证明:?1?、A,B,D,G四点共圆;
FAGHNMED?2?、O1,O2,M,N四点共圆;
证:?1?、如图,设EG?DF?K,连AH, 则因AC?BH,EK?BH,AH?BC,
BO1CO2KF?BC,得CA∥EK,AH∥KF,且 CH?EF,所以?CAF≌?EKF,AH与KF平行且相等,故AK∥HF,
?KAB?900??KDB??KGB,因此,
KA,B,D,G四点共圆;
A?2?、据?1?,BK为?O1的直径,作?O2的直径
BP,连CP,KP,HP,OO12,则
O1FHGNME?BCP??BHP?90,所以CP∥AH, HP∥AC,故AHPC为平行四边形,进而得, PC与KF平行且相等,因此对角线KP与CF互
相平分于M,从而O1,O2,M是?KBP三边的中点,KM∥O1O2,
0BDCO2PKN∥O1O2,所以M,N,K共线, 而由?KNB?90,OO12?BN,得
因此MN∥O1O2,又由?KBP的中位线知MO2?O1B?O1N,因此四边形O1O2MN是等腰梯形,其顶点共圆.
011、对于任意给定的无理数a,b及实数r?0,证明:圆周?x?a???y?b??r2上
至多只有两个有理点(纵横坐标皆是有理数的点).
证:对于点M?a,b?,用P?M,r?表示上述圆周上有理点的个数;首先,我们可以作一个合于条件的圆,其上至少有两个有理点,为此,取点A?0,0?,B?2,2?,线段AB中垂线l的方程为:x?y?2,今在l上取点M1?2,1?2,再取 r?MA?6,则以M为圆心、r为半径的圆周上至少有A,B这两个有理点;
22?? 6
其次说明,对于任何无理点M以及任意正实数r,P?M,r??2;
为此,假设有无理点M?a,b?及正实数r,在以M为圆心,r为半径的圆周上,至少有三个有理点Ai?xi,yi?,xi,yi为有理数,i?1,2,3,则
?x1?a?2??y1?b???x2?a???y2?b???x3?a???y3?b? ……①
222221222x1?y12?x2?y2 ……② ??212222据后一等号得 ?x2?x3?a??y2?y3?b??x2?y2?x3?y3? ……③
21212222222记 ?x1?y1?x2?y2??t1,?x2?y2?x3?y3??t2,则t1,t2为有理数,
22据前一等号得 ?x1?x2?a??y1?y2?b?若x1?x2?0,则由②,?y1?y2?b?t1,因b为无理数,得y1?y2?0,故A1,A2共点,矛盾!同理,若x2?x3?0,可得A2,A3共点,矛盾! 若x1?x2?0,x2?x3?0,由②、③消去b得,
???x1?x2??y2?y3???y1?y2??x2?x3???a?t1?y2?y3??t2?y1?y2??有理数,因a为无
理数,故得,?x1?x2??y2?y3???y1?y2??x2?x3??0,所以
y1?y2y3?y2,则 A1,A2,A3共线,这与A1,A2,A3共圆矛盾! ?x1?x2x3?x2因此所设不真,即这种圆上至多有两个有理点.于是对于所有的无理点M及所有正实数r,
P?M,r?的最大值为2.
12、从集合M??1,2,?,36?中删去n个数,使得剩下的元素中,任两个数之和都不
是2015的因数,求n的最小值.
答案:17.
解:因2015?5?13?31,M中任两个元素之和不大于71,由于2015不大于71的正因数有1,5,13,31,65,在M的二元子集中,元素和为5的有?1,4?,?2,3?; 元素和为13的有?1,12?,?2,11?,?3,10?,?4,9?,?5,8?,?6,7?;
元素和为31的有?1,30?,?2,29?,?3,28?,?4,27?,?5,26?,?6,25?,?,?15,16?; 元素和为65的有?29,36?,?30,35?,?31,34?,?32,33?;
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为直观起见,我们将其画成一个图,每条线段两端的数为上述一个二元子集,为了不构成这些和,每对数(每条线段)中至少要删去一个数;
191213530(A)427201123(B)2813141817163433(E)9223629102115312385(C)26247(D)62532
于是在图(A),(B)中各至少要删去4个数,图(C),(D)中各至少要删去2个数,图(E)中至少删去5个数,总共至少要删去17个数.
另一方面,删去适当的17个数,可以使得余下的数满足条件;例如在图(A)中删去
12,30,4,22,图(B)中删去11,29,3,21,(C)中删去23,5,(D)中删去24,6,(E)中删
去13,14,15,31,32.这时图中所有的线段都已被断开.
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