3,令素数p≥29,且p≡1(mod4)。-1是p的二次剩余,因此存在p<n/2,p|n^2+1
又p|(p-n)^2+1,记p-2n=k,注意4n^2+4=(p-k)^2+4,所以p|k^2+4,所以 k≥5
所以k≥√(p-4)=√(2n+k-4)>√(2n),即p>2n+√(2n)
因为p≡1(mod4)的p有无穷个,所以n也有无穷个
4.令w=x=y=z
有(f(x))^2=f(x^2),从而f(1)=1
令x=w,则x^2=yz,则f(x^2)(y^2+z^2)=x^2(f(y^2)+f(z^2))
即f(yz)(y^2+z^2)=yz(f(y^2)+f(z^2))
令y=1,f(z)(1+z^2)=z(1+f(z^2))==>zf(z)(z-f(z))+f(z)-z=0
即(zf(z)-1)(z-f(z))=0
所以f(x)=1/x,or,f(x)=x
5,考虑在M中的任一序列a1,a2,...ak
设bi表示序列aj=i中的编号的个数,1≤j≤k,1≤i≤n,
bi为奇数,若k-n是奇数就不能保证bi为奇数,对于每组i可以把它变成i和n+i,这是一一对应关系,因为i至少有一个,所以有2^(bi-1)种变换
然后把所有bi的变换种数乘起来,就是N/M,因为∑(bi-1)=k-n,所以答案为2^(k-n)
比如n=3,k=7
在M中 1211322
在N中 111-->111, 144, 414, 441 (即11, 14, 41, 44 -->2^2)
222--> 222, 255, 525, 552 (即 22, 25, 52, 55 -->2^2)
3-->3(2^0)
进行选择,144,255,3-->1244355
即2^2*2^2*2^1=2^4=2^(7-3)
6.设AB,CD交于X,AD,BC交于Y,k切AB,CD,AD,BC分别为P,Q,R,S
k1,k2切AC于J,L
AB+AD=AB+AR-DR=BP-NR=BS-NR=BC+QC-NR=BC+DC
AB+JC=BC+AJ,AD+LC=DC+LA
由此推出AL=JC,AJ=LC
所以△ABC,△ADC关于AC的旁切圆分别切AC于L,J
再做k的切线切于Z,与AC平行且同侧,做圆k1,k2的切线,平行于AC分别切于M,N
由位似知D,J,N,Z和B,M,L,Z分别共线
所以JM//LN,且分别为k1,k2的直径,所以k1,k2的外位似中心为Z,所以命题得证