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国际数学奥林匹克 · 1969年

试题

  1. 第1题证明存在无穷多个自然数 aa,使得对每个自然数 nn,n4+an^4+a 都不是素数。解法: 1
  2. 第2题设 a1,a2,…,ana_1,a_2,\ldots,a_n 为实常数,xx 为实变量,并定义 f(x)=cos⁡(a1+x)+12cos⁡(a2+x)+⋯+12n−1cos⁡(an+x)f(x)=\cos(a_1+x)+\frac12\cos(a_2+x)+\cdots+\frac1{2^{n-1}}\cos(a_n+x)。已知 f(x1)=f(x2)=0f(x_1)=f(x_2)=0,证明存在整数 mm 使 x2−x1=mπx_2-x_1=m\pi。解法: 1
  3. 第3题对每个 k=1,2,3,4,5k=1,2,3,4,5,求 a>0a>0 的必要充分条件,使得存在一个四面体,其中 kk 条边长为 aa,其余 6−k6-k 条边长为 11。解法: 1
  4. 第4题以 ABAB 为直径作半圆弧 γ\gamma。取弧上异于 A,BA,B 的点 CC,令 DD 为从 CC 到 ABAB 的垂足。三个圆 γ1,γ2,γ3\gamma_1,\gamma_2,\gamma_3 都与直线 ABAB 相切;其中 γ1\gamma_1 是三角形 ABCABC 的内切圆,γ2\gamma_2 和 γ3\gamma_3 与 CDCD 和 γ\gamma 相切,并分别位于 CDCD 两侧。证明这三个圆还有另一条公共切线。解法: 1
  5. 第5题给定平面上 n>4n>4 个点且任意三点不共线。证明:以这些点为顶点的凸四边形至少有 (n−32)\binom{n-3}{2} 个。解法: 1
  6. 第6题对于满足 x1>0x_1>0、x2>0x_2>0、x1y1>z12x_1y_1>z_1^2 及 x2y2>z22x_2y_2>z_2^2 的实数 x1,x2,y1,y2,z1,z2x_1,x_2,y_1,y_2,z_1,z_2,证明 8(x1+x2)(y1+y2)−(z1+z2)2≤1x1y1−z12+1x2y2−z22\frac{8}{(x_1+x_2)(y_1+y_2)-(z_1+z_2)^2}\le\frac1{x_1y_1-z_1^2}+\frac1{x_2y_2-z_2^2}。求等号成立的充要条件。解法: 1