2003年中国数学奥林匹克

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2003年中国数学奥林匹克

●竞赛之窗●

2003年中国数学奥林匹克

第一天(2003201215)

一、设点I、H分别为锐角△ABC的内心和垂心,

点B

1、C

1

分别为边AC、AB的中点.已知射线B

1

I交

边AB于点B

2

(B2≠B),射线C1I交AC的延长线于

点C

2

,B2C2与BC相交于K,A1为△BHC的外心.试

证:A、I、A

1三点共线的充分必要条件是△B K B

2

△CKC2的面积相等.

二、求出同时满足如下条件的集合S的元素个数的最大值:

(1)S中的每个元素都是不超过100的正整数;

(2)对于S中任意两个不同的元素a、b,都存在S中的元素c,使得a与c的最大公约数等于1,并且b与c的最大公约数也等于1;

(3)对于S中任意两个不同的元素a、b,都存在S中异于a、b的元素d,使得a与d的最大公约数大于1,并且b与d的最大公约数也大于1.

三、给定正整数n,求最小的正数λ,使得对于任

何θ

i ∈0,

π

2

(i=1,2,…,n),只要tanθ1?tanθ2?

…?tanθ

n

=2n2,就有cosθ1+cosθ2+…+cosθn不大于λ.

第二天(2003201216)

四、求所有满足a≥2,m≥2的三元正整数组(a,m,n),使得a n+203是a m+1的倍数.

五、某公司需要录用一名秘书,共有10人报名,公司经理决定按照求职报名的顺序逐个面试,前3个人面试后一定不录用.自第4个人开始将他与前面面试过的人相比较,如果他的能力超过了前面所有已面试过的人,就录用他,否则就不录用,继续面试下一个.如果前9个人都不录用,那么就录用最后一个面试的人.

假定这10个人的能力各不相同,可以按能力由强到弱排为第1,第2,……,第10.显然该公司到底录用哪一个人,与这10个人报名的顺序有关.大家知

道,这样的排列共有10!种.我们以A

k

表示能力第k

的人能够被录用的不同报名顺序的数目,以

A k

10!

表示

他被录用的可能性.

证明:在该公司经理的方针之下,有

(1)A1>A2>…>A8=A9=A10;

(2)该公司有超过70%的可能性录取到能力最强

的3个人之一,而只有不超过10%的可能性录用到能

力最弱的3个人之一.

六、设a、b、c、d为正实数,满足ab+cd=1,点

P i(x i,y i)(i=1,2,3,4)是以原点为圆心的单位圆周

上的四个点.求证:

(ay1+by2+cy3+dy4)2+(ax4+bx3+cx2+dx1)2

≤2a

2+b2

ab

+c

2+d2

cd

.

参考答案

图1

一、首先,证明

A、I、A1三点共线Ζ

∠BAC=60°.

如图1,设O为

△ABC的外心,连

BO,CO.则

∠BHC

=180°-∠BAC,

∠BA1C

=2(180°-∠BHC)=2∠BAC.

因此,∠BAC=60°Ζ∠BAC+∠BA1C=180°

ΖA

1

在△ABC的外接圆⊙O上

ΖAI与AA

1

重合

ΖA、I、A

1

三点共线.

其次,再证S△

B K B

2

=S△CK C

2

Ζ∠BAC=60°.

作IP⊥AB于点P,IQ⊥AC于点Q.则

S△AB

1B2

=

1

2IP

?AB2+1

2IQ

?AB1.①

设IP=r(r为△ABC的内切圆半径),则IQ=r.

又令BC=a,C A=b,AB=c,则r=

2S△ABC

a+b+c

.

注意到S△

AB

1B2

=

1

2

AB1?AB2?sin A.②

由①、②及AB

1=b

2

,2AB1?sin A=h c=

2S△ABC

c

,

有AB

2?

2S△ABC

c

-2?

2S△ABC

a+b+c

=b?

2S△ABC

a+b+c

.

则AB2=bc

a+b-c

.

同理,AC2=bc

a+c-b

.

由S△

B K B

2=S△CK C

2

,有S△ABC=S△AB

2C2

.

于是,bc=bc

a+b-c ?bc

a+c-b

,

即 a2=b2+c2-bcΖ由余弦定理,∠BAC=60°.

二、72.

将不超过100的每个正整数n表示成

n=2α1?3α2?5α3?7α4?11α5?q.

其中q是不能被2、3、5、7、11整除的正整数,α

1、α

2

α

3、α

4

、α

5

为非负整数.

我们选取满足条件α1、α2、α3、α4、α5中恰有1个

或2个非零的那些正整数组成集合S,即S中包括50个偶数2,4,…,98,100,但除去2×3×5,22×3×5, 2×32×5,2×3×7,22×3×7,2×5×7,2×3×11这7个数;3的奇数倍3×1,3×3,…,3×33共17个数;最小素因子为5的数5×1,5×5,5×7,5×11,5×13, 5×17,5×19共7个数;最小素因子为7的数7×1, 7×7,7×11,7×13共4个数;以及素数11.从而,S中总共有(50-7)+17+7+4+1=72个数.

下面证明如此构造的S满足题述条件.

条件(1)显然满足.

对于条件(2),注意在[a,b]的素因子中至多出现2,3,5,7,11中的4个数,记某个未出现的系数为p,显然p∈S,并且

(p,a)≤(p,[a,b])=1,

(p,b)≤(p,[a,b])=1.

于是,取c=p即可.

对于条件(3),当(a,b)=1时,取a的最小素因子p和b的最小素因子q,易见p≠q,并且p、q∈{2, 3,5,7,11}.于是,pq∈S,并且

(pq,a)≥p>1,(pq,b)≥q>1.

a、b互质保证了pq异于a、b.从而,取c=pq即可.

当(a,b)=e>1时,取p为e的最小素因子,q 为满足q8[a,b]的最小素数,易见p≠q,并且p、q∈{2,3,5,7,11}.于是,pq∈S,并且

(pq,a)≥(p,a)=p>1,

(pq,b)≥(p,b)=p>1.

q8[a,b]保证了pq异于a,b,从而,取d=pq即可.

下面证明任意满足题述条件的集合S的元素数目不会超过72.

显然,1∈S.对于任意两个大于10的质数p、q,因为与p、q均不互质的数最小是pq,已大于100,故据条件(3)知,10与100之间的21个质数11,13,…, 89,97中最多有一个出现在S中,记除1和这21个质数外的其余78个不超过100的自然数构成集合T,我们断言T中至少有7个数不在S中,从而S中最多有78-7+1=72个元素.

(i)当有某个大于10的质数p属于S时,S中所有各数最小素因子只可能是2,3,5,7和p.运用条件

(2)可得出以下结论:

①若7p∈S,因2×3×5,22×3×5,2×32×5与7p包括了所有的最小素因子,故由条件(2)知,2×3×5,22×3×5,2×32×5∈S;若7p∈S,注意2×7p >100,而p∈S,故由条件(3)知7×1,7×7,7×11,7×13∈S.

②若5p∈S,则2×3×7,22×3×7∈S;若5p∈S,则5×1,5×5∈S.

③2×5×7与3p不同属于S.

④2×3p与5×7不同属于S.

⑤若5p,7p∈S,则5×7∈S.

当p=11或13时,由①,②,③,④可分别得出至少有3,2,1,1个T中的数不属于S,合计7个;当p= 17或19时,由①,②,③可分别得出至少有4,2,1个T中的数不属于S,合计7个;当p>20时,由①,②,③分别有至少4,2,1个T中的数不属于S,合计也是7个.

(ii)如果没有大于10的质数属于S,则S中的最小素因子只可能是2,3,5,7.于是,下面7对数中的每对都不能同时在S中出现:

(3,2×5×7),(5,2×3×7),(7,2×3×5),(2×3, 5×7),(2×5,3×7),(2×7,3×5),(22×7,32×5)从而,T中至少有7个数不在S中.

综上所述,本题的答案为72.

三、当n=1时,cosθ

1

=(1+tan2θ1)-12=

3

3

,有

λ=3

3

.当n=2时,可以证明

cosθ1+cosθ2≤

23

3

,①且当θ1=θ2=arctan2时等号成立.事实上,

式①Ζcos2θ1+cos2θ2+2cosθ1?cosθ2≤43,

即 11+tan 2θ1+1

1+tan 2

θ2

+21(1+tan 2

θ1)(1+tan 2

θ2)

≤4

3.②

由tan θ1?tan θ2=2可得,

式②Ζ2+tan 2θ1+tan 2

θ25+tan 2θ1+tan 2θ2

+21

5+tan 2

θ1+tan 2

θ2

≤4

3

.③

记x =tan 2θ1+tan 2

θ2,则

式③Ζ2

15+x ≤14+x

3(5+x )

,即 36(5+x )≤196+28x +x 2

.

显然式④Ζx 2-8x +16=(x -4)2≥0.

于是,λ=

23

3

.当n ≥3时,不妨设θ1≥θ2≥…≥θn ,则

tan θ1?tan θ2?tan θ3≥

2 2.由于cos θi =1-sin 2

θi <1-

12

sin 2θ

i ,则cos θ2+cos θ3<2-12

(sin 2θ2+sin 2

θ3) <2-sin θ2?sin θ3.由tan 2

θ1≥8tan 2θ2?tan 2

θ3

,有1cos 2θ1≥8+tan 2θ2?tan 2

θ3

tan 2θ2?tan 2

θ3

,即 cos θ1≤

tan θ2?tan θ38+tan 2

θ2?tan 2

θ3

=

sin θ2?sin θ3

8cos 2

θ2?cos 2

θ3+sin 2

θ2?sin 2

θ3

.

于是,

cos θ2+cos θ3+cos θ1

<2-sin θ2?sin θ3

1-1

8cos 2

θ2?cos 2

θ3+sin 2

θ2sin 2

θ3

.

易知 8cos 2θ2?cos 2θ3+sin 2θ2?sin 2

θ3≥

1Ζ8+tan 2θ2?tan 2

θ3≥1cos 2θ2?cos 2

θ3

=(1+tan 2θ2)(1+tan 2

θ3)

Ζtan 2θ2+tan 2θ3≤

7.⑥由此可得当式⑥成立时,有cos θ1+cos θ2+cos θ3<2.

若式⑥不成立,则tan 2θ2+tan 2θ3≥

7,有tan 2θ1≥tan 2

θ2≥72

.所以cos θ1≤cos θ2≤

11+

7

2

=

23

.于是cos θ1+cos θ2+cos θ3≤22

3

+1<2,即 式⑦成立.由此可得

cos θ1+cos θ2+cos θ3+…+cos θn

另一方面,取θ2=θ3=…=θn =α>0,

α→0,θ1=arctan

2n

2(tan α)

n -1

,显然θ1→π

2

,从而cos θ1+cos θ2+cos θ3+…+cos θn →n -1.

综上可得λ=n -1.

四、对于n 、m ,分三种情况讨论.(i )n

202≥a m -a n ≥a n

(a -1)≥a (a -1).

所以,2≤a ≤14.则

当a =2时,n 可取1,2,…,7;当a =3时,n 可取1,2,3,4;当a =4时,n 可取1,2,3;当5≤a ≤6时,n 可取1,2;当7≤a ≤14时,n =1.

由a m +1|a n +203可知,有解(2,2,1),(2,3,2)和(5,2,1).

(ii )n =m 时,a m +1|202.202仅有1,2,101,202

共4个约数.而a ≥2,m ≥2,a m +1≥5,则a m

=100或201.又m ≥2,故有解(10,2,2).

(iii )n >m 时,由a m +1|203(a m +1),有

a m +1|a n +203-(203a m

+203)=a m (a

n -m

-203).

又(a m +1,a m )=1,所以,a m +1|a n -m

-203.

① 若a n -m

<203,则令n -m =s ≥1,有

a m

+1|203-a s

.所以,

203-a s ≥a m

+1,202≥a s

+a m

≥a m

+a =a (a

m -1

+1)≥a (a +1),

2≤a ≤13.

类似于(i )的讨论,可知(a ,m ,s )有解

(2,2,3),(2,6,3),(2,4,4),(2,3,5),

(2,2,7),(3,2,1),(4,2,2),(5,2,3),(8,2,1).

于是,(a ,m ,n )有解

(2,2,5),(2,6,9),(2,4,8),(2,3,8),(2,2,9),(3,2,3),(4,2,4),(5,2,5),(8,2,3).② a n -m =203时,则a =203,n -m =1,即 (203,m ,m +1),m ≥2均满足.

③ a n -m

>203时,令n -m =s ≥1,则

a m

+1|a s

-203.

又a s -203≥a m +1,则s >m .

由a m +1|a s +203a m =(a s -m +203)a m =(a n -2m +203)a m ,(a m +1,a m )=1,

所以a m +1|a n -2m +203.

又s >m Ζn -m >m Ζn >2m Ζn -2m >0.此时的解只能由前面的解派生出来,即由(a ,m ,n )→(a ,m ,n +2m )→…→(a ,m ,n +2km ),且每一个派生出的解满足a m

+1|a n

+203.

综上所述,所有解(a ,m ,n )为

(2,2,4k +1),(2,3,6k +2),(2,4,8k +8),(2,6,12k +9),(3,2,4k +3),(4,2,4k +4),(5,2,4k +1),(8,2,4k +3),(10,2,4k +2),(203,m ,(2k +1)m +1),其中k 为任意非负整数,且m ≥2为整数.

五、将前3个面试者中能力最强的排名名次记为a .显然a ≤8.将此时能力排名第k 的人被选上的排列集合记作A k (a ),相应的排列数目记作|A k (a )|.

(1)易知,当a =1时,必然放过前面9个人,录用

最后一个面试的人,此时除能力第1的人之外,其余

各人机会均等,|A k (1)|=3×8!:=r 1,k =2,3,…,10,其中,“:=”表示“记为”.当2≤a ≤8时,对于a ≤k ≤10,能力排名第k 的人无录用机会.对于1≤k

事实上,此时能力排名第a 的人排在前三个,有3种选择位置的办法.而能力排名第1至第a -1的人都排在后7个位置上,并且谁位于他们之首就是谁被录用,有排法C a -17(a -2)!种;其余10-a 个人可以在剩下的位置上任意排列,有(10-a )!种排法.故有

|A k (a )|=

3C a -1

7(a -2)!(10-a )!:=r a ,k =1,…,a -1;

0,

k =a , (10)

上述结果表明:

|A 8|=|A 9|=|A 10|=r 1=3×8!>0;

①|A k |=r 1+

∑8

a =k +1

r

a

,k =2, (7)

②|A 1|=

∑8

a =2

r a

.

由式①和②知

|A 2|>|A 3|>…>|A 8|=|A 9|=|A 10|>0;而由式②和③知

|A 1|-|A 2|=r 2-r 1=3×7×8!-3×8!>0.

综合上述,问题(1)获证.(2)由式①知

|A 8|+|A 9|+|A 10|10!=3×r 110!=

3×3×8!

10!

=10%,

所以,录用到能力最弱的三人之一的可能性等于10%.

由式②和③可知

|A 1|=

∑8

a =2

r

a

=

8

a =2

3C a -1

7

(a -2)!(10-a )!

=3×7!∑

8

a =2

(9-a )(10-a )

a -1=3×7!

7

s =1

(8-s )(9-s )

s

=3×7!×56+21+10+5+125+1+2

7

=3×7!×952435>3×7!×952

3

=287×7!.

|A 2|=r 1+

∑8

a =3

r

a

=3×8!+3×7!×21+10+5+125+1+2

7

=3×7!×47

2435>3×7!×472

3

=143×7!.|A 3|=r 1+

∑8

a =4

r

a

=3×8!+3×7!×10+5+125+1+2

7

=3×7!×26

2435>3×7!×262

3

=80×7!.所以,

|A 1|+|A 2|+|A 3|10!>

287+143+80

720=510720=1724

>70%,即录用到能力最强三人之一的可能性大于70%.六、令u =ay 1+by 2,v =cy 3+dy 4,u 1=ax 4+

bx 3,v 1=cx 2+dx 1.则

u 2≤(ay 1+by 2)2+(ax 1-bx 2)

2=a 2+b 2

+2ab (y 1y 2-x 1x 2),

即 x 1x 2-y 1y 2≤

a 2+

b 2-u

2

2ab

.

v 21≤(cx 2+dx 1)2+(cy 2-dy 1)

2

=c 2

+d 2

+2cd (x 1x 2-y 1y 2),

即 y 1y 2-x 1x 2≤c 2

+d 2

-v 2

1

2cd

.

①+②得

u ≤a 2+b 2-u

2

2ab +c 2

+d 2

-v 2

12cd ,

即 u 2ab +v 2

1cd ≤a 2+b 2ab +c 2+d

2cd

.

同理,v 2cd +u 2

1ab ≤c 2+d 2cd +a 2+b

2

ab

.

由柯西不等式,有

(u +v )2+(u 1+v 1)2

≤(ab +cd )u 2

ab +v

2

cd

+(ab +cd )

u 21ab +v 2

1

cd

=u 2ab +v

2

cd +u 2

1ab +v 21cd

≤2a 2

+b 2

ab +c 2

+d

2

cd

.

(浙江大学数学系 李胜宏 提供)

2002年上海市高中数学竞赛

说明:解答本试卷不得使用计算器

一、填空题(每小题7分,共70分)

1.一个正△ABC 内接于椭圆

x

2

9+y

2

4

=1,顶点A

的坐标为(0,2),过顶点A 的高在y 轴上.则此正三角形的边长为.

2.已知x 、y 为正数,且sin θx

=cos θy

,cos 2

θ

x

2

+

sin 2

θ

y 2

=

103(x 2

+y 2)

.则x

y 的值为.3.袋里装有35个球,每个球上都记有从1到35

的一个号码,设号码为n 的球重

n

2

3

-5n +23克,这些球以同等的机会(不受其重量的影响)从袋里取出.若同时从袋内任意取出两球,则它们重量相等的

概率为

(用分数作答).4.已知正四棱台的上底、下底及侧面(四个等腰梯形)的面积之比为2∶5∶8.则侧面与底面所成角的大小为.

5.若对|x |≤1的一切x ,t +1>(t 2

-4)x 恒成立,则t 的取值范围是.

6.设实数a 、b 、c 、d 满足a 2+b 2+c 2+d 2

=5.则(a -b )2+(a -c )2+(a -d )2+(b -c )2+(b -d )2

+(c -d )2

的最大值是.

7.函数f 定义在正整数集上,且满足f (1)=

2002和f (1)+f (2)+…+f (n )=n 2

f (n )(n >1).则f (2002)的值是.

8.已知函数f (x )=1

2x

(1-x +1-2x +2x 2),图1

x ∈[2,4].则该函数的值域是

.

9.如图1,在△ABC 中,∠B =∠C ,点P 、Q 分别在AC 和AB 上,使得AP =PQ =QB =BC .则∠A 的大小是.

10.棱长为1的正四面体,在平面上投影面积的最大值是.

二、

(本题16分)已知数列{a n }、{b n }都是等差数列,S n =a 1+a 2

+…+a n ,T n =b 1+b 2+…+b n ,且对一切正整数n ,

S n T n =3n +3131n +3

.(1)求

b 28

a 28

的值;(2)求使

b n

a n

为整数的所有正整数n .三、

(本题16分)设F 是所有有序n 元组(A 1,A 2,…,A n )构成的集合,其中A i (1≤i ≤n )都是集合{1,2,3,…,2002}的子集,设|A |表示集合A 的元素的数目.对F 中的所有元素(A 1,A ,…,A n ),求|A 1∪A 2∪…∪A n |的总和,即

(A 1,A 2,…,A n

)∈F |A 1∪A 2∪…∪A n |.

四、

(本题18分)纸上写有1,2,…,n 这n 个正整数,第1步划去前面4个数1,2,3,4,在n 的后面写上划去的4个数的和10;第2步再划去前面的4个数5,6,7,8,在最后写上划去的4个数的和26;如此下去(即每步划去前面4个数,在最后面写上划去的4个数的和).

(1)若最后只剩下一个数,则n 应满足的充要条件是什么?

(2)取n =2002,到最后只剩下一个数为止,所有写出的数(包括原来的1,2,…,2002)的总和是多少?

参考答案

一、1.

72331 2.3或13

3.185

4.arccos 3

8 5.13-12,21+12 6.20 7.

22003

 

8.

14,5-14

 9.20° 10.

1

2

2007年中国西部数学奥林匹克试题及答案

2007年中国西部数学奥林匹克 第一天 11月10日 上午8:00-12:00 每题15分 一、已知{}1,2,3,4,5,6,7,8T =,对于,定义为A 中所有元素之和,问:T 有多少个非空子集A ,使得为3的倍数,但不是5的倍数? ,A T A ?≠?()S A ()S A 二、如图,⊙与⊙相交于点C ,D ,过点D 的一条直线分别与⊙,⊙相交于点A ,B ,点P 在⊙的弧AD 上,PD 与线段AC 的延长线交于点M ,点Q 在 ⊙的弧BD 上,QD 与线段BC 的延长线交于点N .O 是△ABC 的外心.求证: 的充要条件为P ,Q ,M ,N 四点共圆. 1O 2O 1O 2O 1O 2O OD MN ⊥ 三、设实数a ,b ,c 满足3a b c ++=.求证: 2221115411541154114 a a b b c c ++?+?+?+1≤. 四、设O 是△ABC 内部一点.证明:存在正整数p ,q ,r ,使得 12007 p OA q OB r OC ?+?+?

广西 南宁 第二天 11月11日 上午8:00-12:00 每题15分 五、是否存在三边长都为整数的三角形,满足以下条件:最短边长为2007,且最大的角等于最小角的两倍? 六、求所有的正整数n ,使得存在非零整数12,,,n x x x y ,L 2,n ,满足 ???=++=++. ,022211ny x x x x n n L L 七、设P 是锐角三角形ABC 内一点,AP ,BP ,CP 分别交边BC ,CA ,AB 于点D ,E ,F ,已知△DEF ∽△ABC ,求证:P 是△ABC 的重心. 八、将n 个白子与n 个黑子任意地放在一个圆周上.从某个白子起,按顺时针方向依次将白子标以1,.再从某个黑子起,按逆时针方向依次将黑子标以1,. 证明:存在连续个棋子(不计黑白), 它们的标号所成的集合为{,L 2,,n L n }1,2,,n L .

第38届全俄数学奥林匹克竞赛

第38届全俄数学奥林匹克竞赛 九年级 9.1 a1,a2,?,a11是不小于2的互异正整数,满足:a1+a2+?+ a11=407。是否存在正整数n,使得当n分别除以a1,a2,?,a11,4a1,4a2,?,4a11这22个数时所得到的余数的和等于2012? 9.2 已知:在正2012边形的顶点中,存在k个顶点,使得以这k个顶点为顶点的凸k多边形的任意两条边不平行。求k的最大值。 9.3 ABCD是一个平行四边形,∠A为钝角。H是点A向直线BC的垂直投影。△ABC过顶点C的中线的延长线交其外接圆于K。求证:K,H,C,D四点共圆。 9.4 正实数a1,a2,?,a n,k满足:a1+a2+?+a11=3k,a12+a22+?+a n2=3k2,a13+a23+?+a n3>3k3+k。求证:在a1,a2,?,a n中存在两个数使得它们的差的绝对值大于1。 9.5 101个智者围坐一圈开圆桌会议讨论地球和木星谁绕谁转的问题。开始及随后的每个时刻每个智者持有地球绕木星转或木星绕地球转这两种观点之一。各智者按一下规则每分钟一次同时宣布自己的观点:除了第一次以外,如果在上一分钟时一个智者的相邻两人(左右各一人)与其观点都不相同,则智者改变自己的观点,否则不改变自己的观点。求证:若干分钟后,所有的人都不再改变自己的观点。 9.6 A1,B1,C1分别是△ABC的边BC,CA,AB上的点,满足AA1?AA1=AA1?AA1=AA1?AA1。I A,I B和I C分别是△AB1C1,

A1BC1和A1B1C的内心。求证△I A I B I C的外心和△ABC的内心重合。9.7 开始时黑板上写着10个连续正整数。对黑板上的数进行如下操作:任取黑板上的两个数a和b,将他们用数a2?2011b2和ab替换。经过若干次上述操作后,黑板上开始时的10个数已全部被替换掉,问此时在黑板上是否可能还是10个连续的正整数? 9.8 城市里有若干路公共汽车线。已知任两路公共汽车线恰有一个公共的车站;任一路公共汽车线至少有4站。求证:可以将所有的车站分成不交的两组,使得任意一路公共汽车线含每组中至少一站。

2020年中国数学奥林匹克试题和详细解答word版

2020年中国数学奥林匹克试题和详细解答word 版 一、给定锐角三角形PBC ,PC PB ≠.设A ,D 分不是边PB ,PC 上的点,连接AC ,BD ,相交于点O. 过点O 分不作OE ⊥AB ,OF ⊥CD ,垂足分不为E ,F ,线段BC ,AD 的中点分不为M ,N . 〔1〕假设A ,B ,C ,D 四点共圆,求证:EM FN EN FM ?=?; 〔2〕假设 EM FN EN FM ?=?,是否一定有A ,B ,C ,D 四点共圆?证明你的结论. 解〔1〕设Q ,R 分不是OB ,OC 的中点,连接 EQ ,MQ ,FR ,MR ,那么 11 ,22EQ OB RM MQ OC RF ====, 又OQMR 是平行四边形,因此 OQM ORM ∠=∠, 由题设A ,B ,C ,D 四点共圆,因此 ABD ACD ∠=∠, 因此 图1 22EQO ABD ACD FRO ∠=∠=∠=∠, 因此 EQM EQO OQM FRO ORM FRM ∠=∠+∠=∠+∠=∠, 故 EQM MRF ???, 因此 EM =FM , 同理可得 EN =FN , 因此 EM FN EN FM ?=?. 〔2〕答案是否定的. 当AD ∥BC 时,由于B C ∠≠∠,因此A ,B ,C ,D 四点不共圆,但现在仍旧有 EM FN EN FM ?=?,证明如下: 如图2所示,设S ,Q 分不是OA ,OB 的中点,连接ES ,EQ ,MQ ,NS ,那么 11 ,22 NS OD EQ OB ==, C B

因此 NS OD EQ OB =.①又 11 , 22 ES OA MQ OC ==,因此 ES OA MQ OC =.② 而AD∥BC,因此 OA OD OC OB =,③ 由①,②,③得NS ES EQ MQ =. 因为2 NSE NSA ASE AOD AOE ∠=∠+∠=∠+∠, ()(1802) EQM MQO OQE AOE EOB EOB ∠=∠+∠=∠+∠+?-∠ (180)2 AOE EOB AOD AOE =∠+?-∠=∠+∠, 即NSE EQM ∠=∠, 因此NSE ?~EQM ?, 故 EN SE OA EM QM OC ==〔由②〕.同理可得, FN OA FM OC =, 因此EN FN EM FM =, 从而EM FN EN FM ?=?. C B

第40届俄罗斯数学奥林匹克九年级试题(无答案)

第40届俄罗斯数学奥林匹克(九年级) 1. 放置了99个正整数. 已知任意两个相邻的数相差1或相差2或一个为另一个的2倍. 证明:这99个数中,有3的倍数. 2. 已知a b ,为两个不同的正整数. 问: ()()()()()()222222a a ab a b a b a b b b ++++++,,,,, 这六个数中,至多有多少个完全平方数? 3. 令A 是由一个凸n 边形的若干对角线组成的集合. 若集合A 中的一条对角线恰有另外一条对角线与其相交在凸n 边形内部,则称该对角线为“好的”. 求好对角线条数的最大可能值. 4. 在锐角ABC △中,已知AB BC >,M 为边AC 的中点,圆Γ为ABC △的外接圆,圆Γ在点A C ,处的切线交于点P ,线段BP 与AC 交于点S ,AD 为ABP △的高,CSD △的外接圆与圆Γ交于点K (异于点C ). 证明:90CKM ∠=?. 5. 设正整数1N >,m 表示N 的小于N 的最大因数. 若N m +为10的幂,求N .

6. 已知内接于圆Γ的梯形ABCD 两底分别为AB CD ,,过点C D ,的一个圆1Γ与线段 CA CB ,分别交于点1A (异于点C ),1B (异于点D ). 若22A B ,为11A B ,分别关于CA CB ,中点的对称点,证明:22A B A B ,,,四点共圆. 7. 麦斯国中央银行决定发行面值为()01k k α=,,的硬币. 央行行长希望能够找到一个正 实数α,使得对任意1k k α, ≥为大于2的无理数,且对于任意正整数n ,理论上均存在若干枚面值之和等于n 的硬币,其中每种面值的硬币均不超过六枚. 问:行长的愿望能够实现吗? 8. 某国有n 座城市,任意两座城市之间有双向直达航班. 已知对任意两座城市,它们之间 的两个方向的机票价格相同,不同城市对之间的航班机票价格互不相同. 证明:存在由1n -段依次相连的航班,使得各段航班机票的价格依次严格单调下降.

2009中国数学奥林匹克解答

2009中国数学奥林匹克解答 一、给定锐角三角形PBC ,PC PB ≠.设A ,D 分别是边PB ,PC 上的点,连接AC ,BD ,相交于点O. 过点O 分别作OE ⊥AB ,OF ⊥CD ,垂足分别为E ,F ,线段BC ,AD 的中点分别为M ,N . (1)若A ,B ,C ,D 四点共圆,求证:EM FN EN FM ?=?; (2)若 EM FN EN FM ?=?,是否一定有A ,B ,C ,D 四点共圆?证明你的结论. 解(1)设Q ,R 分别是OB ,OC 的中点,连接 EQ ,MQ ,FR ,MR ,则 11 ,22 EQ OB RM MQ OC RF ====, 又OQMR 是平行四边形,所以 OQM ORM ∠=∠, 由题设A ,B ,C ,D 四点共圆,所以 ABD ACD ∠=∠, 于是 图1 22EQO ABD ACD FRO ∠=∠=∠=∠, 所以 E Q M E Q O O Q M F R O O R M ∠=∠+∠=∠+∠=∠, 故 E Q M M R F ???, 所以 EM =FM , 同理可得 EN =FN , 所以 E M F N E N F M ?=?. (2)答案是否定的. 当AD ∥BC 时,由于B C ∠≠∠,所以A ,B ,C ,D 四点不共圆,但此时仍然有 EM FN EN FM ?=?,证明如下: 如图2所示,设S ,Q 分别是OA ,OB 的中点,连接ES ,EQ ,MQ ,NS ,则 11 ,22 NS OD EQ OB ==, 所以 N S O D E Q O B =. ① C B

又 11 , 22 ES OA MQ OC ==,所以 ES OA MQ OC =.② 而AD∥BC,所以 OA OD OC OB =,③ 由①,②,③得NS ES EQ MQ =. 因为2 NSE NSA ASE AOD AOE ∠=∠+∠=∠+∠, ()(1802) EQM MQO OQE AOE EOB EOB ∠=∠+∠=∠+∠+?-∠ (180)2 AOE EOB AOD AOE =∠+?-∠=∠+∠, 即NSE EQM ∠=∠, 所以NSE ?~EQM ?, 故 EN SE OA EM QM OC ==(由②).同理可得, FN OA FM OC =, 所以EN FN EM FM =, 从而EM FN EN FM ?=?. C B

2017中国西部数学邀请赛试题及解析

2017中国西部数学邀请赛 1.设素数p 、正整数n 满足()2 2 1 1n k p k =+∏.证明:2p n <. 1.按照 ()2 1 1n k k =+∏中的因子所含p 的幂次分情形讨论. (1)若存在()1k k n ≤≤,使得()2 2 1p k +,则221p n ≤+. 于是,2p n ≤ <. (2)若对任意的()1k k n ≤≤,( ) 2 2 1p k +?,由条件,知存在1j k n ≤≠≤,使得()21p j +且() 2 1p k +. 则( )22 p k j -. 于是,|()()p k j k j -+. 当|()p k j -,则12p k j n n ≤-≤-<;当|()p k j +,则1212p k j n n n n ≤+≤+-=-<, 综上,2p n <. 2、已知n 为正整数,使得存在正整数12,,,n x x x 满足:()12 12100n n x x x x x x n +++=,求n 的最 大可能值. 2、n 的最大可能值为9702, 显然:由已知等式得 1n i i x n =≥∑,所以:1 100n i i x =≤∏ 又等号无法成立,则 1 99n i i x =≤∏ 而 ()()()1 1 1111111n n n n i i i i i i i i x x x x n =====-+≥-+=-+∑∑∏∏ 则 1 1 198n n i i i i x x n n ==≤+-≤+∑∏99(98)10099989702n n n ?+?≤?=… 取123970299,1x x x x =====,可使上式等号成立

2007年第6届中国女子数学奥林匹克(CGMO)试题(含答案)

2007年女子数学奥林匹克 第一天 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。 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 DC BD 、EA CE 、FB AF 、FA BF 、EC AE 、DB CD 中至少有两个是整数。求证:△ABC 是等腰三角形。 3.设整数)3(>n n ,非负实数.2,,,2121=+++n n a a a a a a 满足 求1 112 1232 221++++++a a a a a a n 的最小值。 4.平面内)3(≥n n 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 中的每一条直线对称。求证:n m ≤,并问等号何时成立? 第二天 5.设D 是△ABC 内的一点,满足∠DAC=∠DCA=30°,∠DBA=60°,E 是边BC 的中 点, F 是边AC 的三等分点,满足AF=2FC 。求证:DE ⊥EF 。 6.已知a 、b 、c ≥0,.1=++c b a 求证: .3)(4 1 2≤++-+ c b c b a 7.给定绝对值都不大于10的整数a 、b 、c ,三次多项式c bx ax x x f +++=2 3)(满足条件32:.0001.0|)32(|+<+问f 是否一定是这个多项式的根?

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,平局各得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)4(≥m m ,求n 的最小值)(m f ,使得对具有性质)(m P 的任何赛况,都有所有n 名棋手的得分各不相同。 综上,最少取出11枚棋子,才可能满足要求。 三、定义集合}.,|1{P k m k m A ∈∈+=+N 由于对任意的k 、1 1, ,++≠∈i k i k P i 且是无理数,则对任意的k 1、P k ∈2和正整数 m 1、m 2, .,1121212211k k m m k m k m ==?+=+ 注意到A 是一个无穷集。现将A 中的元素按从小到大的顺序排成一个无穷数列。对于任意的正整数n ,设此数列中的第n 项为.1+k 接下来确定n 与m 、k 间的关系。 若.1 1,1111++≤+≤+i k m m k m i m 则 由m 1是正整数知,对5,4,3,2,1=i ,满足这个条件的m 1的个数为].1 1[++i k m 从而,).,(]1 1[5 1 k m f i k m n i =++= ∑= 因此,对任意.),(,,,n k m f P k N m N n =∈∈∈++使得存在

第32届中国数学奥林匹克获奖名单及2017年集训队名单

第32届中国数学奥林匹克获奖名单 一等奖(116人,按省市自治区排列) 编号姓名地区学校 M16001 吴蔚琰安徽合肥一六八 M16002 考图南安徽安师大附中 M16003 徐名宇安徽合肥一中 M16004 吴作凡安徽安师大附中 M16005 周行健北京人大附中 M16006 王阳昇北京北京四中 M16007 陈远洲北京北师大附属实验中学M16008 杨向谦北京人大附中 M16009 夏晨曦北京北师大二附 M16010 谢卓凡北京清华附中 M16011 薛彦钊北京人大附中 M16012 胡宇征北京北京四中 M16013 徐天杨北京北京101中学 M16014 董昕妍北京人大附中 M16015 冯韫禛北京人大附中 M16016 林挺福建福建师范大学附属中学M16017 任秋宇广东华南师大附中 M16018 何天成广东华南师大附中 M16019 戴悦浩广东华南师大附中 M16020 谭健翔广东华南师大附中 M16021 王迩东广东华南师大附中 M16022 程佳文广东深圳中学 M16023 李振广东深圳外国语学校 M16024 张坤隆广东深圳中学 M16025 齐文轩广东深圳中学 M16026 卜辰璟贵州贵阳一中 M16027 顾树锴河北衡水第一中学 M16028 袁铭泽河北衡水第一中学 M16029 卢梓潼河北石家庄二中 M16030 赵振华河南郑州外国语学校 M16031 陈泰杰河南郑州外国语学校

M16032 迟舒乘黑龙江哈尔滨市第三中学 M16033 黄桢黑龙江哈尔滨市第三中学 M16034 姚睿湖北华中师范大学第一附属中学M16035 魏昕湖北武汉二中 M16036 黄楚昊湖北武钢三中 M16037 刘鹏飞湖北武汉二中 M16038 赵子源湖北华中师范大学第一附属中学M16039 徐行知湖北武钢三中 M16040 吴金泽湖北武汉二中 M16041 李弘梓湖北武汉二中 M16042 施奕成湖北华中师范大学第一附属中学M16043 袁睦苏湖北武汉二中 M16044 王子迎湖北武汉二中 M16045 袁昕湖北华中师范大学第一附属中学M16046 陈子瞻湖北湖北省黄冈中学 M16047 詹立宸湖北华中师范大学第一附属中学M16048 严子恒湖北武钢三中 M16049 陈贵显湖北华中师范大学第一附属中学M16050 张騄湖南长沙市长郡中学 M16051 刘哲成湖南长沙市雅礼中学 M16052 仝方舟湖南长沙市长郡中学 M16053 谢添乐湖南长沙市雅礼中学 M16054 尹龙晖湖南长沙市雅礼中学 M16055 黄磊湖南长沙市雅礼中学 M16056 肖煜湖南长沙市长郡中学 M16057 吴雨澄湖南湖南师范大学附属中学M16058 方浩湖南长沙市第一中学 M16059 郭鹏吉林东北师大附中 M16060 丁力煌江苏南京外国语学校 M16061 朱心一江苏南京外国语学校 M16062 高轶寒江苏南京外国语学校 M16063 彭展翔江西高安二中 M16064 刘鸿骏江西江西省吉安市第一中学M16065 孔繁淏辽宁大连二十四中 M16066 孔繁浩辽宁东北育才学校 M16067 孟响辽宁大连24中 M16068 毕梦达辽宁辽宁省实验中学

2006年第3届中国东南数学奥林匹克试题及答案

第三届中国东南地区数学奥林匹克 第一天 (2006年7月27日, 8:00-12:00, 南昌) 一、 设0,a b >>2()2()4a b x ab f x x a b ++= ++.证明:存在唯一的正数x ,使得 113 3 3 ()()2 a b f x +=. 二、 如图所示,在△ABC 中,90,,ABC D G ∠=?是 边CA 上的两点,连接BD ,BG 。过点A ,G 分别作BD 的垂线,垂足分别为E ,F ,连接CF 。若BE =EF ,求证:ABG DFC ∠=∠。 三、 一副纸牌共52张,其中“方块”、“梅花”、“红心”、“黑桃”每种 花色的牌各13张,标号依次是2,3,,10,,,,J Q K A ,其中相同花色、相邻标号的两张牌称为“同花顺牌”,并且A 与2也算是顺牌(即A 可以当成1使用). 试确定,从这副牌中取出13张牌,使每种标号的牌都出现,并且不含“同花顺牌”的取牌方法数。 四、 对任意正整数n ,设n a 是方程3 1x x n +=的实数根,求证: (1) 1n n a a +>; (2) 2 11 (1)n n i i a i a =<+∑。 第二天 (2006年7月28日, 8:00-12:00, 南昌) 五、 如图,在ABC ?中,60A ∠=?,ABC ?的内切圆I 分 别切边AB 、AC 于点D 、E ,直线DE 分别与直线BI 、 CI 相交于点F 、G ,证明:1 2 FG BC =。 六、 求最小的实数m ,使得对于满足a +b +c =1的任意正实数a ,b ,c ,都有333222(61m a b c a b c ++≥+++) ()。 七、 (1)求不定方程2()mn nr mr m n r ++=++的正整数解(,,)m n r 的组数。 (2)对于给定的整数k >1,证明:不定方程()mn nr mr k m n r ++=++至 少有3k +1组正整数解(,,)m n r 。 B A

2012年中国数学奥林匹克(CMO)试题(含答案word)

2012年中国数学奥林匹克(CMO)试题 第一天 1. 如图1,在圆内接ABC 中,A ∠为最大角,不含点A 的弧 BC 上两点D 、E 分别为弧 ABC 、 ACB 的中点。记过点A 、B 且与AC 相切的圆为1O ,过点A 、E 且与AD 相切的圆为2O ,1O 与2O 交于点A 、P 。证明:AP 平分ABC ∠。 2. 给定质数p 。设()ij A a =是一个p p ?的矩阵,满足2{|1}{1,2,,}ij a i j p p ≤≤= 、。 允许对一个矩阵作如下操作:选取一行或一列,将该行或该列的每个数同时加上1或同时减去1.若可以通过有限多次上述操作将A 中元素全变为0,则称A 是一个“好矩阵”。求好矩阵A 的个数。 3.证明:对于任意实数2M >,总存在满足下列条件的严格递增的正整数数列12,,a a : (1) 对每个正整数i ,有i i a M >; (2) 当且仅当整数0n ≠时,存在正整数m 以及12,,,{1,1}m b b b ∈- 使得 1122m m n b a b a b a =+++ .

第二天 4.设()()()(f x x a x b a b =++、是给定的正实数),2n ≥为给定的正整数。对满足 121n x x x +++= 的非负实数12,,,n x x x ,求1min{(),()}i j i j n F f x f x ≤<≤= ∑ 的最大值。

参考答案 第一天 1. 如图2,联结EP 、BE 、BP 、CD 。 分别记BAC ∠、ABC ∠、ACB ∠为A ∠、B ∠、C ∠,X 、Y 分别为CA 延长线、DA 延长线上的任意一点。 由已知条件易得,AD DC AE EB ==。结合A 、B 、D 、 12p x x x <<< ,这是因为交换i x 与j x 的值相当于交换第i 行和第j 行,既不改变题设也 不改变结论。同样,不妨设12p y y y <<< 。于是,假设数表的每一行从左到右是递增的,每一列从上到下也是递增的。 由上面的讨论知11121,2a a ==或212a =,不妨设122a =。否则,将整个数表关于主对

中国数学奥林匹克(cmo)试题(含答案word)

2012年中国数学奥林匹克(CM O)试题 第一天 1. 如图1,在圆内接ABC 中,A ∠为最大角,不含点A 的弧BC 上两点D 、E 分别为弧 ABC 、ACB 的中点。记过点A 、B 且与AC 相切的圆为1O ,过点A 、E 且与AD 相切的圆为 2O ,1O 与2O 交于点A 、P 。证明:AP 平分ABC ∠。 2. 给定质数p 。设()ij A a =是一个p p ?的矩阵,满足2{|1}{1,2,,}ij a i j p p ≤≤=、。 允许对一个矩阵作如下操作:选取一行或一列,将该行或该列的每个数同时加上1或同时减去1。若可以通过有限多次上述操作将A 中元素全变为0,则称A 是一个“好矩阵"。求好矩阵A 的个数. 3.证明:对于任意实数2M >,总存在满足下列条件的严格递增的正整数数列12,, a a : (1) 对每个正整数i ,有i i a M >; (2) 当且仅当整数0n ≠时,存在正整数m 以及12,,,{1,1}m b b b ∈-使得 1122m m n b a b a b a =+++.

第二天 4.设()()()(f x x a x b a b =++、是给定的正实数),2n ≥为给定的正整数。对满足 121n x x x ++ +=的非负实数12,,,n x x x ,求1min{(),()}i j i j n F f x f x ≤<≤=∑的最大值. 5.设n 为无平方因子的正偶数,k 为整数,p 为质数,满足 |p p <2,|()n p n k +。 证明:n 可以表示为ab bc ca ++,其中,,,a b c 为互不相同的正整数。 6.求满足下面条件的最小正整数k :对集合{1,2,,2012}S =的任意一个k 元子集A ,都存在S 中的三个互不相同的元素a 、b 、c ,使得a b +、b c +、c a +均在集合A 中.

2016女子数学奥林匹克试题

2016女子数学奥林匹克 (2016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。证明: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 个连续整数。 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 应该满足的充要条件。 ②P 是①中所述唯一的点,证明:若AP 过BC 的中点, 则60BAC ∠

5、设于数列12,,...a a 的前n 项之和为12...n n S a a a =+++,已知11S =,对于1n ≥都有 21(2)4n n n S S S ++=+。证明:对于任意正整数n ,都有n a ≥。 6、求最大的正整数m ,使得可以在m 行8列的方格表中填入,,,C G M O ,每个单元格填一个字母。使得对于其中任意两行,这两行中最多在一列所填字母相同。 7、I 是锐角ABC ?的内心,AB AC >。BC 边上的高AH 与直线,BI CI 分别交于,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 分别代表全体有理数、整数,在坐标平面上,对于任意整数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,使得对于任意直线l ,均存在与l 有关的实数()l β,满足:对于l 上任意两点,M N ,都有20162015()()()f MN f MN l λβ≤?+。

中国数学奥林匹克竞赛试题【CMO】[1987-2003]

CMO 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 n+1-z n-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。

最新-2018女子数学奥林匹克 精品

第一天 2018年8月12日上午8∶00~12∶00 长春 我们进行数学竞赛的目的,不仅仅是为了数学而数学,其着眼点还是因为它是一切科学的得力助手,因而提高数学,也为学好其他科学打好基础. ——华罗庚 1. 如图,设点P 在△ABC 的外接圆上,直线CP 和AC 相交于点E ,直线BP 和AC 相交于点F ,边AC 的垂直平分线交边AB 于点J ,边AB 的垂直平分线交边AC 于点K,求证: 2 2BF CE =F ··K AK JE AJ . 2.求方程组 的所有实数解. 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? 4.求出所有的正实数a ,使得存在正整数n 及n 个互不相交的无限集合1A ,2A ,…,n A 满足1A ∪2A ∪…∪n A =Z ,而且对于每个i A 中的任意两数b >c ,都有b -c ≥i a . ?? ???=++??? ?? +=???? ? ?+=??? ??+1 ,11311215zx yz xy z z y y x x

第二天 2018年8月13日上午8∶00~12∶00 长春 数学竞赛,它对牢固基础知识、发展智力,培养拔尖人才,是一件具有战略意义的活动。 ——华罗庚 5.设正实数x ,y 满足3 x +3y =x -y ,求证: .1422<y x + 6.设正整数n ≥3,如果在平面上有n 个格点,,,?21P P n P 满足:当j i P P 为有理数时,存在k P ,使得k i P P 和k j P P 均为无理数;当j i P P 为无理数时,存在k P ,使得k i P P 和k j P P 均为有理数,那么称n 是“好数”. (1)求最小的好数; (2)问:2018是否为好数? 7.设m ,n 是整数,m >n ≥2,S ={1,2,…,m },T ={1a ,2a …,n a }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: .11121m n m a a a n ++?++< 8.给定实数a ,b ,a >b >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?

中国数学奥林匹克试题及解答

一、 实数12,,,n a a a L 满足120n a a a +++=L ,求证: () 1 2 2 111 max ()3 n k i i k n i n a a a -+≤≤=≤-∑. 证明 只需对任意1k n ≤≤,证明不等式成立即可. 记1,1,2,,1k k k d a a k n +=-=-L ,则 k k a a =, 1k k k a a d +=-,2111,,k k k k n k k k n a a d d a a d d d +++-=--=----L L , 112121121,,,k k k k k k k k k k a a d a a d d a a d d d -------=+=++=++++L L , 把上面这n 个等式相加,并利用120n a a a +++=L 可得 11121()(1)(1)(2)0k k k n k k na n k d n k d d k d k d d +----------+-+-++=L L . 由Cauchy 不等式可得 ()2 211121()()(1)(1)(2)k k k n k k na n k d n k d d k d k d d +---=-+--++------L L 11222111k n k n i i i i i i d ---===???? ≤+ ??????? ∑∑∑ 111222111(1)(21)6n n n i i i i i n n n i d d ---===--?????? ≤= ??? ???????∑∑∑ 31213n i i n d -=??≤ ??? ∑, 所以 ()1 2 211 3 n k i i i n a a a -+=≤-∑. 二、正整数122006,,,a a a L (可以有相同的)使得20051223 2006 ,,,a a a a a a L 两

第五届中国女子数学奥林匹克试题

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 f 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 (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 ,

中国西部数学奥林匹克试题及答案(广西南宁,11月10日、11日)

2007年中国西部数学奥林匹克(广西南宁,11月10日) 第一天 11月10日 上午8:00-12:00 每题15分 一、已知{}1,2,3,4,5,6,7,8T =,对于,A T A ?≠?,定义()S A 为A 中所有元素之和,问:T 有多少个非空子集A ,使得()S A 为3的倍数,但不是5的倍数? 二、如图,⊙1O 与⊙2O 相交于点C ,D ,过点D 的一条直线分别与⊙1O ,⊙2O 相交于点A ,B ,点P 在⊙1O 的弧AD 上,PD 与线段AC 的延长线交于点M ,点Q 在⊙2O 的弧BD 上,QD 与线段BC 的延长线交于点N .O 是△ABC 的外心.求证:OD MN ⊥的充要条件为P ,Q ,M ,N 四点共圆. 三、设实数a ,b ,c 满足 3a b c ++=.求证: 22211115411541154114 a a b b c c ++≤-+-+-+. 四、设O 是△ABC 内部一点.证明:存在正整数p ,q ,r ,使得 12007 p OA q OB r OC ?+?+?

六、求所有的正整数n ,使得存在非零整数12,,,n x x x L y ,,满足 七、设P 是锐角三角形ABC 内一点,AP ,BP ,CP 分别交边BC ,CA ,AB 于点D ,E ,F ,已知△DEF ∽△ABC ,求证:P 是△ABC 的重心. 八、将n 个白子与n 个黑子任意地放在一个圆周上.从某个白子起,按顺时针方向依次将白子标以1,2,,n L .再从某个黑子起,按逆时针方向依次将黑子标以1,2,,n L . 证明:存在连续n 个棋子(不计黑白), 它们的标号所成的集合为{}1,2,,n L . 2007西部数学奥林匹克 解 答 一、已知{}1,2,3,4,5,6,7,8T =,对于,A T A ?≠?,定义()S A 为A 中所有元素之和,问:T 有多少个非空子集A ,使得()S A 为3的倍数,但不是5的倍数? 解 对于空集?,定义()0S ?=.令012{3,6},{1,4,7},{2,5,8}T T T ===.对于A T ?,令001122,,A A T A A T A A T ===I I I ,则 01212()()()()(mod3)S A S A S A S A A A =++≡-, 因此,3()S A 当且仅当12(mod3)A A ≡.有以下几种情况: 从而满足3()S A 的非空子集A 的个数为 20003303311223333333333332()1C C C C C C C C C C C C +++++-=87. 若3()S A ,5()S A ,则15()S A . 由于()36S T =,故满足3()S A ,5()S A 的()S A 的可能值为15,30.而 15=8+7=8+6+1=8+5+2=8+4+3=8+4+2+1 =7+6+2=7+5+3=7+5+2+1=7+4+3+1 =6+5+4=6+5+3+1=6+4+3+2 =5+4+3+2+1, 36-30=6=5+1=4+2=3+2+1. 故满足3()S A ,5()S A ,A ≠?的A 的个数为17. 所以,所求的A 的个数为87-17=70.

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+200 2. 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: 1P 1+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

2011年中国西部数学奥林匹克试题

2011年中国西部数学奥林匹克试题 江西 玉山 第一天 10月29日 上午 8:00~12:00 每题15分 1、已知0,1x y <<,求 (1) ()(1)(1) xy x y x y x y --+--的最大值. 2、设集合{1,2,,2011}M ?,满足:在M 的任意三个元素中,都可以找到两个元 素,a b 使得|a b 或|b a .求||M 的最大值(其中||M 表示集合M 的元素个数). 3、给定整数2n ≥, (I )求证:可以将集合{1,2, ,}n 的所有子集适当地排列为122,, ,n A A A ,使得i A 与 1i A +的元素个数恰相差1,其中1,2,3, ,2n i =,且121n A A +=; (II)对于满足(I )中条件的子集122,, ,n A A A ,求21 (1)()n i i i S A =-∑的所有可能值,其中 ()i i x A S A x ∈=∑,()0S ?=. 4、如图,线段AB 、CD 是⊙O 中长度不相等的两条弦,AB 与CD 的交点为E ,⊙I 内切⊙O 于点F ,且分别与弦AB 、CD 相切于点G 、H .过点O 的直线l 分别交AB 、CD 于点P 、Q ,使得EP EQ =.直线EF 与直线l 交于点M ,求证:过点M 且与AB 平行的直线是⊙O 的切线.

第二天 10月30日 上午 8:00~12:00 每题15分 5、是否存在奇数3n ≥及n 个互不相同的质数12,, ,n p p p ,使得 111(1,2,,,)i i n p p i n p p +++==其中都是完全平方数?请证明你的结论. 6、设,,0a b c >,求证:2222 222()()()()()()()()()()a b b c c a a b c a c b a b a c b c b a a b c ----++≥++++++++. 7、如图,在ABC ?中,AB AC >,内切圆⊙I 于边BC 、CA 、AB 分别相切于点D 、E 、F ,M 是边BC 的中点,AH BC ⊥于点H .BAC ∠的平分线AI 分别于直线DE 、DF 交于点K 、L . 求证:,,,M L H K 四点共圆. 8、求所有的整数对(,)a b ,使得对任意正整数n ,都有1 |()n n n a b ++.

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