随着上周BMO考试的结束,下半年英美两大数学竞赛也宣告落下帷幕。BMO作为英国选拔IMO选手的预选赛,其也成为了许多学生证明数学能力的最佳选择之一,下面我们就来一起跟随TD竞赛教研组老师的分析看看2023年BMO Round1的整体情况吧。

整体评价、考点分布

2023年度BMO考卷6道考题考点分布情况为数论1道、几何2道、代数1道以及排列组合2道,四大知识板块都有涉及,考点分布全面,具体的考点分布见下表:

从难度上讲,本次试卷比前两年略难,前两年都有比较容易的送分题,而本套试卷从第1题起每道题都需要竞赛基础和一定的思考过程。整套试卷虽然略难但整体的难度梯度还是存在的,对于各分数段同学预期规划的每题考试时间还是基本不受影响,可以把更多的时间放在自己的分数段应做的题号上。

题目详解与对比

第一题:

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每个字母最多往后排一位,往前排无所谓,所以我们倒序思考,比如ABCD,4个字母有多少种方法:

从例子中可以总结,一共n个字母,最后一位(第n位)有两种选择。选好后的倒数第二位(n-1位),会新增一个字母选择,同时也少了一个选择(第n位的字母不能再选),还是两种选择。因此,第n位倒推至第2位都是两种选择,第1位只剩唯一的选择,共2n-1种选择。当n=9时,共256种选择。

本题的关键在于通过对小数例子的分析找到规律,发现倒序思考比较好解,这种从小例子发现规律的方式在此前的试卷中多次出现,也是我们BMO课堂上多次示范的方法。第二个要点就是树杈图式的递推方法,树杈图式的应用我们在2020年第3题、2013年第4题等题中都有见过,总体而言对于第1题是较难的。

第二题

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本卷第2题是数列题,第一种情况就是等差数列的变式,这种形态的处理在竞赛中算常规的;第二种略难,特殊数列递推公式的处理需要同学仔细观察式子结构以及发散思维,虽然每个递推各不相同,但这点基本逻辑是不变的。

第三题:

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从05年至今年除了17年其他年份都有圆的几何题,BMO关于圆的考察,圆的内接四边形对角互补以及外角等于内角的对角是高频考点,今年也不列外,依旧用到了四边形内角互补,进而证明三角形全等和相似,总体来说几何体非常常规。

第四题:

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第4题是平方差公式结合奇偶性讨论的数论题,这两点在往年诸多题目中均有考察如14年第2题、06年第6题等,也是高频考点,只要仔细备考过的同学对这些分析都不会陌生,本题亮点是后面可以结合不等式进行n的范围确定。

第五题:

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按照题目要求,我们最多能找到4个连续排列不出错的方式:RBBR,而其他的15种4个连续的排列至少有一个错误,这点可以通过枚举来说明,也就意味着,用其它方式排列,至少会出现1000/4=250处错误。

接下来我们看RBBR的情况错误能否更少,RBBR本身没有错误,但它后面无论是接R还是B都会产生错误,所以它的错误产生在连接处,1000个珠排成圆,4个一组,会有250处连接,因而也至少产生250处错误。

第5题这种类型的题目是BMO区别于其他数学竞赛的特色题目,借几何中的排列组合为背景,最后落点在最大最小值问题上,22年第4题、17年第5题都是这样的出题路数。很多同学碰到这类题没思路,其实是有答题套路的:基本都是先算一个理论的最大最小值,再给一个实际操作方法。其中第一步还是比较容易拿分的,考虑极限的情况即可得知最大最小值,而第二步的操作往往是各题都不一样,是题目难点。

第六题:

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同学们没有思路可以通过一些简单例子(五边形、六边形)来找思路,此处我们直接进入证明过程:

由此同理可证所有顶点隔一个就相等;

若n为奇数(2k+1),有V2=V4=V6=…=V2k=V1=V3=…=V2k+1;

若n为偶数(2k),有V2=V4=V6=…=V2k=V2=V4=V6…;

所以n为偶数,只能证明偶数和奇数顶点各自相等,并不能证明所有顶点相等。综上n为奇数时成立。

本套最后一道题目考察几何和环形排列,几何部分是全等的证明比较常规,环形排列的循环性比较有亮点,但在18年的第2题中其实用过这种循环性,只是相关考题不多,同学们的做题量不够的话可能比较难现场想到。

明年备考展望

通过我们对今年BMO考卷的分析可以看到虽然今年的题目有些难度,也创造了很多题目上的亮点。但基本上还是有原型题目和类似考点的,这也说明我们可以通过系统性地学习进行科学备考,经过训练的同学也会明显更具优势。

一个完整的学习周期至少要两三个月,明年要参考的同学可以开始规划明年的学习时间了,我们TD到时候也会有相应的课程安排,同学们敬请留意。

本文作者

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