初中奥数题求解
2:如果有2010名学生排成一列,按1,2,1,2,3,2,1,2,3,4,3,2,1,2,3,4,5,4,3,2,1,…的规律报数,那么第2010名学生所报的数是多少?(请看清题目)
3:用1根长为a的铁丝弯成一个等边三角形,已知等边三角形的面积为9,现在这个三角形内任取一点P,测得点P到等边三角形三边的距离和为3,则a的值为……
4:已知n>1,a>1且a^n-1是质数,求a的值,并说明n也是质数
5:如图,△ABC的面积为1,E是AD的中点,BD:DC=a:b,求图中阴影部分的面积(用含ab的代数式表示)[图如下]
题目有点多呃,希望有详细的解答过程,麻烦了。 展开
1:令x=1
则得到(2×1^2-3×1+1)^3=a0×1^6+a1×1^5+a2×1^4+a3×1^3+a4×^2+a5×1+a6
=a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6=0 ①
令x=-1
同理得到a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6=216 ②
①-②得到2(a1+a3+a5)=-216
a1+a3+a5=-108
∴答:a1+a3+a5的值为-108
2:将上面的那列数可以写成
1,2 2个数
1,2,3,2, 4个数
1,2,3,4,3,2, 6个数
1,2,3,4,5,4,3,2, 8个数
1,2,3,4,5,6,5,4,3,2, 10个数
1,2,3,....n......,3,2, (n-1)×2个数
∴总共有2+4+6+8+10+....+(n-1)×2=【2+(n-1)×2】×(n-1)×1/2=n(n-1)个数
而2010介于45×(45-1)=1980和46×(46-1)=2070之间
所以第2010个数在1,2,3,4,.....46......,3,2,这一列中
∵2010-1980=30(注意:如果求出的数>46,则接下来还要降下来数)
∴第2010个数就是这列数中的第30个数
∴第2010个同学报的数为30
3:问题似乎少了些,有了前面那两个条件就可以求了,最后一个条件没有用
由于铁丝长a,而等边三角形三边相等,所以等边三角形的边长为a/3
如图,△ABC为等边三角形,过A作AD⊥BC于D,
由于等边三角形三线合一
∴AD也是BC的中线,
∴BD=CD=1/2 ×BC=a/6
∵AB=a/3
∴由勾股定理得AD²+BD²=AB²
AD=±根号(AB²-BD²)
∵AD>0
∴AD=根号(AB²-BD²)=(a/2根号3=根号3 ×a)/2
∵S=1/2 ×AD×BC=1/2 ×(根号3 a/2)× a/3 =9
∴解得a=6×3^(1/4)
∴答:a的值为6×3^(1/4)
4:题目应该少了个条件:a,n都是正整数,否则题目无解
∵a^n-1是质数
∴有两种情况,
①a^n-1是偶数,即2
则a^n=3,
而3不可能分成a^n使得n>1,a>1且a,n都是正整数
故这种情况不可能
②a^n-1是奇数,则a^n是偶数,所以a必为偶数
∵由n次方差公式可得
a^n-1=[a^(n-1)×1^0+a^(n-2)×1^1+a^(n-3)×1^2+…+a^0×1^(n-1)](a-1)
=[a^(n-1)+a^(n-2)+a^(n-3)+…+a^0](a-1)
反过来看,则有=[a^0+a^1+a^2+...+a(n-1)](a-1)
∵a^n-1是质数
∴它只能分解成1×某个数
∴有a^(n-1)+a^(n-2)+a^(n-3)+…+a^0=1或者a-1=1
显然a^(n-1)+a^(n-2)+a^(n-3)+…+a^0=1不可能
∴必有a-1=1
∴a=2
现在,假设n是合数,则n=xy,x,y都是>1的正整数
那么a^n-1也就改写成
(a^x)^y -1=(a^x-1)[.......一个多项式]
∵x>1,x为正整数,a=2
∴a^x-1必然>2
那么那个多项式必然也>2
那么(a^x)^y -1也就可以分成几个>2的单项式的乘积了
那么(a^x)^y -1也就不是质数了,是合数了
∴n不能分成xy,x,y都是>1的正整数
∴n是质数
∴综上所述:a=2,n必定为质数
5:连结FD,设AF=x,CF=y,
∵E是AD的中点
∴AE=DE
∴S△ABE=S△BDE,S△AEF=S△DEF
∴S阴影=S△AEF+S△BDE=S△AEF+S△ABE=S△ABF=x/(x+y)
而S阴影=S△AEF+S△BDE=S△BDE+S△DEF=S△BDF=y/(x+y) × a/(a+b)=ay/(x+y)(a+b)
∴得到:
x ay
-------===-----------------
x+y (x+y)(a+b)
ax+bx=ay
解得:y=(a+b)x/a
而S阴影=x/(x+y)=x/[x+ (a+b)x/a]=x/[(2a+b)x/a]=a/(2a+b)
首先两个参量是正整数,考虑到质数只有2这一个偶数,所以先判断。a^n=3,根据题意,显然不可能。所以a^n必定是偶数,所以a必定是偶数。
显然,当a=n=2时符合题目要求,所以当n是质数时满足题意。
现在假设n不一定是质数,也就是说存在n是合数也能满足题目要求,设n=x*y。
a^n-1=(a^x)^y-1=(a^x-1)[a^(x-1)+a^(x-2)...+1](类似平方差和立方差),即总能找到a^n-1的差值的两个因子,所以假设不成立,n只能是质数。
令X=-1,得到:a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6=6^3=216
上式-下式得:a1+a3+a5=108
2、不妨以1为边界来数人数分组,也就是数包括前一个1而不包括后一个1的人数,那么我们所数的人数排列可以是这样的:
12(第一组)
1232(第二组)
123432(第三组)
12345432(第四组)
可以看到,人数是这样增长的:2,4,6,8…………即小组人数=2*组数
那么我们所数的人就是这些数字之和,即2=1*2(第一组末)6=2*3(第二组末)12=3*4(第三组末)20=4*5(第四组末)
那么我们可以找到规律,所数到下一个1前面那个报2的同学的排名,等于他所在的组数乘以他所在的组数+1。
有了以上思想,我们可以找找2010那个同学所在的组N,首先,先找那个组最后一个报2的同学,即该组最后一个报2的同学:N*(N+1)≥2010而前一组最后一个报2的同学(N-1)*N≤2010,可得N=45,而那个同学所在的排名为:45*46=2070,而上一组同学最后一个报2的同学的排名为44*45=1980,向右数30位,可得第2010个同学所报的数目为30。(如果要从2070开始数的话,要考虑该组所报的最高数为46.还要降的)
3、假设有等边三角形ABC,其中AB=BC=AC=A/3,设P到各边距离为DA,DB,DC,DA+DB+DC=3可将三角形面积S-ABC分为三个小三角形面积之和:S-ABC=S-APC+S-BPC+S-APB,所以:9=(AB*DC+BC*DA+AC*DB)/2=(DA+DB+DC)*A/3*1/2=A/2
所以A=18
4、不知道你们学过平方差没有。。就是X^2-1=(X-1)(X+1),这个公式的扩展版,即N次方差的公式:(X^N-1)一定可以化为(X-1)(你好我是N-1次多项式),由题意可知,A^N-1是质数,即只能被自己和1整除,而A^N-1=(A-1)(N-1次多项式),那么我们可以知道A^N-1至少是会被A-1,和一个N-1次多项式整除的,如果A-1不等于1或者不等于它自己,那么A^N-1就不是质数,显然我们可以得到A=2.再来看N,N可以分为质数,和非质数(废话),假设N是非质数,那么我们可以将N分解为N=X*Y,那么原来的式子可以写为:2^(X*Y)-1,那么就可以分解为(2^X-1)(2^Y的多项式),也违背了质数的条件,所以N为质数。
5、不会。。。