代數&數論趣題集萃


暑假總不能只學習平面幾何。所以這里也收集一些有趣的代數題或數論題,同時記下解法的一些提示。給未來的自己復習參考用。

多圖片預警(請注意流量) 

 

 

目錄:

Part 0:其他(6)

Part 1:不等式(10) 

Part 2:Gauss 函數(10)

Part 3:反證法(7)

Part 4:抽屜原理及類似方法(4)

Part 5:歸納法、遞推及類似方法(6)

 

Part 0:其他

1、

關鍵詞:定義有效的勢能函數。

 

2、

關鍵詞:一定要相信是存在的!中國剩余定理。

 

3、

關鍵詞:從特殊到一般。Sigma,Average

 

4、 

(IMO2019第1題)

關鍵詞:特殊點值;不停湊式子!

 

5、(這里混入一個圖論題)

(IMO2019第3題)

關鍵詞:度數奇偶性;按一定規則調整;Oier怎能不會圖論

 

6、

(IMO2019第4題)

關鍵詞:求范圍后枚舉

 

 

Part 1:不等式

1、

 關鍵詞:三角換元

 

2、

方法一(朴素做法):基本不等式或函數思想

方法二(三角換元)

 

3、

關鍵詞:三角換元,求導

 

4、

已知 a,b,c ≥ 0, ab+bc+ac=1, 求 1/(a+b) + 1/(b+c) + 1/(a+c)的最小值。
關鍵詞:調整法
 
 
5、

關鍵詞:特殊值,通分

 

6、

關鍵詞:基本不等式

 

7、

若a,b,c是△ABC的三邊長,求證:$a^2b(a-b)+b^2c(b-c)+c^2a(c-a) \ge 0$。

關鍵詞:換元,消除三角形約束。 

 

8、

證明:當$x>0,y>0$時,$x^y+y^x>1$。

關鍵詞:伯努力不等式

 

9、

關鍵詞:先猜后證

方法一:齊次后基本不等式

方法二:調整法,分情況討論

 

10、(來自同學筆記)

設 $x_i$ 為正實數($1\le i \le n$),$x_{n+1}=x_1$,$x_{n+2}=x_2$

求證: $\sum_{1\le i \le n} x_i \cdot x_{i+1} \le \sum_{1\le i \le n} \frac{2\cdot x_{i+1}^2(x_i+x_{i+2})}{x_i+2\cdot x_{i+1}+x_{i+2}}$

 

 

Part 2:Gauss 函數(下取整函數)(from 中等數學 2011.8)

 

1、

關鍵詞:換元,不等約束,最大公約數。

 

2、

關鍵詞:質因數分解,完全剩余系(or 威爾遜定理)。

 

3、

關鍵詞:[x]與{x}轉換,分子有理化。

 

4、

關鍵詞:同上題。

 

5、

關鍵詞:lucas定理。

(題解即用高斯函數證明了lucas)

 

6、

(Oier用二進制證起來舒適啊)

證法一:二進制

證法二:Gauss函數的意義

(喊一句666!)

 

7、

關鍵詞:Gauss函數的意義

(在尋夢圓度假時間想了一天這題。。靈感迸發時卻發現異常簡單。)

(是我太不熟練了!)

 

 

8、

關鍵詞:先猜后證

 

9、

關鍵詞:湊整

 

10、

關鍵詞:二進制 

 

Part 3:反證法(from 中等數學 2011.9)

雖然下面的題目的精髓基本不在反證法。

就當成是披着反證法外衣的雜題集吧

 

1、

關鍵詞:無

 

2、

 

關鍵詞:反證法,質因子

 

3、

 未解決……

 

4、

未解決……

 

5、

 

 關鍵詞:同余方程。費馬小定理。

 

6、

若對於任意正整數n,滿足(a^n-n)是(b^n-n)的倍數(a,b為>1的正整數)。證明a=b 。

關鍵詞:無

 

7、

一個9個點的圖中若不存在4個點的團,那么必定存在3個互相之間沒有邊的點
關鍵詞:無

 

Part 4:抽屜原理及類似(來自同學筆記)

1、給定a>1,已知{bn}有上界,各項為>=2的正整數,{an}為正整數序列,a[n+1]=a[n]*b[n]。

求證:存在無窮多個p,使得p是(2^a[n]+a)的質因子。

關鍵詞:反證法

 

2、若 $t=x^3+y^2$($x,y$為正整數),則 $t$為好數。

求證:對於任意$n>=2$,存在無窮多個$m,\{ m+1,...,m+n^2 \}$中恰含 $n+1$ 個好數。

關鍵詞:連續性。

 

3、N={0,1,...,2000},滿足|S|=401∈N。證明:存在n,使得至少70個x滿足,x,n+x∈S。

關鍵詞:無

 

Part 5:歸納法與遞推

1、

(IMO2019第5題)

關鍵詞:樹狀圖;數學歸納;數列

 

2、

 

(USAMO2019 Problem 1)

關鍵詞:數歸,奇偶

 

3、 

對任意奇數a,存在正整數 $x$, $y$,滿足 $x^x mod (2^y) = a$。

關鍵詞:數學歸納法

 

4、

證明:

1、存在無窮多正整數對 $n$, $m$,滿足 $n|m^2+1,m|n^2+1$。

2、對任意正整數 $s$,存在無窮多正整數對 $n$,$m$,滿足 $n|m^2+s,m|n^2+s$。

關鍵詞:遞推、迭代

 

5、

證明:存在無窮多正整數對 $n$,$m$,滿足 $\frac{n+1}{m}+\frac{m+1}{n}$ 為整數。

關鍵詞:和上題無太大差別

 

6、

證明:若 $4ab-1|(4a^2-1)^2$($a,b$為正整數),則a=b。

關鍵詞:無窮遞降


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