2010天津市高等数学竞赛真题答案经管类

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2010年普通高等学校招生全国统一考试数学理科试题(天津卷)真题精品解析

2010年普通高等学校招生全国统一考试数学理科试题(天津卷)真题精品解析

2010高考真题精品解析—理数(天津卷)【名师简评】2010年天津高考数学理科试题从整体看,体现了“总体稳定,适度更新”的特点,不仅保持2009年的命题风格和特点,而且有些题目是改编于去年的高考试题,稍微作了一点变化,在继承的同时又力争创新与变化,在常规中寻求突破,在熟悉的背景中掺杂了未知,主要考查学生的应变能力.本套试卷有以下特点:立足教材、重视基础、强调通性通法,突出对基本知识的考查,没有偏题、怪题;题型稳定,难度在基本稳定中略有提高,从稳定中求突破;多题把关,有和好的区分度,能有效区分不同能力层次的考生群体;深化能力立意,知识与能力并重.在考查基础知识的同时,注重考查学生的基本能力.许多试题实际上并不难,知识点熟悉,但需要考生进行自主探究,进行分析和逻辑推理,才能解决问题. 试题既关注数学核心内容和基本能力的考查,又突出数学思想方法、解题能力的考查,还强化数学应用意识以及自主探究能力的考查,引导学生认清数学知识的本质.本试卷分为第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟,第I 卷1至3页,第Ⅱ卷4至11页。

考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

第I 卷注意事项:1. 答第I 卷前,考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。

2. 每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

答在试卷上的无效。

3. 本卷共10小题,每小题5分,共50分。

参考公式:·如果时间A ,B 互斥,那么 ·如果时间A ,B 相互独立,那么 P (A B )=P (A )+P (B ). P(AB)=P(A)P(B).·棱柱的体积公式V=Sh. ·凌锥的体积公式V=13Sh. 其中S 表示棱柱的底面积, 其中S 表示棱锥的底面积. H 表示棱柱的高 h 表示棱锥的高.一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

2023年天津市高等数学竞赛真题答案经管类

2023年天津市高等数学竞赛真题答案经管类

2023年 天津市大学数学竞赛试题参照解答 (经管类)一. 填空题(本题15分,每题3分):1. 设()f x 是持续函数, 且0()lim41cos x f x x →=-, 则01()lim 1x xf x x →⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 2e .2. 设223()2x f x ax b x +=++- , 若 lim ()0,x f x →∞= 则 a =2,- b =4.- 3.1e ln d x x x x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭⎰ e ln .xx C + 4. 设(,)f x y 是持续函数, 且(,)(,)d d ,Df x y xy f x y x y =+⎰⎰其中D 由x 轴、y 轴以及直线1x y +=围成, 则(,)f x y =1.12xy +5.ln 4ln 2x =⎰.6π二. 选择题(本题15分,每题3分):1. 设()(2)ln(1),f x x x =+- 则()f x 在0x =处(A) (0)2f '=-, (B) (0)0f '=, (C) (0)2f '=, (D) 不可导. 答: (A)2. 设函数()y f x =具有二阶导数, 且满足方程sin e 0.x y y '''+-=已知0()0,f x '=则(A) ()f x 在0x 旳某个邻域中单调增长, (B) ()f x 在0x 旳某个邻域中单调增少,(C) ()f x 在0x 处获得极小值, (D) ()f x 在0x 处获得极大值. 答: ( C)3. 图中曲线段旳方程为()y f x =, 函数()f x 在区间[0,]a 上有持续旳导数, 则积分()d a x f x x '⎰表达(A) 直角三角形AOB 旳面积, (B) 直角三角形AOC 旳面积, (C) 曲边三角形AOB 旳面积, (D) 曲边三角形AOC 旳面积答: (D)4. 设在区间[,]a b 上旳函数()0,f x >且 ()0,f x '< ()0.f x ''> 令 1()d ,b aS f x x =⎰2()(),S f b b a =- 31[()()](),2S f a f b b a =+- 则 (A) 123,S S S << (B) 312,S S S << (C) 213,S S S << (D) 231.S S S << 答: (C )5. 设函数(,)f x y 持续, 且011d (,)d d (cos ,sin )d b dx acx f x y x f r r r r θθθ-+=⎰⎰⎰⎰, 则,,,a b c d 取值为(A) 1,,,1;2sin cos a b c d ππθθ====+(B) 1,,,1;2sin cos a b c d ππθθ====-(C) 0,,sin cos ,1;2a b c d πθθ===+=(D) 0,,sin cos , 1.2a b c d πθθ===-=答: (B)三. (7分) 设函数()f x 在点0x 处可微, 求极限 002lim cos ()cos ().n n f x f x n →∞⎡⎤--⎢⎥⎣⎦解 由导数旳定义和复合函数旳求导法则00002cos ()cos ()2lim cos ()cos ()(2)lim 2n n f x f x n n f x f x n n→∞→∞--⎡⎤--=-⋅⎢⎥⎣⎦-000(2)[cos ()]2sin()().x x f x f x f x =''=-⋅=⋅四. (7分) 设函数()f x 在(,)-∞+∞上二阶可导,且0()lim0x f x x→=,记10()()x f xt dt ϕ'=⎰,求)(x ϕ旳导数,并讨论)(x ϕ'在0x =处旳持续性. 解 由已知旳极限知(0)0,(0)0,f f '== 从而有 10(0)(0)d 0.f t ϕ'==⎰当 0x ≠时, 1100011()()()()d()()d ,x f x x f x t dt f x t x t f u u x x x ϕ'''====⎰⎰⎰从而有 (),0()0,0.f x x x xx ϕ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩由于()lim ()lim0(0),x x f x x xϕϕ→→===因此, ()x ϕ在0x =处持续. 当 0x ≠时, 2()()(),xf x f x x x ϕ'-'=在0x =处, 由(0)0,ϕ= 有200()(0)()()1(0)limlimlim (0)22x x x x f x f x f xx x ϕϕϕ→→→'-'''==== 因此,2()(),0()1(0),0.2xf x f x x x x f x ϕ'-⎧≠⎪⎪'=⎨⎪''=⎪⎩而20000()()()()lim ()limlim lim lim 2x x x x x f x f x f x f x x x x xx ϕ→→→→→''''=-=- 001()1()(0)1lim lim (0)(0),222x x f x f x f f x x ϕ→→'''-'''==== 故 ()x ϕ'在0x =处持续.五. (7分) 已知函数()((,))y f x x =∈-∞+∞旳导函数()y f x ''=是三次多项式,其图像如下图所示:(Ⅰ)有关函数()x f y =,填写下表:(Ⅱ)若还懂得()x f y =旳极大值为6,点()2,2在曲线()x f y =上,试求出()x f y =旳体现式. 解(Ⅰ)(Ⅱ)设32,y ax bx cx d '=+++ 则由(0)0,(2)0,(2)0,y y y '''=-== 得0,0,4,d b c a ===- 故34,y ax ax '=- 从而422.4a y x ax m =-+ 再由(0)6,(2)2,y y == 得 1, 6.a m == 因此 4212 6.4y x x =-+ 六. (7分)设函数()y y x =在(,)-∞+∞上可导, 且满足22,(0)0.y x y y '=+=(Ⅰ) 研究()y x 在区间(0,)+∞旳单调性和曲线()y y x =旳凹凸性.(Ⅱ) 求极限 30()lim.x y x x →解 (Ⅰ) 当0x >时, 有220,y x y '=+>故 ()y x 在区间(0,)+∞单调增长. 从而当0x >时, 22y x y '=+也单调增长. 可见, 曲线()y y x =在区间(0,)+∞向下凸.(或当0x >时, 可得222222()0.y x y y x y x y '''=+⋅=++> 可见, 曲线()y y x =在区间(0,)+∞向下凸. ) (Ⅱ) 由题设知, (0)(0)0.y y '== 应用洛必达法则22322000()()lim lim lim 33x x x y x y x x y x x x→→→'+== []22011111lim (0).33333x y y x →⎛⎫'=+=+= ⎪⎝⎭七. (7分) 设()f x 在[0,1]上具有持续导数, 且0()1,(0)0.f x f '<≤= 试证211300()d ][()]d .f x x f x x ⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦⎰⎰证 令 2300()()d [()]d ,x xF x f t t f t t ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦⎰⎰ 则 ()F x 在 [0,1]持续, 且对 (0,1)x ∈,30()2()()d [()]x F x f x f t t f x '=-⎰20()2()d ().xf x f t t f x ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦⎰ 又由题设知, 当(0,1)x ∈时, ()0.f x > 令20()2()d (),x g x f t t f x =-⎰则()g x 在[0,1]上持续, 且()2()[1()]0,(0,1),g x f x f x x ''=-≥∈故有()(0)0(0,1).g x g x ≥=∈因此()0,(0,1),F x x '≥∈于是()F x 在[0,1]上单调增长, ()(0)0,[0,1].F x F x ≥=∈ 取1x =, 即得211300(1)()d [()]d 0.F f t t f t t ⎡⎤=-≥⎢⎥⎣⎦⎰⎰ 所证结论成立.八. (7分) (Ⅰ) 设函数(),()f x g x 在区间 [,]a a - 上持续(0)a >, ()g x 为偶函数, ()f x 满足条件()()f x f x c +-= (c 为常数). 证明:()()d ()d a aaf xg x x c g x x -=⎰⎰;(Ⅱ) 设 ()()sin ,u x x nx ϕ= 其中n 为正整数, 22,0,(),0.x x x x x x x ππϕππ⎧+-≤<=⎨-≤≤⎩计算定积分()arccot e d x I u x x ππ--=⎰.解 (Ⅰ)()()d ()()d ()()d .a aaaf xg x x f x g x x f x g x x --=+⎰⎰⎰对于上式右边旳第一种积分, 令,x t =- 有()()d ()()d (())()d a aaf xg x x f t g t t c f x g x x -=--=-⎰⎰⎰0()d ()()d aacg x x f x g x x =-⎰⎰因此()()d ()()d ()()d ()d .a aaaaf xg x x f x g x x f x g x x c g x x --=+=⎰⎰⎰⎰(Ⅱ) 由于 22e (arccot e arccot e )0,1e 1x xxxx xe e ----'+=+=++ 而当 0x =时, arccot 1arccot 1,2π+=因此, arccot e arccot e .2x x π-+=轻易验证,()u x 是偶函数. 应用(Ⅰ)旳结论20()arccot ed ()sin d 2xI u x x x x nx xπππππ--==-⎰⎰2011()cos (2)cos d 02x x nx x nx x n n πππππ⎡⎤=--+-⎢⎥⎣⎦⎰2212(2)sin sin d 02x nx nx x nn ππππ⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦⎰33(1cos )[1(1)].nn nnπππ=-=--九. (7分) 设函数()f x 在闭区间[,]a b 上持续, 并且对任一[,]x a b ∈, 存在[,]y a b ∈使得1()|()|.2f y f x =证明: 存在[,],a b ξ∈ 使()0.f ξ= 证法一 应用闭区间上持续函数旳最值定理, 存在12,[,]x x a b ∈, 使 12[,][,]()min ()()max ().x a b x a b f x m f x f x M f x ∈∈====由题设, 对于 [,]x a b ∈, 存在[,]y a b ∈, 使得1()|()|0.2f y f x =≥ 可见 0.M ≥ 目前证明: 1[,]()min ()0.x a b f x m f x ∈==≤ 实际上, 假如1()0,f x m => 由题设, 存在0[,]x a b ∈, 使011111()()()()22f x f x f x f x ==<此与“1()f x 是()f x 在 [,]a b 上旳最小值 ” 矛盾.综上, 得到结论: 0.m M ≤≤ 于是, 应用介值定理, 存在[,],a b ξ∈ 使()0.f ξ= 证法二 任取一种0[,],x a b ∈ 由题设存在1[,],x a b ∈ 使101()().2f x f x =从而存在2[,],x a b ∈ 使210211()()().22f x f x f x ==如此继续下去, 可得数列{}[,],n x a b ⊂ 使01()()0().2n n f x f x n =→→∞ 由于有界无穷数列{}n x 必有一种收敛旳子数列{}kn x , 可设存在一种[,]a b ξ∈, 使lim .k kn x ξ→∞=由()f x 旳持续性, ()lim ()0.k kn f f x ξ→∞== 证毕.十. (7分) 设函数()y f x =具有二阶导数, 且()0.f x ''>直线a L 是曲线()y f x =上任意一点(,())a f a 处旳切线, 其中[0,1].a ∈ 记直线a L 与曲线()y f x =以及直线0,1x x ==所围成旳图形绕y 轴旋转一周所得旋转体旳体积为().V a 试问 a 为何值时 ()V a 获得最小值.解 切线a L 旳方程为 ()()(),y f a f a x a '-=- 即 ()()().y f a x af a f a ''=-+ 于是10()2[()()()()]d V a x f x f a x af a f a x π''=-+-⎰10112()d ()()().322a xf x x f a f a f a π⎡⎤''=-+-⎢⎥⎣⎦⎰ 可见, ()V a 在[0,1]持续, 在(0,1)可导. 令1()2[()()]()(32)0323a V a f a f a f a a ππ'''''''=-+=-=,由于 ()0,f a ''> ()V a 在(0,1)内有唯一旳驻点2.3a =并且, 当 2(0,)3a ∈时, ()0V a '<; 当2(,1)3a ∈时, ()0,V a '> 因此, ()V a 在23a =处获得最小值.十一. (7分) 设(1)闭曲线Γ是由圆锥螺线 OA :θθθθθ===z y x ,sin ,cos ,(θ从0变到2π)和直线段 AO 构成, 其中()0,0,0O , ()2,0,2A ππ; (2)闭曲线Γ将其所在旳圆锥面z =∑是其中旳有界部分. ∑在xOy 面上旳投影区域为D .(Ⅰ) 求D 上认为∑曲顶旳曲顶柱体旳体积; (Ⅱ) 求曲面∑旳面积.解(Ⅰ) ∑在xOy 面上旳投影区域为D , 在极坐标系下表达为:0,02.r θθπ≤≤≤≤故所求曲顶柱体旳体积为d d V x y =⎰⎰220d d r r πθθ=⎰⎰234014d .33πθθπ==⎰(Ⅱ) Γ所在旳圆锥面方程为z =曲面上任一点处向上旳一种法向量为(,,1)x y n z z =--=故所求曲面∑旳面积d d d DDS x y x y ==⎰⎰⎰⎰2223d d d .23r r πθπθθθ===⎰⎰十二.(7分) 设圆 222x y y += 含于椭圆 22221x y a b +=旳内部, 且圆与椭圆相切于两点(即在这两点处圆与椭圆均有公共切线).(Ⅰ) 求 a 与 b 满足旳等式; (Ⅱ) 求 a 与 b 旳值, 使椭圆旳面积最小解 (Ⅰ) 根据条件可知, 切点不在y 轴上. 否则圆与椭圆只也许相切于一点. 设圆与椭圆相切于点00(,)x y , 则00(,)x y 既满足椭圆方程又满足圆方程, 且在00(,)x y 处椭圆旳切线斜率等于圆旳切线斜率, 即2002001b x xa y y -=--. 注意到00,x ≠ 因此, 点00(,)x y 应满足2200222200022001(1)2(2)1(3)1x y a b x y y b a y y ⎧+=⎪⎪⎪+=⎨⎪⎪=-⎪⎩由(1)和(2)式, 得222200220.b a y y a b--+= (4)由 (3) 式得 2022.b y b a =- 代入(4) 式2242222222220.()b a b b a b b a b a-⋅-+=-- 化简得 2222,b a b a=- 或 22420.a b a b --= (5) (Ⅱ) 按题意, 需求椭圆面积S ab π=在约束条件 (5) 下旳最小值. 构造函数2242(,,)().L a b ab a b a b λλ=+-- 令2322242(24)0(6)(22)0(7)0(8)a b L b ab a L a a b b L a b a b λλλ⎧=+-=⎪=+-=⎨⎪=--=⎩(6) ·a − (7)·b , 并注意到 0λ≠, 可得 242b a =. 代入 (8) 式得 644220a a a --=, 故a =从而2b == 由此问题旳实际可知, 符合条件旳椭圆面积旳最小值存在,因此当2a b ==时, 此椭圆旳面积最小.。

2010年全国大学生高等数学竞赛总决赛(答案)

2010年全国大学生高等数学竞赛总决赛(答案)

2010年全国大学生数学竞赛决赛答 tian27546这是献给博士论坛一个礼物 转载时请勿注明是博士论坛一、(20分)计算下列各题:1.求极限 211sin )1(lim n k n k n k n π∑-=→∞+解法1因211sin )1(n k n k n k π∑-=+211222sin sin 21(2sin 21n n k n k nn k πππ∑-=+=) )22cos 22(cos 1(2sin 2122112n k n k n k nn k πππππ+--+=∑-=) )22cos 22(cos 1(22112nk n k n k n n k πππππ+--+≈∑-=) 2112211222cos 1(22cos 1(n k nk n n k n k n n k n k ππππππ++--+=∑∑-=-=)) 222211222cos 11(22cos 1(n k n k n n k n k n nk n k ππππππ--+--+=∑∑=-=))2122222222cos 12)12(cos 11(2cos )11(n k n n n n n n n n n n n k πππππππ-+--+-+=∑-=) 21222222)12(cos 2)12(cos 12(2cos )11(nk n n n n n n n n n k ππππππ-+---+=∑-=)(*) 而2122)12(cos n k n k π-∑-=212222sin 2)12(cos22sin 21n n k nn k πππ∑-=-=])1(sin [sin2sin2121222n k n k nn k πππ--=∑-= 2222sin 2sin )1(sinn n n n πππ--=222sin2)2(sin 2cos n n n n πππ-=(**) 将(**)代入(*),然后取极限,得原式]2sin2)2(sin2cos2)12(cos 12(2cos )11([lim 222222n n n nn n n n n n n n n ππππππππ-+---+=→∞)]2)2(sin 2cos 2)8)12(1(12()11([lim 22342222n n n n n n n n n n n ππππππ-+----+=∞→) ]2)2(sin 2cos 2)21(12()11([lim 2232222n n n n n n n n n n ππππππ-+---+=∞→) )]48)2(2)2()(81(2)21(12()11([lim 633222232222nn n n n n n n n n n n πππππππ----+---+=∞→))]482)(81(2)21(12()11([lim 33222232222n n n n n n n n n n n ππππππππ---+---+=∞→) 65π=上式中含2n 的项的系数为0121=+-πππ,含n 的项的系数为0)2(111=-++πππ,常数项系数为656824ππππππ=-=--解法2 Step 1因∑-=112sin n k n k π211222sinsin 22sin 21n nk nn k πππ∑-==)22cos 22(cos2sin2122112n k n k nn k πππππ+--=∑-=)2)12(cos2(cos2sin21222n n n n πππ--=故)2)12(cos 2(cos 2sin 21lim sinlim 222112n n n nn k n n k n ππππ--=→∞-=→∞∑)2)12(cos2(cos1lim222n n n n n πππ--=→∞nn n n n 2sin 2)1(sin2lim22πππ-=→∞n n n n n 22)1(2lim22πππ-=∞→2π= Step 2因222)12(cosn k nk π-∑=22222sin 2)12(cos22sin21n n k nnk πππ∑=-=])1(sin [sin2sin212222nk n k nnk πππ--=∑= 2222sin 2sinsin n n n n πππ-=2222sin 2)1(sin 2)1(cos nn n n n πππ-+=因此∑-=112sin n k n k nk π211222sin sin 22sin 21n n k n k n n k πππ∑-== ]2)12(cos 2)12(cos [2sin 212112112n k n k n k n k nn k n k πππ+--=∑∑-=-= ]2)12(cos 12)12(cos [2sin 21222112n k n k n k n k nnk n k πππ----=∑∑=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+---=∑-=2122222)12(cos 12)12(cos 12cos 12sin 21n k n n n n n n n nn k ππππ ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=∑=222222)12(cos 12)12(cos 2cos 12sin 21n k n n n n nnnk ππππ(*) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-++--=2222222sin 2)1(sin 2)1(cos 2)12(cos 2cos 12sin 21nn n n n n n n n n n ππππππ 于是∑-=→∞112sin lim n k n n k nk π⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-++--=→∞2222222sin 2)1(sin 2)1(cos 2)12(cos 2cos 12sin 21lim nn n n n n n n n n n n ππππππ ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-++---=→∞n n n n n n n n n n 22)1(sin2)1(cos 8)12(11lim 224222πππππ)( ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---+-++-=∞→n n n n n n n n n n n 2)48)1(2)1()(8)1(1211lim 6332422222ππππππ(⎥⎦⎤⎢⎣⎡----++-=∞→)24)1(1)(81211lim 52322222n n n n n n n n n ππππ( ⎥⎦⎤⎢⎣⎡---++-=∞→)241()(81211lim 2222222n n n n n n n n ππππ( ⎥⎦⎤⎢⎣⎡---++-=∞→)2411)(81211lim 2222222n n n n n n n ππππ( )(222222282411211lim n n n n n n n ππππ---++-=→∞ )(22222228242lim n n n n n ππππ--=∞→62ππ-=3π=原式6532πππ=+=2.计算⎰⎰∑++++2222)(zy x dxdya z axdydz ,其中 ∑为下半球面222y x a z ---= 的上侧, 0>a .解 记1∑为平面 222,0a y x z ≤+= 的上侧,2∑为下半球面 222y x a z ---= 的下侧,Ω是由1∑和2∑所围成的立体,则422222211)(adxdy a dxdy a dxdy a z axdydz ay x ⎰⎰⎰⎰⎰⎰≤+∑∑===++π,设,sin ,cos θθr y r x ==则⎰⎰∑+∑++212)(dxdy a z axdydz ⎰⎰⎰Ω+++=dxdydz a z a )220(⎰⎰⎰Ω+=dxdydz a z )32(⎰⎰⎰≤+---+=2222220)32(a y x y x a dz a z dxdy⎰⎰≤+---+=22222202]3[a y x y x a dxdy az z⎰⎰≤+--+++-=222)3(222222a y x dxdy y x a a y x a ⎰⎰≤≤≤≤-++-=πθθ2002222d d )3(ar r r r a a r a⎰-++-=a r r r a a r a 02222d )3(2π ⎰-++-=ar r a a r a 022222)d()3(π⎰-++-=22122d ))(3(a u u a a u a π223222)(42a u a a uu a ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-=π274a π=⎰⎰∑++++2222)(zy x dxdya z axdydz⎰⎰⎰⎰∑∑+∑+++++-=12122)(1)(1dxdy a z axdydz a dxdy a z axdydz a 227333a a a πππ-=+-=3.现 设计一个容积为V 的圆柱体容器. 已知上下两底的材料费为单位面积a元,而侧面的材料费为单位面积b 元. 试给出最节省的设计方案;即高与的上下底直径之比为何值时所需费用最少?解 设圆柱体的底半径为r ,高为h ,则h r V 2π=,2rVh π=总造价为222r a rh b P ππ+=222r a rbVπ+=, 则2322242r r a bV r a r bV P ππ--=+-=',由0='P 知,解得312⎪⎭⎫⎝⎛=πa bV r ,312⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππa bV V h , 因为是惟一的驻点,所以当3122323131222222:2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=Vab a bV V a bV a bV V h r ππππππ 时,所需费用最少.4.已知 x x x f 33cos sin 1)(+=',)21,41(∈x ,求)(x f 解 因x x x f 33cos sin 1)(+=',)21,41(∈x ,故 ⎰+=x xx x f d cos sin 1)(33⎰+-+=x x x x x x x d )cos )(sin cos sin cos (sin 122⎰+-=x x x x x d )cos )(sin cos sin 1(1⎰+-=x x x d )4sin()2sin 211(21π⎰+⎪⎭⎫ ⎝⎛++=x x x d )4sin()22cos(211121ππ⎰+⎪⎭⎫ ⎝⎛++=x x x d )4sin()4(2cos 211121ππ 令)4(21π+=x t ,则⎰+=t tt x f d 2sin )4cos 211(2)(⎰+=t tt t d cos sin )4cos 2(2⎰-+=t t t t t d cos sin )2sin 2cos 2(222⎰+=t t t t t d cos sin )2sin 2cos 3(222 ⎰+-=t tt t t t t d cos sin )cos sin 4)sin (cos 3(222222⎰-++=t t t t t t t t t d cos sin )cos sin 2sin 3cos 3()cos (sin 22244222 ⎰-+++=t t t t t t t tt t t d cos sin )cos sin 2sin 3cos 3(cos sin 2sin cos 222442244⎰-+++=t t t t tt tan d tan )tan 2tan 33(tan 2tan 122424 令t u tan =,2u v =,则⎰-+++=u u u u u u x f d )233(212)(2424⎰-+++=224224d )233(2122u u u u u u ⎰-+++=v v v v v v d )233(212222⎰+-++=v v v v v v d )323(122222 令)()323(1222v R vAv v v v v +=+-++,则31=A ,)323(332336331)323(12)(22222+--+-++=-+-++=v v v v v v v v v v v v v v R )323(382+-=v v 因此⎰⎰+-+=323d 324d 62)(2v v vv v x f ⎰+-+=323d 324ln 622v v vv ⎰+-+=98)31(d 924ln 622v v v C v v +-+=32231arctan 3221924ln 62C v v +-+=2213arctan 32ln 62 C t t +-+=221tan 3arctan 32tan ln 6222C t t +-+=221tan 3arctan 32tan ln 6222C x x +-+++=221)82(tan 3arctan 32)82(tan ln 6222ππ 二、(10分)求下列极限1.⎪⎭⎫ ⎝⎛-+∞→e n n n n )11(lim解 设xx x f 1)1()(+=, 则))1ln()1(1()1()(21xx x x x x f x+-++=')1()1ln()1()(2x x x x x x f +++-= 原式=)(lim )1(lim010x f x e x x xx '=-+→→)()(lim )(lim 00x f x f x f x x '=→→)1()1ln()1(lim)(lim 20x x x x x x f x x +++-=→→20)1ln()1(limx x x x e x ++-=→22)1ln(lim 0e x x e x -=+-=→2.nnn n n c b a ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛++∞→3lim 111,其中0>a ,0>b ,0>c 解 因300ln 3ln ln ln 3ln ln ln lim 33lim abc c b a c c b b a a x c b a x x x x x x x x =++=++=-++→→ 故 原式=333lim)13(1lim 10003lim abc ee c b a x c b a c b axxxx x x x x x x xx xx ===⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-++-++→→→三、(10分)设)(x f 在1=x 处可导,0)1(=f ,2)1(='f ,求xx x x x f x tan )cos (sin lim 220++→ 解 设)(x f 在1=x 处可导,0)1(=f ,2)1(='f ,则xx x f x x f x x x x x f x x tan )1()cos (sin lim tan )cos (sin lim 220220+-+=++→→ 1cos sin )1()cos (sin lim 1cos sin lim tan lim 220220220-+-+-++=→→→x x f x x f x x x x x x x x x x 1cos sin )1()cos (sin lim 2sin cos sin 2lim cos 111lim220020-+-+-+=→→→x x f x x f x x x x xx x x 1cos sin )1()cos (sin lim 2sin cos sin 2lim 212200-+-+-=→→x x f x x f x x x x x x 1cos sin )1()cos (sin lim 21cos 2lim sin lim 2122000-+-+-=→→→x x f x x f x x x x x x1cos sin )1()cos (sin lim 41220-+-+=→x x f x x f x 1)1()(lim 411--=→t f t f t )1(41f '=21= 四、(10分)设)(x f 在),0[+∞上连续,⎰+∞0d )(x x f 收敛,求⎰+∞→yy x x xf y 0d )(1lim.解 令⎰=xt t f x G 0d )()(,则因⎰+∞0d )(x x f 收敛,故)(lim y G y +∞→,不妨设R A y G y ∈=+∞→)(lim ,则[]}d )()(1{lim )(d 1lim d )(1lim0000⎰⎰⎰-==+∞→+∞→+∞→y yy y y y y x x G x xG yx G x y x x xf y)d )(1)((lim 0⎰-=+∞→yy x x G yy G ⎰+∞→-=yy x x G y A 0d )(1lim 0)(lim =-=-=+∞→A A y G A y五、(12分)设函数)(x f 在]1,0[上连续,在)1,0(内可微,且0)1()0(==f f ,1)21(=f ,证明:(1)存在⎪⎭⎫⎝⎛∈1,21ξ使得ξξ=)(f ;(2)存在()ξη,0∈使得1)()(+-='ηηηf f .证 (1)记x x f x F -=)()(,则函数)(x F 在]1,21[上连续,且1)1(-=F ,21)21(=F ,故由零点存在性定理知存在⎪⎭⎫⎝⎛∈1,21ξ使得0)(=ξF ,即ξξ=)(f . (2)因x x x f x f e x d )1)()((⎰+-'--x e x xe x x f e x x f e x x x x d d d )(d )(⎰⎰⎰⎰----+-'-= x e e x x f e x x f e x x x x d d )(d d )(⎰⎰⎰⎰----++-=x x xe x f e --+-=)(故令x e x x f x F --=))(()(, 则函数)(x F 在],0[ξ上连续,在()ξ,0内可微,0)0(=F ,0)(=ξF ,x x e x x f e x f x F -----'='))(()1)(()(, 故由罗尔定理知,存在()ξη,0∈使得0)(='ηF , 1)()(+-='ηηηf f .六、设)(x f 在),(+∞-∞上有定义,在0=x 的某邻域内有一阶连续导数,且0)(lim 0>=→a x x f x ,证明级数∑∞=-1)1()1(n n n f 条件收敛. 证 因 0)(lim>=→a xx f x ,故存在一个正数δ,使得当δ<-<00x 时,有 2)(aa x x f <-因此x x f a )(2<(δ<-<00x ),于是,当δ1>n 时, δ<-<010n ,nn f a 1)1(2<,n a n f 2)1(>,这表明级数∑∞=1)1(n n f 发散,即级数∑∞=-1)1()1(n n n f 发散.下证原级数收敛:由0)(lim0>=→a xx f x 知,0)(lim lim )(lim )0(000====→→→a x x f x x f f x x x ,0)(lim )0()(lim )0(00>==-='→→a xx f x f x f f x x由)(x f 在0=x 的某邻域内有一阶连续导数知,)(lim )0(0x f f a x '='=→,因此存在一个正数η,使得当η<-0x 时,有2)(aa x f <-' 因此)(20x f a '<<(),(ηη-∈x ). 特别地,)(x f 在),0(η上单调增,于是当η1>n 时,)1()11(n f n f <+,且0)0()1(lim ==∞→f nf .最后由Leibniz 判别法知,原级数收敛.综上可知,原级数条件收敛.六、(14分)设1>n 为整数,⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=-x n tt n t t t e x F 02d !!2!11)( ,证明:方程 2)(n x F =在⎪⎭⎫⎝⎛n n ,2内至少有一个根. 证 记!!2!11)(2n t t t t p nn ++++= ,)!!2!11()(2n t t t e t r ntn ++++-= ,则)()(t r e t p n t n -=,且当0>t 时,0)(>t p n , 0)(>t r n ,0)(>-t r e n t .记2)()(n x F x -=ψ,则⎰--=n n t t t r e nx 0d )(2)(ψ,因⎰⎪⎪⎭⎫⎝⎛++++=-x n tt n t t t e x F 02d !!2!11)( ,故函数)(x ψ在],2[n n 上连续,在⎪⎭⎫⎝⎛n n ,2内可微,且2)2()2(n n F n -=ψ⎰⎰<-=--=--20200d )(2d ))(1(nn t n n tt t r e n t t r e ,2d )()(0nt t p e n nn t -=⎰-ψ⎰⎰⎰⎰----+-=+--=202220d )(d )(d )(2d ))(1(n nn n t n t n n n t n n t tt p e t t r e tt p e nt t r e⎰⎰++-=---20202d )2(d )(n n n n t n tt n t p et t r e⎰⎰+++-=---20202d )2(d )!1(1nnn nt t t n t p e t e e n ξ ⎰⎰+-++-=+---202022d ))2((d )!1(1nnn nt nt t t n t r e e t e e n ξ ⎰⎰+---+-+-=202022d )!1(1d )!1(121nnnnt t t e e n t e e n n ξξ ⎰⎰--+-+-=2020d )!1(1d )!1(121n nt t t e e n t e e n n ξξ ⎰-+->202d )!1(22n nt t e e n n []202)!1(22nt ne e n n -++= )1()!1(222-+-=ne n n )!1(2)!1(222+++-=n n e n n )!1(22)!1(2222+-=+->n en n e n n n012>->n(若2>n ,则左边的两个不等式都成立) ()()⎰⎰-+-=-+=-=--101021d 121d 121)1()1(t te t t t e F ψ()[]⎰-++-=--101021d 1t e e t t t 032321)1(2111>-=--+-=--ee e 031)2(>->eψ01223!4223)3(1223144144314923232333>-=->⇒>⇒>>>e e e e ψ 01232452!522)4(2>->->->e e e ψ,0122212e e 12)(>->++->n n n n n e n n ψ 故由零点存在性定理知, 存在),2(n n ∈ξ使得0)(=ξψ, 即2)(nF =ξ.七、(12分)是否存在R 中的可微函数)(x f 使得53421))((x x x x x f f --++=? 若存在,请给出一个例子;若不存在,请给出证明.解 不存在假如存在R 中的可微函数)(x f 使得54321))((x x x x x f f -+-+=,则4325432)))((x x x x x f x f f -+-=''(, 若1)1(=f ,则025432)1))1(()]1[2<-=-+-=''='((f f f f 矛盾。

经济类高数竞赛试题及答案(2)

经济类高数竞赛试题及答案(2)

2003年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济治理类)一、填空:(此题15分,每空3分。

请将最终结果填在相应的横线上面。

) 1.设对一切实数x 和y ,恒有)()()(y f x f y x f +=+,且知1)2(=f ,那么=⎪⎭⎫⎝⎛21f 21 。

2.设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=≠+-+=⎰,0,;0,1e 2e )1ln()(2222sin 0x a x dtt x f x x x 在x = 0处持续,那么a = 21 。

3.设2e ),,(yz z y x f z =,其中),(y x z z =是由方程0=+++xyz z y x 所确信的隐函数,那么=-')1,1,0(y f e2。

4.=+⎰+∞12)1(x x dx2ln 21 。

5。

设⎩⎨⎧==;),(2kt y t x ϕ其中)(t ϕ具有二阶导数,那么=22dy x d 324)()(t k t t t ϕϕ'-'' 。

二、选择题:(此题15分,每题3分。

每一个小题的四个选项中仅有一个是正确的,把你以为“正确选项”前的字母填在括号内。

选对得分;选错、不选或选出的答案多于一个,不得分。

)1. 当0→x 时,以下无穷小量① x x sin 1tan 1+-+; ② 33121x x +-+; ③ x x x sin cos 3134⎪⎭⎫⎝⎛--; ④ 14--x x e , 从低阶到高阶的排列顺序为( D )(A ) ①②③④; (B ) ③①②④; (C ) ④③②①; (D ) ④②①③。

2. 设⎩⎨⎧=≠=0,00,cot )(3x x x arc x x f ,在x = 0处存在最高阶导数的阶数为( B )(A ) 1阶; (B ) 2阶; (C ) 3阶; (D )4阶。

3. 设函数)(x f y =在 x = 1处有持续的导函数,又21)(lim1=-'→x x f x ,那么x = 1是( B ) (A )函数)(x f y =的极大值点; (B )函数)(x f y =的极小值点;(C )曲线)(x f y =拐点的横坐标; (D )以上答案均不正确。

2001-2013天津市大学数学竞赛试题解(经管类)

2001-2013天津市大学数学竞赛试题解(经管类)

2001-2013年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类)2001年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (1)2002年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (7)2003年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (13)2004年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (20)2005年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (28)2006年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (33)2007年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (42)2008年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (48)2009年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (55)2010年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (61)2011年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类) (66)2001年天津市大学数学竞赛试题参考答案(经济管理类)一、填空:(本题15分,每空3分。

请将最终结果填在相应的横杠上面。

)1. 函数⎪⎩⎪⎨⎧≥+<-=,,;,0cos 01)(22x x x a x xe xf x 在(-∞,+∞)上连续,则a = 2 。

2. 设函数y = y (x ) 由方程0)cos(e =-+xy y x 所确定,则==0d x y x d - 。

3. 由曲线x x x y 223++-=与x 轴所围成的图形的面积A =1237。

4. 设E 为闭区间[0,4π]上使被积函数有定义的所有点的集合,则⎰=Edx x x sin cos 38。

5.已知()yxy z +=1,则=∂∂y z ()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++xy xy xy xy y 11ln 1 。

二、选择题:(本题15分,每小题3分。

每个小题的四个选项中仅有一个是正确的,把你认为“正确选项”前的字母填在括号内。

选对得分;选错、不选或选出的答案多于一个,不得分。

2010年全国高中数学联赛试题及答案详解(B卷)

2010年全国高中数学联赛试题及答案详解(B卷)

2010年全国高中数学联合竞赛一试 试题参考答案及评分标准(B 卷)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,不要增加其他中间档次.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,不要增加其他中间档次。

一、填空题(本题满分64分,每小题8分) 1. 函数x x x f 3245)(---=的值域是 ]3,3[-.解:易知)(x f 的定义域是[]8,5,且)(x f 在[]8,5上是增函数,从而可知)(x f 的值域为]3,3[-. 2. 已知函数x x a y sin )3cos (2-=的最小值为3-,则实数a 的取值范围是 1223≤≤-a . 解:令t x =sin ,则原函数化为t a at t g )3()(2-+-=,即t a at t g )3()(3-+-=.由 3)3(3-≥-+-t a at , 0)1(3)1(2≥----t t at ,0)3)1()(1(≥-+--t at t 及01≤-t 知03)1(≤-+-t at 即 3)(2-≥+t t a (1)当1,0-=t 时(1)总成立; 对20,102≤+<≤<t t t ;对041,012<+≤-<<-t t t . 从而可知 1223≤≤-a .3. 双曲线122=-y x 的右半支与直线100=x 围成的区域内部(不含边界)整点(纵横坐标均为整数的点)的个数是 9800 .解:由对称性知,只要先考虑x 轴上方的情况,设)99,,2,1( ==k k y 与双曲线右半支于k A ,交直线100=x 于k B ,则线段k k B A 内部的整点的个数为99k -,从而在x 轴上方区域内部整点的个数为991(99)99494851k k =-=⨯=∑.又x 轴上有98个整点,所以所求整点的个数为 98009848512=+⨯.4. 已知}{n a 是公差不为0的等差数列,}{n b 是等比数列,其中3522113,,1,3b a b a b a ====,且存在常数βα,使得对每一个正整数n 都有βα+=n n b a log ,则=+βα3. 解:设}{n a 的公差为}{,n b d 的公比为q ,则 ,3q d =+ (1) 2)43(3q d =+, (2)(1)代入(2)得961292++=+d d d ,求得9,6==q d .从而有 βα+=-+-19log )1(63n n 对一切正整数n 都成立,即 βα+-=-9log )1(36n n 对一切正整数n 都成立. 从而 βαα+-=-=9log 3,69log , 求得 3,33==βα, 333+=+βα. 5. 函数)1,0(23)(2≠>-+=a a a ax f x x在区间]1,1[-∈x 上的最大值为8,则它在这个区间上的最小值是 41-. 解:令,y a x=则原函数化为23)(2-+=y y y g ,)(y g 在3(,+)2-∞上是递增的. 当10<<a 时,],[1-∈a a y ,211max 1()32822g y a a a a ---=+-=⇒=⇒=, 所以 412213)21()(2m in -=-⨯+=y g ; 当1>a 时,],[1a a y -∈,2823)(2m ax =⇒=-+=a a a y g ,所以 412232)(12m in -=-⨯+=--y g .综上)(x f 在]1,1[-∈x 上的最小值为41-.6. 两人轮流投掷骰子,每人每次投掷两颗,第一个使两颗骰子点数和大于6者为胜,否则轮由另一人投掷.先投掷人的获胜概率是1217. 解:同时投掷两颗骰子点数和大于6的概率为1273621=,从而先投掷人的获胜概率为 +⨯+⨯+127)125(127)125(12742 17121442511127=-⨯=.7. 正三棱柱111C B A ABC -的9条棱长都相等,P 是1CC 的中点,二面角α=--11B P A B ,则=αsin. 解一:如图,以AB 所在直线为x 轴,线段AB 中点O 为原点,OC 所在直线为y 轴,建立空间直角坐标系.设正三棱柱的棱长为2,则)1,3,0(),2,0,1(),2,0,1(),0,0,1(11P A B B -,从而,)1,3,1(),0,0,2(),1,3,1(),2,0,2(1111--=-=-=-=P B A B BP BA .设分别与平面P BA 1、平面P A B 11垂直的向量是),,(111z y x m =、),,(222z y x n =,则⎪⎩⎪⎨⎧=++-=⋅=+-=⋅,03,022111111z y x BP m z x BA m ⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=⋅=-=⋅,03,022221211z y x P B n x A B n 由此可设 )3,1,0(),1,0,1(==n m ,所以cos m n m n α⋅=⋅,2cos cos 4αα=⇒=.所以 410sin =α. 解二:如图,PB PA PC PC ==11, .设B A 1与1AB 交于点,O 则1111,,OA OB OA OB A B AB ==⊥ . 11,,PA PB PO AB =⊥因为 所以从而⊥1AB 平面B PA 1 .过O 在平面B PA 1上作P A OE 1⊥,垂足为E . 连结E B 1,则EO B 1∠为二面角11B P A B --的平面角. 设21=AA ,则易求得3,2,5111=====PO O B O A PA PB .在直角O PA 1∆中,OE P A PO O A ⋅=⋅11, 即 56,532=∴⋅=⋅OE OE .又 554562,222111=+=+=∴=OE O B E B O B . 4105542sin sin 111===∠=E B O B EO B α. 8. 方程2010=++z y x 满足z y x ≤≤的正整数解(x ,y ,z )的个数是 336675 . 解:首先易知2010=++z y x 的正整数解的个数为 1004200922009⨯=C .把2010=++z y x 满足z y x ≤≤的正整数解分为三类:(1)z y x ,,均相等的正整数解的个数显然为1;(2)z y x ,,中有且仅有2个相等的正整数解的个数,易知为1003; (3)设z y x ,,两两均不相等的正整数解为k . 易知 100420096100331⨯=+⨯+k ,OEPC 1B 1A 1CBA110033*********-⨯-⨯=k200410052006123200910052006-⨯=-⨯+-⨯=, 3356713343351003=-⨯=k . 从而满足z y x ≤≤的正整数解的个数为 33667533567110031=++. 二、解答题(本题满分56分)9.(本小题满分16分)已知函数)0()(23≠+++=a d cx bx ax x f ,当10≤≤x 时,1)(≤'x f ,试求a 的最大值.解一: ,23)(2c bx ax x f ++='由 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++='++='='cb a fc b a f c f 23)1(,43)21(,)0( 得 (4分))21(4)1(2)0(23f f f a '-'+'=. (8分) 所以)21(4)1(2)0(23f f f a '-'+'=)21(4)1(2)0(2f f f '+'+'≤ 8≤, 38≤a . (12分) 又易知当m x x x x f ++-=23438)((m 为常数)满足题设条件,所以a 最大值为38.(16分)解二:c bx ax x f ++='23)(2.设1)()(+'=x f x g ,则当10≤≤x 时,2)(0≤≤x g . 设 12-=x z ,则11,21≤≤-+=z z x . 14322343)21()(2++++++=+=c b az b a z a z g z h . (4分)容易知道当11≤≤-z 时,2)(0,2)(0≤-≤≤≤z h z h . (8分) 从而当11≤≤-z 时,22)()(0≤-+≤z h z h ,即 21434302≤++++≤c b a z a ,从而0143≥+++c b a ,2432≤z a, 由 102≤≤z 知38≤a . (12分)又易知当m x x x x f ++-=23438)((m 为常数)满足题设条件,所以a 最大值为38.(16分)10.(本小题满分20分)已知抛物线x y 62=上的两个动点1122(,)(,)A x y B x y 和,其中21x x ≠且421=+x x .线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点C ,求ABC ∆面积的最大值.解一:设线段AB 的中点为),(00y x M ,则 2,22210210y y y x x x +==+=, 01221221212123666y y y y y y y x x y y k AB =+=--=--=. 线段AB 的垂直平分线的方程是 )2(30--=-x y y y . (1) 易知0,5==y x 是(1)的一个解,所以线段AB 的垂直平分线与x 轴的交点C 为定点,且点C 坐标为)0,5(.(5分) 由(1)知直线AB 的方程为 )2(300-=-x y y y ,即 2)(300+-=y y y x . (2) (2)代入x y 62=得12)(2002+-=y y y y ,即 012222002=-+-y y y y .(3) 依题意,21,y y 是方程(3)的两个实根,且1y 22200044(212)4480y y y ∆=--=-+>, 32320<<-y .221221)()(y y x x AB -+-=22120))()3(1(y y y -+= ]4))[(91(2122120y y y y y -++= ))122(44)(91(202020--+=y y y )12)(9(322020y y -+=. 定点)0,5(C 到线段AB 的距离 22029)0()25(y y CM h +=-+-==. (10分) 2020209)12)(9(3121y y y h AB S ABC +⋅-+=⋅=∆ )9)(224)(9(2131202020y y y +-+=3202020)392249(2131y y y ++-++≤7314=. (15分)当且仅当20202249y y -=+,即0y =,66((33A B +-或A B -时等号成立. 所以ABC ∆面积的最大值为7314. (20分) 解二:同解一,线段AB 的垂直平分线与x 轴的交点C 为定点,且点C 坐标为)0,5(.(5分)设4,,,222121222211=+>==t t t t t x t x ,则161610521222121t t t t S ABC =∆的绝对值,(10分) 2222122112))656665(21(t t t t t t S ABC --+=∆221221)5()(23+-=t t t t )5)(5)(24(23212121++-=t t t t t t3)314(23≤,7314≤∆ABC S , (15分) 当且仅当5)(21221+=-t t t t 且42221=+t t ,即,6571-=t 6572+-=t,A B 或A B -时等号成立. 所以ABC ∆面积的最大值是7314. (20分) 11.(本小题满分20分)数列{}n a 满足),2,1(1,312211 =+-==+n a a a a a n n n n .求证:n n n a a a 2212312131211-<+++<-- . (1) 证明:由1221+-=+n n n n a a a a 知 111121+-=+n nn a a a ,)11(1111-=-+nn n a a a . (2) 所以211,111n n n n n n na a aa a a a ++==---- 即 1111n n n n n a aa a a ++=---. (5分) 从而 n a a a +++ 211133222*********++---++---+---=n n n n a a a a a a a aa a a a 11111112111++++--=---=n n n n a a a a a a .所以(1)等价于n n n n a a 2112312112131211-<--<-++-, 即 n n n n a a 21123131<-<++- . (3) (10分) 由311=a 及 1221+-=+n n n n a a a a 知 712=a .当1n =时 ,2216a a -=,11122363<<- , 即1n =时,(3)成立.设)1(≥=k k n 时,(3)成立,即 k k k k a a 21123131<-<++-. 当1+=k n 时,由(2)知kk k k k k k k a a a a a a a 2211111223)1()1(11>->-=-+++++++; (15分)又由(2)及311=a 知 )1(1≥-n a a nn 均为整数, 从而由k k k a a 21131<-++ 有131211-≤-++k k k a a 即k k a 2131≤+ , 所以122211122333111+<⋅<-⋅=-+++++k k k k k k k k a a a a a , 即(3)对1+=k n 也成立.所以(3)对1≥n 的正整数都成立,即(1)对1≥n 的正整数都成立. (20分)2010年全国高中数学联合竞赛加试试题参考答案及评分标准(B 卷)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,不要增加其他中间档次。

2010年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学试题 (理科)(含详解)(word版)

2010年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学试题 (理科)(含详解)(word版)

2010年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟,第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至11页。

考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

祝各位考生考试顺利!第Ⅰ卷注意事项: 1. 答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。

2. 每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答在试卷上的无效。

3. 本卷共10小题,每小题5分,共50分。

参考公式:·如果事件A 、B 互斥,那么 ·如果事件A 、B 相互独立,那么P(A ∪B)=P(A)+P(B) P(AB)=P(A)P(B)·棱柱的体积公式V=Sh, 棱锥的体积公式V=13sh , 其中S 标示棱柱的底面积。

其中S 标示棱锥的底面积。

h 表示棱柱的高。

h 示棱锥的高。

一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

(1)i 是虚数单位,复数1312ii-+=+( )(A)1+i (B)5+5i (C)-5-5i (D)-1-i 【答案】A【解析】本题主要考查复数代数形式的基本运算,属于容易题。

进行复数的除法的运算需要份子、分母同时乘以分母的共轭复数,同时将i 2改为-1.1312i i-+=+-+551(12)(12)5ii i i +==++-(13i )(1-2i) 【温馨提示】近几年天津卷每年都有一道关于复数基本运算的小题,运算时要细心,不要失分哦。

(2)函数f(x)=23xx +的零点所在的一个区间是( ) (A)(-2,-1)(B)(-1,0)(C)(0,1)(D)(1,2) 【答案】B【解析】本题主要考查函数零点的概念与零点定理的应用,属于容易题。

由1(1)30,(0)102f f -=-<=>及零点定理知f(x)的零点在区间(-1,0)上。

2010首届全国大学生数学类决赛试题含答案

2010首届全国大学生数学类决赛试题含答案
n ®¥
1 <d . m
又由于 lim f ( x + n) = 0 ,故对于每一个 x j ,存在一个 N j ,使得 f ( x j + n) <
e ,只要 n > N j , 2
这里的e 是前面给定的.令 N = max{N1 ,L, N m } ,那么 f ( x j + n) < 其中 j = 1, 2,L , m . 设 x Î [0,1] 是任意一点,这时总有一个 x j 使得 x Î [ x j , x j +1 ] . 由 f ( x) 在 [0, +¥) 上一致连续性及 x j +1 - x j < d 可知, f ( x j + n) - f ( x + n) < 另一方面,我们已经知道 f ( x j + n) < 这样,由后面证得的两个式子就得到
1
利用
òa
2
dx 1 x = arctan + C ( a > 0) , + x2 a a
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又得 æ u arctan ç 2 è 1- u 1 - u2 ö ÷ ø du + 4 æ u arctan ç 2 è 1- u 1 - u2 ö ÷ ø du .
I = 4ò 令
¥
R
dxdy dxdy 与 I e = òò ,定义 I = lim+ I e . R e ®0 e 1 - xy 1 - xy
(1) 证明 I = å
1 ; 2 n n =1 x+ y ì u= ï ï 2 í y x ïv = ï 2 î
(2) 利用变量替换
计算积分 I 的值,并由此推出

2010全国高中数学联赛试题及答案

2010全国高中数学联赛试题及答案

2010年全国高中数学联合竞赛一试试卷(考试时间:10月17日上午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.函数()f x 的值域是 .2.已知函数()2cos 3sin y a x x =-的最小值为3-,则实数a 的取值范围是 . 3.双曲线221x y -=的右半支与直线100x =围成的区域内部(不含边界)整点(纵横坐标均为整数的点)的个数是 .4.已知{}n a 是公差不为0的等差数列,{}n b 是等比数列,其中13a =,11b =,22a b =,533a b =,且存在常数α,β使得对每一个正整数n 都有log n n a b αβ=+,则αβ+= .5.函数()232xx f x aa =+-(0a >,1a ≠)在区间[]1,1x ∈-上的最大值为8,则它在这个区间上的最小值是 .6.两人轮流投掷骰子,每人每次投掷两颗,第一个使两颗骰子点数和大于6者为胜,否则轮由另一人投掷.先投掷人的获胜概率是 .7.正三棱柱111ABC A B C -的9条棱长都相等,P 是1CC 的中点,二面角11B A P B α--=,则sin α= .8.方程2010x y z ++=满足x y z ≤≤的正整数解(x ,y ,z )的个数是 .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)已知函数()32f x ax bx cx d =+++(0a ≠),当01x ≤≤时,()'1f x ≤,试求a 的最大值.10.(本小题满分20分)已知抛物线26y x =上的两个动点A (1x ,1y )和B (2x ,2y ),其中12x x ≠且124x x +=.线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点C ,求ABC ∆面积的最大值.11.(本小题满分20分)证明:方程32520x x +-=恰有一个实数根r ,且存在唯一的严格递增正整数数列{}n a ,使得31225a a a r r r =+++.解 答1. ]3,3[- 提示:易知)(x f 的定义域是[]8,5,且)(x f 在[]8,5上是增函数,从而可知)(x f 的值域为]3,3[-.2. 1223≤≤-a 提示:令t x =sin ,则原函数化为t a at t g )3()(2-+-=,即 t a at t g )3()(3-+-=.由3)3(3-≥-+-t a at ,0)1(3)1(2≥----t t at ,0)3)1()(1(≥-+--t at t 及01≤-t 知03)1(≤-+-t at 即3)(2-≥+t t a . (1)当1,0-=t 时(1)总成立;对20,102≤+<≤<t t t ;对041,012<+≤-<<-t t t .从而可知 1223≤≤-a . 3. 9800 提示:由对称性知,只要先考虑x 轴上方的情况,设)99,,2,1( ==k k y 与双曲线右半支于k A ,交直线100=x 于k B ,则线段k k B A 内部的整点的个数为99k -,从而在x 轴上方区域内部整点的个数为991(99)99494851k k =-=⨯=∑.又x 轴上有98个整点,所以所求整点的个数为98009848512=+⨯.3 提示 :设}{n a 的公差为}{,n b d 的公比为q ,则,3q d =+ (1) 2)43(3q d =+, (2)(1)代入(2)得961292++=+d d d ,求得9,6==q d .从而有βα+=-+-19log )1(63n n 对一切正整数n 都成立,即βα+-=-9log )1(36n n 对一切正整数n 都成立.从而βαα+-=-=9log 3,69log ,求得 3,33==βα,333+=+βα.5. 41- 提示:令,y a x=则原函数化为23)(2-+=y y y g ,)(y g 在3(,+)2-∞上是递增的.当10<<a 时,],[1-∈a a y ,211max 1()32822g y a a a a ---=+-=⇒=⇒=, 所以412213)21()(2min -=-⨯+=y g ;当1>a 时,],[1a a y -∈,2823)(2max =⇒=-+=a a a y g ,所以412232)(12min -=-⨯+=--y g .综上)(x f 在]1,1[-∈x 上的最小值为41-.6. 1217 提示:同时投掷两颗骰子点数和大于6的概率为1273621=,从而先投掷人的获胜概率为+⨯+⨯+127)125(127)125(1274217121442511127=-⨯=.提示:解法一:如图,以AB 所在直线为x 轴,线段AB 中点O 为原点,OC 所在直线为y 轴,建立空间直角坐标系.设正三棱柱的棱长为2,则)1,3,0(),2,0,1(),2,0,1(),0,0,1(11P A B B -,从而,)1,3,1(),0,0,2(),1,3,1(),2,0,2(1111--=-=-=-=P B A B BP BA .设分别与平面P BA 1、平面P A B 11垂直的向量是),,(111z y x m =、),,(222z y x n =,则⎪⎩⎪⎨⎧=++-=⋅=+-=⋅,03,022111111z y x BP m z x BA m⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=⋅=-=⋅,03,022221211z y x P B n x A B n 由此可设 )3,1,0(),1,0,1(==n m ,所以cos m n m n α⋅=⋅,即2cos cos 4αα=⇒=. 所以 410sin =α. 解法二:如图,PB PA PC PC ==11, . 设BA 1与1AB 交于点,O则1111,,OA OB OA OB A B AB ==⊥ .11,,PA PB PO AB =⊥因为 所以 从而⊥1AB 平面B PA 1 .过O 在平面B PA 1上作P A OE 1⊥,垂足为E .连结E B 1,则EO B 1∠为二面角11B P A B --的平面角.设21=AA ,则易求得3,2,5111=====PO O B O A PA PB .在直角O PA 1∆中,OE P A PO O A ⋅=⋅11,即 56,532=∴⋅=⋅OE OE .又 554562,222111=+=+=∴=OE O B E B O B . 4105542sin sin 111===∠=E B O B EO B α. 8. 336675 提示:首先易知2010=++z y x 的正整数解的个数为1004200922009⨯=C .把2010=++z y x 满足z y x ≤≤的正整数解分为三类: (1)z y x ,,均相等的正整数解的个数显然为1;OEPC 1B 1A 1CBA(2)z y x ,,中有且仅有2个相等的正整数解的个数,易知为1003; (3)设z y x ,,两两均不相等的正整数解为k . 易知100420096100331⨯=+⨯+k ,所以110033*********-⨯-⨯=k200410052006123200910052006-⨯=-⨯+-⨯=, 即3356713343351003=-⨯=k .从而满足z y x ≤≤的正整数解的个数为33667533567110031=++.9. 解法一: ,23)(2c bx ax x f ++='由 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++='++='='cb a fc b a f c f 23)1(,43)21(,)0( 得)21(4)1(2)0(23f f f a '-'+'=.所以)21(4)1(2)0(23f f f a '-'+'=)21(4)1(2)0(2f f f '+'+'≤ 8≤, 所以38≤a . 又易知当m x x x x f ++-=23438)((m 为常数)满足题设条件,所以a 最大值为38. 解法二:c bx ax x f ++='23)(2. 设1)()(+'=x f x g ,则当10≤≤x 时,2)(0≤≤x g .设 12-=x z ,则11,21≤≤-+=z z x . 14322343)21()(2++++++=+=c b az b a z a z g z h .容易知道当11≤≤-z 时,2)(0,2)(0≤-≤≤≤z h z h . 从而当11≤≤-z 时,22)()(0≤-+≤z h z h , 即21434302≤++++≤c b a z a , 从而 0143≥+++c b a ,2432≤z a ,由 102≤≤z 知38≤a .又易知当m x x x x f ++-=23438)((m 为常数)满足题设条件,所以a 最大值为38.10. 解法一:设线段AB 的中点为),(00y x M ,则 2,22210210y y y x x x +==+=, 01221221212123666y y y y y y y x x y y k AB =+=--=--=. 线段AB 的垂直平分线的方程是)2(30--=-x y y y . (1) 易知0,5==y x 是(1)的一个解,所以线段AB 的垂直平分线与x 轴的交点C 为定点,且点C 坐标为)0,5(.由(1)知直线AB 的方程为)2(30-=-x y y y ,即 2)(300+-=y y y x . (2) (2)代入x y 62=得12)(2002+-=y y y y ,即012222002=-+-y y y y . (3)依题意,21,y y 是方程(3)的两个实根,且21y y ≠,所以22200044(212)4480y y y ∆=--=-+>,32320<<-y .221221)()(y y x x AB -+-=22120))()3(1(y y y -+=]4))[(91(2122120y y y y y -++=))122(44)(91(202020--+=y y y)12)(9(322020y y -+=. 定点)0,5(C 到线段AB 的距离 202029)0()25(y y CM h +=-+-==.220209)12)(9(3121y y y h AB S ABC +⋅-+=⋅=∆ )9)(224)(9(2131202020y y y +-+=3202020)392249(2131y y y ++-++≤7314= . 当且仅当2202249y y -=+,即0y =,A B 或A B -时等号成立. 所以,ABC ∆面积的最大值为7314. 解法二:同解法一,线段AB 的垂直平分线与x 轴的交点C 为定点,且点C 坐标为)0,5(.设4,,,222121222211=+>==t t t t t x t x ,则161610521222121t t t t S ABC =∆的绝对值, 2222122112))656665(21(t t t t t t S ABC --+=∆ 221221)5()(23+-=t t t t)5)(5)(24(23212121++-=t t t t t t 3)314(23≤,所以7314≤∆ABC S , 当且仅当5)(21221+=-t t t t 且42221=+t t ,即,6571-=t6572+-=t,66((33A B +-或66((33A B -时等号成立. 所以,ABC ∆面积的最大值是7314. 11.令252)(3-+=x x x f ,则056)(2>+='x x f ,所以)(x f 是严格递增的.又043)21(,02)0(>=<-=f f ,故)(x f 有唯一实数根1(0,)2r ∈.所以 32520r r +-=,3152rr-=4710r r r r =++++.故数列),2,1(23 =-=n n a n 是满足题设要求的数列. 若存在两个不同的正整数数列 <<<<n a a a 21和 <<<<n b b b 21满足52321321=+++=+++ b b b a a a r r r r r r , 去掉上面等式两边相同的项,有+++=+++321321t t t s s s r r r r r r ,这里 <<<<<<321321,t t t s s s ,所有的i s 与j t 都是不同的.不妨设11t s <,则++=++<21211t t s s s r r r r r ,112111111121211=--<--=++≤++<--rr r r r s t s t ,矛盾.故满足题设的数列是唯一的.2010年全国高中数学联合竞赛加试试卷(A 卷)(考试时间:10月17日上午9∶40—12∶10)一、(本题满分40分)如图,锐角三角形ABC 的外心为O ,K 是边BC 上一点(不是边BC 的中点),D 是线段AK 延长线上一点,直线BD 与AC 交于点N ,直线CD 与AB 交于点M .求证:若OK MN ⊥,则A ,B ,D ,C 四点共圆.二、(本题满分40分)设k 是给定的正整数,12r k =+.记()()()1f r f r r r ==⎡⎤⎢⎥, ()()()()()1l l f r f f r -=,2l ≥.证明:存在正整数m ,使得()()m f r 为一个整数.这里x ⎡⎤⎢⎥表示不小于实数x 的最小整数,例如:112⎡⎤=⎢⎥⎢⎥,11=⎡⎤⎢⎥.三、(本题满分50分)给定整数2n >,设正实数1a ,2a ,…,n a 满足1k a ≤,1k =,2,…,n ,记12kk a a a A k+++=,1k =,2,…,n .求证:1112n nk k k k n a A ==--<∑∑. 四、(本题满分50分)一种密码锁的密码设置是在正n 边形12n A A A 的每个顶点处赋值0和1两个数中的一个,同时在每个顶点处涂染红、蓝两种颜色之一,使得任意相邻的两个顶点的数字或颜色中至少有一个相同.问:该种密码锁共有多少种不同的密码设置?M解 答1. 用反证法.若A ,B ,D ,C 不四点共圆,设三角形ABC 的外接圆与AD 交于点E ,连接BE 并延长交直线AN 于点Q ,连接CE 并延长交直线AM 于点P ,连接PQ . 因为2PK =P 的幂(关于⊙O )+K 的幂(关于⊙O ) ()()2222PO r KO r=-+-,同理()()22222QK QO r KO r =-+-,所以 2222PO PK QO QK -=-, 故OK ⊥PQ . 由题设,OK ⊥MN ,所以PQ ∥MN ,于是AQ APQN PM=. ① 由梅内劳斯(Menelaus )定理,得1NB DE AQBD EA QN⋅⋅=, ② 1MC DE APCD EA PM ⋅⋅=. ③ 由①,②,③可得NB MC BD CD =, 所以ND MDBD DC=,故△DMN ∽ △DCB ,于是DMN DCB ∠=∠,所以BC ∥MN ,故OK ⊥BC ,即K 为BC 的中点,矛盾!从而,,,A B D C 四点共圆.注1:“2PK =P 的幂(关于⊙O )+K 的幂(关于⊙O )”的证明:延长PK 至点F ,使得PK KF AK KE ⋅=⋅, ④则P ,E ,F ,A 四点共圆,故PFE PAE BCE ∠=∠=∠,从而E ,C ,F ,K 四点共圆,于是PK PF PE PC ⋅=⋅,⑤⑤-④,得2PK PE PC AK KE =⋅-⋅=P 的幂(关于⊙O )+K 的幂(关于⊙O ).MFE OK CBA注2:若点E 在线段AD 的延长线上,完全类似.2. 记2()v n 表示正整数n 所含的2的幂次.则当2()1m v k =+时,()()m f r 为整数.下面我们对2()v k v =用数学归纳法. 当0v =时,k 为奇数,1k +为偶数,此时()111()1222f r k k k k ⎛⎫⎡⎤⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎝⎭为整数. 假设命题对1(1)v v -≥成立.对于1v ≥,设k 的二进制表示具有形式1212222v v v v v k αα++++=+⋅+⋅+,这里,0i α=或者1,1,2,i v v =++.于是 ()111()1222f r k k k k ⎛⎫⎡⎤⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎝⎭2122kk k =+++ 11211212(1)2()222v v v vv v v ααα-++++=+++⋅++⋅+++12k '=+, ①这里1121122(1)2()22v v v v v v v k ααα-++++'=++⋅++⋅+++.显然k '中所含的2的幂次为1v -.故由归纳假设知,12r k ''=+经过f 的v 次迭代得到整数,由①知,(1)()v fr +是一个整数,这就完成了归纳证明.3. 由01k a <≤知,对11k n ≤≤-,有110,0kniii i k ak an k ==+<≤<≤-∑∑.注意到当,0x y >时,有{}max ,x y x y -<,于是对11k n ≤≤-,有11111kn n k i i i i k A A a a n k n ==+⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭∑∑11111n ki i i k i a a n k n =+=⎛⎫=-- ⎪⎝⎭∑∑ 11111max ,nk i i i k i a a n k n =+=⎧⎫⎛⎫<-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭∑∑ 111max (),n k k n k n ⎧⎫⎛⎫≤--⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭1kn=-, 故111nnnk kn k k k k a AnA A ===-=-∑∑∑()1111n n nk n k k k AA A A --===-≤-∑∑111n k k n -=⎛⎫<-⎪⎝⎭∑12n -=. 4. 对于该种密码锁的一种密码设置,如果相邻两个顶点上所赋值的数字不同,在它们所在的边上标上a ,如果颜色不同,则标上b ,如果数字和颜色都相同,则标上c .于是对于给定的点1A 上的设置(共有4种),按照边上的字母可以依次确定点23,,,n A A A 上的设置.为了使得最终回到1A 时的设置与初始时相同,标有a 和b 的边都是偶数条.所以这种密码锁的所有不同的密码设置方法数等于在边上标记a ,b ,c ,使得标有a 和b 的边都是偶数条的方法数的4倍.设标有a 的边有2i 条,02n i ⎡⎤≤≤⎢⎥⎣⎦,标有b 的边有2j 条,202n i j -⎡⎤≤≤⎢⎥⎣⎦.选取2i 条边标记a 的有2in C 种方法,在余下的边中取出2j 条边标记b 的有22jn i C -种方法,其余的边标记c .由乘法原理,此时共有2i n C 22jn i C -种标记方法.对i ,j 求和,密码锁的所有不同的密码设置方法数为222222004n n i i j n n i i j C C -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦-==⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭∑∑. ① 这里我们约定001C =.当n 为奇数时,20n i ->,此时22221202n i jn i n ij C-⎡⎤⎢⎥⎣⎦---==∑. ②代入①式中,得()()2222222221222000044222n n i n n i j i n i i n i n n i n n i j i i C C C C -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦----====⎛⎫ ⎪== ⎪⎪⎝⎭∑∑∑∑ 022(1)(21)(21)nnk n kk n kk n n nn k k C C --===+-=++-∑∑ 31n =+.当n 为偶数时,若2n i <,则②式仍然成立;若2ni =,则正n 边形的所有边都标记a ,此时只有一种标记方法.于是,当n 为偶数时,所有不同的密码设置的方法数为222222004n n i i j n n i i j C C -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦-==⎛⎫ ⎪= ⎪⎪⎝⎭∑∑()122210412n i n i n i C ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦--=⎛⎫ ⎪⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭∑ ()222124233n i n i n n i C ⎡⎤⎢⎥⎣⎦--==+=+∑.综上所述,这种密码锁的所有不同的密码设置方法数是:当n 为奇数时有31n+种;当n 为偶数时有33n+种.。

2010年高考试题——数学理(天津卷)(解析版)

2010年高考试题——数学理(天津卷)(解析版)

2. 每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答在试卷上的无效。
3. 本卷共10小题,每小题5分,共50分。
参考公式:
·如果事件A、B互斥,那么 ·如果事件A、B相互独立,那么 P(A∪B)=P(A)+P(B) P(AB)=P(A)P(B)
(1)i 是虚数单位,复数13?1?3i? 1?2i
(A)1+i (B)5+5i (C)-5-5i (D)-1-i
【答案】A
【解析】本题主要考查复数代数形式的基本运算,属于容易题。
进行复数的除法的运算需要份子、分母同时乘以分母的共轭复数,同时将i改为-1. 2?1?3i(-1+3i)(1-2i)5?5i???1?i 1?2i(1?2i)(1?2i)5
·棱柱的体积公式V=Sh, 棱锥的体积公式V=sh, 其中S标示棱柱的底面积。 其中S标示棱锥的底面积。 h表示棱柱的高。 h示棱锥的高。
一.选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟,第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至11页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1. 答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。
【温馨提示】近几年天津卷每年都有一道关于复数基本运算的小题,运算时要细心,

2010年全国高中数学联赛试题及解答

2010年全国高中数学联赛试题及解答
4
10. (20 分)已知抛物线 y 2 6 x 上的两个动点 A x1 , y1 和B x2 , y2 ,其中 x1 x2 且 x1 x2 4 .线段 AB 的垂直平分线与 x 轴交于点 C ,求 ABC 面积的最大值. x x y y2 解法一:设线段 AB 的中点为 M ( x0 , y0 ) ,则 x0 1 2 2, y0 1 , 2 2
答案:
A1 C1 B1
设正三棱柱的棱长为 2, 则 B 1,0,0 , B1 1,0, 2 , A1 1,0, 2 , P 0, 3,1 . 从而,
BA1 2,0, 2 , BP 1, 3,1 , B1 A1 2,0,0 , B1 P 1, 3, 1 .
当 t 0, 1 时(1)总成立;
1 3 对 0 t 1,0 t 2 t 2 ;对 1 t 0, t 2 t 0 .从而可知 a 12 . 4 2
3. 双曲线 x2 y 2 1 的右半支与直线 x 100 围成的区域内部(不含边界)整点(纵横坐标均为整数的 点)的个数是 答案:9800. 解:由对称性知,只要先考虑 x 轴上方的情况,设 y k k 1, 2,
从而
3a 3a 8 b c 1 0 , z 2 2 ,由 0 z 2 1 知 a . 4 4 3 解法二: f x 3ax2 2bx c . 设 g x f x 1 ,则当 0 x 1 时, 0 g x 2 .
k AB y2 y1 y y1 6 3 . 22 y12 y2 y1 y0 x2 x1 y2 6 6
线段 AB 的垂直平分线的方程是

2001—2010年天津市大学数学竞赛(用于打印)解析

2001—2010年天津市大学数学竞赛(用于打印)解析

2010年天津市大学数学竞赛试题参考答案(理工类)一、填空:(本题15分,每小题3分。

请将最终结果填在相应的横线上面。

) 1. 设nx n +++++++= 21131211,则=∞→n n x lim _______ 。

2.已知()x f 的一个原函数为x xsin ,则()='⎰ππx x f x 2d _______ 。

3.=⎰+∞e2ln d xx x_______。

4. 设a ,b 为非零向量,且满足(a + 3b )⊥(7a – 5b ),(a – 4b )⊥(7a – 2b ),则a 与b 的夹角为_______ 。

5.根据美国1996年发布的《美国能源报告》原油消耗量()t C 1的估计公式为(单位:十亿桶/年):()15159060781000137021≤≤-++-=t ,.t .t .t C ,式中t 的原点取为2000年1月。

如果实测模型为:()15158761207000137022≤≤-++-=t ,.t .t .t C ,则自1995年至2015年共节省原油 _______ 。

二、选择题:(本题15分,每小题3分。

每个小题的四个选项中仅有一个是正确的,把你认为“正确选项”前的字母填在括号内。

选对得分;选错、不选或选出的答案多于一个,不得分。

)1. 设函数()()⎪⎩⎪⎨⎧≤>-=.x ,x x ,x ,xxx f 0g 0cos 1其中()x g 是有界函数,则()x f 在0=x 点处( )。

(A )极限不存在; (B )极限存在,但不连续;(C )连续但不可导; (D )可导。

2. 设曲线的极坐标方程为ϑcos 1+=r ,则在其上对应于32πϑ=点处的切线的直角坐标方程为( )。

(A )01=+x ; (B )01=+y ; (C )0=+y x ; (D )0=-y x 。

3. 设函数()x f 连续,则()=-⎰x t t x f t x 0223d d d ( )。

2010年全国高中数学联赛试题参考答案

2010年全国高中数学联赛试题参考答案

2010年全国高中数学联合竞赛一试试题(A 卷)考试时间:2010年10月17日 8:00—9:20一、填空题(本题满分64分,每小题8分)1.函数()f x =的值域是______________.2.已知函数2(cos 3)sin y a x x =-的最小值为3-,则实数a 的取值范围是_____________.3.双曲线221x y -=的右半支与直线100x =围成的区域内部(不含边界)整点(纵横坐标均为整数的点)的个数是___________.4.已知{}n a 是公差不为0的等差数列,{}n b 是等比数列,其中1122533,1,,3a b a b a b ====,且存在常数,αβ使得对每一个正整数n 都有log n n a b αβ=+,则αβ+=____________.5. 函数2()32(0,1)x x f x a a a a =+->≠在区间[1,1]x ∈-上的最大值为8,则它在这个区间上的最小值是___________________.6. 两人轮流投掷骰子,每人每次投掷两颗,第一个使两颗骰子点数和大于6者为胜,否则轮由另一人投掷.先投掷人的获胜概率为_________________.7.正三棱柱111ABC A B C -的9条棱长都相等,P 是1CC 的中点,二面角11B A P B α--=,则sin α=_____________.8.方程2010x y z ++= 满足x y z ≤≤的正整数解(,,)x y z 的个数是_____________.二、解答题(本题满分56分)9.(本小题满分16分)已知函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++≠,当01x ≤≤时,|()|1f x '≤,试求a 的最大值.10. (本小题满分20分)已知抛物线26y x =上的两个动点11(,)A x y 和22(,)B x y ,其中12x x ≠且124x x +=.线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点C ,求△ABC 面积的最大值.11. (本小题满分20分)证明:方程32520x x +-=恰有一个实根r ,且存在唯一的严格递增正整数列{}n a ,使得31225a a a r r r =+++L . 2010年全国高中数学联合竞赛加试试题(A 卷)考试时间:2010年10月17日 9:40—12:10一、(本题满分40分)如图,锐角三角形ABC 的外心为O ,K 是边BC 上一点(不是边BC 的中点),D 是线段AK 延长线上一点,直线BD 与AC 交于点N ,直线CD 与AB 交于点M .求证:若OK MN ⊥,则,,,A B D C 四点共圆.二、(本题满分40分)设k 是给定的正整数,12r k =+.记()()f r f r r r ==⎡⎤⎢⎥(1),(1)()(()),2l l f r f f r l -=≥().证明:存在正整数m ,使得()()m f r 为一个整数.这里,x ⎡⎤⎢⎥表示不小于实数x 的最小整数,例如11,112⎡⎤==⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥.三、(本题满分50分)给定整数2n >,设正实数12,,,n a a a L 满足1k a ≤,1,2,,k n =L ,记12,1,2,,.k k a a a A k n k+++==L L 求证:1112n n k k k k n a A ==--<∑∑.四、(本题满分50分)一种密码锁的密码设置是在正n 边形12n A A A L 的每个顶点处赋值0和1两个数中的一个,同时在每个顶点处涂染红、蓝两种颜色之一,使得任意相邻的两个顶点的数字或颜色中至少有一个相同.问:这种密码锁共有多少种不同的密码设置.2010年全国高中数学联合竞赛一试试题参考答案与评分标准说明:1.评阅试卷时,请依据本评分标准。

2010天津市高等数学竞赛真题答案经管类

2010天津市高等数学竞赛真题答案经管类

津 2010.05.考试时间:150分钟二、选择题:(本题15分,每小题3分。

每个小题的四个选项中仅有一个是正确的,把你认为“正确选项”前的字母填在括号内。

选对得分;选错、不选或选出的答案多于一个,不得分。

)1.设函数()()⎪⎩⎪⎨⎧≤>-=.x,xx,x,xxxfgcos1其中()x g是有界函数,则()x f在0=x点处()。

(A)极限不存在;(B)极限存在,但不连续;(C)连续但不可导;(D)可导。

2.设函数()x f连续,则()=-⎰x ttxftx0223ddd()。

(A)()()⎰+223dxxfxuufx;(B)()03fx;(C)()23xfx;(D)()⎰20dxuufx。

3.下列命题:⑴设aunn=∞→lim,bvnn=∞→lim,且ba>,则必有),2,1n(=>nnvu。

⑵设),2,1n(=>nnvu,且aunn=∞→lim,bvnn=∞→lim,则必有ba>。

⑶设),2,1n(=≤≤nnnvxu,且()0lim=-∞→nnnvu,则nnx∞→lim必存在。

正确的个数为()。

(A)0个;(B)1个;(C)2个;(D)3个。

4.设周期函数()x f可导,周期为3,()11=f且()()1211lim1-=--→xxffx,则曲线()x fy=在点()()44,f处的切线方程为()。

(A)3=--yx;(B)052=--yx;(C)22=--yx;(D)092=-+yx。

5.设函数()()x f-xf=,若在区间()+∞,0内()0<'xf,()0>''xf,则()x f在区间()0,∞-内()。

(A)()0>'xf,()0<''xf;(B)()0>'xf,()0>''xf;()0<'xf()0>''xf()0<'xf()0<''xf三、计算⎥⎦⎢⎣⎡+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∞→61231e 2lim n n n n n n 。

2010年大学生数学竞赛试题参考解答

2010年大学生数学竞赛试题参考解答

6. 已知 u f ( x, y) 满足 r
u u u u , 。 x, y ,这里 ( , r ) 为极坐标。求 y r x
u u u u u u cos sin r x y y y x r cos r x r x 解: , 。 y r sin u u r ( sin ) u r cos u u ( y ) u x y y x x u u x x y y x u 2 xy u x 2 y 2 2 2 由条件知 ,解之得: , . 2 y x y 2 x x y u ( y ) u x y y x
1 令 ( x) e x e x x 2 2 ,则 ( x) 为偶函数,且 (0) 0 。 2
1 6
( ' x) e x e- x x , ''( x) e x e x 1 。
显然, ''( x) 0 , '( x) 单调增加。 x 0 时 '( x) '(0) 0 。

t2 1 4 dt t 3 3 。 2 6 0 3 1 t
2
4 故 S S1 S2 3 。 3
另解:利用曲线积分。由曲线积分可知 S
1 1 ydx xdy [ ] , 2L 2 L1 L2
其中 L1 为红色曲线, L2 为线段 x 1 (2 y 0) 。
解:由条件知 F ( x) F ( x) x(1 x)e2 x 。 两边积分 F ( x) F '( x)dx x(1 x)e2 x dx 得

2010天津高考数学试题及答案(理科)

2010天津高考数学试题及答案(理科)

2010年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)第Ⅰ卷一. 选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

(1)i 是虚数单位,复数1312ii-+=+(A)1+i (B)5+5i (C)-5-5i (D)-1-i (2)函数f(x)=23xx +的零点所在的一个区间是(A)(-2,-1)(B)(-1,0)(C)(0,1)(D)(1,2)(3)命题“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题是 (A)若f(x) 是偶函数,则f(-x)是偶函数 (B )若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数 (C )若f(-x)是奇函数,则f(x)是奇函数 (D )若f(-x)不是奇函数,则f(x)不是奇函数(4)阅读右边的程序框图,若输出s 的值为-7,则判断框内可填写(A)i <3? (B )i <4? (C )i <5? (D )i <6?(5)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线方程是y=3x ,它的一个焦点在抛物线224y x =的准线上,则双曲线的方程为(A )22136108x y -= (B ) 221927x y -= (C )22110836x y -= (D )221279x y -=(6)已知{}n a 是首项为1的等比数列,n s 是{}n a 的前n 项和,且369s s =,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前5项和为 (A )158或5 (B )3116或5 (C )3116 (D )158(7)在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别是a,b,c ,若223ab bc -=,sin 23sin C B =,则A=(A )030 (B )060 (C )0120 (D )0150(8)若函数f(x)=212log ,0,log (),0x x x x >⎧⎪⎨-<⎪⎩,若f(a)>f(-a),则实数a 的取值范围是(A )(-1,0)∪(0,1) (B )(-∞,-1)∪(1,+∞) (C )(-1,0)∪(1,+∞) (D )(-∞,-1)∪(0,1) (9)设集合A={}{}|||1,,|||2,.x x a x R B x x b x R -<∈=->∈若A ⊆B,则实数a,b 必满足(A )||3a b +≤ (B )||3a b +≥ (C )||3a b -≤ (D )||3a b -≥(10) 如图,用四种不同颜色给图中的A,B,C,D,E,F 六个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法用(A )288种 (B )264种 (C )240种 (D )168种第Ⅱ卷(100分)二. 填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分,把答案天灾题中横线上。

天津市历届大学生数学竞赛试题

天津市历届大学生数学竞赛试题

2001年天津市大学数学竞赛试题参考答案(理工类)一、填空:(本题15分,每空3分。

请将最终结果填在相应的横杠上面。

)1. 函数⎪⎩⎪⎨⎧≥+<-=,,;,0cos 01e )(22x x x a x xx f x 在(-∞,+∞)上连续,则a = 2 。

2. 设函数y = y (x ) 由方程0)cos(e=-+xy yx 所确定,则==0d x y x d - 。

3. 由曲线x x x y 223++-=与x 轴所围成的图形的面积A =1237。

4. 设E 为闭区间[0,4π]上使被积函数有定义的所有点的集合,则⎰=Ex x x d sin cos 38 。

5.设L 是顺时针方向的椭圆1422=+y x ,其周长为l ,则()=++⎰L s y x xy d 422 4l 。

二、选择题:(本题15分,每小题3分。

每个小题的四个选项中仅有一个是正确的,把你认为“正确选项”前的字母填在括号内。

选对得分;选错、不选或选出的答案多于一个,不得分。

)1. 若0)(lim 0u x x x =→ϕ且A u f =→)(lim 0u u ,则( D )(A ) )]([lim 0x f x x ϕ→存在; (B ) A x f x x =→)]([lim 0ϕ(C ) )]([lim 0x f x x ϕ→不存在; (D ) A 、B 、C 均不正确。

2. 设⎰=xx x x f sin 02d )sin()(,43)(x x x g +=,则当0→x 时,( A )(A ))(x f 与)(x g 为同阶但非等价无穷小; (B ))(x f 与)(x g 为等价无穷小;(C ))(x f 是比)(x g 更高阶的无穷小; (D ))(x f 是比)(x g 更低阶的无穷小。

3. 设函数)(x f 对任意x 都满足)()1(x af x f =+,且b f =)0(',其中a 、b 均为非零常数,则)(x f 在x = 1处( D )(A )不可导; (B )可导,且a f =')1(; (C )可导,且b f =')1(; (D )可导,且ab f =')1(。

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津 2010.05.
考试时间:150分钟
二、选择题:(本题15分,每小题3分。

每个小题的四个选项中仅有一个是正确的,把你认为“正确选项”前的字母填在括号内。

选对得分;选错、不选或选出的答案多于一个,不得分。


1.设函数
()
()
⎪⎩




>
-
=
.
x
,x
x
,
x
,
x
x
x
f
g
cos
1
其中
()x g
是有界函数,则
()x f
在0
=
x点处
()。

(A)极限不存在;(B)极限存在,但不连续;
(C)连续但不可导;(D)可导。

2.设函数()x f
连续,则
()=
-
⎰x t
t
x
f
t
x0
2
2
3d
d
d
()。

(A)
()()
⎰+
2
2
3
d
x
x
f
x
u
u
f
x
;(B)
()0
3f
x;
(C)
()2
3x
f
x;(D)
()
⎰20d
x
u
u
f
x。

3.下列命题:
⑴设
a
u
n
n
=


lim

b
v
n
n
=


lim
,且b
a>,则必有)
,2,1
n(
=
>
n
n
v
u。

⑵设
)
,2,1
n(
=
>
n
n
v
u
,且
a
u
n
n
=


lim

b
v
n
n
=


lim
,则必有b
a>。

⑶设
)
,2,1
n(
=


n
n
n
v
x
u
,且
()0
lim=
-


n
n
n
v
u
,则n
n
x


lim
必存在。

正确的个数为()。

(A)0个;(B)1个;(C)2个;(D)3个。

4.设周期函数()x f
可导,周期为3,
()1
1=
f且
()()
1
2
1
1
lim
1
-
=
-
-
→x
x
f
f
x,则曲线
()x f
y=在

()
()4
4,f处的切线方程为()。

(A)
3=
-
-y
x;(B)0
5
2=
-
-y
x;
(C)
2
2=
-
-y
x;(D)0
9
2=
-
+y
x。

5.设函数
()()x f
-x
f=,若在区间()
+∞
,0内()0<
'x
f,()0>
''x
f,则()x f在区间()0,∞
-
内()。

(A)
()0>
'x
f,()0<
''x
f;(B)()0>
'x
f,()0>
''x
f;()0<
'x
f()0>
''x
f()0<
'x
f()0<
''x
f
三、计算
⎥⎦
⎢⎣⎡+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∞→61
231e 2lim n n n n n n 。

(本题7分)
四、设
()
x
x
x
f
+
-
=
1
1
arctan
,求
()()0
5
f。

(本题6分)
六、设a ,b 均为常数且2->a ,0≠a ,问a ,b 为何值时,有
()()
⎰⎰
-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+++∞
+10
2
1
2d 1ln d 122x x x a x x a bx x 。

(本题7分)
七、设121-≥a ,
,,,n ,a a n n 321121
=+=
+ ,证明:
n
n a ∞
→lim 存在并求其值。

(本题8分)
八、设()x f
是区间
[]2+
a,a上的函数,且()1≤
x
f

()1≤
''x
f
,证明:
()2≤
'x
f

[]2+
∈a,a
x。

(本题7分)
十、设区域
(){
}2020≤≤≤≤=y ,x x,y D ,函数()x,y f 在区域D
上连续且
()⎰⎰=D
y x x,y f 0
d d ,
()⎰⎰=D
y x x,y f x 1
d d y ,证明:存在
()D ∈ηξ, ,使
()1
d d 1≥-⎰⎰D
y x xy ξ,ηf
十一、证明:64d 211032πx x x ≤+-≤⎰ 。

(本题7分)
十二、20世纪初意大利经济学家基尼(Gini coefficient)根据洛伦茨曲线提出判断社会分配平等程度的指标。

建立坐标系如图,很明显y = x 这条直线表示收入分配完全平等,
称为绝对平等线;折线OPM 表示收入分配极端不平等,全
部收入集中在一个人手中,称为绝对不平等线;介于二线之间
的实际收入分配曲线就是洛伦茨曲线。

洛伦茨曲线与绝对平等线OM 越接近,收入分配越平等;洛伦茨曲线与绝对不平等线OPM 越接近,收入分配越不平等。

1. 请你建立一个数学模型,用以判断社会分配公平程度,并将社会分配公平程度进行量化。

2. 假设2008年某国家的洛伦茨曲线可用如下函数表示:
()()1000387008670009102≤≤-+=x ,.x .x .x f ,
根据你所建立的模型讨论这个国家2008年的收入分配是否合理。

(本题7分)。

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