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国際数学オリンピック · 1966年

問題

  1. 第1問ある数学オリンピックで3問 AA、BB、CC が出題された。25人の生徒全員が少なくとも1問を解いた。AA を解かずに BB を解いた生徒の数は、AA を解かずに CC を解いた生徒の数の2倍である。AA のみを解いた生徒の数は、AA とともに他の少なくとも1問を解いた生徒の数より1人多い。ちょうど1問だけを解いた生徒のうち、半数が AA を解いた。BB のみを解いた生徒は何人か。解答: 1
  2. 第2問三角形の辺の長さを aa、bb、cc、対応する角を α\alpha、β\beta、γ\gamma とする。a+b=tan⁡γ2(atan⁡α+btan⁡β)a+b=\tan\frac{\gamma}{2}\left(a\tan\alpha+b\tan\beta\right) が成り立つとき、この三角形が二等辺三角形であることを証明せよ。解答: 1
  3. 第3問正四面体の各頂点から外接球の中心までの距離の和は、これらの頂点から空間内の他のどの点までの距離の和よりも小さいことを証明せよ。解答: 1
  4. 第4問任意の自然数 nn と、どの分母も0にならない任意の実数 xx(すなわち t=0,1,…,nt=0,1,\dots,n と整数 kk に対して x≠kπ2tx\ne \frac{k\pi}{2^t})について、次の等式を証明せよ: 1sin⁡2x+1sin⁡4x+1sin⁡8x+⋯+1sin⁡2nx=cot⁡x−cot⁡2nx.\frac{1}{\sin 2x}+\frac{1}{\sin 4x}+\frac{1}{\sin 8x}+\cdots+\frac{1}{\sin 2^nx} = \cot x - \cot 2^nx.解答: 1
  5. 第5問実数 a1a_1、a2a_2、a3a_3、a4a_4 が互いに異なるとき、実数 x1x_1、x2x_2、x3x_3、x4x_4 に関する次の連立方程式を解け: ∣a1−a2∣x2+∣a1−a3∣x3+∣a1−a4∣x4=1∣a2−a1∣x1+∣a2−a3∣x3+∣a2−a4∣x4=1∣a3−a1∣x1+∣a3−a2∣x2+∣a3−a4∣x4=1∣a4−a1∣x1+∣a4−a2∣x2+∣a4−a3∣x3=1\begin{aligned} |a_1-a_2|x_2 + |a_1-a_3|x_3 + |a_1-a_4|x_4 &= 1 \\ |a_2-a_1|x_1 + |a_2-a_3|x_3 + |a_2-a_4|x_4 &= 1 \\ |a_3-a_1|x_1 + |a_3-a_2|x_2 + |a_3-a_4|x_4 &= 1 \\ |a_4-a_1|x_1 + |a_4-a_2|x_2 + |a_4-a_3|x_3 &= 1 \end{aligned}解答: 1
  6. 第6問三角形 ABCABC の辺 ABAB、BCBC、CACA の内部にそれぞれ点 MM、KK、LL を取る。3つの三角形 △AML\triangle AML、△KBM\triangle KBM、△LCK\triangle LCK のうち少なくとも1つの面積が、三角形 ABCABC の面積の4分の1以下であることを証明せよ。解答: 1