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).