2017年福建省初中数学竞赛试题及解析
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1
2017年“大梦杯”福建省初中数学竞赛试题参考答案考试时间 2017年3月19日 9∶00-11∶00 满分150分
一、选择题(共5小题,每小题7分,共35分)。
每道小题均给出了代号为A ,B ,C ,D 的四个选项,其中有且只有一个选项是正确的。
请将正确选项的代号填入题后的括号里,不填、多填或错填都得0分)
1.设2323a =++-,则1
a a +的整数部分为(
)
A .1
B .2
C .3
D .4
2.方程2
2()3
2x
x x +=-的所有实数根之和为()
A .1
B .3
C .5
D .7
3.如图,A 、B 、C 三点均在二次函数2y x =的图像上,M 为线段AC 的中点,BM y ∥轴,且2MB =。
设A 、C 两点的横坐标分别为1t 、2t (21t t >),则21t t -的值为(
)A .3
B .23
C .22
±D .22
4.如图,在Rt ABC △中,90ABC Ð=°,D 为线段BC 的中
点,E 在线段AB 内,CE 与AD 交于点F 。
若A
E E
F =,且7AC =,
3FC =,则cos ACB Ð的值为(
)A .3
7B .210
7
C .3
14
D .10
7
5.如图,O 为ABC △的外接圆的圆心,R 为外接圆半径,且
4R =。
直线AO 、BO 、CO 分别交ABC △的边于D 、E 、F ,则
111
AD BE CF
++
的值为()A .
14
B .
13
C .
12
D .
23
F
D
B
C
A
E F
E
D
O A B
C
二、填空题(共5小题,每小题7分,共35分)
6.记函数2
23y x x =-+(12x -££)的最大值为M ,最小值为m ,则M m +的值为 。
7.已知二次函数2
y ax bx c =++(0a >)的图像与x 轴交于不同的两点A 、B , C 为二次函数图像的顶点,2AB =。
若ABC △是边长为2的等边三角形,则a = 。
8.如图,在ABC △中,AD 为BC 边上的高,M 为线段
BC 的中点,且BAD DAM MAC Ð=Ð=Ð。
若2AB =,则ABC △内切圆的半径为 。
【答案】 31-
9.若二次函数
2
(43)3y x a x a =+-+(2
3a ³)的图像与直线2y x =-在y
轴左侧恰有1
个交点,则符合条件的所有a 的值的和为 。
1010..若正整数n 恰有90个不同的正因数(含1和本身),且在n 的正因数中有7个连续整数,则正整数n 的最小值为 。
三、解答题(共4题,每小题20分,共80分) 1111.求方程.求方程2220172018x y x +=的正整数解。
的正整数解。
M
D B
C
A
12.如图,在等腰三角形ABC 中,90ACB Ð=°,M 是边AC 的中点,D 是边BC 上一点,直线AD 、BM 交于点E ,且ME MA =。
求证:。
求证:
(1)BE CD =; (2)AC DE
AD DB
=。
13.若存在正整数n ,p (6p >)使得3246n n n n p ìü
ìüìüìü+++=íýíýíýíýîþîþîþîþ
成立,其中
{}
[]x x x =-,[]
x 为不超过x 的最大整数。
的最大整数。
(1)求p 的最小值;的最小值;
(2)当p 取最小值时,求使3246n n n n p ìü
ìüìüìü+++=íýíýíýíýîþîþîþîþ成立,且2017n £的正整数n
的个数。
的个数。
14.将平面上每个点都以红、蓝两色之一染色。
证明:.将平面上每个点都以红、蓝两色之一染色。
证明:
(1)对任意正数a ,无论如何染色平面上总存在两个端点同色且长度为a 的线段;的线段; (2)无论如何染色平面上总存在三个顶点同色的直角三角形;)无论如何染色平面上总存在三个顶点同色的直角三角形;
(3)无论如何染色,平面上是否总存在三个顶点同色且面积为2017的直角三角形?的直角三角形?
E
M A
B
C D
2017年“大梦杯”福建省初中数学竞赛试题参考答案 考试时间 2017年3月19日 9∶00-11∶00 满分150分
一、选择题(共5小题,每小题7分,共35分)。
每道小题均给出了代号为A ,B ,C ,D 的四个选项,其中有且只有一个选项是正确的。
请将正确选项的代号填入题后的括号里,不填、多填或错填都得0分)
1.设2323a =++-,则1
a a
+
的整数部分为(的整数部分为( )) A .1 B .2 C .3 D .4 【答案】 B
【解答】由2
2322323236a =+++×-+-=,知6a =。
于是11
66a a +=+,2111()62866a a +=++=+,214()9a a <+<。
因此,1
a a
+
的整数部分为2。
(注:4234233131
232362222a +-+-=++-=+=+=) 2.方程22()32
x x x +=-的所有实数根之和为(的所有实数根之和为( ))
A .1
B .3
C .5
D .7 【答案】 A
【解答】方程22(
)32
x x x +=-化为2222(2)3(2)x x x x -+=-。
即3251060x x x -+-=,2
(1)(46)0x x x --+=。
解得1x =。
经检验1x =是原方程的根。
是原方程的根。
∴ 原方程所有实数根之和为原方程所有实数根之和为1。
3.如图,A 、B 、C 三点均在二次函数2
y x =的图像上,M 为线段AC 的中点,BM y ∥轴,且2MB =。
设A 、C 两点的横坐标分别为1t 、2t (21t t >),则21t t -的值为(的值为( ))
A .3
B .23
C .22±
D .22
【答案】 D
【解答】依题意线段AC 的中点M 的坐标为22
1212
(
)22
t t t t ++,。
(第3题)
由BM y ∥轴,且2BM =,知B 点坐标为2
212
12
(2)22
t t t t ++-,。
由点B 在抛物线2
y x =上,知22212122(
)22
t t t t ++-=。
整理,得22221211222282t t t t t t +-=++,即2
21()8t t -=。
结合21t t >,得2122t t -=。
4.如图,在Rt ABC △中,90ABC Ð=°,D 为线段BC 的中点,E 在线段AB 内,CE 与AD 交于点F 。
若A E E F =,且7AC =,3FC =,则c o s A C B Ð的值为(值为( ))
A .
37 B .2107 C .314 D .10
7
【答案】 B
【解答】如图,过B 作BK AD ∥与CE 的延长线交于点K 。
则由AE EF =可得,EBK EAF AFE BKE Ð=Ð=Ð=Ð。
∴ EK EB =。
又由D 为BC 中点,得F 为KC 中点。
中点。
∴ 3AB AE EB FE EK KF FC =+=+===。
∴ 2
2
2
2
73210BC AC AB =-=-=。
∴ 210
cos 7
BC ACB AC Ð=
=。
或解:对直线AFD 及BCE △应用梅涅劳斯定理得,
1BD CF EA
DC FE AB
××=。
由D 为线段BC 的中点,知BD DC =。
又AE EF =,因此,3AB CF ==。
结合7AC =,90ABC Ð=°,利用勾股定理得,210BC =。
所以,210
cos 7
BC ACB AC Ð==。
F
D
B
C
A E
(第4题)
K
F
D
B
C
A E
5.如图,O 为ABC △的外接圆的圆心,R 为外接圆半径,为外接圆半径,且且4R =。
直线AO 、BO 、CO 分别交ABC △的边于D 、E 、F ,则
111
A D
B E
C F
++的值为( ))
A .
14 B .13 C .12 D .2
3
【答案】 C
【解答】由条件及等比定理,得由条件及等比定理,得
OAB OAC OAB OAC OAB OAC
ABD ACD ABD ACD ABC S S S S S S OA AD S S S S S ++====+△△△△△△△△△△△,
同理,
OAB OBC
ABC S S OB BE S
+=△△△,OBC OAC ABC S S OC CF S +=
△△△。
∴ ()()()
2OAB OAC OAB OBC OBC OAC ABC S S S S S S OA OB OC AD BE CF S +++++++==△△△△△△△。
又4OA OB OC R ====, ∴ 11121
2
AD BE CF R ++==。
二、填空题(共5小题,每小题7分,共35分)
6.记函数2
23y x x =-+(12x -££)的最大值为M ,最小值为m ,则M m +的值为 。
【答案】 8
【解答】∵ 2
2
23(1)2y x x x =-+=-+,12x -££,
∴ 1x =时,y 取最小值,即2m =;1x =-时,y 取最大值,即6M =。
∴ 8M m +=。
7.已知二次函数2
y ax bx c =++(0a >)的图像与x 轴交于不同的两点A 、B , C 为二次函数图像的顶点,2AB =。
若ABC △是边长为2的等边三角形,则a = 。
【答案】 3
【解答】依题意2
0ax bx c ++=有两个不同的实根,设为1x ,2x ,则122AB x x =-=。
∵ 12b x x a +=-,12c x x a
=,
∴ 2
2
2
212121224()()4()44b c b ac
x x x x x x a a a
--=+-=--´==,即22
44b ac a -=。
F
E
D
O A B
C
(第5题)
又由222
()24b b y ax bx c a x c a a =++=+-+,及0a >,知2
34b c a -+=-,即2
4
43b a c a -=。
∴ 2
443a a =,3a =。
8.如图,在ABC △中,AD 为BC 边上的高,M 为线段BC 的中点,且
B A D D A M M A Ð=Ð=Ð。
若
2AB =,则ABC △内切圆的半径为 。
【答案】 31-
【解答】依题意,易知D 为BM 中点,1
2
DM MC =。
又AM 平分DAC Ð,
∴ 12
AD MD AC MC ==。
结合AD DC ^,得30ACD Ð=°。
∴ 60DAC Ð=°,90BAC Ð=°。
∴ 23AC =,4BC =。
∴ ABC △内切圆半径为2234
312+-=-。
9.若二次函数2
(43)3y x a x a =+-+(2
3
a ³
)的图像与直线2y x =-在y 轴左侧恰有1个交点,则符合条件的所有a 的值的和为 。
【答案】
29
12
【解答】依题意,关于x 的方程2(43)32x a x a x +-+=-,即2
(42)320x a x a +-+-=恰
有1个负根或者两个相等的负根。
个负根或者两个相等的负根。
有下列三种情形:有下列三种情形:
(1)方程有两个相等的负根。
)方程有两个相等的负根。
则2
12(42)4(32)0(42)0a a x x a ì=---=í+=--<î△,解得1a =或34a =。
均满足23a ³。
因此,1a =,3
4
a =
符合要求。
符合要求。
(2)方程两根中一根为零,另一根为负数。
)方程两根中一根为零,另一根为负数。
则1212320(42)0
x x a x x a =-=ìí+=--<î,解得23a =。
满足23a ³。
M
D B
C
A (第8题)
因此,
2
3a =符合要求。
符合要求。
(3)方程两根中一根为正数,另一根为负数。
)方程两根中一根为正数,另一根为负数。
则12320x x a =-<,解得23a <。
不满足2
3
a ³。
综合(综合(11)
、(2)、(3),得符合条件的a 的值为1,34,2
3。
因此,符合条件的所有a 的值的和为322914312
++=。
1010..若正整数n 恰有90个不同的正因数(含1和本身),且在n 的正因数中有7个连续整数,则正整数n 的最小值为 。
【答案】 25200
【解答】∵ 任意连续任意连续7个正整数的乘积能被1234567´´´´´´整除,整除, ∴ n 的正因数中必定有2
2,3,5,7这四个数。
这四个数。
∴ 正整数正整数n 具有形式:1
2
3
4
2
3
5
7
n a a a a =´´´´L (1a ,2a ,3a ,4a 为正整数,12a ³)。
由正整数n 恰有90个正因数,知1234(1)(1)(1)(1)90k a a a a ++++´=,其中k 为正整数。
为正整数。
而90分解为4个大于1的正整数的乘积的分解式只有一种:902335=´´´。
∴ 1k =,1234(1)(1)(1)(1)902335a a a a ++++==´´´。
∴ n 的最小值为4
2
2
235725200´´´=,此时n 有连续正因数1,2,3,4,5,6,7。
三、解答题(共4题,每小题20分,共80分) 1111.求方程.求方程2
2
20172018x y x +=的正整数解。
的正整数解。
【解答】方程化为2
2
201820170x x y -+=。
将方程视为x 的方程,得2
222
2018420174(10092017)y y =-´=-△为完全平方数。
…………………… 5分
∴ 2
2
10092017y -为完全平方数。
为完全平方数。
设2
2
2
10092017y t -=(t 为非负整数),则222
10092017t y -=。
∴ 2
(1009)(1009)2017t t y -+=。
∵ 2017为质数,为质数,
∴ 2017(1009)t -,或2017(1009)t +。
…………………… 10分 又t 为非负整数,且1009t £。
∴ 1009t =,或1008t =。
…………………… 15分 ∴ 0y =(舍去),或1y =。
将1y =代入方程,得2
201820170x x -+=,解得1x =,或1017x =。
∴ 原方程的正整数解为原方程的正整数解为
11x y =ìí=î,或2017
1x y =ìí=î。
…………………… 20分
12.如图,在等腰三角形ABC 中,90ACB Ð=°,M 是边AC 的中点,D 是边BC 上一点,直线AD 、BM 交于点E ,且ME MA =。
求证:。
求证:
(1)BE CD =; (2)
AC DE
AD DB
=。
【解答】(1)如图,连结CE 。
由条件知,ME MA MC ==。
∴ CE AE ^。
…………… 5分 ∵ 90ACB Ð=°, ∴ MAE DCE Ð=Ð。
∴ BED AEM MAE DCE Ð=Ð=Ð=Ð。
又EBD CBE Ð=Ð, ∴ BDE BEC △∽△。
∴
BE DE
BC EC
=。
…………… 10分 又由CE AD ^,AC CD ^,知CDE ACE △∽△。
∴
CD
DE
AC CE =。
由此可得,
BE DE CD BC EC AC ==,即BE CD
BC AC
=。
∵ BC AC =,
∴ BE CD =。
…………… 15分
(2)由()由(11)CE AD ^,AC CD ^,知CDE ADC △∽△, ∴
CE AC
CD AD
=。
又由(又由(11)BDE BEC △∽△,知DE EC DB EB =。
结合(结合(11)中BE CD =,可得
AC CE EC DE
AD CD EB DB
===。
∴ AC DE AD DB =。
…………… 20分
E
M A
B
C D E
M A
B
C D (第12题)
11 13.若存在正整数n ,p (6p >)使得3246n n n n p ìüìüìüìü+++=íýíýíýíýîþîþîþîþ成立,其中{}[]x x x =-,[]
x 为不超过x 的最大整数。
的最大整数。
(1)求p 的最小值;的最小值; (2)当p 取最小值时,求使3246n n n n p ìüìüìüìü+++=íýíýíýíýîþîþîþîþ
成立,且2017n £的正整数n 的个数。
的个数。
【解答】(1)∵ 对任意正整数对任意正整数n ,122n ìü£íýîþ,344n ìü£íýîþ,566n ìü£íýîþ,1n p p p ìü-£íýîþ。
…………………… 5分
∴ 对任意正整数对任意正整数n ,1352524624612
n n n ìüìüìü++£++=íýíýíýîþîþîþ。
∵ 存在正整数存在正整数n ,p (6p >)使得3246n n n n p ìü
ìüìüìü+++=íýíýíýíýîþîþîþîþ成立,成立,
∴ 存在正整数存在正整数n ,使得251131212n p ìü³-=íýîþ。
于是,111
12
p n p p ìü-³³íýîþ,12p ³。
又11n =时,111111111351132461224612
ìüìüìüìü+++£+++=í
ýíýí
ýíýîþîþîþîþ, ∴ p 的最小值为1212。
…………………… 10分
(2)12p =时,由1351133246
24612n n n n p ìüìüìüìü=+++£+++=íýíýíýíýîþîþîþîþ知 122n ìü=íýîþ,344n ìü=íýîþ,566n ìü=íýîþ,111212
n
ìü=í
ýîþ。
∴ 1211n k =+(k 为非负整数)。
∴ 当p 取最小值12时,当且仅当1211n k =+(k 为非负整数)时,324612n n n n ìüìüìüìü+++=íýíýíýíýîþîþîþîþ
成立。
成立。
…………………… 15分 由12112017n k =+£知,167k £。
因此,符合条件的正整数n 有168个。
个。
…………………… 20分
12
14.将平面上每个点都以红、蓝两色之一染色。
证明:.将平面上每个点都以红、蓝两色之一染色。
证明:
(1)对任意正数a ,无论如何染色平面上总存在两个端点同色且长度为a 的线段;的线段; (2)无论如何染色平面上总存在三个顶点同色的直角三角形;)无论如何染色平面上总存在三个顶点同色的直角三角形;
(3)无论如何染色,平面上是否总存在三个顶点同色且面积为2017的直角三角形?的直角三角形?
【解答】(1)在平面内任作一个边长为a 的等边ABC △。
则ABC △的三个顶点A 、B 、C 中必有两点同色。
中必有两点同色。
所以,存在两端点同色,且长为a 的线段。
的线段。
因此,对任意正数a ,无论如何染色平面上总存在两个端点同色且长度为a 的线段。
的线段。
…………………………………………… 5分
(2)对任意正数a ,如图,设A 、D 同色,且AD a =(由((由(11)知,A 、D 存在)。
以AD 为直径作圆O ,设ABCDEF 为圆O 的内接正
六边形。
六边形。
若B 、C 、E 、F 中存在一点与A 、D 同色,不妨
设点B 与A 、D 同色,则ABD △为直角三角形,其中
90ABD Ð=°,30ADB Ð=°,且三顶点同色。
,且三顶点同色。
……………………… 10分
若B 、C 、E 、F 都与A 、D 异色,则B 、C 、E 、
F 四点同色.则BCE △为直角三角形,其中90BCE Ð=°,30CEB Ð=°,且三顶点同色。
,且三顶点同色。
因此,无论如何染色平面上总存在三个顶点同色的直角三角形。
……………… 15分 (3)由(2)知,对任意正数a ,无论如何染色总存在斜边长为a ,有一个内角为30°,且三个顶点同色的直角三角形。
且三个顶点同色的直角三角形。
当a =820173
´时,该三角形面积113382017()()201722283S a a ´=´´=´=。
因此,无论如何染色,平面上总存在三个顶点同色且面积为2017的直角三角形。
的直角三角形。
……………………………………… 20分
C B
D O A F E。