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高中数学竞赛辅导-初等数论(不定方程)

高中数学竞赛辅导-初等数论(不定方程)
高中数学竞赛辅导-初等数论(不定方程)

数学奥赛辅导 第四讲 不定方程

不定方程是指未知数的个数多于方程的个数,且未知数的取值范围是受某些限制(如整数、正整数或有理数)的方程.不定方程是数论的一个重要课题,也是一个非常困难和复杂的课题.

1.几类不定方程 (1)一次不定方程

在不定方程和不定方程组中,最简单的不定方程是整系数方程

)0,0(,0≠>=++b a c by ax ①通常称之为二元一次不定方程.一次不定方程解的情况有

如下定理.

定理一:二元一次不定方程c b a c by ax ,,,=+为整数.有整数解的充分必要条件是c b a |),(. 定理二:若00,,1),(y x b a 且=为①之一解,则方程①全部解为at y y bt x x -=+=00,. (t 为整数)。

(2)沛尔)(pell 方程

形如122=-dy x (*d N ∈,d 不是完全平方数)的方程称为沛尔方程. 能够证明它一定有无穷多组正整数解;又设),(11y x 为该方程的正整数解),(y x 中使d y x +最小的

解,则其的全部正整数解由111111111[()()]2)()]

n n

n n n n x x x y x x ?=+??

??=--??

(1,2,3,n = )给

出.

①只要有解),(11y x ,就可以由通解公式给出方程的无穷多组解. ②n n y x ,

满足的关系:1(n

n x y x y +=+;112

11222n n n n

n n x x x x y x y y ----=-??

=-? , (3)勾股方程2

2

2

z y x =+

这里只讨论勾股方程的正整数解,只需讨论满足1),(=y x 的解,此时易知z y x ,,实际上两两互素. 这种z y x ,,两两互素的正整数解),,(z y x 称为方程的本原解,也称为本原的勾股数。容易看出y x ,一奇一偶,无妨设y 为偶数,下面的结果勾股方程的全部本原解通解公式。

定理三:方程2

22z y x =+满足1),(=y x ,2|y 的全部正整数解),,(z y x 可表为

2222,2,b a z ab y b a x +==-=,其中,b a ,是满足b a b a ,,0>>一奇一偶,且

1),(=b a 的任意整数.

4.不定方程zt xy =

这是个四元二次方程,此方程也有不少用处,其全部正整数解极易求出:

设a z x =),(,则ad z ac x ==,,其中1),(=d c ,故1),(,,===d c dt cy adt acy 因即, 所以bc t bt y y d ==则设,,|. 因此方程zt xy =的正整数解可表示为

d c b a bc t ad z bd y ac x ,,,.,,,====都是正整数,且1),(=d c .反过来,易知上述给

出的t z y x ,,,都是解.

也可采用如下便于记忆的推导: 设

d

c

d c y t z x 这里,==是既约分数,即1),(=d c . 由于z x 约分后得出d c ,故

ad z ac x ==,,同理.,ab y cb t ==

2.不定方程一般的求解方法

1.奇偶分析法;2.特殊模法;3.不等式法;4.换元法; 5.因式分解法

6.构造法(构造出符合要求的特解或一个求解的递推关系,证明解无数个) 7.无穷递降法

由于不定方程的种类和形式的多样性,其解法也是多种的,上面仅是常用的一般方法. 注:对无穷递降法的理解:以下面的问题为例: 证明:方程4

4

2

x y z +=无正整数解。

证明:假设442

x y z +=存在正整数解,其中z 最小的解记为0z 。因为()()

2

2

222x

y z +=,

根据勾股方程的通解公式有2222220,2,x a b y ab z a b =-==+,其中,a b 一奇一偶,

(),1a b =。从222x a b =-可以得到a 为奇数,b 为偶数,令2b s =,2

24y ab as ==,

其中(),1a s =,所以22,,(,)1a t s q t q ===。由222

x a b =-得2444x t q =-,即

2444x q t +=,

又可以通过勾股方程的通解公式

222222,22,,(,)1x l m q lm t l m l m =-==+=,注意到2q lm =,所以22

00,l l m m ==,244

00

t l m =+,而420z t b t =+>,与0z 的最小性矛盾。所以原方程组无正整数解。 赛题精讲

例1.(1)求不定方程3710725x y +=的所有解; (2)求不定方程719213x y +=的所有解。

解析:(1)可以由辗转相除法得到,其实根据该方法可以得到必存在整数,s t ,使得

371071s t +=。如10723733,371334,3481=?+=?+=?+,依次反代即可得到一个

特解。 (2)213197y x -=

,可以取353027

y

x y -=-+,此时可以得到2y =。从而得到一个特解。

注:这个两个方法是基本方法。

例2.求所有满足方程81517x

y

z

+=的正整数解

解析:首先从同余的角度可以发现y 必须为偶数,81517x

y

z

+=,又15y

的个位数必须为5,而8x

的个位数为2,4,或6,17z

的个位数为3,9,1,所以0,2(mod 4)x ≡,对应的

0,2(mod 4)

z ≡。这样可以令

2y k

=,

2z l

=,可以得到

2281715(1715)(1715)x l k l k l k =-=-+,注意到17,15l k 均为奇数,两个的和和差必定是

一个单偶,一个双偶,从而31

1715217152

l k l k x -?-=??+=??,目标集中于17152l k

-=,观察有解()(),1,1l k =。当2k ≥时,两边取模17可以得到()(1)2mod9k

-≡矛盾。所以仅有解

()2,2,2

例3.a 为给定的一个整数,当a 为何值时,方程3

1(1)y a xy +=-有正整数解?有正整数解时,求这个不定方程。

解:3

1(1)y a x y +=-可以变形为3

33331(1)x

y y x y a x y -+++=-,这样

()33

3

(1)|x y y

x y -+,一个明确的事实()31,1xy y -=,从而()3(1)|1xy x -+。这样我们

得到()

33

(1)|1(1)|1(*)xy x xy y -+?-+。不妨假设,y x y x =>两种情况。

(1)y x =

33

2

211

1(1)11

y y a y a y y y ++=-?==+

--,从这个代数式发现,2y =,对1y =单独讨论,有2(1)a x =-,1,3;2,2a x a x ====,这种情况共有解:

()()1,3,1;22,1a a =?=?;()32,2a =?,注意到*式的等价性,又有解 ()()14,1,3;91,2a a =?=?

(2)x y >

将等式转化为不等式3211

11y a y y y +<=+

--,从同余的角度看有1,1a ky k =-≥,所以3211111

y ky y y y +-<=+

--, 若1k =,则23

2

12

1(1)(1)1111

y y y xy y xy x x y y y ++=--?=--?==++

--,只能是2,5,1;3,5,2y x a y x a ======。注意到*式的等价性,又有解

5,2,14;5,3,9y x a y x a ======

1,2,a =,

对应的解分别为

()()()()()()()()()3,15,22,11,2

3,52,21,35,

共9组解。 例4.证明:不定方程254x y =-无整数解

解析:254x y =-给我们的第一个印象是,x y 同为奇数或同为偶数。若同为偶数,则

254324k l =-也就是2518k l +=,进一步有k 为奇数,因为奇数的平方模8余1,矛盾。

若同为奇数,则需进一步讨论,关键是取模为多少比较好讨论。结合费马小定理如

(,11)1y =,则5110(m o d 11)y o r =,从而5

4678(m o d 11)

y o r o r -≡,但是20,1,3,4,5,9(mod11)x ≡。比较两者我们就可以到相应的结论

例5.求证:2

2

2

2

2

65x y z u v xyzuv ++++=-存在无数组解且每个解都大于2009。 证明:观察有特解

()

1,2,3,4,5。从原方程可以得到

22222()()12yzuv x y z u v yzuv x yzv -++++=--。这说明从一组解可以得到另一组解

(),,,,yzuv x y z u v -。由于方程结构的对称性,不妨假设0x y z u v <<<<<,则

y z u v y z u v x <<<<-,主要是证明v x yzuv +<,这是因为v x vx yzuv +<<。不断依

次类推就可得到结论。

例6.(普特南竞赛题)求方程||1r

s

p q -=的整数解,其中q p ,是质数,s r ,是大于1的正整数,并证明你所得到的解是全部解.

解析:容易看到两个质数中肯定有一个为2,不妨假设2p =,|2|1r

s

q -=,

即21r

s

q -=±。

21r s q =+,从余数去讨论,3(mod 4)q ≡,s 为奇数。

1

2

21(1)(1)

r

s

s s q q q

q

--=+=+-++ ,所以

12121212

r r s s q q q --?+=??-++=?? ,

()1111(1)2211222s

r sr s r r r s s

-=-+=-++ ,提取

()1111

(1)(2)2211222s

r r s r s r r s s --??=-+=-++?? ,从奇偶性可以看出这种情形方程无解。

21r s q =-为偶数,注意到1221(1)(1)

r s s s q q q q --=-=-+++ 。

1212

1212

r r s s q q q --?-=??+++=?? ,()

11111(1)21221122(1)22s r sr s r r r r

s s s s --=+-=+++-+ ,令2u s v =,()

11111(1)21221122(1)22s

r sr s r r u r r u s v s v --++=+-=+++-+ ,观察最后两项,

只能11r =, 3q =, 2s =,从而3r =

综上,考察到对称性,原方程恰有两组解: 3,

2,

2,3,2,3,3. 2.

p p q q or

r r s s ==????==?

?

??==????==?? 例8.(09湖北)求不定方程21533654321=+++++x x x x x x 的正整数解的组数. 解 令x x x x =++321,y x x =+54,z x =6,则1,2,3≥≥≥z y x .先考虑不定方程

2153=++z y x 满足1,2,3≥≥≥z y x 的正整数解.1,2,3≥≥≥z y x ,123215≤--=∴y x z ,21≤≤∴z .

当1=z 时,有163=+y x ,此方程满足2,3≥≥y x 的正整数解为

)4,4(),3,7(),2,10(),(=y x .

当2=z 时,有113=+y x ,此方程满足2,3≥≥y x 的正整数解为)2,5(),(=y x . 所以不定方程2153=++z y x 满足1,2,3≥≥≥z y x 的正整数解为

)2,2,5(),1,4,4(),1,3,7(),1,2,10(),,(=z y x .

又方程)3,(321≥∈=++x N x x x x x 的正整数解的组数为2

1x C -,方程

y x x =+54)2,(≥∈x N y 的正整数解的组数为11C -y ,故由分步计数原理知,原不定方程

的正整数解的组数为

81693036C C C C C C C C 1124132312261129=+++=+++.

例8.(09 巴尔干)求方程2

35x y z -=的正整数解。

解析:首先31,3(mod 4)x ≡,51(mod 4)y ≡,从而31(mod 4)x ≡,,x z 为偶数。方程可

以转化235x y z -=,2235k y

z -=,(3)(3)5k k y z z -+=,3535k s k t z z ?-=???+=??553255

2

s t

k s t

z ?+=???-?=??,2355552k s t t s z ??=+??-=??。所以0s =,即得2315512

k y

y z ??=+??-=??,下面研究2315k y

?=+,当2k ≥时,()150mod18y +≡,()517mod18y ≡,通过尝试的方法可以得到:

()()2357mod18,51mod18≡≡-,()651mod18≡,63y l =+,632315k l +?=+,在

考虑模7的余数,636363323151(72)12120(mod7)k l l l +++?≡+≡+-≡-≡-≡,矛盾。所以1,1k y ==,由此可以得到方程的解为2,1,2x y z ===。 变式练习:(09 加拿大)已知37a

b

+为完全平方数,求,a b 解析:37a

b

+须为4的倍数,从而,a b 一个为奇数,一个为偶数。 若2,21a k b l ==+,则223

7k

b z +=,同上,应该有2371k b ?=-,当2k ≥时,

()710mod 18b -≡,()717mod18b ≡,通过尝试的方法可以得到:()()23713mod18,71mod18≡≡, 矛盾,所以0,1k =,满足条件的,a b 为

()(),0,1(2,1)a b ==

仍然考虑2317k

b

?=+

例9:试证:当112<

,)()2()1(2222y n x x x =++++++ 即

22)12)(1(6

1

)1(y n n n x n n nx =+++++ ①

记).12)(1(6

1

++=n n n A 则).(mod 2n A y ≡

当9,4,3=n 时,分别由① 和.|y n 令nz y =,代入①得

,)12)(1(6

1

)1(22nz n n x n x =+++++

即.)1(12

1)21(22

2nz n n x =-+++

把7,5=n 代入后将分别得到).7(mod 03)4(),5(mod 02)3(22≡++≡++x x 但这是

不可能的,故7,5≠n .

当10,8,6=n 时,由①得222

)]12(6

1

)[1(y x n n nx x n +=++

++ ② 若,6=n 则由②知,)7(mod 022≡+y x ,由于x 的任意性,所以只能有

)7(mod 40,2,1,02≡x 因此要使)7(mod 022≡+y x 成立,只能)7(mod 0,0≡≡y x ,于是由

③知有137)12)(1(6

1

|

72

?=++n n n ,这是不可能的,故.6≠n 同理可证.10≠n 若8=n ,则由②可得)9(mod 620417986

19892

22≡≡???+?+=+x x y x ,这是

不可能的,故.8≠n 综上,命题得证.

高中数学竞赛_函数【讲义】

1 第三章 函数 一、基础知识 定义1 映射,对于任意两个集合A ,B ,依对应法则f ,若对A 中的任意一个元素x ,在B 中都有唯一一个元素与之对应,则称f : A →B 为一个映射。 定义2 单射,若f : A →B 是一个映射且对任意x , y ∈A , x ≠y , 都有f (x )≠f (y )则称之为单射。 定义3 满射,若f : A →B 是映射且对任意y ∈B ,都有一个x ∈A 使得f (x )=y ,则称f : A →B 是A 到B 上的满射。 定义4 一一映射,若f : A →B 既是单射又是满射,则叫做一一映射,只有一一映射存在逆映射,即从B 到A 由相反的对应法则f -1构成的映射,记作f -1: A →B 。 定义5 函数,映射f : A →B 中,若A ,B 都是非空数集,则这个映射为函数。A 称为它的定义域,若x ∈A , y ∈B ,且f (x )=y (即x 对应B 中的y ),则y 叫做x 的象,x 叫y 的原象。集合{f (x )|x ∈A }叫函数的值域。通常函数由解析式给出,此时函数定义域就是使解析式有意义的未知数的取值范围,如函数y =3x -1的定义域为{x |x ≥0,x ∈R}. 定义6 反函数,若函数f : A →B (通常记作y =f (x ))是一一映射,则它的逆映射f -1: A →B 叫原函数的反函数,通常写作y =f -1(x ). 这里求反函数的过程是:在解析式y =f (x )中反解x 得x =f -1(y ),然后将x , y 互换得y =f -1(x ),最后指出反函数的定义域即原函数的值域。例如:函数y =x -11的反函数是y =1-x 1(x ≠0). 定理1 互为反函数的两个函数的图象关于直线y =x 对称。 定理2 在定义域上为增(减)函数的函数,其反函数必为增(减)函数。 定义7 函数的性质。 (1)单调性:设函数f (x )在区间I 上满足对任意的x 1, x 2∈I 并且x 1< x 2,总有f (x 1)f (x 2)),则称f (x )在区间I 上是增(减)函数,区间I 称为单调增(减)区间。 (2)奇偶性:设函数y =f (x )的定义域为D ,且D 是关于原点对称的数集,若对于任意的x ∈D ,都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )是奇函数;若对任意的x ∈D ,都有f (-x )=f (x ),则称f (x )是偶函数。奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称。 (3)周期性:对于函数f (x ),如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内每一个数时,f (x +T )=f (x )总成立,则称f (x )为周期函数,T 称为这个函数的周期,如果周期中存在最小的正数T 0,则这个正数叫做函数f (x )的最小正周期。 定义8 如果实数a a }记作开区间(a , +∞),集合{x |x ≤a }记作半开半闭区间(-∞,a ]. 定义9 函数的图象,点集{(x ,y )|y =f (x ), x ∈D}称为函数y =f (x )的图象,其中D 为f (x )的定义域。通过画图不难得出函数y =f (x )的图象与其他函数图象之间的关系(a ,b >0);(1)向右平移a 个单位得到y =f (x -a )的图象;(2)向左平移a 个单位得到y =f (x +a )的图象;(3)向下平移b 个单位得到y =f (x )-b 的图象;(4)与函数y =f (-x )的图象关于y 轴对称;(5)与函数y =-f (-x ) 的图象关于原点成中心对称;(6)与函数y =f -1(x )的图象关于直线y =x 对称;(7)与函数y =-f (x ) 的图象关于x 轴对称。 定理3 复合函数y =f [g (x )]的单调性,记住四个字:“同增异减”。例如y = x -21, u=2-x 在(-∞,2)上是减函数,y =u 1在(0,+∞)上是减函数,所以y =x -21在(-∞,2)上是增函数。 注:复合函数单调性的判断方法为同增异减。这里不做严格论证,求导之后是显然的。 二、方法与例题 1.数形结合法。 例1 求方程|x -1|=x 1的正根的个数 .

历年全国高中数学联赛试题及答案

历年全国高中数学联赛试题及答案 1.全卷满分120分,考试时间120分钟.试题卷共6页,有三大题,共24小题。 2.全卷答案必须做在答题纸卷Ⅰ、卷Ⅱ的相应位置上,做在试题卷上无效,考试时不 能使用计算器。 参考公式:二次函数图象的顶点坐标是。 温馨提示:请仔细审题,细心答题,答题前仔细阅读答题纸上的“注意事项”。 卷Ⅰ(选择题) 一、选择题(本大题有10小题,每小题3分,共30分.请选出各题中唯一的正确选项,不选、多选、错选,均不得分) 1.2的相反数是(▲) A.-2 B.2 C.- D. 2.下列计算正确的是(▲)A.B.9 =3 C.3-1= -3 D.2 +3= 5 3.据交通运输部统计,2013年春运期间,全国道路、水路、民航、铁路运送旅客总量超过了3400000000人次,该数用科学记数法可表示为(▲) A.B.C. D. 4.如图是由个相同的正方体搭成的几何体,则其俯视图是(▲) 5.使分式无意义的的值是(▲) A. B. C. D. 6.如图,已知,若, ,则等于(▲) A.B.C.D. 7.市委、市政府打算在2015年底前,完成国家森林城市创建.这是小明随机抽取我市10个小区所得到的绿化率情况,结果如下表: 小区绿化率(%) 20 25 30 32 小区个数 2 4 3 1 则关于这10个小区的绿化率情况,下列说法错误的是(▲) A.中位数是25% B.众数是25% C.极差是13% D.平均数是26.2% 8.将一个半径为R,圆心角为90°的扇形围成一个圆锥的侧面(无重叠),设圆锥底面半径为r,则R与r的关系正确的是(▲) A.R=8r B.R=6r C.R=4r D.R=2r 9.甲、乙两车分别从相距的两地同时出发,它们离A地的路程随时间变化的图象如图所示,则下列结论不正确的是( ▲) A.甲车的平均速度为; B.乙车行驶小时到达地,稍作停留后返回地; C.经小时后,两车在途中相遇; D.乙车返回地的平均速度比去地的平均速度小。 10.如图,为等边三角形,点的坐标为,过点作直线交于点,交于,点在反比例函数<的图象上,若和(即图中两阴影部分)的面积相等,则值为(▲)A.B.C.D. 卷Ⅱ(非选择题) 二、填空题(本大题有6小题,每题4分,共24分) 11.分解因式:= ▲。 12.一个不透明的袋中装有除颜色外其他均相同的2个红球和3个黄球,从中随机摸出一个

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高中数学值得推荐的辅导书看完都上清华北大 很多同学进入高中后都会想要几本好的教辅书,下面是小编推荐的高中数学最好的辅导书,希望能对大家有所帮助。 ? ?高考数学最好的辅导书 1.《高中数学精编?代数》《高中数学精编解析 几何、立体几何》郑日锋浙江教育出版社这套书上世纪八十年代就已经风靡一时了,堪称经典。之前一直是四本,后来改成了两本,内容上也有更新,目前还是四校学生争先恐后刷掉的第一套书,可见其在高中教辅之中的地位。可作为同步教辅。2.《多功能题典?高中数学》(第三版)况亦军华东师范大学 出版社该书主编况亦军为上海中学数学教研组组长,各章编写者大多为华东师范大学第二附属中学的老师,可以保证该书品质。该书非常厚(1000页),每个题目后配有详细解析,非常适合有一定基础之后再进行阅读,否则只看解析不动笔做容易造成眼高手低的状况。3.《高中五星级题库?数学(课改版)》《高中五星级题库难题解析数学(课改版)》(红皮)沈子兴上海科技教育出版社还有一套蓝皮的五星级题库不推荐给各位,因为那本书是全国教材的编写顺序,而红皮的是上海教材的编写顺序。该书为华师大二附中学生用于提高的教辅,部分五星题目达到高中联赛难度。4.《华东师大版一课一练》华东师 范大学出版社该书为部分中学同步教辅,号称改革开放以来最具影响力的300本书之一,经常遇到学生问到该书上的问题,如果学校要求做就做,不 要求做的话建议刷《精编》。5.《龙门专题高中数学》(12本专题+1思想方法)付荣强龙门书局高中教辅精五门之一(精编,五星级题库,龙门专题),这是 高中常规体系教辅材料里面少有的分专题呈现的教辅,专题之间穿插很多,综合性强,不适合作为同步教辅,当然学习能力非常强的学生可用该书自学。

高中数学竞赛讲义-抽屉原理

§23抽屉原理 在数学问题中有一类与“存在性”有关的问题,例如:“13个人中至少有两个人出生在相同月份”;“某校400名学生中,一定存在两名学生,他们在同一天过生日”;“2003个人任意分成200个小组,一定存在一组,其成员数不少于11”;“把[0,1]内的全部有理数放到100个集合中,一定存在一个集合,它里面有无限多个有理数”。这类存在性问题中,“存在”的含义是“至少有一个”。在解决这类问题时,只要求指明存在,一般并不需要指出哪一个,也不需要确定通过什么方式把这个存在的东西找出来。这类问题相对来说涉及到的运算较少,依据的理论也不复杂,我们把这些理论称之为“抽屉原理”。 “抽屉原理”最先是由19世纪的德国数学家迪里赫莱(Dirichlet)运用于解决数学问题的,所以又称“迪里赫莱原理”,也有称“鸽巢原理”的。这个原理可以简单地叙述为“把10个苹果,任意分放在9个抽屉里,则至少有一个抽屉里含有两个或两个以上的苹果”。这个道理是非常明显的,但应用它却可以解决许多有趣的问题,并且常常得到一些令人惊异的结果。抽屉原理是国际国内各级各类数学竞赛中的重要内容,本讲就来学习它的有关知识及其应用。 (一)抽屉原理的基本形式 定理1、如果把n+1个元素分成n个集合,那么不管怎么分,都存在一个集合,其中至少有两个元素。 证明:(用反证法)若不存在至少有两个元素的集合,则每个集合至多1个元素,从而n 个集合至多有n个元素,此与共有n+1个元素矛盾,故命题成立。 在定理1的叙述中,可以把“元素”改为“物件”,把“集合”改成“抽屉”,抽屉原理正是由此得名。 同样,可以把“元素”改成“鸽子”,把“分成n个集合”改成“飞进n个鸽笼中”。“鸽笼原理”由此得名。 例题讲解 1.已知在边长为1的等边三角形内(包括边界)有任意五个点(图1)。证明:至少有两个点之间的距离不大于 2.从1-100的自然数中,任意取出51个数,证明其中一定有两个数,它们中的一个是另一个的整数倍。

概率统计-历届全国高中数学联赛真题专题分类汇编

概率统计 1、(2009一试8)某车站每天8 00~900∶∶,900~1000∶∶都恰有一辆客车到站,但到站的时刻是随机的,且两者到站的时间是相互独立的,其规律为 一旅客820∶【答案】27 【解析】旅客候车的分布列为 候车时间的数学期望为10305070902723361218 ?+?+?+?+?= 2、(2010一试6)两人轮流投掷骰子,每人每次投掷两颗,第一个使两颗骰子点数和大于6者为胜,否则轮由另一人投掷.先投掷人的获胜概率是 . 【答案】 12 17 3、(2012一试8)某情报站有,,,A B C D 四种互不相同的密码,每周使用其中的一种密码,且每周都是从上周未使用的三种密码中等可能地随机选用一种.设第1周使用A种密码,那么第7周也使用A种密码的概率是.(用最简分数表示) 【答案】 61 243 【解析】用k P 表示第k 周用 A 种密码的概率,则第k 周末用A 种密码的概率为 1k P -.于是,有11(1),3k k P P k N *+=-∈,即1111()434k k P P +-=--由11P =知,14k P ? ?-???? 是首项为34,公

比为13-的等比数列.所以1131()443k k P --=-,即1311()434k k P -=-+,故761243 P = 4、(2014一试8)设D C B A ,,,是空间四个不共面的点,以 2 1 的概率在每对点之间连一条边,任意两点之间是否连边是相互独立的,则B A ,可用(一条边或者若干条边组成的)空间折线连接的概率是__________. 【答案】 3 4 2221219B C D -?-=点相连,且与,中至少一点相连,这样的情况数为()() 22(3)AB AD DB 无边,也无CD 边,此时AC,CB 相连有2种情况,,相连也有2种情况, ,,,,AC CB AD DB A B 但是其中均相连的情况被重复了一次,故可用折线连接的情况数为 222+2-1=7. 483++==.644以上三类情况数的总和为329748,故A,B 可用折线连接的概率为 5、(2015一试5)在正方体中随机取三条棱,它们两两异面的概率为. 【答案】 2 55 【解析】设正方体为ABCD-EFGH ,它共有12条棱,从中任意选出3条棱的方法共有3 12C =220种. 下面考虑使3条棱两两异面的取法数,由于正方体的棱共确定3个互不平行的方向(即AB 、AD 、AE 的方向),具有相同方向的4条棱两两共面,因此取出的3条棱必属于3个不同的方向.可先取定AB 方向的棱,这有4种取法.不妨设取的棱就是AB ,则AD 方向只能取棱EH 或棱FG ,共2种可能,当AD 方向取棱是EH 或FG 时,AE 方向取棱分别只能是CG 或DH. 由上可知,3条棱两两异面的取法数为4×2=8,故所求的概率为82 22055 =.

如何学习数学竞赛

你知道数学竞赛怎么学 点击:248次,时间:2016-11-12 14:08:55 搞竞赛要找好苗子,首先他是热情的,勤奋的,其次是有抱负的,不畏艰难的;当然不能是临时抱佛脚的。冰冻三尺,非一日之寒。应该从高一前的暑假就开始不停的学习、训练。细细地说来,注意事项还有很多。 1、学习进度方面 要在高一开学之前的那个暑假里把整个高中的数学内容全部学完,并在高一上学期应该完成像高三一样的两轮复习,基础太重要了,第一试占了150分,不可小视。然后,就是竞赛内容了,不要以为看几本竞赛书就可以了,因为那些书上讲得太粗略;这时候,对老师的要求就更高。老师不但要对竞赛内容非常熟悉,还要不断地总结重要的思想方法,使学生能够灵活运用。 2、入门书单 首先如果要涉猎竞赛,最基本的高中课程是一切的基础。接下来的书就是建立在此基础上的。我们最先做的当然是补全差距:课标大纲和竞赛大纲之间的差距。 1)《新编中学数学解题方法全书》,即基础衔接书。 2)《奥数教程》 经典奥数蓝皮书。优点是与课本知识联系紧密,适合你在第一遍学习高中数学知识的同时同步提高,帮助你打下坚实的基础,以讲解为主,以测试为辅。(与《培优教程》二选一即可,小编认为《培优》稍难,但很散,推荐《奥数教程》。) 3、提高书单 1)《奥赛小丛书》 专而精,很多专题非常精彩,难度涵盖联赛和冬令营,读起来也容易让同学们感兴趣。如果仅以省级国一为目标,其中概率、几何不等式可以不看,图论、组合几何、数论编的不错,集合变换、三角与几何虽然写的很好但不实用;其它的如函数、集合还好,可以看看。这套书中代数只有两本不等式,而且很不实用,不推荐。至于数学归纳法里面题很经典,不过很综合,可以放在该套书后面看。对于这套书要尽快看完,里面题要自己做,可能比较辛苦。总的来说这套书值得一看,要尽早开始看。 2)《奥赛经典》 内容比较全面,例题选取也比较新,难度也较高,适合着眼于联赛二试和冬令营的同学们;代数部分可以做为《奥赛小丛书》的补充。几何还可以,但定理可以只记最基本的,拓展的可以不记。组合,数论有时间可以看看,不过很多都和小丛书重复,没时间就算了。 3)《命题人讲座》 适合系统学习,冲刺冬令营,但没必要每本都做,挑其中较好的做便可。如《解析几何》、《函数迭代与函数方程》、《数列与数学归纳法》、《组合问题》、《三角函数与复数》、《向量与立体几何》、《初等数论》。 其中《初等数论》是目前数论方面非常系统、难度较高的一本书,很多学生读后也感觉受益匪浅。数论方面当然不能不提两位先生,一位是潘承彪教授,一位是余红兵教授,潘老师的《初等数论》是我们读书时的必读教材,也是大学里的教材,不仅仅局限于竞赛范畴;余老师关于数论的小册子《数学竞赛中的数论问题》,非常经典! 另外华罗庚的《数论导引》则非常优秀,适合看完《初等数论》后再深化学习。此外非常值得推荐的是《哈代数论》,值得永世珍藏。 4)《数学竞赛研究教程(套装上下册)》 本书是参加数学竞赛的教练员和选手的必备用书。国内数学竞赛研究方面的权威参考书。 5)关于几何 《初等数学复习及研究平面几何》、《初等数学复习及研究立体几何》。有助于深化系统自己的几何基础。 6)关于组合 推荐单樽老师的《组合几何》《趣味图论》,以上均为上面提到过的数学奥赛辅导丛书的书,那一个系列基本上都非常出色,适合永世珍藏。

高中数学竞赛辅导讲义第十四章 极限与导数

第十四章 极限与导数 一、 基础知识 1.极限定义:(1)若数列{u n }满足,对任意给定的正数ε,总存在正数m ,当n>m 且n ∈N 时,恒有|u n -A|<ε成立(A 为常数),则称A 为数列u n 当n 趋向于无穷大时的极限,记为)(lim ),(lim x f x f x x -∞ →+∞→,另外)(lim 0 x f x x + →=A 表示x 大于x 0且趋向于x 0时f(x)极限为A ,称右极限。类 似地)(lim 0 x f x x -→表示x 小于x 0且趋向于x 0时f(x)的左极限。 2.极限的四则运算:如果0 lim x x →f(x)=a, 0 lim x x →g(x)=b ,那么0 lim x x →[f(x)± g(x)]=a ±b, 0 lim x x →[f(x)?g(x)]=ab, 0 lim x x →).0()()(≠=b b a x g x f 3.连续:如果函数f(x)在x=x 0处有定义,且0 lim x x →f(x)存在,并且 lim x x →f(x)=f(x 0),则称f(x)在x=x 0处连续。 4.最大值最小值定理:如果f(x)是闭区间[a,b]上的连续函数,那么f(x)在[a,b]上有最大值和最小值。 5.导数:若函数f(x)在x0附近有定义,当自变量x 在x 0处取得一个增量Δx 时(Δx 充分小),因变量y 也随之取得增量Δy(Δy=f(x 0+ Δx)-f(x 0)).若x y x ??→? lim 存在,则称f(x)在x 0处可导,此极限值称为f(x)在点x 0处的导数(或变化率),记作'f (x 0)或0'x x y =或 x dx dy ,即 00) ()(lim )('0 x x x f x f x f x x --=→。由定义知f(x)在点x 0连续是f(x)在x 0可导 的必要条件。若f(x)在区间I 上有定义,且在每一点可导,则称它在此敬意上可导。导数的几何意义是:f(x)在点x 0处导数'f (x 0)等于曲线y=f(x)在点P(x 0,f(x 0))处切线的斜率。

高中数学竞赛讲义_数列

数列 一、基础知识 定义1 数列,按顺序给出的一列数,例如1,2,3,…,n ,…. 数列分有穷数列和无穷数列两种,数列{a n }的一般形式通常记作a 1, a 2, a 3,…,a n 或a 1, a 2, a 3,…,a n …。其中a 1叫做数列的首项,a n 是关于n 的具体表达式,称为数列的通项。 定理1 若S n 表示{a n }的前n 项和,则S 1=a 1, 当n >1时,a n =S n -S n -1. 定义2 等差数列,如果对任意的正整数n ,都有a n +1-a n =d (常数),则{a n }称为等差数列,d 叫做公差。若三个数a , b , c 成等差数列,即2b =a +c ,则称b 为a 和c 的等差中项,若公差为d, 则a =b -d, c =b +d. 定理2 等差数列的性质:1)通项公式a n =a 1+(n -1)d ;2)前n 项和公式: S n =d n n na a a n n 2 )1(2)(11-+=+;3)a n -a m =(n -m)d ,其中n , m 为正整数;4)若n +m=p +q ,则a n +a m =a p +a q ;5)对任意正整数p , q ,恒有a p -a q =(p -q )(a 2-a 1);6)若A ,B 至少有一个不为零,则{a n }是等差数列的充要条件是S n =An 2+Bn . 定义3 等比数列,若对任意的正整数n ,都有 q a a n n =+1,则{a n }称为等比数列,q 叫做公比。 定理3 等比数列的性质:1)a n =a 1q n -1 ;2)前n 项和S n ,当q ≠1时,S n =q q a n --1)1(1;当q =1时,S n =na 1;3)如果a , b , c 成等比数列,即b 2=ac (b ≠0),则b 叫做a , c 的等比中项;4)若m+n =p +q ,则a m a n =a p a q 。 定义4 极限,给定数列{a n }和实数A ,若对任意的ε>0,存在M ,对任意的n >M(n ∈N ),都有|a n -A |<ε,则称A 为n →+∞时数列{a n }的极限,记作.lim A a n n =∞ → 定义5 无穷递缩等比数列,若等比数列{a n }的公比q 满足|q |<1,则称之为无穷递增等比数列,其前n 项和S n 的极限(即其所有项的和)为q a -11(由极限的定义可得)。 定理3 第一数学归纳法:给定命题p (n ),若:(1)p (n 0)成立;(2)当p (n )时n =k 成立时能推出p (n )对n =k +1成立,则由(1),(2)可得命题p (n )对一切自然数n ≥n 0成立。 竞赛常用定理 定理4 第二数学归纳法:给定命题p (n ),若:(1)p (n 0)成立;(2)当p (n )对一切n ≤k 的自然数n 都成立时(k ≥n 0)可推出p (k +1)成立,则由(1),(2)可得命题p (n )对一切自然数n ≥n 0成立。 定理5 对于齐次二阶线性递归数列x n =ax n -1+bx n -2,设它的特征方程x 2=ax +b 的两个根为α,β:(1)若α≠β,则x n =c 1a n -1+c 2βn -1,其中c 1, c 2由初始条件x 1, x 2的值确定;(2)若α=β,则x n =(c 1n +c 2) αn -1,其中c 1, c 2的值由x 1, x 2的值确定。 二、方法与例题 1.不完全归纳法。 这种方法是从特殊情况出发去总结更一般的规律,当然结论未必都是正确的,但却是人类探索未知世界的普遍方式。通常解题方式为:特殊→猜想→数学归纳法证明。 例1 试给出以下几个数列的通项(不要求证明);1)0,3,8,15,24,35,…;2)1,5,19,65,…;3)-1,0,3,8,15,…。 【解】1)a n =n 2-1;2)a n =3n -2n ;3)a n =n 2-2n . 例2 已知数列{a n }满足a 1= 21,a 1+a 2+…+a n =n 2a n , n ≥1,求通项a n . 【解】 因为a 1= 2 1,又a 1+a 2=22·a 2,

历年全国高中数学联赛二试几何题汇总汇总

历年全国高中数学联赛二试几何题汇总 2007 联赛二试 类似九点圆 如图,在锐角?ABC 中,AB

高中数学竞赛之路

金牌学生推荐(可参照选择) 一、第零阶段:知识拓展 《数学选修4-1:几何证明选讲》《数学选修4-5:不等式选讲》《数学选修4-6:初等数论初步》 二、全国高中数学联赛各省赛区预赛(即省选初赛) 1、《五年高考三年模拟》B版或《3年高考2年模拟》第二轮复习用 2、《高中数学联赛备考手册》华东师范大学出版社(推荐指数五颗星) 3、《奥赛经典:超级训练系列》高中数学沈文选主编湖南师范大学出版社(推荐指数五颗星) 4、单樽《解题研究》(推荐指数五颗星) 5、单樽《平面几何中的小花》(个别地区竞赛会考到平几) 6、《平面几何》浙江大学出版社 7、奥林匹克小丛书第二版《不等式的解题方法与技巧》苏勇熊斌著 三、第二阶段:全国高中数学联赛 一试 0、《奥林匹克数学中的真题分析》沈文选湖南师范大学出版社(推荐指数五颗星)1、《高中数学联赛考前辅导》熊斌冯志刚华东师范大学出版社2、《数学竞赛培优教程(一试)》浙江大学出版社3、命题人讲座《数列与数学归纳法》单樽4、《数列与数学归纳法》(小丛书第二版,冯志刚)5、《数列与归纳法》浙江大学出版社韦吉珠6、《解析几何的技巧》单樽(建议买华东师大出版的版本)7、《概率与期望》单樽8、《同中学生谈排列组合》苏淳9、《函数与函数方程》奥林匹克小丛书第二版10、《三角函数》奥林匹克小丛书第二版11、《奥林匹克数学中的几何问题》沈文选(推荐指数五颗星)12、《圆锥曲线的几何性质》13、《解析几何》浙江大学出版社 二试 平几1、高中数学竞赛解题策略(几何分册)沈文选(推荐指数五颗星) 2、《奥林匹克数学中的几何问题》沈文选(推荐指数五颗星) 3、奥林匹克小丛书第二版《平面几何》 4、浙大小红皮《平面几何》 5、沈文选《三角形的五心》 6、田廷彦《三角与几何》 7、田廷彦《面积与面积方法》不等式 8、《初等不等式的证明方法》韩神 9、命题人讲座《代数不等式》计神10、《重要不等式》中科大出版社11、奥林匹克小丛书《柯西不等式与平均值不等式》数论(9,10,11选一本即可,某位大神说二试改为四道题以来没出过难题)12、奥林匹克小丛书初中版《整除,同余与不定方程》13、奥林匹克小丛书《数论》14、命题人讲座《初等数论》冯志刚组合15、奥林匹克小丛书第二版《组合数学》16、奥林匹克小丛书第二版《组合几何》17、命题人讲座刘培杰《组合问题》18、《构造法解题》余红兵19、《从特殊性看问题》中科大出版社20、《抽屉原则》常庚哲 四、中国数学奥林匹克(Chinese Mathematical Olympiad)及以上 命题人讲座《圆》田廷彦《近代欧式几何学》《近代的三角形的几何学》《不等式的秘密》范建熊、隋振林《奥赛经典:奥林匹克数学中的数论问题》沈文选《奥赛经典:数学奥林匹克高级教程》叶军《初等数论难题集》命题人讲座《图论》奥林匹克小丛书第二版《图论》《走向IMO》

谈高中数学竞赛辅导

谈高中数学竞赛辅导 数学竞赛对于开发学生智力,开拓视野,促进教学改革,提高教学水平,发现和培养数学人才都有着积极的作用。培养学生对数学的兴趣,激励学生为实现四个现代化学好数学的积极性。笔者就对数学竞赛辅导谈谈自己的见解和做法,旨在抛砖引玉,以求大家共同探讨。 1.培养学生对数学竞赛的直接兴趣 直接兴趣是由于对事物本身或活动本身感到需要而引起的兴趣。在每学期开学第一节课,笔者都不急于讲授新课,而是向学生讲述数学家华罗庚等的故事;讲述数学在各行各业的用途;对其它各个学科有什么帮助;介绍华罗庚杯数学竞赛获奖学生勤奋学习的故事,通过这一系列的例子来激发学生对数学学习的重视和兴趣。 2.合理安排竞赛知识的先后顺序 数学竞赛知识无穷无尽,就高中学生而言也有很多,所以尽可能与教材结合增加学生的理解能力。数学解题与数学发现一样,通常都是在通过类比、归纳等探测性方法进行探测的基础上,获得对有关问题的结论或解决方法的猜想,然后再设法证明或否定猜想,进而达到解决问题的目的,类比、归纳是获得猜想的两个重要的方法。所谓类比,就是由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。类比是一种主观的不充分的似真推理,因此,要确认其猜想的正确性,还须经过严格的逻辑论证。 3.加强对个别学生的重点辅导 重点辅导是一个非常重要的问题,也是关键问题。学校不可能所有辅导的学生都同等优秀,总会有几个特别出色的,对待他们不可能跟其他同学站在同一角度出发,要求要特别高,在正常的课堂辅导外还要求他们自发学习和预习竞赛书上的所有内容,扩充他们整体的知识面。平常要多点关心他们的学习进度,解决困难问题,合理地梳理各部分的知识。 4.比赛前信心的确立和精神的放松 高中的学生,由于他们生理和心理的原因,在某些大事情面前是比较紧张和害怕的,当遇到一定的困难时就会不知所措,那么在比赛时就比较麻烦了。为了使他们确立信心和放松精神,笔者做了两件事,出一份模拟题;开一个考前座谈会。 5.总结 高中学生数学竞赛辅导。

高中数学竞赛历届IMO竞赛试题届完整中文版

第1届I M O 1.求证(21n+4)/(14n+3)对每个自然数n都是最简分数。 2.设√(x+√(2x-1))+√(x-√(2x-1))=A,试在以下3种情况下分别求出x的实数解: (a)A=√2;(b)A=1;(c)A=2。 3.a、b、c都是实数,已知cosx的二次方程 acos2x+bcosx+c=0, 试用a,b,c作出一个关于cos2x的二次方程,使它的根与原来的方程一样。当a=4,b=2,c=-1时比较cosx和cos2x的方程式。 4.试作一直角三角形使其斜边为已知的c,斜边上的中线是两直角边的几何平均值。 5.在线段AB上任意选取一点M,在AB的同一侧分别以AM、MB为底作正方形AMCD、MBEF,这两个正方形的外接圆的圆心分别是P、Q,设这两个外接圆又交于M、N, (a.)求证AF、BC相交于N点; (b.)求证不论点M如何选取直线MN都通过一定点S; (c.)当M在A与B之间变动时,求线断PQ的中点的轨迹。 6.两个平面P、Q交于一线p,A为p上给定一点,C为Q上给定一点,并且这两点都不在直线p上。试作一等腰梯形ABCD(AB平行于CD),使得它有一个内切圆,并且顶点B、D分别落在平面P和Q 上。 第2届IMO 1.找出所有具有下列性质的三位数N:N能被11整除且N/11等于N的各位数字的平方和。 2.寻找使下式成立的实数x: 4x2/(1-√(1+2x))2<2x+9 3.直角三角形ABC的斜边BC的长为a,将它分成n等份(n为奇数),令为从A点向中间的那一小段线段所张的锐角,从A到BC边的高长为h,求证: tan=4nh/(an2-a).

高一数学竞赛辅导练习题3

高一数学竞赛辅导练习题3 环县一中高一数学竞赛辅导练习题(3) 一、选择题 ,(设则( ) SxyxyTxyxy,,,,,{(,)|0},{(,)|0,0}, A B C D STS,STT,STS,STS, 1fx(),,(若的定义域为A,的定义域为B,那么( ) gxfxfx()(1)(),,,x A B ,, , , ABR,AB,AB,,3. 区间所得的象集区间为,若区间的长度比区间[,0]:2mfxxm在映射,,[,]ab[,]ab 的长度大,,则,( ) [0,]mm , , , 10 , 2.5 , , 2-1-x4.给出下列几个函数:?y= 3x-5 , ? y=-x ,? y=-(x) ,? y= log(-x), ? y=(0.5) 2其中在区间上递减的函数个数是( ) (,0),, A. 0 B. 1 C.2 D.3 5.已知集合M={2010,3,25},则M的所有子集的个数是( ) A(5 B(6 C(7 D(8 6(函数( ) yxx,,,(2)(6) A(有最小值,没有最大值, B(有最大值,没有最小值, C(有最小值,也有最大值, D(没有最小值,夜没有最大值, 7.以a,b,c顺次表示方程 x+logx=2 , x+logx =2 , x+logx=1的根,则它们的大小关系232 是 abc,,bac,,cab,,cba,, A( B( C( D(

32x,x1,xy,log(a,0且a,1);8. 下列4个函数中:?y=3x,1,? ?y,, a1,xx,1 11y,x(,)(a,0且a,1).? 其中既不是奇函数,又不是偶函数的是( ) ,x2a,1 A(? B(?? C(?? D(?? 1a,f(log),9(函数f(x)、f(x+2)均为偶函数,且当x?[0,2]时,f(x)是减函数,设b= 82f(7.5),c= f(,5),则a、b、c的大小关系是( ) abc,,acb,,bac,,cab,, A( B( C( D( 1133,,,12222A,B,xx,xx,10. 已知,,,则的值分别为( ) AB,xx,,3 ,5,25,25,5 A(, B(, 255525 C(, D(, 二、填空题: 11. 边长为2的正三角形的面积是_________. 12.在棱长为1的正方体ABCD-ABCD中,M为对角线AD上一点,N为对角线BD 上1111111的一点,则线段MN的长度的最小值是 xy,2yx,113.若2(2),并且,则 x+y= _______________. 93, yxx,,,3的最大值是_____________ ; 14.函数 x15.函数的定义域是___________ y,2log()xx,2 1f(x),f()16. 设二次函数f(x),对x?R有=25,其图象与x轴交于两点,且这两点的横2 坐标的立方和为19,则f(x)的解析式为 2f(x),ax,2ax,117(已知二次函数在区间[,3,2]上的最大值为4,则a的值为 218(a > 0,当时,函数的最小值是,1,最大值是1. 求f(x),,x,ax, bx,[,1,1]

学高中数学竞赛辅导计划

学高中数学竞赛辅导计 划 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

2016年高中数学竞赛辅导计划 为搞好2016年全国数学联赛备考工作,并以此为契机,培养我校学生数学学习的积极性,进一步提高我校的办学品位,特举办本届高中数学联赛辅导班。 一、指导思想: 以科学发展观、新课程理论为指导;以提高学生学习数学、应用数学的兴趣,提高学生的数学素养为宗旨;坚持以生为本、有利于学生的终生发展的原则,立足实际、因材施教,开展数学竞赛辅导班工作。 二、目标要求 1、适当拓宽学生数学知识视野,注重渗透一些常用的数学思想方法、加深对数学本质的认识。 2、注重培养学生良好的思维品质,提高学生的探究知识及运用数学知识和数学思想方法分析、解决问题的能力。 3、注意培养学生的应用意识、创新意识、协作意识,培养学生良好的科学态度。 4、使学生在探究知识,解决问题的过程中,感受数学文化的博大精深和数学方法的巨大创造力,感受数学的魅力,增强对数学的向往感;从而激发学生学习数学的热情。培养学生不畏困难、敢于攀登科学高峰的勇气。 5、力争在2016年高中数学联赛中至少有两人次取得省级三等以上的奖项,在本市同层次学校中名列前茅,为学校争光。 三、管理措施: 1、依据全国数学联赛考试大纲,结合近几年数学联赛试题特点,根据教学进度和学生认知结构特点,精心选择、合理安排教学内容,循序渐进,逐步提高。 2、精心准备,讲究实效。认真编写讲义(或教案),上课前一周将讲义制好并分发给学生。认真上好每一节辅导课,使学生真正学有所得。 3、以集体讲解与学生自主学习和小组合作学习相结合的学习形式组织学习,充分调动学生学习的积极性,保障学生的主体地位。 4、精编课后巩固练习与强化,及时检查、及时批改、及时反馈,确保质量。 5、制定辅导班班规,严格考勤制度。 6、争取学校有关领导、班主任及数学教师的支持,确保后勤保障。 五、学生选拔:先由学生本人自愿报名,经家长同意后,由有关班主任、任课教师协商并推荐人选,通过选拔考试择优录取50名。 六、辅导教师: 七、活动时间: 八、活动地点: 注: 1、若有特殊情况须作临时调整,则另行通知。 2、本计划有不周之处或未尽事宜,将在执行过程中进行不断完善。 年月日2016年高中数学联赛辅导课安排表

高中数学竞赛讲义_复数

复数 一、基础知识 1.复数的定义:设i 为方程x 2 =-1的根,i 称为虚数单位,由i 与实数进行加、减、乘、除等运算。便产生形如a+bi (a,b ∈R )的数,称为复数。所有复数构成的集合称复数集。通常用C 来表示。 2.复数的几种形式。对任意复数z=a+bi (a,b ∈R ),a 称实部记作Re(z),b 称虚部记作Im(z). z=ai 称为代数形式,它由实部、虚部两部分构成;若将(a,b)作为坐标平面内点的坐标,那么z 与坐标平面唯一一个点相对应,从而可以建立复数集与坐标平面内所有的点构成的集合之间的一一映射。因此复数可以用点来表示,表示复数的平面称为复平面,x 轴称为实轴,y 轴去掉原点称为虚轴,点称为复数的几何形式;如果将(a,b)作为向量的坐标,复数z 又对应唯一一个向量。因此坐标平面内的向量也是复数的一种表示形式,称为向量形式;另外设z 对应复平面内的点Z ,见图15-1,连接OZ ,设∠xOZ=θ,|OZ|=r ,则a=rcos θ,b=rsin θ,所以z=r(cos θ+isin θ),这种形式叫做三角形式。若z=r(cos θ+isin θ),则θ称为z 的辐角。若0≤θ<2π,则θ称为z 的辐角主值,记作θ=Arg(z). r 称为z 的模,也记作|z|,由勾股定理知|z|=22b a +.如果用e i θ 表示cos θ+isin θ,则z=re i θ ,称为复数的指数形 式。 3.共轭与模,若z=a+bi ,(a,b ∈R ),则=z a-bi 称为z 的共轭复数。模与共轭的性质有:(1)2121z z z z ±=±;(2)2121z z z z ?=?;(3)2||z z z =?;(4)2 1 21z z z z =???? ??;(5)||||||2121z z z z ?=?; (6)| || |||2121z z z z = ;(7)||z 1|-|z 2||≤|z 1±z 2|≤|z 1|+|z 2|;(8)|z 1+z 2|2 +|z 1-z 2|2 =2|z 1|2 +2|z 2|2 ;(9)若|z|=1,则z z 1= 。 4.复数的运算法则:(1)按代数形式运算加、减、乘、除运算法则与实数范围内一致,运算结果可以通过乘以共轭复数将分母分为实数;(2)按向量形式,加、减法满足平行四边形和三角形法则;(3)按三角形式,若z 1=r 1(cos θ1+isin θ1), z 2=r 2(cos θ2+isin θ2),则z 1??z 2=r 1r 2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)];若2 1 212, 0r r z z z = ≠[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)],用指数形式记为z 1z 2=r 1r 2e i(θ1+θ2) , .) (2 12121θθ-=i e r r z z 5.棣莫弗定理:[r(cos θ+isin θ)]n =r n (cosn θ+isinn θ). 6.开方:若=n w r(cos θ+isin θ),则)2s i n 2(c o s n k i n k r w n π θπ θ+++= , k=0,1,2,…,n-1。 7.单位根:若w n =1,则称w 为1的一个n 次单位根,简称单位根,记Z 1=n i n π π2sin 2cos +,则全部单位根可表示为1,1Z ,1 1 21,,-n Z Z .单位根的基本性质有(这里记k k Z Z 1=,

历年全国高中数学联赛试题及答案

1988年全国高中数学联赛试题 第一试(10月16日上午8∶00——9∶30) 一.选择题(本大题共5小题,每小题有一个正确答案,选对得7分,选错、不选或多选均得0分): 1.设有三个函数,第一个是y=φ(x ),它的反函数是第二个函数,而第三个函数的图象及第二个函数的图象关于x +y=0对称,那么,第三个函数是( ) A .y=-φ(x ) B .y=-φ(-x ) C .y=-φ-1(x ) D .y=-φ- 1(-x ) 2.已知原点在椭圆k 2x 2+y 2-4kx +2ky +k 2-1=0的内部,那么参数k 的取值范围是( ) A .|k |>1 B .|k |≠1 C .-1π 3 ; 命题乙:a 、b 、c 相交于一点. 则 A .甲是乙的充分条件但不必要 B .甲是乙的必要条件但不充分 C .甲是乙的充分必要条件 D .A 、B 、C 都不对 5.在坐标平面上,纵横坐标都是整数的点叫做整点,我们用I 表示所有直线的集合,M 表示恰好通过1个整点的集合,N 表示不通过任何整点的直线的集合,P 表示通过无穷多个整点的直线的集合.那么表达式 ⑴ M ∪N ∪P=I ; ⑵ N ≠?. ⑶ M ≠?. ⑷ P ≠?中,正确的表达式的个数是 A .1 B .2 C .3 D .4 二.填空题(本大题共4小题,每小题10分): 1.设x ≠y ,且两数列x ,a 1,a 2,a 3,y 和b 1,x ,b 2,b 3,y ,b 4均为等差数列,那么b 4-b 3 a 2-a 1= . 2.(x +2)2n +1的展开式中,x 的整数次幂的各项系数之和为 . 3.在△ABC 中,已知∠A=α,CD 、BE 分别是AB 、AC 上的高,则DE BC = . 4.甲乙两队各出7名队员,按事先排好顺序出场参加围棋擂台赛,双方先由1号队员比赛,负者被淘汰,胜者再及负方2号队员比赛,……直至一方队员全部淘汰为止,另一方获得胜利,形成一种比赛过程.那么所有可能出现的比赛过程的种数为 . 三.(15分)长为2,宽为1的矩形,以它的一条对角线所在的直线为轴旋转一周,求得到的旋转体的体积. 四.(15分) 复平面上动点Z 1的轨迹方程为|Z 1-Z 0|=|Z 1|,Z 0为定点,Z 0≠0,另一个动点Z 满足Z 1Z=-1,求点Z 的轨迹,指出它在复平面上的形状和位置. 五.(15分)已知a 、b 为正实数,且1a +1 b =1,试证:对每一个n ∈N *, (a +b )n -a n -b n ≥22n -2n +1.

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