台北市立建國高級中學第八十二期通訊解題解答與評析
如右圖,一特製邊長為2的正三角形撞球桌,從AB邊的 中點M向AC邊上N點擊出撞球,經反彈至BC邊上P點、
再反彈至AB邊上Q點、再反彈至AC邊上R點、最後反彈 至B點。若形成這路徑時,則AN的長度是多少?
【解答】Ans : 5 6 解:
取BC邊上的中點D,所以NC:MD = 4:5,因MD = 1,得NC = 5
4 ,故AN =
5 6
【評析】
對稱的觀念是歐氏幾何的重要觀念,本題便是一個好例子,計有台北市大安國 中的陳毅、王信之、新北市光復國中的王永光等完整地答對。
設x1,x2,,x2010是整數,且滿足下列條件 (1) 1xn 2(n1,2,...,2010)
(2) x1x2x2010 204
8201
8202
A
B C
M N
P
Q R
D
M N
C A
B
(3) x12 x22 x20102 2010
試求x13 x23 x20103之最小值及最大值。
【解答】
設這2010個整數中有r個-1,q個0,s個1,t個2 則 42 2010204 3 11070 369
s t t
t s r
t s r
t t
s r x
x
x13 23 20103 8 2046 2418 204 13 23 20103
x x x
事實上若取r=903,q=0,s=1107,t=0時,x13 x23 x20103有最小值204 若取r=534,q=1107,s=0,t=369時,x13 x23 x20103有最大值2418
【評析】
本題應徵答題人數共有6人。滿分的有台北市北投國中吳博生同學、苗栗健臺高 中國中部彭劉健臺同學、台北縣光復國中王永光同學。作答時僅需掌握一些不等 式的運算,應不難答對。
已知n是三位正整數,若n2之末三位數等於n+110,求n之值。
【解答】
符合題意之正整數n有兩個,即:115與886。解法如下:
依題意,n2之末三位數等於n+110,即 n2 – (n+110) 是1000的倍數,得 1000 | (n2 –n–110),即1000 | (n+10)( n–11) ⇒ 23×53 | (n+10)( n–11),
∵ 若d | x且d | y,則d | (mx±ny),∴若d | (n+10)且d | ( n–11),則d | 21,
而知(n+10)與( n–11)之公因數必為21之因數
⇒ (n+10)與( n–11)二數之公因數不可能是2, 5,因此
b n
a n
125 11
8
10 或
B n
A n
8 11
125
10 ⇒ 8a– 10 = 125b+ 11 ⇒ 8a– 125b = 21
⇒
t b
t a
8 1
125
13 或 125A– 10 = 8B+ 11 ⇒ 125A – 8B = 21 ⇒
t B
t A
125 13
8 1
⇒ (a,b) = ( 112 , 7 ),(A,B) = ( 1, 13 ),故n之值為 886或115。
8203
【評析】
本題應用因數與倍數的關係以解題,只要想到了「n2之末三位數等於n+110」其 實就是「n2 – (n+110)是1000的倍數」,尋求n值之路立可豁然開朗!在得知原
題意即(n +10)與(n–11)二數乘積為(23×53)之倍數後,如何討論所有的可能情
形而找到n值是解題重點,此時我們注意到:「一數的倍數與倍數之和或差,仍 是該數的倍數」,此一性質常以符號表述如下:
「若d | x且d | y,則d | (mx±ny),其中d, x, y, m, n都是整數。」
這是求解本題主要的理論依據。
本題應徵答題人數共有5人。其中台北市敦化國中林靖為同學、台北市大安國中 王信之同學、台北市大安國中陳毅同學皆由「令n = 100a+ 10b+ c」著手,前者比 較n2末三位與n之關係,理路清晰;後二者依序討論c, b, a 之可能值,雖然過 程略為繁複,但是都能清楚表述,值得鼓勵。台北縣光復國中王永光同學則在先 考慮n的個位數可能為0, 1, 5, 6後,表列n之末二位的所有可能一一檢視,而 得到正確答案,列表詳明,也堪嘉許。台北市北投國中吳博生同學觀察到了n2 與(n+110)除以1000同餘,但未進一步據此討論n2 – (n+110)與1000的關係,
而亦就n之個位數僅可能為0, 1, 5, 6一一討論求解,雖當然亦可行,卻不免可 惜了原始的重要發現!在觀察題意初有所得後,如何想方設法,探尋可能進路,
值得同學再多練習與深思。有道是:「山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村」,咦 數學解題之所以迷人者在此!
滿分7分,成績如下:
7分:
台北市敦化國中林靖為同學、台北市大安國中王信之同學、台北市大安國中陳毅 同學、台北縣光復國中王永光同學。
5分:
台北市北投國中吳博生同學。
設[x]表示不大於
x
最大整數,例如:[3]3,[2.3]2,[2.5]3,則
2010 2010 2010 2010 2010 之值為何?
(其中共有2010個2010)
【解答】
定義數列,an1 2010an,a1 2010
46 45
46 2056 2010
2055 45
45
44 1 1 2
a a a
繼續如此的步驟 8204
46 45
46 45
46
45 3 4 2010
a a a
故所求[a2010]45
【評析】
1. 本題作答者有四人,其中台北市北投國中吳博生同學及台北縣光復國中王永 光同學表達詳細完整,值得鼓勵。
2. 有同學利用無限多個2010來作答,是個不錯的嘗試,但若無法確定極限存
在與否,對極限值作四則運算有很大的機會會出問題,這可能須要交待清楚。
平面上有2010個相異點,任三點都不共線
(1)給定任一直線L,且L不與這2010個點中任意兩點所連直線平行或重
合,是否一定找得到直線
L
平行L或與L重合,而且把這2010個點隔成 個數相等的兩堆?(2)給定一個與這2010個點都不同的點P,且含P後的這2011個點中,任
三點都不共線,是否一定找得到直線M 通過P,而且把這2010個點隔成
個數相等的兩堆?
【解答】
(1)作一條平行L,且讓所有點都在同側(假定在右側)的直線M,讓M往右移,
並計算右側的點個數,則點個數由2010變到0,又因為沒有兩個點連線與 L平行會重合,故移動的過程跨過M的點一次只能一點,所以點數的變化是 連續整數,故必有一個時候,右邊的點個數是1005,此時M平行或與L重 合,且把2010個點隔成個數相等的兩堆
(2)過P作一條不過這2010個點的直線M,分別計算兩側(一邊定為右側,另
一邊定為左側)的點個數,並計算右側的點個數減左邊的點個數n, 若n=0,則M即為所求,
若不是,則n必為偶數,令n=2k,以P為中心旋轉M直到轉180度 過程中,n從2k變到-2k,又含P後這2011個點中,任三點都不共線,所 8205
以每次跨過M的點至多一點,因此,n的變化是連續偶數,故必有一個時候,
n=0,此時M把2010個點隔成個數相等的兩堆
【評析】
本題作答者有三人,其中台北市敦化國中呂彥德同學表達詳細完整,且具巧思,
值得鼓勵。