
109 學年度高雄市高級中學數學科能力競賽試題(二)參考解答
注意事項:(1)作答時間:1小時 。不可使用電算器 。
(2)本試卷共四題,滿分 21 分 。每題配分標於題末。請將計算及
證明題演算過程或理由,依序寫在 答案卷 上。
(3)試題紙與答案卷請一併繳回。
(4)需使用黑色或藍色筆作答
1.已知 𝒂𝒂,𝒃𝒃,𝒄𝒄 三數滿足 𝒂𝒂+𝒃𝒃+𝒄𝒄−𝟑𝟑=𝟐𝟐 且 𝟏𝟏
𝒂𝒂+𝟐𝟐+𝟏𝟏
𝒃𝒃−𝟏𝟏+𝟏𝟏
𝒄𝒄+𝟗𝟗 =𝟐𝟐,其中
,試求�(𝒂𝒂+𝟐𝟐)𝟐𝟐+ (𝒃𝒃−𝟏𝟏)𝟐𝟐+ (𝒄𝒄+𝟗𝟗)𝟐𝟐 之值。 (4分)
【參考解答】: Ans: 9
令 𝟐𝟐=𝒂𝒂+𝟐𝟐,𝒚𝒚=𝒃𝒃−𝟏𝟏,𝟐𝟐=𝒄𝒄+𝟗𝟗
所以 𝟐𝟐+𝒚𝒚+𝟐𝟐=𝟗𝟗 且 𝟏𝟏
𝟐𝟐+𝟏𝟏
𝒚𝒚+𝟏𝟏
𝟐𝟐=𝟐𝟐
故 𝟐𝟐𝒚𝒚+𝒚𝒚𝟐𝟐+𝟐𝟐𝟐𝟐=𝟐𝟐
所以
�(𝒂𝒂+𝟐𝟐)𝟐𝟐+ (𝒃𝒃−𝟏𝟏)𝟐𝟐+ (𝒄𝒄+𝟗𝟗)𝟐𝟐
=�𝟐𝟐𝟐𝟐+𝒚𝒚𝟐𝟐+𝟐𝟐𝟐𝟐
=�(𝟐𝟐+𝒚𝒚+𝟐𝟐)𝟐𝟐−𝟐𝟐(𝟐𝟐𝒚𝒚+𝒚𝒚𝟐𝟐+𝟐𝟐𝟐𝟐)
=𝟗𝟗
2. 已知 x, y, z 是正數且滿足�𝟐𝟐𝟐𝟐+𝟐𝟐𝒚𝒚+𝟐𝟐𝒚𝒚=𝟏𝟏𝟏𝟏
𝟐𝟐𝒚𝒚+𝟐𝟐𝟐𝟐+𝒚𝒚𝟐𝟐=𝟐𝟐𝟐𝟐
𝟐𝟐𝟐𝟐+𝟐𝟐𝟐𝟐+𝟐𝟐𝟐𝟐=𝟐𝟐𝟗𝟗,試求 𝟐𝟐+𝒚𝒚+𝟐𝟐+𝟐𝟐𝒚𝒚𝟐𝟐 之值。
(4 分)
【參考解答】Ans: 37.5
將 𝟐𝟐𝟐𝟐+𝟐𝟐𝒚𝒚+𝟐𝟐𝒚𝒚=𝟏𝟏𝟏𝟏 的兩邊同時加 4得
𝟐𝟐𝟐𝟐=𝟐𝟐𝟐𝟐+𝟐𝟐𝒚𝒚+𝟐𝟐𝒚𝒚+𝟖𝟖= (𝟐𝟐+𝟐𝟐)(𝒚𝒚+𝟐𝟐),
同理可得𝟐𝟐𝟖𝟖=𝟐𝟐𝒚𝒚+𝟐𝟐𝟐𝟐+𝒚𝒚𝟐𝟐+𝟖𝟖= (𝒚𝒚+𝟐𝟐)(𝟐𝟐+𝟐𝟐)。

還可得 𝟑𝟑𝟑𝟑=𝟐𝟐𝟐𝟐+𝟐𝟐𝟐𝟐+𝟐𝟐𝟐𝟐+𝟖𝟖= (𝟐𝟐+𝟐𝟐)(𝟐𝟐+𝟐𝟐),則(𝟐𝟐+𝟐𝟐)𝟐𝟐=𝟏𝟏𝟐𝟐𝟏𝟏
𝟖𝟖;因為 x是正
數,所以(𝐱𝐱+𝟐𝟐) = 𝟏𝟏𝟏𝟏
𝟐𝟐,𝐱𝐱=𝟕𝟕
𝟐𝟐。(𝐲𝐲+𝟐𝟐) = 𝟖𝟖,𝐲𝐲=𝟐𝟐。(𝐳𝐳+𝟐𝟐) = 𝟔𝟔,𝐳𝐳=𝟖𝟖。
所以𝟐𝟐+𝒚𝒚+𝟐𝟐+𝟐𝟐𝒚𝒚𝟐𝟐=𝟑𝟑𝟕𝟕.𝟏𝟏
3.
ABC 中,
=
,且 D、E、F三點分別在
、
、
三邊上,使得
//
。如果
BDF 之面積為 9,
AFE 之面積為 15,
DCE 之面積為
32,試求
DEF 與
ABC 面積之比值。 (4分)
【參考解答】Ans:
。
設DEF 面積為 x,
::AB DE BFD AFE DFE∴ =∆ +∆ ∆
=(9+15) : x = 24 : x
且
=
=(24-x):x
2
:32 (24 ): 32 768 0x xx x x⇒ = − ⇒+ − =
因此 △DEF 與△ABC 面積比值=
。
4.
中,
,如果
為
上的點使得
,
試求
的度數。 (4分)
【參考解答】:Ans:
。
設
利用正弦定理,
中,
2
sin60 sin 45 3
a cc
a
°°
= ⇒=
,
故
=
5. 已知
均為四位數,滿足
且
均由相同的數字組成(順序排列除外),
試求滿足這樣條件之最小的
值。(首位數字均不為零)(5分)
【參考解答】:∵
,
∴N的數字和可被 3整除,
⇒ M的數字和亦可被 3整除,