
(甘志国)介绍18道日本高考数学题.doc
17页介绍18道日本高考数学题甘志国(已发表于数学教学,2015(9): 39-45)口木与中国虽同处亚洲,但在数学研究水平上却领先中国很远.1920年,从高木贞治(Takagi Teiji, 1875-1960)解决了 “克罗内克青春之梦”猜想开 始,FI本走上了现代数学的世界舞台.国人熟知的H本数学家有陈建功(1893-1971)的老师藤 原 松三郎(Matsusaburo Fujiwara , 1881-1946)和 苏步青(1902-2003)的 老师洼 田忠彦 (Tadahiko Kubota, 1885-1952).而示小平邦彦(Kunihiko Kodaira, 1915-1997)> 广中平祐 (Heisuke Hironaka, 1931-)与森重文(Mori Shigefumi, 1951-)相继荣获菲尔茨奖.许多 学者都认为21世纪的日本,将会成为世界的数学中心2—・我们与其羨慕Fl本的数学成就,倒不如借鉴一下他们的中学数学教育• Fl本大学入学考 试分两次进行,第一次为全国统一考试,第二次为各大学H主招生考试.这一规定从1979年 实施至今上【木的人学入学考试的难度与中国相比有过之而无不及.特别是像东京人学和早稻 出大学这样的著名大学,其入学竞争Z惨烈是外人无法想象的.东义博主编的《300个tl本高考数学题》(哈尔滨工业大学出版社,2012年)涵盖了日本 高中数学教科书《数学I》的全部棊础知识(共9部分),书中的高考题全部是选择题或填空 题,但选择题并不是中国数学选择题的“四选一”模式,而是“多选多”.下面从中精选出 26道F1本高考数学题供读者欣赏,这对中国考生的高考(包括大学自主招生)是有所裨益的. 1数、式的计算题1 (1)10进制的数365如用2进制表示则是(®)位数,第五位数字是0). 乂 2进制 的数1011用10进制表示,则是(qdj.⑵计算下列用7进制表示的数,在()内填入适当的数值:423(7)+546(7)=1(讷)2(7):1542仃)*36(7)= (qdj(7)…余(弓/J(7)•答案(1) q[…9 • • • 0 q …1 %⑵坷・・・3勺・・・0 C[・・・3 d]・・・l ®・・・3 土・・・3题2设5-JJ的整数部分是d,小数部分是b,则。
的值是(如,2R- 值是©).答案a】…3 b]…2解 由可得a = 3,方=2—徭.所以( 1、( \ \2a3 -=54-( 1、+ 3 h + - =54 - 43 + 3-4 = 2 I b)评注 题1是〃进制问题,这种问题在中国高考中也出现过,比如2014年高考天津卷 文、理倒数第二题就是此内容.题2对于中国考生来说已经是竞赛题了,也是考杳恒等变换、 整体代换的好题目.2方程、不等式题3 l+2i是实系数三次方程x3^-ax2+bx + c = 0的根,乂知这个方程与方程x3+3x2+(b-4)x-b = 0仅有一•个公共根,求它们的公共根和实系数ci,b,c的值,且把公 共根按从小到大的顺序记.(1) 当公共根是(a/i)时,则 a = (!),/? = (d&J,c = (/g]);(2) 当公共根是(a/】)时,则a =(C\d〉b =(弓),c = (/;);(3) 当公共根是(a〕)时,则 a = (b、cj,b = (%),c =(弓 /). 答案(1)°]L- h} L5 C|L3 〃|L- L5 f \ L2 L5(2) c/| 勺…1 C| d]…1 弓…3 • • • 5(3) 6?| • • • 1 b、 q …3 £ …7 弓 …5解 由l+2i是实系数三次方程x3+ax2+bx + c = 0的根及实系数多项式的虚根成对出 现知,可设x3 + ax2 + 加 + c =(兀一 a)(兀一 1 一 2i)(x 一 1 + 2i)得 %3 -\-cix1 +Z?x + c =兀'-(6/ + 2)x2 +(2g + 5)x-5qa = -a 一 2, b = 2a + 5, c = -5a又 x3 +3x2 + (h - 4)x - h = (x-l)(x2 +4 兀+ b)因为题中的两个一元三次方程仅有一个公共根,所以这个公共根不可能是虚根(因为“虚 根成对出现”),所以公共根是a.当& = 1时,得a = -^b = l,c = -5 .还得方程x3+ax2+bx + c = 0的根为1,1 + 2i,l- 2i ;方程 x3 + 3兀$ + @ - 4)x -/? = 0 的根为 1,-2 + V3i,-2 -尽当GH1 时,得6?+4©+/7 = 0.又b = 2a + 5,所以a = —1,—5.当a = -\吋,得q = _1" = 3,c = 5 .还得方程x^cix2+hx + c = 0的根为 —1,1 + 2i,l-2i;方程 x3 + 3x2 + (b _4)兀_b = 0 的根为 1-1-3.当q=—5时,得a = 3上=—5,c = 25 .述得方程x3+ax2+bx + c = O的根为 一5,1 + 2i,l -2i ;方程x3 +3x2+0-4)x-Z? = O的根为 1,1-5 .题 4 求正整数a,b,c ,使得a/?c = d + Z? + c(aSbSc).若ah 2,得4dbc = a + b + c5 3c,这不可能!所以a = i,2得 be = 1 + b + c(2 < Z? < c), c = 1H .h-\所以b-1是2的正约数,得b-1 = 1,2,…可求得(a,b,c) = (1,2,3).用同样的方法可求得满足abed = a + b + c+d\a1;/7,9丘2)都是整数时,求的值.q p设—―-=m, —―- = /?(m, n g Z),解得q P(4) (b)p =——!—,q =——!—4 一 mti 4 一 mn由 p> q >1,得(4)> (bj,4 — 〃加〉0,所以m 一 n > (q), (d) < mn < 3所以 (m,«)=((弓),(/i)), ((gi),(人))根据上式,得(p,ty) = ((/;),(/))从下曲的答案中选取适当的代号记入上面的()内(且设弓 < 匕):① 1②2③3④4⑤5 @1 + 71⑦1 +血⑧2 +斤⑨2 +加⑩0答案q•…⑨b[・••⑧ q・・・⑩ ••①£[•••②/]…①g[…③说…①4…⑤丿]…③解 设—~~- = m, —~- = n(m,斤 w Z),解得q P2+m 2+np , q = 4 一 mn 4 - mn由 p> q> \ ,得gN*,所以2 +m 2 + 〃 、 > >14 一 mn 4 一 mn4 一 mn > 0,2 + 加 > 2 + n所以 m> n> \,mn S 3 •得(m, n) = (2,1), (3,1),再得(p,q) = (5,3)・评注 方程问题主要涉及实数、复数范围内解多项式方程(包括高次),不等式问题主要 涉及不等式的基木性质、均值不等式等,也包括用放缩法解不定方程.但前者在中国的高考 题中几乎都是空白.3平面图形和方程题6 (1)点(x,y)关于直线x-2y + 2 = 0对称的点的坐标是'(4)兀 + (勺)丁 + (切)(/i)x + (g/i)y + (i|)'< (弓) ’ (Ji) >(2)直线x-y-2 = 0关于直线兀_2y + 2 = 0对称的方程是(al)x + (bJcl)y + (djel) = 0答案(1) • • • 3 b} • • • 4 Cj • • • — £ …4 弓…5 /J • • • 4 g】…一 用 …3 片…8 人 …5(2) Q]…1 b、 q …7 d、…2 q …2题7下面的(1)〜(7)是敘述用平面Q切疋方体得到的切口图形F的各种情形的.试把 ⑴〜(7)中真命题的题号集中起來,集中在一•起题号从卜•面的①〜⑩中挑选.(1) F不是钝角三角形;(2) 若F是四边形,则F有一组对边平行;(3) 若&只含正方体的一个顶点,则F的顶点是奇数个;(4) 适当地选定&的位置,对使F是有对称轴的五边形;(5) 适当地选定a的位置,可使F是七边形;(6) 若切口是三角形,则面积最大的是止三角形;(7) 若切口是矩形,则血枳最大的是正方形.①⑴,(3), (7)⑤⑴,(2), (3), (5)⑧⑵,(3),(4), (7) 答案⑥② ⑴,⑷,(6)©(1), (2), (4), (6)⑨⑶,(5), (6), (7)③ ⑵,(5), (7)⑦⑴,(4), (5), (6)⑩①〜⑨全不对®(3), (4), (6)评注 题7是一个经典问题一一止方体的种种截1(11.2013年高考安徽卷文、理笫15题就 是这种问题.4向量题8 如图1所示,把重为20N的物体用绳了挂在两点处,若ZAOC = 150°,ZBOC = 120°,则作用在OA上的力是⑺厶)、知 N,作用在03上的力是(%弓)N.答案解先介绍拉米定理.在图 2 中,设向量 AD = a, AC = b, AE = c,= ay
