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Normal Test Reviewing 25级高联班测试试题(2024.8.28,题目+部分答案)
- 2024-8-28 13:13:58 @
T1
$n\in\Z^+,a_i\in\R:a_1\le a_2\le\cdots\le a_n,a_1+2a_2+\cdots+na_n=0$;Pr: 。
思路
实数列有序关系可以增量,由于是线性的,增量后等价于每个增量的系数都 。
答案(a3)
设 。
条件等价于:,即 $(\sum\limits_{j=1}^nj)d_1=-\sum\limits_{i=2}^n(\sum\limits_{j=i}^nj)d_i$。
结论等价于:$\sum\limits_{i=1}^n(\sum\limits_{j=i}^n[jx])d_i\ge0$,即 $\sum\limits_{i=2}^n(\sum\limits_{j=i}^n[jx]-\dfrac{\sum\limits_{j=i}^nj}{\sum\limits_{j=1}^nj}\sum\limits_{j=1}^n[jx])d_i\ge0$,也即 $\forall 2\le i\le n:\sum\limits_{j=i}^n[jx]-\dfrac{\sum\limits_{j=i}^nj}{\sum\limits_{j=1}^nj}\sum\limits_{j=1}^n[jx]\ge 0$,$\forall 2\le i\le n:\dfrac{\sum\limits_{j=1}^{i-1}[jx]}{\sum\limits_{j=1}^{i-1}j}\le\dfrac{\sum\limits_{j=1}^n[jx]}{\sum\limits_{j=1}^nj}$。
只需证 $\dfrac{\sum\limits_{j=1}^{n-1}[jx]}{\sum\limits_{j=1}^{n-1}j}\le\dfrac{\sum\limits_{j=1}^n[jx]}{\sum\limits_{j=1}^nj}$,即 $\dfrac{2\sum\limits_{j=1}^{n-1}[jx]}{n(n-1)}\le\dfrac{2\sum\limits_{j=1}^n[jx]}{n(n+1)}$,,而由 知这是显然的。
T2
锐角三角形 中, 为其角平分线, 为内心, 分别是 中点。三角形 中有一点 满足 ;三角形 中有一点 满足 。Pr: 。
思路
设 为弧 中点, 为弧 中点,注意到 共圆。
答案(a3)
设 为弧 中点, 为弧 中点, 为 中点。熟知 ,所以 。
延长 至 使得 ,则四边形 是平行四边形。
因为 $\angle AKK'=\angle AKM=\angle ACI=\angle A_1CI=\angle APQ$,$\angle KAK'=\pi-\angle AKI=\pi-\angle AIC=\angle A_1IC\angle AIQ=\angle PAQ$
所以 , 为对应点。
因为 ,所以 共线,。
因为 $\dfrac{AP}{IQ}=\dfrac{AP}{AQ}=\dfrac{AK}{AK'}=\dfrac{AK}{KI}$,所以 ,所以 , 四点共圆。
同理 四点共圆,所以 $R_{\triangle ABC}=R_{\triangle BPQ}=R_{\triangle IPQ}=R_{\triangle KIL}$。
T3
证明:存在 中的 个点,使得这些点无三点共线(提示:先对 是素数证明)
思路
构造 和 的情况,运用 Bertrand 假设。
答案(a3)
平凡,下设 。
由 Bertrand 假设,存在一个(奇)素数 ,使得 。
若 ,先构造点 , 为 在模 意义下的乘法逆元,则这之中的任意三点不共线(否则设 共线,则 $\begin{vmatrix}1&i&-i^{-1}\\1&j&-j^{-1}\\1&k&-k^{-1}\end{vmatrix}=0$,$-\begin{vmatrix}1&i&i^{-1}\\1&j&j^{-1}\\1&k&k^{-1}\end{vmatrix}\equiv0\pmod p$,,不妨设 ,则 ,而这是矛盾的);再构造点 ,则 ,由同样的证明知 不与 共线;
若 ,(我们采用一种不同于论文中的做法),构造点 ,则这之中的任意三点不共线(否则设 共线,则 $\begin{vmatrix}1&i&i^2\\1&j&j^2\\1&k&k^2\end{vmatrix}\equiv0\pmod p$,,矛盾)。
T4
对排列 (下标循环),求 $f(\sigma)=\sum\limits_{i=1}^{2n}[2\nmid\sigma_i]([2\nmid\sigma_{i+1}]+[2\nmid\sigma_{i+2}]+[2\nmid\sigma_{i+3}][2\mid\sigma_{i+1}\lor 2\mid\sigma_{i+2}])$ 的最小值。