b2d2+b2c2-2bc·ad+a2d2=(ac+bd)2+(bc-ad)2 又a、b、c、d∈Z,故ac+bd、bc-ad∈Z,从而X1X2∈A练习:1.设两个集合S={x|x=12m+8n,m,n∈Z},T={x|x=20p+16q,p,q∈Z}.求证:S=T。

2.设M={a|a= x2-y2,x,y∈Z}.求证:〔1〕一切奇数属于M;〔2〕4k-2(k∈Z)不属于M;〔3〕M中任意两个数的积仍属于M。

3.函数f〔x〕=x2+ax+b,a,b∈R,且A={x|x=f(x)},B={x|x=f[f(x)]}.(1)求证:A B;(2)假设A={-1,3}时,求集合B.二、集合中待定元素确实定例2.集合M ={X ,XY ,lg(xy)},S ={0,∣X ∣,Y},且M =S ,那么(X +1/Y)+(X2+1/Y2)+……+(X2002+1/Y2002)的值等于( ).分析:解题的关键在于求出X 和Y 的值,而X 和Y 分别是集合M 与S 中的元素。

(完整版)数学校本课程

(完整版)数学校本课程

“行知文化”校本课程南昌市桃花学校序言数学是打开知识大门的钥匙,是整个科学的基础知识。

创新教学的先行者里斯特伯先生指出:“学生学习数学就是要解决生活问题,只有极少数人才能攻关艰深的高级数学问题,我们不能只为了培养尖端人才而忽略或者牺牲大多数学生的利益,所以数学首先应该是生活概念。

”在生活中学数学,以学生生活中实实在在的鲜活材料来吸引学生对科学的兴趣。

我们选取的都是从学生生活实践中取材,将数学知识巧妙地运用于生活之中,增加了学生对数学的兴趣,实现新课改所倡导的情感体验,培养良好的科学态度和正确价值观的目标。

数学校本课程的开发要满足学生已有的兴趣和爱好,又要激发和培养学生新的兴趣和爱好,要要求和鼓励学生投入生活,亲身实践体验。

选题要尊重学生的实际、学生的探究本能和兴趣,给与每个学生主体性发挥的广阔空间,从而更好的培养学生提出问题、分析问题、解决问题的素质和能力。

使学生成为学习的主人,学有兴趣,习有方法,必有成功。

学生的个性在社会活动中得以健康发展,学生的潜能在自学自育中得到充分开发。

我们的“行知文化”校本课程方案包括两个基本部分:一般项目和基本具体方案。

课程纲要一、课程目标:以贴近生活实际、加强数学应用为宗旨,针对数学这门课的特点,从生活中挖掘数学,提高学生应用数学知识解决有关问题的能力,培养学生的观察,分析能力,充分发挥学生的创造性,开发学生自身的潜能,并且加强对学生的动手操作能力的训练,鼓励学生能够展示自己的研究成功,培养学生的成功心态,使学生的心理得到健康的发展,使每位学生的能力得到充分体现。

二、课程概况:本课程由李红杰、孙艳丽、李丽等老师具体负责实施。

本课程在七、八、九年级中实施。

三、课程内容与活动安排:让学生体会数学史可发生在我们的周围,我们的生活空间是无穷的数学世界,在课堂上多设情景,应用数学解决问题,让他们充分发挥自己的创造性,感受到数学的乐趣,在愉快、轻松的学习过程中掌握数学知识,从而培养学生良好的学习习惯,观察事物的能力,形成正确的人生观、价值观。

【全套15本】浙大高中数学竞赛奥林匹克 专家讲座 红皮书 小

【全套15本】浙大高中数学竞赛奥林匹克 专家讲座 红皮书 小

【全套15本】浙大高中数学竞赛奥林匹克专家讲座
红皮书小
在讲座中,杨老师就高中生如何培养学习兴趣,明晰解题思路,提高学习效率谈了自己的见解。

譬如,教师要引导学生用好“三本”,即错题本、范题本和问题本,培养积累和反思的习惯。

再譬如,他认为情商重于智商,学生们要从心智培养、建立信心、增强记忆、时间管理及学会读书等五个层面培养情商,养成良好读书习惯。

在介绍解题思路时,他提出要从观察与联想、构造与归纳、分析与审题入手,通过列举、分析真题、竞赛题等,让教师和学生去“思”、去“想”。

杨老师提出,数学是思维的体操,更是人生哲学,让数学的内涵根植于人的“血液”中,将会终身受用。

杨老师孜孜以求的钻研精神,突出的教学业绩,独到的教育见解,精彩的语言表述,深深地感染和鼓舞着在场的每一位师生。

杨虎老师是石嘴山人。

在讲座中,他不止一次地一次地提到他深深地家乡情结。

重回故里,让他感慨万千,能与家乡学校的师生分享奋斗经历,介绍自己的成功经验与做法,让他十分欣慰。

讲座在师生们热烈的掌声中结束,但大家还觉得没听够、“不解渴”,说报告给大家启发很大,也很受鼓舞,希望学校领导多请这样的“大家”来,让师生们更多收益。

自学数学竞赛书籍推荐

自学数学竞赛书籍推荐

自学数学竞赛书籍推荐
自学数学竞赛书籍推荐:
1、《高中数学竞赛全书》(第三版):由安徽教育出版社出版,作者刘子健、贾开明主编,以中学生数学竞赛考试的形式,将历届真题进行系统总结,同时对比分析不同数学竞赛的知识点、解题思路及解题技巧,有助于考生全面掌握数学竞赛知识,并掌握试题解题技巧。

2、《高中数学竞赛必备课程》:由清华大学出版社出版,著名数学竞赛专家、中国教育学会理事长杜祖军编写,是一本集中考试、省考、模拟考、赛场知识点、技巧及解题方法于一体的竞赛教材。

3、《高中数学竞赛宝典》:由中国青年出版社出版,作者李晓峰、王荣荣编写,以中学生参加省市级数学竞赛为主要内容,重点突出知识点、解题思路、套路技巧等,逐步引导考生树立正确的数学思维,提高数学竞赛水平。

4、《高中数学竞赛完全指南》:由上海科技出版社出版,著名数学竞赛专家、中国教育学会理事长郑贵新编写,全面梳理中学生数学竞赛考试的知识点、题型特点、解题思路、技巧及应用。

数学完整系统课程

数学完整系统课程
(拓展冲刺课程)学大伟业平面几何冲刺解题16讲章宇哲
A155学大伟业《高中数学竞赛解题策略几何分册》平面几何通关在线课31节陈嘉昊
质心课程
质心完整一试系列课(共五个课程):
A91.质心【2019寒】数学竞赛进阶第一轮(一试系统)10讲 何婧铱
A103.质心【2019春】数学竞赛进阶第一轮(一试系统)10讲 何婧铱
A230.【2020寒】-俞辰捷-数论习题专题10讲俞辰捷
A232.【2020春】-学而思陈晨-高联翱翔班(难)10讲陈晨
A234.爱尖子【2020暑】暑假集训-CMO冲刺营12天20讲邹瑾、王坤、余红兵
A240【2020暑假夏令营】代数冲刺班4天8讲严文兰
A241.【2020暑假夏令营】数论冲刺班7天14讲吴宇培
A172 2020寒假清北学堂线上代数课程(褚小光老师)
A173清北学堂2020寒假线上几何课程(姚佳斌老师)
金石为开(适合二试专题学习)
【金石为开2020寒假】二试代数(杨运新)
【金石为开2020寒假】二试几何(顾冬华&卢圣)
蕴秀斋课程
A184 .蕴秀斋【2020寒春】数学竞赛综合集训课程10天
2020蕴秀斋寒假和春季录播
A160.爱尖子【2020寒】数学高联二试集训强化班8天16讲(强化一试内容)
爱尖子-高中数学联赛加试初级课程(共5期)
A62.【2018暑】高中数学联赛加试初级课程
A75.【2018秋】高中数学联赛加试初级课程
A89.【2019寒】高中数学联赛加试初级课程
A104.【2019春】高中数学联赛加试初级课程
A198.易湃【2020五一】组合专题班[冲刺20年高联赛] 5天10讲吴昊、赵斌
国子学机构

高中数学竞赛教材讲义 第十八章 组合讲义

高中数学竞赛教材讲义 第十八章 组合讲义

第十八章 组合一、方法与例题1.抽屉原理。

例1 设整数n ≥4,a 1,a 2,…,a n 是区间(0,2n)内n 个不同的整数,证明:存在集合{a 1,a 2,…,a n }的一个子集,它的所有元素之和能被2n 整除。

[证明] (1)若n ∉{a 1,a 2,…,a n },则n 个不同的数属于n-1个集合{1,2n-1},{2,2n-2},…,{n-1,n+1}。

由抽屉原理知其中必存在两个数a i ,a j (i ≠j)属于同一集合,从而a i +a j =2n 被2n 整除;(2)若n ∈{a 1,a 2,…,a n },不妨设a n =n ,从a 1,a 2,…,a n -1(n-1≥3)中任意取3个数a i , a j , a k (a i ,<a j < a k ),则a j -a i 与a k -a i 中至少有一个不被n 整除,否则a k -a i =(a k -a j )+(a j -a i )≥2n ,这与a k ∈(0,2n)矛盾,故a 1,a 2,…,a n-1中必有两个数之差不被n 整除;不妨设a 1与a 2之差(a 2-a 1>0)不被n 整除,考虑n 个数a 1,a 2,a 1+a 2,a 1+a 2+a 3,…,a 1+a 2+…+a n-1。

ⅰ)若这n 个数中有一个被n 整除,设此数等于k n ,若k 为偶数,则结论成立;若k 为奇数,则加上a n =n 知结论成立。

ⅱ)若这n 个数中没有一个被n 整除,则它们除以n 的余数只能取1,2,…,n-1这n-1个值,由抽屉原理知其中必有两个数除以n 的余数相同,它们之差被n 整除,而a 2-a 1不被n 整除,故这个差必为a i , a j , a k-1中若干个数之和,同ⅰ)可知结论成立。

2.极端原理。

例2 在n ×n 的方格表的每个小方格内写有一个非负整数,并且在某一行和某一列的交叉点处如果写有0,那么该行与该列所填的所有数之和不小于n 。

高中数学校本课程1

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第一讲 数学思维的变通性一、概念数学问题千变万化,要想既快又准的解题,总用一套固定的方案是行不通的,必须具有思维的变通性——善于根据题设的相关知识,提出灵活的设想和解题方案。

根据数学思维变通性的主要体现,本讲将着重进行以下几个方面的训练: (1)善于观察(2)善于联想(3)善于将问题进行转化(1)观察能力的训练任何一道数学题,都包含一定的数学条件和关系。

要想解决它,就必须依据题目的具体特征,对题目进行深入的、细致的、透彻的观察,然后认真思考,透过表面现象看其本质,这样才能确定解题思路,找到解题方法。

虽然观察看起来是一种表面现象,但它是认识事物内部规律的基础。

所以,必须重视观察能力的训练,使学生不但能用常规方法解题,而且能根据题目的具体特征,采用特殊方法来解题。

例1 已知d c b a ,,,都是实数,求证.)()(222222d b c a d c b a -+-≥+++思路分析 从题目的外表形式观察到,要证的 结论的右端与平面上两点间的距离公式很相似,而 左端可看作是点到原点的距离公式。

根据其特点,证明 不妨设),(),,(d c B b a A 如图1-2-1所示, 则.)()(22d b c a AB -+-=,,2222d c OB b a OA +=+=在OAB ∆中,由三角形三边之间的关系知:AB OB OA ≥+ 当且仅当O 在AB 上时,等号成立。

因此,.)()(222222d b c a d c b a -+-≥+++例2 已知x y x 62322=+,试求22y x +的最大值。

解 由 x y x 62322=+得.20,0323,0.3232222≤≤∴≥+-∴≥+-=x x x y x x y又,29)3(2132322222+--=+-=+x x x x y x ∴当2=x 时,22y x +有最大值,最大值为.429)32(212=+--思路分析 要求22y x +的最大值,由已知条件很快将22y x +变为一元二次函数,29)3(21)(2+--=x x f 然后求极值点的x 值,联系到02≥y ,这一条件,既快又准地求出最大值。

高中数学校本教材教案

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课题:初中数学
教学内容:直角三角形基本概念
教学目标:学生能够正确理解和运用直角三角形的基本概念,掌握直角三角形的性质和定理,能够独立解决相关问题。

教学重点和难点:直角三角形的性质和定理。

教学过程:
一、导入(5分钟)
引导学生回顾直角三角形的定义,并谈谈直角三角形的性质和定理,激发学生的学习兴趣。

二、讲解和练习(20分钟)
1. 讲解直角三角形的性质和定理,如勾股定理、正弦定理、余弦定理等,让学生理解其原
理和应用。

2. 给学生举例讲解并进行相关练习,让学生巩固所掌握的知识。

三、小组合作(15分钟)
安排学生分组,让每组根据所学知识自主解决几道直角三角形相关问题,鼓励他们相互合作,共同完成任务。

四、综合练习(10分钟)
让学生在课堂上完成一些综合性的练习题,检验他们对直角三角形的掌握程度。

五、总结(5分钟)
对本节课的内容进行总结,强调直角三角形的重要性和应用,激发学生对数学学习的兴趣,鼓励他们继续努力。

教学反思:本节课通过讲解、练习、合作等多种方式,让学生理解和掌握直角三角形的基
本概念和定理,培养了学生的数学思维能力和解决问题的能力。

后续教学应按照学生的实
际情况调整教学内容和方式,达到更好的教学效果。

高中数学奥赛辅导教材(共十讲)

高中数学奥赛辅导教材(共十讲)

第一讲 集合概念及集合上的运算知识、方法、技能高中一年级数学(上)(试验本)课本中给出了集合的概念;一般地,符合某种条件(或具有某种性质)的对象集中在一起就成为一个集合.在此基础上,介绍了集合的元素的确定性、互异性、无序性.深入地逐步给出了有限集、无限集,集合的列举法、描述法和子集、真子集、空集、非空集合、全集、补集、并集等十余个新名词或概念以及二十几个新符号.由此形成了在集合上的运算问题,形成了以集合为背景的题目和用集合表示空间的线面及其关系,表面平面轨迹及其关系,表示充要条件,描述排列组合,用集合的性质进行组合计数等综合型题目.赛题精讲Ⅰ.集合中待定元素的确定充分利用集合中元素的性质和集合之间的基本关系,往往能解决某些以集合为背景的高中数学竞赛题.请看下述几例.例1:求点集}lg lg )9131lg(|),{(33y x y x y x +=++中元素的个数. 【思路分析】应首先去对数将之化为代数方程来解之. 【略解】由所设知,9131,0,033xy y x y x =++>>及 由平均值不等式,有,)91()31()(3913133333xy y x y x =⋅⋅≥++ 当且仅当333331,91,9131====y x y x 即(虚根舍去)时,等号成立. 故所给点集仅有一个元素.【评述】此题解方程中,应用了不等式取等号的充要条件,是一种重要解题方法,应注意掌握之.例2:已知.}.,22|{},,34|{22B A x x x y y B x x x y y A ⋂∈+--==∈+-==求R R【思路分析】先进一步确定集合A 、B.【略解】,11)2(2≥--=x y 又.33)1(2≤++-=x y∴A=}.31|{},3|{},1|{≤≤-=⋂≤=-≥y y B A y y B y y 故【评述】此题应避免如下错误解法:联立方程组⎪⎩⎪⎨⎧+--=+-=.22,3422x x y x x y 消去.0122,2=+-x x y 因方程无实根,故φ=⋂B A . 这里的错因是将A 、B 的元素误解为平面上的点了.这两条抛物线没有交点是实数.但这不是抛物线的值域.例3:已知集合|}.|||1|||),{(},0,|||||),{(y x xy y x B a a y x y x A +=+=>=+= 若B A ⋂是平面上正八边形的顶点所构成的集合,则a 的值为.【思路分析】可作图,以数形结合法来解之.【略解】点集A 是顶点为(a ,0),(0,a ),(-a ,0),(0,-a )的正方形的四条边构成(如图Ⅰ-1-1-1).将||||1||y x xy +=+,变形为,0)1|)(|1|(|=--y x所以,集合B 是由四条直线1,1±=±=y x 构成.欲使B A ⋂为正八边形的顶点所构成,只有212<<>a a 或这两种情况.(1)当2>a 时,由于正八形的边长只能为2,显然有,2222=-a故 22+=a .(2)当21<<a 时,设正八形边长为l ,则,222,2245cos -=-=︒l l l 这时,.221=+=l a 综上所述,a 的值为,222或+如图Ⅰ-1-1-1中).0,22(),0,2(+B A 【评述】上述两题均为1987年全国高中联赛试题,题目并不难,读者应从解题过程中体会此类题目的解法.Ⅱ.集合之间的基本关系充分应用集合之间的基本关系(即子、交、并、补),往往能形成一些颇具技巧的集合综合题.请看下述几例.例4:设集合},|613{},|21{},|{},|2{Z Z Z Z ∈+=∈+=∈=∈=n n D n n C n n B n n A 则在下列关系中,成立的是( )A .D CB A ≠≠≠⊂⊂⊂ B .φφ=⋂=⋂DC B A , C .D C C B A ≠⊂⋃=, D .φ=⋂=⋃D C B B A ,图Ⅰ-1-1-1【思路分析】应注意数的特征,即.,612613,21221Z ∈+=++=+n n n n n 【解法1】∵},|613{},|21{},|{},|2{Z Z Z Z ∈+=∈+=∈=∈=n n D n n C n n B n n A ∴D C C B A ≠⊂⋃=,.故应选C. 【解法2】如果把A 、B 、C 、D 与角的集合相对应,令}.|63{},|2{},|{},|2{Z Z Z Z ∈+=∈+='∈='∈='n n D n n C n n B n n A ππππππ 结论仍然不变,显然A ′为终边在坐标轴上的角的集合,B ′为终边在x 轴上的角的集 合,C ′为终边在y 轴上的角的集合,D ′为终边在y 轴上及在直线x y 33±=上的角的集合,故应选(C ).【评述】解法1是直接法,解法2运用转化思想把已知的四个集合的元素转化为我们熟悉的的角的集合,研究角的终边,思路清晰易懂,实属巧思妙解.例5:设有集合B A B A x x B x x x A ⋃⋂<==-=和求和},2|||{}2][|{2(其中[x ]表示不超过实数x 之值的最大整数).【思路分析】应首先确定集合A 与B.从而 .2,.21A x ∈≤≤-显然∴}.22|{≤<-=⋃x x B A若 },2,1,0,1{][,2][,2--∈+=⋂∈x x x B A x 则从而得出 ).1]([1)1]([3-=-===x x x x 或 于是 }3,1{-=⋂B A【评述】此题中集合B 中元素x 满足“|x |<3”时,会出现什么样的结果,读者试解之.例6:设})],([|{},),(|{),,()(2R R R ∈==∈==∈++=x x f f x x B x x f x x A c b c bx x x f 且, 如果A 为只含一个元素的集合,则A=B.【思路分析】应从A 为只含一个元素的集合入手,即从方程0)(=-x x f 有重根来解之.【略解】设0)(},|{=-∈=x x f A 则方程R αα有重根α,于是,)()(2α-=-x x x f )],([..)()(2x f f x x x x f =+-=从而α即 ,)()]()[(222x x x x x +-+-+-=ααα 整理得,0]1)1[()(22=++--ααx x 因α,x 均为实数 .,01)1(2αα=≠++-x x 故 即.}{A B ==α【评述】此类函数方程问题,应注意将之转化为一般方程来解之.例7:已知N N M a y x y x N x y y x M =⋂≤-+=≥=求}.1)(|),{(},|),{(222成立时,a 需满足的充要条件.【思路分析】由.,M N N N M ⊆=⋂可知【略解】.M N N N M ⊆⇔=⋂由).1()12(1)(22222a y a y y x a y x -+-+-≤≤-+得于是,若0)1()12(22≤-+-+-a y a y ① 必有.,2M N x y ⊆≥即而①成立的条件是 ,04)12()1(422m a x ≤-----=a a y 即 ,0)12()1(422≤-+-a a 解得 .411≥a【评述】此类求参数范围的问题,应注意利用集合的关系,将问题转化为不等式问题来求解. 例8:设A 、B 是坐标平面上的两个点集,}.|),{(222r y x y x C r ≤+=若对任何0≥r 都有B C A C r r ⋃⊆⋃,则必有B A ⊆.此命题是否正确?【思路分析】要想说明一个命题不正确,只需举出一个反例即可.【略解】不正确.反例:取},1|),{(22≤+=y x y x A B 为A 去掉(0,0)后的集合.容易看出,B C A C r r ⋃⊆⋃但A 不包含在B 中.【评述】本题这种举反例判定命题的正确与否的方法十分重要,应注意掌握之.Ⅲ.有限集合中元素的个数有限集合元素的个数在课本P 23介绍了如下性质:一般地,对任意两个有限集合A 、B ,有 ).()()()(B A card B card A card B A card ⋂-+=⋃我们还可将之推广为:一般地,对任意n 个有限集合,,,,21n A A A 有)(1321n n A A A A A card ⋃⋃⋃⋃⋃-)]()([)]()()()([3121321A A card A A card A card A card A card A card n ⋂+⋂-++++= )]()]([)]()(1232111n n n n n n A A A card A A A card A A card A A card ⋂⋂++⋂⋂+⋂++⋂++---).()1(311n n A A A card ⋂⋂⋂⋅-+--应用上述结论,可解决一类求有限集合元素个数问题.【例9】某班期末对数学、物理、化学三科总评成绩有21个优秀,物理总评19人优秀,化学总评有20人优秀,数学和物理都优秀的有9人,物理和化学都优秀的有7人,化学和数学都优秀的有8人,试确定全班人数以及仅数字、仅物理、仅化学单科优秀的人数范围(该班有5名学生没有任一科是优秀).【思路分析】应首先确定集合,以便进行计算.【详解】设A={数学总评优秀的学生},B={物理总评优秀的学生},C={化学总评优秀的学生}. 则.8)(,7)(,9)(,20)(,19)(,21)(=⋂=⋂=⋂===A C card C B card B A card C card B card A card ∵)()()()()()()(A C card C B card B A card C card B card A card C B A card ⋂-⋂-⋂-++=⋃⋃ ),(C B A card ⋂⋂+∴.3689201921)()(=--++=⋂⋂-⋃⋃C B A card C B A card 这里,)(C B A card ⋃⋃是数、理、化中至少一门是优秀的人数,)(C B A card ⋂⋂是这三科全优的人数.可见,估计)(C B A card ⋃⋃的范围的问题与估计)(C B A card ⋂⋂的范围有关.注意到7)}(),(),(min{)(=⋂⋂⋂≤⋂⋂A C card C B card B A card C B A card ,可知 7)(0≤⋂⋂≤C B A card . 因而可得.43)(36≤⋃⋃≤C B A card 又∵.5)(),()()(=⋃⋃=⋃⋃+⋃⋃C B A card U card C B A card C B A card 其中 ∴.48)(41≤≤U card 这表明全班人数在41~48人之间. 仅数学优秀的人数是).(C B A card ⋃⋂ ∴)()()()()(B card C B A card C B card C B A card C B A card -⋃⋃=⋃-⋃⋃=⋃⋂ .32)()()(-⋃⋃=⋂+-C B A card C B card C card 可见,11)(4≤⋃⋂≤C B A card 同理可知 ,10)(3≤⋃⋂≤C A B card.12)(5≤⋃⋂≤A B C card 故仅数学单科优秀的学生在4~11之间,仅物理单科优秀的学生数在3~10之间,仅化学单科优秀的学生在5~12人之间.第二讲 映射及映射法知识、方法、技能1.映射的定义设A ,B 是两个集合,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中的任何一个元素,在集合B 中都有惟一的元素和它对应,这样的对应叫做从集合A 到集合B 的映射,记作.:B A f →(1)映射是特殊的对应,映射中的集合A ,B 可以是数集,也可以是点集或其他集合,这两个集合有先后次序,从A 到B 的映射与从B 到A 的映射是截然不同的.(2)原象和象是不能互换的,互换后就不是原来的映射了.(3)映射包括集合A 和集合B ,以及集合A 到B 的对应法则f ,三者缺一不可.(4)对于一个从集合A 到集合B 的映射来说,A 中的每一个元素必有惟一的,但B 中的每一个元素都不一定都有原象.如有,也不一定只有一个.2.一一映射一般地,设A 、B 是两个集合,.:B A f →是集合A 到集合B 的映射,如果在这个映射下,对于集合A 中的不同元素,在集合B 中有不同的象,而且B 中每一个元素都有原象,那么个这个映射叫做A 到B 上的一一映射.3.逆映射如果f 是A 与B 之间的一一对应,那么可得B 到A 的一个映射g :任给B b ∈,规定 a b g =)(,其中a 是b 在f 下的原象,称这个映射g 是f 的逆映射,并将g 记为f —1.显然有(f —1)—1= f ,即如果f 是A 与B 之间的一一对应,则f —1是B 与A 之间的一一对应,并且f —1的逆映射是f .事实上,f —1是B 到A 的映射,对于B 中的不同元素b 1和b 2,由于它们在f 下的原象不同,所以b 1和b 2在f —1下的像不同,所以f —1是1-1的. 任给b a f A a =∈)(,设,则a b f=-)(1.这说明A 中每个元素a 在f —1都有原象.因此,f —1是映射上的.这样即得f —1是B 到A 上的1-1映射,即f —1是B 与A 之间一一对应.从而f —1有逆映射.:B A h →由于任给b a h A a =∈)(,设,其中b 是a 在f —1下的原象,即f —1(b)=a ,所以,f(a)=b ,从而f h a f b a h ===得),()(,这即是f —1的逆映射是f .赛题精讲Ⅰ映射关映射的高中数学竞赛题是常见题型之一,请看下述试题.例1:设集合},,,,|),,,{(},,110|{M d c b a d c b a F x x x M ∈=∈≤≤=集合Z 映射f :F →Z.使得v u y x v x y u y x v u cd ab d c b a ff f ,,,,66),,,(,39),,,(.),,,(求已知→→-→的值.【思路分析】应从cd ab d c b a f -→),,,(入手,列方程组来解之.【略解】由f 的定义和已知数据,得⎩⎨⎧∈=-=-).,,,(66,39M y x v u xv uy xy uv 将两式相加,相减并分别分解因式,得.27))((,105))((=+-=-+x u v y x u v y显然,},110|{,,,,0,0Z ∈≤≤∈≥-≥-x x x v u y x v y x u 在的条件下,,110≤-≤v u ,21)(,15)(,105|)(,2210,221]11105[21=+=++≤+≤≤+≤+v y v y v y v y v y 可见但即 对应可知.5)(,7)(21=-=-x u x u 同理,由.9)(,3)(223,221]1127[,11021=+=+≤+≤≤+≤+≤-≤x u x u x u x u v y 又有知 对应地,.3)(,9)(21=-=-v y v y 于是有以下两种可能: (Ⅰ)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+=-=+;3,9,7,15v y x u x u x y (Ⅱ)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+=-=+.3,9,5,21v y x u x u v y 由(Ⅰ)解出x =1,y=9,u =8,v =6;由(Ⅱ)解出y=12,它已超出集合M 中元素的范围.因此,(Ⅱ)无解.【评述】在解此类问题时,估计x u v y x u v y +--+,,,的可能值是关键,其中,对它们的取值范围的讨论十分重要.例2:已知集合}.0|),{(}333|),{(><<=xy y x x y y x A 和集合求一个A 与B 的一一对应f ,并写出其逆映射.【略解】从已知集合A ,B 看出,它们分别是坐标平面上两直线所夹角形区域内的点的集合(如图Ⅰ-1-2-1).集合A 为直线x y x y 333==和所夹角内点的集合,集合B 则是第一、三象限内点的集合.所要求的对应实际上可使A 区域拓展成B 区域,并要没有“折叠”与“漏洞”.先用极坐标表示集合A 和B :图Ⅰ-1-2-1},36,,0|)sin ,cos {(πθπρρθρθρ<<∈≠=R A }.20,,0|)sin ,cos {(πϕρρϕρϕρ<<∈≠=R B 令).6(3),sin ,cos ()sin ,cos (πθϕϕρϕρθρθρ-=→f 在这个映射下,极径ρ没有改变,辐角之间是一次函数23πθϕ-=,因而ϕθ和之间是一一对应,其中),3,6(ππθ∈ ).2,0(πϕ∈所以,映射f 是A 与B 的一一对应. 逆映射极易写,从略.【评述】本题中将下角坐标问题化为极坐标问题,颇具特色.应注意理解掌握.Ⅱ映射法应用映射知识往往能巧妙地解决有关集合的一些问题.例3:设X={1,2,…,100},对X 的任一非空子集M ,M 中的最大数与最小数的和称为M 的特征,记为).(M m 求X 的所有非空子集的特征的平均数.【略解】设.}|101{,:,X A a a A A A f X A ≠≠⊂∈-=''→⊂令 于是A A f '→:是X 的非空子集的全体(子集组成的集),Y 到X 自身的满射,记X 的非空子集为A 1,A 2,…,A n (其中n=2100-1),则特征的平均数为.))()((21)(111∑∑=='+=ni i i n i i A m A m n A m n 由于A 中的最大数与A ′中的最小数的和为101,A 中最小数与A ′中的最大数的和也为101,故,202)()(='i i A m A m 从而特征平均数为 .10120221=⋅⋅n n如果A ,B 都是有限集合,它们的元素个数分别记为).(),(B card A card 对于映射B A f →:来说,如果f 是单射,则有)()(B card A card ≤;如果f 是满射,则有)()(B card A card ≥;如果f 是双射,则有)()(B card A card =.这在计算集合A 的元素的个数时,有着重要的应用.即当)(A card 比较难求时,我们就找另一个集合B ,建立一一对应B A f →:,把B 的个数数清,就有)()(B card A card =.这是我们解某些题时常用的方法.请看下述两例.例4:把△ABC 的各边n 等分,过各分点分别作各边的平行线,得到一些由三角形的边和这些平行线所组成的平行四边形,试计算这些平等四边形的个数.【略解】如图Ⅰ-1-2-2所示,我们由对称性,先考虑边不行于BC 的小平行四边形.把AB 边和AC 边各延长一等分,分别到B ′,C ′,连接B ′C ′.将A ′B ′的n 条平行线分别延长,与B ′C ′相交,连同B ′,C ′共有n+2个分点,从B ′至C ′依次记为1,2,…,n+2.图中所示的小平行四边形所在四条线分别交B ′C ′于i ,j ,k ,l .记A={边不平行于BC 的小平行四边形},}.21|),,,{(+≤<<<≤=n l k j i l k j i B把小平行四边形的四条边延长且交C B ''边于四点的过程定义为一个映射:B A f →:. 下面我们证明f 是A 与B 的一一对应,事实上,不同的小平行四边形至少有一条边不相同,那么交于C B ''的四点亦不全同.所以,四点组),,,(l k j i 亦不相同,从而f 是A 到B 的1-1的映射.任给一个四点组21),,,,(+≤<<<≤n l k j i l k j i ,过i ,j 点作AB 的平行线,过k ,l 作AC 的平行线,必交出一个边不平行于BC 的小平行四边形,所以,映射f 是A 到B 的满射. 总之f 是A 与B 的一一对应,于是有.)()(42+==n C B card A card加上边不平行于AB 和AC 的两类小平行四边形,得到所有平行四边形的总数是.342+n C 例5:在一个6×6的棋盘上,已经摆好了一些1×2的骨牌,每一个骨牌都恰好覆盖两上相邻的格子,证明:如果还有14个格子没有被覆盖,则至少能再放进一个骨牌.【思路分析】还有14个空格,说明已经摆好了11块骨牌,如果已经摆好的骨牌是12块,图Ⅰ-1-2-3所示的摆法就说明不能再放入骨牌.所以,有14个空格这一条件是完全必要的.我们要证明当还有14个空格时,能再放入一个骨牌,只要能证明必有两个相邻的空格就够了.如果这种 情况不发生,则每个空格的四周都有骨牌,由于正方形是对称的,当我们选定一个方向时,空格和骨牌就有了某种对应关系,即可建立空格到骨牌的一种映射,通过对空格集合与骨牌集合之间的数量关系,可以得到空格分布的一个很有趣的结论,从而也就证明了我们的命题.【略解】我们考虑下面5×6个方格中的空.如果棋盘第一行(即最上方的一行)中的空格数多于3个时,则必有两空格相邻,这时问题就得到解决.现设第一行中的空格数最多是3个,则有11314)(=-≥X card ,另一方面全部的骨牌数为11,即.11)(=Y card 所以必有),()(Y card X card =事实上这是一个一一映射,这时,将发生一个很有趣的现象:最下面一行全是空格,当然可以放入一个骨牌.【评述】这个题目的证明是颇具有特色的,从内容上讲,这个题目具有一定的综合性,既有覆盖与结构,又有计数与映射,尤其是利用映射来计数,在数学竞赛中还较少见.当然这个题目也可以用其他的方法来解决.例如,用抽屉原则以及用分组的方法来讨论其中两行的结构,也能比较容易地解决这个问题,请读者作为练习.例6:设N={1,2,3,…},论证是否存一个函数N N f →:使得2)1(=f ,n n f n f f +=)())((对一切N ∈n 成立,)1()(+<n f n f 格,即除去第一行后的方格中的空格.对每一个这样的空格,考察它上方的与之相邻的方格中的情况.(1)如果上方的这个方格是空格,则问题得到解决.(2)如果上方的这个方格被骨牌所占,这又有三种情况.(i )骨牌是横放的,且与之相邻的下方的另一个方格也是空格,则这时有两空格相邻,即问题得到解决;(ii )骨牌是横放的,与之相邻的下方的另一个方格不是空格,即被骨牌所覆盖; (iii )骨牌是竖放的.现在假设仅发生(2)中的(ii )和(iii )时,我们记X 为下面5×6个方格中的空格集合,Y 为上面5×6个方格中的骨牌集合,作映射Y X →:ϕ,由于每个空格(X 中的)上方都有骨牌(Y 中的),且不同的空格对应于不同的骨牌.所以,这个映射是单射,于是有 )()(Y card X card ≤,对一切N ∈n 成立.【解法1】存在,首先有一条链.1→2→3→5→8→13→21→…①链上每一个数n 的后继是)(n f ,f 满足n n f n f f +=)())((②即每个数是它产面两个数的和,这种链称为f 链.对于①中的数m>n ,由①递增易知有n m n f m f -≥-)()(③我们证明自然数集N 可以分析为若干条f 链,并且对任意自然数m>n ,③成立(从而)()1(n f n f >+),并且每两条链无公共元素).方法是用归纳法构造链(参见单壿著《数学竞赛研究教程》江苏教育出版社)设已有若干条f 链,满足③,而k+1是第一个不在已有链中出现的数,定义1)()1(+=+k f k f ④这链中其余的数由②逐一确定.对于m>n ,如果m 、n 同属于新链,③显然成立,设m 、n 中恰有一个属于新链.若m 属于新链,在m=k+1时,,1)(1)()()(n m n k n f k f n f m f -=+-≥-+=-设对于m ,③成立,则n m f m n m n f m m f n f m f f -≥+-≥-+=-)()()()())(( [由②易知)(2m f m ≥]. 即对新链上一切m ,③成立.若n 属于新链,在n=k+1时,.11)()()()(n m k m k f m f n f m f -=--≥--=-设对于n ,③成立,在m>n 时,m 不为原有链的链首。

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高中数学竞赛校本教材[全套](共30讲,含详细答案)目录§1数学方法选讲(1) (1)§2数学方法选讲(2) (11)§3集合 (22)§4函数的性质 (30)§5二次函数(1) (41)§6二次函数(2) (55)§7指、对数函数,幂函数 (63)§8函数方程 (73)§9三角恒等式与三角不等式 (76)§10向量与向量方法 (85)§11数列 (95)§12递推数列 (102)§13数学归纳法 (105)§14不等式的证明 (111)§15不等式的应用 (122)§16排列,组合 (130)§17二项式定理与多项式 (134)§18直线和圆,圆锥曲线 (143)§19立体图形,空间向量 (161)§20平面几何证明 (173)§21平面几何名定理 (180)§22几何变换 (186)§23抽屉原理 (194)§24容斥原理 (205)§25奇数偶数 (214)§26整除 (222)§27同余 (230)§28高斯函数 (238)§29覆盖 (245)§29涂色问题 (256)§30组合数学选讲 (265)§1数学方法选讲(1)同学们在阅读课外读物的时候,或在听老师讲课的时候,书上的例题或老师讲解的例题他都能听懂,但一遇到没有见过面的问题就不知从何处入手。

看来,要提高解决问题的能力,要能在竞赛中有所作为,首先得提高分析问题的能力,这就需要学习一些重要的数学思想方法。

例题讲解一、从简单情况考虑华罗庚先生曾经指出:善于“退”,足够的“退”,退到最原始而又不失去重要性的地方,是学好数学的一个诀窍。

从简单情况考虑,就是一种以退为进的一种解题策略。

1. 两人坐在一张长方形桌子旁,相继轮流在桌子上放入同样大小的硬币。

条件是硬币一定要平放在桌子上,后放的硬币不能压在先放的硬币上,直到桌子上再也放不下一枚硬币为止。

谁放入了最后一枚硬币谁获胜。

问:先放的人有没有必定取胜的策略?2.线段AB上有1998个点(包括A,B两点),将点A染成红色,点B染成蓝色,其余各点染成红色或蓝色。

这时,图中共有1997条互不重叠的线段。

问:两个端点颜色相异的小线段的条数是奇数还是偶数?为什么?3.1000个学生坐成一圈,依次编号为1,2,3,…,1000。

现在进行1,2报数:1号学生报1后立即离开,2号学生报2并留下,3号学生报1后立即离开,4号学生报2并留下……学生们依次交替报1或2,凡报1的学生立即离开,报2的学生留下,如此进行下去,直到最后还剩下一个人。

问:这个学生的编号是几号?4.在6×6的正方形网格中,把部分小方格涂成红色。

然后任意划掉3行和3列,使得剩下的小方格中至少有1个是红色的。

那么,总共至少要涂红多少小方格?二、从极端情况考虑从问题的极端情况考虑,对于数值问题来说,就是指取它的最大或最小值;对于一个动点来说,指的是线段的端点,三角形的顶点等等。

极端化的假设实际上也为题目增加了一个条件,求解也就会变得容易得多。

5.新上任的宿舍管理员拿着20把钥匙去开20个房间的门,他知道每把钥匙只能打开其中的一个门,但不知道哪一把钥匙开哪一个门,现在要打开所有关闭的20个门,他最多要开多少次?6.有n名(n≥3)选手参加的一次乒乓球循环赛中,没有一个全胜的。

问:是否能够找到三名选手A,B,C,使得A胜B,B胜C,C胜A?7.n(n≥3)名乒乓球选手单打比赛若干场后,任意两个选手已赛过的对手恰好都不完全相同。

试证明,总可以从中去掉一名选手,而使余下的选手中,任意两个选手已赛过的对手仍然都不完全相同。

8.在一个8×8的方格棋盘的方格中,填入从1到64这64个数。

问:是否一定能够找到两个相邻的方格,它们中所填数的差大于4?三、从整体考虑从整体上来考察研究的对象,不纠缠于问题的各项具体的细节,从而能够拓宽思路,抓住主要矛盾,一举解决问题。

9.右图是一个4×4的表格,每个方格中填入了数字0或1。

按下列规则进行“操作”:每次可以同时改变某一行的数字:1变成0,0变成1。

问:能否通过若干次“操作”使得每一格中的数都变成1?10.有三堆石子,每堆分别有1998,998,98粒。

现在对这三堆石子进行如下的“操作”:每次允许从每堆中各拿掉一个或相同个数的石子,或从任一堆中取出一些石子放入另一堆中。

按上述方式进行“操作”,能否把这三堆石子都取光?如行,请设计一种取石子的方案;如不行,请说明理由。

11.我们将若干个数x,y,z,…的最大值和最小值分别记为max(x,y,z,…)和min (x,y,z,…)。

已知a+b+c+d+e+f+g=1,求min[max(a+b+c,b+c+d,c+d+e,d+e+f,e+f+g)]课后练习1.方程x1+x2+x3+…+x n-1+x n=x1x2x3…x n-1x n一定有一个自然数解吗?为什么?2.连续自然数1,2,3,…,8899排成一列。

从1开始,留1划掉2和3,留4划掉5和6……这么转圈划下去,最后留下的是哪个数?3.给出一个自然数n,n的约数的个数用一个记号A(n)来表示。

例如当n=6时,因为6的约数有1,2,3,6四个,所以A(6)=4。

已知a1,a2,…,a10是 10个互不相同的质数,又x为a1,a2,…,a10的积,求 A(x)。

4.平面上有100个点,无三点共线。

将某些点用线段连结起来,但线段不能相交,直到不能再连结时为止。

问:是否存在一个以这些点中的三个点为顶点的三角形,它的内部没有其余97个点中的任何一个点?5.在一块平地上站着5个小朋友,每两个小朋友之间的距离都不相同,每个小朋友手上都拿着一把水枪。

当发出射击的命令后,每人用枪射击距离他最近的人。

问:射击后有没有一个小朋友身上是干的?为什么?6.把1600粒花生分给100只猴子,请你说明不管怎样分,至少有4只猴子分的花生一样多。

7.有两只桶和一只空杯子。

甲桶装的是牛奶,乙桶装的是酒精(未满)。

现在从甲桶取一满杯奶倒入乙桶,然后从乙桶取一满杯混合液倒入甲桶,这时,是甲桶中的酒精多,还是乙桶中的牛奶多?为什么?8.在黑板上写上1,2,3,…,1998。

按下列规定进行“操作”:每次擦去其中的任意两个数a和b,然后写上它们的差(大减小),直到黑板上剩下一个数为止。

问:黑板上剩下的数是奇数还是偶数?为什么?课后练习答案1.有。

解:当n=2时,方程x1+x2=x1x2有一个自然数解:x1=2,x2=2;当n=3时,方程x1+x2+x3=x1x2x3有一个自然数解:x1=1,x2=2,x3=3;当n=4时,方程x1+x2+x3+x4=x1x2x3x4有一个自然数解:x1=1,x2=1,x3=2,x4=4。

一般地,方程x1+x2+x3+…+x n-1+x n=x1x2x3…x n-1x n有一个自然数解:x1=1,x2=1,…,x n-2=1,x n-1=2,x n=n。

2.3508。

解:仿例3。

当有3n个数时,留下的数是1号。

小于8899的形如3n的数是38=6561,故从1号开始按规则划数,划了8899-6561=2338(个)数后,还剩下6561个数。

下一个要划掉的数是2388÷2×3+1=3507,故最后留下的就是3508。

3.1024。

解:质数a1有2个约数:1和a,从而A(a1)=2;2个质数a1,a2的积有4个约数:1,a1,a2,a1a2,从而A(a1×a2)=4=22;3个质数a1,a2,a3的积有8个约数:1,a1,a2,a3,a1a2,a2a3,a3a1,a1a2a3,从而A(a1×a2×a3)=8=23;……于是,10个质数a1,a2,…,a10的积的约数个数为A(x)=210=1024。

4.存在。

提示:如果一个三角形内还有别的点,那么这个点与三角形的三个顶点还能连结,与已“不能再连结”矛盾。

5.有。

解:设A和B两人是距离最近的两个小朋友,显然他们应该互射。

此时如果有其他的小朋友射向他们中的一个,即A,B中有一人挨了两枪,那么其他三人中必然有一人身上是干的。

如果没有其他的小朋友射向A或B,那么我们再考虑剩下的三个人D,E,F:若D,E的距离是三人中最近的,则D,E互射,而F必然射向他们之间的一个,此时F身上是干的。

6.假设没有4只猴子分的花生一样多,那么至多3只猴子分的花生一样多。

我们从所需花生最少情况出发考虑:得1粒、2粒、3粒……32粒的猴子各有3只,得33粒花生的猴子有1只,于是100只猴子最少需要分得花生3×(0+1+2+…+32)+33=1617(粒),现在只有1600粒花生,无法使得至多3只猴子分的花生一样多,故至少有4只猴子分的花生一样多。

7.一样多。

提示:从整体看,甲、乙两桶所装的液体的体积没有发生变化。

甲桶里有多少酒精,就必然倒出了同样体积的牛奶入乙桶。

所以,甲桶中的酒精和乙桶中的牛奶一样多。

8.奇数。

解:黑板上开始时所有数的和为S=1+2+3+…+1998=1997001,是一个奇数,而每一次“操作”,将(a+b)变成了(a-b),实际上减少了2b,即减少了一个偶数。

因为从整体上看,总和减少了一个偶数,其奇偶性不变,所以最后黑板上剩下一个奇数。

例题答案:1.分析与解:如果桌子大小只能容纳一枚硬币,那么先放的人当然能够取胜。

然后设想桌面变大,注意到长方形有一个对称中心,先放者将第一枚硬币放在桌子的中心,继而把硬币放在后放者所放位置的对称位置上,这样进行下去,必然轮到先放者放最后一枚硬币。

2.分析:从最简单的情况考虑:如果中间的1996个点全部染成红色,这时异色线段只有1条,是一个奇数。

然后我们对这种染色方式进行调整:将某些红点改成蓝点并注意到颜色调整时,异色线段的条数随之有哪些变化。

由于颜色的调整是任意的,因此与条件中染色的任意性就一致了。

解:如果中间的1996个点全部染成红色,这时异色线段仅有1条,是一个奇数。

将任意一个红点染成蓝色时,这个改变颜色的点的左右两侧相邻的两个点若同色,则异色小线段的条数或者增加2条(相邻的两个点同为红色),或者减少2条(相邻的两个点同为蓝色);这个改变颜色的点的左右两侧相邻的两个点若异色,则异色小线段的条数不变。

综上所述,改变任意个点的颜色,异色线段的条数的改变总是一个偶数,从而异色线段的条数是一个奇数。

3.分析:这个问题与上一讲练习中的第8题非常相似,只不过本例是报1的离开报2的留下,而上讲练习中相当于报1的留下报2的离开,由上讲练习的结果可以推出本例的答案。

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