全国高中数学联赛(加试)在知识方面有所扩展,适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加内容是:
1.平面几何
几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理;
三角形旁心、费马点、欧拉线;
几何不等式;
几何极值问题;
几何中的变换:对称、平移、旋转;
圆的幂和根轴:
面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。
2.代数
周期函数,带绝对值的函数;
三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数;
递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式;
第二数学归纳法;
平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数及其应用;
复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根;
多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*;
n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理;
函数迭代,求n次迭代*,简单的函数方程*。
3.初等数论
同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余系,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法*,欧拉定理*,孙子定理*。
4.组合问题
圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式;
组合计数,组合几何;
抽屉原理;
容斥原理;
极端原理;
图论问题;
集合的划分;
覆盖;
平面凸集、凸包及应用*。
(有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。)
注:上述内容摘自《高中数学竞赛大纲》(修订讨论稿),该大纲由中国数学会普及工作委员会制定,并在2006年8月第十四次普及工作会上讨论通过。
高中数学竞赛关于多项式的题
1. 递推公式:a(n+1)=a(n)+3b(n),b(n+1)=a(n)+b(n)。设a(n)/b(n)=k,则a(n+1)/b(n+1)=(k+3)/(k+1),直接列式:k=(k+3)/(k+1),得k=√3,计算机已经验证过,结果无误。证明设p(n)=a(n)/b(n),则p(n+1)=(p(n)+3)/(p(n)+1),用不动点法求出(p(n)+√3)/(p(n)-√3)为绝对值递增等比数列即可。
2. q=1/2,分子是14d?,设q=a/b,则说明14b?/(a?+ab+b?)为整数,因为b?和(a?+ab+b?)互质,所以(a?+ab+b?)是14的约数,凑一凑就可以了。
3. 把log2(n)提出来,原式=(n+2)log2(1+2/n)-2(n+1)log2(1+1/n)
=1/ln(2)*((n+2)*(2/n)-2(n+1)(1/n))=0,最后一步是泰勒展开,计算机已经验证过了,结果无误。
4. 归纳法证a(n)<=(n+1)/2,因为a(n)?/n?接近1/4,a(n)逐项增加其实远不到1/2。
5. (1)直接数学归纳法,利用f(x)=x+1/x的增减区间,证明很容易,√(2n+2)-√2n=2/(√(2n+2)+√2n)<2/(2√2n)=1/√2n。(2)反证法,假设存在C,把原式子平方,说明平方每次增加2+1/an^2,而且增加的部分其实>2+1/(2n+C),级数1/(2n+C)的和是无穷,根本无上界C,直接矛盾。
6. (1)把原递推式展开成(2a(n+1)-7a(n))?=45a(n)?-36,可得a(n+1)?-7a(n+1)a(n)+a(n)?+9=0,可得a(n)=(7a(n+1)-√(45a(n+1)?-36))/2,因此a(n-1)=(7a(n)-√(45a(n)?-36))/2,因此a(n+1)+a(n-1)=7a(n)。(2) 直接配方,a(n+1)a(n)-1=(3a(n)+√(5a(n)?-4))?/4。
7. 直接求数列通项公式,可以证明an+a(n+1)+2为((3+√5)/2)^(n-1)+((3-√5)/2)^(n-1)的平方,平方根的数列通项公式为b(n+1)=3b(n)-b(n-1)。
8. (1)很容易。(2)归纳证明an>n/(n+1)即可,此证明很容易,因为甚至可以估计出1-1/(3n+1)>an>1-1/(3n)。
9. 1-2(x+y)/(1+x)(1+y)=(1-x)(1-y)/(1+x)(1+y)=(1-x)/(1+x)×(1-y)/(1+y),所以可以看出(1-a(n))/(1+a(n))肯定是个等比数列,后面过程略。
10. 实际上1/a1+1/a2+...+1/an+1/a1a2..an=1,所以an=a1a2..a(n-1)+1,归纳法可证明。
码字辛苦,求加分。
反证法:假设p(x)至少有三个整数根,不妨设为A1,A2,A3.Ai互不相等。又由P(a)=1可设p(x)=(x-a)q(x)+1其中q(x)为整系数多项式
则p(Ai)=0,i=1,2,3 即(Ai-a)q(Ai)=-1故Ai-a=1or-1显然与Ai互不相等矛盾。 补充:严格来说题目应为互不相等的整根。