2006年国际大学生数学竞赛试题解答第一天
2006年第47届国际数学奥林匹克竞赛试题及答案

ACB)=∠IBC+∠
四点共圆.但由内外角平分线相垂直知
的中点O为圆心.由于
,PO=IO,故
与圆周的交点即P=I时成立.
的一条对角线称为好的,如果它的两端点将
1
-+,其中
2x
mε
()(((())))Q x P P P x =,其中 P 出现k 次.证明,最多存在 n 个整数t ,使得()Q t t =.
证:若Q 的每个整数不动点都是 P 的不动点,结论显然成立.
设有整数0x 使得00()Q x x =,00()P x x ≠.作递推数列 1()(012)i i x P x i +==,,.它
以 k 为周期.差分数列1(12)i i i x x i -∆=-=,
,的每一项整除后一项.由周期性及10∆≠,所有||i ∆ 为同一个正整数u .令
121111min{}m k m m m m m m x x x x u x x x x x x -++-==-=-=,,,,,.
数列的周期为 2.即0x 是 P 的2-周期点.
设 a 是P 的另一个2-周期点,() b P a =(允许b =a ).则0a x -与1b x -互相整除,故01||||a x b x -=-,同理01||||b x a x -=-.展开绝对值号,若二者同取正号,推出01x x =,矛盾.
故必有一个取负号而得到01a b x x +=+.记01x x C +=,我们得到:Q 的每个整数不动点都是方程 ()P x x C +=的根.由于P 的次数n 大于 1,这个方程为n 次.故得本题结论.。
2006年GCT数学真题详细解析

数学基础能力测试答案(25题,每题4分,共100分) 1、C 分析:(本题是算术题,考查数的简单运算)1. 646330821121121872111)21212121211(21)7654321(116417732166161558144413321221165432=--+⨯⨯⨯=++++++++++++=++++++2、D 分析:(本题可以认为是算术题、也可以认为是概率题)作为算术题,解法如下:根基题意,24个没有电脑的人中15个人有手机,因此既没手机又没有电脑的人只有9人,从而在12个没有手机的人中只有3人有电脑。
作为概率题,解法如下:设事件A 表示从100个学生中任意叫出一人,此人有手机;事件B 表示从100个学生中任意叫出一人,此人有电脑。
则03.015.088.024.01)()()(1)(1)(=+--=+--=-=A B P A P B P A B P A B P 即这100个学生中有电脑但没有手机的共有3人。
3、B 分析:(本题是平面几何题。
考查了圆的面积公式和圆的弦的有关性质)记大圆半径为R 、小圆半径为r ,则根据题意可知255222==-r R ,所以图中阴影部分的面积为 ππππ5.12225212122==-r R 。
4、C 分析:(本题是代数题。
考查绝对值概念和一元二次方程的求根公式)当0>x 时,220074200620062⨯++=x ;当0<x 时,220074)2006(20062⨯+---=x 。
所以方程200720062=-x x 的所有实数根的和等于0。
5、B 分析:(本题是平面几何题。
考查全等三角形、勾股定理和直角三角形的面积)如图,易知ABO ∆与CDO ∆全等,从而2222)8()8(4OD OA OD -=-=+,解得3=OD ,所以阴影三角形的面积等于1034218421=⨯⨯-⨯⨯ 6、A分析:(本题是代数题。
考查复数的基本概念) 由于i iz -==1,所以i z =。
2006年第47届国际数学奥林匹克(IMO)解答

设 P=A1A2…A2006,用对角线 A1A2k+1(1≤k≤1002)及 A2k+1A2k+3(1≤k≤1001)所 作的剖分图恰有 1003 个好三角形.因此,好三角形个数的最大值是 1003. 3.(爱尔兰)求最小实数 M,使得对一切实数 a,b,c 都成立不等式 |ab(a2-b2)+bc(b2-c2)+ca(c2-a2)|≤M(a2+b2+c2)2. 解. ab(a2-b2)+bc(b2-c2)+ca(c2-a2)=-(a-b)(b-c)(c-a)(a+b+c). 记 a-b=x,b-c=y,c-a=z,a+b+c=s,则 a2+b2+c2= (x2+y2+z2+s2).原不等式成为 M(x2+y2+z2+s2)2≥9|xyzs| (x+y+z=0). x,y,z 中两个同号而与另一个反号.不妨设 x,y≥0. 则 |z|=x+y, x2+y2≥ (x+y)2, (x+y)2≥4xy.于是由算术-几何平均不等式 (x2+y2+z2+s2)2≥( (x+y)2+s2)2=( (x+y)2+ (x+y)2+ (x+y)2+s2)2 ≥(4 4 ( x + y )6 s 2 )2=4 2 (x+y)3|s|≥16 2 |xyzs|. 即 M=
第 47 届 IMO 试题解答
(2006.7.12-13 于斯洛文尼亚,卢布尔雅那) linchang 编译 第一天
1.(韩国) △ABC 的内心为 I,三角形内一点 P 满足 ∠PBA+∠PCA=∠PBC+∠PCB.求证, AP≥AI,而且等号当且仅当 P=I 时成立. 证.∠PBC+∠PCB= (∠ABC+∠ACB)=∠IBC+∠ICB,故∠PBI=∠PCI,从而
国际数学奥林匹克竞赛试题及解答

国际数学奥林匹克竞赛试题及解答国际数学奥林匹克竞赛是世界范围内最具影响力和声誉的数学竞赛之一。
每年,来自各个国家的数学高手们聚集在一起,参与这项激烈而充满挑战的竞赛。
本文将介绍一些历年的国际数学奥林匹克竞赛试题,并提供相应的解答。
试题一:证明:当n为正整数时,4^n + n^4不是素数。
解答一:我们可以通过反证法来证明这个命题。
假设4^n + n^4是一个素数,即不存在其他因子能够整除它。
考虑到任何正整数n都可以写成2k或2k+1的形式,其中k是整数。
当n为偶数时,可以将n表示为2k的形式。
那么我们有:4^n + n^4 = (2^2)^n + (2k)^4 = 2^(2n) + (2k)^4我们可以看出,2^(2n)是一个完全平方数,而(2k)^4也是一个完全平方数。
根据完全平方数的性质,它们的和2^(2n) + (2k)^4也是一个完全平方数。
因此,当n为偶数时,4^n + n^4不可能是素数。
当n为奇数时,可以将n表示为2k+1的形式。
那么我们有:4^n + n^4 = (2^2)^n + (2k+1)^4 = 2^(2n) + (2k+1)^4同样地,我们可以看出,2^(2n)是一个完全平方数,而(2k+1)^4也是一个完全平方数。
根据完全平方数的性质,它们的和2^(2n) + (2k+1)^4也是一个完全平方数。
因此,当n为奇数时,4^n + n^4同样不可能是素数。
综上所述,我们可以得出结论:当n为正整数时,4^n + n^4不是素数。
试题二:证明:对于任意正整数n,n^2 + 3n + 1不是完全平方数。
解答二:我们同样可以使用反证法来证明这个命题。
假设n^2 + 3n + 1是一个完全平方数,即存在另一个正整数m,使得m^2 = n^2 + 3n + 1。
根据完全平方数的性质,m^2必然是一个奇数,因为奇数的平方也是奇数。
我们可以将n^2 + 3n + 1拆分为两部分,即(n^2 + 2n + 1) + n。
数学建模真题分析2006

yi 0 x i i , i 1, 2,..., n 设 E i 0, D i 2 且 1 2, n 相互独立 ...,
记
Q Q ( 0 , 1 ) y i 0 1 xi
i 1 2 i i 1
e 0 1 e e
越接近于0,说明线性回归方程(1)越显著。
回归方程的显著性检验
在实际工作中,实现我们并不能断定y与x之间 有线性关系,式(1)只是一种假设。当然这个假设 不是没有根据,我们可以通过专业知识或散点图做 粗略判断。但在求出回归方程之后,还须对这种线 性回归方程同实际观测数据拟合的效果进行检验。
y=[698 872 988 807 738 1025 1316 1539 1561
1765 1762 1960 1902 2013 2446 2736 2825];
X=[ones(size(x')),x'] [c,cint,r,rint,stats]=regress(y',X,0.05) rcoplot(r,rint)
回归分析起源于生物学研究,是由英国生物学家兼统计学家高尔登(Francis Galton 1822-1911)在19世纪末叶研究遗传学特性时首先提出来的。
高尔登在1889年发表的著作《自然的遗传》中,提出了回归分析方法以后, 很快就应用到经济领域中来,而且这一名词也一直为生物学和统计学所沿用 。
引例:钢材消费量与国民收入的关系
全国大学生数学建模竞赛 ——2006年B题详解
预备知识
回归分析与多项式拟合 线性规划 数据包络模型(DEA)
2006年B题三个问题的解答
一、预备知识——回归分析
数学建模的基本方法
2006年全国高中数学联合竞赛试题参考答案及评分标准

2006年全国高中数学联合竞赛 试题参考答案及评分标准说 明:1. 评阅试卷时,请依据本评分标准. 选择题只设6分和0分两档,填空题只设9分和0分两档;其他各题的评阅,请严格按照本评分标准的评分档次给分,不要增加其他中间档次.2. 如果考生的解答方法和本解答不同,只要思路合理,步骤正确,在评卷时可参照本评分标准适当划分档次评分,5分为一个档次,不要再增加其他中间档次.三. 解答题(本题满分60分,每小题20分)13. 给定整数2n ≥,设 ),(000y x M 是抛物线12-=nx y 与直线x y =的一个交点. 试证明对于任意正整数m ,必存在整数2k ≥,使),(00mmy x 为抛物线12-=kx y 与直线x y =的一个交点.【证明】 因为12-=nx y 与x y =的交点为002n x y ±==.显然有001x n x +=。
…(5分)若),(00mmy x 为抛物线12-=kx y 与直线x y =的一个交点,则001mmk x x =+. …(10分) 记001mm mk x x =+,则 101101()m m m m m k k x k nk k x +--=+-=-, (2)m ≥ (13.1) 由于1k n =是整数,22220020011()22k x x n x x =+=+-=-也是整数,所以根据数学归纳法,通过(13.1)式可证明对于一切正整数m ,001mm m k x x =+是正整数. 现在对于任意正整数m ,取001m mk x x =+,使得12-=kx y 与x y =的交点为),(00m m y x . ………………… (20分)14. 将2006表示成5个正整数12345,,,,x x x x x 之和. 记15i j i j S x x ≤<≤=∑. 问:(1) 当12345,,,,x x x x x 取何值时,S 取到最大值;(2) 进一步地,对任意1,5i j ≤≤有2i j x x -≤,当12345,,,,x x x x x 取何值时,S 取到最小值. 说明理由.【解】 (1) 首先这样的S 的值是有界集,故必存在最大值与最小值。
2006年全国高中数学联赛试题及详细解析

一、 选择题(本题满分36分,每小题6分)1. 已知△ABC ,若对任意R t ∈≥-,则△ABC 一定为A .锐角三角形 B. 钝角三角形 C. 直角三角形 D. 答案不确定 【答案】 ( )2. 设2log (21)log 2 1x x x x +->-,则x 的取值范围为A .112x << B .1, 12x x >≠且 C . 1x > D . 01x <<【答案】( ) 5. 设()322()log 1f x x x x =+++,则对任意实数,a b ,0a b +≥是()()0f a f b +≥的A. 充分必要条件B. 充分而不必要条件C. 必要而不充分条件D. 既不充分也不必要条件 【答案】 ( ) 6. 数码1232006,,,,a a a a 中有奇数个9的2007位十进制数12320062a a a a 的个数为A .200620061(108)2+ B .200620061(108)2- C .20062006108+ D .20062006108-【答案】( )二、填空题(本题满分54分,每小题9分)7. 设x x x x x f 44cos cos sin sin )(+-=,则)(x f 的值域是。
8. 若对一切θ∈R ,复数(cos )(2sin )i z a a θθ=++-的模不超过2,则实数a 的取值范围为.9. 已知椭圆221164x y +=的左右焦点分别为1F 与2F ,点P 在直线l :80x -++=上. 当12F PF ∠取最大值时,比12PF PF 的值为.10. 底面半径为1cm 的圆柱形容器里放有四个半径为21cm 的实心铁球,四个球两两相切,其中底层两球与容器底面相切. 现往容器里注水,使水面恰好浸没所有铁球,则需要注水cm 3. 11. 方程20062420042005(1)(1)2006xx x x x +++++=的实数解的个数为.12. 袋内有8个白球和2个红球,每次从中随机取出一个球,然后放回1个白球,则第4次恰好取完所有红球的概率为.三、解答题(本题满分60分,每小题20分) 15. 设2()f x x a =+. 记1()()f x f x =,1()(())n n f x f f x -=2,3,n =,,{}R (0)2n M a n f =∈≤对所有正整数 ,. 证明:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=41 ,2M .2006年全国高中数学联合竞赛加试试卷 (考试时间:上午10:00—12:00)一、以B 0和B 1为焦点的椭圆与△AB 0B 1的边AB i 交于C i (i =0,1)。
大学生数学知识竞赛试题及答案

大学生数学知识竞赛试题及答案以下是关于大学生数学知识竞赛试题及答案的文章:在当今竞争激烈的社会环境中,全面发展的大学生必须具备扎实的数学知识。
而数学知识竞赛试题及答案的研究和学习,不仅能够提高学生的数学水平,还有助于培养他们的逻辑思维和问题解决能力。
本文将为大家分享一些常见的大学生数学知识竞赛试题及答案,希望能够对广大学子有所帮助。
1. 题目一:求解方程解:此题为一元二次方程的求解问题,我们可以根据求根公式来求解。
首先将方程整理为标准形式:$x^2 + 3x - 4 = 0$,然后代入求根公式:$x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \times 1 \times (-4)}}{2 \times 1}$。
经过计算可以得到两个解:$x_1 = -4$和$x_2 = 1$。
2. 题目二:数列求和解:我们可以将该数列的前$n$项进行展开,然后利用数列求和公式进行求解。
数列展开为:$1,\frac{1}{2},\frac{1}{4},\frac{1}{8},\ldots$。
根据数列求和公式:$S_n = \frac{a_1(1-q^n)}{1-q}$,其中$a_1$为首项,$q$为公比,$n$为项数。
代入数值可以得到:$S_n =\frac{1(1-\frac{1}{2^n})}{1-\frac{1}{2}}$。
经过化简,最终求得数列的和为:$S_n = 2(1-\frac{1}{2^n})$。
3. 题目三:概率计算解:根据题意可知,共有5只红球和7只白球,从中随机取出3只球,求其中至少有一只红球的概率。
我们可以采用排除法来计算。
首先计算没有红球的概率,即全为白球的概率为:$\frac{C_7^3}{C_{12}^3}$。
然后再计算至少有一只红球的概率为:$1 - \frac{C_7^3}{C_{12}^3}$。
经过计算,最终得到的概率为:$1 -\frac{35}{220} = \frac{9}{22}$。
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13th International Mathematics Competition for University StudentsOdessa,July20-26,2006First DayProblem1.Let f:R→R be a real function.Prove or disprove each of the following statements.(a)If f is continuous and range(f)=R then f is monotonic.(b)If f is monotonic and range(f)=R then f is continuous.(c)If f is monotonic and f is continuous then range(f)=R.(20points)Solution.(a)False.Consider function f(x)=x3−x.It is continuous,range(f)=R but,for example,f(0)=0,f(18and f(1)=0,therefore f(0)>f(12)<f(1)and f is not monotonic.(b)True.Assumefirst that f is non-decreasing.For an arbitrary number a,the limits lima−f andlim a+f exist and lima−f≤lima+f.If the two limits are equal,the function is continuous at a.Otherwise,if lima−f=b<lima+f=c,we have f(x)≤b for all x<a and f(x)≥c for all x>a;thereforerange(f)⊂(−∞,b)∪(c,∞)∪{f(a)}cannot be the complete R.For non-increasing f the same can be applied writing reverse relations or g(x)=−f(x).(c)False.The function g(x)=arctan x is monotonic and continuous,but range(g)=(−π/2,π/2)=R. Problem2.Find the number of positive integers x satisfying the following two conditions:1.x<102006;2.x2−x is divisible by102006.(20points)Solution 1.Let Sk= 0<x<10k x2−x is divisible by10k and s(k)=|S k|,k≥1.Let x= a k+1a k...a1be the decimal writing of an integer x∈S k+1,k≥1.Then obviously y=a k...a1∈S k.Now, let y=a k...a1∈S k befixed.Considering a k+1as a variable digit,we have x2−x= a k+110k+y 2− a k+110k+y =(y2−y)+a k+110k(2y−1)+a2k+1102k.Since y2−y=10k z for an iteger z,it follows thatx2−x is divisible by10k+1if and only if z+a k+1(2y−1)≡0(mod10).Since y≡3(mod10)is obviously impossible,the congruence has exactly one solution.Hence we obtain a one-to-one correspondence between the sets S k+1and S k for every k≥1.Therefore s(2006)=s(1)=3,because S1={1,5,6}.Solution2.Since x2−x=x(x−1)and the numbers x and x−1are relatively prime,one of them must be divisible by22006and one of them(may be the same)must be divisible by52006.Therefore,x must satisfy the following two conditions:x≡0or1(mod22006);x≡0or1(mod52006).Altogether we have4cases.The Chinese remainder theorem yields that in each case there is a unique solution among the numbers0,1,...,102006−1.These four numbers are different because each two gives different residues modulo22006or52006.Moreover,one of the numbers is0which is not allowed.Therefore there exist3solutions.Problem3.Let A be an n×n-matrix with integer entries and b1,...,b k be integers satisfying det A= b1·...·b k.Prove that there exist n×n-matrices B1,...,B k with integer entries such that A=B1·...·B k and det B i=b i for all i=1,...,k.(20points)Solution.By induction,it is enough to consider the case m=2.Furthermore,we can multiply A with any integral matrix with determinant1from the right or from the left,without changing the problem. Hence we can assume A to be upper triangular.Lemma.Let A be an integral upper triangular matrix,and let b,c be integers satisfying det A=bc.Then there exist integral upper triangular matrices B,C such that det B=b,det C=c,A=BC.Proof.The proof is done by induction on n,the case n=1being obvious.Assume the statement is true for n−1.Let A,b,c as in the statement of the lemma.Define B nn to be the greatest common divisor of b and A nn,and put C nn=A nnB nnc,which divides c.Hence C nn dividesc.Therefore,b =bC nn are integers.Define A to be the upper-left(n−1)×(n−1)-submatrixof A;then det A =b c .By induction we canfind the upper-left(n−1)×(n−1)-part of B and C in such a way that det B=b,det C=c and A=BC holds on the upper-left(n−1)×(n−1)-submatrix of A.It remains to define B i,n and C i,n such that A=BC also holds for the(i,n)-th entry for all i<n.First we check that B ii and C nn are relatively prime for all i<n.Since B ii divides b ,it is certainly enough to prove that b and C nn are relatively prime,i.e.gcd b gcd(b,A nn) =1,which is obvious.Now we define B j,n and C j,n inductively:Suppose we have defined B i,n and C i,n for all i=j+1,j+2,...,n−1.Then B j,n and C j,n have to satisfyA j,n=B j,jC j,n+B j,j+1C j+1,n+···+B j,n C n,nSince B j,j and C n,n are relatively prime,we can choose integers C j,n and B j,n such that this equation is satisfied.Doing this step by step for all j=n−1,n−2,...,1,wefinally get B and C such that A=BC. 2Problem 4.Let f be a rational function(i.e.the quotient of two real polynomials)and suppose that f(n)is an integer for infinitely many integers n.Prove that f is a polynomial.(20points)Solution.Let S be an infinite set of integers such that rational function f(x)is integral for all x∈S.Suppose that f(x)=p(x)/q(x)where p is a polynomial of degree k and q is a polynomial of degree n. Then p,q are solutions to the simultaneous equations p(x)=q(x)f(x)for all x∈S that are not roots of q.These are linear simultaneous equations in the coefficients of p,q with rational coefficients.Since they have a solution,they have a rational solution.Thus there are polynomials p ,q with rational coefficients such that p (x)=q (x)f(x)for all x∈S that are not roots of q.Multiplying this with the previous equation,we see that p (x)q(x)f(x)=p(x)q (x)f(x) for all x∈S that are not roots of q.If x is not a root of p or q,then f(x)=0,and hence p (x)q(x)= p(x)q (x)for all x∈S except forfinitely many roots of p and q.Thus the two polynomials p q and pq are equal for infinitely many choices of value.Thus p (x)q(x)=p(x)q (x).Dividing by q(x)q (x),we see that p (x)/q (x)=p(x)/q(x)=f(x).Thus f(x)can be written as the quotient of two polynomials with rational coefficients.Multiplying up by some integer,it can be written as the quotient of two polynomials with integer coefficients.Suppose f(x)=p (x)/q (x)where p and q both have integer coefficients.Then by Euler’s division algorithm for polynomials,there exist polynomials s and r,both of which have rational coefficients such that p (x)=q (x)s(x)+r(x)and the degree of r is less than the degree of q .Dividing by q (x),we get that f(x)=s(x)+r(x)/q (x).Now there exists an integer N such that Ns(x)has integral coefficients. Then Nf(x)−Ns(x)is an integer for all x∈S.However,this is equal to the rational function Nr/q , which has a higher degree denominator than numerator,so tends to0as x tends to∞.Thus for all sufficiently large x∈S,Nf(x)−Ns(x)=0and hence r(x)=0.Thus r has infinitely many roots,and is 0.Thus f(x)=s(x),so f is a polynomial.Problem5.Let a,b,c,d,e>0be real numbers such that a2+b2+c2=d2+e2and a4+b4+c4=d4+e4. Compare the numbers a3+b3+c3and d3+e3.(20points)Solution.Without loss of generality a≥b≥c,d≥e.Let c2=e2+∆,∆∈R.Then d2=a2+b2+∆and the second equation impliesa4+b4+(e2+∆)2=(a2+b2+∆)2+e4,∆=−a2b23(a2+b2+c2)−16(d2+e2)>0.)Since c2=e2−a2b2a2+b2−e2>0then a>e>b. Therefore d2=a2+b2−a2b2(−ln b)·b x1+(−ln c)·c x1≤b x2−x1<e x2−x1≤(−ln d)·d x2+(−ln e)·e x2 a1x f(x).Since g(x0)=g(x1)=0,by Rolle’s theorem there exists aξ∈(x0,x1)for whichg (ξ)=a0a1ξf(ξ)+e a0a1ξ。