2014年IYPT题目(中文翻译)
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷WORD版)及详细解析
绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）数学I一、填空题：本大题共14小题，每小题5分，共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上．．．．．．．．. 1．已知集合{2134}A =--，，，，{123}B =-，，，则A B = ．2．已知复数2(52)z i =-(i 为虚数单位)，则z 的实部为 ． 3．右图是一个算法流程图，则输出的n 的值是 ．4．从1236，，，这4个数中一次随机地取2个数，则所取2个数的乘积为6的概率是 ．5．已知函数cos y x =与sin(2)(0)y x ϕϕ=+<π≤，它们的图象有一个横坐标为3π的交点，则ϕ的值是 ．6．设抽测的树木的底部周长均在区间[80130]，上，其频率分布直方图如图所示，则在抽测的60株树木中，有 株树木的底部周长小于100 cm ．7．在各项均为正数的等比数列{}n a 中，若21a =，8642a a a =+， 则6a 的值是 ．8．设甲、乙两个圆柱的底面积分别为12S S ，，体积分别为12V V ，，若它们的侧面积相等，且1294S S =，则12VV 的值是 ． 注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：1．本试卷共4页，均为非选择题（第1题～第20题，共20题）。
本卷满分为160分。
考试时间为120分钟。
考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
2．答题前，请您务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与您本人是否相符。
4．作答试题必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。
5．如需作图，须用2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
★此卷上交考点保存★ 姓名 准考证号9．在平面直角坐标系xOy 中，直线230x y +-=被圆22(2)(1)4x y -++=截得的弦长为 ．10．已知函数2()1f x x mx =+-，若对任意[1]x m m ∈+，，都有()0f x <成立，则实数m 的取值范围是 ．11．在平面直角坐标系xOy 中，若曲线2b y ax x=+(a b ，为常数)过点(25)P -，，且该曲线在点P 处的切线与直线7230x y ++=平行，则a b +的值是 ．12．如图，在平行四边形ABCD 中，已知，85AB AD ==，，PD CP 3=， 2.=BP AP ，则AB AD ⋅的值是 ．13．已知()f x 是定义在R 上且周期为3的函数，当[03)x ∈，时，21()22f x x x =-+．若函数()y f x a =-在区间[34]-，上有10个零点(互不相同)，则实数a 的取值范围是 ．14．若ABC ∆的内角满足sin 2sin 2sin A B C +=，则cos C 的最小值是 ． 二、解答题：本大题共6小题, 共计90 分. 请在答题卡指定区域内．．．．．．．．作答, 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15．(本小题满分14 分)已知()2απ∈π，，5sin 5α=．（1）求()sin 4απ+的值；（2）求()cos 26α5π-的值．16．(本小题满分14 分)如图，在三棱锥P ABC -中，D E F ，，分别为棱PC AC AB ，，的中点．已知6PA AC PA ⊥=，，8BC =，5DF =．（1）求证：直线P A ∥平面DEF ； （2）平面BDE ⊥平面ABC ．如图，在平面直角坐标系xOy 中，12F F ，分别是椭圆22221(0)y x a b a b+=>>的左、右焦点，顶点B 的坐标为(0)b ，，连结2BF 并延长交椭圆于点A ，过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ，连结1FC ． （1）若点C 的坐标为()4133，，且22BF =，求椭圆的方程； （2）若1FC AB ⊥，求椭圆离心率e 的值．18．(本小题满分16分)如图，为保护河上古桥OA ，规划建一座新桥BC ，同时设立一个圆形保护区．规划要求：新桥BC 与河岸AB 垂直；保护区的边界为圆心M 在线段OA 上并与BC 相切的圆，且古桥两端O 和A 到该圆上任意一点的距离均不少于80m ．经测量，点A 位于点O 正北方向60m 处，点C 位于点O 正东方向170m 处(OC 为河岸)，4tan 3BCO ∠=．（1）求新桥BC 的长；（2）当OM 多长时，圆形保护区的面积最大？已知函数()e e x x f x -=+其中e 是自然对数的底数． （1）证明：()f x 是R 上的偶函数；（2）若关于x 的不等式()e 1x mf x m -+-≤在(0)+∞，上恒成立，求实数m 的取值范围； （3）已知正数a 满足：存在0[1)x ∈+∞，，使得3000()(3)f x a x x <-+成立．试比较1e a -与e 1a -的大小，并证明你的结论．20．(本小题满分16分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ．若对任意的正整数n ，总存在正整数m ，使得n m S a =，则称{}n a 是“H 数列”．（1）若数列{}n a 的前n 项和2()n n S n *=∈N ，证明：{}n a 是“H 数列”；（2）设{}n a 是等差数列，其首项11a =，公差0d <．若{}n a 是“H 数列”，求d 的值； （3）证明：对任意的等差数列{}n a ，总存在两个“H 数列”{}n b 和{}n c ，使得()n n n a b c n *=+∈N 成立．数学II 附加题21．【选做题】本题包括A, B,C,D 四小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答.若多做，则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A ．【选修4-1：几何证明选讲】(本小题满分10分)如图，AB 是圆O 的直径，C 、D 是圆O 上位于AB 异侧的两点 证明：∠OCB =∠D .B ．【选修4-2:矩阵与变换】(本小题满分10分)已知矩阵121x -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ，1121⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦B ，向量2y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦α，x y ，为实数，若A α=B α，求x y ，的值．C ．【选修4-4:坐标系与参数方程】(本小题满分10分) 在平面直角坐标系xOy 中，已知直线l 的参数方程为212222x t y t ⎧=-⎪⎨⎪=+⎩，(t 为参数)，直线l 与抛物线24y x =交于A B ，两点，求线段AB 的长．D ．【选修4-5:不等式选讲】(本小题满分10分) 已知x >0， y >0，证明：(1+x +y 2)( 1+x 2+y )≥9xy.22．(本小题满分10分)盒中共有9个球，其中有4个红球，3个黄球和2个绿球，这些球除颜色外完全相同． （1）从盒中一次随机取出2个球，求取出的2个球颜色相同的概率P ；（2）从盒中一次随机取出4个球，其中红球、黄球、绿球的个数分别记为123x x x ，，，随机变量X 表示123x x x ，，中的最大数，求X 的概率分布和数学期望()E X ．23．（本小题满分10分）已知函数0sin ()(0)x f x x x =>，记()n f x 为1()n f x -的导数，n *∈N ．（1）求()()122222f f πππ+的值；（2）证明：对任意的n *∈N ，等式()()124442n n nf f -πππ+=成立．《2014年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）》参考答案一、填空题：本大题共14小题，每小题5分，共计70分.1．{13}-，2．21 3．5 4．135．6π 6．24 7．答案：4 8．答案：329．答案：255510．答案：202⎛⎫- ⎪⎝⎭， 11．答案：3-解析：曲线2b y ax x =+过点P （2,5），则524-=+b a ①，又22xbax y -='，所以2744-=-b a ②，由①②解得⎩⎨⎧-=-=21b a ，所以3-=+b a 导数的几何意义是每年高考的重点，求解时应把握导数的几何意义是切点处切线的斜率，利用这一点可以解决有关导数的几何意义等问题，归纳起来常见的命题角度有：1、求切线方程；2、求切点的坐标；3、求参数的值 12．答案：22解析：平面向量的数量积的计算问题，往往有两种形式，一是数量积的定义式；二是利用数量积的坐标运算公式，向量问题常见的解题策略有：数形结合思想；化归转化思想；特殊化思想；坐标化思想；基底法等 13．答案：()102，解析：作出函数21()22f x x x =-+，[03)x ∈，的图象，可见21)0(=f ，当x =1时，21)(=极大x f ，27)3(=f ，方程0)(=-a x f ，在]4,3[-∈x 上有10个零点，即函数)(x f y =的图象与直线y=a ，在区间]4,3[-∈x 上有10个交点，由于函数)(x f 的周期为3，因此直线y=a ，与函数21()22f x x x =-+的交点为4个，则)21,0(∈a研究函数的性质时，一般要借助函数的图象，体现了数形结合的思想；方程的解的问题可以转化为两个熟悉的函数图象的交点个数问题来解决，图象的应用常见的命题有：（1）确定方程的根的个数问题；（2）求参数的取值范围问题；（3）求不等式问题 14．答案：624-解析：二、解答题：本大题共6小题, 共计90 分. 15．【解】（1）∵()5sin 25ααπ∈π=，，，∴225cos 1sin 5αα=--=-()210s i n s i nc o sc o s s i n(c o s s i n)444210αααααπππ+=+=+=-； （2）∵2243sin 22sin cos cos2cos sin 55αααααα==-=-=， ∴()()3314334cos 2cos cos2sin sin 2666252510ααα5π5π5π+-=+=-⨯+⨯-=-．16．【解】（1）∵D E ，为PC AC ，中点 ∴DE ∥P A ∵PA ⊄平面DEF ，DE ⊂平面DEF ∴P A ∥平面DEF（2）∵D E ，为PC AC ，中点 ∴132DE PA == ∵E F ，为AC AB ，中点 ∴142EF BC == ∴222DE EF DF += ∴90DEF ∠=°，∴DE ⊥EF∵//DE PA PA AC ⊥，，∴DE AC ⊥ ∵AC EF E = ∴DE ⊥平面ABC∵DE ⊂平面BDE ， ∴平面BDE ⊥平面ABC ．17．【解】（1）∵()4133C ，，∴22161999a b += ∵22222BF b c a =+=，∴22(2)2a ==，∴21b = ∴椭圆方程为2212x y +=（2）设焦点12(0)(0)()F c F c C x y -，，，，， ∵A C ，关于x 轴对称，∴()A x y -， ∵2B F A ，，三点共线，∴b yb c x +=--，即0bx cy bc --=①∵1FC AB ⊥，∴1yb xc c⋅=-+-，即20xc by c -+=② ①②联立方程组，解得2222222ca x b c bc y b c ⎧=⎪-⎨⎪=-⎩∴()2222222a c bc C b c b c --， ∵C 在椭圆上，∴()()222222222221a cbc b c b c a b --+=，化简得225c a =，∴55c a =, 故离心率为5518．【解】法1：（1）如图，以O 为坐标原点，OC 所在直线为x 轴，建立平面直角坐标系xOy . 由条件知A (0, 60)，C (170, 0)， 直线BC 的斜率k BC =－tan ∠BCO =－43. 又因为AB ⊥BC ，所以直线AB 的斜率k AB =34. 设点B 的坐标为(a ,b )，则k BC =04,1703b a -=-- k AB =603,04b a -=-解得a =80，b=120. 所以BC =22(17080)(0120)150-+-=.因此新桥BC 的长是150 m.（2）设保护区的边界圆M 的半径为r m,OM =d m,(0≤d ≤60). 由条件知，直线BC 的方程为4(170)3y x =--，即436800x y +-= 由于圆M 与直线BC 相切，故点M (0，d )到直线BC 的距离是r ， 即|3680|680355d dr --==. 因为O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m,所以80(60)80r d r d -⎧⎨--⎩≥≥即68038056803(60)805dd d d -⎧-⎪⎪⎨-⎪--⎪⎩≥≥解得1035d ≤≤故当d =10时,68035dr -=最大，即圆面积最大. 所以当OM = 10 m 时，圆形保护区的面积最大. 法2：(1)如图，延长OA , CB 交于点F .因为tan ∠BCO =43.所以sin ∠FCO =45，cos ∠FCO =35. 因为OA =60,OC =170，所以OF =OC tan ∠FCO =6803.CF =850cos 3OC FCO =∠,从而5003AF OF OA =-=.因为OA ⊥OC ，所以cos ∠AFB =sin ∠FCO ==45，又因为AB ⊥BC ，所以BF =AF cos ∠AFB ==4003，从而BC =CF －BF =150.因此新桥BC 的长是150 m.（2）设保护区的边界圆M 与BC 的切点为D ，连接MD ，则MD ⊥BC ，且MD 是圆M 的半 径，并设MD =r m ，OM =d m(0≤d ≤60).因为OA ⊥OC ，所以sin ∠CFO =cos ∠FCO ， 故由(1)知，sin ∠CFO =3,68053MD MD r MF OF OM d ===--所以68035d r -=. 因为O 和A 到圆M 上任意一点的距离均不少于80 m,所以80(60)80r d r d -⎧⎨--⎩≥≥即68038056803(60)805dd d d -⎧-⎪⎪⎨-⎪--⎪⎩≥≥解得1035d ≤≤故当d =10时,68035dr -=最大，即圆面积最大.所以当OM = 10 m 时，圆形保护区的面积最大.19．【答案】本小题主要考查初等函数的基本性质、导数的应用等基础知识，考查综合运用数学思想方法分析与解决问题的能力.满分16分.（1）x ∀∈R ，()e e ()x x f x f x --=+=，∴()f x 是R 上的偶函数 （2）由题意，(e e )e 1x x x m m --++-≤，即(e e 1)e 1x x x m --+--≤ ∵(0)x ∈+∞，，∴e e 10x x -+->，即e 1e e 1x x x m ---+-≤对(0)x ∈+∞，恒成立令e (1)x t t =>，则211t m t t --+≤对任意(1)t ∈+∞，恒成立 ∵2211111(1)(1)113111t t t t t t t t --=-=---+-+-+-++-≥，当且仅当2t =时等号成立 ∴13m -≤（3）'()e e x x f x -=-，当1x >时'()0f x >，∴()f x 在(1)+∞，上单调增 令3()(3)h x a x x =-+，'()3(1)h x ax x =--∵01a x >>，，∴'()0h x <，即()h x 在(1)x ∈+∞，上单调减 ∵存在0[1)x ∈+∞，，使得3000()(3)f x a x x <-+，∴1(1)e 2e f a =+<，即()11e 2ea >+ ∵e-1e 111ln ln ln e (e 1)ln 1ea a a a a a ---=-=--+ 设()(e 1)ln 1m a a a =--+，则()e 1e 111'()1e 2e a m a a a a ---=-=>+，当()11e e 12e a +<<-时，'()0m a >，()m a 单调增；当e 1a >-时，'()0m a <，()m a 单调减 因此()m a 至多有两个零点，而(1)(e)0m m == ∴当e a >时，()0m a <，e 11e a a --<； 当()11e e 2e a +<<时，()0m a <，e 11e a a -->； 当e a =时，()0m a =，e 11e a a --=．20．【答案】本小题主要考查数列的概念、等差数列等基础知识，考查探究能力及推理论证能力, 满分16分.（1）当2n ≥时，111222n n n n n n a S S ---=-=-=当1n =时，112a S ==∴1n =时，11S a =，当2n ≥时，1n n S a += ∴{}n a 是“H 数列” （2）1(1)(1)22n n n n n S na d n d --=+=+ 对n *∀∈N ，m *∃∈N 使n m S a =，即(1)1(1)2n n n d m d -+=+- 取2n =得1(1)d m d +=-，12m d=+∵0d <，∴2m <，又m *∈N ，∴1m =，∴1d =- （3）设{}n a 的公差为d令111(1)(2)n b a n a n a =--=-，对n *∀∈N ，11n n b b a +-=- 1(1)()n c n a d =-+，对n *∀∈N ，11n n c c a d +-=+ 则1(1)n n n b c a n d a +=+-=，且{}{}n n b c ，为等差数列 {}n b 的前n 项和11(1)()2n n n T na a -=+-，令1(2)n T m a =-，则(3)22n n m -=+ 当1n =时1m =； 当2n =时1m =；当3n ≥时，由于n 与3n -奇偶性不同，即(3)n n -非负偶数，m *∈N 因此对n ∀，都可找到m *∈N ，使n m T b =成立，即{}n b 为“H 数列”． {}n c 的前ｎ项和1(1)()2n n n R a d -=+，令1(1)()n m c m a d R =-+=，则(1)12n n m -=+ ∵对n *∀∈N ，(1)n n -是非负偶数，∴m *∈N即对n *∀∈N ，都可找到m *∈N ，使得n m R c =成立，即{}n c 为“H 数列” 因此命题得证.21.A.证明：因为B , C 是圆O 上的两点，所以OB =OC .故∠OCB =∠B .又因为C , D 是圆O 上位于AB 异侧的两点， 故∠B ，∠D 为同弧所对的两个圆周角，所以∠B =∠D . 因此∠OCB =∠D .B.【答案】本小题主要考查矩阵的乘法等基础知识，考查运算求解能力.满分10分. 222y xy -⎡⎤=⎢⎥+⎣⎦A α，24y y +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦B α，由A α=B α得22224y y xy y -=+⎧⎨+=-⎩，，解得142x y =-=， C ．【答案】本小题主要考查直线的参数方程、抛物线的标准方程等基础知识，考查运算求解能力.满分10分.直线l ：3x y +=代入抛物线方程24y x =并整理得21090x x -+= ∴交点(12)A ，，(96)B -，，故||82AB = D ．证明：因为x >0, y >0, 所以1+x +y 2≥2330xy >，1+x 2+y ≥2330x y >，所以(1+x +y 2)( 1+x 2+y )≥223333xy x y ⋅=9xy.22．（1）一次取2个球共有29C 36=种可能情况，2个球颜色相同共有222432C C C 10++=种可能情况∴取出的2个球颜色相同的概率1053618P ==（2）X 的所有可能取值为432，，，则 4449C 1(4)C 126P X === 3131453639C C C C 13(3)C 63P X +=== 11(2)1(3)(4)14P X P X P X ==-=-==∴X 的概率分布列为X 2 3 4 P111413631126故X 的数学期望1113120()23414631269E X =⨯+⨯+⨯=23．【解】（1）解：由已知，得102sin cos sin ()(),x x x f x f x x x x '⎛⎫'===- ⎪⎝⎭于是21223cos sin sin 2cos 2sin ()(),x x x x x f x f x x x x x x ''⎛⎫⎛⎫'==-=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以12234216(),(),22f f πππππ=-=-+ 故122()() 1.222f f πππ+=- （2）证明：由已知，得0()sin ,xf x x =等式两边分别对x 求导，得00()()cos f x xf x x '+=， 即01()()cos sin()2f x xf x x x π+==+，类似可得122()()sin sin()f x xf x x x π+=-=+，2333()()cos sin()2f x xf x x x π+=-=+，344()()sin sin(2)f x xf x x x π+==+.下面用数学归纳法证明等式1()()sin()2n n n nf x xf x x π-+=+对所有的n ∈*N 都成立.(i )当n =1时，由上可知等式成立.(ii)假设当n =k 时等式成立, 即1()()sin()2k k k kf x xf x x π-+=+.因为111[()()]()()()(1)()(),k k k k k k k kf x xf x kf x f x xf x k f x f x --+'''+=++=++(1)[sin()]cos()()sin[]2222k k k k x x x x ππππ+''+=+⋅+=+， 所以1(1)()()k k k f x f x +++(1)sin[]2k x π+=+. 所以当n=k +1时,等式也成立.综合(i),(ii)可知等式1()()sin()2n n n nf x xf x x π-+=+对所有的n ∈*N 都成立.令4x π=，可得1()()sin()44442n n n nf f πππππ-+=+(n ∈*N ).所以12()()4442n n nf f πππ-+=(n ∈*N ).。
译事三难信达雅
国际青年物理锦标赛（IYPT）历届竞赛题（1988-2016）译事三难信达雅翻译，从来都是一件困难的事情。
比如说，International Young Physicists'Tournament(IYPT)似乎应当翻译为“国际青年物理学家锦标赛”，可是，在中国，物理学家是个很大的词儿，甚至物理学工作者这个谦虚得多的词儿，都不太适合，因为这个竞赛面对的是中学生，而physicist不过就是个“做物理的人”，甚至只是个“做物理题的人”。
所以呢，把它称为“国际青年物理锦标赛”，也许更符合中国国情。
当年把IYPT移植到国内的那些人，想必也考虑过这个问题。
IYPT 在中国的对应物是中国大学生物理学术竞赛（CUPT）和中国高中生物理创新竞赛（CYPT）：T还是同样的T，同样的Tournament，但已经不强调“锦标主义”了；P还是同样的P，但是英文里的Phyisicist 已经变为Physics了。
或许基于类似的考虑，虽然CUPT和CYPT采用的都是IYPT的问题，但是从来都没有正式的中文译本。
参加竞赛的人，当然能读懂英文试题，但是，我确实看到有些人读错了题意，还有更多的人在学术问答阶段争辩具体问题里的微言大义，我觉得这都是白白浪费了时间。
IYPT的问题不同于普通的习题。
普通的习题，你总可以在五分钟里找到思路；IYPT的问题，也许需要你几天乃至更长的时间。
另外，在我看来，IYPT的题目，只是给你个出发点而已，让你大致了解所谓的科研是怎么回事。
真的把它当成习题来做，就浪费了。
解决这些问题，也不需要从文献入手。
IYPT的作用，更主要的是吸引更多的学生对物理感兴趣，让他们了解从哪里下手解决问题。
很多低年级的大学生面临的问题是，他们其实并不一定相信自己学到的知识：答题的时候，尽可以头头是道；真正要自己分析问题的时候，就懵了。
中学生就更不用说了。
还有一个很严重的问题是：现在其实没有什么真正的问题，要么太难，要么太没有意思。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(答案)
2014年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅰ) 14.D将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,如果通电线圈通以恒定电流,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流,选项C不符合题意;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此,能观察到感应电流,选项D 符合题意。
15.B由左手定则可知,安培力的方向一定与磁场方向和直导线垂直,选项A错、B正确;安培力的大小F=BIL sin θ与直导线和磁场方向的夹角有关,选项C错误;将直导线从中点折成直角,假设原来直导线与磁场方向垂直,若折成直角后一段与磁场仍垂直,另一段与磁场平行,则安培力的大小变为原来的一半,若折成直角后,两段都与磁场垂直,则安培力的大小变为原来的√22,因此安培力大小不一定是原来的一半,选项D错误。
16.D由题图可知,带电粒子在铝板上方的轨迹半径为下方轨迹半径的2倍;由洛伦兹力提供向心力:qvB=mv 2R 得v=qBRm;其动能E k=12mv2=q2B2R22m,故磁感应强度B=√2mE kq2R2,B1B2=√E k1E k2·R2R1=√22,选项D正确。
17.A设橡皮筋原长为l0加速前平衡时橡皮筋伸长了x0则有kx0=mg当加速并稳定时设小球偏离竖直方向θ角,橡皮筋伸长了x 由小球在竖直方向受力平衡有kx cos θ=mg联立得kx cos θ=kx0x cos θ=x0此时小球距悬挂点的竖直高度h=(l0+x)cos θ=l0cos θ+x cos θ=l0cos θ+x0<l0+x0故小球一定升高选项A正确。
评析本题的关键为以小球为研究对象,小球在竖直方向上受力始终平衡,即mg=kx0=kx cos θ,x0=x cos θ。
CUPT题目(IYPT翻译和插图)
201届国际青年物理学家竞赛赛IYPIYPT T 20133年第26届国际青年物理学家竞参考翻译))题目((参考翻译题目1.自己创造如果一张纸被“手风琴式”折叠或者被卷成筒，那么它将更加难以弯曲。
使用一张单一的A4纸和少量胶水，如果需要的话，构建一座跨越280毫米间隙的桥梁。
介绍相关参数，用以描述该桥梁的强度，并优化其中的部分参数或全部参数。
2．弹性空间大球在水平拉伸膜上滚动的动态效果和它们之间明显的相互作用通常用于说明引力场。
进一步探究该系统。
在这样一个“引力场世界”确定和测量明显的“引力常数”是否可能？如果你站在地面上拿着乒乓球，并释放它，它会反弹。
如果乒乓球内含有液体，碰撞的性质会发生变化。
探究碰撞的性质如何取决于球内液体的含量和其他相关参数。
4．孤子沿水平轴等距离安装一链相似的摆，相邻的摆用轻绳相连接。
每一个摆可以绕轴旋转，但不能侧向移动（见图）。
探究沿着这样一条链的一种旋转的传播。
当各摆都经历360º旋转时，孤立波的速度是多少？一个轻球（如乒乓球），可以被向上的气流所支撑。
气流的方向可以倾斜，然而它仍然可以支撑球。
探究气流倾斜的影响，并优化该系统，得出在保持球处于稳定状态的情况下，气流倾斜的最大角度。
6．彩色塑料在明亮光线的照射下，一个透明的塑料物体（如一张空白的CD外壳）有时可以呈现各种不同的颜色（见图）。
研究和解释这种现象。
确定一下，当使用各种不同颜色的光源时，是否也可以看到这些颜色。
7．聆听光的声音将一个罐子内表面的一半涂一层锅灰，并在它的盖子上钻一个孔（见图）。
当连接交流电的灯泡发出的光线射到罐子的黑墙（锅灰层）时，可以听到明显的声音。
解释和探究这种现象。
8．喷射和薄膜喷射的细液体流对肥皂薄膜的作用（见图）。
喷射的液体流可以渗透通过薄膜或者与薄膜合并，产生有趣的形状，这取决于相关参数。
解释和探究这种相互作用，以及由此产生的形状。
9．碳麦克风一个麦克风的设计已经涉及碳颗粒的使用很多年了。
2014美国数学建模竞赛赛题翻译
问题A：右行左超规则在美国、中国和大多数除了英国、澳大利亚和一些前英国殖民地的国家，多车道高速公路常常有这样一种规则。
司机必须尽量在最右的车道行使，只有超车时，司机才可以向左移动一个车道来达成目的。
当司机超车完毕后必须回到原车道继续行使。
建立并分析一个数学模型，使得这个模型能够分析这个规则在交通高负荷和低负荷情况下的表现。
你可以从许多角度来思考这个问题，比如车流量和车辆安全之间的权衡，或者一个过快或过慢的车辆限速带来的影响等等。
这个规则可以使我们获得更好的交通流？如果不可以，请提出并分析一个替代方案使得交通流得到优化、安全得到保障、或者其他你认为重要的因素得到实现。
在靠左行使才是规则的国家，论证你的解决方案是否可以通过简单的变换或者通过增加一些新的要求来解决相同的问题。
最后，以上的规则的实行是建立在人们遵守它的基础上的，然而不是所有人都愿意去遵守。
那么现在我们使同一条道（可以只是一段，也可以是全段公路）上的交通车辆都在一个智能系统的严格控制下，这个变化对你之前的分析结果有多大的影响？问题B：体育画刊是一个为体育爱好者们设计的杂志。
这个杂志正在寻找上世纪女性或者男性的“历来最优秀的大学教练”。
建立一个数学模型，从男性或者女性体育教练中选择最好的大学教练（退役或者在役的都可以）。
这些体育教练可以是大学曲棍球、陆上曲棍球、足球、橄榄球、棒球、排球、篮球的教练。
你选择划分的时间会对你的分析有影响吗？也就是说，1913年的教练方式和2013年的会有什么不同吗？清楚的阐述你的评估方式。
讨论你的模型如何通用于两性教练和所有可能的运动项目上。
用你的模型为三项体育项目分别找到五个最佳教练。
再为体育画刊提供一篇1－2页的不涉及技术性问题解释的通俗易懂的文章来解释你们的结果，你们必须保证体育爱好者们能够理解。
noip2014普及组复赛题解
1.珠心算测验注意看清题意：其中有多少个数，恰好等于集合中另外两个(不同的)数之和。
这样的题意加上100的规模，建议暴力3个for:#include<cstdio>#include<cstring>#include<algorithm>#include<iostream>using namespace std;int n;int a[105];int main(){freopen("count.in","r",stdin);freopen("count.out","w",stdout);scanf("%d",&n);for(int i=1; i<=n; i++){scanf("%d",&a[i]);}sort(a+1,a+n+1);int res=0;for(int i=1; i<=n; i++){int ok=0;for(int j=1; j<=n && !ok; j++) if(j!=i){for(int k=1; k<=n && !ok; k++) if(a[k]!=a[j]){if(a[j]+a[k]==a[i]) ok=1;}}res+=ok;}printf("%d\n",res);return 0;}2.比例简化L很小，还是枚举，然后比较的话建议用乘法比较，避免精度问题：#include<cstdio>#include<cstring>#include<iostream>using namespace std;int A,B,L;int gcd(int a,int b){if(b==0) return a;return gcd(b,a%b);}int main(){freopen("ratio.in","r",stdin);freopen("ratio.out","w",stdout);scanf("%d%d%d",&A,&B,&L);int ba=1000000,bb=1;for(int i=1; i<=L; i++){for(int j=1; j<=L; j++){if(gcd(i,j)==1 && i*B>=j*A){if(ba*j>=bb*i){ba=i, bb=j;}}}}printf("%d %d\n",ba,bb);return 0;}3.螺旋矩阵没一圈的数量有规律的，最外面一圈(n-1)*4，然后每往里n-2，直到后要么只有一个点，要么4个点。
NOIP2014 题解
NOIP2014 题解D1T1 : 生活大爆炸版石头剪刀布(rps)100% : 模拟。
另一种方法，可以先求出na,nb 的最小公倍数l ，在[1,l]的区间里模拟，对于剩下的部分，显然是循环了若干次[1,l]内的胜负情况，并剩余了一小部分，于是只要把两人的分数各自乘n div l,再对剩下的部分模拟即可。
复杂度 : O(na*nb)D1T2 : 联合权值(linp)30% : 穷举三个点，判断是否相邻，再统计权值并更新答案。
复杂度 : O(n^3)60% : 穷举一个点，并以该点为起点搜索，查找距离为2的结点，统计后更新答案。
复杂度 : O(n^2)100% : 记][i fa 为结点i 的父亲, ][i pow 是i 的权值。
题目给出了n 个点，n-1条边，那么这是一棵树。
那么考虑树形dp 。
很显然，距离为2的点在一棵树中有且仅有两种不同的位置，第一种是结点i 与结点]][[i fa fa ，第二种则是结点i 与结点j ，其中][][j fa i fa =。
记∑=][][j pow i sum，]}[{]max[j pow Max i =，其中][j fa i =。
那么有∑∑-+=])[]][[(*][]][[*][*2_j pow j fa sum j pow i fa pow i sum sum ans ，]}[*][]],[[*]{max[max _i y i x i fa pow i Max ans =，其中][],[i y i x 是i 的子节点中权值最大的两个。
复杂度 : O(n)D1T3 : 飞扬的小鸟(bird)30% : 搜索。
70% : 考虑动态规划，记],[j i f 为达到坐标),(j i 至少要点击几次屏幕。
则有]])1[,1[,]]1[*,1[(],[-+-+---=i y j i f k i x k j i f Min j i f ，注意考虑边界情况。
复杂度 : O(nm^2)100% : 上述动态规划超时的原因在于转移复杂度太高，如果能将转移复杂度降为O(1)，那么就可以轻松将此题AC ，仔细想想发现对于所有可以用于更新],[j i f 的状态的高度都与j 同余(mod x[i-1])，那么在实际实现上述动态规划时，我们可以先穷举同余系，并以高度从低到高进行动态规划，在同一同余系中，记一个变量temp 为已经访问的状态中可以用于更新的最小值，每穷举到一个新的状态，把temp 更新为]),1[,1(j i f temp Min -+，并且只用temp+1更新其他状态。
iypt2014
Problems for the 27th IYPT 2014Released by the IOC on August 1st, 2013When throwing pebbles into water, watch the ripples;Otherwise throwing the pebbles becomes a futile pastime.Kozma Prutkov1. Invent yourselfIt is known that some electrical circuits exhibit chaotic behaviour. Build a simple circuit with such a property, and investigate its behaviour.2. HologramIt is argued that a hologram can be hand made by scratching a piece of plastic. Produce such a ‘hologram’ with the letters ‘IYPT’ and investigate how it works.3. Twisted ropeHold a rope and twist one end of it. At some point the rope will form a helix or a loop. Investigate and explain the phenomenon.4. Ball soundWhen two hard steel balls, or similar, are brought gently into contact with each other, an unusual ‘chirping’ sound may be produced. Investigate and explain the nature of the sound. 5. Loaded hoopFasten a small weight to the inside of a hoop and set the hoop in motion by giving it an initial push. Investigate the hoop’s motion.6. Bubble crystalA large number of very small, similar air bubbles float on the surface of a soapy liquid. The bubbles will arrange themselves into a regular pattern similar to a crystalline lattice. Propose a method to obtain bubbles of a consistent size, and investigate the formation of such a bubble crystal.7. Pot-in-pot refrigeratorThe ‘pot-in-pot refrigerator’ is a device that keeps food cool using the principle of evaporative cooling. It consists of a pot placed inside a bigger pot with the space between them filled with a wet porous material, e.g. sand. How might one achieve the best cooling effect?8. Freezing dropletsPlace a water droplet on a plate cooled down to around -20 °C. As it freezes, the shape of the droplet may become cone-like with a sharp top. Investigate this effect.9. Water bombsSome students are ineffective in water balloon fights as the balloons they throw rebound without bursting. Investigate the motion, deformation, and rebound of a balloon filled with fluid. Under what circumstances does the balloon burst? 10. Coefficient of diffusionUsing a microscope, observe the Brownian motion of a particle of the order of micrometre in size. Investigate how the coefficient of diffusion depends on the size and shape of the particle.11. Candle Power PlantDesign a device that converts the heat of a candle flame into electrical energy. Investigate how different aspects of the device affect its efficiency.12. Cold balloonAs air escapes from an inflated rubber balloon, its surface becomes cooler to the touch. Investigate the parameters that affect this cooling. What is the temperature of various parts of the balloon as a function of relevant parameters?13. Rotating saddleA ball is placed in the middle of a rotating saddle. Investigate its dynamics and explain the conditions under which the ball does not fall off the saddle.14. Rubber motorA twisted rubber band stores energy and can be used to power a model aircraft for example. Investigate the properties of such an energy source and how its power output changes with time.15. Oil starsIf a thick layer of a viscous fluid (e.g. silicone oil) is vibrated vertically in a circular reservoir, symmetrical standing waves can be observed. How many lines of symmetry are there in such wave patterns? Investigate and explain the shape and behaviour of the patterns.16. Magnetic brakesWhen a strong magnet falls down a non-ferromagnetic metal tube, it will experience a retarding force. Investigate the phenomenon.17. Chocolate hysteresisChocolate appears to be a solid material at room temperature but melts when heated to around body temperature. When cooled down again, it often stays melted even at room temperature. Investigate the temperature range over which chocolate can exist in both melted and ‘solid’ states and its dependence on relevant parameters.Authors:John Balcombe, Samuel Byland, Łukasz Gładczuk, Wee Wei Hsiung, Valery Koleboshin, Aliaksandr Mamoika, Ilya Martchenko, Othmar Marti, Martin Plesch, Rainer Reichle, Andrei Schetnikov, Erwin Handoko Tanin, Kathryn ZealandProblem selection committee:John Balcombe, Samuel Byland, Ilya MartchenkoEpigraph selected by Evgeny YunosovVerificationNote Date/Time-UTC。
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注意：题目不能只看翻译，必须充分参考原题。
1.自己创造
据了解，一些电路表现出混沌行为。
构建一个具有这种属性的简单电路，并研究其行为。
2.全息照片
有人认为，在一块透明塑料上划出图案可以手工制作出一张全息照片。
制作一张字母“IYPT ”的全息图并研究它是如何工作的。
3.扭曲的绳
握住绳子扭它的一端。
在绳索上的某一点将形成螺旋线或圆环。
调查解释这样的现象。
4.球的声音
当两个硬钢球或类似的东西被轻轻带到接触到对方，一个不寻常的“鸣叫声”。
调查解释的声音的性质。
5.载物的环
在一个环的里面固定一个小重物，给环一个初始推力使其运动。
研究环的运动。
6.泡泡晶体
大量非常小的相似的气泡浮在肥皂水的表面上。
气泡会自动按照一个规律的类似晶格的模式排列。
提出一种获得大小一致的的气泡的方法，并探究这种泡泡晶体的形成。
7.“罐中罐”冰箱
这一个依据蒸发冷却的原理让食物保鲜的装置。
它包括一个大容器、里面的小容器。
它们之间的空间内用湿的多孔材料填充，例如沙子。
问怎么能达到最佳的散热效果？
8.冻结水滴
将水滴放置在冷却到-20°C左右的板上。
结冰后液滴可能会成为有锋利的顶部的圆锥状。
调查这种现象。
9.水弹
有些学生不会用灌水的气球打仗，他们的水弹反弹后仍不爆裂。
调查这里的运动，变形
和充满液体的气球的反弹。
在什么情况下水弹会爆裂？
10.扩散系数
利用显微镜按微米大小的顺序观察微粒的布朗运动。
研究扩散系数是如何取决于微粒的大小和形状的。
11.蜡烛发电厂
设计一将蜡烛的火焰的热量转化成电能的装置。
调查装置的不同方面如何影响其效率。
12.冷气球
由于空气逃离橡胶气球，其表面触感变得冷。
研究影响降温的参量。
作为一个函数的相关参数，气球的不同部分温度是什么？
13.旋转的鞍
一个球被放在旋转的鞍上。
从动力学的角度研究它，解释球不会从鞍上落下来的情形。
14.橡胶电机
扭曲的橡皮筋存储着能量，例如可用于驱动飞机模型。
调查这样的能量来源的属性及其功率输出随时间的变化。
15.油星星
如果一层厚厚的粘性流体（如硅油）在一个圆形的水槽里上下振动，可以观察到对称驻波。
在这样的波图案中有多少条对称的线？研究并解释图案的形状和行为。
16.磁力刹车
当一个强磁铁从非铁磁性金属管内降下来时，它会经历一个阻滞力，研究这个现象。
17.巧克力液固相变迟滞现象
巧克力于室温一般是固态，温度升至体温时则变液态，但一旦温度再次降低至室温则会维持液态不变。
请就此现象作一个调查，得出使巧克力既能以固态存在又能以液态存在的温度范围以及这个范围所依赖的相关参数。