一个引理与一道CMO题的解

2003年中国数学奥林匹克(CMO)第3题:给定正整数n,求最小的正数λ,使得对任何θi∈(0,(π/2)(i=1,2,…,n),只要tan θ1·tan θ2·...·tan θn=2(n/2),就有cosθ1 cosθ2 ... cosθn不大于λ.     

1999年高考理科第(20)题的几何背景

1999年全国高考数学(理科)第(20)题:设复数 z=3cosθ i·2sinθ.求函数 y=θ-argz(0<θ<π/2)的最大值以及对应的θ值.本文将揭示其几何背景,并给出新解法.将问题一般化:设复数 z=acosθ i·bsinθ,a>b>0,θ∈(0,π/2).求函数 y=θ-argz 的最大值及对应θ的值.设复数 z 在复平面上对应点 M(x,y),     

关于CMO_(18-1(3))的探究

第 18届中国数学奥林匹克 (CMO)第一天试题第 3题是 :给定正整数n ,求最小的正数λ ,使得对任何θi ∈ ( 0 ,π2 ) (i =1,2 ,… ,n) ,只要tanθ1 tanθ2 …tanθn =2 n2 ,就有cosθ1 +cosθ2 +… +cosθn 不大于λ .解答试题可得cosθ1 +cosθ2 +… +cosθn 的最小上界 ,那么 ,自然要问cosθ1 +cosθ2 +…+cosθn 的最大下界是什么 ?笔者探讨得到了更为一般的结果 ,并一举两得———推广了第 4 2届国际数学奥林匹克试题 2和文 [1]的结果 ;给出了IMO42 -2 推广的最小上界 .定理 1　给定正整数n和λ≥n2 - 1,对于任何θi ∈ ( 0 ,π2 ) (i …     

再谈三角函数的无理性

“关于三角函数无理性的讨论”一文(见《如数学通报》1981年第8期)证明了部分有理度数的角的三角函数的无理性。本文将用更为简捷的方法证明比它更强的结果。定理1 若θ为有理数,且θ≠K·60°,θ≠K·90°(K 为整数),则cosθ一定是无理数。证明:设θ=q°/P(P·q 是互质的整数),显然有θ=q·90°/90P=q·90°/m(m=90P)。不失一般性,可假定 P>0。     

巧构等比数列证明棣莫佛定理

棣莫佛定理是复数中的一个重要定理,高中代数课本第二册是用数学归纳法证明的。本文通过构造一个辅助等比数列,给出该定理的一个巧妙证法。 [棣莫佛定理]设n为自然数,r为正实数,i为虚数单位,则[r(cosθ+isinθ]~n=r~n(cosnθ+isinnθ)。证明:显然,只需证明(cosθ+isinθ)~n=cosnθ+isinnθ即可。令a_n=cosnθ+isinnθ,将n拆成(n-1)+1,并利用和角的正、余弦展开式易得:a_n=cosθ[cos(n-1)θ+isin(n-1)θ]+isinθ[cos(n-1)θ+isin(n-1)θ]=(cosθ     

2005中国数学奥林匹克

第一天(2005-01-22)一、设θi∈-π2,π2,i=1,2,3,4.证明:存在θ∈R,使得如下两个不等式cos2θ1·cos2θ2-(sinθ1·sinθ2-x)2≥0,①cos2θ3·cos2θ4-(sinθ3·sinθ4-x)2≥0②同时成立的充分必要条件是∑4i=1sin2θi≤21 ∏4i=1sinθi ∏4i=1cosθi.③(李胜宏　供题)二、一圆与ABC的三边BC、CA、AB的交点依次为D1、D2、E1、E2、F1、F2.线段D1E1与D2F2交于点L,线段E1F1与E2D2交于点M,线段F1D1与F2E2交于点N.证明:AL、BM、CN三线共点.(叶中豪　供题)图1三、如图1所示,圆形的水池被分割为2n(n≥5)个“格子”.我们把有公共…     

复数取实值的条件及其应用

复数z=a+bi=re~(iθ)=γ(cosθ+isinθ)取实值的充要条件为b=0;或=z,或γ及Sinθ中有一为0。灵活运用这些充要条件可以解决某种类型的复数在何时方能取到实值的问题。因为它从一个方面揭示了实数与复数之间的联系,所以有着不少的应用。如在证明代数基本     

等面四面体的一组充要条件

我们将三双对棱相等的四面体称为等面四面体。本文给出等面四面体的九个充要条件。先约定:四面体A_1A_2A_3A_4中,棱长A_iA_j之长为a_(ij)(i,j=1,2,3,4,且i相似文献   

2005年上海市高中数学竞赛(CASIO杯)

说明:解答本试卷不得使用计算器.一、填空题(第1~4小题每小题7分,第5~8小题每小题8分,共60分)1.计算:i0!+i1!+i2!+…+i100!=(i表示虚数单位).2.设θ是某三角形的最大内角,且满足sin8θ=sin2θ.则θ的可能值构成的集合是(用列举法表示).3.一个九宫格如图1,每个小方格内都填一个复数,它的每行、每列及对角线上三个格内的复数和都相等.则x表示的复数是.图1图24.如图2,正四面体ABCD的棱长为6cm,在棱AB、CD上各有一点E、F.若AE=1cm,CF=2cm,则线段EF的长为cm.5.若关于x的方程4x+(a+3)2x+5=0至少有一个实根在区间[1,2]内,则实数a的取值范围…     

对一道高考题的思考

题目设复数z=3cosθ+i·2sinθ,求函数y=θ-argz(0＜θ＜π/2)的最大值以及对应的θ值. 这是1999年全国高考理科第20题,突出以能力立意、从问题入手,把握学科的整体意义,用统一的数学观点组织材料和设计试题.对知识的考查侧重于理解与应用:以椭圆参数方程为背景、复数为依托、三角变换为工具、函数的最值为考查目的,不同的知识点在网络交汇点有机地融为一体.本文拟对此题作些思考,挖掘其潜在功能、发挥其教学价值.     

Cauchy-Stieltjes积分乘子的一个性质

讨论集合 S_(δ,k)(e~(iθ))上 Cauchy-Stieltjes 积分乘子μ_(α,β)的一个性质,得到若 f(z)∈μ_(α,β)(1＜α＜β,β- α＜δ＜1),则对于每个θ,|f'(z)|~2关于 S_(δ,k)(e~(iθ))上的面积测度是可积的．     

1999年高考理(20)题的几何背景与别解

设复数z=acosθ i·bsinθ(a>b>0,0<θ<π/2),则θ为复数z在复平面上对应点z的轨迹x=acosθ,y=bsinθ(θ为参数)——椭圆(在第一象限部分)的离心角,如图1,y=θ-arg     

破0科学

早年对数学上1/0=不存在,总感到不满,但多次思考,都毫无办法。很久之后,在一次研究另外科学的时候,突发奇想,利用科学的对称性,解决了这一问题,打开了数学的无限空间。0、∞在科学上和虚数i一样,都只是一个符号,当我们利用虚数进行运算的时候,0、∞也同样可以。像虚数.$-1,即i,可以加法运算,0也同样可以放在数的后面进行加法运算。1.$-1 2.$-2=1i 2i=3i,10 20=10 20=30,1∞ 2∞=3∞。这里把0,不看成传统的0,而只是一个符号,一个东西,同样也可以放在数的后面进行运算,是符合逻辑的。算法上似乎是合理的,那么它在数学上有意义吗?0×任何数=0,…     

关于四面体重心的一个不等式

在四面体A1A2A3A4中,Ai对面为Si(1≤i≤4),Si、Sj的夹角为θij(1≤i＜j≤4),表面积为σ,内切球半径为r,体积为V.     

整线性变换在中学数学中的应用

我们知道,在复平面内,变换w=z+β(β∈C)确定了一个平移;变换w=(cosθ+isinθ)Z(O∈R)确定了一个旋转;变换w=rz(r∈R+)确定了一个以原点为中心,以r为模的相似变换。令a=r(cosθ+isinθ),则上述三种变换的复合变换w=az+β称为一个整线性变换。     

2005年中国数学奥林匹克试题及略解

第一天 郑州1月22日上午8:00～12:30 (每题21分) 一、设θi∈(-π/2,π/2),i=1,2,3,4.证明:存在x∈R,使得如下两个不等式 cosθ1cosθ2-(sinθ1sinθ2-x)2≥0,① cosθ3cos2θ4-(sinθ3sinθ4-x)2≥0,②     

复数在反三角函数解题中的应用

众所周知,两个复数的积(或商)的辐角,等于这两个复数的辐角之和(或差)。这一性质虽然简单,但用它来解决反三角函数问题却新颖别致,具有独到之处。请看如下例题。一、计算反三角函数值例1 计算 arcsin1/10~(1/2) arcsin1/26~(1/2) arccos7/50~(1/2) arccos8/65~(1/2)。解:设arcsin1/10~(1/2)=α,arcsin1/26~(1/2)=β,arccos7/50~(1/2)=θ,arccos8/65~(1/2)=φ,易知α,β、θ、φ∈(0,π/4),故α β θ φ∈(0,π)。又α=arg(3 i),β=arg(5 i),θ=arg(7 i),φ=arg(8 i),故得     

圆锥曲线外切凸n边形的一个性质及其推论

正本文约定:若凸n边形的n边(或延长线)均与圆锥曲线相切,则称此凸n边形为圆锥曲线的外切凸n边形.笔者最近探究发现圆锥曲线外切凸n边形的一个性质,现将结果陈述如下,供大家参考.命题1若三角形△A_1A_2A_3的三边A_1A_2、A_2A_3、A_3A_1(或其延长线),与圆锥曲线Γ分别相切于点T_1、T_2、T_3,则A_1T_1/T_1A_2·A_2T_2/T_2A_2·A_3T_3/T_3A_1=1.证明:(1)当Γ为椭圆时,如图1,设其标准方程为x~2/a~2+y~2/b~2=1(ab0),T_i(acosθ_i,nsinθ_i),其中θ_i-θ_i≠kπ,(i≠j,i,j=1,2,3),     

提高数学交流有效性的思考

数学交流是以数学语言(符号、文字、图式等)为载体,以听、说、读、写等方式接受和表达数学思想和情感的一种认识活动。荷兰数学教育家弗赖登塔尔曾说过“:数学学习的过程就是要通过数学语言,用它特定的符号、词汇、句法和成语去交流,去认识世界。”新课程实施后,我们在课堂上更     

学生数学符号意识PORE评价框架的构建

"符号意识"作为《义务教育数学课程标准(2011年版)》提出的10个核心素养之一,是学生必须具备的一种数学素养.评价学生符号意识的发展水平,是教育工作者在义务教育阶段数学课程与教学中不能回避的任务.基于对符号意识内涵的分析和国内外的相关研究成果的借鉴,构建了一个关于数学符号意识4个维度(数学符号的感知,数学符号的运算,数学符号的推理,数学符号的表达),每个维度包括由低到高3或4个水平的PORE评价框架.