全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试题答案

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全国高中数学联赛甘肃省预赛试题及参考答案

全国高中数学联赛甘肃省预赛试题及参考答案

全国高中数学联赛甘肃省预赛试题一.填空题(本题满分56分,每小题7分)1.已知集合{|(2)(6)3,,07}A x x x x Z x =--≥∈≤≤,则A 的非空子集的个数为.2. 若()()sin2f g x x =,()tan (0)2xg x x π=<<,则2f ⎛= ⎝⎭.3. 若底边长为2的正四棱锥恰内切一半径为12的球,则此正四棱锥的体积是 . 4. 在平面直角坐标系中,已知点(1,2)A 和(4,1)B . 圆2225x y +=上的动点(,)P x y 与,A B 形成三角形,则三角形ABP 的面积的最大值为 .5.将正整数1,2,3,4,5,6,7任意分成两组,使每组至少有一个数,则第一组数的和与第二 组数的和相等的概率是 .6. 数列满足410=a ,及对于自然数n ,n n n a a a +=+21,则∑=+2011011n na 的整数部分是 .7. 四次多项式)(x f 的四个实根构成公差为2的等差数列,则()f x '的所有根中最大根与最小根之差是 .8.设][x 表示不超过实数的最大整数,则在平面上,由满足50][][22=+y x 的点所形成的图形的面积是 .二.解答题 (本题满分64分, 第9、10题每题14分,第11、12题每题18分)9. 已知正项数列{}n a 满足:(1)12012a =;(2)23,a a 是整数;(3)数列2{}n na n -是公比不大于10的等比数列. 求数列{}n a 的通项公式.10. 已知1F 、2F 为双曲线C:221x y -=的左、右焦点,点P 在C 上, 若12PF F ∆的面积是,求12F PF ∠.11. 设1a ,2a ,…, n a 为正数,且121n a a a +++=,求证:()2222212121111()()()n nn a a a a a a n+++++++≥.12.设11n ≥是一正整数,由不大于n 的连续10个正整数的和组成集合A ,由不大于n 的连续11个正整数的和组成集合B 。

2021年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷、参考答案及评分标准

2021年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷、参考答案及评分标准

二O二一年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷参考答案及评分标准一、填空题(共10小题,每小题7分,满分70分。

请直接将答案写在题中的横线上)2sin sin A B 二、解答题(共6小题,满分80分。

要求写出解题过程)11、(13 分)∆ABC 的内角 A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,设sin 2A +sin 2B −sin 2C =.(Ⅰ)求C ;(Ⅱ)若3cos 5B =,D 是边BC 上一点,且4CD BD =,ACD ∆的面积为75,求AC .sin sin sin a b cA B C==,2sin sin A B 解析(1)由正弦定理知, ∵sin 2A +sin 2B −sin 2C =,2ab ∴a 2 +b 2 −c 2=,由余弦定理知,2222cos 22a b c C ab +-==,∴4C π=.………5分(2)设AC =x ,BD =y ,则CD =4y ,BC =5y ,∵S △ACD =AC •CD •sin C ,∴7124522x y =⋅⋅,即7210xy =,①∵3cos 5B =,4C π=,∴sin ∠BAC =sin (B +C )=sin B cos C +cos B sin C =423272525210⨯+⨯=,在△ABC 中,由正弦定理知,sin sin BC AC BAC B=∠,题号12345678910答案1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦52322+1320(),1-∞202122i+233472510x=,即510x y =,②由①②得,x =2,∴AC =2.………13分12、(13分)为了释放学生压力,某校高三年级一班进行了一个投篮游戏,其间甲、乙两人轮流进行篮球定点投篮比赛(每人各投一次为一轮).在相同的条件下,每轮甲乙两人站在同一位置上,甲先投,每人投一次篮,两人有1人命中,命中者得1分,未命中者得1-分;两人都命中或都未命中,两人均得0分.设甲每次投篮命中的概率为23,乙每次投篮命中的概率为12,且各次投篮互不影响.(Ⅰ)经过1轮投篮,记甲的得分为X ,求X 的分布列及期望;(Ⅱ)若经过n 轮投篮,用i p 表示第i 轮投篮后,甲的累计得分低于乙的累计得分的概率.①求123,,p p p ;②规定00p =,经过计算机模拟计算可得11(1,)i i i p ap bp i i N +-=+≥∈,请根据①中123,,p p p 值求出a ,b 的值,并由此求出数列{}n p 的通项公式.解析(Ⅰ)X 的可能取值为1-,0,1.111(1)326P X =-=⨯=;12121(0)(1)(1)23232P X ==⨯+--=;211(1)323P X ==⨯=.∴X 的分布列为:X 1-01p161213期望1()6E X =.即经过1轮投篮,甲得分的期望为16分.………5分(Ⅱ)①由(1)知116p =,经过两轮投球,甲的累计得分低于乙的累计得分的有两种情况:一是甲两轮都得分为1-分:二是两轮中甲一轮得0分,另一轮得1-分.21221117()62636p C =+⨯=.经过三轮投球,甲累计得分低有四种情况:111---;110--+;100-++;111--+.32212223333111111143(()()()6626263216p C C C =+⨯+⨯+⨯=②将0123,,,p p p p 的值分别代入11i i i p ap bp +-=+,得176367431362166a a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得61,77a b ==.∴116177i i i p p p +-=+,即111()6i i i i p p p p +--=-又1016p p -=,所以1{}n n p p --是首项16、公比都是16的等比数列.∴11(6nn n p p --=,∴11210011(1)1166()()()(1)15616n n n n n n n p p p p p p p p ----=-+-++-+==-- ,∴数列{}n p 的通项公式为11(1)56n n p =-.………13分13、(13分)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知对任意的,n N *∈,点(.)n n S 均在函数(01,,x y b r b b b r =+>≠且均为常数)的图象上.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)当b =2时,记22(log 1)()n n b a n N *=+∈证明:对任意的n N *∈,不等式成立1212111n nb b b b b b +++⋅⋅⋅>…成立.解析(Ⅰ)因为对任意的n N *∈,点(,)n n S ,均在函数(0xy b r b =+>且1,,b b r ≠均为常数的图像上.所以得nn S b r =+,当1n =时,11a S b r ==+,当2n ≥时,1111()(1)nn n n n n n n a S S b r br b b b b ----=-=+-+=-=-,又因为{n a }为等比数列,所以1r =-,公比为b ,数列{}n a 的通项公式为1(1)n n a b b -=-………5分本题第(Ⅱ)问,实质是证明不等式)35721462N 2n n n*+⋅⋅⋅⋅>∈ 成立,可以从多角度揭示此类问题的方法和规律.证法一:(构造数列):令357212462n n n A +⋅⋅⋅⋅= ,由于,1232312212n n A n n A n n n +++===++++,可得,数列{}n A 为递增数列,即3572124621n n +⋅⋅⋅⋅> ,从而,)35721462N 2n n n*+⋅⋅⋅⋅>∈ ………13分证法二:(构造对偶式):令3572146822,246235721n n P Q n n ++=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅+ .由于0,0.b b ma b m a a m+>>>⇒>+故3456782122,,,,023*******n n n n ++>>>>>+ ,由不等式性质可得:234567821221234567221n n P PQ n n n ++>=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=++,即P >从而,)35721462N 2n n n*+⋅⋅⋅⋅>∈ 证法三:(累乘法)21n +=>所以:212n n +>,令1,2,3,,n n = 分别代入上式,然后累乘得之.证法四(数学归纳法):当b =2时,11(1)2n n n a b b --=-=,1222(log 1)2(log 21)2n n n b a n-=+=+=则1212n n b n b n ++=,所以121211135721·······2462n n b b b n b b b n++++=⋅⋅下面用数学归纳法证明不等式121211135721·······2462n n b b b n b b b n++++=⋅⋅> 成立.①当1n =时,左边=32,右边,因为32>,所以不等式成立.②假设当n k =时不等式成立,即121211135721·······2462k k b b b k b b b k++++=⋅⋅> .则当1n k =+时,左边=11212111113572123 (246222)k k k k b b b b k k b b b b k k ++++++++=⋅⋅⋅⋅⋅+2322kk+>=+所以当1n k=+时,不等式也成立.由①、②可得不等式恒成立.证法五:(反证法)假设不等式)35721462N2n nn*+⋅⋅⋅⋅>∈不成立,则取使不等式不成立的最小自然数()001λλ>(显然1n=时不等式不成立),所以有:0213572462λλ+⋅⋅⋅⋅≤1)2135724622λλ-⋅⋅⋅⋅>-(2)同时成立,但是由于0212λλ+>3)(2)⨯(3)得:00002121357246222λλλλ-+⋅⋅⋅⋅⋅>-1)矛盾,故原不等式成立.14、(13分)如图,在多面体ABCDEF中,矩形BDEF所在平面与正方形ABCD所在平面垂直,1AB=,点M为AE的中点.(Ⅰ)求证://BM平面EFC;(Ⅱ)若DE AD=,求二面角M BD A--的正弦值.解析(Ⅰ)证法一:设DE的中点为N,BC的中点为G,FC的中点为H,连接MN,NG,GH,EH,由中位线可得∴四边形MNGB为平行四边形,四边形NEHG为平行四边形,∴////BM NG EH,∵BM⊄平面EFC,EH⊂平面EFC,∴//BM平面EFC………5分证法二:由题知平面BDEF⊥平面ABCD,BD ED⊥,平面BDEF 平面ABCD BD=,DE⊂平面BDEF,∴DE⊥平面ABCD,以D 为原点,DA 、DC 、DE 所在直线分别为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系,设DE t =,则(1,1,0)B ,(1,0,0)A ,(0,0,)E t ,1(,0,22t M ,(1,1,)F t ,(0,1,0)C ,∴1(,1,)22tMB =- ,(1,1,0)EF = ,(0,1,)EC t =- ,设平面EFC 的法向量(,,)n x y z =,则0EF n x y EC n y tz ⎧=+=⎪⎨=-=⎪⎩,取y =1,得1(1,1,n t =- ,∵0MB n =,∵BM ⊄平面EFC ∴//BM 平面EFC .(Ⅱ)∵1DE AD ==,∴(1,1,0)DB =,11(,0,22DM = ,设平面DBM 的法向量(,,)m a b c =,则011022DB m a b DM m a c ⎧=+=⎪⎨=+=⎪⎩,取1a =,得(1,1,1)m =-- ,平面ABD 的法向量(0,0,1)p =,设二面角M BD A --的平面角为θ,则||cos ||||m p m p θ==,sin 3θ=.∴二面角二面角M BD A --正弦值为63.………13分15、(13分)如图,曲线C 由上半椭圆1C :22221(0,0)y x a b y a b+=>>≥和部分抛物线2C :21(0)y x y =-+≤连接而成,12,C C 的公共点为,A B ,其中1C 的离心率为32.(Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)过点B 的直线l 与12,C C 分别交于,P Q (均异于点,A B ),若AP AQ ⊥,求直线l 的方程.解析(Ⅰ)易知曲线12,C C 的结合点,A B 的坐标分别为(1,0)-和(1,0),于是可得1b =,再由1C 的离心率为32可得2a =.所以,2a =,1b =.………5分(Ⅱ)显然直线l 的斜率存在,故设其方程为(1)y k x =-,将其代入曲线2C 的方程中可得210x kx k +--=,知该方程的一个根为1,由韦达定理可得点Q 的横坐标为1k --,于是点Q 的坐标为2(1,2)k k k ----;把直线l 的方程代入曲线1C 的方程中,可得2222(4)240k x k x k +-+-=,知该方程的一个根为1,由韦达定理可得点P 的横坐标为2244k k -+,于是点P 的坐标为22248(,)44k kk k --++.由APAQ ⊥可得:4(2)1k k -⋅+=-,解得83k =-.所以,直线l 的方程为8(1)3y x =--,即8380x y +-=.………13分第8页,共8页16、(15分)已知函数()2ln(1)(0)f x a x x a =+->.(Ⅰ)求()f x 的单调区间和极值;(Ⅱ)求证:11114ln(1)(1)23n n n n ++++>+++ *()n N ∈.解:(Ⅰ)定义域为()1,-+∞,2'()11a f x x =-+………2分令'()0121f x x a >⇒-<<-,令'()021f x x a <⇒>-故()f x 的单调递增区间为()1,21a --,()f x 的单调递减区间为()21,a -+∞…………4分()f x 的极大值为2ln 221a a a -+…………………………………………6分(Ⅱ)证:令12a =,由(Ⅰ)可知()f x 在(0,)+∞上递减,故()(0)0f x f <=即ln(1)x x +<,令*1()x n N n =∈,故111ln(1ln ln(1)ln n n n n n n ++==+-<累加得,111ln(1)123n n +<+++⋅⋅⋅+………………………………11分1111ln(1)ln(1)1(1)3n n e n n n n +<⇒+<⇒+<<故111113ln(1)(1)23n n n n +++⋅⋅⋅++>+++,得证………………15分法二:1(1n n +=0122111n n n n n n C C C C n n n +++⋅⋅⋅+11122!3!!n <+++⋅⋅⋅+21112222n <+++⋅⋅⋅+1111(1)1222331212n n ---=+=-<-…………11分,其余相同证法.。

全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷 参考答案及评分标准

全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷 参考答案及评分标准

下面证明 PF 与 x 轴不垂直时, PFA 2PAF 恒成立,
设 P
x1, y1
,由于 kPA

y1 x1
1
,
kPF

y1 x1 2
tan
2PAF

2kPA
1 kPA
2

2 x1 1 y1 x1 12 y12
,又 y12 3
x12 1
…………………….. 6 分
(2)由(1)知,a=b,由余弦定理得 AM 2=b2+(a2)2-2b·a2·cos C=b2+b42+b22=( 7)2,解得 b=2,
故 S△ABC=12absin C=12×2×2× 23= 3.
…………….…………………….. 13 分
12.(本题满分 13 分)在一次全省科普知识竞赛中,某市 3000 名参赛选手的初赛成绩统计如下图所示.
………………….. 4 分
(2)要选取 1500 人入围决赛,就是要求该组数据的中位数:
70 0.5 0.1 0.15 77 1 77.14
0.035
7
所以,进入决赛选手的分数应该制定为 77.14 分.
……………...…………………….. 7 分
(3)依题意,
B(4,
2) ,所以 5
ξ
的分布列为
P(

k)

C4k
(
2 5
)
k
(
3 5
)
4k
, (k

0,1, 2,3, 4)

或 ξ 的分布列:
ξ0
1
2
3
4
故 E( ) 4 2 8 . 55

2024年全国中学生数学奥林匹克竞赛(预赛)暨2024年全国高中数学联赛一试(A卷)试题(含答案)

2024年全国中学生数学奥林匹克竞赛(预赛)暨2024年全国高中数学联赛一试(A卷)试题(含答案)

2024年全国中学生数学奥林匹克竞赛(预赛)暨2024年全国高中数学联合竞赛一试(A 卷)参考答案及评分标准说明:1. 评阅试卷时,请依据本评分标准. 填空题只设8分和0分两档;其他各题的评阅,请严格按照本评分标准的评分档次给分,不得增加其他中间档次.2. 如果考生的解答方法和本解答不同,只要思路合理、步骤正确,在评卷时可参考本评分标准适当划分档次评分,解答题中第9小题4分为一个档次,第10、11小题5分为一个档次,不得增加其他中间档次.一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,满分64分.1. 若实数1m 满足98log (log )2024m ,则32log (log )m 的值为 . 答案:4049.解:323898log (log )log (3log )12log (log )1220244049m m m .2. 设无穷等比数列{}n a 的公比q 满足01q .若{}n a 的各项和等于{}n a 各项的平方和,则2a 的取值范围是 .答案:1,0(0,2)4. 解:因为数列{}n a 的各项和为11a q,注意到{}n a 各项的平方依次构成首项为21a 、公比为2q 的等比数列,于是2{}n a 的各项和为2121a q. 由条件知211211a a q q,化简得11a q . 当(1,0)(0,1)q 时,22111(1),0(0,2)244a q q q . 3. 设实数,ab 满足:集合2{100}A x x x a R 与3{}B x bx b R 的交集为[4,9],则a b 的值为 .答案:7.解:由于2210(5)25x x a x a ,故A 是一个包含[4,9]且以5x 为中点的闭区间,而B 是至多有一个端点的区间,所以必有[1,9]A ,故9a .进一步可知B 只能为[4,) ,故0b 且34b b ,得2b .于是7a b .4. 在三棱锥P ABC 中,若PA 底面ABC ,且棱,,,AB BP BC CP 的长分别为1,2,3,4,则该三棱锥的体积为 .答案:34. 解:由条件知PA AB ,PA AC .因此PA AC .在ABC 中,22219131cos 22132AB BC AC B AB BC ,故sin B .所以1sin 2ABC S AB BC B 又该三棱锥的高为PA ,故其体积为1334ABC V S PA . 5. 一个不均匀的骰子,掷出1,2,3,4,5,6点的概率依次成等差数列.独立地先后掷该骰子两次,所得的点数分别记为,a b .若事件“7a b ”发生的概率为17,则事件“a b ”发生的概率为 . 答案:421. 解:设掷出1,2,,6 点的概率分别为126,,,p p p .由于126,,,p p p 成等差数列,且1261p p p ,故16253413p p p p p p . 事件“7a b ”发生的概率为1162561P p p p p p p . 事件“a b ”发生的概率为2222126P p p p . 于是22221216253411()()()333P P p p p p p p . 由于117P ,所以21143721P . 6. 设()f x 是定义域为R 、最小正周期为5的函数.若函数()(2)x g x f 在区间[0,5)上的零点个数为25,则()g x 在区间[1,4)上的零点个数为 .答案:11.解:记2x t ,则当[0,5)x 时,[1,32)t ,且t 随x 增大而严格增大.因此,()g x 在[0,5)上的零点个数等于()f t 在[1,32)上的零点个数.注意到()f t 有最小正周期5,设()f t 在一个最小正周期上有m 个零点,则()f t 在[2,32)上有6m 个零点,又设()f t 在[1,2)上有n 个零点,则625m n ,且0n m ,因此4,1m n .从而()g x 在[1,4)上的零点个数等于()f t 在[2,16)[1,16)\[1,2) 上的零点个数,即311m n .7. 设12,F F 为椭圆 的焦点,在 上取一点P (异于长轴端点),记O 为12PF F 的外心,若12122PO F F PF PF ,则 的离心率的最小值为 .答案 解:取12F F 的中点M ,有12MO F F ,故120MO F F . 记1212,,PF u PF v F F d ,则121212PO F F PM F F MO F F 12211()()2PF PF PF PF 222v u , 222121222cos PF PF uv F PF u v d ,故由条件知222222v u u v d ,即22232u v d . 由柯西不等式知222281(3)1()33d u v u v (当3v u 时等号成立).所以 的离心率d e u v .当::u v d 时, 的离心率e 取到最小值8. 若三个正整数,,a b c 的位数之和为8,且组成,,a b c 的8个数码能排列为2,0,2,4,0,9,0,8,则称(,,)a b c 为“幸运数组”,例如(9,8,202400)是一个幸运数组.满足10a b c 的幸运数组(,,)a b c 的个数为 .答案:591.解:对于幸运数组(,,)a b c ,当10a b c 时,分两类情形讨论. 情形1:a 是两位数,,b c 是三位数.暂不考虑,b c 的大小关系,先在,,a b c 的非最高位(五个位置)中选三个位置填0,剩下五个位置还未填,任选其中两个填2,最后三个位置填写4,8,9,这样的填法数为3255C C 3!600 .再考虑其中,b c 的大小关系,由于不可能有b c ,因此b c 与b c 的填法各占一半,故有300个满足要求的幸运数组.情形2:,a b 是两位数,c 是四位数.暂不考虑,a b 的大小关系,类似于情形1,先在,,a b c 的非最高位(五个位置)中选三个位置填0,剩下五个位置填2,2,4,8,9,这样的填法数为600.再考虑其中,a b 的大小关系.若a b ,则必有20a b ,c 的四个数字是0,4,8,9的排列,且0不在首位,有33!18 种填法,除这些填法外,a b 与a b 的填法各占一半,故有600182912个满足要求的幸运数组. 综上,所求幸运数组的个数为300291591 .二、解答题:本大题共3小题,满分56分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.9. (本题满分16分) 在ABC 中,已知sin cos sin cos cos 22A AB B C,求cos C 的值.解:由条件知cos 44C A B. …………4分 假如44A B,则2C ,cos 0C ,但sin 04A ,矛盾. 所以只可能44A B .此时0,2A B ,2C A . …………8分注意到cos 04C A ,故2C ,所以,42A B ,结合条件得cos cos 2sin 22sin cos 244C A A A A2C ,又cos 0C ,化简得28(12cos )1C ,解得cos C…………16分 10.(本题满分20分)在平面直角坐标系中,双曲线22:1x y 的右顶点为A .将圆心在y 轴上,且与 的两支各恰有一个公共点的圆称为“好圆”.若两个好圆外切于点P ,圆心距为d ,求d PA 的所有可能的值. 解:考虑以0(0,)y 为圆心的好圆2220000:()(0)x y y r r .由0 与 的方程消去x ,得关于y 的二次方程2220002210y y y y r .根据条件,该方程的判别式22200048(1)0y y r ,因此220022y r .…………5分对于外切于点P 的两个好圆12, ,显然P 在y 轴上.设(0,)P h ,12, 的半径分别为12,r r ,不妨设12, 的圆心分别为12(0,),(0,)h r h r ,则有2211()22h r r ,2222()22h r r .两式相减得2212122()h r r r r ,而120r r ,故化简得122r r h. …………10分 进而221211222r r r r ,整理得 221122680r r r r .① 由于12d r r ,(1,0)A ,22212()114r r PA h ,而①可等价地写为2212122()8()r r r r ,即228PA d ,所以d PA…………20分 11.(本题满分20分)设复数,z w 满足2z w ,求2222S z w w z 的最小可能值.解法1:设i (,)z a b a b R ,则2i w a b ,故2222242(1)i 642(3)i S a a b b a a a b b a ,22222464a a b a a b2222(1)5(3)5a b a b . ①…………5分记1t a .对固定的b ,记255B b ,求22()(4)f t t B t B 的最小值.由()(4)f t f t ,不妨设2t .我们证明0()()f t f t ,其中0t . 当0[2,]t t 时,04[2,4]t t ,22200()()()((4))((4))f t f t B t B t B t2222220000(4)((4))(28)(28)t t t t t t t t0 (用到02t t 及228y x x 在[2,) 上单调增). …………10分当0[,)t t 时,22200()()(4)(4)f t f t t B t B t B222200(4)(4)t t t t 000()8t t t t t t0 (用到04t t ). …………15分所以200()(4)1616S f t B t .当0b (①取到等号),011a t 时,S 取到最小值16.…………20分解法2:设1i,1i (,)R z x y w x y x y ,不妨设其中0x . 计算得2222(41)(24)i z w x x y x y ,2222(41)(24)i w z x x y x y .所以22Re(2)Re(2)S z w w z 22224141x x y x x y . …………5分利用a b a b ,可得8S x ,① 亦有22222212(1)2(1)S x y x y x . ②…………10分注意到方程282(1)x x 2.当2x 时,由①得816S x .当02x 时,由②得222(1)2(12))16S x .因此当2,0x y 时,S 取到最小值16. …………20分 解法3:因为2w z =−,所以我们有222(2)2411z z z z z22(2)26411z z z z z从而上两式最右边各项分别是z 到复平面中实轴上的点1−1−,33+的距离,所以把i z x y =+换成其实部x 时,都不会增大.因此只需 考虑函数22()2464f x x x x x +−+−+在R 上的最小值.…………10分因为1313−−<<−+<,因此我们有以下几种情况:1.若1x≤−,则2()24f x x x=−,在这一区间上的最小值为(116f−=+;2.若(13x∈−−,则()88f x x=−+,在这一区间上的最小值为(316f=−+…………15分3.若31x∈−,则2()24f x x x=−+,在这一区间上的最小值为((3116f f=−+=−+;4.若13x∈− ,则()88f x x=−,在这一区间上的最小值为(116f−+=−+;5.若3x≥+,则2()24f x x x=−,在这一区间上的最小值为(316f=+.综上所述,所求最小值为((3116f f=−+=−.…………20分。

二O一八年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛参考答案(pdf首发)

二O一八年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛参考答案(pdf首发)
∴ x1 +x2 =
4t 2 4t 2 16 , x1 x2 = , 2 2+t 2+t 2
1 而 SQAB | 2t | | x1 x2 || t | | x1 x2 | 2
2 S t 2 ( x1 x2 )2 t 2 [( x1 x2 )2 4 x1 x2 ] QAB
t2[
2 16t 4 16t 2 64 4 2 32t 128 ] t =32[1 ], 2 2 2 2 2 (2+t ) 2+t (2+t ) (2+t 2 )2
由已知,点 P 不在椭圆 C 的内部,得 | t | 2 ,即 t 2 4 ,
8 2 ∴ S 的最小值2 2 1 4 21 2 11 2 1 1 4 P 2 C2 C2 , C2 C2 3 3 5 5 225 3 5 5 3 1 21 12 1 1 4 1 P 3 C , C2 3 35 5 5 3 225
故,三角形 QAB 面积的最小值为 16、 设函数 f ( x) x
16 . 3
2 a ln x(a R, a 0) . x
(I)讨论 f ( x) 的单调性; (II)若 f ( x) 有两个极值点 x1 和 x2 ,记过点 A( x1 , f ( x1 )), B( x2 , f ( x2 )) 的直线的斜率为 k ,问:是否 存在 a ,使得 k 2 a ? 若存在,求出 a 的值,若不存在,请说明理由. (I) f ( x) 的定义域为 (0, ). f ( x) 1 令 g x =x - ax+2 ,其判别式 a 2 8

2020年预赛试题参考答案及评分标准

2020年预赛试题参考答案及评分标准

故有 CD∥BE, 所以 CD⊥平面 A1OC.
……… 6 分
(2)由已知,平面 A1BE⊥平面 BCDE,
又由(1)知,BE⊥OA1,BE⊥OC,
所以∠A1OC 为二面角 A1-BE-C 的平面角,所以∠A1OC=π2,
如图 2,以 O 为原点,建立空间直角坐标系,
因为 A1B=A1E=BC=ED=1,BC∥ED,
故 G(x)min G(x0 ) ex0 mx02 2(x0 1) k 0 ,
从而, k
ex0
ex0 2 2x0
x02
2( x0
1)
,即 k
( x0 2
1)ex0
x0
2
令 v(x) ( x 1)ex x 2 , v(x) x 1ex 1,
2
2
解得 cos B 1 或 cos B 3 (舍去)
2
2
又因为 0 B ,所以 B .
2
3
……………… 7 分
(2)由(1)结论,①+②,得 cos(A C) 1 sin2 B 1. 4
则 A C. 故三角形 ABC 为等边三角形,
设三角形边长为 x ,则 0 x 5.
AC CD AC CD cos 60 1 x(5 x) 1 [(x 5)2 25](0, 25] (当且仅当 x 5 时取“=”)
所以数列{an 3an1} 是首项为 a2 3a1 ,公比为 2 的等比数列.
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故有 an 3an1 a2 3a1 2 n2 5 2 n-1
an
3a n15 2 n1
an
2 n
3
2
an1 2 n1
5n
2
2

年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛

年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛

2 + cos x 0 , 222 1 222006 年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛一、选择题(每小题 6 分 ,共 36 分)1. 使关于 x 的不等式1 + sin x ≥k 有解的实数 k 的最大值是() . 的三个内角满足() . (A) sin C - sin B = 1sin A2 (B) sin C - sin B = - 1sin A(A ) - 4 3 (B ) - 3 4 (C) 3 4 (D) 432 (C) sin C + sin B = 1sin A2. 已知二次函数 f ( x ) 满足 :f (1 - x ) = f (1 + x ) , - 4 ≤f (1) ≤- 1 ,- 1 ≤f (2) ≤5.则 f (3) 的取值范围为( ) .(A ) 7 ≤f (3) ≤26 2(D) sin C - sin B = sin A二、填空题(每小题 9 分 ,共 54 分)7. 设非零相异复数 x 、y 满足 x 2+ xy + y 2= 0. 则代数式(B ) - 4 ≤f (3) ≤15 (C ) - 1 ≤f (3) ≤32xy( x + y ) ( x - y ) 22 006( x 2 006 + y 2 006 )(D ) -28 ≤f (3) ≤253 3的值为 .8. 已知 ab = 1 ,且 1 +1= 1.3. 已知 x 、y ∈ - π π4 , 4 , a ∈R ,且1 -2 xa 则 x + y 的 值为 .1 - 2y + 1bx 3 + sin x - 2 a = 0 ,4 y 3+ sin y ·cos y + a = 0.9. 设α、β、γ∈ π,且满足 则 cos ( x + 2 y ) 的值为() . cos α=α,cos ( s in β) =β,sin (cos γ) = γ.( ) ( ) ( ) ( ) 2 则α、β、γ的大小关系为 .A 1B - 1C 0 210. 如果复数 z 1 、z 2 满足| z 1 | = | z 2 | , 4. 设 a 、b 是互质的两个自然数. 则 a 2+ z z 且 z - z = 2 - i ,则1 2的 值为 .b 2和 a 3+ b 3的最大公约数为() . (A ) 1 (B ) 2 (C ) 1 或 2 (D ) 可能大于 25. 在 xOy 平面上 , 三角形顶点坐标为( x i , y i ) ( i = 1 ,2 ,3) ,其中 , x i 、y i 是整数且满足 1 ≤x i ≤n ,1 ≤y i ≤n ( n 为整数) ,这样的 12| z 1 z 2 |11. 由不大于 2 006 的连续 10 个正整数的和组成集合 S ,由不大于 2 006 的连续 11 个正整数的和组成集合 T ,则 S ∩T 的元素个 数 是 .12. 平面上任意给定的 n 个向量为 O P 1 ,三角形有 516 个. 则 n 的值为() .O P ,, O P ,向量 O P 使得 PP 2 + PP 2+ (A ) 3(B ) 4(C ) 5(D ) 6 + PP 2为最小. 则向量 O P 为.6. 在 △ABC 中 , A 为动点 , B ( - a,0) 、C (a,0) ( a > 0) 为定点 ,且动点 A 的轨迹方程 三、解答题(每小题 20 分 ,共 60 分)13. 设 f 为实数集 R 到实数集 R 的函数 ,满足16 x 2 是 a 2 - 16 y 23 a2 = 1 ( y≠0) 的右支. 则 △ABC f ( x + y ) = f ( x ) + f ( y ) + 2 xy .若 f ( x ) 的图像有对称轴 x = k 且在区间n na42n n nn3 32 006 3 2 a 2 a2007 年第 7 期[ 2 ,3 ]上单调递减 ,求 k 的取值范围. 14. 设 a 、b 为正整数 , 两直线 l 1: y = 33及 a 、b 互质 ,必有 2| ( a + b ) . 于是 ,4| ( a + b ) 2.而( a + b ) 2= a 2 + b 2 + 2 ab , 由此得 4 | 2 ab , 即- b x + b 与 l 2 : y = bx 的交点是 ( x 1 , y 1 ) , 对于自然数 n ( n ≥2) ,过点(0 , b ) 和( x n - 1 ,0) 的直线与直线 l 2 的交点记为 ( x n , y n ) . 求数列{ x n } 、{ y n }的通项公式.15. 设 a > 1 , b > 1. 证明 :a 4b 4 ≥2| ab .于是 ,2| a 或 2| b .无论何种情况都推出( a , b ) ≥2 ,这和 a 与 b 互质矛盾. 同样可得 a 2 + b 2 和 a 3 + b 3 不会有大于 2 的质公因子.5. B.容易计算 , 当 n ≥5 时 , 三角形的个数均超过516. 故只需考虑 n < 5 的情况. 此时 ,所有的三点组 ( b - 1) 2 + ( a - 1) 232.3有C 2 个 ,其中 ,不合题意的三点组为 :水平方向或垂 参 考 答 案直方向共线的三点组共 2 n C 3个 ,斜率为 ±1 方向上共线的三点组共有 2 (C 3+ 2C 3++ 2C 3) 个. 故 一、1. D.n n - 1 3 3 ( 33 3 )C 2 - 2 n C n - 2 C n + 2C n - 1 + + 2C 3 = 516.本题实质上是求 f ( x ) = 1 + sin x的值域的但 C 3 + C 3 + + C 3 = C 4, 故 2 + cos x34n - 1n3334 上限.将 f ( x ) 看成是点 A ( cos x , sin x ) 和点 B ( - 2 ,- 1) 确定的直线的斜率. 而点 A 在单位圆周上运动 ,当 BA 为圆的切线时斜率取最值.由此容易求得 f max = 4.2. C.C 2 - 2 n C n - 2C n - 4C n = 516. 直接试得 n = 4.6. A.x 2y 2将轨迹方程写成由双曲线定义可知= 1.设 f ( x ) = ax 2 + bx + c , 则|a a 1f (1) = a + b + c , f (2) = 4 a + 2 b + c , f (0)= c .AB | - | AC | = 2 × 4 = 2 = 2| BC | .又 f ( x ) 的对称轴为 x = 1 ,所以 , f (2) = f (0) . 由此得 2 a + b = 0.于 是 , f (1) = - a + c , f (2) = c .但 f (3) = 9 a + 3 b + c = 3 a + c , 故由正弦定理知| AB | = 2 R sin C ,| AC | = 2 R sin B , | BC | = 2 R sin A .将其代入上式并化简得f (3) = - 3f (1) + 4f (2) .由题设中 f (1) 、f (2) 的范围知 - 1 ≤f (3) ≤32.3. A.x 3 + sin x = 2 a ,sin C - sin B = 12 二 、7. - 1 . sin A .x 2 x由题设得( - 2 y ) 3 + sin ( - 2 y ) = 2 a .由 x 、y y + y+ 1 = 0 , 则3π πx = ω为三次单位复根. 从而 ,令 f ( t ) = t + sin t , t ∈ -2 ,2, 则 f ( t ) 是yω2 0062 006- π ,π 上的增函数. 于是 ,由 f ( x ) = f ( - 2 y ) ,原式 = (1 + ω) (1 - ω) 2(ω + 1)2 2ω 2 006得 x = - 2 y , 即 x + 2 y = 0. 故 cos ( x + 2 y ) = 1.= ( - ω2) ( - 3ω)(ω2 + 1)4. C.若 取 a = 2 , b = 3 , 则 a 2 + b 2 = 13 , a 3 + b 3 = 35.13 与 35 互质.若取 a = 3 , b = 5 ,则 a 2 + b 2 和 a 3 + b 3 都是偶数 ,它们有公因子 2.现假设 a 2 + b 2 和 a 3 + b 3 有公因子 4 ,则因a 3 +b 3 = ( a + b ) ( a 2 + b 2 ) - ab ( a + b )ω1= 32 006 ( - ω) = - 32 006 . 8. - 1.题设等式两边同乘(1 - 2 x a ) (1 - 2 y + 1b ) 得2 - 2 x a - 2y + 1b = 1 - 2 x a - 2y + 1b + 2x + y + 1ab ,即 1 = 2 ×2 x + y.所 以 , x + y = - 1.3 a 42k ∑ ∑n∑个为 ∑nk∑∑nnn∑x a2 a9. γ<α<β.由α= cosα,β= cos ( sin β) > cos β, γ= sin (cos γ) < cos γ,且 f ( x ) = x - cos x 在 0 ,π上为增函数 ,则有n≥ O P 2-k = 1当 O P = 1n(O P k)2k = 1.nn∑O P k时 ,上式等号成立 ,故2γ<α<β.n k = 1134O P =O P k .k = 110. - 5 + 5i.三、13. 令 x = 0 ,得 f (0) = 0. 再由题设得注意到| z 1 z 2 | = | z 1 | 2= | z 2 | 2,则0 = f (0) = f ( x - x ) = f ( x ) + f ( - x ) - 2 x 2 ,2 - i =z 1 - z 2 = 1 | z 2 z 2 |z 1 z 2 z 2 -1| z 1 z 1 |z 2 z 1 z 1 即 f ( x ) + f ( - x ) = 2 x 2 .①= z 1 z 2 ( z - z ) = z 1 z 2 ( z - z ) | z 1 z 2 | 2 1 | z 1 z 2 | 2 1= - z 1 z 2(2 + i ) . | z 1 z 2 |, z 1 z 2 = -| z 1 z 2 | 11. 181.S 为从 55 开始到1020 015 =∑(1 996 + i ) = 10 ×1 996 + 55②间为( - ∞, k ] . 故 k ≥3.14. 直线 l 1 过点(2 a ,0) 、(0 , b ) ,易知 l 1 与 l 2 的交点为i = 1( x , y ) = a , b.为止的所有个位数为 5 的整数集合.同理 , T 为从 66 开始每次增加 11 得到的整数 112过点(0 , b ) 、( x n - 1 ,0) 的直线方程为 集合 ,其中 ,最大的一个数为x +y= 1 , 11x n - 1 b22 011 =(1 995 + i ) = 11 ×1 995 + 66. i = 1它与 l 2 的交点为( x n , y n ) . 于是 ,T 中元素平均每 10 个中有一个的个位数为 5 ,x n + y n= 1 , 且 y = bx . 故 T 中共有个位数为 5 的元素 199 =1 996 ,10 x n - 1b1 1 n2 a n1t k = 55 + 110 k ( k = 1 ,2 ,,199) .x n-x n - 1 = 2 a ( n ≥2).由 55 + 110 k ≤20 015 ,解得 k ≤181. 故 | S ∩T | = 181.此说明数列 1是首项为 1 、公差为 1的等n1 差数列.12.n O P k .k = 1n从而 , 1x n = 1 + a n - 1 = 2 a n + 1 , 2 a∑PP k2= ∑( O P k- O P )22 ak = 1nk = 1x n = n + 1.=( O P 2 - 2 O P ·O P + O P 2 )∑kk 由此可得 y = bx = b2 a = b . k = 1 n nn2 a n2 a ·n + 1 n + 1 =∑O P 2 - 2 ( ∑O P ) ·O P + n O P 2x = a - 1 ,a = x + 1 ,kk = 1kk = 1 n15. 令则y = b - 1 ,b = y + 1.n=∑O P 2 - ( O P k) 2k = 1+n不等式左边4422k = 1≥(2 x ) + (2 y ) = 16 x + y ≥32.12y2 x2y2x2n O P -O P kk = 1(傅龙骧 提供)又 f ( k + x ) = f ( k ) + f ( x ) + 2 kx ,f ( k - x ) = f ( k ) + f ( - x ) - 2 kx ,上两式相减 ,并注意 f ( k + x ) = f ( k - x ) ,有f ( x ) - f ( - x ) = - 4 kx .由式 ①、②得 f ( x ) = x 2 - 2 kx .这是开口向上的抛物线 , 单调递减区 2 - i = - 3 + 4 i.2 + i 5 5 于是 即n故。

二O一四年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷答案

二O一四年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷答案

二O一四年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷一、填空题(10小题,每小题6分,共60分)1.在数列{}n a 中,11a =,23a =,且21n n n a a a ++=-(*∈N n ),则=2014a .【答案】1.2.如图所示的程序框图中输出的结果为a ,若二项式24mx ((m >0)的展开式中含3x 的项的系数为2a,则常数m =_________ .【答案】123.已知对任意1,32m ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,不等式x 2+mx +4>2m +4x 恒成立,则x 的取值范围是_____________.【答案】x >2或x <-14.已知2a ≥-,且{}2A x x a =-≤≤,{}23,B y y x x A ==+∈,{}A x x z z C ∈==,2,若C B ⊆,则实数a 的取值范围是 .【答案】1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦.5.AFS 国际文化交流组织(AFS Intercultural Programs )拟将18个中学生交流项目的名额分配给4所学校, 要求每校至少有一个名额且各校分配的名额互不相等, 则不同的分配方法种数为:______________. 【答案】3606.设m >1,在约束条件,,1.y x y mx x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+≤⎩下,目标函数z =x +my 的最大值小于2,则m 的取值范围为__________. 【答案】(1,1+2)7.圆锥的轴截面SAB 是边长为2的等边三角形,O 为底面中心,M 为SO 的中点,动点P 在圆锥底面内(包括圆周).若AM ⊥MP ,则P 点形成的轨迹的长度为 . 【答案】27. 8.直角梯形ABCD 中,AD ⊥AB , AB //DC , AB =4,AD =DC =2,设点N 是DC 边的中点,点M 是梯形ABCD 内或边界上的一个动点,则AM AN ⋅的最大值是______________.【答案】69.设实数1a <-,变量x 满足2x ax x +≤-,且2x ax +的最小值为12-,则a = . 【答案】32-10.已知焦点在x 轴上的双曲线的渐近线过椭圆221416x y +=和椭圆221164ax y +=(0<1a ≤)的交点,则双曲线的离心率的取值范围是 . 【答案】)321,2[ 二、解答题(4小题,共60分)11.(本小题满分14分)在数列{}n a 中,11a =,122n n a a n +=-+,n ∈*N .求数列{}n a 的前n 项和n S .解:由122n n a a n +=-+得12((1))n n a n a n +-=--,n ∈*N . 所以数列{}(1)n a n --是首项为1,且公比为2的等比数列. ∴121n n a n -=+-.…………10分 所以数列{}n a 的前n 项和(1)212nn n n S -=-+.…………14分 12.(本小题满分14分)已知△ABC 的角A ,B ,C 的对边依次为a ,b ,c ,若满足tan tan tan A B A B ⋅--=(Ⅰ)求∠C 大小;(Ⅱ)若c =2,且△ABC 为锐角三角形,求a 2+b 2取值范围.解:(I tan tan tan A B A B ⋅--tan tan tan 1)A B A B +=⋅-∴tan tan 1tan tan A BA B +=-⋅tan()A B +=tan C =3C π=…………6分 (II )2262sin sin sin 23A a b c B A A B C A B πππππ⎧<⎪⎪⎪<⇒<<==⎨⎪⎪+=⎪⎩,由正弦定理,2222162[sin sin ()]33168sin(2)336512sin(2)1,6266626a b A A A A A A ππππππππ+=+-=+-<<∴<-<∴<-≤,,22208.3a b <+≤即…………14分13.(本小题满分16分)已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的离心率为2,过点(0)P m ,(0m >)斜率为1的直线l 交双曲线C 于A 、B 两点,且3AP PB =,3OA OB ⋅=. (1)求双曲线方程;(2)设Q 为双曲线C 右支上动点,F 为双曲线C 的右焦点,在x 轴负半轴上是否存在定点M 使得2QFM QMF ∠=∠?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)由双曲线离心率为2知,2c a =,b =,所以双曲线方程可化为222213x y a a-=.又直线l 方程为y x m =+.由222213x y a a y x m ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩,得2222230x mx m a ---=. ①设11()A x y ,,22()B x y ,,则12x x m +=,221232m a x x --=.因为 3AP PB =,所以 1122()3()x m y x y m --=-,,,故123x x =-. 结合12x x m +=,解得132x m =,212x m =-. 代入221232m a x x --=,得2223342m a m ---=,化简得226m a =.又1212121222221212()()2()33OA OB x x y y x x x m x m x x m x x m m a a ⋅=+=+++=+++=-=,因为已知3OA OB ⋅=.所以21a =.此时,m =2290x --=,显然该方程有两个不同的实根.21a =符合要求.故双曲线C 的方程为2213y x -=. …………8分(2)假设点M 存在,设(0)M t ,.由(1)知,双曲线右焦点为(20)F ,.设00()Q x y ,(01x ≥)为双曲线C 右支上一点.当02x ≠时,00t a n 2Q F y QFM k x ∠=-=--,00tan Q M y QMF k x t∠==-,因为2QFM QMF ∠=∠,所以 0002000221()y y x ty x x t⨯--=---.将220033y x =-代入,并整理得,22200002(42)4223x t x t x tx t -++-=--++. 于是 242243t t t t +=-⎧⎨-=+⎩,解得1t =-.当02x =时,090QFM ∠=,而1t =-时,045QMF ∠=,符合2QFM QMF ∠=∠.所以1t =-符合要求.满足条件的点M 存在,其坐标为(10)-,. …………16分 14.(本小题满分16分)已知函数()ln(1)1axf x x x =+++()a ∈R . (Ⅰ)当2a =时,求函数()x f y =的图象在0x =处的切线方程; (Ⅱ)判断函数()f x 的单调性;(Ⅲ)求证:2111ln 1n n n⎛⎫+>- ⎪⎝⎭(*n N ∈).解:(Ⅰ)当2a =时,2()ln(1)1xf x x x =+++, ∴22123()1(1)(1)x f x x x x +'=+=+++, ∴ (0)3f '=,所以所求的切线的斜率为3. 又∵()00f =,所以切点为()0,0. 故所求的切线方程为:3y x =. …………4分(Ⅱ)∵()ln(1)1axf x x x =+++(1)x >-, ∴221(1)1()1(1)(1)a x ax x a f x x x x +-++'=+=+++. ①当0a ≥时,∵1x >-,∴()0f x '>;②当0a <时,由()01f x x '<⎧⎨>-⎩,得11x a -<<--;由()01f x x '>⎧⎨>-⎩,得1x a >--; 综上,当0a ≥时,函数()f x 在(1,)-+∞单调递增;当0a <时,函数()f x 在(1,1)a ---单调递减,在(1,)a --+∞上单调递增. …………10分 (Ⅲ)方法一:由(Ⅱ)可知,当1a =-时, ()()ln 11xf x x x =+-+在()0,+∞上单调递增. ∴ 当0x >时,()()00f x f >=,即()ln 11xx x +>+. 令1x n =(*n ∈N ),则111ln 1111n n n n⎛⎫+>= ⎪+⎝⎭+.另一方面,∵()2111n n n <+,即21111n n n-<+,∴21111n n n>-+. ∴ 2111ln 1n n n⎛⎫+>- ⎪⎝⎭(*n ∈N ).…………16分方法二:构造函数2()ln(1)F x x x x =+-+,(01)x ≤≤ ∴1(21)'()1211x x F x x x x +=-+=++, ∴当01x <≤时,'()0F x >; ∴函数()F x 在(0,1]单调递增. ∴函数()(0)F x F > ,即()0F x >∴(0,1]x ∀∈,2ln(1)0x x x +-+>,即2ln(1)x x x +>- 令1x n =(*n ∈N ),则有2111ln 1n n n⎛⎫+>- ⎪⎝⎭.…………16分 方法三:数学归纳法 酌情给分。

完整版-2023年数学联赛试题及答案(学科竞赛圈)

完整版-2023年数学联赛试题及答案(学科竞赛圈)

2023年全国中学生数学奥林匹克竞赛(预赛)暨2023年全国高中数学联合竞赛一试(A 卷)参考答案及评分标准说明:1. 评阅试卷时,请依据本评分标准. 填空题只设8分和0分两档;其他各题的评阅,请严格按照本评分标准的评分档次给分,不得增加其他中间档次.2. 如果考生的解答方法和本解答不同,只要思路合理、步骤正确,在评卷时可参考本评分标准适当划分档次评分,解答题中第9小题4分为一个档次,第10、11小题5分为一个档次,不得增加其他中间档次.一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,满分64分.1. 设复数910i z (i 为虚数单位),若正整数n 满足2023n z ,则n 的最大值为 .答案:2.解: 22910181n nn n z z .因21812023z ,而当3n 时, 181132023nn n z ,故n 的最大值为2. 2. 若正实数,a b 满足lg 2b a ,lg lg 5a b a b ,则lg ()ab ab 的值为 . 答案:20.解:因为lg lg lg lg 102a a b b b a ,所以lg lg lg lg lg lg lg ()()()52220ab a b a b b a ab ab a b a b .3. 将一枚均匀的骰子独立投掷三次,所得的点数依次记为,,x y z ,则事件“777C C C x y z ”发生的概率为 . 答案:127. 解:由于162534777777C C C C C C ,因此当,,{1,2,3,4,5,6}x y z 时,事件“777C C C x y z ”发生当且仅当“{1,6},{2,5},{3,4}x y z ”成立,相应的概率为321627 . 4. 若平面上非零向量,, 满足 ,2|| ,3|| ,则|| 的最小值为 .答案:23. 解:由 ,不妨设(,0),(0,)a b ,其中,0a b ,并设(,)x y ,则由2|| 得2by a ,由3|| 得3ax b . 所以2232||2223b a x y xy a b . 取3,2a b ,此时6x y ,|| 取到最小值23.5. 方程sin cos2x x 的最小的20个正实数解之和为 .答案:130 .解:将2cos212sin x x 代入方程,整理得(2sin 1)(sin 1)0x x ,解得532,2,2()662Z x k k k k . 上述解亦可写成2()36Z k x k ,其中0,1,,19k 对应最小的20个正实数解,它们的和为1902219202013036326k k . 6. 设,,a b c 为正数,a b .若,a b 为一元二次方程20ax bx c 的两个根,且,,a b c 是一个三角形的三边长,则a b c 的取值范围是 .答案:7,518. 解:由条件知2222()()()ax bx c a x a x b ax a ab x a b ,比较系数得22,b a ab c a b ,故24,11a a b c a a,从而 24231a a a b c a a a a a. 由于201a a b a,故112a .此时显然0b c .因此,,,a b c 是一个三角形的三边长当且仅当a c b ,即4211a a a a a,即2(1)0a a a ,结合112a ,解得15122a . 令23()f x x x x ,则()abc f a .显然当0x 时()f x 连续且严格递增,故a b c 的取值范围是151,22f f,即7,518 . 7. 平面直角坐标系xOy 中,已知圆 与x 轴、y 轴均相切,圆心在椭圆2222:1(0)x y a b a b内,且 与 有唯一的公共点(8,9).则 的焦距为 .答案:10.解:根据条件,可设圆心为(,)P r r ,则有222(8)(9)r r r ,解得5r 或29r .因为P 在 内,故5r . 椭圆 在点(8,9)A 处的切线为2289:1x y l a b ,其法向量可取为2289,n a b . 由条件,l 也是圆 的切线,故n 与PA 平行,而(3,4)PA ,所以223227a b. 又2264811a b,解得22160,135a b .从而 的焦距为22210a b .8. 八张标有,,,,,,,A B C D E F G H 的正方形卡片构成下图.现逐一取走这些卡片,要求每次取走一张卡片时,该卡片与剩下的卡片中至多一张有公共边(例如可按,,,,,,,D A B E C F G H 的次序取走卡片,但不可按,,,,,,,D B A E C F G H 的次序取走卡片),则取走这八张卡片的不同次序的数目为 .A BCD E F G H答案:392.解:如左下图重新标记原图中的八张卡片.现将每张卡片视为顶点,有公共边的两张卡片所对应的顶点之间连一条边,得到一个八阶图,该图可视为右下图中的2m n 阶图(,)G m n 在3,3m n 时的特殊情况.231-3-20P -1G (m , n )P n ...210-1-2-m ... 取卡片(顶点)的规则可解释为:(i) 若顶点P 已取走,则以下每步取当前标号最小或最大的顶点,直至取完; (ii) 若顶点P 未取走,则必为某个(,)(,0)G m n m n 的情形,此时若0m ,则将P 视为1 号顶点,归结为(i)的情形;若0,0m n ,则将P 视为1号顶点,归结为(i)的情形;若,1m n ,则当前可取P 或m 号顶点或n 号顶点,分别归结为(i)或(1,)G m n 或(,1)G m n 的情形.设(,)G m n 的符合要求的顶点选取次序数为(,)f m n ,本题所求即为(3,3)f . 由(i)、(ii)知1(,0)2(0)m f m m ,1(0,)2(0)n f n n ,且(,)2(1,)(,1)(,1)m n f m n f m n f m n m n .由此可依次计算得(1,1)12f ,(1,2)(2,1)28f f ,(1,3)(3,1)60f f ,(2,2)72f ,(2,3)(3,2)164f f ,(3,3)392f ,即所求数目为392.二、解答题:本大题共3小题,满分56分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.9. (本题满分16分)平面直角坐标系xOy 中,抛物线2:4y x ,F 为 的焦点,,A B 为 上的两个不重合的动点,使得线段AB 的一个三等分点P 位于线段OF 上(含端点),记Q 为线段AB 的另一个三等分点.求点Q 的轨迹方程.解:设1122(,),(,)A x y B x y .不妨设AP PQ QB ,则121222,33x x y y P. 易知(1,0)F .由于点P 位于线段OF 上,故122[0,1]3x x ,12203y y . ……………4分可设12,2y t y t ,则2212,4t x x t .此时有2122[0,1]32x x t ,且由,A B 不重合知0t ,所以2(0,2]t . ……………8分设(,)Q Q Q x y ,则21212232,343Q Q x x y y x t y t ,有243Q Q y x . 注意到2330,42Q x t ,故点Q 的轨迹方程为243(0)32y x x . ……………16分10.(本题满分20分)已知三棱柱111:ABC A B C 的9条棱长均相等.记底面ABC 所在平面为 .若 的另外四个面(即面111111111,,,A B C ABB A ACC A BCC B )在 上投影的面积从小到大重排后依次为23,33,43,53,求 的体积.解:设点111,,A B C 在平面 上的投影分别为,,D E F ,则面11111,,A B C ABB A 1111,ACC A BCC B 在 上的投影面积分别为,,,DEF ABED ACFD BCFE S S S S .由已知及三棱柱的性质,DEF 为正三角形,且,,ABED ACFD BCFE 均为平行四边形.由对称性,仅需考虑点D 位于BAC 内的情形(如图所示).显然此时有ABED ACFD BCFE S S S . ……………5分 XFE B D C A由于,,,23,33,43,53DEF ABED ACFD BCFE S S S S ,故,ABED ACFD S S 必为23,33的排列,53BCFE S ,进而43DEF S ,得DEF 的边长为4,即正三棱柱 的各棱长均为4. ……………10分 不妨设23,33ABED ACFD S S ,则333,2ABD ACD S S . 取射线AD 与线段BC 的交点X ,则23ABD ACD BX S CX S ,故85BX .因此 2242cos60195AX AB BX AB BX , 而58ABD ACD ABC AD S S AX S ,故192AD . ……………15分 于是 的高221352h AA AD . 又43ABCS ,故 的体积615ABC V S h . ……………20分11.(本题满分20分)求出所有满足下面要求的不小于1的实数t :对任意,[1,]a b t ,总存在,[1,]c d t ,使得()()1a c b d .解:记[1,]t I t ,()()S a c b d .假如2t ,则当a b t 时,对任意,t c d I ,均有2(1)1S t ,不满足要求. 假如312t ,则当1,2a b t 时,对任意,t c d I ,均有 21a c t ,12t b d .若,a c b d 同正或同负,则2(1)1S t ,其余情况下总有01S ,不满足要求. ……………5分 以下考虑322t 的情形.为便于讨论,先指出如下引理. 引理:若1,2u v ,且52u v ,则1uv . 事实上,当32u v 时,22225312244u v u v uv . 当32u v 时,1131222uv .引理得证. 下证对任意,t a b I ,可取11,t c d I ,使得111()()1S a c b d .① 若12a b ,则取111c d ,此时 1(1)(1)(1)(1)S a b a b , 其中31311,12222a b b a ,且5(1)(1)2()2a b a b ,故由引理知11S . 若12a b ,则取1132t c d I ,此时 13322S a b, 其中331,222a b ,且3353222a b a b ,故由引理知11S . ……………15分 注意到,当,t a b I 时,可取2t c I ,使得21a c (例如,当[1,1]a 时取20c ,当(1,]a t 时取21c ),同理,可取2t d I ,使得21b d .此时22222()()1S a c b d a c b d . ②根据①、②,存在一个介于12,c c 之间的实数c ,及一个介于12,d d 之间的实数d ,使得()()1a c b d ,满足要求.综上,实数t 满足要求当且仅当322t . ……………20分2023年全国中学生数学奥林匹克竞赛(预赛)暨2023年全国高中数学联合竞赛加试(A 卷)参考答案及评分标准说明:1.评阅试卷时,请严格按照本评分标准的评分档次给分.2.如果考生的解答方法和本解答不同,只要思路合理、步骤正确,在评卷时可参考本评分标准适当划分档次评分,10分为一个档次,不得增加其他中间档次.一.(本题满分40分)如图, 是以AB 为直径的固定的半圆弧, 是经过点A 及 上另一个定点T 的定圆,且 的圆心位于ABT 内.设P 是 的弧 TB(不含端点)上的动点,,C D 是 上的两个动点,满足:C 在线段AP 上,,C D 位于直线AB 的异侧,且CD AB .记CDP 的外心为K .证明:(1) 点K 在TDP 的外接圆上;(2) K 为定点. ΩωPD ABT C证明:(1) 易知PCD 为钝角,由K 为CDP 的外心知2(180)2PKD PCD ACD .由于90APB ,CD AB ,故PBA ACD ATD .……………10分 所以2180PTD PKD PTA ATD ACD PTA PBA . 又,K T 位于PD 异侧,因此点K 在TDP 的外接圆上. ……………20分(2) 取 的圆心O ,过点O 作AB 的平行线l ,则l 为CD 的中垂线,点K 在直线l 上. ……………30分由,,,T D P K 共圆及KD KP ,可知K 在DTP 的平分线上,而9090DTB ATD PBA PAB PTB ,故TB 为DTP 的平分线.所以点K 在直线TB 上.显然l 与TB 相交,且l 与TB 均为定直线,故K 为定点. ……………40分 ωΩl D P OK B ATC二.(本题满分40分)正整数n 称为“好数”,如果对任意不同于n 的正整数m ,均有2222n m n m ⎧⎫⎧⎫⎪⎪⎪⎪≠⎨⎬⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎩⎭⎩⎭,这里,{}x 表示实数x 的小数部分. 证明:存在无穷多个两两互素的合数均为好数.证明:引理:设n 是正奇数,且2模n 的阶为偶数,则n 是好数.引理的证明:反证法.假设n 不是好数,则存在异于n 的正整数m ,使得2222n m n m .因此22n n 与22m m 写成既约分数后的分母相同.由n 为奇数知22n n 是既约分数,故2m 的最大奇因子为2n ,从而m 的最大奇因子为n .设2t m n ,其中t 为正整数(从而m 是偶数).于是22222m m t m n. 由22222m t n n n可得2222(mod )m t n n ,故 222(mod )m t n n . (*)设2模n 的阶为偶数d .由(*)及阶的基本性质得2(mod )m t n d ,故2m t n 是偶数.但2m t 是偶数,n 是奇数,矛盾.引理得证.……………20分回到原问题.设221(1,2,)k k F k .由于1221k k F ,而k F 221k,因此2模k F 的阶为12k ,是一个偶数.对正整数l ,由221(mod )l k F 可知21(mod )l k F ,故由阶的性质推出,2模2k F 的阶被2模k F 的阶整除,从而也是偶数.因2k F 是奇数,由引理知2k F 是好数.……………30分对任意正整数,()i j i j ,211(,)(,(21)2)(,2)1i i j i i i j i F F F F F F F ,故123,,,F F F 两两互素.所以222123,,,F F F 是两两互素的合数,且均为好数. ……………40分三.(本题满分50分) 求具有下述性质的最小正整数k :若将1,2,,k 中的每个数任意染为红色或者蓝色,则或者存在9个互不相同的红色的数129,,,x x x 满足1289x x x x +++< ,或者存在10个互不相同的蓝色的数1210,,,y y y 满足12910y y y y +++< .解:所求的最小正整数为408.一方面,若407k =时,将1,55,56,,407 染为红色,2,3,,54 染为蓝色,此时最小的8个红数之和为1555661407++++= ,最小的9个蓝数之和为231054+++= ,故不存在满足要求的9个红数或者10个蓝数.对407k <,可在上述例子中删去大于k 的数,则得到不符合要求的例子. 因此407k ≤不满足要求. ……………10分 另一方面,我们证明408k =具有题述性质.反证法.假设存在一种1,2,,408 的染色方法不满足要求,设R 是所有红数的集合,B 是所有蓝数的集合.将R 中的元素从小到大依次记为12,,,m r r r ,B 中的元素从小到大依次记为12,,,n b b b ,408m n +=.对于R ,或者8R ≤,或者128m r r r r +++≥ ;对于B ,或者9B ≤,或者129n b b b b +++≥ .在1,2,,16 中至少有9个蓝色的数或至少有8个红色的数.情形1:1,2,,16 中至少有9个蓝色的数.此时916b ≤.设区间9[1,]b 中共有t 个R 中的元素12,,,(08)t r r r t ≤< .记12t x r r r =+++ ,则112(1)2x t t t ≥+++=+ . 因为12912,,,,,,,t b b b r r r 是9[1,]b 中的所有正整数,故{}{}12912,,,,,,,1,2,,9t b b b r r r t =+ .于是 12912(9)n b b b b t x ≤+++=++++- 1(9)(10)2t t x =++-. (*) ……………20分 特别地,116171362n b ≤⨯⨯=.从而9R ≥. 对任意(1)i i m t ≤≤-,由(*)知1(9)(10)2t i n r b i t t x i +≤+≤++-+.从而 811811(9)(10)2t m t t i r r r r r x t t x i -+=⎛⎫ ⎪≤+++++≤+++-+ ⎪⎝⎭∑ 11(9)(10)(8)(8)(9)(7)22t t t t t t x =++-+---- 111(9)(10)(8)(8)(9)(7)(1)222t t t t t t t t ≤++-+----⋅+ 2819396407t t =-++≤(考虑二次函数对称轴,即知1t =时取得最大). 又136n b ≤,这与,n m b r 中有一个为408矛盾. ……………40分情形2:1,2,,16 中至少有8个红色的数.论证类似于情形1.此时816r ≤.设区间8[1,]r 中共有s 个B 中的元素12,,,(09)s b b b s ≤< .记1s y b b =++ ,则1(1)2y s s ≥+. 因为12128,,,,,,,s b b b r r r 是8[1,]r 中的所有正整数,故 {}{}12128,,,,,,,1,2,,8s b b b r r r s =+ . 于是1(8)(9)2m r s s y ≤++-. 特别地,116171362m r ≤⨯⨯=.从而10B ≥. 对任意(1)i i n s ≤≤-,有1(8)(9)2s i m b r i s s y i +≤+≤++-+.从而 911911(8)(9)2s n s s i b b b b b y s s y i -+=⎛⎫ ⎪≤+++++≤+++-+ ⎪⎝⎭∑ 11(9)(8)(9)(8)(9)(10)22s s s s y s s =-++--+--111(9)(8)(9)(8)(1)(9)(10)222s s s s s s s s ≤-++--⋅++-- 2727369395s s =-++≤(在2s =时取得最大), 又136m r ≤,这与,n m b r 中有一个为408矛盾.由情形1、2知408k =具有题述性质.综上,所求最小正整数k 为408. ……………50分四.(本题满分50分)设4110a -=+.在20232023⨯的方格表的每个小方格中填入区间[1,]a 中的一个实数.设第i 行的总和为i x ,第i 列的总和为i y ,12023i ≤≤.求122023122023y y y x x x 的最大值(答案用含a 的式子表示). 解:记2023n =,设方格表为(),1,ij a i j n ≤≤,122023122023y y y x x x λ= . 第一步:改变某个ij a 的值仅改变i x 和j y ,设第i 行中除ij a 外其余1n -个数的和为A ,第j 列中除ij a 外其余1n -个数的和为B ,则jij i ij y B a x A a +=+.当A B ≥时,关于ij a 递增,此时可将ij a 调整到,a λ值不减.当A B ≤时,关于ij a 递减,此时可将ij a 调整到1,λ值不减.因此,为求λ的最大值,只需考虑每个小方格中的数均为1或a 的情况. ……………10分第二步:设{}1,,1,ij a a i j n ∈≤≤,只有有限多种可能,我们选取一组ij a 使得λ达到最大值,并且11n nij i j a ==∑∑最小.此时我们有,,1,.i j ij i j a x y a x y ⎧>⎪=⎨≤⎪⎩(*) 事实上,若i j x y >,而1ij a =,则将ij a 改为a 后,行和及列和变为,i j x y '',则11j j j i i iy y a y x x a x '+-=>'+-, 与λ达到最大矛盾,故ij a a =.若i j x y ≤,而ij a a =,则将ij a 改为1后,λ不减,且11n nij i j a ==∑∑变小,与ij a 的选取矛盾.从而(*)成立.通过交换列,可不妨设12n y y y ≤≤≤ ,这样由(∗)可知每一行中a 排在1的左边,每一行中的数从左至右单调不增.由此可知12n y y y ≥≥≥ .因而只能12n y y y === ,故每一行中的数全都相等(全为1或全为a ).……………20分 第三步:由第二步可知求λ的最大值,可以假定每一行中的数全相等.设有k 行全为a ,有n k -行全为1,0k n ≤≤.此时()()()n nk k n k n k ka n k ka n k na nn a λ-+-+-==. 我们只需求01,,,n λλλ 中的最大值. ()11(1)1111()(1)nn n k k n k n kk a n k a n a ka n k a k a n n a λλ++++--⎛⎫- ⎪==+ ⎪+--+⎝⎭. 因此1111(1)n k k a a k a n λλ+⎛⎫- ⎪≥⇔+≥ ⎪-+⎝⎭ 11(1)n n x x k x n-⇔+≥-+(记n x a =) 2111(1)n n x x x k x n-++++⇔≥-+ 2111n n x x x n k x -++++-⇔≤- 211(1)(1)1n n x x x x x--+++++++=+++ . 记上式右边为y ,则211(2)1n n n n x x y x x ---+-++=+++ . 下面证明(1010,1011)y ∈. ……………30分 首先证明1011y <.1011y < 2021202220222021101110111011x x x x ⇔+++<+++1010101210132021202210111010210101011x x x x x x ⇔+++<++++ .由于220221x x x <<<< ,故101010101012011(1011)101110121011101222k k k x x x =-<⋅⋅<⋅⋅∑101110110k k kx +=<∑. ……………40分 再证明1010y >,等价于证明2021202200(2022)1010kk k k k x x ==->∑∑. 由于2021202100(2022)(2022)10112023k k k k x k ==->-=⨯∑∑, 20222022010101010202310102023k k x x a =<⨯<⨯∑,只需证明1011202310102023a ⨯>⨯,而410111101010a -=+<,故结论成立. 由上面的推导可知1k k λλ+≥当且仅当1010k ≤时成立,从而1011λ最大.故 2023max 101120231011(10111012)2023a aλλ+==. ……………50分。

二O一六年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛标准答案

二O一六年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛标准答案

二O一六年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷(考试时间:2016年7月3日上午9:00-11:30,满分150分)一、填空题(共10小题,每小题7分,满分70分。

请直接将答案写在题中的横线上) 1.若实数x 、y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值是________.答案: 2332.已知f (x )是R 上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x <2时,f (x )=x 3-x ,则函数y =f (x )的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为______________. 答案:73.已知函数()()sin cos 0,R,f x x x x ωωω=+>∈若函数()f x 在区间(),ωω-内单调递增,且函数()y f x =的图象关于直线x ω=对称,则ω的值为 .答案:24.已知a为如图所示的程序框图中输出的结果,则二项式6-(的展开式中含2x 项的系数是 .答案:316-5. 已知OP →=(2,1),OA →=(1,7),OB →=(5,1),设C 是直线OP 上的一点(其中O 为坐标原点).当CA →·CB →取到最小值时的OC →的坐标为________________. 答案:(4,2)6.已知奇函数f (x )的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]上递减,满足f (1-m )+f (1-m 2)<0,则实数m 的取值范围是_______________. 答案:[-1,1)7.双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >1,b >0)的焦距为2c ,直线l 过点(a,0)和(0,b ),且点(1,0)到直线l 的距离与点(-1,0)到直线l 的距离之和s ≥45c ,则双曲线离心率e 的取值范围是____________.答案:[52,5]8.已知甲乙两个工程队各有若干人,如果从甲工程队调90人到乙工程队,则乙工程队的总人数是甲工程队的2倍,如果从乙工程队调部分人到甲工程队,则甲工程队的总人数是乙工程队的6倍.则甲工程队原来最少有___________人. 答案:1539. 已知,a b 是方程3274log 3log (3)3x x +=-的两个根,则a b +=________. 答案:1081第4题图10.数列01,,n a a a ⋅⋅⋅满足0a =,[]{}11n n n a a a +=+,([]{},n n a a 分别表示n a 的整数部分和小数部分),则2016a =_____________.答案:3024二、解答题(共6小题,满分80分。

高中数学联合竞赛预赛试题甘肃卷 试题

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二O一二年全国高中数学联赛预赛试卷(2012 年6 月24 日上午9:00-11:30)考生注意: 1、本套试卷一共两大题(12 道小题),全卷满分是120 分.2、用钢笔、签字笔或者圆珠笔答题.3、解题书写不要超出装订线.4、不能使用计算器.一、填空题( 此题满分是56 分,每一小题7 分)1. 空间四点 A ,B ,C ,D 两两间的间隔 均为1,点P 与点Q 分别在线段AB 与CD 上运动,那么点 P 与点Q 间的最小间隔 为____________;()()1,0,1,1,OA OB O ==为坐标原点,动点(),P x y 满足01,02OP OA OP OB ⎧≤⋅≤⎪⎨≤⋅≤⎪⎩那么点(),Q x y y +构成的图形的面积 为3. 设有非空集合{}1,2,3,4,5,6,7A ⊆且当a A ∈时,必有8a A -∈,这样的集合A 的个数是_____________;()[](),0,1,0x x x f x f x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩其中[]x 表示不超过x 的最大整数,假设()()0f x kx k k =+>有三个不同的实数根,那么实数k 的取值范围是5. 11位数的手机号码,前七位数字是1390931,假设余下的4 个数字只能是1、3 、5 且都至少出现1 次, 这样的手机号码有___________个;122012tan tan tan 1,x x x ⋅⋅⋅=那么122012sin sin sin x x x ⋅⋅⋅的最大值是 ; :f R R →,满足()01f =且对任意,x y R ∈都有()()()()12f xy f x f y f y x +=--+,那么()f x = ;,,x y z 满足2221x y z ++=,那么xy yz +的最大值为 ;二、解答题( 此题满分是 64 分, 第 9、10 题每一小题14 分,第11、12 题每一小题18 分) {}n a 满足()*1111n n n n a a n n N a a +++-=∈-+,且26a =。

13.2013年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷

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二○一三年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷(2013年6月23日9:00—11:30)题号填空题解答题总成绩11 12 13 14 15得分评卷人复核人考生注意:1.本试卷满分120分,第一题共10小题,满分60。

2.用蓝色(或黑色)钢笔、签字笔,圆珠笔作答。

3.解题书写不要超过装订线。

4.不能使用计算器。

一、填空题(本大题共10小题,第小题6分,共60分)1.已知集合A={x||x-2|<a},B={x|x2-2x-3<0},若B⊆A,则实数a的取值范围是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.2.某程序框图如图所示,则输出的S=_____________.3.已知四棱锥P—ABCD的三视图如图所示,则四棱锥P—ABCD的四个侧面面积的最大值是_____________.4.已知函数f(x)对任意x∈R,才有()()()f xf xf x-+=+121,且f(1)=-2,f(2013)=___________.5.7个花色不同的小球放到编号分别为1、2、3的3个盒子内,要求各盒子子内的小球数不小于其编号数,则不同的方法种数为_________________.6.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是∠A ,∠B ,∠C 的对边,且ac+c 2=b 2-a 2,若△ABC 最在边的边长为7,且sin C =2sin A ,则△ABC 最小边的边长为___________.7.把一根长为7米的铁丝截下两段(也可以直接截成两段),这两段的长度之差不超过1米,分别以这两段铁丝围成两个圆,则这两个圆面积之各的最大值为_________平方米.8.如图,正三棱锥O —ABC 的三条侧棱OA 、OB 、OC 两两垂直,且长度均为2,E 、F 分别是AB 、AC 的中点,H 是EF 的中点,过EF 作平面与侧棱OA 、OB 、OC 或其延长线分别交于A 1、B 1、C 1,已知OA 1=3/2,则二面角O —A 1B 1—C 1的下切值为___________.9.抛物线 y 2=2px (p >0) 的焦点为F ,已知点A 、B 为抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =120º,过弦AB 的中点M 作抛物线的准线MN ,垂中为N ,则MNAB的最大值为_______.10.设[x ]表示不超过x 的最大整数,则[]kk k +=+∑201311201322_______________________.二、解答题(本大题共5小题,每小题12分,共60分)11.(本题满分12分)设f(x)是定义在[1,∞)上的增函数,且关于x的不等式f(k2-cos2x)≤f(k2+cos2x)恒成立,求数k的取值范围。

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二、解答题(共6小题,满分80分.要求写出解题过程)11.(13分)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,ccos sin 2A Bc B +=.(1)求C ∠的大小;(2)若a b +=,求sin A .12.(13分)如图,已知长方形ABCD 中,21AB AD ==,,M 为DC 的中点.将ADM ∆沿AM 折起,使得平面ADM ⊥平面ABCM.(1)求证:AD BM ⊥;(2)若点E 是线段DB 上的一动点,问点E 在何位置时,二面角E AM D --的余弦值为5.13.(13分)已知数列}{n a 中,12a =,且21()2n n n a a n N a *+=∈+.证明:(1)212n n a -≤;(2)12122244222n n na a a a a a +++<+++ .14.(13分)马尔可夫链是因俄国数学家安德烈•马尔可夫得名,其过程具备“无记忆”的性质,即第1n +次状态的概率分布只跟第n 次的状态有关,与第1n -,2n -,3n -,…次状态是“没有任何关系的”.现有甲、乙两个盒子,盒子中都有大小、形状、质地相同的2个红球和1个黑球.从两个盒子中各任取一个球交换,重复进行n (n N *∈)次操作后,记甲盒子中黑球个数为n X ,甲盒中恰有1个黑球的概率为n a ,恰有2个黑球的概率为n b .(1)求1X 的分布列;(2)求数列{}n a 的通项公式;(3)求n X 的数学期望.15.(13分)已知点F 是抛物线2:4C x y =与椭圆22221(0)y x a b a b+=>>的公共焦点,椭圆上的点M 到点F 的最大距离为3.(1)求椭圆的方程;(2)过点M 作C 的两条切线,记切点分别为,A B ,求△MAB 面积的最大值.16.(15分)已知函数()(2e )ln f x x x =-,其中e 2.71828= 为自然对数的底数.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)若12,x x ∈(0,1),且21121212ln ln 2e (ln ln )x x x x x x x x -=-,证明:12112e 2e 1x x <+<+.2023年全国中学生数学奥林匹克竞赛(甘肃赛区预赛)试卷参考答案及评分标准一、填空题(共10小题,每小题7分,满分70分。

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卜人入州八九几市潮王学校二O一二年全国高中数学联赛预赛试卷(2012 年6 月24日上午9:00-11:30)考生注意:1、本套试卷一共两大题(12道小题),全卷总分值是120分.2、用钢笔、签字笔或者圆珠笔答题.3、解题书写不要超出装订线.4、不能使用计算器.一、填空题(此题总分值是56分,每一小题7分)1.空间四点A ,B ,C ,D 两两间的间隔均为1,点P 与点Q 分别在线段AB 与CD 上运动,那么点P 与点Q 间的最小间隔为____________;()()1,0,1,1,OA OB O ==为坐标原点,动点(),P x y 满足01,02OP OA OP OB ⎧≤⋅≤⎪⎨≤⋅≤⎪⎩那么点(),Q x y y +构成的图形的面积为3.设有非空集合{}1,2,3,4,5,6,7A ⊆且当a A ∈时,必有8a A -∈,这样的集合A 的个数是_____________; ()[](),0,1,0x x x f x f x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩其中[]x 表示不超过x 的最大整数,假设()()0f x kx k k =+>有三个不同的实数根,那么实数k 的取值范围是1位数的 号码,前七位数字是1390931,假设余下的4个数字只能是1、3、5且都至少出现1次,这样的 号码有___________个;122012tan tan tan 1,x x x ⋅⋅⋅=那么122012sin sin sin x x x ⋅⋅⋅的最大值是;:f R R →,满足()01f =且对任意,x y R ∈都有()()()()12f xy f x f y f y x +=--+,那么()f x =;,,x y z 满足2221x y z ++=,那么xy yz +的最大值为;二、解答题(此题总分值是64分,第9、10题每一小题14分,第11、12题每一小题18分){}n a 满足()*1111n n n n a a n n N a a +++-=∈-+,且26a =。

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.
g(x) + g(2 − x) = 0 g(x + 1) = −g(1 − x) g(x)
h(x) = f (x − 1) − g(x)
(1, 0)
h(x) 2019
(1, 0)
,
2018
2 × 1009 + 1 = 2019
2019.
8.
{an}
an+1
=
3n+1an an + 3n+1
,
a1
=
C= .
6
66
62
3
a2 + b2 − 2ab cos π = 7
sin B = 3 sin A
b = 3a
a = 1, b = 3
(
π)
3
(
π)
(
π)
2 g(x) = sin 2x + − 1
g(B) = sin 2B + − 1 = 0
sin 2B + = 1.
(
6)
6(
√)
(6

)
π π 13π 2B+ ∈ ,
O(x, y, z)
R
△AC D
Q
BCD
x, y, z
(xx2
+ −
y2 + z2 = R2 1)2 + y2 + z2
=
R2
xx22
+ +
(y y2
− 1)2 + z2 + (z − 1)2
= =
R2 R2
(
)
O′
111 ,,
333
.
Axy(0==, 0112, 0), C(1, 0, 0), D(0, 1, 0), B(0, 0, 1)
a1
an
)
1

=
an−1
(
11
+ 3
32
1 + 33
) 1 + · · · + 3n =
1 3
·
1

1 3n
1

1 3
=
3n − 1 2 · 3n
2 · 3n an = 3n − 1
2 · 3n
an
=
3n

. 1
9.
P
x + 2y = 4
P
( ) AB
答案
1 1, .
2
解析
P (x0, y0)
x0 + 2y0 = 4
3
{an}
h(x) = f (x−1)−g(x)
(1, 0)
(0, 0) (1, 0)
.
第4页
答案 解析
2 · 3n
an
=
3n

. 1
an+1
=
3n+1an an + 3n+1
1 an+1
=
an + 3n+1 3n+1an
=
1 an
+
1 3n+1 .
1 an
=
1 a1
( 1
+ a2
)
(
1
1
− +···+
×
2
×
2
34
=
8 27
8 .
27
7.
f (x) = x3 +sin x(x ∈ R)
g(x) g(x)+g(2−x) = 0(x ∈ R)
2019
.
答案 2019.
解析 f (−x) = (−x)3 + sin(−x) = −(x3 + sin x) = −f (x) f (x)
f (x − 1)
(1, 0)
=
√ 3
sin 2x

1 (cos2 x − sin2 x) −
1
=
√ 3
sin 2x −
1
cos 2x −
1
=
( sin 2x −
π) − 1.
(
π )2
2
(
π)
2
2
6
f (C) = sin 2C − − 1 = 0
sin 2C − = 1.
(6 )
6
π
π 11
ππ
π
2C − ∈ − ,
2C − =
2x + y = 4 x 1
−2 < a < 2
() 1
−2,2 .
7
70
z = ax + y
A(2, 0)
a
z = ax + y
x − 2y = 2 x
1
1
0 < −a <
0 ≥ −a > −2 − < a < 0
2
2
0≤a<2
2. △ABC
答案
7 −2.
解析 BC
AB = 4, AC = 3 P
8.
{an}
an+1
=
3n+1an an + 3n+1
,
a1
=
3
{an}
9.
P
x + 2y = 4
P
AB
P
x2 + 4y2 = 4
.
. h(x) = f (x−1)−g(x)
. AB
10.
x
lg(ax + 1) = lg(x − 1) + lg(2 − x)
a
.
6
80

11.
f (x) = 3 sin 2x − 1 (cos2 x − sin2 x) − 1, x ∈ R
1) .
f ′(t) = 0
1 t=
t=1
.
3
1 0<t<
f ′(t) < 0
1
1
<t<
f ′(t) > 0
1 t=
f (t)
3
3
2
3
()
1
f
= 4.
3
5.
AB C D
AB⊥AC, AB⊥AD, AC⊥AD AB = AC = AD = 1 Q
A − BCD 答案 解析
√ 23
. 3
AC, AD, AB
△BAE
14.
1 2ξ
5432 ,,,
6543 ξ
4321 ,,,.
5432
15. 1 2
m+n 3
QAB
x2 y2 C : a2 + b2 = 1
C
F
l
M (0, 2)
C
A, B
2 .
P
C
F (2, 0)
y
P
−→ −→ −−→ −−→ P A = mAF , P B = nBF .
Q
P
O
16. 1
12. 1
{an}
n
{an}
Sn
an+1 = 2Sn + 1(n ∈ N∗).
2
an an+1
n
n+2
dn
n
Tn
15
Tn <
. 8
1
13.
AB C D
AD

BC, BA
=
AD
=
DC
=
BC 2
=
a
E
BC
AE
△B1AE
B1AE⊥ AECD F B1D
.
1
B1 − AECD
2
ADB1
E C B1
.
{} 1 dn
an+1 − an = 2(Sn − Sn−1) = 2an
an+1 = 3an(n ≥ 2).
{an}
a2 = 2a1 + 1
2
an+1 = an + (n + 1)dn
3a1 = 2a1 + 1
a1 = 1
1
n+1
n+1
dn = an+1 − an = 2 · 3n−1
an = 3n−1
34
n+1
z1, z2, z3
[0, 4]. −−→ −−→ OZ1 · OZ2 = 0
Z1, Z2, Z3
√ −−→ −−→ |z1| = |z2| = 2, OZ1 ·OZ2 = 0, |z1 +z2 −z3| = 2
.
−−→ −−→ OZ1⊥OZ2,
|z1
+
z2|2
=
|z1|2
+
|z2|2
=
4
|z1 + z2| = 2.
66
( π) sin A + ∈ (0, 1]
6
→−m · −→n ∈ (0, 1].
12. 1
{an}
n
{an}
Sn
an+1 = 2Sn + 1(n ∈ N∗).
2
an an+1
n
n+2
dn
n 解析
15
Tn
Tn <
. 8
1
an+1 = 2Sn + 1 an = 2Sn−1 + 1(n ≥ 2)
{} 1 dn
zR==
12 2√
3
.
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