2019青少年數學國際城市邀請賽隊際賽試題

2022-09-20 19:48:04 字數 3201 閱讀 6174

2006/7/12 溫州市

1.師說:「要在乙個三邊長為2,2,2x的三角形內部放置乙個盡可能大的圓,則正實數x的值該是多少?」

學生a說:「我想x=1.」

學生b說:「我認為.」

學生c說:「你們回答都不對!」

他們三人誰的回答是正確的?為什麼?

解答:一方面三角形的面積=;另一方面,該三角形底邊上的高為,所以三角形面積.可得.

當時,; 當時,.

取,則,所以是乙個更好的選擇.所以學生c的回答正確.

注:當時,可取到r的最大值.

2.乙個三角形可被剖分成兩個等腰三角形,原三角形的乙個內角為36,求原三角形最大內角的所有可能值.

解答:不妨設b=36 .

(1)若剖分線不過點b.不妨設剖分線為ad,此時△bad是或者的三角形.

若△bad是的三角形,則△cad或者是第乙個圖,或者是第二個圖,或者第

三、四個圖.

(2) 若剖分線過點b.不妨設為be,則△cbe必定是,△abe是的三角形.

所以原三角形的最大內角可能是.

3. 四個單位正方形以邊對邊相連線而成,可以拼成如圖五種不同的形狀.用一片「l」形(圖中第乙個)分別與其餘四個中的一片拼成軸對稱圖形,請繪出所有可能之組合.

解答:4.一片骨牌是由兩個單位正方形以邊對邊相連線而成,在每個正方形內標記上數字1、2、

3、4或5,所以我們共可得標號為11,12,13,14,15,22,23,24,25,33,34,35,44,45,55的15片不同的骨牌.將這15片骨牌排成乙個如圖的5×6的長方形,每片骨牌的邊界已經擦除,請試著把這些骨牌的邊界重新畫出來.

解答:首先,注意到編號為55的骨牌一定是在矩形的中心,而編號22的骨牌只能是在右邊界處.此時,右上角編號為3的骨牌必與右側的2一起組成編號為23的骨牌..

所以,右下角的2只能與5一起組成編號為25的骨牌,而這個2上面的3只能組成33骨牌..所以,可在圖中,把剩下的33、23對之間用一條線分隔.第三行的3只能與其上的5組成35編號的骨牌.

如左圖.

這時,第一行的5不能與其左側的3組成35編號的骨牌,只能與其下的1組成編號為15的骨牌.這使得左側只能為13、34編號的骨牌,這樣,左上角的骨牌為11和24.

在右下角,必須出現編號為12的骨牌,此時,其餘的骨牌也就確定了.

5.「幸運數」是指乙個等於其各位數碼(十進位制)和的19倍的正整數,求出所有的幸運數.

解答:設10 a+b是乙個至多兩位數,方程 10 a + b = 19 (a + b) 僅當 a = b = 0時成立.所以,所有的幸運數至少是三位數.

假設乙個幸運數有m位數,,則該數至少為,其數碼和至多為 9m,所以,.

當 m = 4時,不成立.而,更不成立.因此,所有的幸運數都是三位數,由100a + 10b + c = 19a + 19b + 19c,知 9a = b + 2c.

當 a = 1時,可得 (b,c) = (1,4),(3,3),(5,2),(7,1),(9,0).

當 a = 2時,可得 (b,c) = (0,9),(2,8),(4,7),(6,6),(8,5).

當 a = 3時,可得 (b,c) = (9,9).

當 a > 3時,無解.

所以共有 11 個幸運數: 114, 133, 152, 171, 190, 209, 228, 247, 266, 285 和 399.

6.甲和乙在乙個nn的方格表中做填數遊戲,每次允許在乙個方格中填入數字0或者1(每個方格中只能填入乙個數字),由甲先填,然後輪流填數,直至**中每個小方格

內都填了數.如果每一行中各數之和都是偶數,則規定為乙獲勝,否則當作甲獲勝.

請問: (1)當n=2006時,誰有必勝的策略?

(2)對於任意正整數n,回答上述問題.

解答:(1)當n=2006時,後填數的乙有必勝策略.用12的多公尺諾骨牌對**進行分割,使得每一行都由1003塊多公尺諾組成,當甲對某塊多公尺諾的乙個中填數時,乙也在該多公尺諾中填數,並且使得這塊多公尺諾中兩個數之和為偶數.

依此策略,乙可以使得**的每一行中各數之和都是偶數.故乙獲勝.

(2)當n為偶數時,同上述操作,可知乙有必勝策略;當n為奇數時,甲有必勝策略:他可以先在第1行第1列的方格中寫上1,然後對第1行中其餘方格作前面的多公尺諾分割,採取同樣的操作方式,可使**中第1行中各數之和為奇數.

7.設n為任意奇正整數,證明: +能被2006整除.

證明:因為,所以為證結論成立,只需證為奇正整數時,能被2,17,59整除.顯然,表示式能被2整除.

應用公式,為奇數時,,.

則由於,,所以

能被59整除.

又1596-270=1326=17×78,1000-320=680=17×40,所以能被17整除.

故結論成立.

8.將正整數中所有被4整除以及被4除餘1的數全部刪去,剩下的數依照從小到大的順序排成乙個數列:2, 3, 6, 7, 10, 11, … .

數列的前n項之和記為,其中n=1, 2, 3, ….

求s=的值.(其中表示不超過x的最大整數)

解答:易知,,,因此

,,所以

故,,從而,於是

.9.平面上,正三角形abc與正三角形pqr的面積都為1.

三角形pqr的中心m在三角形abc的邊界上,如果

這兩個三角形重迭部份的面積為s,求s的最小值.

解答:在正△pqr的三個頂點處截去三個全等的正

三角形,得到乙個面積為的正六邊形,則m是這個

正六邊形的中心.

若點m與△abc的乙個頂點重合,如左圖,易知正六邊形

和△abc的重迭部分面積是.在中間的圖形中,把△abc繞著點m順時針旋轉,則始邊所掃過的三角形和終邊所掃過的三角形全等,所以兩個三角形的公共部分面積是不變的.

若點m在△abc的邊上,不妨設在bc上,且靠近點c,如右圖所示.,過點m作ac的平行線mn,交邊ab於點n,則△bmn是正三角形..因為,bm和mn都與正六邊形相交,所以△bmn與正六邊形的公共部分面積為.

當把正六邊形恢復成原來的正三角形時,公共部分面積不會減小.,所以兩個三角形公共部分面積的最小值為,如左圖.

10.設m是乙個小於2006的四位數,已知存在正整數n,使得m-n為質數,且mn是乙個完全平方數,求滿足條件的所有四位數m.

解答由題設條件知:m-n=p,p是質數,則m=n+p,設mn=n(n+p)=,其中x是正整數,那麼,即

於是注意到p為質數,所以

把兩式相加得,進而,結合,可得,於是,質數p只能是67,71,73,79或83.從而,滿足條件的m為1156,1296,1369,1600,1764.

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