第四届华罗庚金杯少年数学邀请赛一试试题答案
1.【解】设A为100以内所有奇数之和,B为100以内不与77互质的全体奇数之和,X为100以内与77互质的所有奇数之和,则 X=A-B
显然A=1+3+5+7+…+99=×50×100=2500
又77=7×11
100以内有约数7的奇数之和为7×(1+3+5+7+9+11+13)=×7×14=343
100以内有约数11的奇数之和为 11×(1+3+5+7+9)=×5×10=275
所以B=343+275-77=541
于是,所求之和为 X=2500-541=1959.
2.【解】图1中画阴影区域的周长恰好等于大长方形的周长,图2中画阴影区域的周长显然比大长方形的周长小,二者之差是2AB.
从图2的竖直方向看,AB=a-CD
再从图2的水平方向看,大长方形的长是a+2b,宽是2b+CD。己知大长方形的长比宽多6cm.所以
(a+2b)-(2b+CD)=a-CD=6(cm),从而AB=6(cm)
因此,图1中画斜线区域的周长比图2中画斜线区域的周长大 2AB=12cm。
3.【解】在A处的孩子数目看成1份,那么可顺次标出各道口处走过的孩子的份数,
可见B处有,C处有。C处孩子总数是 60+×=48(人)(993000-7×234-234×234)-(993000-7×759-759×759)
=7×(759-234)+759×759-234×234
=7×(759-234)+(759+234)×(759-234)
=7×(759-234)+993×(759-234)
=1000×<759-234)
=525000。
5.【解】数组1,2,3,5,10,15,25的和是61,我们证明61就是最小值。
首先25是组中两个数a、b的和,不妨设a>b,而除去1外,组中最小的数必定是2(否则这最小的数不是两个数的和,也不是1的两倍)。第三个小的数是3或4,在前一种情况,第四个小的数可能是4、5、6;在后一种情况,第四个小的数可能是5、6、8
如果b>8,那么除去 1,2,3,4…b…a…25(1)
及 1,2,3,5…b…a…25(2)
另外,其它情况各数的和均大于61,而由于b>8,前一种情况,至少要增加一个大于4的数,各数的和仍大于61,后一种情况,各数的和同样会大于61,除非b=10,相应地a=15,即上面所列举的数为61的情况
如果b≤8,那么a≥17,为了将a表示成两个数的和或一个数的两倍,至少要有一个≥9的数,这样各数的和≥1+2+3+b+9+a+25=65>61,因此只有数组1,2,3,5,10,15,25使和取得最小值61。
下面,讨论和的最大值,如上所述,除去1外,组中最小的数必定是2,第三个小的数是3或4,在前一种情况,第四个小的数可能是4、5、6;在后一种情况,第四个小的数可能是5、6、8。要使和最大,次大的数可取24,从而数组1,2,4,8,16,24,25的和是80,应为和的最大值。
6.【解】设A、B两个港口相距S千米,甲、乙两船第二次迎面相遇时的位置与港口A相距x千米,甲船第二次追上乙船时的位置与港口A相距y千米。
第一步先求x,甲、乙第二次迎面相遇,甲顺水行(S+x)千米,逆水行S千米,乙顺水行S千米,逆水行(S-x)千米,甲顺水速度32(=28+4)千米/小时,逆水速度24(=28-4)千米/小时;乙顺水速度24(=20+4)千米/小时,逆水速度16(=20-4)千米/小时,两船所用时间相等,所以32。24 24。16
即 S十x=2(S-x)
解得x=S
第二步求y.如果甲船在逆水时第二次追上乙,那么乙船顺水行nS千米(n为自然数),逆水行(nS-y)千米,甲船顺水行(nS+2S)千米,逆水行(nS+2S-y)千米,并且
去分母(两边同乘96)得 (3n-14)S=2y
由于左边是S的整数倍,右边y<S,所以必有y=
如果甲船在顺水时第二次追上乙,那么乙船顺水行(nS+y)千米,逆水行nS千米,甲船顺水行(nS+2S+y)千米,逆水行(nS+2S)千米,并且化简得 y=(14-3n)S(1)
由于14除以3余2,所以(14-3n)S≥2S.而y≤S,从而(1)不能成立
因此,y=
第三步求S
由-=40得
S=40÷(-)=240(千米)
答:两港相距240千米。