“法國小學生奧數(shù)試卷”詳細解答與試卷分析

? ? ? ? 這是專欄CV17472164中試卷的詳細解答與試卷分析。
? ? ? ? 這里給出UP主認為需要詳解的題目解析,若您尚有存疑的其他題目,可于評論區(qū)中說明,UP主將不斷完善此專欄。
? ? ? ? 試卷分析部分中試題難度將記作,
,
,
,
五個等級,按數(shù)值從小到大依次對應小學題,初中題, 高中題,競賽題,釣魚題。
? ? ? ? 部分題目后有注解,用于補充相關問題。

1.難度:,本題看似簡單,實則簡單。略
2.難度:,
解析:即a>0,b>0,ab(a+b)=4,求2a+b最小值??紤],這需要
,解出即可。
3.難度:,這是一個很有意思的問題,參考評分意見CV17502559即可。
注:關于等冪求和,有一個有趣的問題:
記
,易證
是n的k+1次多項式。證明:
.
4.難度:,
解析:不難得出,如果注意力渙散,無法注意到x=3為一解,可先發(fā)現(xiàn)其實數(shù)解必滿足x>0,耐心猜根嘗試。最后不要忘記解分式方程需檢驗。
5.難度:,深入理解相關知識即可。
提示:設與
是兩個群,映射
稱為群
到
的同構,是指對于
且
是一一對應(雙射)。
那么素數(shù)階群均與循環(huán)群同構,4階群僅兩種且均為Abel群。
注:在同構意義下,我們不加證明地給出小階群的結構如下:

6.難度:,本題考察公式記憶,若公式遺忘,可用定積分進行推導。略
注:定積分在長度,面積,體積公式推導上用途廣泛。嘗試用定積分證明:

7.難度:,本題考查幾何問題代數(shù)化,只需做出長
的線段,便可得到72°的角。參考評分意見CV17502559即可。
注:數(shù)形結合百般好。通過幾何問題代數(shù)化,我們可以將著名的三等分角問題轉化為對數(shù)域的討論,從而解決這一“世界難題”。
嘗試證明:不可能用有限次尺規(guī)作圖三等分任意角。
8.難度:,本題考察創(chuàng)造力,略
9.難度:,本題考查微積分思想,略
10.難度:,本題看似考察圖論,實則考察計數(shù)。參考評分意見CV17502559即可。
11.難度:,本題為綜合題,參考評分意見CV17502559即可。
12.難度:,本題考察互質(zhì),對接新高考。略
注:關于互質(zhì),有一個有趣的問題:
已知
,歐拉公式
,求任取兩個正整數(shù)互質(zhì)的概率。
13.難度:,
解析:先證x無奇素數(shù)因子,設p為奇素數(shù),且p不整除
據(jù)二項式定理,①,則x整除y,從而p整除y,令
且p不整除
.
對,設
,即得在
中p冪次至少為d=b+ai-c。
若c=0,則d>a+b;若c>0,則,故d>b+a+c(a-1)≥a+b,總之d≥a+b+1。
這意味著,又
,故①式左邊含p冪次為a+b。
又,則①左右兩端含p冪次不等,矛盾!
從而x必為形式的數(shù),剩余部分證明留作習題。
14.難度:,
解析:存在至少三種方法:
①據(jù)Dirichlet定理,trivial !
②假設有限個,記為,令
,考慮
的任一素因子q,q整除左邊得
或
。
若則
,而顯然
,從而p=q。但是p整除a,故p不整除
,矛盾!
從而,q即為更大的符合要求的數(shù)。?
③假設有限個,取并大于其中最大者,顯然a>p,則
。
記,兩邊取歐拉函數(shù),知存在i使得
,但易證p不等于任一個
,這樣就構造出了新的
,與有限矛盾!
15.難度:,參考評分意見CV17502559即可。
16.難度:,參考評分意見CV17502559即可。
17.難度:,
提示:枚舉法構造策略。本題并不難,入手點是11倍數(shù)的性質(zhì)。
再提示:記,
,
則
.結合
,有
?.
18.難度:,參考評分意見CV17502559即可。
19.難度:,參考評分意見CV17502559即可。
注:這是奧昆向薩哈羅夫提出的經(jīng)典問題。關于這個問題,有一個有趣的結論:
記
?,證明
?
20.難度:,考察復變函數(shù)知識的運用,深入理解相關知識即可。
注:關于復變函數(shù),我們有以下有趣的多值性問題:
設關于
的方程
有解
,記
,其中
是多值的。
1.求:
和
2.不妨取
,求
和
3.利用
,求
的表達式
4.復平面內(nèi)是否有滿足
的點?
21.難度:,深入理解相關知識即可。
提示:本題具有物理背景。
22.難度:,深入理解相關知識即可。
提示:利用材料中引理,推導矛盾。
注:關于位置計數(shù)法,有一個有趣的問題:
易證,利用n個q進制數(shù)碼可以寫出
個不同的數(shù)。現(xiàn)設自變量x為自然數(shù),考慮函數(shù)
,比較不同進制計數(shù)法的經(jīng)濟性。

一個可能的分數(shù)線:90分鐘限時內(nèi)
小學生:0-18分
初中生:19-30分
高中生:31-50分
數(shù)競生:50分以上
歡迎作答,歡迎交流,我們共同進步,希望大家在小升初中創(chuàng)造輝煌。
需要說明的是,因為本卷問題的難度與開放性均較大,總分固然能反映水平,但其中某一道題若提供特別出彩的解法也可以展示能力,為小學生提供了發(fā)揮的舞臺。