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2013年全国数学竞赛试题详细参考答案 

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令a?|x?104|,b?|y?104|, 则a2?b2?21632 因为任何完全平方数的个位数为:1,4,5,6,9

由a2?b2?21632知a2,b2的个位数只能是1和1或6和6; 当a2,b2的个位数是1和1时,则a,b的个位数字可以为1或9

但个位数为1和9的数的平方数的十位数字为偶数,与a2?b2的十位数字为3矛盾。 当a2,b2的个位数是6和6时,则a,b的个位数字可以为4或6。

由105?b?147,取b=106,114,116,124,126,134,136,144,146代入a2?b2?21632?|x?104|?56?x?48?x?160得,只有当b=136时,a=56,即? 解得? ,?|y?104|?136y?32y?32???三、解答题(共4题,每题15分,满分60分) (k?0)11.在直角坐标系xOy中,一次函数y?kx?b的图象与x轴、y轴的正半轴分别

交于A,B两点,且使得△OAB的面积值等于OA?OB?3. (1) 用b表示k; (2) 求△OAB面积的最小值. 解:(1)令x?0,得y?b,b?0;令y?0,得x??b?0,k?0. kb(?,0),B(0,b),于是,△OAB的面积为 所以A,B两点的坐标分别为Ak1bS?b?(?). 2k1bb由题意,有 b?(?)???b?3,

2kk2b?b2解得 k?,b?2.?????? 5分

2(b?3)1bb(b?3)(b?2)2?7(b?2)?10? (2)由(1)知 S?b?(?)?

2kb?2b?2?b?2?当且仅当b?2?10102?7?(b?2?)?7?210≥7?210, b?2b?210时,有S?7+210,即当b?2?10,k??1时,不等式中的等号成立. b?2 所以,△ABC面积的最小值为7?210. ?????? 15分

12.是否存在质数p,q,使得关于x的一元二次方程px2?qx?p?0有有理数根?

解:设方程有有理数根,则判别式为平方数.令??q2?4p2?n2,

其中n是一个非负整数.则(q?n)(q?n)?4p2. ?????? 5分

由于1≤q?n≤q+n,且q?n与q?n同奇偶,故同为偶数.因此,有如下几种可能情形:

?q?n?2, ?2?q?n?2p,2?q?n?4, ?2?q?n?p,p?q?n?, ?p?q?n?4,p?q?n?p2,?q?n?2, ? ?p?q?n?4.?q?n?2,p25pp2消去n,解得q?p?1, q?2?, q?, q?2p, q?2?.?????? 10分

222对于第1,3种情形,p?2,从而q=5;对于第2,5种情形,p?2,从而q=4(不合题意,舍去);对于第4种情形,q是合数(不合题意,舍去). 1又当p?2,q=5时,方程为2x2?5x?2?0,它的根为x1?,x2?2,它们都是有理数.

2综上所述,存在满足题设的质数?????? 15分 ★12、已知a,b为正整数,关于x的方程x?2ax?b?0的两个实数根为x1,x2,

关于y的方程y?2ay?b?0的两个实数根为y1,y2,且满足x1?y1?x2?y2?2008. 求b的最小值.

另解:由韦达定理,得 x1?x2?2a, x1?x2?b;y1?y2??2a, y1?y2?b

22?y1?y2??2a??(x1?x2)?(?x1)?(?x2)即? , (?x2)?y1?y2?b?(?x1)??y1??x1?y1??x2解得:? 或??y2??x2?y2??x1把y1,y2的值分别代入x1?y1?x2?y2?2008 得x1?(?x1)?x2?(?x2)?2008 或x1?(?x2)?x2?(?x1)?2008(不成立) 即x2?x1?2008,(x2?x1)(x2?x1)?2008

因为x1?x2?2a?0, x1?x2?b?0 所以x1?0, x2?0

于是有 2a?4a?4b?2008 即a?a?b?502?1?502?2?251

2222

?a?1?a?505?a?2?a?251因为a,b都是正整数,所以?2 或?2或?2或?222?a?b?502?a?b?1?a?b?251?a?b?4?a?1?a?502?a?2?a?251分别解得:? 或?或?或?2222?b?1?502?b?502?1?b?2?251?b?251?4?a?502?a?251经检验只有:?符合题意. , ?22?b?502?1?b?251?4所以b的最小值为:b最小值?251?4=62997

13.是否存在一个三边长恰是三个连续正整数,且其中一个内角等于另一个内角2倍的△ABC?证明你的结论.

解:存在满足条件的三角形.

当△ABC的三边长分别为a?6,b?4,c?5时,?A?2?B.?????? 5分 如图,当?A?2?B时,延长BA至点D,使AD?AC?b.连接CD,则△ACD为等腰三角形.因为?BAC为△ACD的一个外角,所以?BAC?2?D.由已知,?BAC?2?B,所以

?B??D.所以△CBD为等腰三角形. 2又?D为△ACD与△CBD的一个公共角,有△ACD∽△CBD,于是

ADCDba?, 即 ?, CDBDab?c所以 a2?b?b?c?. 而6?4?(4?5),所以此三角形满足题设条件, 故存在满足条件的三角形. ?????? 15分 说明:满足条件的三角形是唯一的. 若?A?2?B,可得a2?b?b?c?.有如下三种情形: (i)当a?c?b时,设a?n?1,c?n,b?n?1(n为大于1的正整数), 代入a2?b?b?c?,得?n?1???n?1??2n?1?,解得n?5,有a?6,b?4,c?5;

22(第13(A)题答案)

(ⅱ)当c?a?b时,设c?n?1,a?n,b?n?1(n为大于1的正整数), 代入a2?b?b?c?,得n2??n?1??2n,解得 n?2,有a?2,b?1,c?3,此时不能构成三角形;

(ⅲ)当a?b?c时,设a?n?1,b?n,c?n?1(n为大于1的正整数), 代入a2?b?b?c?,得?n?1?2?n?2n?1?,即 n2?3n?1?0,此方程无整数解.

所以,三边长恰为三个连续的正整数,且其中一个内角等于另一个内角的2倍的三角形存在,而且只有三边长分别为4,5,6构成的三角形满足条件.

★13、如图,△ABC的三边长BC?a, AC?b, AB?c, a,b,c都是整数,且a,b

的最大公约数是2。点G和点I分别为△ABC的重心和内心,且?GIC?90?,求△ABC的周长.

另解:如图,连结GA,GB,过G,I作直线交BC、AC于点E、F,作△ABC的内切圆I,切BC边于点D。记△ABC的半周长为P,内切圆半径为r,BC,AC边上的高线长为ha,hb

?S?ABC?rp?p(p?a)(p?b)(p?c) AFcGBIraEDCb(p?a)(p?b)(p?c) ?r?pr2易知:CD?p?c,在Rt?CIE中,DE?

p?c(p?a)(p?b)即DE?

p∴CE?CD?DE?(p?c)?(p?a)(p?b)ab? pp又∵CI?EF,CI平分?ACB,所以CE=CF 由S?ABC?S?ABG?S?BEG?S?AFG?S?FEC  得:S?ABC=S?ABC1abh1abh1ab??(a?)?a??(b?)?b?2???r 32p32p32pS?ABC1p?b1p?aab即S?ABC=?(?a?ha)??(?b?hb)??2?rp

323p23pp整理得 2p?cp?3ab,即3ab?2p?cp?p(2p?c)?P(a?b) 设△ABC的周长为m,则m?2p?226ab为整数。 a?b12st s?t由已知(a,b)?2,设a?2s,b?2t,且(s,t)?1,s,t都是正整数,代入上式,得m?∵(s,s?t)?1,(t,s?t)?1,∴s?t是12的约数,即s?t=1,2,3,4,6,12

?s?1?s?2?s?3?s?5?s?11?s?7??????(s,t)=1,得?t?1,?t?1,?t?1,?t?1,?t?1,?t?5 不妨设s?t,则

?m?6?m?8?m?9?m?10?m?11?m?35??????

?s?7?经检验,只有?t?5符合题意,

?m?35?所以:a?14,b?10,c?11或a?10,b?14,c?11,即所求△ABC的周长为35。 14.从1,2,?,9中任取n个数,其中一定可以找到若干个数(至少一个,也可以是全部),它们的和能被10整除,求n的最小值.

解:当n=4时,数1,3,5,8中没有若干个数的和能被10整除.????? 5分 当n=5时,设a1,a2,?,a5是1,2,?,9中的5个不同的数.若其中任意若干个数,它们的和都不能被10整除,则a1,a2,2和8;3和7;4和6.于?,a5中不可能同时出现1和9;是a1,a2,?,a5中必定有一个数是5.

若a1,a2,,故含6;于是不含3(3?,a5中含1,则不含9.于是不含4(4+1+5=10)+6+1=10),故含7;于是不含2(2+1+7=10),故含8.但是5+7+8=20是10的倍数,矛盾.

若a1,a2,,故含4;于是不含7(7?,a5中含9,则不含1.于是不含6(6+9+5=20)+4+9=20),故含3;于是不含8(8+9+3=10),故含2.但是5+3+2=10是10的倍数,矛盾.

综上所述,n的最小值为5.?????? 15分

★★ 14、已知有6个互不相同的正整数a1,a2,?,a6,且a1?a2???a6,从这6个数中任意取出3个数,分别设为ai,aj, ak,其中i?j?k。记f(i,j,k)?123?? aiajak证明:一定存在3个不同的数组(i,j,k),其中1?i?j?k?6,使得对应着的3个f(i,j,k)两两之差的绝对值都小于0.5.(征求答案)

2013年全国数学竞赛试题详细参考答案 

令a?|x?104|,b?|y?104|, 则a2?b2?21632因为任何完全平方数的个位数为:1,4,5,6,9由a2?b2?21632知a2,b2的个位数只能是1和1或6和6;当a2,b2的个位数是1和1时,则a,b的个位数字可以为1或9但个位数为1和9的数的平方数的十位数字为偶数,与a2?b2的十位数字为3矛盾。当a2,b2的个位
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