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November 22, 2008

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北京大学2008年保送生和自主招生数学试题答案

 北京大学2008年保送生和自主招生数学试题解答

这套题的难度还是相当大的,这里的解答也不是我一个人做出来的,有我自己做的,有同学帮着做的,也有网上的解答。在网上我还没发现这套题目的完整解答,所以我写了这篇Blog,希望对众多有意考北大的人能够提供一些帮助。

1.证:边长为1的正五边形的对角线长为(1+√5)/2

证明:经鉴定,这是一道初中数学题,我就不写详细的解答了,用相似三角形就证出来了。

  2. 已知一个六边形AB1CA1BC1,AB1=AC1,CB1=CA1,BA1=BC1,∠A+∠B+∠C=∠A1+∠B1+∠C1。证明:三角形ABC面积为六边形的一半。

证明:如图,把三角形AB1C转至AC1D的位置,连接BD,则很明显三角形BDC1与三角形BA1C全等,所以三角形ABC和三角形ADB全等,故三角形ABC面积为六边形的一半。

3.已知实数a1、a2、a3、b1、b2、b3满足:a1+a2+a3 = b1+b2+b3, a1^2 + a2^2 + a3^2 = b1^2 + b2^2 + b3^2

且min{a1, a2, a3}≤min{b1, b2, b3}

证明:max{a1, a2, a3}≤max{b1, b2, b3}。

 

证明:令a1 a2 a3为y=x^3+px^2+qx^1+m的三根

则b1 b2 b3可以是y=x^3+px^2+qx^1+n的三根(三次方程的韦达定理)

两曲线仅仅是上下平移的关系

显然当最小根左移时最大根也左移

4.排球单循坏赛 南方球队比北方球队多9支  南方球队总得分是北方球队的9倍 求证 冠军是一支南方球队(胜得1分 败得0分)  

解:设北方球队共有x支,则南方球队有x+9支

所有球队总得分为

南方球队总得分为

北方球队总得分为

南方球队内部比赛总得分

北方球队内部比赛总得分

解得:

因为为整数

x=6或x=8

当x=6时

所有球队总得分为=210

南方球队总得分为=189

北方球队总得分为=21

南方球队内部比赛总得分=105

北方球队内部比赛总得分=15

北方胜南方得分=21-15=6

北方球队最高得分=5+6=11

因为11×15=165<189

所以南方球队中至少有一支得分超过11分.

冠军在南方球队中

当x=8时

所有球队总得分为=300

南方球队总得分为=270

北方球队总得分为=30

南方球队内部比赛总得分=136

北方球队内部比赛总得分=28

北方胜南方得分=30-28=2

北方球队最高得分=7+2=9

因为9×17=153<270

所以南方球队中至少有一支得分超过9分.

冠军在南方球队中

综上所述,冠军是一支南方球队

5. 立体直角坐标系xyz,在xy平面上有图形0<=y<=2-x^2,将此图形绕y轴旋转得到一个不透光的几何体V。在点P(1,0,1)处有一点光源,xy平面上有一以原点为圆心的圆,此圆的圆周上被照亮的部分长度为2π,求未被照亮的部分的长度。 

这道题目前我还不会做,我认识的人也都不会做,在网上也没有找到答案,希望会做的网友能够提供牛解...

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  • http://gesdad_3j.blog.163.com obtuseSword

    最后一道是不是该注意这么几个字:不透光的几何体。

  • http://Zizhang.Hu@gmail.com Kael

    我也只做出了前4道题

  • http://www.eaglefantasy.cn Eagle_Fantasy

    我注意到了,可是依然完全不会做...

  • http://gesdad_3j.blog.163.com obtuseSword

    那个点光源发射到 xy 平面上的光,永远不会在 y > 0 的区域出现,永远可以在 y <= 0 的区域出现。

    因此,那个被照亮的部分长度为 2π 的圆弧,其实就是半个圆,是故未被照亮的部分的长度也是 2π。

  • http://gesdad_3j.blog.163.com obtuseSword

    哦,抱歉,粗心了,没这么简单,我再想想。

  • http://gesdad_3j.blog.163.com obtuseSword

    我想这样应该可以:
    (1)由于光源点 P 在抛物体底面的边缘上,它在 xy 平面上的照射范围由该点的切平面和 xy 平面相交的直线限定,所以关键是求切平面与 xy 平面的交线。 当然,只利用高中知识。 显然切平面上过 P 点的任一直线都是抛物面的切线,所以我们只需求出两条不同方向的切线,它们分别与 x 轴, y 轴相交。 这个交点容易求,一个是通过求圆的切线,一个是通过求抛物线的切线(如果不懂微分,至少知道抛物线聚焦的性质,可以用它求切线)。
    (2)题目其实是让我们求照射圆的半径,稍作思考,可知这个圆和上面求出的分割线要在 xy 平面上的第一象限有两个交点,接着容易得出关于半径 r 的方程。如果我没算错的话,方程应该是 rSin(π/r) = 4/sqrt(5),数值解约为 1.81268,未被照亮的长度约为 5.10624。
    (3)如果错了,请不要鄙视我……

  • http://www.eaglefantasy.cn Eagle_Fantasy

    原来我第一次看这个题的时候看错题了...
    你说的挺有道理的,我在研究研究

  • gaoshan

    5.应该2派吧

  • http://none NuclearOrange

    要讨论吧1.r(4/sqrt5)矛盾 不可能·· 2.r>(4/sqrt5)时 就超麻烦了 要用反三角函数了吧…… 就是平面上一个三边为2、4、2sqrt5 的三角形 直角顶点为圆心 交来交去的 结果没算出来 哎……

  • http://withmath.blogbus.com mathchain

    “rSin(π/r) = 4/sqrt(5)”
    可以得到这个是对的,但估计不是这样做,我也想想。。

    ps:我比楼主大一届,兴趣在数学上,有机会交流交流

  • little mind

    利用偏微分应该可以得出上面的结果,但是我解不出来……当年做自招题的时候就卡在这里了……应该有巧解,仁兄到了北大问一问。偏微分做这道题还算好用,没什么思维技巧。
    另:佩服仁兄,小弟是清华的保送,本想报数学或物理,但是家里非要让我学工科,所以很羡慕仁兄……当然,你的分数我就是去考北大也比不上……佩服
    不知道那个数值解能不能用式子表示?

  • rainbow

    第三题我也是用图像解的,但我觉得用图像做证明题不是很漂亮,不严密吧,有没有更好的解法

  • http://www.bcnof.info Bcnof

    关于第3题有严格证明法,可以证明f(x)=0在(b3,+infty)上无根……
    第四题,小弟最后弄出来个解不出来的的超越方程……

  • Dsffgdjjh

    内部会反射