12.设△ABC的外心,垂心分别为O,H,若B,C,H,O共圆,对于所有的△ABC,求?BAC所有可能的度数.
【解答】分三种情况讨论. (i)若△ABC为锐角三角形.
因为?BHC?180???A,?BOC?2?A,
所以由?BHC??BOC,可得180???A?2?A,于是?A?60?.
…………5分
(ii)若△ABC为钝角三角形.
当?A?90?时,因为?BHC?180???A,?BOC?2?180???A?,
所以由?BHC??BOC?180?,可得3?180???A??180?,于是?A?120?。
…………10分
当?A?90?时,不妨假设?B?90?,因为?BHC??A,?BOC?2?A, 所以由?BHC??BOC?180?,可得3?A?180?,于是?A?60?.
…………15分
(iii)若△ABC为直角三角形.
当?A?90?时,因为O为边BC的中点,B,C,H,O不可能共圆, 所以?A不可能等于90?;
当?A?90?时,不妨假设?B?90?,此时点B与H重合,于是总有B,C,H,O共圆,因此?A可以是满足0???A?90?的所有角.
综上可得,?A所有可能取到的度数为所有锐角及120?.
…………20分
(第12题答题(i))
(第12题答题(ii))
13.设a,b,c是素数,记x?b?c?a,y?c?a?b,z?a?b?c,当z2?y,时,a,b,c能否构成三角形的三边长?证明你的结论.
【解答】不能. 依题意,得a?111(y?z),b?(x?z),c?(x?y). 22211z(z?1)(y?z)?(z2?z)?. 222x?y?2因为y?z2,所以a?又由于z为整数,a为素数,所以z?2或?3,a?3.
…………10分
当z?2时,y?z2?4,x?(y?2)2?16.进而,b?9,c?10,与b,c是素数矛盾;
…………15分
当z??3时,a?b?c?0,所以a,b,c不能构成三角形的三边长.
…………20分
14.如果将正整数M放在正整数m左侧,所得到的新数可被7整除,那么称M为m的“魔术数”(例如,把86放在415的左侧,得到的数86415能被7整除,所以称86为415的魔术数).求正整数n的最小值,使得存在互不相同的正整数a1,a2,…,an,满足对任意一个正整数m,在a1,a2,…,an中都至少有一个为m的魔术数.
【解答】若n≤6,取m?1,2,?,7,根据抽屉原理知,必有a1,a2,…,an中的一个正整数M是i,j(1≤i<j≤7)的公共的魔术数,即7|(10M?i),7|(10M?j).则有7|(j?i),但0<j?i≤6,矛盾.
故n≥7.
…………10分
又当a1,a2,…,an为1,2,?,7时,对任意一个正整数m,设其为k位数(k为正整数).则10ki?m(i?1,,2?,7)被7除的余数两两不同.若不然,存在正整数i,j(1≤i<
j≤7),满足7|[(10kj?m)?(10ki?m)],即7|10k(j?i),从而7|(j?i),矛盾.
故必存在一个正整数i(1≤i≤7),使得7|(10ki?m),即i为m的魔术数. 所以,n的最小值为7.
…………20分