2017年江苏省数学冬令营测试题 精品
- 格式:doc
- 大小:33.01 KB
- 文档页数:3
2017年江苏省数学冬令营测试题(二)
1.f :R →R ,且对于任意x ,y ∈R ,有f (xf (y ))=xyf (x +y ).求出所有这样的f . 解:f (0)=0,f (f (y ))=y ·f (y +1),所以
f (f (xf (y )))=f (xyf (x +y ))
xf (y )f (xf (y )+1)=xy (x +y )f (xy +x +y )
∴f (y )f (xf (y )+1)=y (x +y )f (xy +x +y ) (任意x ≠0)
令y =-1,则f (-1)f (xf (-1)+1)=(1-x )f (-1)
(1)若f (-1)=0,则令y =-1,得-xf (x -1)=0
于是f (x -1)=0,故f (x )=0
(2)若f (-1)≠0,则f (xf (-1)+1)=1-x (x ≠0)
令 xf (-1)+1=t (t ≠1)
则f (t )=-1f (-1)·t +1f (-1)
+1, (任意t ≠1) 取t =0,则0=f (0)=1f (-1)
+1,所以f (-1)=-1, 再代入得 f (t )=t ,故xy =xy (x +y ),故x +y =1,与x ,y 的任意性矛盾. 故f (-1)≠0.故本题只有一个解:f (x )=0.
2.A 1,A 2,…,A n 之间相互传球,由A 1开始,到A 1结束.经过k 次传球(k >2),经过k 次 犯规后,球仍回到A 1手中,试求所有不同的传球方式的种数N .
解:考虑第k -2次传球:
(1)若到A 1手上,则有a k -2,下一次传球有n -1种选择;
(2)若不传A 1手上,则有a k-1,下一次传球有n-2种选择.
故a k =(n -2)a k -1+(n -1)a k -2,且a 2=n -1,a 3=(n -1)(n -2)
故x 2-(n -2)x -(n -1)=0
故a k =1n
[(n -1)k +(-1)k (n -1)]. 另解:(冯惠愚老师解法)
解:设传球m 次回到A 1的手中的方法数为a m ,
若m =2,则第一次传球有n -1种方法,第二次只有一种方法,故a 2=n -1.
对于第m 次传球,第m -1次传球共有(n -1)m -1种方法,其中,在A 1手中的方法数有
a m -1种,这些方都不能在第m 次传给A 1,其余都是可以传给A 1的,故得
a m =(n -1)m -1-a m -1.
同除以(n -1)m : a n (n -1)m =- 1n -1·a m -1(n -1)m -1+1n -1
. 记b m =a m (n -1)m ,则得, b m =-1n -1b n -1+1n -1
. 令b m +λ=-1n -1(b m -1+λ),即b m =-1n -1b m -1-λ-1n -1
λ,得λ=-1n . 故b m -1n =-1n -1
(b m -1-1n ).b 2-1n =1n -1-1n =1n (n -1). 于是b m -1n =1n (n -1)(-1n -1)m -2=(-1)m 1n ·1(n -1)m -1
. 所以a k =(n -1)k -1[1n +(-1)k 1n ·1(n -1)k -1]=1n
[(n -1)k +(-1)k (n -1)]. 即N =1n
[(n -1)k +(-1)k (n -1)]. 3.给定正数a ,b ,数x i ∈[a ,b ],i =1,2,…,n .求f =x 1x 2…,x n (a +x 1) (x 1+x 2)…(x n +b )
的最小值. 解:先证明不等式(1+b 1x )(1+b 2x )…(1+b n -1x )(1+b n x )≥⎣⎡⎦⎤1+n b 1b 2…b n n
考察f (x )=lg(1+10x ),由琴生不等式f (x 1)+f (x 2)+…+f (x m )m ≥f ⎣⎡⎦⎤x 1+x 2+…+x m m
∴f (x )≤(n +1a +n +1b )n +
1. 不等式的另一证法:
(1+b 1)(1+b 2)…(1+b n -1)(1+b n )≥⎣⎡⎦⎤1+n b 1b 2…b n n
等价于+Σb 1b 2+Σb 1b 2+…+Σb 1b 2…b n -1≥C 1n n b 1b 2…b n +C 2n n (b 1b 2…b n )2 +…
而显然Σb 1≥C 1n n b 1b 2…b n ,Σb 1b 2≥C 2n n (b 1b 2…b n )2 ,…
故不等式成立.
4.求满足x -y x +y +y -z y +z +z -u z +u +u -x u +x
>0,且1≤x ,y ,z ,u ≤10的所有四元有序整数组 (x ,y ,z ,u )的个数.
解:设f(x ,y ,z ,u)=x -y x +y +y -z y +z +z -u z +u +u -x u +x
,1≤x ,y ,z ,u ≤10 记A ={(x ,y ,z ,u )|f(x ,y ,z ,u)>0}
B ={(x ,y ,z ,u )|f(x ,y ,z ,u)<0=
C ={(x ,y ,z ,u )|f(x ,y ,z ,u)=0}
显然card (A )+card (B )+card (C )=104,
下面证明card (A )=card (B )
对每一个(x ,y ,z ,u )∈A ,考虑(x ,u ,z ,y ),易知f (x ,u ,z ,y )>0 接着计算card (C )
(x ,y ,z ,u )∈C ,则xz -yu (x +y )(z +u )=xz -yu (y +z )(u +x )
∴(z -x )(u -y )(xz -yu )=0
设C 1={(x ,y ,z ,u )|x =z },
C 2={(x ,y ,z ,u )|x ≠z ,y =u }
C 3={(x ,y ,z ,u )|x ≠z ,y ≠u ,xz =yu }
易知card (C 3)=4×2×9+90+90=252,card (C 1)=10000,card (C 2)=900 故card (C )=2152,故card (A )=3924。