





2005年全国高中数学联赛(吉林赛区)预赛参考答案
一、选择题
1.D; 2.C ; 3.A; 4.B; 5.D; 6.A
二、填空题
1.
; 2.
; 3.
; 4.
; 5.
6. 当
≥
时,
;当
<
<
时,![]()
三、1.在直角坐标平面中,
的两个顶点
的坐标分别为
,
,平面内两点
同时满足下列条件:①
;②
;③
∥![]()
(1)求
的顶点
的轨迹方程;
(2)过点
的直线
与(1)中轨迹交于
两点,求
的取值范围
解:(1)设![]()
点在线段
的中垂线上
由已知![]()
又
∥
![]()
又![]()
![]()
![]()
![]()
顶点
的轨迹方程为
![]()
(2)设直线
方程为:
,
,![]()
由
消去
得:
①
, ![]()
而![]()
![]()
![]()


由方程①知
>![]()
<
<
<![]()
![]()
四、若![]()
![]()
为复数集1≤
≤
,且对
≤
≤![]()
都有![]()
求证:对一切正整数
都有![]()
证明:设![]()
![]()
易知![]()
即:![]()
![]()
……
![]()
则![]()
由已知
≤
≤
都有
,可得
即![]()
故
有零根,不妨设为
,
反复上述方法可得:
![]()
![]()
故对一切正整数
都有![]()
五、求满足
的最小正整数![]()
解:设
,
,
则
![]()
易知
,故
由
,故可设![]()
由
,下证![]()
![]()
当
时, 上式显然成立
假定
时,有
,
则 当
时
![]()
易知
, 以及 ![]()
![]()
则
≥![]()
≥![]()
从而使
的最小正整数
为![]()
六、一个正方形被剖分为4个正方形,剖分图的边数为12,若一个正方形被剖分为2005个凸多边形,试求剖分图中边数的最大值。
解:由欧拉定理可知,简单多面体的顶点数
,面数
,棱数
有关系:![]()
由欧拉定理容易看出,若一个凸多边形被剖分为
个凸多边形,则剖分图中的顶点数
,多边形数
,边数
有关系:
(1)
下面在一般的情况下,即正方形被剖分为
个凸多边形时,求剖分图中边数的最大值,设剖分图中的顶点数为
,多边形数为
,边数为![]()
(一)先求边数的上界
设原正方形的4个顶点是
,若凸多边形的顶点V
则易知
≥
(这里用
表示通过顶点
的边数),于是有
≤![]()
这样的顶点
有
个,于是有
个上面的不等式,将它们相加求和,并注意到除去正方形四边的每条边恰是两个凸多边形的边,有
![]()
≤![]()
即有
≥![]()
因为
≥
,
≥
,
≥
,
≥
,
所以
≥
(2)
由公式(1),有
,
(3)
将(2)式代入(3)式,并整理有
≤![]()
≤
(4)
(二)构造例子,使边数![]()
过正方形的一边相继作
条邻边的平行线,正方形被剖分为
个矩形,
易知,边数
综合两方面,剖分图中边数的最大值为
,所以正方形剖分为
个凸多边形的边数最大值为![]()