专家预测卷考前必做)2011年全国高中数学联合竞赛加试试题、参考答案(1)
2011年全国高中数学联赛一试试题参考答案与评分标准
即 t 4 − ( x1 + x 2 )t 2 + x1 ⋅ x 2 + 4t 2 − 2( y 1 + y 2 )t + y 1 ⋅ y 2 = 0 , 即 t 4 − 14t 2 − 16t − 3 = 0 , 即 (t 2 + 4t + 3)(t 2 − 4t − 1) = 0 . 从而点 C 与点 A 显然 t 2 − 4t − 1 ≠ 0 , 否则 t 2 − 2 ⋅ 2t − 1 = 0 , 则点 C 在直线 x − 2 y − 1 = 0 上, 或点 B 重合. 所以 t 2 + 4t + 3 = 0 ,解得 t 1 = −1, t 2 = −3 . 故所求点 C 的坐标为 (1,−2) 或 (9,−6) .
一、填空题:本大题共 8 小题,每小题 8 分,共 64 分.把答案填在横线上.
1 .设集合 A = {a1 , a 2 , a 3 , a 4 } ,若 A 中所有三元子集的三个元素之和组成的集合为 B = {−1, 3, 5, 8} ,则集合 A = . 解 显然,在 A 的所有三元子集中,每个元素均出现了 3 次,所以 3(a1 + a 2 + a 3 + a 4 ) = (−1) + 3 + 5 + 8 = 15 , 故 a1 + a 2 + a 3 + a 4 = 5 ,于是集合 A 的四个元素分别为 5-(-1)=6,5-3=2,5-5 =0,5-8=-3,因此,集合 A = {−3, 0, 2, 6} .
2011 年全国高中数学联合竞赛一试 试题参考答案及评分标准(A 卷)
2011年全国高中数学联合竞赛加试试题(A卷)
2011年全国高中数学联合竞赛加试试题(A 卷)
考试时间:2011年10月16日 9:40—12:10
一、(本题满分40分)如图,Q P ,分别是圆内接四边形ABCD 的对角线BD AC ,的中点.若DPA BPA ∠=∠,证明:CQB AQB ∠=∠.
二、(本题满分40分)证明:对任意整数4≥n ,存在一个n 次多项式
0111)(a x a x a x x f n n n ++++=-- 具有如下性质:
(1)110,,,-n a a a 均为正整数;
(2)对任意正整数m ,及任意)2(≥k k 个互不相同的正整数k r r r ,,,21 ,均有
)()()()(21k r f r f r f m f ≠.
三、(本题满分50分)设)4(,,,21≥n a a a n 是给定的正实数,n a a a <<< 21.对任意正实数r ,满足)1(n k j i r a a a a j k i
j ≤<<≤=--的三元数组),,(k j i 的个数记为)(r f n . 证明:4
)(2
n r f n <.
四、(本题满分50分)设A 是一个93⨯的方格表,在每一个小方格内各填一个正整数.称A 中的一个)91,31(≤≤≤≤⨯n m n m 方格表为“好矩形”,若它的所有数的和为10的倍数.称A 中的一个11⨯的小方格为“坏格”,若它不包含于任何一个“好矩形”.求A 中“坏格”个数的最大值. A B
C
D
Q
P。
全国高中数学联赛试题参考答案(0000)
2011年全国高中数学联合竞赛一试试卷(A 卷)一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,共64分.把答案填在横线上.1.设集合},,,{4321a a a a A =,若A 中所有三元子集的三个元素之和组成的集合为}8,5,3,1{-=B ,则集合=A {-3,0,2,6}.2.函数11)(2-+=x x x f 的值域为.3.设b a ,为正实数,2211≤+ba,32)(4)(ab b a =-,则=b a log .4.如果)cos (sin 7sin cos 3355θθθθ-<-,)2,0[πθ∈,那么θ的取值范围是.5.现安排7名同学去参加5个运动工程,要求甲、乙两同学不能参加同一个工程,每个工程都有人参加,每人只参加一个工程,则满足上述要求的不同安排方案数为.(用数字作答)6.在四面体ABCD 中,已知︒=∠=∠=∠60CDA BDC ADB ,3==BD AD ,2=CD ,则四面体ABCD 的外接球的半径为.7.直线012=--y x 与抛物线x y 42=交于B A ,两点,C 为抛物线上的一点,︒=∠90ACB ,则点C 的坐标为.8.已知=n a C ())95,,2,1(2162003200=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅-n nnn ,则数列}{n a 中整数项的个数为.二、解答题:本大题共3小题,共56分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 9.(本小题满分16分)设函数|)1lg(|)(+=x x f ,实数)(,b a b a <满足)21()(++-=b b f a f ,2lg 4)21610(=++b a f ,求b a ,的值.10.(本小题满分20分)已知数列}{n a 满足:∈-=t t a (321R 且)1±≠t ,121)1(2)32(11-+--+-=++nn n n n n t a t t a t a ∈n (N )*.(1)求数列}{n a 的通项公式;(2)若0>t ,试比较1+n a 与n a 的大小.11.(本小题满分20分)作斜率为31的直线l 与椭圆C :143622=+y x 交于B A ,两点(如图所示),且)2,23(P 在直线l 的左上方.(1)证明:△PAB 的内切圆的圆心在一条定直线上;(2)若︒=∠60APB ,求△PAB 的面积.2011年全国高中数学联合竞赛加试试卷(A卷)考试时间:2011年10月16日 9:40—12:10二、(本题满分40分)证明:对任意整数4≥n ,存在一个n 次多项式0111)(a x a xa x x f n n n ++++=--具有如下性质:(1)110,,,-n a a a 均为正整数;(2)对任意正整数m ,及任意)2(≥k k 个互不相同的正整数kr r r ,,,21,均有)()()()(21k r f r f r f m f ≠.三、(本题满分50分)设)4(,,,21≥n a a a n 是给定的正实数,n a a a <<< 21.对任意正实数r ,满足)1(n k j i r a a a a jk ij ≤<<≤=--的三元数组),,(k j i 的个数记为)(r f n .证明:4)(2n r f n <.四、(本题满分50分)设A 是一个93⨯的方格表,在每一个小方格内各填一个正整数.称A 中的一个)91,31(≤≤≤≤⨯n m n m 方格表为“好矩形”,若它的所有数的和为10的倍数.称A 中的一个11⨯的小方格为“坏格”,若它不包含于任何一个“好矩形”.求A 中“坏格”个数的最大值.。
2011年全国高中数学联合竞赛
a = t ( ∈ R, t ±1 , l 2 一3 t 且 ≠ )
an+ :
的 值 域 为
l
3 设 口 b为正实 数 , . 、 且
+
— 一 (N. — 等 【 一 . + ) ・
则 数列 { 中整 数项 的个数 为一 a}
2 6
中 等 数 学
二 、4 (0分 ) 明 : 证 对任 意整数 n n 4 , ( > ) 1
存 在一 个 次多项式
)= ” n l ~ 戈 +a _ +… + l a a + 0
:
— —
— —
—
一
.
sO ) i - n4 (
① ②
四 、5 (0分 ) 设 是一个 3× 9的方 格表 , 在每一 个小 方格 内各填一个 正 整数.若 A中
的一 个 / ×n 1 - F ( ≤m≤3 1 ≤9 方 格 表 的 t , ≤n )
再由 式①中等号成立的条件, a = . 得 b 1
所有数 的 和 为 1 0的 倍 数 , 称 其 为 “ 矩 则 好
、
填空 题 ( 每小题 8分 , 6 共 4分 )
1设集合 A={ .a ,3a }若 / 中所 . a ,2a ,4. I 有三元子集 的三 个元素之和组成 的集 合为
B={ ,,, }则集合 A=一 一l35 8 , 2 .函 数 ,( ) :
一
f) 糍)( ++)1 ( a 一 ,O62= fab14. 1 g 2
设 =s0詈. M i 一) n
则 一 √ ≤ < , 1且 ≠0 _
具 有 如下性 质 : (ห้องสมุดไป่ตู้) 。a 一, 均 为正整 数 ; 1 a , a
2011答案
2011年全国高中数学联合竞赛一试试题(A 卷) 考试时间:2011年10月16日 8:00—9:20一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,共64分.把答案填在横线上. 1. 设集合{}1234A a a a a =,,,,若A 中所有三元子集的三个元素之和组成的集合为{}1358B =-,,,,则集合A = .【解析】 {3026}-,,,显然,在A 的所有三元子集中,每个元素均出现了3次,所以 12343()(1)35815a a a a +++=-+++=,故12345a a a a +++=,于是集合A 的四个元素分别为5(1)653255--=-=-,,=0,5-8=-3,因此,集合{3026}A =-,,, 2.函数()f x =的值域为 .【解析】((1)-∞+∞,,设ππtan 22x θθ=-<<,,且π4θ≠,则111cos ()πtan 1sin cos )4θf x θθθθ===---.设π)4u θ=-,则1u <≤,且0u ≠,所以1()((1)f x u =∈-∞+∞,,.3.设a b ,为正实数()()23114a b ab a b+-=≤,则log a b = . 【解析】 1-由11a b+≤,得a b +≤.又2222()4()44()48()a b ab a b ab ab ab +=+-=+⋅≥,即a b +≥, ①于是a b +=, ②再由不等式①中等号成立的条件,得1ab =.与②联立解得11a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩,或11a b ⎧=⎪⎨⎪⎩,,故log 1a b =-.4.如果()5533cos sin 7sin cos θθθθ-<-,[)02πθ∈,,那么θ的取值范围是 . 【解析】 π5π44⎛⎫⎪⎝⎭,不等式55cos sin θθ-<337(sin cos )θθ-等价于353511sin sin cos cos 77θθθθ+>,又351()7f x x x =+是()-∞+∞,上的增函数,所以sin cos θθ>,故π5π2π2π+()44k θk k +<<∈Z .因为[02π)θ∈,,所以θ的取值范围是π5π44⎛⎫⎪⎝⎭,.5.现安排7名同学去参加5个运动项目,要求甲、乙两同学不能参加同一个项目,每个项目都有人参加,每人只参加一个项目,则满足上述要求的不同安排方案数为 .(用数字作答)【解析】 由题设条件可知,满足条件的方案有两种情形:(1)有一个项目有3人参加,共有31755!5!3600C C ⋅-⋅=种方案;(2)有两个项目各有2人参加,共有2227551()5!5!114002C C C ⋅⋅-⋅=所以满足题设要求的方案数为3600+11400=15000.6. 在四面体中ABCD ,已知60ADB BDC CDA ∠=∠=∠=︒,3AD BD ==,2CD =,则四面体ABCD 的外接球的半径为 .【解析】设四面体ABCD 的外接球球心为O ,则O 在过ABD △的外心N 且垂直于平面ABD 的垂线 上.由题设知,ABD △是正三角形,则点N 为ABD △的中心.设P N ,分别为AB CD ,的中点,则N 在DP 上,且ON DP OM CD ⊥⊥,.P NMCDBOAcos sin θθ=在DMN △中,12213233DM CD DN DP ===⋅==,.由余弦定理得2221212MN =+-⋅=,故MN四边形DMON的外接圆的直径sin MNOD θ=== 故球O的半径R =7.直线210x y --=与抛物线24y x =交于A B ,两点,C 为抛物线上的一点,90ACB ∠=︒,则C点的坐标为 .【解析】 ()12-,或()96-,设21122()()(2)A x y B x y C t t ,,,,,,由22104x y y x --=⎧⎨=⎩,,得2840y y --=,则128y y +=,124y y ⋅=-.又11222121x y x y =+=+,,所以12121212122()21842()11x x y y x x y y y y +=++=⋅=⋅+++=,.因为90ACB ∠=︒,所以0CA CB ⋅=,即有 221212()()(2)(2)0t x t x t y t y --+--=, 即42141630t t t ---=,即2(43)(41)0t t t t 2++--=.显然2410t t --≠,否则22210t t -⋅-=,则点C 在直线210x y --=上,从而点C 与点A 或点B 重合.所以2430t t ++=,解得1213t t =-=-,. 故所求点C 的坐标为()12-,或()96-,.8.已知()200200C 1295nnn n a n -==,,,,则数列{}n a 中整数项的个数为 . 【解析】 152004005π36200C2n n n a --=⋅⋅要使(195)n a n ≤≤为整数,必有200400536n n--,均为整数,从而6|4n +. 当28142026323844505662687480n =,,,,,,,,,,,,,时,200400536n n--和均为非负整数,所以n a 为整数,共有14个.当86n =时,86385200C 32n a -=⋅⋅,在86200200!C 86!114!=⋅中, 200!中因数2的个数为2345672002002002002002002001972222222⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤++++++=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 同理可计算得86!中因数2的个数为82,114!中因数2的个数为110, 所以86200C 中因数2的个数为197-82-110=5,故86a 是整数.当92n =时,92361092200C 32a -=⋅⋅,在92200200!C 92!108!=中,同样可求得92!中因数2的个数为88,108!中因数2的个数为105,故86200C 中因数2的个数为197-88-105=4,故不是整数. 因此,整数项的个数为14115+=.二、解答题:本大题共3小题,共56分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.9. (本小题满分16分)设函数()()lg 1f x x =+,实数()a b a b <,满足()12b f a f b +⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,()106214lg2f a b ++=,求a b ,的值. 【解析】 ∵1()()2b f a f b +=-+,∴11|lg(1)||lg(1)||lg()||lg(2)|22b a b b b ++=-+==+++, ∴12a b +=+或(1)(2)1a b ++=,又∵a b <,∴12a b +≠+,∴(1)(2)1a b ++=.………………4分又由()|lg(1)|f a a =+有意义知01a <+,从而0112a b b <+<+<+,于是0112a b <+<<+.所以10(10621)110(1)6(2)6(2)12a b a b b b +++=+++=++>+.…………8分从而1010(10621)|lg[6(2)]|lg[6(2)]22f a b b b b b ++=++=++++.又(10621)412f a b g ++=,所以10lg[6(2)]4lg22b b ++=+,故106(2)162b b ++=+.……………………12分解得13b =-或1b =-(舍去).把13b =-代入(1)(2)a b ++1=解得25a =-.所以2153a b =-=-,.10.(本小题满分20分)已知数列{}n a 满足:123a t =-(t ∈R 且1t ≠±).()()()1*12321121n n n n n n ta t t a n a t ++-+--=∈+-N⑴ 求数列{}n a 的通项公式; ⑵ 若0t >,试比较1n a +与n a 的大小.【解析】 (1)由原式变形得112(1)(1)21n n n n n t a a a t ++-+=+-,则112(1)12(1)1112121n n n n n nn n n a a a t a t a t t +++++-==+-+-+-. 记11n n n a b t +=-,则11121222211n n n b a t b b b t t ++-====+--,.………………5分 又111111122n n b b b +=+=,,从而有1111(1)22n nn b b =+-⋅=, 故121n n a t n+=-,于是有2(1)1n n t a n -=-.……………………10分 (2)112(1)2(1)1n n n n t t a a n n-+---=-+ 11112(1)[(1)(1)(1)](1)2(1)2(1)[(1)[(1)()()](1)(1)n n n n n n n n n t n t t t n t t n n t t nt t tt t t t t nn n n -----=++++-+++++--=-+++=-+-++-++11.(本小题满分20分)作斜率为13的直线l 与椭圆22:1364x y C +=交于A B ,两点(如图所示),且(P 在直线l 的左上方.⑴ 证明:PAB △的内切圆的圆心在一条定直线上; ⑵ 若60APB ∠=︒,求PAB △的面积.【解析】 ⑴ 设直线11221:()()3l y x m A x y B x y =+,,,,.将13y x m =+代入221364x y +=中,化简整理得2226930x mx m ++-=.于是有2121293632m x x m x x -+=-=,,PA PB k k ==……………………5分则PA PB k k +==,上式中,分子122111((33x m x x m x =+-++-12122222()32936(3)323123120x x m x x m m m m m m m =+-+--=⋅+---=--+-+=,从而,0PA PB k k ==.又P 在直线l 的上方,因此,APB ∠的角平分线是平行于y 轴的直线,所以PAB △的内切圆的圆心在直线x =10分(2)若60APB ∠=︒时,结合(1)的结论可知PA PB k k = 直线PA的方程为:y x =-,代入221364x y +=中,消去y 得1418(130x x +-+-=.它的两根分别是1x和1x ⋅,即1x =所以1|||PA x -= .…………15分同理可求得||PB =.所以11||||sin6022PAB S PA PB =⋅⋅⋅︒=△.…20分2011年全国高中数学联合竞赛加试试题(A 卷) 考试时间:2011年10月16日 9:40—12:10一、(本题满分40分)如图,P Q ,分别是圆内接四边形ABCD 的对角线AC BD ,的中点.若BPA DPA ∠=∠,证明:AQB CQB ∠=∠.ABCDQEPFQDCB A【解析】 延长线段DP 与圆交地另一点E ,则CPE DPA BPA ∠=∠=∠,又P 是线段AC 的中点,故AB CE =,从而CDP BDA ∠=∠.………………10分又ABD PCD ABD PCD ∠=∠△△,所以,于是AB PCBD CD=,即AB CD PC BD ⋅=⋅…………………………20分从而有11()22AB CD AC BD AC BD AC BQ ⋅=⋅=⋅=⋅,即AB BQ AC CD=. 又ABQ ACD ∠=∠,ABQ ACD △△所以,所以QAB DAC ∠=∠.…………30分 延长线段AQ 与圆交于另一点F ,则CAB DAF BC DF ∠=∠=,. 又因为Q 为BD 的中点,所以CQB DQF ∠=∠.又AQB DQF ∠=∠,所以AQB CQB ∠=∠.…………40分 二、(本题满分40分)证明:对任意整数4n ≥,存在一个n 次多项式 ()1110n n n f x x a x a x a --=++++具有如下性质:⑴011n a a a -,,,均为正整数;⑵对任意正整数m ,及任意k (2k ≥)个互不相同的正整数12k r r r ,,,,均有 ()()()()12k f m f r f r f r ≠.【解析】 令()(1)(2)()2f x x x x n =++++ ①……………………10分将①的右边展开即知()f x 是一个首项系数为1的正整数系数的n 次多项式. 下面证明()f x 满足性质(2). 对任意整数t ,由于4n ≥,故连续的n 个整数12t t ++,,t n +中必有一个为4的倍数,从而由①知()2(mod4)f t ≡……………………20分因此,对任意(2)k k ≥个正整数12k r r r ,,,,有 12()()()20(mod4)k k f r f r f r ≡≡.但对任意正整数m ,有()2(mod4)f m ≡,故 12()/()()()(mod4)k f m f r f r f r ≡,从而12()()()()k f m f r f r f r ≠.所以()f x 符合题设要求.……………………40分三、(本题满分50分)设()124n a a a n ,,,≥是给定的正实数,12n a a a <<<.对任意正实数r ,满足()1j i k ja a r i j k n a a -=<<-≤≤的三元数组()i j k ,,的个数记为()n f r . 证明:()24n n f r <【解析】 对给定的(1)j j n <<,满足1i j k n <<≤≤,且j ik ja a r a a -=- ①的三元数组(i j k ,,)的个数记为()j g r .…………………………10分注意到,若i j ,固定,则显然至多有一个k 使得①成立.因i j <,即i 有1j -种选法,故()1j g r j -≤.同样地,若j k ,固定,则至多有一个i 使得①成立.因k j >,即k 有n j -种选法,故()j g r n j -≤.从而()min{1}j g r j n j --≤,……………………30分因此,当n 为偶数时,设2n m =,则有 1121222121()()()()(1)(1)(2)(2)22n m m n j j jj j j mmm j j m f r g r g r g r m m m m j m j ---===-==+=+---+-=+∑∑∑∑∑≤2224n m m m =-<=.……………………40分当n 为奇数时,设21n m =+,则有12221221()()()()(1)(211)n mmn j j jj j j m mmj j m f r g r g r g r j m -===+==+=++-++-∑∑∑∑∑≤224n m =<.………………………………50分四、(本题满分50分)设A 是一个的方格表,在每一个小方格内各填一个正整数.称A 中的一个()1319m n m n ⨯≤≤,≤≤方格表为“好矩形”,若它的所有数的和为10的倍数.称A 中的一个11⨯的小方格为“坏格”,若它不包含于任何一个“好矩形”.求A 中“坏格”个数的最大值. 【解析】 首先证明A 中“坏格”不多于25个.用反证法.假设结论不成立,则方格表A 中至多有1个小方格不是“坏格”.由表格的对称性,不妨假设此时第1行都是“坏格”.设方格表A 第i 列从上到下填的数依次为129i i i a b c i =,,,,,,.记11()0129kkk i k i i i i S a T b c k ===+=∑∑,,,,,,,这里000S T ==.……………………10分我们证明:三组数019019;S S S T T T ,,,,,,及00S T +,1199S T S T ++,,都是模10的完全剩余系.事实上,假如存在09m n m n <≤≤,,,使(mod10)m n S S ≡,则10(mod10)nin m i m aS S =+=-≡∑,即第1行的第1m +至第n 列组成一个“好矩形”,与第1行都是“坏格”矛盾.………20分 又假如存在09(mod10)m n m n m n T T <≡≤≤,,,使,则1()0(mod10)niinm i m b c TT =++=-≡∑,即第2行至第3行、第1m +列至第n 列组成一个“好矩形”,从而至少有2个小方格不是“坏格”,矛盾.类似地,也不存在09m n m n <≤≤,,,使(mod10)m m n n S T S T +≡+.…………30分 因此上述断言得证.故999()01295(mod10)kkkk k k k S T ST ===≡≡+≡++++≡∑∑∑,所以999()550(mod10)k k k k k k k S T S T ===+≡+≡+≡∑∑∑,矛盾!故假设不成立,即“坏格”不可能多于25个.……………………40分另一方面,构造如下一个3×9的方格表,可验证每个不填10的小方格都是“坏格”,此时有25个“坏格”.缩上所述,50分。
2011年全国高中数学联赛模拟卷(7)(一试+二试,附详细解答)
2011年全国高中数学联赛模拟卷(7)第一试(考试时间:80分钟 满分:120分)姓名:_____________考试号:______________得分:____________一、填空题(本大题共8小题,每小题8分,共64分)__________1. 集合{2135}A x a x a =+≤≤+,{333}B x x =≤≤,()A A B ⊆, 则a 的取值范围是___________2. 某人投两次骰子, 先后得到点数,m n , 用来作为一元二次方程20x mx n ++=的系数, 则使方程有 实根的概率为______________ 3. 过四面体ABCD 的顶点D 作半径为1的球,该球与四面体ABCD 的外接球相切 于点D ,且与平面ABC相切。
若45,60AD BAD CAD BAC =∠=∠=︒∠=︒则四面体ABCD 的外接球的半径r =________4. 如图, ,M N 分别为正六边形ABCDEF 的对角线AC ,CE 的内分点,且AM AC =CNCE=λ, 若B ,M ,N 三点共线,则λ=______________ 5. 已知2()(3f x x b x a b =++-是偶函数,则函数图像与y 轴交点的纵坐标的最大值是6. 对所有的实数x 及1t ≤≤222(2)()x t x at ++++>18, 则实数a 的取值范围是 ______ .7. 定义“n 次幂平均三角形”:如果△ABC 的三边满足等式:1()2n n n a c b +=(n Z ∈), 则称△ABC 为 “n 次幂平均三角形”. 如果△ABC 为“3次幂平均三角形”, 则角B 的最大值是 ______ . 8. 设,,u v w 为复数, 其中()22,3,25w a bi a b a b =+≥+=,3u w v -=, 若1v =, 则当u 的辐角主值最小时,uw的值为_____________ 二、解答题(本大题共3小题,第9题16分,第10、11题20分,共56分) 9.定义域为实数集R 的函数f (x )同时满足以下3个条件:①x >0时,f (x )>0,②f (1)=2,③对任意m ,n R ∈,都有f (m +n ) =f (m )+f (n ).设集合22{(,)(3)(4)24}A x y f x f y =+≤,{(,)()()(3)0}B x y f x f ay f =-+=,21{(,)|()()()}2C x y f x f y f a ==+,若A ∩B ≠Ф 且A ∩C ≠Ф,试求实数a 的取值范围.10. 已知双曲线方程1222=-y x ,是否存在过焦点的直线l ,交双曲线于A 、B 两点,使得∠AOB =π2. 若存在,求出l 的方程;若不存在,请说明理由。
2011全国数学联赛加试(A卷)
全国数学联赛加试(A 卷)
1本题40分。
如图,P 、Q 分别是圆内接四边形ABCD 对角线AC 、BD 中点。
若BPA D PA ∠=∠ 证明:AQB CQB ∠=∠
2本题40分。
证明:对于任意整数n ≥4。
存在一个n 次多项式
1110()n n n F x x a x a x
a --=+++ 具有如下性质:
(1)1231,,n a a a a - 为正整数。
(2)对任意正整数m ,及任意k(k ≥2)个互补相同的正整数12,k r r r ,
均有
123()()()()()k f m f r f r f r f r ≠
3本题50分。
设 123,,,(4)n a a a a n ≥是给定的正实数,12n a a a <<<。
对任意正实数r,满足
(1)j i k j a a r r j k n a a -=-≤<<≤的三元数组(i,j,k )的个数记为()n f r 证明:2()4n n f r <
4本题50分。
设A 使一个3X9的方格表,在每一个小方格内各填一个正整数,称A 中的一个mXn (1≤m ≤3,1≤n ≤9)方格表示为“好矩形”,若它的所有数的和为10的倍数,称A 中的一个1X1的小方格为坏格,若它不包含于任何一个“好矩形”,求A 种“坏格”个数
的最大值。
2011年全国高中数学联赛试题及答案详解(B卷)
二、解答题:本大题共 3 小题,共 56 分.解答应写出文字说明、证明过程 或演算步骤.
9.(本小题满分 16 分)已知实数 x, y, z 满足:x ≥ y ≥ z ,x + y + z = 1,x 2 + y 2 + z 2 = 3 .求
实数 x 的取值范围. 解 令 x = 1+ t .由 x + y + z = 1得 z = −t − y ,代入 x 2 + y 2 + z 2 = 3 ,得
2011 年全国高中数学联合竞赛一试答案(B 卷)第 4 页(共 5 页)
x 2 − 4 pq x − 2qy1 y2 = 0 .
①
y1 + y2
y1 + y2
由于 A1 A2 所在的直线与抛物线 x 2 = 2qy 相切,所以方程①的判别式
化简整理得
Δ
=
⎜⎜⎝⎛ −
)=
2009a1006
=1,
于是 a1006
=
1 2009
,所以
S 2011
= 2011( a1
+ a 2011 )09
.
2.已知复数 z 的模为 1, 若 z = z1 和 z = z2 时|z+1+i|分别取得最大值和最小值,则
z1 − z2 =
.
解 易知|1+i|-|z|≤|z+1+i|≤|1+i|+|z|,即 2 −1 ≤|z+1+i|≤ 2 +1 .
2
2
又 x ≥ y ,所以 1+ t ≥ − t + 4 − 4t − 3t 2 ,即 2 + 3t ≥ 4 − 4t − 3t 2 ,解得 t ≥ 0 . 2
2011年全国高中数学联赛试题参考答案
2011年全国高中数学联合竞赛一试试题(A 卷)考试时间:2011年10月16日 8:00—9:20一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,共64分.把答案填在横线上.1.设集合},,,{4321a a a a A =,若A 中所有三元子集的三个元素之和组成的集合为}8,5,3,1{-=B ,则集合=A.2.函数11)(2-+=x x x f 的值域为 .3.设b a ,为正实数,2211≤+ba,32)(4)(ab b a =-,则=b a log .4.如果)cos (sin 7sin cos 3355θθθθ-<-,)2,0[πθ∈,那么θ的取值范围是 .5.现安排7名同学去参加5个运动项目,要求甲、乙两同学不能参加同一个项目,每个项目都有人参加,每人只参加一个项目,则满足上述要求的不同安排方案数为 .(用数字作答)6.在四面体ABCD 中,已知︒=∠=∠=∠60CDA BDC ADB ,3==BD AD ,2=CD ,则四面体ABCD 的外接球的半径为 .7.直线012=--y x 与抛物线x y 42=交于B A ,两点,C 为抛物线上的一点,︒=∠90ACB ,则点C 的坐标为 .8.已知=n a C ())95,,2,1(2162003200=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅-n nnn ,则数列}{n a 中整数项的个数为 .二、解答题:本大题共3小题,共56分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 9.(本小题满分16分)设函数|)1lg(|)(+=x x f ,实数)(,b a b a <满足)21()(++-=b b f a f ,2lg 4)21610(=++b a f ,求b a ,的值.10.(本小题满分20分)已知数列}{n a 满足:∈-=t t a (321R 且)1±≠t ,121)1(2)32(11-+--+-=++nn n n n n t a t t a t a ∈n (N )*.(1)求数列}{n a 的通项公式; (2)若0>t ,试比较1+n a 与n a 的大小.11.(本小题满分20分)作斜率为31的直线l 与椭圆C :143622=+y x 交于B A ,两点(如图所示),且)2,23(P 在直线l 的左上方.(1)证明:△PAB 的内切圆的圆心在一条定直线上;(2)若︒=∠60APB ,求△PAB 的面积.2011年全国高中数学联合竞赛加试试题(A卷)考试时间:2011年10月16日 9:40—12:10二、(本题满分40分)证明:对任意整数4≥n ,存在一个n 次多项式0111)(a x a x a x x f n n n ++++=--具有如下性质:(1)110,,,-n a a a 均为正整数;(2)对任意正整数m ,及任意)2(≥k k 个互不相同的正整数k r r r ,,,21 ,均有)()()()(21k r f r f r f m f ≠.三、(本题满分50分)设)4(,,,21≥n a a a n 是给定的正实数,n a a a <<< 21.对任意正实数r ,满足)1(n k j i r a a a a jk i j ≤<<≤=--的三元数组),,(k j i 的个数记为)(r f n .证明:4)(2n r f n <.四、(本题满分50分)设A是一个93⨯的方格表,在每一个小方格内各填一个正整数.称A中的一个)9⨯nmm方格表为“好矩形”,若它的所有数的和为10的倍数.称A n≤≤1(≤1,3≤中的一个11⨯的小方格为“坏格”,若它不包含于任何一个“好矩形”.求A中“坏格”个数的最大值.出师表两汉:诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
(专家预测卷)2011年全国高中数学联合竞赛加试试题、参考答案
2011年全国高中数学联合竞赛加试试题、参考答案及评分标(专家预测)时间:2011-9-1122一、如图,M,N分别为锐角三角形△ABC(∠A<∠B=的外接圆D上弧的中点.过点C作PC∥MN交圆D于P点,I为△ABC的内心,连接PI并延长交圆D于T.(1)求证:MP·MT=NP·NT;(2)在弧(不含点C)上任取一点Q(Q≠A,T,B),记△AQC,△QCB的内心分别为I1,I2.求证:Q,I1,I2,T四点共圆.证明:(1)连NI,MI.由于PC∥MN,P,C,M,N共圆,故PCMN是等腰梯形.因此NP=MC,PM=NC.……10分连AM,CI,则AM与CI交于I,因为∠MIC=∠MAC+∠ACI=∠MCB+∠BCI=∠MCI,所以MC=MI.同理NC=NI.于是NP=MI,PM=NI.故四边形MPNI为平行四边形.因此S△PMT=S△PNT(同底,等高).……20分又P,N,T,M四点共圆,故∠TNP+∠PMT=180°,由三角形面积公式==.于是PM·MT=PN·NT.……30分(2)因为∠NCI1=∠NCA+∠ACI1=∠NQC+∠QCI1=∠CI1N,所以NC=NI1,同理MC=MI2.由MP·MT=NP·NT得. 由(1)所证MP=NC,NP=MC,故.……40分又因∠I1NT=∠QNT=∠QMT=∠I2MT,有△I1NT∽△I2MT.故∠NTI1=∠MTI2,从而∠I1QI2=∠NQM=∠NTM=∠I1TI2.因此Q,I1,I2,T四点共圆.……50分二、求证不等式:,n=1,2,…证明:首先证明一个不等式:(1).事实上,令h(x)=x-ln(1+x),.则对x>0,. 于是h(x)>h(0)=0,g(x)>g(0)=0.在(1)中取得(2).……10分令,则,<=-,因此.……30分又因为lnn=(lnn-ln(n-1))+(ln(n-1)-ln(n-2))+…+(ln2-ln1)+ln1=.从而===.……50分三、设k,l是给定的两个正整数,证明:有无穷多个正整数m≥k,使得与l互素.证法一:对任意正整数t,令m=k+t·l·(k!).我们证明(,l)=1.设p是l的任一素因子,只要证明:p.若p k!,则由即p不整除上式,故:p.……20分若p|k!,设α≥1,使|k!,但k!,则|l(k!).故由及p|k!,且k!,知|k!且k!.从而p.……50分证法二:对任意正整数t,令m=k+t·l·(k!)2.我们证明(,l)=1.设p是l的的任一素因子,只要证明:p.若p k!,则由即p不整除上式,故:p.……20分若p|k!,设α≥1,使|k!,但k!.则|(k!)2.故由及|k!,且k!,知|k!且k!.从而p.……50分四、在非负数构成3×9数表中每行的数互不相同,前6列中每列的三数之和为1,x17=x28=x39=0,x27,x37,x18,x38,x19,x39均大于1.如果P的前三列构成的数表满足下面的性质(O):对于数表P中的任意一列(k=1,2,……,9)均存在某个i{1,2,3},使得(3)x ik≤u i=min{x i1,x i2,x i3}.求证:(i)最小值u i=min{x i1,x i2,x i3},I=1,2,3一定取自数表S的不同列.(ii)存在数表P中唯一的一列,≠1,2,3使得3×3数表仍然具有性质(O).证明:(i)假设最小值,y=1,2,3不是取自数表S的不同列,则存在一列不含任何u i.不妨设u i≠,i=1,2,3.由于数表P中同一行中的任何两个元素都不等,于是i=1,2,3.另一方面,由于数表S具有性质(O),在(3)中取k=2,则存在某个i0∈{1,2,3}使得.矛盾.……10分(ii)由抽屉原理知min{x11,x12},min{x21,x22},{x31,x32}中至少有两个值取在同一列.不妨设min{x21,x22}=x22,{x31,x32}=x32.由前面的结论知数表S的第一列一定含有某个u i,所以只能是x11=u1.同样,第二列中也必含某个u i,I=1,2.不妨设x22=u2.于是u3=x33,即u i是数表S中的对角线上的数字:记M={1,2,…,9},令集合I={k∈M|x ik>min{x i1,x i2},i=1,3}.显然I={k∈M|x1k>x11,x3k>x32}且1,2,3I.因为x18,x38≥x11,x32,所以8∈I.故I≠Φ.于是存在k*∈I使得下面证明3×3数表具有性质(O).从上面的选法可知,(I=1,3).这说明又由满足性质地(O),在(3)中取k=k*,推得,于是下证对任意的k∈M,存在某个i=1,2,3使得假若不然,则x ik>min{x i1,x i2},I=1,3.且这与的最大性矛盾.因此,数表S′满足性质(O).……30分下证唯一性.设有k∈M使得数表具有性质(O).不失一般性,我们假定(4)由于x32<x31,x22<x21及(i),有又由(i)知:或者(a)或者(b)如果(a)成立,由数表具有性质(O),则(5)由数表满足性质(O),则对于3∈M,至少存在一个i∈{1,2,3}, 使得又由(4),(5)式知,.所以只能有.同样由数表S满足性质(O),可推得x33≥x3k.于是k=3,即数表S=.……40分如果(b)成立,则(6)由数表满足性质(O),对于k*∈M,存在某个i=1,2,3使得由k*∈I及(4)和(6)式知,于是只能有类似地,由S′满足性质(O)及k∈M可推得从而k*=k.……50分。
2011年全国高中数学联赛试题及标准答案
2011年全国高中数学联赛一 试一、填空题(每小题8分,共64分)1.设集合},,,{4321a a a a A =,若A 中所有三元子集的三个元素之和组成的集合为}8,5,3,1{-=B ,则集合=A .2.函数11)(2-+=x x x f 的值域为 . 3.设b a ,为正实数,2211≤+ba ,32)(4)(ab b a =-,则=b a log . 4.如果)cos (sin 7sin cos 3355θθθθ-<-,)2,0[πθ∈,那么θ的取值范围是 . 5.现安排7名同学去参加5个运动项目,要求甲、乙两同学不能参加同一个项目,每个项目都有人参加,每人只参加一个项目,则满足上述要求的不同安排方案数为 .(用数字作答)6.在四面体A BCD 中,已知︒=∠=∠=∠60CDA BDC ADB ,3==BD AD ,2=CD ,则四面体ABCD 的外接球的半径为 .7.直线012=--y x 与抛物线x y 42=交于A,B两点,C 为抛物线上的一点,︒=∠90ACB ,则点C 的坐标为 .8.已知=n a C())95,,2,1(2162003200=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅-n nnn ,则数列}{n a 中整数项的个数为 .二、解答题(本大题共3小题,共56分)9.(16分)设函数|)1lg(|)(+=x x f ,实数)(,b a b a <满足)21()(++-=b b f a f ,2lg 4)21610(=++b a f ,求b a ,的值.10.(20分)已知数列}{n a 满足:∈-=t t a (321R 且)1±≠t ,121)1(2)32(11-+--+-=++nn n n n n t a t t a t a ∈n (N )*. (1)求数列}{n a 的通项公式;(2)若0>t ,试比较1+n a 与n a 的大小.11.(本小题满分20分)作斜率为31的直线l 与椭圆C :143622=+y x 交于B A ,两点(如图所示),且)2,23(P 在直线l 的左上方.(1)证明:△PAB 的内切圆的圆心在一条定直线上;(2)若︒=∠60APB ,求△PAB 的面积.解 答1.{3,0,2,6}-. 提示:显然,在A 的所有三元子集中,每个元素均出现了3次,所以15853)1()(34321=+++-=+++a a a a ,故54321=+++a a a a ,于是集合A 的四个元素分别为5-(-1)=6,5-3=2,5-5=0,5-8=-3,因此,集合}6,2,0,3{-=A .2.(,(1,)-∞+∞. 提示:设22,tan πθπθ<<-=x ,且4πθ≠,则)4sin(21cos sin 11tan cos 1)(πθθθθθ-=-=-=x f .设)4sin(2πθ-=u ,则12<≤-u ,且0≠u ,所以 ),1(]22,(1)(+∞--∞∈= u x f .3.-1. 提示:由2211≤+ba ,得ab b a 22≤+.又 23322)(8)(24)(44)(4)(ab ab ab ab ab b a ab b a =⋅⋅≥+=-+=+,即ab b a 22≥+. ①于是ab b a 22=+. ②再由不等式①中等号成立的条件,得1=ab .与②联立解得⎪⎩⎪⎨⎧+=-=,12,12b a 或⎪⎩⎪⎨⎧-=+=,12,12b a故1log -=b a .4.⎪⎭⎫⎝⎛45,4ππ. 提示:不等式 )cos (sin 7sin cos 3355θθθθ-<-等价于θθθθ5353cos 71cos sin 71sin +>+.又5371)(x x x f +=是),(+∞-∞上的增函数,所以θθcos sin >,故 ∈+<<+k k k (45242ππθππZ). 因为)2,0[πθ∈,所以θ的取值范围是⎪⎭⎫⎝⎛45,4ππ. 5.15000. 提示:由题设条件可知,满足条件的方案有两种情形: (1)有一个项目有3人参加,共有3600!5!51537=⋅-⋅C C 种方案;。
(完整word版)2011年全国高中数学联赛试题及答案
.
3.(50分)设 是给定的正实数, .对任意正实数 ,满足 的三元数组 的个数记为 .
证明: .
4.(50分)设A是一个 的方格表,在每一个小方格内各填一个正整数.称A中的一个 方格表为“好矩形”,若它的所有数的和为10的倍数.称A中的一个 的小方格为“坏格”,若它不包含于任何一个“好矩形”.求A中“坏格”个数的最大值.
,
故 ,于是集合 的四个元素分别为5-(-1)=6,5-3=2,5-5=0,5-8=-3,因此,集合 .
2. .提示:设 ,且 ,则
.
设 ,则 ,且 ,所以 .
3.-1.提示:由 ,得 .又
,
即
.
于是
.
再由不等式 中等号成立的条件,得 .与 联立解得 或
故 .
4. .提示:不等式
等价于
.
又 是 上的增函数,所以 ,故
当 时, C ,在C 中,同样可求得 中因数2的个数为88, 中因数2的个数为105,故C 中因数2的个数为 ,故 不是整数.
因此,整数项的个数为 .
9.因为 ,所以
,
所以 或 ,又因为 ,所以 ,所以 .
又由 有意义知 ,从而
,
于是
.
所以
.
从而
.
又
,
所以
,
故 .解得 或 (舍去).
把 代入 解得 .
8.15.提示: C .
要使 为整数,必有 均为整数,从而 .
当 2,8,14,20,26,32,38,44,50,56,62,68,74,80时, 和 均为非负整数,所以 为整数,共有14个.
当 时, C ,在C 中, 中因数2的个数为
2011年全国高中数学联赛一试试题及参考答案
1
2 0 0! 中, 同样可求得9 2! 中 因 数 2 的 个 数 为 9 2! ·1 0 8!
8 6 故C 8 8, 1 0 8! 中因数 2 的个数为 1 0 5, 2 0 0中 因 数 2的 个
2 2 3 ) ) ( ) 又( a+ b =4 a b+ ( a- b =4 a b+4 a b 2 3 ( ) , ) =8 a b a b·( a b ≥4·2 槡
b+1) ( , 实数 a, 满 足 f( b a< b) a) =f( - 1 0 a+6 b+ f( b+2 ) 求 a, 2 1 =4 l 2, b 的值 . g
中学生数学 ·2 高中 ) 0 1 2 年 1 月上 · 第 4 3 3期(
2 0 1 1 年全国高中数学联赛一试 试题及参考答案
试 题
一、 填空题 ( 每小题 8 分 , 共6 4分) , 设集合 A= { 若 A 中所有三元子 1. a a a a 1, 2, 3, 4} , 则 集的三个元素之和组成的 集 合 为 B = { -1, 3, 5, 8} 集合 A= .
8 6 3 8 -5 8 6 , 当 n =8 在C 6 时, a 2 0 0 ·3 ·2 2 0 0 = 8 6 =C
ON ⊥D P, OM ⊥C D.
因为 ∠C DA = ∠C D B= , 设C B=6 0 ° D 与平面 ∠AD , A B D 所成角为θ 可求得 c o s = θ 3 槡 1, 2 槡 s i n = . θ 3 槡
8 6 所以 C 故 9 7-8 2-1 1 0=5, 2 0 0 中因数 2 的个数为 1
2011年全国高中数学联赛模拟卷(9)(一试+二试,附详细解答)
2011年全国高中数学联赛模拟卷(9)第一试(考试时间:80分钟 满分:120分)姓名:_____________考试号:______________得分:____________一、填空题(本大题共8小题,每小题8分,共64分)1、某天下午的课程表要排入物理、化学、生物和两节自习共5节课,如果第1节不排生物,最后1节不排物理,那么不同的排课表的方法有__________种.2、函数f (x )的定义域为D ,若满足①f (x )在D 内是单调函数,②存在[a , b ]⊆D ,使f (x )在[a , b ]上的值域为[a , b ],那么y =f (x )叫做闭函数,现有()f x k =是闭函数,那么k 的取值范围是_________3、如图,在△ABC 中,cos 25C=,0,A H B C ⋅=0)(=+⋅CB CA AB ,则过点C ,以A 、H 为两焦点的双曲线的离心率为 _________4、一个单位正方形的中心和一个圆的圆心重合,并且正方形在圆的内部,在圆上随机选一点,则由该点可以看到正方形的两条完整的边的概率为12,则该圆的半径为________5、有一个正四棱锥,它的底面边长与侧棱长均为a ,现用一张正方形包装纸将其完全包住(不能裁剪纸,但可以折叠),那么包装纸的最小边长应为____________.6、若实数a , b , x , y 满足3,ax by +=227ax by +=,3316ax by +=,4442ax by +=,则55ax by +=________7、设对于任意满足mn <m ,n 有不等式2227m n nλ-≥恒成立,则λ的最大值为__________8、 圆周上有10个等分点,则以这10个等分点中的四个点为顶点的凸四边形中,梯形所占的比为_______二、解答题(本大题共3小题,第9题16分,第10、11题20分,共56分)9.已知正实数,x y ,设a x y=+,b =. (1)当1y =时,求b a的取值范围;(2)若以,a b 为三角形的两边,第三条边长为c 构成三角形,求2cxy的取值范围.10. 已知数列{a n }:30,2021==a a ,.311-+-=n n n a a a ⑴ 证明:500112-=-+-n n n a a a )2(≥n⑵ 求出所有的正整数n ,使得151++n n a a 为完全平方数.11. 设d c b a ,,,为正实数,且4=+++d c b a .证明:22222)(4b a addccbba-+≥+++.(考试时间:150分钟 满分:180分)姓名:_____________考试号:______________得分:____________一、(本题满分40分)等腰直角△ABC 中,∠A =90°,点D 和E 为边BC 上的点,且∠DAE =45°,△ADE 的外接圆分别交边AB 和AC 于点P 和Q ,求证:BP +CQ =PQ二、(本题满分40分)已知n 为正整数,且)2(,,,,321≥k a a a a k 是集合},,2,1{n 中不同的正整数,其满足n 整除1,,2,1),1(1-=-+k i a a i i ,证明:n 不整除)1(1-a a k .三、(本题满分50分)已知△ABC 的三边长分别为a 、b 、c ,且满足abc =).1)(1)(1(2---c b a(1)是否存在边长均为整数的△ABC ?若存在,求出三边长;若不存在,说明理由。
2011年全国高中数学联赛试题及解答
2011年全国高中数学联合竞赛第一试一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,共64分.把答案填在横线上.1.设集合{}1234,,,A a a a a =,若中所有三元子集的三个元素之和组成的集合为{}1,3,5,8B =-,则集合 .2.函数()f x =的值域为 .3.设为正实数,11a b+≤()()234a b ab -=,则 .4.如果()5533cos sin 7sin cos θθθθ-<-,[)0,2θπ∈,那么的取值范围是 .5.现安排7名同学去参加5个运动项目,要求甲、乙两同学不能参加同一个项目,每个项目都有人参加,每人只参加一个项目,则满足上述要求的不同安排方案数为 .(用数字作答)6.在四面体中,已知60ADB BDC CDA ∠=∠=∠=︒,3AD BD ==,2CD =,则四面体的外接球的半径为 .7.直线210x y --=与抛物线24y x =交于,A B 两点,C 为抛物线上的一点,90ACB ∠=︒,则点C 的坐标为 .8.已知()2002001,2,,95nnnn a C n -=⋅⋅=,则数列{}n a 中整数项的个数为 .二、解答题:本大题共3小题,共56分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.9.设函数()()lg 1f x x =+,实数(),a b a b <满足()12b f a f b +⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,()106214lg 2f a b ++=,求,a b 的值.10.已知数列满足:()1231a t t t =-∈≠±R 且,()()()112321121n n n n n n t a t t a n a t ++-+--=∈+-N .(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若0t >,试比较与的大小.11.作斜率为13的直线l 与椭圆C :221364x y +=交于A 、B 两点(如图所示),且(P 在直线l 的左上方.(1)证明:△P AB 的内切圆的圆心在一条定直线上; (2)若60APB ∠=︒,求△P AB 的面积.加试一、(本题满分40分)如图,P,Q分别是圆内接四边形ABCD的对角线AC,BD的中点.若∠=∠.∠=∠,证明:AQB CQBBPA DPA二、(本题满分40分)证明:对任意整数,存在一个次多项式()1110n n n f x x a x a x a --=++++具有如下性质:(1)011,,,n a a a -均为正整数;(2)对任意正整数,及任意()2k k ≥个互不相同的正整数12,,,k r r r ,均有()()()()21k f m f r f r f r ≠.三、(本题满分50分)设()12,,,4n a a a n ≥是给定的正实数,12n a a a <<<.对任意正实数,满足()1j i k ja a r i j k n a a -=≤<<≤-的三元数组(),,i j k 的个数记为()n f r .证明:()24n n f r <.四、(本题满分50分)设A是一个39⨯的方格表,在每一个小方格内各填一个正整数.称A中的一个()⨯≤≤≤≤方格表为“好矩形”,若它的所有数的和为10的倍数.称A中的一个的m n m n13,19小方格为“坏格”,若它不包含于任何一个“好矩形”.求A中“坏格”个数的最大值.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(专家预测卷考前必做)2011年全国高中数学联合竞赛加试试题、参考答案一 试一、填空题(本题满分64分,每小题8分)1. 已知2a ≥-,且{}2A x x a =-≤≤,{}23,B y y x x A ==+∈,{}2,C t t x x A ==∈,若C B ⊆,则a 的取值范围是 。
2. 在ABC ∆中,若2AB = ,3AC = ,4BC =,O 为ABC ∆的内心,且A O AB BC λμ=+ ,则λμ+= .3. 已知函数()()()()21,0,1,0,x x f x f x x -⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩若关于x 的方程()f x x a =+有且只有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是 。
4. 计算器上有一个特殊的按键,在计算器上显示正整数n 时按下这个按键,会等可能的将其替换为0~n -1中的任意一个数。
如果初始时显示2011,反复按这个按键使得最终显示0,那么这个过程中,9、99、999都出现的概率是 。
5. 已知椭圆22143x y +=的左、右焦点分别为F 1、F 2,过椭圆的右焦点作一条直线l 交椭圆于点P 、Q ,则△F 1PQ 内切圆面积的最大值是 .6. 设{}n a 为一个整数数列,并且满足:()()()11121n n n a n a n +-=+--,n N +∈.若20072008a ,则满足2008n a 且2n ≥的最小正整数n 是 .7. 如图,有一个半径为20的实心球,以某条直径为中心轴挖去一个半径为12的圆形的洞,再将余下部分融铸成一个新的实心球,那么新球的半径是 。
8. 在平面直角坐标系内,将适合,3,3,x y x y <<<且使关于t 的方程33421()(3)0x y t x y t x y-+++=-没有实数根的点(,)x y 所成的集合记为N ,则由点集N 所成区域的面积为 。
二、解答题(本题满分56分)9. (本小题满分16分)对正整数2n ≥,记11112n n k k n a n k --==⋅-∑,求数列{}n a 中的最大值.10.(本小题满分20分)已知椭圆 12222=+by a x 过定点A (1,0),且焦点在x 轴上,椭圆与曲线y x =的交点为B 、C 。
现有以A 为焦点,过B ,C 且开口向左的抛物线,其顶点坐标为M (m ,0),当椭圆的离心率满足 1322<<e 时,求实数m 的取值范围。
11.(本小题满分20分)映射f 的定义域是{}1,2,,20A = 的全体真子集,值域包含于{}1,2,,10 ,满足条件:对任意,B C A ⊆,都有()()(){}min ,f B C f B f C = ,求这种映射的个数.加 试一、(本题满分40分)设A B C D E 、、、、为直线l 上顺次排列的五点,AC BCCE CD=,F 在直线l 外的一点,连结FC 并延长至点G ,恰使FAC AGD ∠=∠,FEC EGB ∠=∠同时成立.求证:FAC FEC ∠=∠。
二、(本题满分40分)已知:,,0a b c≥,2a b c ++=,求证:()()()1111bc ca ababc a b abc b c abc c a ++≤++++++。
三、(本题满分50分)设正整数n大于1,它的全部正因数为d1,d2,…,d k,满足1=d1<d2<…<d k = n。
再设D = d1d2+d2d3+…+d k-1d k。
(i) 证明:D<n2;(ii) 确定所有的n,使得D整除n2。
四、(本题满分50分)设圆周上有一些红点和蓝点,可以进行如下操作:加上一个红点,并改变其相邻两点的颜色;或去掉一个红点,并改变原先与之相邻的两点颜色.已知开始时只有两个点,均为红点,那么是否有可能经过若干次操作,使得圆周上只有两个点,且均为蓝点.参考答案一试1. 答:1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦[]1,23B a =-+,要使C B ⊆,只需C 中的最大元素在B 当中,所以()22223,23a a a ⎧-≤+⎪⎨≤+⎪⎩,得132a ≤≤。
2. 答:97 设AO 交BC 于点D ,由角平分线定理知23BD AB DC AC ==,于是3255AD AB AC =+ ,又54AO AB AC AB AC OD BD CD BD CD +====+,所以()5121293939A O A D AB AC A B A BB C==+=++5299AB AC =+ ,因此79λμ+=。
3. 答:(),1-∞利用函数图象进行分析易得结果。
4. 答:6110若计算器上显示n 的时候按下按键,因此时共有1~n -1共n 种选择,所以产生给定的数m 的概率是1n。
如果计算器上的数在变化过程中除了2011,999,99,9和0以外,还产生了12,,,n a a a ,则概率为1211111112011999999n a a a ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ ,所以所求概率为 1211111112011999999n p a a a =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∑111111111*********20091000999998⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⨯⨯+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()11111111111110099981098⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⨯⨯++⨯⨯++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭注意到()111111111111112011201020091000999998⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⨯+⨯++ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭两式相除即得6111110001001010p =⨯⨯=。
5. 答:916π 因为三角形内切圆的半径与三角形周长的乘积是面积的2倍,且△F 1PQ 的周长是定值8,所以只需求出△F 1PQ 面积的最大值。
设直线l 方程为1x my =+,与椭圆方程联立得()2234690my my ++-=,设()11,P x y ,()22,Q x y ,则122634my y m +=-+,122934y y m =-+,于是1121212F PQS F F y y ∆=⋅-=。
因为()2222222111111163491599611m m m m m m +==≤++++++++,所以内切圆半径12384F PQS r ∆=≤,因此其面积最大值是916π。
6. 答:501当2n ≥时,将原式变形为()()()12111n n a a n n n n n n+=-+-+,令()1n n a b n n =-,则有()121n n b b n n +=-+,叠加可得21122n b b n ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,于是()()()21122n n n a a n n -=---。
由20072008a ,得2200720062008200620052a ⨯⎛⎫-⨯ ⎪⎝⎭,化简得()26mod2008a ≡。
由2008n a ,得()()()()21120m o d20082n n a n n ----≡,将上述关于2a 的结果代入得()()()110mod1004n n +-≡,于是质数()()25111n n -+且n 是奇数,所以满足条件的最小的n 是501。
7. 答:16将题目所得几何体的上半部分与半径为16的半球作比较,将它们的底面置于同一水平面,并考察高度为h 的水平面与两个几何体所截的截面面积。
与第一个几何体形成的截面是12,所以面积是()()22222201216h h ππ--=-,这正是与第二个球体形成的截面圆的面积,由祖暅原理知两个几何体的体积是相等的。
8. 答:815令2u t =,原方程化为3321()(3)0.x y u x y u x y-+++=- ① 233221(3)4()523(53)().x y x y x yx xy y x y x y ∆=+--⋅-=+-=-+所给方程没有实根等价于方程①无实根或有实根但均为负根,所以,,3,3,(53)()0x y x y x y x y <⎧⎪<⎪⎨<⎪⎪-+<⎩或,3,3,(53)()0,30.x y x y x y x y x y <⎧⎪<⎪⎪<⎨⎪-+≥⎪⎪+<⎩ 点集N 所成区域为图中阴影部分,其面积为124181363.2525ABO BCOS S S ∆∆=+=⨯⨯+⨯⨯=9. (本小题满分16分)解:经计算知22a =,33a =,45103a a ==,下面用数学归纳法证明:当5n ≥时,有103n a ≤。
假设()1053n a n ≤≥,则1211111111122122n n n n n n a n n n +-++++=+⨯+⨯++⨯--21111212212n n n n n n n n n n -++⎛⎫=++⨯++⨯ ⎪--⎝⎭112n n n a n n++=+ 1110186810233533n n n n n n +++≤+⨯=⨯≤⨯<。
所以数列{}n a 中的最大值是45103a a ==。
10.(本小题满分20分)解:椭圆过定点A (1,0),则,1,12b c a -==,12b e -=∵1322<<e ,∴330<<b 。
由对称性知,所求抛物线只要过椭圆与射线)0(≥=x x y的交点,就必过椭圆与射线)0(≥-=x x y 的交点。
联立方程 ⎪⎩⎪⎨⎧=+≥=1)0(222b y x x x y ,解得 21b b y x +==。
∵330<<b ,∴210<<x 。
设抛物线方程为:)(22m x p y --=,1,0>>m p 。
又 ∵12-=m p, ∴ ))(1(2m x m y --= ① 把 x y =,210<<x 代入①得0)1(4)1(42=---+m m x m x ,1>m ,210<<x 。
令)1(4)1(4)(2---+=m m x m x x f ,1>m ,210<<x , ∵ )(x f 在⎪⎭⎫⎝⎛21,0内有根且单调递增, ∴⎪⎩⎪⎨⎧>---+=⎪⎭⎫ ⎝⎛<--=0)1(4)1(241210)1(4)0(m m m f m m f ⇒ ⎪⎩⎪⎨⎧+-<>42342301〈〈或m m m综上得:4231+<<m 。
11.(本小题满分20分)解:记{}/i A A i =,其中1,2,,20i = 。
首先任意设定()()()1220,,,f A f A f A 的值,则对于A 的任意真子集B ,记{}12/,,,i i in A B a a a = ,则()()()()(){}1212min ,,,i i in i i in f B f A A A f A f A f A == ,因此,映射f 可由()()()1220,,,f A f A f A 的值完全确定。