2023阿里巴巴全球數(shù)學競賽預選賽題/決賽部分題個人解 (一)
寫畢設的時候?qū)懖幌氯チ伺既粎⒘艘幌沦悾谷换爝M了決賽。于是想著把預選賽個人解寫一下,結(jié)果拖到?jīng)Q賽了才想起來......總之寫一篇專欄測試一下專欄插入公式,順便算是留個檔。
以下完成情況不代表賽時完成情況。

預選賽題 1.

答案為 (B)。賽時根本沒思考,直接扔 Matlab 秒了。
下面簡單人手分析一下。作因式分解:
寫?,
,可以得到?
?的單調(diào)性(也即?
?的正負)如下表所示:

開始時?,此時?
?嚴格增大到?
。我們希望?
,此時解得?
,因此 (A) 錯誤。
接下來?。如果?
,此時?
,因此球狀閃電的半徑會減小到?
,然后保持不變,此時球狀閃電不會消失,因此 (C)(D) 均錯誤。

預選賽題 2.

答案為 (A)(B)(C)(D)。賽時沒太想明白,一直在考慮把大八面體搞成正八面體及其變體做,沒有想過其實八面體可以有頂點度數(shù)為?,寄了。
本題我知道的結(jié)論是
若記?
?為?
?的最大值,則?
。
證明 (?).?首先說明??可以無限接近于?
:考慮一條線段?
,將八面體?
?的?
?個頂點放在很靠近?
?的地方,剩下的?
?個頂點全部放到很靠近?
?的地方,此時?
;將八面體?
?的?
?個頂點放在?
?附近,
?個頂點放在?
?附近,此時?
。顯然只要適當放大一點?
?就能將?
?放在?
?內(nèi)部,此時?
。
下面說明?:事實上,
?的每條棱長度都不超過?
。這是因為,我們注意到對于?
?的任意一條棱?
,一定存在?
?上的棱?
?使得?
。因此對?
?上的任意兩個頂點?
,經(jīng)過?
?的棱一定存在四條由?
?到?
?的路徑使得這些路徑都使用了不同的棱。顯然每條路徑的長度都至少為?
,因此?
?的棱長之和?
。
?具體可以到多大還有待探索。

預選賽題 3.

答案為 (B)。這題賽時我又是直接 Matlab 爆破的,屬于是能不自己算就算不了一筆。
具體嚴格計算也比較簡單。設??為?
?先手的獲勝概率,
?是?
?先手的獲勝概率。首先注意到?
,這是因為?
?先手抽完之后就變成了?
?拿?
?張牌先手輸?shù)母怕省?/p>
如果??先手沒有抽到鬼牌,那么同上可知?
?的獲勝概率為?
;若?
?抽到了鬼牌,同上分析可知?
?的獲勝概率為?
。因此
利用??可以算得?
?的通項公式:
代入選項得到??時?
?最大。
這題感覺可以改高考題出。

預選賽題 4.

答案為 (C)。
一開始覺得這是個圖論問題,手畫了兩下發(fā)現(xiàn)并不是,,。然后我審題還審歪了,沒注意每個點只能過一次,畫了個螺旋,最后隨便畫了個回起點的路徑,寄。
后來仔細想了想這個問題,發(fā)現(xiàn)如果以順時針的整體趨勢去轉(zhuǎn),那么四個角上可以各賺??分鐘,而其它地方左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)可以互相抵消,因此平均下來最優(yōu)方案應該就是?
?分鐘。
看了看標答,相當于用??定理推出了左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)個數(shù)之差一定是?
,然后再進行平均即可。

喜報:公式算圖片插入,還只能限制每個專欄插 100 張,那我們下個專欄再見,,