全国高中数学竞赛二试模拟训练题(91)(1)
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加试模拟训练题(91)
1.如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB均是锐角,D是BC边上的内点,且AD平分∠BAC,过点D别离向两条直线AB、AC作垂线DP、DQ,其垂足是P、Q,两条直线CP与BQ相交与点K.求证:AK⊥BC;
证明:⑴ 作高AH.
那么由BDP∽BAH,BHPB=BABD,由CDQ∽CAH,CQHC=DCCA.
由AD平分∠BAC,DCBD=ACAB,由DP⊥AB,DQ⊥AC,AP=AQ.
∴ APPB·BHHC·CQQA=APQA·BHPB·CQHC=BABD·DCCA=DCBD·BACA=1,据Ceva定理,AH、BQ、CP交于一点,故AH过CP、BQ的交点K,
∴ AK与AH重合,即AK⊥BC.
2.若α、β、γ是x3-x-1=0的根,计算的值.
【题说】第二十八届(1996年)加拿大数学奥林匹克题1.
【解】设f(x)=x3-x-1=(x-α)(x-β)(x-γ)
由多项式根与系数关系,有
α+β+γ=0
αβ+βγ+γα=-1
αβγ=1 HKQPDCBA从而
其中分子 A=(1+α)(1-β)(1-γ)+(1+β)(1-α)(1-γ)+(1+γ)(1-α)(1-β)
=3-(α+β+γ)-(αβ+βγ+γα)+3αβγ=7
分母
B=(1-α)(1-β)(1-γ)=f(1)=-1
因此所求值为S=-7.
3.一个给定的凸五边形ABCDE,具有如下性质:五个三角形ABC、BCD、CDE、DEA、EAB中的每一个面积都等于1.证明:各个具有上述性质的五边形都有相同的面积,而且有无穷多不全等的如此的五边形.
【题说】 第一届(1972年)美国数学奥林匹克题5.
【证】 由S△ABE=S△ABC,得AB∥CE,同理AE∥BD.因此ABFE为平行四边形,S△BEF=S△ABE=1.
设S△CDF=x,那么S△BCF=1-x, 即
到E,使S△BCD=S△CDE=1.作EA∥DF,BA∥CF.EA、BA相交于A,那么五边形ABCDE便知足所设条件,如此的五边形有无穷多个.
4.求知足等式2x2y2+y2=26x2+1201的一切正整数数组(x,y).
【题说】1995年日本数学奥林匹克预选赛题8.
【解】由条件得
(2x2+1)(y2-13)=1188=22×33×11 从而2x2+1与y2-13均为22×32×11的因数.又2x2+1是奇数,故2x2+1为33×11=297的因数.由下表
可知,所求的正整数解为(4,7)和(7,5).