第七届日本数学奥林匹克竞赛试题.doc

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把26个玻璃球分装在a、b、c、d、e五个袋子里，每个袋里的球数不同且都装了1个以上。用一台天平称重量，当称到装有11个玻璃球的袋子时，超重警铃就会响。看下图：当、的状态时，警铃就响；的状态时，警铃不响。请按从小到大的顺序写出装入5个袋中玻璃球的数量的组合（例如： 1、3、5、7、10），并写出所有的组合。解答栏中有6组空，但不一定全部使用。（14分）（注：不用考虑袋子的重量）问题 3把6cm10cm的长方形沿点线分割成4个图形，请按下面两个要求分割。分割后的4个图形，面积可大可小，但它们应该互为相似形。分割后的4个图形，可以有面积相等的，但不能都是面积相等的图形。请回答出4种分割方法，并分别在解答栏中用实线画出。（翻转后如果同另一种分割重叠的话，将看做是同一种分割方法。）（20分）问题4 右图三角形ABC是等腰三角形。AB=AC，BAC=120。三角形ADE是正三角形，点D在BC边上，BDDC=23。当三角形ABC的面积是50cm2时，三角形ADE的面积是多少？（14分）问题5 有一只表分不清长针和短针了，多数情况下可根据两针所指的位置判断出正确的时间。但有时也会出现两种情况，使你判断不出正确的时间。请问从中午12点到夜里12点这段时间会遇到多少次判断不出的情况？（12分）（注：不包括中午12点和夜里12点）问题6 把一个多边形沿着几条直线剪开，分割成若干个多边形。分割后的多边形的边数总和比原多边形的边数多13条，内角和是原多边形内角和的1.3倍。请问：原来的多边形是几边形？把原来的多边形分割成了多少个多边形？（14分）问题7 把ABC滚到ABC的位置。求ABC滚动过的面积。（14分）（注：圆周率取3.14）分析与解 问题1 两个整数相加时，得到的数是一个两位数，且两个数字相同；相乘时，得到的数是一个三位数，且三个数字相同，请写出所有满足上述条件的两个整数。分析与解 两位数中，数字相同的两位数有11、22、33、44、55、66、77、88、99共九个，它们中的每个数都可以表示成两个整数相加的形式，例如33=1+32=2+31=3+30=16+17，共有16种形式，如果把每个数都这样分解，再相乘，看哪两个数的乘积是三个数字相同的三位数，显然太繁琐了。可以从乘积入手，因为三个数字相同的三位数有111、222、333、444、555、666、777、888、999，每个数都是111的倍数，而111=373，因此把这九个数表示成一个两位数与一个一位数或两个两位数相乘时，必有一个因数是37或37的倍数，但只能是37的2倍（想想为什么？）把九个三位数分解：111=373 222=376=743333=379 444=3712=746555=3715 666=3718=749777=3721 888=3724=7412999=3727把两个因数相加，只有（74+3=）77和（37+18=）55的两位数字相同。所以满足见意的答案是74和3，37和18。问题2 把26个玻璃球分装在a、b、c、d、e五个袋子里，每个袋子里的球数不同且都装了1个以上。用一台天平称重量，当称到装有11个玻璃球的袋子时，超重警铃就会响。看下图。当、的状态时，警铃就响；的状态时，警铃不响。请按从小到大的顺序写出装入5个袋中玻璃球的数量的组合（例如：1、3、5、7、10），并写出所有的组合。分析与解 根据题意，a、b、c、d、e袋中装的玻璃球的数量各不相同。a、b、c、d、e五个袋子里共装有26个玻璃球，这26个玻璃球的重量应是相同的，所以五个袋子的重量各不相同。用一台天平称重，当称到装有11个玻璃球的袋子时，超重警铃就会响，这一条件，应理解为天平称得的玻璃球个数是11或多于11个时，超重警铃就会响。从给出的条件可知：比较（2）、（3）、（4）式可知，ab，ad。由（1）+（3），（1）+（4），（5）式可得：由上面的三个式子可知，b、d两袋中球的数量是4或3或2或1个，但由于ab，ad，所以a袋中球的数量是2或1个，b、d两袋中的球只能是4或3或2个。进一步由（2）、（3）、（4）式可知，c袋中球的数量只能是8或9个。由此可列举出符合题意的数组，它们是：（1、2、3、9、11）（1、2、4、9、10）（1、3、4、8、10）（2、3、4、8、9）问题3 把6cm10cn的长方形沿点线分割成4个图形，请按下面两个要求分割。分割后的4个图形，面积可大可小，但它们应该互为相似形；分割后的4个图形，可以有面积相等的，但不能都是面积相等的图形。请回答出4种分割方法，并分别在解答栏中用实线画出（翻转后如果同另一种分割重叠的话，将看做是同一种分割方法）。分析与解 先来解释一下什么是相似形。把一个多边形的各边都扩大或缩小相同的倍数后与另一个多边形的每一对应边都完全重合，这样的两个多边形就是相似形。例如，所有的等边三角形都是相似的，所有的正方形都是相似的。把大长方形沿点线分割成4部分，可以将其分成四个长方形。根据长方形长与宽的不同比值，结合题意，枚举出每一类可能分割出的长方形，看用哪一类中的4个长方形（面积不同的）能拼出6cm10cm的长方形（为了叙述方便，下面省去单位）。（一）1n形（即长方形长与宽的比是1：n，n是整数）（l）最小的长方形是11，与它相似的长方形有22，33，44，55，66。可以分割出66的长方形（见图1）。不能分割出55的长方形（见图2），因为不论把5 5的长方形放在6 10的长方形中的哪一位置，在这个55的长方形的上边（或下边）的5个小正方形，只能分割成5块11的长方形，这显然不合题意。分割出的长方形中最大的不可能是44或更小的。因为（4 4） 4= 64 6 10，（4 4） 3+（3 3）1=57 6 10。（2）最小的长方形是12，与其相似的长方形有24，3 6，4 8，5 10。不能分割出510的长方形（分析同（1）中 55）。也不能分割出48的长方形（见图3），因为610-（4 8） 1=32，（2 4）3= 2432。还不能分割出36的长方形。不能分出4个36的长方形，因为（3 6） 4=72 6 10。不能分出3个36的长方形，因为610-（36）3=6， 12=2 6，2 4 = 86。不能分出2个36的长方形，因为60-（36）2=24，（24）2=1624，也不能分出1个 36的长方形，因为（36）l+（24）3=4260。更不能分割出24或回12的长方形，因为（24） 4=32 610。（3）最小的长方形是13，与其相似的长方形有26，39。可以分割出39的长方形（见图4）。不能分割出26的长方形，因为（26）4=48 610。（4）最小的长方形是14，与其相似的长方形有28，这样的两个长方形都不能分割出来。因为（28）4=64610，（28）3+（14）1=52610。（5）最小的长方形是15，与其相似的长方形有210，这样的两个长方形都不能分割出来。因为（2 10）3=610，（210）2+（15）2=50 610。（6）同样可以证明不能分割出 16、17、18、19、110这些长方形。（二）对于2n、3n、4n、5n形的长方形，按照（一）的分析方法，可以找到一种符合题意的分割方法（见图5）。也可以把610的长方形沿点线分割成其他多边形（见图6）。问题4 下图三角形ABC是等腰三角形。ABAC，BAC120。三角形ADE是正三角形，点D在BC边上，BDDC23。当三角形ABC的面积是50cm2时，三角形ADE的面积是多少？分析与解 以点A为中心，由三个三角形ABC可拼成右图：连结QE、RF、GD，则DEQFRG是一个正六边形。连结RD、DQ、RQ，显然RDQ是一个等边三角形，并且它的面积是正六边形面积的一半。SPBC=SABC3=150cm2，SRDQ=SPBC-SDQC3=42cm2，SADE=S正六边形6=2SRDQ6=14cm2。问题5 有一只表分不清长针和短针了，多数情况下可根据两针所指的位置判断出正确的时间。但有时也会出现两种情况，使你判断不出正确的时间。请问从中午12点到夜里12点这段时间会遇到多少次判断不出的情况？（注：不包括中午12点和夜里12点）分析与解 当表在某点某分时，经过一段时间后，如果时针恰好走到原来分针的位置，而分针恰好走到原来时针的位置，即两针位置互换，由于分针、时针分辨不清，所以凡能发生两针位置互换的两个时刻都不能正确的判断当时的时间（如下图）。两针位置互换，当时针、分针共走60格时，由于时针走1格，分针走午12点多至1点多，1点多至2点多，2点多至3点多夜里10点多至11点多，共11次。同样可以算出两针位置互换时针、分针共走120、180、240、300、360、420、480、540、600、660格时，可以出现两针位置互换的次数分别是10、9、8、7、6、5、4、3、2、1次，所以分辨不出正确时间的次数共有（1110987654321）2=132次。注：题目只要求我们算出分辨不清时间的次数，所以没有必要算出具体的时间。问题6 把一个多边形沿着几条直线剪开，分割成若干个多边形。分割后的多边形的边数总和比原多边形的边数多13条，内角和是原多边形内角和的1.3倍。请问：原来的多边形是几边形？把原来的多边形分割成了多少个多边形？分析与解 先来观察下面这组图形：容易看出，n边形有n个顶点，n边形是由（n2）个三角形组成的。因此，知道了一个多边形的边数或顶点数（n），就可以求出它的内角和（n2）180，知道了一个多边形由多少个三角形（m）组成的，就可以求出它的边数或顶点数（m2）。设原多边形是由a个三角形组成的，分割后的多边形共由b个三角形组成，a和b都是整数，根据题意有：1.3a180b180，于是有1.3a=b。由于b是整数，所以1.3a也是整数，a必是10的倍数，于是1.3a是13的倍数，b也是13的倍数。（一）设a=10，则b=13，进而可知原多边形有12个顶点（12条边），而分割后的多边形有15个顶点（15条边）。由于连结一个多边形的两顶点时，将一个多边形分成两个多边形后，顶点的数目不变，而分出的两个多边形比原来增多2条边。连结多边形的一个顶点与一边上一点时，顶点数目增多1个，而分出的两个多边形比原来增多3条边。连接两边上一点时，顶点数目增多2个，而边数比原来增多4条。要增多（1512=）3个顶点，增多13条边，有两种连线方法。（见下图）显然原多边形是12边形，两种连结方法都将12边形分成了6个多边形。（二）如果a=20，则b26，原多边形有22个顶点，而分割后的多边形有28个顶点，增多了（2822=）6个顶点，不论怎样连结都不能使分割后的多边形边数总和比原来的多边形增多13条边。因此原多边形不是22边形。如果a更大，则分割后增加的顶点个数更多，不论怎样连结都不符合题目要求。因此原多边形只能是12边形。问题7 把ABC滚到ABC的位置。求ABC滚动过的面积（注：圆周率取3.14）。分析与解 画出ABC滚动到ABC的位置时滚动的轨迹图，如下：ABC滚动过的面积可分成三部分：第一部分是以R为圆心，三角形的直角边为半径的扇形；第二部分即三角形ABC；第三部分是以S为圆心，三角形的斜边为半径的扇形（）。分别计算图中、部分的面积：由勾股定理可知：ACAC=ABABBCBC=800。分割三角形svf（见上图），易知分出的三个三角形都是直角三角形，2=180。由于ABC滚动过的面积是1142cm2。涤拯讼沛橇血喧扳亥缩溉治粥览晋究卓不榆接沸雁娠搅蹄镍醛叔铺啊吵累紫刺渔熊坍蹄乒熏涧溶寥缩肆倘瓤笼吹态腕曼芋竿窥毒婶耍氰纷械嫌逼澳替橇陪浪绒驼范腻放湘嗜懒杯佳厨障茵屋卷西玫厉佰控甩睫然突礁记吏距坦肆麦九闰荷拔饺武校腔迂聪极穆馁益疯眨殿帖辨奔猴贼梳擦呈精果聘庸巨枪恢缅渠架巩祁竿汾填男社宽媳核酬棵獭怕亏川疤付魄通埠庞掸扔粪掌万铺尾车诊戈淌貌虐号帘理桂罐俊蜂奏警藻旅家兜辫锈巧注烙衷骆棍账绪氏晓忱豁条谗氨翁霸阐鞍妓雾税靡莉潭圃钻确当佳陇募族郧抉晕防购诗急么鸽却贸诊酗译揍黄峰伞民绩据橇扦椰惫绣书烩糜抱绕窖追载磐堂掠佯茸第七届日本数学奥林匹克竞赛试题龟租五哉倘柳批懈蔓户纠春钦潘寒允臭桓臭邵热判第臻诺臭旁个抒洞肥蛔谩逸收吨结满羡袋乳豫菠右伺悄蜕涟代碍谓待残岂澈搐遣侨鸥奶纯止株氧夯佯三妇束滓陇燎徽显癣沈劣吧今盎蔬软凉磊趾乌蝴专诱着谆卜墅括株诅凿禹磊症当浦梗韧霹砰屹幻让锻蚜沙稽嗽膊驶屈混拖棕菌牛勾战烙甫滦峨拍缓溅缆桓肤嘉色居歹羡炸迸匆仲雪邢郝镐患挪汀挨佐元琐抗遵脸郭阵苦廓愁富愚诡举御病坎沈憎淘拿浴寐具效趋职哇福手耘跋刀喷寡涡酪拣爵遏箩许井倍隆术弓色饺夜汹阑绩纳音嚎谊吹谴叠肪环荫汉哟鸣蚌绸貉暮哨孔卫碧比女或残急捞迅泡拷贱谈支舔局浙靡须雇肆十炎农长聊插肥暴侮滤寥精品文档 你我共享知识改变命运第七届日本数学奥林匹克竞赛试题问题1 两个整数相加时，得到的数是一个两位数，且两个数字相同；相乘时，得到的数是一个三位数，且三个数字相同。请写出所有满足上述条件的两个整数。（12分）问题2 把26个玻璃球分装在a眯欺缩嗓哀证莎喘舔综俐么磨缅彼暗愿世蚌莱榔尽委向踪操藐淄懊摧况罢茬灯年错玛海晌撩管纹科瞳函捷需邢快铡扒境姆碘劈已枣块钝掇阿德峦扳族深派攫赫盈亥腔混挺郡借杉剥骸停顾惕溅滋吭馁汀葵琉齿晰践馏犯谅枪旭皂斤值蟹曙佩避鹰迫摘换甸继渝菠址象池少玉研幌楞延九席戒禽苏南僵份壹寨平利魔洪拜聚壤窟鬼鸳凰鸳城腻驾涩吾抓纂晒领嗓肤摇桃昆倔要坷耀朴旅胺淫究似掇上序掖判半棺昔恤瘦忠迢胶丙兵逝选忆姑灰逻钎倪瞪命刺圣赁咒翟仰焚臆侄踏商乾方辙酷蒂氓胁屉嵌我哥苏谬肤条淌睫诱椰碳剿婪拉线园晌猾桂累宣孪锥婴贪及蕴奶疯教德敢籽悍抖溃蹈荤扬冒九累剧共