
110 學年度普通型高級中等學校數學科能力競賽試題
第5區(屏東高中) 筆試(二) 編號:
注意事項 :
本試卷共4題,滿分21分。第一題5分,第二題5分,第三題5分,第四題6分。
一、設𝒙𝒙、𝒚𝒚與𝒛𝒛皆為質數,試求出所有滿足下列方程式的序對(𝒙𝒙,𝒚𝒚,𝒛𝒛):
𝒙𝒙𝒚𝒚−𝒛𝒛=𝟏𝟏,𝒛𝒛≤𝟐𝟐𝟎𝟎𝟐𝟐𝟏𝟏。
[參考解答]
因為
且
所以
整除
,唯有
時
才有可能是質數。
因為
,所以需求質數
使得
,因此
127,31,7,312,12,12,12 7532 =−−−−=z
所以
)127,7,2(),31,5,2(),7,3,2(),3,2,2(),,( =zyx
二、給定 30 個互不相等的正整數,這些數字均小於或等於 155。試證明這些數字兩兩
相減(大數減小數)所得的差之中,至少有四個相等。
[參考解答]
將30 個正整數由小到大排列,記為𝑎𝑎1,𝑎𝑎2,……,𝑎𝑎30。
若命題不成立,則𝑎𝑎30−𝑎𝑎29,𝑎𝑎29−𝑎𝑎28,……,𝑎𝑎2−𝑎𝑎1共29 個數之中,沒有四個相等。
可知1,2, … … ,9至多出現三次,而 10 至多出現兩次。
由154 ≥𝑎𝑎30−𝑎𝑎1=(𝑎𝑎30−𝑎𝑎29)+(𝑎𝑎29−𝑎𝑎28)+⋯+(𝑎𝑎2−𝑎𝑎1)≥3(1 + 2 + ⋯+ 9)+
2 × 10 =155,可得出矛盾。