第2届丘成桐大学生数学竞赛试题
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第十六届“希望杯”全国数学邀请赛初二第1试
2005年3月20日 上午8∶30至10∶00
校名 班次 姓名 辅导教师 成绩____
一、选择题:(每小题4分,共40分)以下每题的四个选项中,仅有一个是正确的,请将表示正确答案的英文字母写在下面的表格内。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 共得分
答案
1、1234141524682830等于( )
A.14 B.-14 C.12 D.-12
2、已知x=3是不等式mx+2<1-4m的一个解,如果m是整数,那么m的最大值是( )
A.-1 B.0 C.1 D.-2
3、一个两位数的个位数字和十位数字交换位置后,所得的数比原来的数大9,这样的两位数中,质数有( )
A.1个 B.3个 C.5个 D.6个
4、有三组数x1,x2,x3;y1,y2,y3;z1,z2,z3,它们的平均数分别是a,b,c,那么x1+y1-z1,x2+y2-z2,x3+y3-z3的平均数是( )
A.3abc B.3abc C.a+b-c D.3(a+b-c)
5、已知333411112212221A,则A与1的大小关系是( )
A.A>1 B.A = 1 C.A < 1 D.无法确定的
6、Given in the △ABC ,a,b,c are three sides of the triangle,and321abc,then ∠A is( )
第二届华杯赛初赛试题
1. “华罗庚金杯”少年数学邀请赛每隔一年举行一次.今年(1988年)是第二届.问2000年是
第几届?
2. 一个充气的救生圈(如右图).虚线所示的大圆,半径是33厘米.实线所示的小圆,半
径是9厘米.有两只蚂蚁同时从A点出发,以同样的速度分别沿大圆和小圆爬行.问:
小圆上的蚂蚁爬了几圈后,第一次碰上大圆上的蚂蚁?
3. 如右图是一个跳棋棋盘,请你算算棋盘上共有多少个棋孔?
4. 有一个四位整数.在它的某位数字前面加上一个小数点,再和这个四位数相加,得数是
2000.81.求这个四位数.
5. 如图是一块黑白格子布.白色大正方形的边长是14厘米,白色小正方形的边长是6 厘
米.问:这块布中白色的面积占总面积的百分之几?
6. 如下图是两个三位数相减的算式,每个方框代表一个数字.问:这六个方框中的数字的
连乘积等于多少?
7. 如右图中正方形的边长是2米,四个圆的半径都是1米,圆心分别是正方形的四个顶
点.问:这个正方形和四个圆盖住的面积是多少平方米?
8. 有七根竹竿排成一行.第一根竹竿长1米,其余每根的长都是前一根的一半.问:这七
根竹竿的总长是几米?
9. 有三条线段A、B、C,a长2.12米,b长2.71米,c长3.53米,以它们作为上底、下底
和高,可以作出三个不同的梯形.问:第几个梯形的面积最大(如下图)?
10. 有一个电子钟,每走9分钟亮一次灯,每到整点响一次铃.中午12点整,电子钟响铃
又亮灯.问:下一次既响铃又亮灯是几点钟?
11. 一副扑克牌有四种花色,每种花色有13张,从中任意抽牌.问:最少要抽多少张牌,才
能保证有4张牌是同一花色?
12. 有一个班的同学去划船.他们算了一下,如果增加一条船,正好每条船坐6人;如果减
少一条船,正好每条船坐9人.问:这个班共有多少同学?
13. 四个小动物换座位.一开始,小鼠坐在第1号位子,小猴坐在第2号,小兔坐在第3号,
小猫坐在第4号.以后它们不停地交换位子.第一次上下两排交换.第二次 是在第一
第十三届华罗庚杯数学竞赛初一试题(二)
41、一根长方体木料,体积是0.078立方米。已知这根木料长1.3米,宽为3分米,高该是多少分米?孙健同学把高错算为3分米。这样,这根木料的体积要比0.078立方米多多少?
42、有一大一小两个正方形,它们的周长相差20厘米,面积相差55平方厘米。小正方形的面积是多少平方厘米?
43、有9个小长方形,它们的长和宽分别相等,用这9个小长方形拼成的大长方形的面积是45平方厘米,求这个大长方形的周长。
44、 77×13+255×999+510
45、a=8.8+8.98+8.998+8.9998+8.99998,a的整数部分是____。
46、1995的约数共有____。
47、等式“学学×好好+数学=1994”,表示两个两位数的乘积,再加上一个两位数,所得的和是1994。式中的“学、好、数”3个汉字各代表3个不同数字,其中“数”代表____。
48、如图1,“好、伙、伴、助、手、参、谋”这7个汉字代表1~7这7个数字。已知3条直线上的3个数相加、2个圆圈上3个数相加所得的5个和都相等。图中间的“好”代表____。
49、农民叔叔阿根想用20块长2米、宽1.2米的金属网建一个*墙的长方形鸡窝(如图2)。为了防止鸡飞出,所建鸡窝高度不得低于2米。要使所建的鸡窝面积最大,BC的长应是 米。
50、小胡和小涂计算甲、乙两个两位数的乘积,小胡看错了甲数的个位数字,计算结果为1274;小涂看错了甲数的十位数字,计算结果为819。甲数是____。
51、1994年“世界杯”足球赛中,甲、乙、丙、丁4支队分在同一小组。在小组赛中,这4支队中的每支队都要与另3支队比赛一场。根据规定:每场比赛获胜的队可得3分;失败的队得0分;如果双方踢平,两队各得1分。已知:
(1)这4支队三场比赛的总得分为4个连续奇数;
(2)乙队总得分排在第一;
(3)丁队恰有两场同对方踢平,其中有一场是与丙队踢平的。
小机灵二年级
一、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”,每题1分)
1.“数学”这个词来源于希腊文,意思为科学或知识。( )
2.在数学中,“等于”(即“=”)既可表示两个数相等,也可表示两个式子相等。( )
3.单价×数量=总价。( )
4.阿拉伯数字的发明者是古代印度人。( )
5.1倍数×倍数=1倍数。( )
二、填空题(6-10题每题5分,11-15题每题8分,16-20题每题10分)
6.把一些白旗和黑棋按下面的规律排列,那么第27个棋子是( )色。
●●●○○●●●○○●●●„„
7.树上原有32只麻雀,第一次飞走了一半,第二次又飞回来8只麻雀,第三次又飞走了一半。这时,树上还有( )只麻雀。
8.今年弟弟6岁,哥哥11岁。当弟弟的岁数和哥哥现在的岁数一样时,哥哥( )岁。
9.1只青蛙2分钟能吃掉7只害虫,那么2只青蛙( )分钟能吃掉56只害虫。
10.30颗玻璃球放在3个盒子中,第一个盒子和第二个盒子中球的总数是18颗,第2个盒子和第3个盒子中球的总数是19颗。第3个盒子中有( )颗球。
11.冬天到了,小熊外出捕猎野兔准备过冬。第一天捕捉到9只野兔,从第二天开始,每天比前一天少捕捉1只野兔。小熊一周能捕捉到( )只野兔。
12.观察下列各图中“↑”的排列规律,图7中共有()个“↑”。
......
图1 图2 图3 图7
13.一棵古树的树龄有一百多岁,如果把树龄的各位数字相加,和是9,如果把各位数字相乘,积等于16.这棵古树的树龄是( )岁。
14.用写有2、4、7、8的四张卡片,可以组成( )个两位数,把这些数按从大到小的顺序排列,第10个数是( )。
15.计算:7÷8×7×8=( )。
16.哥哥和弟弟都储蓄了一些钱,如果哥哥给了弟弟84元之后,弟弟反而比哥哥多36元,原来哥哥比弟弟多( )元。
第2届大学生物理竞赛试卷
(2009年4月25日) 时间150分钟 满分120分
一、填空题(共52分)
1、(4分)人造地球卫星绕地球作圆周运动,由于受到空气摩擦阻力,人造卫星速度____________(填减小或增大或不变),轨道半径________________(填减小或增大或不变)。
2、(4分)面积为S 的接地金属板,距板为d处有一点电荷q(q很小),则板上离点电荷最近处的感应电荷面密度为___________________________。
3、(4分)半圆形载流线圈,半径为R,电流为I与B共面,且直径与B夹角为。则线圈受的磁力矩大小为_____________________;方向___________________。
4、(3分)从单一热源吸取热量并将其完全用来对外作功,则[ ](请选A或B并填空)
A、此过程违反热力学第二定律;
B、此过程不违反热力学第二定律,例如_______________过程就是这种情况。
5、(4分)图中MN为某理想气体的绝热曲线,ABC是任意过程,箭头表示过程进行的方向,ABC过程结束后气体的温度_______________(填增加、减小或不变);气体所吸收的热量为_______________(填正、负或零)。
6、(6分)标准声源能发出频率为250.0oHz的声波,一音叉与该标准声源同时发声,产生频率为1.5Hz的拍音,若在音叉的臂上粘上一小块橡皮泥,则拍频增加,音叉的固有频率_________________;将上述音叉置于盛水的玻璃管口,调节管中水面的高度,当管中空气柱高度L从零连续增加时,发现在0.34Lm和1.03m时相继产生两次共鸣,由以上数据算得声波在空气中的传播速度_________________________。
7、(5分)一容器内储有1mol氧气,其压强为1atm,温度为27℃,则单位体积中的分子数n__________________,分子的平均速率v____________________;氧气的内能E______________________。
第九届小学“希望杯”全国数学邀请赛 五年级第 2 试
一、填空题(每小题 5 分,共 60 分)
1、 计算:0.15÷2.1×56=___________。
2、 15+115+1115+„„+1111111115=____________。
3、 一个自然数除以 3,得余数 2,用所得的商除以 4,得余数 3。若用这个自然数除以 6,得余数____________。
4、 数一数,图 1 中共有____________个长方形。
5、 有一些自然数(0 除外)既是平方数(可写成两个相同的自然数的乘积),又是立方数(可写成三个相同的自然数的乘积)。如:1=1×1=1×1×1,64=8×8=4×4×4。那么在 1000 以内的自然数中,这样的数有________个。
6、 有一个自然数,它的最小的两个约数的差是 4,最大的两个约数的差是 308,则这个自然数是___________。
7、 如图 2,先将 4 黑1 白共 5 个棋子放在一个圆圈上,然后在同色的两子之间放入一个白子,在异色的两子之间放入一个黑子,再将原来的 5 个棋子拿掉。如此不断操作下去,圆圈上的 5 个棋子中最多有_______个白子。
8、 甲、乙两人分别从 A、B 两地同时相向而行,甲的速度是乙的速度的 3 倍,经过 60 分钟,两人相遇。然后,甲的速度减为原速的一半,乙的速度不变,两人各自继续前行。那么,当甲到达 B地后,再经过____分钟,乙到达_____A 地。
9、 如图 3,将一个棱长为 1 米的正方体木块分别沿长、宽、高三个方向锯开 1,2,3 次,得到 24 个长方体木块。这 24 块长方体木块的表面积的和是_____________平方米。(18)
10.如图4,小丽和小明的桶中原来各装有 3 千克和
5 千克水。 根据图中的信息可知,小丽的桶最多可以装___________千克水, 小明的桶最多可以装____________千克水。
第十届全国大学生数学竞赛(非数学类)预赛试题及
一、填空题(本题满分24分, 共4小题, 每小题6分)
(1)设(0,1),
则
lim(1)
nnn
=_______.
(2)若曲线()yyx
由+cos
+sin1yxtt
etyt
确定,则此曲线在0t对应点处的切线方程为
(3)2
23/2ln(1)
(1)xx
dx
x
=
(4)3
2
01coscos2cos3
lim
xxxx
x
=_______.
ft()0t(1)0f
二 (本题满分8分) 设函数在时一阶连续可导,且,求函数
fxy22(),
使得曲线积分2222
Ly(2f(xy))
dxxf(xy)dy
与路径无关,其中L
为任一不与直
yx
线相交的分段光滑闭曲线. fx()0,11)3(fx
三 (本题满分14分) 设 在区间[ ]上连续,且 .证明:
11
0014
1
)3f(x)dxdx
(fx
.
四 (本题满分12分)计算三重积分22xy()dV
(V)(V),其中是由222xy(z2)4,
222xy(z1)9,0z所围成的空心立体. 五 (本题满分14分) 设(,)fxy在区域D
内可微,且2
2ff
M
xy
,
11(,)Axy,
22(,)Bxy是D
内两点,线段AB包含在D
内。证明:
1122|(,)(,)|||fxyfxyMAB,其
AB||AB中表示线段的长度.
)0(fx六(本题满分14分) 证明:对于连续函数,有11
00lnf(x)dxlnf(x)dx.七 (本题满分14分) 已知{}
ka,{}
kb是正项数列,且
10,
kkbb
,为
一常数.证明:若级数
1k
ka
收敛,则级数1212
1
1()()k
kk
k
kkkaaabbb
bb
收敛. 1,2,k
第1页/共4页 不考钻牛角尖的题记第2届丘成桐大学生数学竞赛
“什么是你最喜欢的定理?”
“你把这个原理再解释一下。”
“几何、拓扑和代数内容,你在大学都学了什么?”
“你的几何课,是哪位老师教的?”
8月19日至20日,丘成桐先生在第二届丘成桐大学生数学竞赛口试考场——中国科学院数学与系统科学研究院七层教室里,不时地向前来参加面试的学生提出上述问题。
这次竞赛考察学生在“分析与微分方程”,“几何与拓扑”,“代数、组合与数论”,“计算、统计与应用数学”四个方面的能力。竞赛的方式和题目,都是经过世界一流数学大师精心研究的。所以,对学生们来说,能参加这样的竞赛活动,确实是一件荣幸的事情。
个人全能冠军获得者——北京大学张瑞祥说:“过去的两天里非常愉快,要感谢丘成桐先生,他的想法非常好,把大家聚集到一起。老师们的提问,也给了我很多的启发。”
来自北京大学的叶立早,是温州乐清人,曾是2019年第一届丘成桐中学生数学竞赛和2009年全国数学奥赛的金牌获得者,前年被保送到北京大学数学系学习,在今年的竞赛中获得个人全能银牌。
在19日上午面试之后,叶立早谈了自己的感想:“为了这次第2页/共4页 考试,自学了不少课外的基础知识。因为这次考试,是向西方一流大学的博士生资格考试看齐。这样的竞赛很有意义,考的都是基础知识,可以检验一下自己到底学得怎么样!”他说自己代数笔试考得不大理想,分析的口试部分回答得还比较好。
今年要上大四的北京大学数学系学生杨奔,以前是人大附中数学班的尖子生,在2019年也曾获得全国奥赛冠军。他说:“这次北大有20多人报名,考题虽然不算难,但内容很多。”
很明显,这次考试内容完全不同于奥数竞赛的那种偏题、怪题,而是考大学数学教材中的基本知识内容。“我们不考钻牛角尖的题,而是要考最基本、最实用的题目。”丘成桐说。
丘成桐认为,国内数学教育启发性、创造性不够。所以,竞赛从一开始就设置了口试部分。他说:“这是很重要的,可以从另一个角度考察学生的能力,比如应变和阐释能力。这对于一个数学家来说也是非常重要的方面,很多人出了成果,如果讲不明白自己的成果,那么他的成果也就无法得到别人的承认。”
第十届全国大学生数学竞赛(非数学类)预赛试题及
一、填空题(本题满分24分, 共4小题, 每小题6分)
(1)设(0,1),
则
lim(1)
nnn
=_______.
(2)若曲线()yyx
由+cos
+sin1yxtt
etyt
确定,则此曲线在0t对应点处的切线方程为
(3)2
23/2ln(1)
(1)xx
dx
x
=
(4)3
2
01coscos2cos3
lim
xxxx
x
=_______.
ft()0t(1)0f
二 (本题满分8分) 设函数在时一阶连续可导,且,求函数
fxy22(),
使得曲线积分2222
Ly(2f(xy))
dxxf(xy)dy
与路径无关,其中L
为任一不与直
yx
线相交的分段光滑闭曲线. fx()0,11)3(fx
三 (本题满分14分) 设 在区间[ ]上连续,且 .证明:
11
0014
1
)3f(x)dxdx
(fx
.
四 (本题满分12分)计算三重积分22xy()dV
(V)(V),其中是由222xy(z2)4,
222xy(z1)9,0z所围成的空心立体. 五 (本题满分14分) 设(,)fxy在区域D
内可微,且2
2ff
M
xy
,
11(,)Axy,
22(,)Bxy是D
内两点,线段AB包含在D
内。证明:
1122|(,)(,)|||fxyfxyMAB,其
AB||AB中表示线段的长度.
)0(fx六(本题满分14分) 证明:对于连续函数,有11
00lnf(x)dxlnf(x)dx.七 (本题满分14分) 已知{}
ka,{}
kb是正项数列,且
10,
kkbb
,为
一常数.证明:若级数
1k
ka
收敛,则级数1212
1
1()()k
kk
k
kkkaaabbb
bb
收敛. 1,2,k
第十三届" 小机灵 " 杯数学竞赛决赛二年级组试题
(第一部分1~5每题6分;第二部分7~10每题8分;第三部分11~15每题10分)
1. 小刚去买牛奶,发现这天牛奶特价,每袋 2 元 5 角,买二送一,小刚有 30 元,最多可以
买 _____ 袋牛奶。
2. 一支足球队一个赛季共打了 14 场比赛,其中赢的场数比平的场数和输的场数都要少,那
么,这支球队这个赛季最多赢了 _____ 场。
3. 一个数列 1,2,3,2,5,2,7,2,9,2 ,…的前 20 个数的和是 _____ 。
4. 某件商品标价 80 元, 买一件这样的商品若用 10 元, 20 元, 50 元三种面值的货币来付款。 不同的付款方式有 ____ 种。
5. 猴王将 75 个桃子分给一些小猴,其中一定有一只小猴分到 5 个或更多的桃子,小猴最多
有 ____ 只。
6. 一个盒子理由 10 只黑球, 9 只白球, 8 只红球。如果闭上眼睛从盒子中取球,要想保证取
出的球中至少有 1 只红球和 1 只白球,那一次至少要取 __________ 只球。
7. 有一些两位数, 在它的两个数字中间添上一个 0 , 这个数就比原来那个数大 720. 这样的数 分别是 _____________ 。
8. 将 2 、 4 、 6 、 8 、 10 、 12 、 14 这七个数填入图中的圆圈内,使得每排上三个数之和相等, 那么,这个相等的和是 _________________ (写出所有可能。)
第8题图 第13题图
9. 某张荣誉证书的编号是一个十位数,那分数位上的数字写在下面的方框内。已知这个数 的每三个相邻数字之积都是 24 ,那么这个十位数是_________________?
10. 有甲乙两个整数,甲的各位数字之和是 19 ,乙的各位数字之和是 17 ,两数相加时进位
第十三届华罗庚杯数学竞赛初一试题(二)
41、一根长方体木料,体积是0.078立方米。已知这根木料长1.3米,宽为3分米,高该是多少分米?孙健同学把高错算为3分米。这样,这根木料的体积要比0.078立方米多多少?
42、有一大一小两个正方形,它们的周长相差20厘米,面积相差55平方厘米。小正方形的面积是多少平方厘米?
43、有9个小长方形,它们的长和宽分别相等,用这9个小长方形拼成的大长方形的面积是45平方厘米,求这个大长方形的周长。
44、 77×13+255×999+510
45、a=8.8+8.98+8.998+8.9998+8.99998,a的整数部分是____。
46、1995的约数共有____。
47、等式“学学×好好+数学=1994”,表示两个两位数的乘积,再加上一个两位数,所得的和是1994。式中的“学、好、数”3个汉字各代表3个不同数字,其中“数”代表____。
48、如图1,“好、伙、伴、助、手、参、谋”这7个汉字代表1~7这7个数字。已知3条直线上的3个数相加、2个圆圈上3个数相加所得的5个和都相等。图中间的“好”代表____。
49、农民叔叔阿根想用20块长2米、宽1.2米的金属网建一个*墙的长方形鸡窝(如图2)。为了防止鸡飞出,所建鸡窝高度不得低于2米。要使所建的鸡窝面积最大,BC的长应是 米。
50、小胡和小涂计算甲、乙两个两位数的乘积,小胡看错了甲数的个位数字,计算结果为1274;小涂看错了甲数的十位数字,计算结果为819。甲数是____。
51、1994年“世界杯”足球赛中,甲、乙、丙、丁4支队分在同一小组。在小组赛中,这4支队中的每支队都要与另3支队比赛一场。根据规定:每场比赛获胜的队可得3分;失败的队得0分;如果双方踢平,两队各得1分。已知:
(1)这4支队三场比赛的总得分为4个连续奇数;
(2)乙队总得分排在第一;
(3)丁队恰有两场同对方踢平,其中有一场是与丙队踢平的。
第十三届华罗庚杯数学竞赛初一试题(二)
41、一根长方体木料,体积是0.078立方米。已知这根木料长1.3米,宽为3分米,高该是多少分米?孙健同学把高错算为3分米。这样,这根木料的体积要比0.078立方米多多少?
42、有一大一小两个正方形,它们的周长相差20厘米,面积相差55平方厘米。小正方形的面积是多少平方厘米?
43、有9个小长方形,它们的长和宽分别相等,用这9个小长方形拼成的大长方形的面积是45平方厘米,求这个大长方形的周长。
44、 77×13+255×999+510
45、a=8.8+8.98+8.998+8.9998+8.99998,a的整数部分是____。
46、1995的约数共有____。
47、等式“学学×好好+数学=1994”,表示两个两位数的乘积,再加上一个两位数,所得的和是1994。式中的“学、好、数”3个汉字各代表3个不同数字,其中“数”代表____。
48、如图1,“好、伙、伴、助、手、参、谋”这7个汉字代表1~7这7个数字。已知3条直线上的3个数相加、2个圆圈上3个数相加所得的5个和都相等。图中间的“好”代表____。
49、农民叔叔阿根想用20块长2米、宽1.2米的金属网建一个*墙的长方形鸡窝(如图2)。为了防止鸡飞出,所建鸡窝高度不得低于2米。要使所建的鸡窝面积最大,BC的长应是 米。
50、小胡和小涂计算甲、乙两个两位数的乘积,小胡看错了甲数的个位数字,计算结果为1274;小涂看错了甲数的十位数字,计算结果为819。甲数是____。
51、1994年“世界杯”足球赛中,甲、乙、丙、丁4支队分在同一小组。在小组赛中,这4支队中的每支队都要与另3支队比赛一场。根据规定:每场比赛获胜的队可得3分;失败的队得0分;如果双方踢平,两队各得1分。已知:
(1)这4支队三场比赛的总得分为4个连续奇数;
(2)乙队总得分排在第一;
(3)丁队恰有两场同对方踢平,其中有一场是与丙队踢平的。
,第十八届北京市大学生数学竞赛本科甲、乙组试题解答
(2007年10月14日 下午2:30--5:00)
注意:本考卷共九题. 甲组九题全做, 乙组只做前七题
一、 填空题(每小题2分,共20分)
.3.______,111,1.11mmxxxmxm解则的等价无穷小是时设当.)1()1()1(.________)1(,)()2)(1()()2)(1()(.21nnffnxxxnxxxxfn解则设
.)]11(1[lim._____)]11(1[lim,1)0,1()(.3enfnfyxfynnnn解则轴上的截距为处的切线在在点已知曲线.1.______lim.411eenknknkn原式解
π.4._________d)cos1(sin.52π2π22原式解xxxx.0232___.__________为处的切平面 (0,1) 在点 ),( 则曲面其中),(321)1,(且 ,微的某邻)1,0( 在点),(设函数6.22zyxyxfzyxoyxyxfyxfz切平面方程为解方程,域内可.1旋转转曲面方程._____________为轴旋转的旋转曲面方程绕111101线.7222zyxzzyx解直.0.____d)cos(d1||||.822原式解的正向一周,则为封闭曲线设LyyxxyxyxxL.322.______|)div(}1,2,2{)2,1,1(div,2.922223原式解的方向导数方向处沿在点则其散度设向量场MMzyxzyxzyxAllAkjiA.14._______,)1(.102222222解则的一个特解方程是二阶常系数线性微分设xxxeyyyexey
第六届(2014年)全国大学生数学竞赛(非数学类)预赛试题
一、填空题(共有5小题,每题6分,共30分)
1. 已知xey=
1和xxey=
1是齐次二阶常系数线性微分方程的解,则该方
程是___ _________________________________
2. 设有曲面222:yxzS+=和平面
022:=++zyxL。则与
L平行的
S的切
平面方程是_______________________________
3. 设函数
)(xyy=由方程∫−
⎟
⎠⎞
⎜
⎝⎛
=xy
dtt
x
12
4sinπ
所确定。求
=
=0xdxdy
_______________
4. 设∑
=+=n
kn
kk
x
1)!1(。则
=
∞→n
nxlim______________________
5.
已知31
0)(
1lime
xxf
xx
x=⎟
⎠⎞
⎜
⎝⎛
++
→。则
=
→2
0)(
lim
xxf
x____________________
二、(本题12分)设
n
为正整数,计算∫
−⎟
⎠⎞
⎜
⎝⎛
=1
21
lncos
πnedx
xdxd
I。
三、(本题14分)设函数
)(xf在
]1,0[上有二阶导数,且有正常数
BA,使得
Bxf≤|)("|。证明:对任意
]1,0[∈x,有
22|)('|B
Axf+≤。
四、(本题14分)(1)设一球缺高为
h,所在球半径为
R。证明该球缺体积为2)3(
3hhR−π
。球冠面积为
Rhπ2;(2)设球体
12)1()1()1(222≤−+−+−zyx被
平面
6:=++zyxP所截得小球缺为
Ω,记球冠为
Σ,方向指向球外。求第二
型曲面积分 ∫∫
Σ++=zdxdyydzdxxdydzI
五、(本题15分)设f在],[ba上非负连续,严格单增,且存在
],[bax
n∈,使得∫
−=b
ann
ndxxf
abxf)]([1
)]([。求
n
nx
∞→lim
六、(本题15分)设
2222221nnn
nn
nn
A
n
+++
++
+=L。求
⎟
⎠⎞
⎜
⎝⎛
−
∞→n
nAn
4limπ
第二届数学竞赛试题及答案
【试题一】
题目:求证:对于任意正整数\( n \),\( 1^3 + 2^3 + 3^3 + ... +
n^3 = \left(\frac{n(n + 1)}{2}\right)^2 \)。
【答案】
证明:我们使用数学归纳法来证明这个等式。
基础情况:当\( n = 1 \)时,等式左边为\( 1^3 = 1 \),等式右边为\( \left(\frac{1(1 + 1)}{2}\right)^2 = 1 \),等式成立。
归纳假设:假设对于某个正整数\( k \),等式成立,即\( 1^3 + 2^3
+ ... + k^3 = \left(\frac{k(k + 1)}{2}\right)^2 \)。
归纳步骤:我们需要证明对于\( n = k + 1 \),等式也成立。将\( k
+ 1 \)代入等式左边,得到:
\[ 1^3 + 2^3 + ... + k^3 + (k + 1)^3 = \left(\frac{k(k +
1)}{2}\right)^2 + (k + 1)^3 \]
根据归纳假设,我们可以将等式左边的前\( k \)项替换为\( \left(\frac{k(k + 1)}{2}\right)^2 \),然后简化:
\[ \left(\frac{k(k + 1)}{2}\right)^2 + (k + 1)^3 =
\left(\frac{k(k + 1)}{2} + k + 1\right)^2 \]
简化后,我们得到:
\[ \left(\frac{(k + 1)(k + 2)}{2}\right)^2 \]
这正是我们需要证明的等式右边,对于\( n = k + 1 \)的情况。因此,通过数学归纳法,我们证明了等式对所有正整数\( n \)都成立。
【试题二】
题目:解方程\( x^2 - 5x + 6 = 0 \)。
【答案】
解:这是一个二次方程,我们可以使用求根公式来解它。
丘成桐考试题及答案讲解
一、选择题
1. 以下哪项是丘成桐的数学成就?
A. 证明了费马大定理
B. 证明了哥德巴赫猜想
C. 证明了卡拉比猜想
D. 发现了黎曼猜想的证明方法
答案:C
2. 丘成桐教授在哪所大学获得了博士学位?
A. 哈佛大学
B. 麻省理工学院
C. 斯坦福大学
D. 牛津大学
答案:A
二、填空题
3. 丘成桐教授是_________国籍的数学家。
答案:中国
4. 丘成桐教授的主要研究领域是_________。
答案:微分几何
三、简答题
5. 简述丘成桐教授的主要贡献。
答案:丘成桐教授的主要贡献包括证明了卡拉比猜想,为微分几何领域做出了重大贡献。他还提出了丘成桐空间的概念,对数学和物理学的交叉领域有着深远的影响。
四、计算题
6. 假设有一个曲面S,其高斯曲率为K。如果曲面S上任意一点P的切平面在P点的法向量为n,证明曲面S在点P处的曲率是K。
答案:根据高斯曲率的定义,曲面S在点P处的曲率K是曲面S在P点的两个主曲率k1和k2的乘积,即K = k1 * k2。在微分几何中,曲面S的高斯曲率可以通过第二基本形式来计算。设曲面S的参数表示为r(u, v),则曲面S在点P处的法向量n可以通过r_u × r_v来计算,其中r_u和r_v分别是r对u和v的偏导数。根据第二基本形式的公式,可以推导出K的表达式,并证明其与k1和k2的关系。
五、论述题
7. 论述丘成桐教授在数学教育和数学普及方面所做的工作。
答案:丘成桐教授不仅在数学研究领域取得了卓越成就,还在数学教育和普及方面做出了巨大贡献。他积极参与数学竞赛的组织和评审工作,推动了数学竞赛的发展,激发了青少年对数学的兴趣。此外,丘成桐教授还通过撰写科普文章、举办公开讲座等方式,向公众普及数学知识,提高公众的数学素养。他的工作不仅提升了数学在社会中的地位,也为数学的未来发展培养了大量人才。
S.-T.YauCollegeStudentMathematicsContests2011
AnalysisandDifferentialEquations
Individual
2:30–5:00pm,July9,2011
(Pleaseselect5problemstosolve)
1.a)Computetheintegral:∞−∞xcosxdx(x2+1)(x2+2),
b)Showthatthereisacontinuousfunctionf:[0,+∞)→(−∞,+∞)
suchthatf≡0andf(4x)=f(2x)+f(x).
2.Solvethefollowingproblem:d2udx2−u(x)=4e−x,x∈(0,1),
u(0)=0,dudx(0)=0.
3.FindanexplicitconformaltransformationofanopensetU={|z|>
1}\(−∞,−1]totheunitdisc.
4.Assumef∈C2[a,b]satisfying|f(x)|≤A,|f(x)|≤Bforeach
x∈[a,b]andthereexistsx0∈[a,b]suchthat|f(x0)|≤D,then
|f(x)|≤2√AB+D,∀x∈[a,b].
5.LetC([0,1])denotetheBanachspaceofrealvaluedcontinuous
functionson[0,1]withthesupnorm,andsupposethatX⊂C([0,1])
isadenselinearsubspace.Supposel:X→Risalinearmap(not
assumedtobecontinuousinanysense)suchthatl(f)≥0iff∈X
andf≥0.ShowthatthereisauniqueBorelmeasureµon[0,1]such
thatl(f)=fdµforallf∈X.
6.Fors≥0,letHs(T)bethespaceofL2functionsfonthecircle
T=R/(2πZ)whoseFouriercoefficientsˆfn=2π0e−inxf(x)dxsatisfy
Σ(1+n2)s||ˆfn|2<∞,withnorm||f||2s=(2π)−1Σ(1+n2)s|ˆfn|2.
a.Showthatforr>s≥0,theinclusionmapi:Hr(T)→Hs(T)is
compact.
b.Showthatifs>1/2,thenHs(T)includescontinuouslyinto
C(T),thespaceofcontinuousfunctionsonT,andtheinclusionmap
iscompact.
1S.-T.YauCollegeStudentMathematicsContests2011
GeometryandTopology
Individual
9:30–12:00am,July10,2011
(Pleaseselect5problemstosolve)
1.SupposeMisaclosedsmoothn-manifold.
a)Doestherealwaysexistasmoothmapf:M→SnfromMintothe
n-sphere,suchthatfisessential(i.e.fisnothomotopictoaconstant
map)?Justifyyouranswer.
b)Samequestion,replacingSnbythen-torusTn.
2.Suppose(X,d)isacompactmetricspaceandf:X→Xisamap
sothatd(f(x),f(y))=d(x,y)forallx,yinX.Showthatfisanonto
map.
3.LetC1,C2betwolinkedcirclesinR3.ShowthatC1cannotbe
homotopictoapointinR3\C2.
4.LetM=R2/Z2bethetwodimensionaltorus,Ltheline3x=7y
inR2,andS=π(L)⊂Mwhereπ:R2→Mistheprojectionmap.
FindadifferentialformonMwhichrepresentsthePoincar´edualofS.
5.AregularcurveCinR3iscalledaBertrandCurve,ifthereexists
adiffeomorphismf:C→DfromContoadifferentregularcurveD
inR3suchthatNxC=Nf(x)Dforanyx∈C.HereNxCdenotesthe
principalnormallineofthecurveCpassingthroughx,andTxCwill
denotethetangentlineofCatx.Provethat:
a)Thedistance|x−f(x)|isconstantforx∈C;andtheanglemade
betweenthedirectionsofthetwotangentlinesTxCandTf(x)Disalso
constant.
b)IfthecurvaturekandtorsionτofCarenowherezero,thenthere
mustbeconstantsλandµsuchthatλk+µτ=1
6.LetMbetheclosedsurfacegeneratedbycarryingasmallcircle
withradiusraroundaclosedcurveCembeddedinR3suchthatthe
centermovesalongCandthecircleisinthenormalplanetoCateach
point.Provethat
MH2dσ≥2π2,
andtheequalityholdsifandonlyifCisacirclewithradius√2r.Here
HisthemeancurvatureofManddσistheareaelementofM.
1S.-T.YauCollegeStudentMathematicsContests2011
Algebra,NumberTheoryand
Combinatorics
Individual
2:30–5:00pm,July10,2011
(Pleaseselect5problemstosolve)
Forthefollowingproblems,everyexampleandstatementmustbe
backedupbyproof.Examplesandstatementswithoutproofwillre-
ceiveno-credit.
1.LetK=Q(√−3),animaginaryquadraticfield.
(a)DoesthereexistsafiniteGaloisextensionL/Qwhichcontains
KsuchthatGal(L/Q)∼=S3?(HereS3isthesymmetricgroup
in3letters.)
(b)DoesthereexistsafiniteGaloisextensionL/Qwhichcontains
KsuchthatGal(L/Q)∼=Z/4Z?
(c)DoesthereexistsafiniteGaloisextensionL/Qwhichcontains
KsuchthatGal(L/Q)∼=Q?HereQisthequaterniongroup
with8elements{±1,±i,±j,±k},afinitesubgroupofthegroup
ofunitsH×oftheringHofallHamiltonianquaternions.
2.Letfbeatwo-dimensional(complex)representationofafinite
groupGsuchthat1isaneigenvalueoff(σ)foreveryσ∈G.Prove
thatfisadirectsumoftwoone-dimensionalrepresentationsofG
3.LetF⊂Rbethesubsetofallrealnumbersthatarerootsofmonic
polynomialsf(X)∈Q[X].
(1)ShowthatFisafield.
(2)ShowthattheonlyfieldautomorphismsofFaretheidentity
automorphismα(x)=xforallx∈F.
4.LetVbeafinite-dimensionalvectorspaceoverRandT:V→V
bealineartransformationsuchthat
(1)theminimalpolynomialofTisirreducible;
(2)thereexistsavectorv∈Vsuchthat{Tiv|i≥0}spansV.
ShowthatVcontainsnonon-trivialproperT-invariantsubspace.
5.Givenacommutativediagram
A→B→C→D→E
↓↓↓↓↓
A→B→C→D→E
1Algebra,NumberTheoryandCombinatorics,2011-Individual2
ofAbeliangroups,suchthat(i)bothrowsareexactsequencesand(ii)
everyverticalmap,exceptthemiddleone,isanisomorphism.Show
thatthemiddlemapC→Cisalsoanisomorphism.
6.Provethatagroupoforder150isnotsimple.