历年全国高中数学联赛试题及答案

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历年全国高中数学联赛试题及答案76套题

历年全国高中数学联赛试题及答案76套题（一）2019年全国高中数学联赛试题及答案1. 小川野升平想在一个边长为6米的正方形的地块上建造一个有一堵墙的房子，墙要用沙发垫、玻璃门中的一种建造，沙发垫墙每平方米需要50元，玻璃门墙每平方米需要80元。

为了满足小川野升平的预算，需要选择合适的方案，可以使花费尽可能少。

请求出该房子沙发垫墙和玻璃门墙各多少平方米，以及花费的最小值。

解：由题意得，房子在四周建墙，所以共4个墙面。

墙面中有一个为门，另外3个可以被沙发垫或玻璃门所替代。

因为墙长宽相等，所以选择沙发垫或玻璃门所用的面积是相等的，即我们只需要考虑使用沙发垫或玻璃门的墙面数量即可。

用$x$表示使用沙发垫的墙面数量，则使用玻璃门的墙面数量为$3-x$，进而可列出花费的表达式：$$f(x)=50x+80(3-x)=80x+240$$为获得花费的最小值，我们需要求出$f(x)$的最小值，即求出$f(x)$的极小值。

因为$f(x)$是$x$的一次函数，所以可求出其导函数$f'(x)=80-30x$。

当$f'(x)=0$时，即$x=\frac83$，此时$f(x)$有极小值$f(\frac83)=400$。

当$x<\frac83$时，$f'(x)>0$，$f(x)$单调递增；当$x>\frac83$时，$f'(x)<0$，$f(x)$单调递减。

所以我们选择使用3个沙发垫的构建方案，所需面积为$3\times6=18m^2$，花费为$50\times18=900$元。

因此，该房子沙发垫墙面积为18平方米，玻璃门墙面积为0平方米，花费最小值为900元。

2. 对于正整数$n$，记$S_n$为$\sqrt{n^2+1}$的小数部分，$T_n$表示$S_1,S_2,\cdots,S_n$的平均值，则$s_n=10T_n-5$。

求$\sum_{k=1}^{2019}s_k$的个位数。

全国高中数学联赛试题及解答

20XX 年全国高中数学联合竞赛试题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. 选择题只设6分和0分两档，填空题只设9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，在评卷时可参照本评分标准适当划分档次评分，5分为一个档次，不要再增加其他中间档次.一、选择题(本题满分36分，每小题6分)1．已知△ABC ，若对任意t ∈R ，||→BA －t →BC ≥||→AC ，则△ABC 一定为A ．锐角三角形B ．钝角三角形C ．直角三角形D ．答案不确定答C ．解：令∠ABC ＝α，过A 作AD ⊥BC 于D ，由||→BA －t →BC ≥||→AC ，推出||→BA 2－2t →BA · →BC ＋t 2||→BC 2≥||→AC 2,令t ＝→BA · →BC ||→BC2，代入上式，得||→BA 2－2||→BA 2cos 2α＋||→BA 2cos 2α≥||→AC 2，即 ||→BA 2sin 2α≥||→AC 2,也即||→BA sin α≥||→AC ．从而有||→AD ≥||→AC ．由此可得∠ACB ＝π2．2．设log x (2x 2＋x －1)＞log x 2－1，则x 的取值范围为A ．12＜x ＜1B ．x ＞12且x ≠1 C ． x ＞1 D ． 0＜x ＜1答B ．解：因为⎩⎨⎧x ＞0，x ≠12x 2＋x －1＞0，解得x ＞12且x ≠1．由log x (2x 2＋x －1)＞log x 2－1，⇒ log x (2x 3＋x 2－x )＞log x 2⇒ ⎩⎨⎧0＜x ＜1，2x 3＋x 2－x ＜2或⎩⎨⎧x ＞1，2x 3＋x 2－x ＞2．解得0＜x ＜1或x ＞1．所以x 的取值范围为x ＞12且x ≠1．3．已知集合A ＝{x |5x －a ≤0}，B ＝{x |6x －b ＞0}，a ，b ∈N ，且A ∩B ∩N ＝{2，3，4}，则整数对(a ，b )的个数为A ．20B ．25C ．30D ．42 答C ．解：5x －a ≤0⇒x ≤a 5；6x －b ＞0⇒x ＞b6．要使A ∩B ∩N ＝{2，3，4}，则⎩⎨⎧1≤b6＜2，4≤a 5＜5，即⎩⎨⎧6≤b ＜12，20≤a ＜25．所以数对(a ，b )共有C 61C 51＝30个． 4．在直三棱柱A 1B 1C 1－ABC 中，∠BAC ＝π2，AB ＝AC ＝AA 1＝1．已知G 与E 分别为A 1B 1和CC 1的中点，D 与F 分别为线段AC 和AB 上的动点(不包括端点)．若GD ⊥EF ，则线段DF 的长度的取值范围为A ．[15，1)B ．[15，2)C ．[1，2)D ．[15，2)答A ．解：建立直角坐标系，以A 为坐标原点，AB 为x 轴，AC 为y 轴，AA 1为z 轴，则F (t 1，0，0)(0＜t 1＜1)，E (0，1，12)，G (12，0，1)，D (0，t 2，0)(0＜t 2＜1)．所以→EF ＝(t 1，－1，－12)，→GD ＝(－12，t 2，－1)．因为GD ⊥EF ，所以t 1＋2t 2＝1，由此推出0＜t 2＜12．又→DF ＝(t 1，－t 2，0)，||→DF ＝t 12＋t 22＝5t 22－4t 2＋1＝5(t 2－25)2＋15，从而有15≤||→DF ＜1．5．设f (x )＝x 3＋log 2(x ＋x 2＋1)，则对任意实数a ，b ，a ＋b ≥0是f (a )＋f (b )≥0的A . 充分必要条件B . 充分而不必要条件C . 必要而不充分条件D . 既不充分也不必要条件答A ．解：显然f (x )＝x 3＋log 2(x ＋x 2＋1)为奇函数，且单调递增．于是若a ＋b ≥0，则a ≥－b ，有f (a )≥f (－b )，即f (a )≥－f (b )，从而有f (a )＋f (b )≥0．反之，若f (a )＋f (b )≥0，则f (a )≥－f (b )＝f (－b ),推出a ≥－b ，即a ＋b ≥0． 6．数码a 1，a 2，a 3，…，a 2006中有奇数个9的2007位十进制数－2a 1a 2…a 2006的个数为A ．12(102006＋82006)B ．12(102006－82006) C ．102006＋82006 D ．102006－82006答B ．解：出现奇数个9的十进制数个数有A ＝C 20061 92005＋C 20063 92003＋…＋C 200620059．又由于(9＋1)2006＝k ＝0Σ2006C 2006k 92006－k 以及(9－1)2006＝k ＝0Σ2006C 2006k (－1)k 92006－k从而得A ＝C 20061 92005＋C 20063 92003＋…＋C 200620059＝12(102006－82006)．二、填空题(本题满分54分，每小题9分)7. 设f (x )＝sin 4x －sin x cos x ＋cos 4x ，则f (x )的值域是．填[0，98]．解：f (x )＝sin 4x －sin x cos x ＋cos 4x ＝1－12sin2x －12sin 22x ．令t ＝sin2x ，则f (x )＝g (t )＝1－12t －12t 2＝98－12(t ＋12)2．因此－1≤t ≤1min g (t )＝g (1)＝0，－1≤t ≤1max g (t )＝g (－12)＝98．故，f (x )∈[0，98]．8. 若对一切θ∈R ，复数z ＝(a ＋cos θ)＋(2a －sin θ)i 的模不超过2，则实数a 的取值范围为．填[－55，55]．解：依题意，得|z |≤2⇔(a ＋cos θ)2＋(2a －sin θ)2≤4⇔2a (cos θ－2sin θ)≤3－5a 2．⇔－25a sin(θ－φ)≤3－5a 2(φ＝arcsin 55)对任意实数θ成立． ⇔25|a |≤3－5a 2⇒|a |≤55，故 a 的取值范围为[－55，55]． 9．已知椭圆x 216＋y 24＝1的左右焦点分别为F 1与F 2，点P 在直线l ：x －3y ＋8＋23＝0上. 当∠F 1PF 2取最大值时，比|PF 1||PF 2|的值为．填3－1．.解：由平面几何知，要使∠F 1PF 2最大，则过F 1，F 2，P 三点的圆必定和直线l 相切于点P ．直线l 交x 轴于A (－8－23，0)，则∠APF 1＝∠AF 2P ，即∆APF 1∽∆AF 2P ，即|PF 1||PF 2|＝|AP ||AF 2|⑴ 又由圆幂定理，|AP |2＝|AF 1|·|AF 2| ⑵而F 1(－23，0)，F 2(23，0)，A (－8－23，0)，从而有|AF 1|＝8，|AF 2|＝8＋43．代入⑴，⑵得，|PF 1||PF 2|＝|AF 1||AF 2|＝88＋43＝4－23＝3－1．10．底面半径为1cm 的圆柱形容器里放有四个半径为12cm 的实心铁球，四个球两两相切，其中底层两球与容器底面相切. 现往容器里注水，使水面恰好浸没所有铁球，则需要注水 cm 3．填(13＋22)π．解：设四个实心铁球的球心为O 1，O 2，O 3，O 4，其中O 1，O 2为下层两球的球心，A ，B ，C ，D 分别为四个球心在底面的射影．则ABCD 是一个边长为22的正方形。

全国高中数学历届联赛——不等式试题汇编

全国高中数学历届联赛——不等式试题汇编1．【2016年全国联赛】设实数a满足.则a的取值范围是________.【答案】【解析】由.则由原不等式得:.又，故.2．【2015年全国联赛】在平面直角坐标系中，点集所对应的平面区域的面积为______.【答案】24【解析】设.先考虑点集在第一象限中的部分，此时，.故这些点对应于图中的及其内部.由对称性，知点集对应的区域是图中以原点为中心的菱形及其内部.类似地，设.则点集对应的区域是图中以为中心的菱形及其内部.由点集的定义，知所对应的平面区域是被点集中恰一个所覆盖的部分.因此，本题所要求的即为图中阴影区域的面积. 由，知两直线的交点为.由对称性知.故答案为：243．【2013年全国联赛】若实数满足，则的取值范围是______.【答案】【解析】令，此时，，且题设等式化为.于是，满足方程.如图，在平面内，点的轨迹是以为圆心、为半径的圆在的部分，即点与弧并集. 故.从而，.4．【2009年全国联赛】在坐标平面上有两个区域M 和N ，M 为02y y x y x ⎧⎪⎨⎪-⎩≥≤≤，N 是随t 变化的区域，它由不等式1t x t +≤≤所确定，t 的取值范围是01t ≤≤，则M 和N 的公共面积是函数()f t = ．F E DC BA Oyx【答案】212t t -++【解析】由题意知()f t S =阴影部分面积AOB OCD BEF S S S ∆∆∆=-- ()22111122t t =---212t t =-++5．【2009年全国联赛】使不等式1111200712213a n n n +++<-+++L 对一切正整数n 都成立的最小正整数a 的值为．【答案】2009 【解析】设()1111221f n n n n =++++++L ．显然()f n 单调递减，则由()f n 的最大值()1120073f a <-，可得2009a =．6．【2018年全国联赛】设n 是正整数，均为正实数，满足，且.求证：.【答案】证明见解析【解析】由条件知，.记，则化为。

历年全国高中数学联赛《解析几何》专题真题汇编

历年全国高中数学联赛《解析几何》专题真题汇编1、已知点A 为双曲线x 2-y 2=1的左顶点，点B 和点C 在双曲线的右分支上，△ABC 是等边三角形，则△ABC 的面积是（ C ）(A) 33 (B) 233 (C) 33 (D) 633、若实数x, y 满足(x+5)2+(y12)2=142，则x 2+y 2的最小值为( )(A) 2 (B) 1 (C) 3 (D)2 【答案】B【解析】利用圆的知识结合数形结合分析解答，22x y +表示圆上的点（x,y ）到原点的距离。

4、直线134=+yx 椭圆191622=+y x 相交于A ，B 两点，该圆上点P ，使得⊿PAB 面积等于3，这样的点P 共有( )(A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 4个【答案】B5、设a ，b ∈R ，ab ≠0，那么直线ax －y +b=0和曲线bx 2+ay 2=ab 的图形是（）【答案】B6、过抛物线y 2=8(x +2)的焦点F 作倾斜角为60°的直线，若此直线与抛物线交于A 、B 两点，弦AB 的中垂线与x 轴交于点P ，则线段PF 的长等于（） (A)163 (B) 83 (C) 1633 (D) 8 3 【答案】A【解析】抛物线的焦点为原点(0，0)，弦AB 所在直线方程为y=3x ，弦的中点yxO Ox yO xyyx O A. B. C.D.在y=pk =43上，即AB中点为(43，43)，中垂线方程为y=－33(x－43)+43，令y=0，得点P的坐标为163．∴PF=163．选A．7、已知M={(x，y)|x2+2y2=3}，N={(x，y)|y=mx+b}．若对于所有的m∈R，均有M∩N≠∅，则b的取值范围是( )A．[－62，62] B．(－62，62) C．(－233，233] D．[－233，233] 【答案】A【解析】点(0，b)在椭圆内或椭圆上，⇒2b2≤3，⇒b∈[－62，62]．选A．8、方程13cos2cos3sin2sin22=-+-yx表示的曲线是（）A．焦点在x轴上的椭圆B．焦点在x轴上的双曲线C．焦点在y轴上的椭圆D．焦点在y轴上的双曲线【答案】C9、设圆O1和圆O2是两个定圆，动圆P与这两个定圆都相切，则圆P的圆心轨迹不可能是（）【答案】A【解析】设圆O1和圆O2的半径分别是r1、r2，|O1O2|=2c，则一般地，圆P的圆心轨迹是焦点为O1、O2，且离心率分别是212rrc+和||221rrc-的圆锥曲线（当r1=r2时，O1O2的中垂线是轨迹的一部份，当c=0时，轨迹是两个同心圆）。

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。

《全国高中数学联赛真题暨答案(2011-202

−−→ AF1
·
−−→ AF2
+
−−→ BF1
·
−−→ BF2
=
0,
则
|AB| |F1F2|
的值为
．
3.
设a
>
0，函数 f (x)
=
x+
100 x
在区间 (0, a] 上的最小值为 m1，在区间 [a, +∞) 上的
最小值为 m2，若 m1m2 = 2020，则 a 的值为 .
4.
设z
为复数，若
z−2 z−i
为实数（i 为虚数单位），则 |z + 3| 的最小值为
.
5. 在 △ABC 中，AB = 6，BC = 4，边 AC 上的中线长为 √10，则 sin6 A + P − ABC 的所有棱长均为 1，L, M, N 分别为棱 P A, P B, P C 的中点，则该正三棱锥的外接球被平面 LM N 所截的截面面积为．
2011 年全国高中数学联赛二试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 2020 年全国高中数学联赛一试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 2020 年全国高中数学联赛二试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 2020 年全国高中数学联赛一试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2020 年全国高中数学联赛二试答案(B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 2019 年全国高中数学联赛一试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 2019 年全国高中数学联赛二试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 2019 年全国高中数学联赛一试答案(B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 2019 年全国高中数学联赛二试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 2018 年全国高中数学联赛一试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 2018 年全国高中数学联赛二试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 2018 年全国高中数学联赛一试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 2018 年全国高中数学联赛二试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 2017 年全国高中数学联赛一试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 2017 年全国高中数学联赛二试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 2017 年全国高中数学联赛一试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 2017 年全国高中数学联赛二试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 2016 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 2016 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 2015 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 2015 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 2014 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 2014 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 2013 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 2013 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 2012 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 2012 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 2011 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 2011 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

历年全国高中数学竞赛试卷及答案(77套)

8.设，其中是虚数单位，若成等比数列，则实数a的值是___________.
9.若是双曲线上的点，则的最小值是_________.
10. 如图，设正方体的棱长为1，α为过直线的平面，则α截该正方体的截面面积的取值范围是_________.
11.已知实数满足：的最大值是____.
12.设集合则集合A中元素的个数是___________
二．填空题(本大题共4小题，每小题10分)：
1．设x≠y，且两数列x，a1，a2，a3，y和b1，x，b2，b3，y，b4均为等差数列，那么 =．
解：a2－a1= (y－x)，b4－b3= (y－x)， = ．
2．( +2)2n+1的展开式中，x的整数次幂的各项系数之和为．
解：( +2)2n+1－( －2)2n+1=2(C 2xn22n+1)．
1．设x≠y，且两数列x，a1，a2，a3，y和b1，x，b2，b3，y，b4均为等差数列，那么 =．
2．( +2)2n+1的展开式中，x的整数次幂的各项系数之和为．
3．在△ABC中，已知∠A=α，CD、BE分别是AB、AC上的高，则 =．
4．甲乙两队各出7名队员，按事先排好顺序出场参加围棋擂台赛，双方先由1号队员比赛，负者被淘汰，胜者再与负方2号队员比赛，……直至一方队员全部淘汰为止，另一方获得胜利，形成一种比赛过程．那么所有可能出现的比赛过程的种数为．
⑴ 点(1，1)∈ln，(n=1，2，3，……)；
⑵kn+1=an－bn，其中kn+1是ln+1的斜率，an和bn分别是ln在x轴和y轴上的截距，(n=1，2，3，……)；
⑶knkn+1≥0，(n=1，2，3，……)．

历年全国高中数学联赛(1981-2019)试题分类汇编： 14数论

1981年~2019年全国高中数学联赛二试试题分类汇编数论部分2019A 5、在1,2,3,,10 中随机选出一个数a ，在1,2,3,,10---- 中随机选出一个数b ，则2a b +被3整除的概率为．◆答案：37100★解析：首先数组(),a b 有1010100⨯= 种等概率的选法．考虑其中使2a b +被3整除的选法数N ．①若a 被 3 整除，则b 也被 3 整除．此时,a b 各有3种选法，这样的(),a b 有339⨯=组．若a 不被 3 整除，则()21mod3a ≡，从而()1mod3b ≡-．此时a 有7 种选法，b 有4种选法，这样的(),a b 有7428⨯=组．因此92837N =+=．于是所求概率为37100。

2019A 三、（本题满分 50 分）设m 为整数，2m ≥．整数数列12,,a a 满足：12,a a 不全为零，且对任意正整数n ，均有21n n n a a ma ++=-．证明：若存在整数,r s , (2r s >≥ )使得1r s a a a ==，则r s m -≥．★解析：证明：不妨设12,a a 互素（否则，若()12,1a a d =>，则12,1a a d d ⎛⎫=⎪⎝⎭互素，并且用12,,a a d d代替12,,a a ，条件与结论均不改变）．由数列递推关系知()234mod a a a m ≡≡≡． ①以下证明：对任意整数3n ≥，有()()2123mod n a a a n a m m ≡-+-⎡⎤⎣⎦． ② ………10 分事实上，当3n =时②显然成立．假设n k =时②成立（其中k 为某个大于2的整数），注意到①，有()212mod k ma ma m -≡，结合归纳假设知()()()21122221232mod k k k a a ma a k a m ma a a k a m +-≡-≡+--=-+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ ，即1n k =+时②也成立．因此②对任意整数3n ≥均成立． ………………20 分注意，当12a a =时，②对2n =也成立．设整数,r s , (2r s >≥ )，满足1r s a a a ==．若12a a =，由②对2n ≥均成立，可知()()()221221233mod r s a a r a m a a a a s a m m -+-≡≡≡-+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦即()()()121233mod a r a a s a m +-≡+-，即 ()()20mod r s a m -≡． ③ 若12a a ≠，则12r s a a a a ==≠故3r s >≥．此时由于②对3n ≥均成立，故类似可知③仍成立． ………………30 分我们证明2,a m 互素．事实上，假如2a 与m 存在一个公共素因子p ，则由①得p 为23,,a a 的公因子，而12,a a 互素，故/|p 1a ，这与1r s a a a ==矛盾．因此，由③得()0mod r s m -≡．又r s >，所以r s m -≥． ………………50分2018A 四、（本题满分50分）数列{}n a 定义如下：1a 是任意正整数，对整数1≥n ，1+n a 与∑=ni ia1互素，且不等于n a a a ,.,,21 的最小正整数，证明：每个正整数均在数列{}n a 中出现。

全国高中数学联赛试题及答案

2017年全国高中数学联赛A 卷一试一、填空题1.设)(x f 是定义在R 上的函数，对任意实数x 有1)4()3(−=−⋅+x f x f .又当70<≤x 时，)9(log )(2x x f −=，则)100(−f 的值为__________.2.若实数y x ,满足1cos 22=+y x ，则y x cos −的取值范围是__________.3.在平面直角坐标系xOy 中，椭圆C 的方程为1109:22=+y x ，F 为C 的上焦点，A 为C 的右顶点，P 是C 上位于第一象限内的动点，则四边形OAPF 的面积的最大值为__________.4.若一个三位数中任意两个相邻数码的差不超过1，则称其为“平稳数”.平稳数的个数是5.正三棱锥ABC P −中，1=AB ，2=AP ，过AB 的平面α将其体积平分，则棱PC 与平面α所成角的余弦值为__________.6.在平面直角坐标系xOy 中，点集}{1,0,1,),(−==y x y x K .在K 中随机取出三个点，则这三点中存在两点之间距离为5的概率为__________.7.在ABC ∆中，M 是边BC 的中点，N 是线段BM 的中点.若3π=∠A ，ABC ∆的面积为3，则AN AM ⋅的最小值为__________.8.设两个严格递增的正整数数列{}{}n n b a ,满足：20171010<=b a ，对任意正整数n ，有n n n a a a +=++12，n n b b 21=+，则11b a +的所有可能值为__________.二、解答题9.设m k ,为实数，不等式12≤−−m kx x 对所有[]b a x ,∈成立.证明：22≤−a b .10.设321,,x x x 是非负实数，满足1321=++x x x ，求)53)(53(321321x x x x x x ++++的最小值和最大值.11.设复数21,z z 满足0)Re(1>z ，0)Re(2>z ，且2)Re()Re(2221==z z （其中)Re(z 表示复数z 的实部）.（1）求)Re(21z z 的最小值；（2）求212122z z z z −−+++的最小值.2017年全国高中数学联赛A 卷二试一.如图，在ABC ∆中，AC AB =，I 为ABC ∆的内心，以A为圆心，AB 为半径作圆1Γ，以I 为圆心，IB 为半径作圆2Γ，过点I B ,的圆3Γ与1Γ,2Γ分别交于点Q P ,（不同于点B ）.设IP 与BQ 交于点R .证明：CR BR ⊥二.设数列{}n a 定义为11=a ， ,2,1,,,,1= >−≤+=+n n a n a n a n a a n n n n n .求满足20173≤<r a r 的正整数r 的个数.三.将3333×方格纸中每个小方格染三种颜色之一，使得每种颜色的小方格的个数相等.若相邻连个小方格的颜色不同，则称它们的公共边为“分隔边”.试求分隔边条数的最小值.四.设n m ,均是大于1的整数，n m ≥，n a a a ,,,21 是n 个不超过m 的互不相同的正整数，且n a a a ,,,21 互素.证明：对任意实数x ，均存在一个)1(n i i ≤≤，使得x m m x a i )1(2+≥，这里y 表示实数y 到与它最近的整数的距离.2017年全国高中数学联赛A 卷一试答案1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.2017年全国高中数学联赛A卷二试答案一.二.三.四.2016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：本大题共8小题，每小题8分，共64分．1. 设实数a 满足3911a a a a <−<，则a 的取值范围是．答案：a ∈ ．解：由a a <可得0a <，原不等式可变形为391111a a a a a−>>=−，即219111a −<−<，所以2104,93a ∈ ．又0a <，故a ∈． 2. 设复数,z w 满足 3,74i z z w z w ，其中i 是虚数单位，,z w 分别表示,z w 的共轭复数，则 22z w z w 的模为．答案解：由运算性质， 2274i z w z w z w zw zw ，因为2z 与2w 为实数， Re 0zw zw ，故227,4i z w zw zw ，又3z ，所以22w ．从而 222242988i 18i z w z w z w zw zw ．因此， 22z w z w ． 3. 正实数,,u v w 均不等于1，若log log 5u v vw w ，log log 3v w u v ，则log w u 的值为．答案：45．解：令log ,log u v v a w b ，则11log ,log v w u v a b，log log log log u u u v vw v v w a ab ，条件化为115,3a ab b a b ，由此可得54ab ．因此14log log log 5w w v u v u ab ． 4. 袋子A 中装有2张10元纸币和3张1元纸币，袋子B 中装有4张5元纸币和3张1元纸币．现随机从两个袋子中各取出两张纸币，则A 中剩下的纸币面值之和大于B 中剩下的纸币面值之和的概率为．答案：935．解：一种取法符合要求，等价于从A 中取走的两张纸币的总面值a 小于从B 中取走的两张纸币的总面值b ，从而5510a b <≤+=．故只能从A 中取走两张1元纸币，相应的取法数为23C 3=．又此时2b a >=，即从B 中取走的两张纸币不能都是1元纸币，相应有2273C C 18−=种取法．因此，所求的概率为2257318549==C C 102135×××． 5. 设P 为一圆锥的顶点，,,A B C 是其底面圆周上的三点，满足90ABC ，M 为AP的中点．若1,2,AB AC AP ，则二面角M BC A 的大小为．答案：2arctan 3．解：由90ABC 知，AC 为底面圆的直径．设底面中心为O ，则PO 平面ABC ．易知112AO AC，进而1PO ．设H 为M 在底面上的射影，则H 为AO 的中点．在底面中作HK BC 于点K ，则由三垂线定理知MK BC ，从而MKH 为二面角M BC A 的平面角．因12MH AH ，结合HK 与AB 平行知，34HK HC AB AC ，即34HK ，这样2tan 3MH MKH HK ．故二面角M BC A 的大小为2arctan 3． 6. 设函数44()sin cos 1010kx kx f x ，其中k 是一个正整数．若对任意实数a ，均有 ()1()f x a x a f x x R ，则k 的最小值为．答案：16．解：由条件知，22222()sin cos 2sin cos 10101010kx kx kx kx f x 211231sin cos 25454kx kx ，其中当且仅当5()m x m kZ 时，()f x 取到最大值．根据条件知，任意一个长为1的开区间(,1)a a 至少包含一个最大值点，从而51k，即5k ．反之，当5k 时，任意一个开区间(,1)a a 均包含()f x 的一个完整周期，此时 ()1()f x a x a f x x R 成立．综上可知，正整数k 的最小值为 5116 ．7. 双曲线C 的方程为2213y x ，左、右焦点分别为1F 、2F ．过点2F 作一直线与双曲线C 的右半支交于点,P Q ，使得190F PQ ，则1F PQ 的内切圆半径是．答案1．解：由双曲线的性质知，1224F F ，12122PF PF QF QF ．因190F PQ ，故2221212PF PF F F ，因此12PF PF从而直角1F PQ 的内切圆半径是111212111()()()1222r F P PQ F Q PF PF QF QF ． 8. 设1234,,,a a a a 是1,2,,100 中的4个互不相同的数，满足2222222123234122334()()()a a a a a a a a a a a a ，则这样的有序数组1234(,,,)a a a a 的个数为．答案：40．解：由柯西不等式知，2222222123234122334()()()a a a a a a a a a a a a ，等号成立的充分必要条件是312234a a a a a a ，即1234,,,a a a a 成等比数列．于是问题等价于计算满足1234{,,,}{1,2,3,,100}a a a a ⊆ 的等比数列1234,,,a a a a 的个数．设等比数列的公比1q ，且q 为有理数．记n q m，其中,m n 为互素的正整数，且m n ．先考虑n m 的情况．此时331413a n n a a m m ，注意到33,m n 互素，故13a l m 为正整数．相应地，1234,,,a a a a 分别等于3223,,,m l m nl mn l n l ，它们均为正整数．这表明，对任意给定的1n q m ，满足条件并以q 为公比的等比数列1234,,,a a a a 的个数，即为满足不等式3100n l 的正整数l 的个数，即3100n．由于35100 ，故仅需考虑342,3,,4,23q 这些情况，相应的等比数列的个数为10010010010010012331120827276464．当n m 时，由对称性可知，亦有20个满足条件的等比数列1234,,,a a a a ．综上可知，共有40个满足条件的有序数组1234(,,,)a a a a ．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.（本题满分16分）在ABC 中，已知23AB AC BA BC CA CB ．求sin C 的最大值．解：由数量积的定义及余弦定理知，222cos 2b c a AB AC cb A ．同理得，2222a c b BA BC ，2222a b c CA CB ．故已知条件化为 2222222222()3()b c a a c b a b c ，即22223a b c ． …………………8分由余弦定理及基本不等式，得22222221(2)3cos 22a b a b a b c C ab ab36a b b a所以sin C ≤ …………………12分等号成立当且仅当::a b c ．因此sin C． …………………16分10.（本题满分20分）已知()f x 是R 上的奇函数，(1)1f ，且对任意0x ，均有()1x f xf x x．求1111111(1)1002993985051f f f f f f f f的值．解：设1(1,2,3,)n a f n n，则1(1)1a f ．在()1x f xf x x 中取*1()x k k N ，注意到111111k k x x k，及()f x 为奇函数，可知 111111f f f k k k k k， ……………5分即11k k a a k ．从而11111111(1)!n n k n k k k a a a a kn ． ………………10分因此50504910111011(1)!(100)!!(99)!i i i i i a a i i i i984949999999999900111112C C C 299!99!299!299!i i i i i ． ………………20分11.（本题满分20分）如图所示，在平面直角坐标系xOy 中，F 是x 轴正半轴上的一个动点．以F 为焦点、O 为顶点作抛物线C ．设P 是第一象限内C 上的一点，Q 是x 轴负半轴上一点，使得PQ 为C 的切线，且2PQ ．圆12,C C 均与直线OP 相切于点P ，且均与x 轴相切．求点F 的坐标，使圆1C 与2C 的面积之和取到最小值．解：设抛物线C 的方程是22(0)y px p ，点Q 的坐标为(,0)(0)a a ，并设12,C C 的圆心分别为111222(,),(,)O x y O x y ．设直线PQ 的方程为(0)x my a m ，将其与C 的方程联立，消去x 可知2220y pmy pa ．因为PQ 与C 相切于点P ，所以上述方程的判别式为224420p m pa ，解得m P的坐标为(,)(,P P x y a ．于是0PQ 由2PQ 可得2424a pa ． ①………………5分注意到OP 与圆12,C C 相切于点P ，所以12OP O O ．设圆12,C C 与x 轴分别相切于点,M N ，则12,OO OO 分别是,POM PON 的平分线，故1290O OO ．从而由射影定理知2121212y y O M O N O P O P OP2222P P x y a pa ．结合①，就有2212243y y a pa a ．② ………………10分由12,,O P O 共线，可得11112222P P y y O P O M y y y PO O N y ，化简得1212y y y y． ③ ………………15分令2212T y y ，则圆12,C C 的面积之和为T ．根据题意，仅需考虑T 取到最小值的情况．根据②、③可知，222121212124()222T y y y y y y y y pa22222224(43)(2)(43)2(43)441a a a a a a ．作代换21t a ．由于244420t a pa ，所以0t ．于是(31)(1)13444t t T t t t ．上式等号成立当且仅当t，此时a212p a a ，从而F的坐标为,002p ． ………………20分2016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，不要增加其他中间档次.一、（本题满分40分）设实数122016,,,a a a 满足21911(1,2,,2015)i i a a i +>=．求222212232015201620161()()()()a a a a a a a a −⋅−⋅⋅−⋅− 的最大值．解令222212232015201620161()()()()P a a a a a a a a =−⋅−⋅⋅−⋅− ．由已知得，对1,2,,2015i = ，均有2221111109i i i i a a a a +++−>−≥．若2201610a a −≤，则0S ≤． …………………10分以下考虑2201610a a −>的情况．约定20171a a =．由平均不等式得12016201620162220161111111()20162016i i i i i i i Pa a a a ++=== ≤−=−∑∑∑ 201620162016211111(1)20162016i i i i i i i a a a a ===−=− ∑∑∑ …………………20分 2201611(1)111201620162201644i i i a a =+− ≤=⋅⋅=∑，所以 201614P ≤． …………………30分当12201612a a a ==== 时，上述不等式等号成立，且有21911i i a a +>(1,2,,2015)i = ，此时201614P =．综上所述，所求最大值为201614． …………………40分二、（本题满分40分）如图所示，在△ABC,X Y 是直线BC 上两点（,,,X B C Y 顺次排列），使得BX AC CY AB ．设△ACX ，△ABY 的外心分别为12,O O ，直线12O O 与,AB AC 分别交于点,U V ．证明：△AUV 是等腰三角形．证法一作BAC ∠的内角平分线交BC 于点P . 设三角形ACX 和ABY 的外接圆分别为1ω和2ω. 由内角平分线的性质知，BP AB CP AC =. 由条件可得BX ABCY AC=. 从而PX BX BP AB BPPY CY CP AC CP+===+，即CP PX BP PY ⋅=⋅． …………………20分故P 对圆1ω和2ω的幂相等，所以P 在1ω和2ω的根轴上． ……………30分于是12AP O O ⊥，这表明点,U V 关于直线AP 对称，从而三角形AUV 是等腰三角形. …………………40分证法二设△ABC 的外心为O ，连接12,OO OO ．过点12,,O O O 分别作直线BC 的垂线，垂足分别为12,,D D D ．作1O K OD 于点K ．我们证明12OO OO ．在直角三角形1OKO 中，111sin O KOO O OK．由外心的性质，1OO AC ．又OD BC ，故1O OK ACB ．而1,D D 分别是,BC CX 的中点，所以11111222DD CD CD CX BC BX ．因此111112sin sin 2BXO K DD BX OO R AB O OK ACBAB R，这里R 是△ABC 的外接圆半径．同理2CYOO R AC． …………………10分由已知条件可得BX CYAB AC，故12OO OO ． …………………20分由于1OO AC ，所以1290AVU OO O ．同理2190AUV OO O ． …………………30分又因为12OO OO ，故1221OO O OO O ，从而AUV AVU ．这样AU AV ，即△AUV 是等腰三角形． …………………40分三、（本题满分50分）给定空间中10个点, 其中任意四点不在一个平面上．将某些点之间用线段相连，若得到的图形中没有三角形也没有空间四边形，试确定所连线段数目的最大值．解以这10个点为顶点, 所连线段为边, 得到一个10阶简单图G . 我们证明G 的边数不超过15．设G 的顶点为1210,,,v v v ，共有k 条边，用deg()i v 表示顶点i v 的度. 若deg()3i v ≤对1,2,,10i = 都成立，则10111deg()1031522ii k v =≤××=∑．假设存在i v 满足deg()4i v ≥．不妨设1deg()4v n =≥，且1v 与21,,n v v + 均相邻．于是21,,n v v + 之间没有边，否则就形成三角形．所以，121,,,n v v v + 之间恰有n 条边． …………10分对每个j （210n j +≤≤），j v 至多与231,,,n v v v + 中的一个顶点相邻（否则设j v 与(),21s t v v s t n ≤<≤+ 相邻，则1,,,s j t v v v v 就对应了一个空间四边形的四个顶点，这与题设条件矛盾．），从而21,,n v v + 与210,,n v v + 之间的边数至多10(1)9n n −+=−条． …………20分在2,,n n v v + 这9n −个顶点之间，由于没有三角形，由托兰定理，至多2(9)4n −条边．因此G 的边数22(9)(9)25(9)9915444n n k n n −− ≤+−+=+≤+=．……30分如图给出的图共有15条边，且满足要求．综上所述，所求边数的最大值为15. …………………50分四、（本题满分50分）设p 与2p +均是素数,3p >．数列{}n a 定义为12a =,11n n n pa a a n −−=+,2,3,n = ．这里x 表示不小于实数x 的最小整数．证明：对3,4,,1n p − 均有11n n pa −+成立．证明首先注意，{}n a 是整数数列．对n 用数学归纳法．当3n =时，由条件知22a p =+，故()2211pa p +=+．因p 与2p +均是素数，且3p >，故必须31p +．因此231pa +，即3n =时结论成立．对31n p <≤−，设对3,,1kn − 成立11k k pa −+，此时111k k pa pa k k −−+ =，故 22122111111k k k k k pa pa pa p a p a k k −−−−−++=++=++ −−()()2111k pa p k k −++−=−． …………………10分故对31n p <≤−，有()()123112111112n n n p n p n p n pa pa pa n n n −−−+−+−+−+=+=⋅+−−− ()21231123p n p n p pa n n +−+−+==⋅⋅⋅+−− ， ………20分因此 ()()()12112nn p n n p pa C p n p −+++=++．由此知（注意np n C +是整数） ()()()121n n p n p pa −+++． ① …………………40分因n p <，p 素数，故()(),,1n n p n p +==，又2p +是大于n 的素数，故(),21n p +=，从而n 与()()2p n p ++互素，故由①知 11n n pa −+．由数学归纳法知，本题得证． …………………50分2015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：本大题共8小题，每小题8分，满分64分．1. 设,a b 为不相等的实数，若二次函数2()f x x ax b 满足()()f a f b ，则(2)f 的值为．答案：4．解：由已知条件及二次函数图像的轴对称性，可得22a b a，即20a b ，所以 (2)424f a b ．2. 若实数满足cos tan ，则41cos sin的值为．答案：2．解：由条件知，2cos sin ，反复利用此结论，并注意到22cos sin 1 ，得22421cos sin cos sin sin sin 2(1sin )(1cos ) 22sin cos 2 ．3. 已知复数数列{}n z 满足111,1i (1,2,)n n z z z n n ，其中i 为虚数单位，nz 表示n z 的共轭复数，则2015z 的值为．答案：20151007i ．解：由已知得，对一切正整数n ，有2111i 1i 11i 2i n n n n z z n z n n z ，于是 201511007220151007i i z z ．4. 在矩形ABCD 中，2,1AB AD ，边DC 上（包含点D 、C ）的动点P 与CB 延长线上（包含点B ）的动点Q 满足DP BQ，则向量PA 与向量PQ 的数量积PA PQ 的最小值为．答案：34．解：不妨设(0,0),(2,0),(0,1)A B D ．设P 的坐标为(,1)t （其中02t ≤≤），则由DP BQ得Q 的坐标为(2,)t ，故(,1),(2,1) PA t PQ t t ，因此22133()(2)(1)(1)1244PA PQ t t t t t t．当12t时， min 34PA PQ ．5. 在正方体中随机取3条棱，它们两两异面的概率为．答案：255．解：设正方体为ABCD EFGH ，它共有12条棱，从中任意取出3条棱的方法共有312220C 种．下面考虑使3条棱两两异面的取法数．由于正方体的棱共确定3个互不平行的方向（即AB 、AD 、AE 的方向），具有相同方向的4条棱两两共面，因此取出的3条棱必属于3个不同的方向．可先取定AB 方向的棱，这有4种取法．不妨设取的棱就是AB ，则AD 方向只能取棱EH 或棱FG ，共2种可能．当AD 方向取棱是EH 或FG 时，AE 方向取棱分别只能是CG 或DH ．由上可知，3条棱两两异面的取法数为428 ，故所求概率为8222055． 6. 在平面直角坐标系xOy 中，点集 (,)36360K x y x y x y 所对应的平面区域的面积为．答案：24．解：设 1(,)360 K x y x y ．先考虑1K 在第一象限中的部分，此时有36 x y ，故这些点对应于图中的 OCD 及其内部．由对称性知，1K 对应的区域是图中以原点O 为中心的菱形ABCD 及其内部．同理，设 2(,)360 K x y x y ，则2K 对应的区域是图中以O 为中心的菱形EFGH 及其内部．由点集K 的定义知，K 所对应的平面区域是被1K 、2K 中恰好一个所覆盖的部分，因此本题所要求的即为图中阴影区域的面积S ．由于直线CD 的方程为36 x y ，直线GH 的方程为36 x y ，故它们的交点P 的坐标为33,22．由对称性知， 138842422CPG S S ．7. 设为正实数，若存在,(2)a b a b ，使得sin sin 2a b ，则的取值范围是．答案：9513,,424．解：由sin sin 2a b 知，sin sin 1a b ，而[,][,2]a b ，故题目条件等价于：存在整数,()k l k l ，使得22222k l．①当4 时，区间[,2] 的长度不小于4 ，故必存在,k l 满足①式．当04 时，注意到[,2](0,8) ，故仅需考虑如下几种情况：(i) 5222，此时12 且54 ，无解； (ii) 59222，此时有9542 ；(iii) 913222 ，此时有13942，得1344 ．综合(i)、(ii)、(iii)，并注意到4 亦满足条件，可知9513,,424． 8. 对四位数(19,0,,9) abcd a b c d ，若,, a b b c c d ，则称abcd 为P 类数；若,, a b b c c d ，则称abcd 为Q 类数．用()N P 与()N Q 分别表示P 类数与Q 类数的个数，则()() N P N Q 的值为．答案：285．解：分别记P 类数、Q 类数的全体为A 、B ，再将个位数为零的P 类数全体记为0A ，个位数不等于零的P 类数全体记为1A ．对任一四位数1 abcd A ，将其对应到四位数dcba ，注意到,,1 a b b c c d ，故 dcba B ．反之，每个 dcba B 唯一对应于1A 中的元素abcd ．这建立了1A 与B 之间的一一对应，因此有010()() N P N Q A B A A B A ．下面计算0A ：对任一四位数00 abc A ，b 可取0,1,,9 ，对其中每个b ，由9 b a 及9 b c 知，a 和c 分别有9 b 种取法，从而992200191019(9)2856b k A b k．因此，()()285 N P N Q ．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）若实数,,a b c 满足242,424 a b c a b c ，求c 的最小值．解：将2,2,2a b c 分别记为,,x y z ，则,,0 x y z ．由条件知，222, x y z x y z ，故2222224()2 z y x z y z y z y ． …………………8分因此，结合平均值不等式可得，422111224 y y z y y yy 14 ． …………………12分当212 y y，即y z（此时相应的x．由于2log c z ，故c的最小值为225log log 33． …………………16分 10. （本题满分20分）设1234,,,a a a a 是4个有理数，使得311424,2,,,1,328i ja a i j，求1234a a a a 的值.解：由条件可知，()14i j a a i j ≤<≤ 是6个互不相同的数，且其中没有两个为相反数，由此知，1234,,,a a a a 的绝对值互不相等，不妨设1234a a a a ，则()14i j a a i j ≤<≤中最小的与次小的两个数分别是12a a 及13a a ，最大与次大的两个数分别是34a a 及24a a ，从而必须有121324341,81,3,24,a a a a a a a a …………………10分于是2341112113,,248a a a a a a a.故 2231412113{,},242,82a a a a a a， …………15分结合1a ，只可能114a .由此易知123411,,4,642a a a a 或者123411,,4,642a a a a ．经检验知这两组解均满足问题的条件．故1234a a a a 94. …………………20分11. （本题满分20分）在平面直角坐标系xOy 中，1F 、2F 分别是椭圆2212x y 的左、右焦点．设不经过焦点1F 的直线l 与椭圆交于两个不同的点A 、B ，焦点2F 到直线l 的距离为d ．如果直线1AF 、l 、1BF 的斜率依次成等差数列，求d 的取值范围．解：由条件知，点1F 、2F 的坐标分别为(1,0) 和(1,0)．设直线l 的方程为 y kx m ，点A 、B 的坐标分别为11(,)x y 和22(,)x y ，则12,x x 满足方程22()12x kx m ，即222(21)4(22)0 k x kmx m ．①由于点A 、B 不重合，且直线l 的斜率存在，故12,x x 是方程①的两个不同实根，因此有①的判别式22222(4)4(21)(22)8(21)0 km k m k m ，即 2221k m ．②由直线1AF 、l 、1BF 的斜率111 y x 、k 、221yx 依次成等差数列知，1212211 y y k x x ，又1122, y kx m y kx m ，所以122112()(1)()(1)2(1)(1) kx m x kx m x k x x ．化简并整理得， 12()(2)0 m k x x ．假如 m k ，则直线l 的方程为 y kx k ，即l 经过点1(1,0) F ，不符合条件．因此必有1220 x x ，故由方程①及韦达定理知，1224()221kmx x k ，即12m k k．③由②、③知，2221212k m k k ，化简得2214 k k ，这等价于 k ．反之，当,m k 满足③及 k 时，l 必不经过点1F （否则将导致 m k ，与③矛盾），而此时,m k 满足②，故l 与椭圆有两个不同的交点A 、B ，同时也保证了1AF 、1BF 的斜率存在（否则12,x x 中的某一个为1 ，结合1220x x 知121 x x ，与方程①有两个不同的实根矛盾）． …………………10分点2(1,0)F 到直线: l y kx m 的距离为 211222d kk． ………15分注意到k ，令t 则(1,t ，上式可改写为 21313222t d t t t．④ 考虑到函数13()2f t t t 在[1,上单调递减，故由④得，(1) f d f ，即 2) d ． …………………20分2015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，不要增加其他中间档次.一、（本题满分40分）设12,,,(2)n a a a n ≥ 是实数，证明：可以选取{}12,,,1,1n εεε∈− ，使得222111(1)n n n i i i i i i i a a n a ε===+≤+∑∑∑．证法一：我们证明：222211112(1)n n n n i i j i n i i i j a a a n a=== =++−≤+∑∑∑∑， ① 即对1,,2n i=，取1i ε=；对1,,2n i n =+ ，取1i ε=−符合要求．（这里，[]x 表示实数x 的整数部分．） …………………10分事实上，①的左边为2222111122n n n n i j ij n n i i j j a a a a == =+=+++−∑∑∑∑ 22211222n n i j n i j a a = =+ +∑∑2221122222n n i j n i j n n a n a= =+≤+−∑∑（柯西不等式） …………30分 22211212222n n i j n i j n n a a= =+ + +∑∑（利用122n n n + −= ） 222112(1)n n i j n i j n a n a= =+ ≤++∑∑（利用[]x x ≤）21(1)n i i n a =≤+∑，所以①得证，从而本题得证． …………………40分证法二：首先，由于问题中12,,,n a a a 的对称性，可设12n a a a ≥≥≥ ．此外，若将12,,,n a a a 中的负数均改变符号，则问题中的不等式左边的21ni i a =∑ 不减，而右边的21ni i a =∑不变，并且这一手续不影响1i ε=±的选取，因此我们可进一步设120n a a a ≥≥≥≥ ． …………………10分引理：设120n a a a ≥≥≥≥ ，则1110(1)ni i i a a −=≤−≤∑．事实上，由于1(1,2,,1)i i a a i n +≥=− ，故当n 是偶数时，1123411(1)()()()0ni i n n i a a a a a a a −−=−=−+−++−≥∑ ，11232111(1)()()ni i n n n i a a a a a a a a −−−=−=−−−−−−≤∑ ．当n 是奇数时，11234211(1)()()()0ni i n n n i a a a a a a a a −−−=−=−+−++−+≥∑ ，1123111(1)()()ni i n n i a a a a a a a −−=−=−−−−−≤∑ ．引理得证． …………………30分回到原题，由柯西不等式及上面引理可知221221111(1)n n n i i i i i i i a a n a a −=== +−≤+∑∑∑ 21(1)ni i n a =≤+∑，这就证明了结论． …………………40分二、（本题满分40分）设12{,,,}n S A A A = ，其中12,,,n A A A 是n 个互不相同的有限集合（2n ≥），满足对任意,i j A A S ∈，均有i j A A S ∈ ．若1min ||2i i nkA ≤≤≥．证明：存在1ni i x A =∈ ，使得x 属于12,,,n A A A 中的至少nk个集合（这里X 表示有限集合X 的元素个数）．证明：不妨设1||A k =．设在12,,,n A A A 中与1A 不相交的集合有s 个，重新记为12,,,s B B B ，设包含1A 的集合有t 个，重新记为12,,,t C C C ．由已知条件，1()i B A S ∈ ，即112(){,,,}i t B A C C C ∈ ，这样我们得到一个映射1212:{,,,}{,,,}s t f B B B C C C → ，1()i i f B B A = ．显然f 是单映射，于是s t ≤． …………………10分设112{,,,}k A a a a = ．在12,,,n A A A 中除去1212,,,,,,,s t B B B C C C 后，在剩下的n s t −−个集合中，设包含i a 的集合有i x 个（1i k ≤≤），由于剩下的n s t −−个集合中每个集合与1A 的交非空，即包含某个i a ，从而12k x x x n s t +++≥−− ． …………………20分不妨设11max i i kx x ≤≤=，则由上式知1n s tx k−−≥，即在剩下的n s t −−个集合中，包含1a 的集合至少有n s tk−−个．又由于1i A C ⊆（1,,i t = ），故12,,,t C C C 都包含1a ，因此包含1a 的集合个数至少为(1)n s t n s k t n s tt k k k−−−+−−++=≥（利用2k ≥） nk≥（利用t s ≥）． ……………40分三、（本题满分50分）如图，ABC 内接于圆O ，P 为 BC上一点，点K 在线段AP 上，使得BK 平分ABC ∠．过K P C 、、三点的圆Ω与边AC 交于点D ，连接BD 交圆Ω于点E ，连接PE 并延长与边AB 交于点F ．证明：2ABC FCB ∠=∠．证法一：设CF 与圆Ω交于点L （异于C ），连接PB PC 、、BL 、KL ．注意此时C 、D 、L 、K 、E 、P 六点均在圆Ω上，结合A 、B 、P 、C 四点共圆，可知180FEB DEP DCP ABP FBP ∠=∠=°−∠=∠=∠，因此FBE ∽FPB ，故2FB FE FP =⋅． …………………10分又由圆幂定理知，FE FP FL FC ⋅=⋅，所以2FB FL FC =⋅，从而FBL ∽FCB ． …………………20分因此FLB FBC APC KPC FLK ∠=∠=∠=∠=∠，即B K L 、、三点共线． …………………30分再根据FBL ∽FCB 得，12FCB FBL FBE ABC ∠=∠=∠=∠，即2ABC FCB ∠=∠． …………………50分证法二：设CF 与圆Ω交于点L （异于C ）．对圆内接广义六边形DCLKPE 应用帕斯卡定理可知，DC 与KP 的交点A 、CL 与PE 的交点F 、LK 与ED 的交点B ′共线，因此B ′是AF 与ED 的交点，即B B ′=．所以B 、K 、L 共线． …………………30分根据A 、B 、P 、C 四点共圆及L 、K 、P 、C 四点共圆，得ABC APC FLK FCB LBC ∠=∠=∠=∠+∠，又由BK 平分ABC ∠知，12LBC ABC ∠=∠，从而2ABC FCB ∠=∠．…………………50分四、（本题满分50分）求具有下述性质的所有正整数k ：对任意正整数n ，(1)12k n −+不整除()!!kn n ．解：对正整数m ，设2()m ν表示正整数m 的标准分解中素因子2的方幂，则熟知B (2(!)()m m S m ν=−， ①这里()S m 表示正整数m 在二进制表示下的数码之和．由于(1)12k n −+不整除()!!kn n 等价于2()!(1)!kn k n n ν≤−，即22(()!)(!)kn kn n n νν−≥−，进而由①知，本题等价于求所有正整数k ，使得()()S kn S n ≥对任意正整数n 成立． …………………10分我们证明，所有符合条件的k 为2(0,1,2,)a a = ．一方面，由于(2)()a S n S n =对任意正整数n 成立，故2a k =符合条件． …………………20分另一方面，若k 不是2的方幂，设2a k q =⋅，0a ≥，q 是大于1的奇数．下面构造一个正整数n ，使得()()S k n S n <．因为()(2)()a S kn S q n S q n ==，因此问题等价于我们选取q 的一个倍数m ，使得()m S m S q<．由()2,1q =，熟知存在正整数u ，使得21(mod )u q ≡．（事实上，由欧拉定理知，u 可以取()q ϕ．）设奇数q 的二进制表示为1212222,0,2t t t αααααα+++=<<<≥ ．取1122222t t tu m αααα−+=++++ ，则()S m t =，且2(21)0(mod )t tu m q q α=+−≡．我们有()(1)21211212122t t tu uu t u m q q qαα−−−=+⋅=+⋅+++ 12112tu t lu l q α−+=−=+⋅∑． ② 由于2102,u u q −<<故正整数21u q −的二进制表示中的最高次幂小于u ，由此易知，对任意整数,(01)i j i j t ≤<≤−，数212t u iu q α+−⋅与212tu ju qα+−⋅的二进制表示中没有相同的项．又因为0t α>，故()2120,1,,1tu lu l t qα+−⋅=− 的二进制表示中均不包含1，故由②可知211()u m S S t t S m q q−=+⋅>=，因此上述选取的m 满足要求．综合上述的两个方面可知，所求的k 为2(0,1,2,)a a = ． ……………50分2015年全国高中数学联合竞赛一试试题（A 卷）一、填空题：本大题共8小题，每小题8分，满分64分1.设,a b 为不相等的实数，若二次函数2()f x x ax b =++满足()()f a f b =，则(2)f 的值为2.若实数α满足cos tan αα=，则41cos sin αα+的值为 3.已知复数数列{}n z 满足111,1(1,2,3,)n n z z z ni n +++ ，其中i 为虚数单位，n z 表示n z 的共轭复数，则2015z 的值为4.在矩形ABCD 中，2,1AB AD ==,边DC （包含点,D C ）上的动点P 与CB 延长线上（包含点B ）的动点Q 满足DP BQ = ,则向量PA 与向量PQ的数量积PA PQ ⋅ 的最小值为 5.在正方体中随机取3条棱，它们两两异面的概率为 6.在平面直角坐标系xOy 中，点集{}(,)(36)(36)0K x y x y x y =+−+−≤所对应的平面区域的面积为7.设ω为正实数，若存在,(2)a b a b ππ≤<≤，使得sin sin 2a b ωω+=，则ω的取值范围是 8.对四位数(19,0,,9)abcd a b c d ≤≤≤≤，若,,a b b c c d ><>，则称abcd 为P 类数，若,,a b b c c d <><，则称abcd 为Q 类数，用(),()N P N Q 分别表示P 类数与Q 类数的个数，则 ()()N P N Q −的值为二、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）若实数,,a b c 满足242,424a b c a b c +=+=，求c 的最小值.10.（本题满分20分）设1234,,,a a a a 是4个有理数，使得{}311424,2,,,1,328ija ai j≤<≤=−−−−，求1234a a a a +++的值.11.（本题满分20分）在平面直角坐标系xOy 中，12,F F 分别是椭圆2212x y +=的左、右焦点，设不经过焦点1F 的直线l 与椭圆交于两个不同的点,A B ，焦点2F 到直线l 的距离为d ，如果直线11,,AF l BF 的斜率依次成等差数列，求d 的取值范围.一、（本题满分40分）设12,,,(2)n a a a n ≥ 是实数，证明：可以选取{}12,,,1,1n εεε∈− ，使得222111(1)n n n i i i i i i i a a n a ε=== +≤+∑∑∑. 二、（本题满分40分）设{}12,,,n S A A A = ，其中12,,,n A A A 是n 个互不相同的有限集合（2n ≥），满足对任意的,i j A A S ∈，均有i j A A S ∈ ，若1min 2i i nk A ≤≤≥.证明：存在1ni i x A =∈ ，使得x 属于12,,,n A A A 中的至少nk个集合（这里X 表示有限集合X 的元素个数）. 三、（本题满分50分）如图，ABC ∆内接于圆O ，P 为 BC上一点，点K 在线段AP 上，使得BK 平分ABC ∠，过,,K P C 三点的圆Ω与边AC 交于D ，连接BD 交圆Ω于点E ，连接PE 并延长与边AB 交于点F .证明：2ABC FCB ∠=∠.（解题时请将图画在答卷纸上）四、（本题满分50分）求具有下述性质的所有正整数k ：对任意正整数n ，(1)12k n −+不整除()!!kn n .2014全国高中数学联赛试题一、填空题1、若正数b a ,)log(log 3log 232b a b a +=+=+,则ba 11+的值为__________ 2、设集合}21|3{≤≤≤+b a b a中的最大值与最小值分别为m M ,，则m M −=_________ 3、若函数|1|)(2−+=x a x x f 在),0[+∞上单调递增，则a 的取值范围为_______ 4、数列}{n a 满足)(1)2(2,211⋅+∈++==N n a n n a a n n ，则2013212014...a a a a +++=_________ 5、已知正四棱锥ABCD P −中，侧面是边长为1的正三角形，N M ,分别是边BC AB ,的中点，则异面直线MN 与PC 之间的距离是_____________6、设椭圆Γ的两个焦点是21,F F ，过点1F 的直线与Γ交于点Q P ,，若||||212F F PF =，且||4||311QF PF =，则椭圆Γ的短轴与长轴的比值为__________7、设等边三角形ABC 的内切圆半径为2，圆心为I 。

2024年全国高中数学联赛初赛试题+答案[北京、广西、吉林、内蒙、四川、浙江、重庆]

2024年重庆市高中数学联赛初赛试题 2 2024年浙江省高中数学联赛初赛试题 3 2024年四川省高中数学联赛初赛试题 4 2024年吉林省高中数学联赛初赛试题 5 2024年广西省高中数学联赛初赛试题 7 2024年内蒙古高中数学联赛初赛试题 9 2024年北京市高中数学联赛初赛一试 10 2024年北京市高中数学联赛初赛二试 11一、填空题：本大题共8小题，每小题8分，满分64分.1.已知复数z 使得z -4z为纯虚数，则z -1-i 的最小值为.（其中i 为虚数单位）2.设函数f x =2x -2-x 的反函数为y =f -1x ，则不等式f -1x -1 <1的解集为.3.若点A -12,32关于直线y =kx 对称的点在圆x -2 2+y 2=1上，则k =.4.在△ABC 中，已知AB ⋅AC =2BC ⋅BA =3CA ⋅CB，则△ABC 最大角的正弦值为.5.数列a n 满足a 1=1，a n +1-a n a n =a n +2-a n +1a n +2n ∈N * ，若a 1a 2+a 2a 3+⋯+a 6a 7=3，则a 2024=.6.由1，2，⋯，9这九个正整数构成的所有圆排列中，任意相邻两数之积均不超过60的圆排列的个数为.7.已知四面体ABCD 满足AB ⊥BC ，BC ⊥CD ，AB =BC =CD =1，且异面直线AD 与BC 所成的角为60°，则四面体ABCD 的外接球的体积为.ABCD A 1D 1O 1O 8.一珍稀物种出现在地球，对每个珍稀生物，每天有如下事件发生：有p 0≤p ≤1 的概率消失，有1-p3的概率保持不变，有1-p 3的概率分裂成两个，有1-p3的概率分裂成三个.对所有新产生的生物每天也会发生上述事件.假设开始只有一个这样的珍稀生物，若希望最终这种生物灭绝的概率不超过12，则p 至多为.二、解答题：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.9.16分已知函数f x =ln x -sin x ，若两不相等的实数x 1，x 2∈0,π 满足曲线y =f x 在点x 1,f x 1 和点x 2,f x 2 处的切线斜率相等，求证：f x 1 +f x 2 >-2.10.20分已知抛物线Ω：y =x 2，动线段AB 在直线y =3x -3上(B 在A 右侧)，且AB =2 3.过A 作Ω的切线，取左边的切点为M .过B 作Ω的切线，取右边的切点为N .当MN ⎳AB 时，求点A 的横坐标.11.20分设x 1=3，x n +1=x n +14-x n +2n ∈N * ，求x 1+x 2+⋯+x n 的值.(其中[x ]表示不超过实数x 的最大整数.)一、填空题(每小题8分，共计96分)1.设集合A =x x -12x -1≤0 ，集合B =x ∣x 2+2x +m ≤0 .若A ⊆B ，则实数m 的取值范围为.2.设函数f ：{1,2,3}→{2,3,4}满足f f x -1 =f x ，则这样的函数有个.3.函数y =sin 2x +sin x +1sin 2x +1的最大值与最小值之积为.4.已知数列x n 满足：x 1=22，x n +1=x n n n +1x 2n+n n +1，n ≥1，则通项x n =.5.已知四面体A -BCD 的外接球半径为1，若BC =1，∠BDC =60°，球心到平面BDC 的距离为.6.已知复数z 满足z 24=z -1 510=1，则复数z =.7.已知平面上单位向量a ，b 垂直，c 为任意单位向量，且存在t ∈0,1 ，使得向量a +1-t b 与向量c -a 垂直，则a +b -c的最小值为.8.若对所有大于2024的正整数n ，成立n2024=2024i =0a i C in ，a i ∈N ∗，则a 1+a 2024=.9.设实数a ，b ，c ∈(0,2]，且b ≥3a 或a +b ≤43，则max {b -a ,c -b ,4-2c }的最小值为.10.在平面直角坐标系xOy 上，椭圆E 的方程为x 212+y 24=1，F 1为E 的左焦点；圆C 的方程为x -a 2+y -b 2=r 2，A 为C 的圆心.直线l 与椭圆E 和圆C 相切于同一点P 3,1 .当∠OAF 1最大时，实数r =.11.设n 为正整数，且nk =0-1 kC knk 3+9k 2+26k +24=1312，则n =.12.设整数n ≥4，从编号1，2，⋯，n 的卡片中有放回地等概率抽取，并记录下每次的编号.若1，2均出现或3，4均出现就停止抽取，则抽取卡片数的数学期望为.二、解答题(13题满分14分，14、15题满分各20分，合计54)13.正实数k 1，k 2，k 3满足k 1<k 2<k 3；实数c 1，c 2满足c 1=k 2-k 1，c 2-c 1=2k 3-k 2 ,定义函数f x =k 1x ,0≤x ≤1k 2x -c 1,1<x ≤2,k 3x -c 2,x >2 g x =k 1x ,0≤x ≤1k 2x -c 112,1<x ≤2k 3x -c 212,x >2 试问，当k 1，k 2，k 3满足什么条件时，存在A >0使得定义在[0,A ]上的函数g x +f A -x 恰在两点处达到最小值？14.设集合S ={1,2,3,⋯,997,998}，集合S 的k 个499元子集A 1，A 2，⋯，A k 满足：对S 中任一二元子集B ，均存在i ∈{1,2,⋯,k }，使得B ∈A i .求k 的最小值.15.设f x ，g x 均为整系数多项式，且deg f x >deg g x .若对无穷多个素数p ，pf x +g x 存在有理根，证明：f x 必存在有理根.(考试时间：2024年5月19日9:00∼11:00)一、填空题：本大题共8小题，每小题8分，满分64分.1.设函数f x =ln x +x -2的零点都在区间[a ,b ]a ,b ∈Z ,a <b 内，则b -a 的最小值为.2.已知a >b >1，若log a b +log b a =52，则ba +4的最大值为.3.设a ∈R ，若函数f x =ax -ax-2ln x 在其定义域内为单调递增函数，则实数a 的最小值为.4.用f X ,Γ 表示点X 与曲线Γ上任意一点距离的最小值.已知⊙O :x 2+y 2=1及⊙O 1：x -4 2+y 2=4，设P 为⊙O 上的动点，则f P ,⊙O 1 的最大值为.5.设△ABC 中，AC =2，∠ABC =2∠BAC ，则△ABC 面积的最大值为.6.将边长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的上底面A 1B 1C 1D 1绕着其中心旋转45°得到一个十面体ABCD -EFGH (如图)，则该十面体的体积为.7.若T =100k =1299+k ⋅3101-k ，则T 的末尾数字0的个数为.8.记I ={1,4,5,6}，U ={1,2,3,⋯,25}，集合U 的子集A =a 1,a 2,a 3,a 4,a 5 ，满足a i -a j ∉I ∀1≤i <j ≤5 ，则符合条件的集合A 的个数为.(用具体数字作答)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.(16分)已知t 为正实数，若曲线y =t ⋅e x 与椭圆C ：x 22+y 2=1交于A 、B 两个不同的点，求证：直线AB 的斜率k <22.10.(20分)设复数x ，y ，z 满足：x +2y +3z =1.求x 2+y 2+z 2+x 2+y 2+z 2的最小值.11.(20分)给定正整数n ≥2，数组a 1,a 2,⋯,a n 称为“好数组”是指：a 1，a 2，⋯，a n 均不为0，a 1=1，且对任意的1≤k ≤n -1，均有a k +1+a k a k +1-a k -1 =0.求“好数组”a 1,a 2,⋯,a n 的组数.一、选择题：本大题共6小题，每小题x 分，满分x 分.1.记S =32+432-4+42+442-4+52+452-4+⋯+132+4132-4，则与S 最接近的整数为()A.14B.15C.16D.172.在四边形ABCD 中，AB ⎳CD ，AC =λAB +μAD λ,μ∈R .若λ+μ=32，则CDAB=()A.13B.12C.1D.23.函数f x =ax 3-6x a ∈R ，若f x ≤2对∀x ∈-1,12成立，则()A.f x ≤1对∀x ∈-12,12 成立B.f x ≤32对∀x ∈-12,12成立C.f x ≤18对∀x ∈-32,32成立D.f x ≤352对∀x ∈-32,32成立4.在正四面体ABCD 中，棱AD 的中点和面BCD 的中心的连线为MN ，棱CD 的中点和面ABC 的中心的连线为PQ ，则MN 与PQ 所成角的余弦值为()A.118B.117C.116D.1155.已知函数f x =2x 4-18x 2+12x +68+x 2-x +1，则()A.f x 的最小值为8 B.f x 的最小值为9C.f x =8有1个实根D.f x =9有1个实根6.已知A ，B ，C 是平面上三个不同点，且BC =a ，CA =b ，AB =c ，则c a +b +bc的最小值为()A.2-12B.22-12C.2-22D.1-22二、填空：本大题共6小题，每小题x 分，满分x 分.7.设集合S ={1,2,3,4,5}.若S 的子集A 满足：若x ∈A ，则6-x ∈A ，则称子集A 具有性质p ，现从S 的所有非空子集中，等可能地取出一个，则所取出的非空子集具有性质p 的概率为.8.函数f x =log a 4-ax (a >0，且a ≠1)，若f x ≥1对∀x ∈[1,2]成立，则实数a 的取值范围.9.已知甲、乙、丙、丁四位同学对某10道判断题的解答情况如下表：题号12345678910甲×√××√×√√√×乙××√√×√√√××丙√√×√√√×√×√丁××√√××√√××若甲、乙、丙三人均答对7题，则丁答对的题数为.10.已知函数f x =ln x -1x2+2ax -ax .若∃m >0，使得f m ≥a 2，则实数a 的最大值为11.设函数f x =sin x⋅sin3x，若关于x的方程f x =a在(0,π]上有奇数个不同的实数解，则实数a的值为.12.在△ABC中，AP平分∠BAC，AP交BC于P，BQ平分∠ABC，BQ交CA于Q，∠BAC=30°，且AB+BP =AQ+QB，则∠ABC的度数为.三、解答：本大题共4小题，每小题x分，满分x分.13.已知椭圆C1的中心为坐标原点O，焦点在坐标轴上.圆C2的圆心为坐标原点O，过点A-2,0且倾斜角为30°的直线与圆C2相切.(1)求圆C2的方程；(2)过圆C2上任意一点P x0,y0x0⋅y0≠0作圆C2的切线，与椭圆C1交于A，B两点，均有∠AOB=90°成立.判断椭圆C1是否过定点？说明理由.14.已知数列a n满足：a1=1，a2=2，a n+1=1a n+an-1n≥2.求证：2024k=11a k>88.15.如图，⊙O1、⊙O2外切于点A，过点A的直线交⊙O1于另一点B，交⊙O2于另一点C，CD切⊙O1于点D，在BD的延长线上取一点F，使得BF2=BC2-CD2，连接CF交⊙O2于E，求证：DE与⊙O2相切.16.全体正有理数的集合Q+被分拆为三个集合A，B，C(即A∪B∪C=Q+，且A∩B=B∩C=C∩A=∅，满足B*A=B，B*B=C，B*C=A，这里H*K={h⋅k∣h∈H,k∈K}.(1)给出一个满足要求的例子(即给出A，B，C)；(2)给出一个满足要求的例子，且1，2，⋯，35中的任意两个相邻正整数均不同时在A中.2024年广西省高中数学联赛初赛试题一、填空题(本大题共8小题，每小题10分，共80分).1.设函数f x =log2x.若a<b且f a =f b ，则a+2024b的取值范围是.2.已知椭圆x 2a2+y2b2=1a>b>0的焦点为F1，F2，M为椭圆上一点，∠F1MF2=π3，OM=153b.则椭圆的离心率为.3.若正实数x，y满足x-2y=2x-y，则x的最大值为.4.方程3x=x37的正整数解为.5.设x1，x2，x3，x4均是正整数，且x i x j x k∣1≤i<j<k≤4=18,36,54.则x1+x2+x3+x4=.6.正三棱雉P-ABC中，AP=3，AB=4.设D是直线BC上一点，面APD与直线BC的夹角为45°，则线段PD的长度是.7.已知四次多项式x4-25x3+ax2+61x-2024的四个根中有两个根的乘积是-253，则实数a=.8.设数列x n满足x1=2001，x n+1=x n+y n，其中y n等于x n的个位数，则x2024=.二、解答题(本大题共4小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)9.(15分)如图所示，AD=CD，DP=EP，BE=CE，DP<AD<BE，∠ADC=∠DPE=∠BEC=90°.证明：P为线段AB的中点.10.(15分)设A为数集{1,2,3,⋯,2024}的n元子集，且A中的任意两个数既不互素又不存在整除关系.求n 的最大值.11.(20分)用[x]表示不超过x的最大整数.设数列x n满足：x1=1，x n+1=4x n+11x n.求x2024的个位数.12.(20分)图G是指一个有序二元组V,E，其中V称为顶点集，E称为边集.一个图G中的两点x，y的距离是指从x到y的最短路径的边数，记作d x,y.一个图G的直径是指G中任意两点的距离的最大值，记作diam G.∣x,y∈G，即diam G=max d x,y记Z n={[0]，[1]，[2]，⋯，[n-1]}是模n的剩余类，定义Z n上的加法和乘法，均是模n的加法和乘法，例如在Z12={[0]，[1]，[2]，⋯，[11]}中：[3]+[4]=[7]，[6]+[9]=[3]；[3]⋅[4]=[0]，[6]⋅[9]=[6].在Z n中，设[x]≠[0].若存在[y]≠[0]使得[x]⋅[y]=[0]，则称[x]是Z n的一个零因子.记Z n的所有零因子的集合为D Z n，它是以={[2]，[3]，[4]，[6]，[8]，[9]，[10]}.Z n的零因子图，记为ΓZ n .例如D Z12D Z n为顶点集，两个不同的顶点[x]，[y]之间有一条边相连当且仅当[x]⋅[y]=[0].下图是ΓZ12的例子.证明：对一切的整数n≥2，都有diamΓZ n≤3.2024年内蒙古高中数学联赛初赛试题(2024年5月19日，8:30-9:50)一、填空题(本题满分64分，每小题8分)1.集合M ={1,2,3,5,6}的全部非空子集的元素和等于.2.设a ，b ，c 是实数，满足a +b +c =1，a 2+b 2+c 2=1，a ≠0，bca 3的取值范围为.3.已知正三棱柱ABC -A 1B 1C 1的侧棱长为4，底面边长为2，过点A 的一个平面截此棱柱，与侧棱BB 1，CC 1分别交于点M ，N ，若△MNA 为直角三角形，则△MNA 面积的最大值为.4.已知在△ABC 中BC =3，A =π3，BD =14BC，则线段AD 的最大值为.5.从1，2，⋯，11中任取三个不同的数，则这三个数可以构成等差数列的概率为.6.O 是原点，椭圆x 24+y 25=1，直线l 过1,0 且与椭圆交于A ，B 两点，则△ABO 面积的最大值为.7.数列a n 中，a 1=110，且对任意n ∈N *，a n +1=a 2n +a n ，求2024n =11a n+1 的整数部分是.8.已知关于x 的方程x 3-3x +4=0的三个复数根分别为z 1，z 2，z 3，则z 1-z 2 2z 2-z 3 2z 3-z 1 2的值为.二、解答题(本题满分56分)9.(16分)已知双曲线C ：x 24-y 23=1，直线l ：y =kx +1与双曲线C 的左右支分别相交于A ，B 两点，双曲线C 在A ，B 两点处的切线相交于点P ，求△ABP 面积的最小值.10.(20分)已知函数f x =e x -1-xax 2-2x +1.(1)当a =0时，讨论f x 在-4,12上的极值.(2)若x =0是f x 的极小值点，求a 的取值范围.11.(20分)设n 是一个给定的正整数，集合S n =i ,j ∣1≤i ,j ≤2n ,i ,j ∈N * ，求最大的正数c =c n ，使得对任意正整数d 1，d 2，都存在集合S n 的子集P ，满足集合P 至少有cn 2个元素，且集合P 的任两个元素i ,j ，k ,l 均有i -k2+j -l 2≠d 1，i -k 2+j -l 2≠d 2.2024年北京市高中数学联赛初赛一试考试时间：8:00-9:20一、填空题(1-8题每题8分，第9题16分，第10，11题每题20分，共120分)1.设整数集合A=a1,a2,a3,a4,a5，若A中所有三元子集的三个元素之积组成的集合为B={-30,-15, -10,-6,-5,-3,2,6,10,15}，则集合A={-30,-15,-10,-6,-5,-3,20,10,15}，则集合A=.2.已知函数f x =x+2,x<0；ln12x+1,x≥0.若关于x的方程f f x=m恰有三个不相等的实数根x1，x2，x3且满足x1<x2<x3，则2x1+9ln x2+4的取值范围是.3.从1，2，⋯，2024中任取两个数a，b a≤b，则3a+7b的值中，个位数字为8的数有个.4.设复数z满足3z-2i=6，令z1=z2-10z+74z-5+7i，则z1的最大值是.5.已知函数f x =x,若x为无理数；q+1p,若x=qp,其中p,q∈N*,且p,q互质,p>q.则函数f x 在区间89,910上的最大值为.6.对于c>0，若非零实数a，b满足4a2-2ab+4b2-c=0，且使2a+b最大，则3a-4b+2c的最小值为.7.已知函数f x =cos4x+sin4x+a sin4x-b，且f x+π6为奇函数.若方程f x +m=0在[0,π]上有四个不同的实数解x1，x2，x3，x4，则fx1+x2+x3+x44的平方值为.8.已知A⊆{1,2,⋯,2625}，且A中任意两个数的差的绝对值不等于4，也不等于9，则A 的最大值为.9.设多项式f x =x2024+2023i=0c ix i，其中c i∈{-1,0,1}.记N为f x 的正整数根的个数(含重根).若f x 无负整数根，N的最大值是.10.在棱长为4的正方体ABCD-A1B1C1D1中，E为棱AA1上的一点，且A1E=1，F为截面A1BD上的动点，则AF+FE的最小值等于.11.数列a n定义如下：设2n!n!n+2024!写成既约分数后的分母为A n ，a n等于2A n 的最大质因数，则a n的最大值等于.2024年北京市高中数学联赛初赛二试考试时间：9:40-12:301.(40分)设a，b，c是三个正数，求证：2a2a2+b2+c2+2ba2+2b2+c2+2ca2+b2+2c2≤32a+b+c5a2+5b2+5c2+ab+bc+ca.2.(40分)如图所示，锐角△ABC的三条高线AD，BE，CF交于点H，过点F作FG⎳AC交直线BC于点G，设△CFG的外接圆为⊙O，⊙O与直线AC的另一个交点为P，过P作PQ⎳DE交直线AD于点Q，连接OD，OQ.求证：OD=OQ.3.(50分)有n个球队参加比赛，球队之间的比赛计划已经安排好了.但是每场比赛的主场客场还没有分配好.这时每个球队都上报了自己能够接受的客场比赛的最大次数.最终组委会发现这些次数加在一起恰好是比赛的总场次，并且组委会还发现任意挑出若干支球队，他们能够接受的客场次数之和都要大于等于他们之间的比赛总场次.请问组委会能否安排好主客场使得每支球队都满意，请证明你的结论.4.(50分)设a1，a2，⋯，a n为n个两两不同的正整数且a1a2⋯a n恰有4048个质因数.如果a1，a2，⋯，a n中任意多个数相乘均不是一个整数的4049次方，求n的最大值.2024年重庆市高中数学联赛初赛试题 2 2024年浙江省高中数学联赛初赛试题 3 2024年四川省高中数学联赛初赛试题 4 2024年吉林省高中数学联赛初赛试题 5 2024年广西省高中数学联赛初赛试题 7 2024年内蒙古高中数学联赛初赛试题 9 2024年北京市高中数学联赛初赛一试 10 2024年北京市高中数学联赛初赛二试 112024年重庆市高中数学联赛初赛试题一、填空题：本大题共8小题，每小题8分，满分64分.1.已知复数z 使得z -4z为纯虚数，则z -1-i 的最小值为2-2.（其中i 为虚数单位）【答案】2-2【解析】z -4z 为纯虚数⇒z -4z =-z -4z⇔z +z =4z +zzz.当z +z=0时，，z -1-i min =1；当z +z≠0时，，则z =2，，此时z -1-i min =2-2<1，，当z =21+i 可取等号.2.设函数f x =2x -2-x 的反函数为y =f -1x ，则不等式f -1x -1 <1的解集为-12,52 .【答案】-12,52 【解析】因为f x 为R 上单调递增的奇函数，，且值域为R ，，所以f -1x 也为R 上单调递增的奇函数.注意f 1 =32，，故f -1x -1 <1⇔-32<x -1<32⇔-12<x <52.3.若点A -12,32 关于直线y =kx 对称的点在圆x -2 2+y 2=1上，则k =3.【答案】3【解析】注意点A 在圆x 2+y 2=1上，，且A 关于直线y =kx 对称的点必然在圆x 2+y 2=1上，，而圆x 2+y 2=1与圆x -2 2+y 2=1仅有唯一公共点B 1,0 ，，因此对称点只能是B .易知∠AOB =120°，，因此k =tan60°= 3.4.在△ABC 中，已知AB ⋅AC =2BC ⋅BA =3CA ⋅CB ，则△ABC 最大角的正弦值为31010.【答案】31010【解析】设△ABC 的内角A ，，B ，，C 所对的边分别为a ，，b ，，c ，，由条件知b 2+c 2-a 22=a 2+c 2-b 2=3a 2+b 2-c 2 2，，解得b 2=85a 2，，c 2=95a 2，，故最大角为角C ，，由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =1010⇒sin C =31010.5.数列a n 满足a 1=1，a n +1-a n a n =a n +2-an +1a n +2n ∈N * ，若a 1a 2+a 2a 3+⋯+a 6a 7=3，则a 2024=62029.【答案】62029【解析】由a n +1-a n a n =a n +2-a n +1a n +2可得1a n +1a n +2=2a n +1，，则数列1a n 为等差数列，，首项为1a 1=1，，设公差为d ，，则a 1a 2+a 2a 3+⋯+a 6a 7=11+d +11+d 1+2d +⋯+11+5d 1+6d=1d 1-11+d +11+d -11+2d +⋯11+5d -11+6d =61+6d =3⇒d =16，，故1a 2024=1+20236=20296⇒a 2024=62029.6.由1，2，⋯，9这九个正整数构成的所有圆排列中，任意相邻两数之积均不超过60的圆排列的个数为21600.【答案】21600【解析】一个圆排列满足要求当且仅当该排列中8，，9与7，，9这两对数均不能相邻.设满足8，，9相邻的圆排列有N1个，，满足7，，9相邻的圆排列有N2个，，满足8，，9相邻且7，，9相邻的圆排列有N3个，，则N1= N2=A22⋅7!，，N3=A22⋅6!，，从而由容斥原理，，满足要求的排列的个数为N=8!-N1+N2-N3=21600.7.已知四面体ABCD满足AB⊥BC，BC⊥CD，AB=BC=CD=1，且异面直线AD与BC所成的角为60°，则四面体ABCD的外接球的体积为55π6.ABC DA1D1 O1O【答案】55π6【解析】由题设条件，，可将四面体补成直三棱柱ABD1-A1CD，，如图所示.由题知∠A1AD=60°，，AA1=1，，于是A1D=AD1=3，，又AB=BD1=1，，则∠ABD1=120°.设四面体ABCD的外接球球心为O，，则O在平面ABD1的投影O1为△ABD1的外心，，且OO1=12.由正弦定理知，，O1A=1，，从而外接球半径R=OA=52，，于是V=43πR3=55π6.8.一珍稀物种出现在地球，对每个珍稀生物，每天有如下事件发生：有p0≤p≤1的概率消失，有1-p3的概率保持不变，有1-p3的概率分裂成两个，有1-p3的概率分裂成三个.对所有新产生的生物每天也会发生上述事件.假设开始只有一个这样的珍稀生物，若希望最终这种生物灭绝的概率不超过12，则p至多为5 17.【答案】517【解析】设开始有一个珍稀生物、最终灭绝的概率为f1 =q≤12，，那么若开始有n个珍稀生物、最终灭绝的概率则为f n =q n.由题知，，f1 =p+1-p3f1 +1-p3f2 +1-p3f3 ，，从而有q=p+1-p3q+1-p 3q2+1-p3q3即q-11-p3q2+2q+3-1∣=0，，由于q≤12，，则0=1-p3q2+2q+3-1≤1-p 3⋅174-1，，得p≤517.故p至多为517.注：该题也可以用母函数.其第n天的母函数为f n x ，，其中f x =p+1-p3x+1-p3x2+1-p3x3，，考虑limn→+∞f n 0 ≤12即可.二、解答题：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.9.16分已知函数f x =ln x-sin x，若两不相等的实数x1，x2∈0,π满足曲线y=f x 在点x1,f x1和点x2,f x2处的切线斜率相等，求证：f x1 +f x2 >-2.【解析】先证一个引理：对x>0，，有sin x<x.引理的证明：令φx =sin x-x，，φ x =cos x-1≤0，，故φx 为减函数，，所以当x>0时，，φx <φ0 =0，，引理得证！4分回到原题：f x =1x-cos x，，由题知f x1=f x2 .不妨x 1>x 2，，则x 1-x 22∈0,π2，，于是由f x 1 =f x 2 并结合引理可得x 1-x 2x 1x 2=cos x 2-cos x 1=2sin x 1+x 22sin x 1-x228分≤2sin x 1-x 22<2×x 1-x22=x 1-x 2，，因此x 1x 2>1.12分所以f x 1 +f x 2 =ln x 1x 2-sin x 1-sin x 2>-sin x 1-sin x 2≥-2.16分10.20分已知抛物线Ω：y =x 2，动线段AB 在直线y =3x -3上(B 在A 右侧)，且AB =2 3.过A 作Ω的切线，取左边的切点为M .过B 作Ω的切线，取右边的切点为N .当MN ⎳AB 时，求点A 的横坐标.【解析】设M x 1,x 21 ，，N x 2,x 22 ，，注意k MN =x 22-x 21x 2-x 1=x 1+x 2，，从而当MN ⎳AB 时，，k MN =k AB =3⇒x 1+x 2= 3.5分因为y =2x ，，所以k AM =2x 1，，可得切线AM 的方程为y -x 21=2x 1x -x 1 ，，即y =2x 1x -x 21.同理可得切线BN 的方程为y =2x 2x -x 22.由题设中A ，，B 的要求，，可设A t ,3t -3 ，，B t +3,3t ，，10分将A t ,3t -3 代入切线AM 的方程，，得3t -3=2tx 1-x 21，，即x 21-2tx 1+3t -3=0，，可求得x 1=t -t 2-3t +3，，这里取较小的根是因为M 为左边的切点.同理可求得x 2=t +3+t 2+3t +3.15分于是x 1+x 2=3⇒t -t 2-3t +3+t +3+t 2+3t +3=3，，整理得t 1+3t 2-3t +3+t 2+3t +3=0⇒t =0.故点A 的横坐标为0.20分11.20分设x 1=3，x n +1=x n +14-x n +2n ∈N * ，求x 1+x 2+⋯+x n 的值.(其中[x ]表示不超过实数x 的最大整数.)【解析】设f x =x +14-x +2=12x +14+x +2.对于x >0，，f x 连续且单调递减.由于x 1>2，，则0<x 2=f x 1 <f 2 =2，，进而依次可以得到x 3>2，，0<x 4<2，，即0<x 2k <2，，x 2k +1>2.5分令g x =x +f x .由于g x =1+12x +14-12x +2>0恒成立，，故当x ≥0时，，g x 单调递增.又由于g 2 =4，，故当x >2时，，g x >4；当0<x <2时，，g x <4.10分当n 为偶数时，，设n =2k k ∈N * ，，有x 1+⋯+x 2k =x 1+x 2 +x 3+x 4 +⋯+x 2k -1+x 2k =g x 1 +g x 3 +⋯+g x 2k -1 >4k ，，且x 1+⋯+x 2k =x 1+x 2+x 3 +x 4+x 5 +⋯+x 2k -2+x 2k -1 +x 2k =x 1+g x 2 +g x 4 +⋯+g x 2k -2 +x 2k <4k +1，，故x 1+x 2+⋯+x 2k =4k =2n .当n 为大于1的奇数时，，设n =2k +1k ∈N * ，，有x 1+⋯+x 2k +1=x 1+x 2 +x 3+x 4 +⋯+x 2k -1+x 2k +x 2k +1=g x 1 +g x 3 +⋯+g x 2k -1 +x 2k +1>4k +2x 1+⋯+x 2k +1=x 1+x 2+x 3 +x 4+x 5 +⋯+x 2k +x 2k +1=x1+g x2+g x4 +⋯+g x2k<4k+3，，故x1+x2+⋯+x2k+1=4k+2=2n.当n=1时，，x1=3.综上，，当n=1时，，x1=3；当n≥2时，，x1+x2+⋯+x n=2n.20分2024年浙江省高中数学联赛初赛试题一、填空题(每小题8分，共计96分)1.设集合A=x x-12x-1≤0，集合B=x∣x2+2x+m≤0.若A⊆B，则实数m的取值范围为m≤-3.【答案】m≤-3【解析】集合A=x 12<x≤1，，要使A⊆B，，则12+2×1+m≤0，，解得m≤-3.2.设函数f：{1,2,3}→{2,3,4}满足f f x -1=f x ，则这样的函数有10个.【答案】10【解析】令y=f x -1∈{1,2,3}，，则f y =y+1.对f1 =2以下三种情况都满足条件f2 =f3 =2；f2 =f3 =3；f2 =f3 =4，，共3种.同理对f2 =3，，f1 =f3 有3种情况；f3 =4，，f1 =f2 也有3种情况.又f1 =2，，f2 =3，，f3 =4显然满足条件.所以满足已知条件的函数共有3×3+1=10个.(可以看出这种映射的限制仅在值域上，，因此也可对值域大小分类讨论.)3.函数y=sin 2x+sin x+1sin2x+1的最大值与最小值之积为34.【答案】34【解析】令t=sin x，，-1≤t≤1，，原式变形y=1+1t+1t ，，当t≠0时，，12≤y≤32.当t=0时，，y=1.所以y的最大、最小值分别为32，，12，，其积为34.4.已知数列x n满足：x1=22，x n+1=xnn n+1x2n+n n+1，n≥1，则通项x n=n3n-1.【答案】n3n-1【解析】将已知条件变形得1x2n+1-1x2n=1n-1n+1，，将上式从1到n叠加得到1 x2n -1x21=1-1n，，即x n=n3n-1.5.已知四面体A-BCD的外接球半径为1，若BC=1，∠BDC=60°，球心到平面BDC的距离为6 3.【答案】63【解析】因为球心在平面BDC上的投影就是△BDC的外心，，由已知求得△BDC的外接圆半径为33，，所以球心到平面BDC的距离为1-332=63.6.已知复数z满足z24=z-1510=1，则复数z=12±32i.【答案】12±32i【解析】由已知得z =z-1=1，，解得z=12±3i2.显然这两个解满足题设条件.。

历年全国高中数学联赛试题及答案(76套题)

1988年全国高中数学联赛试题第一试(10月16日上午8∶00——9∶30)一．选择题(本大题共5小题，每小题有一个正确答案，选对得7分，选错、不选或多选均得0分)：1．设有三个函数，第一个是y=φ(x )，它的反函数是第二个函数，而第三个函数的图象与第二个函数的图象关于x +y=0对称，那么，第三个函数是( )A ．y=－φ(x )B ．y=－φ(－x )C ．y=－φ－1(x )D ．y=－φ－1(－x ) 2．已知原点在椭圆k 2x 2+y 2－4kx +2ky +k 2－1=0的内部，那么参数k 的取值范围是( ) A ．|k |>1 B ．|k |≠1 C ．－1<k <1 D ．0<|k |<1 3．平面上有三个点集M ，N ，P ：M={(x ，y )| |x |+|y |<1}，N={(x ，y )|(x －12)2+(y +12)2+(x +12)2+(y －12)2<22}， P={(x ，y )| |x +y |<1，|x |<1，|y |<1}．则A ．M ⊂≠P ⊂≠NB ．M ⊂≠N ⊂≠PC ．P ⊂≠N ⊂≠MD ．A 、B 、C 都不成立 4．已知三个平面α、β、γ，每两个之间的夹角都是θ，且α∩β=a ，β∩γ=b ，γ∩α=c ．若有命题甲：θ>π3；命题乙：a 、b 、c 相交于一点．则A ．甲是乙的充分条件但不必要B ．甲是乙的必要条件但不充分C ．甲是乙的充分必要条件D ．A 、B 、C 都不对5．在坐标平面上，纵横坐标都是整数的点叫做整点，我们用I 表示所有直线的集合，M 表示恰好通过1个整点的集合，N 表示不通过任何整点的直线的集合，P 表示通过无穷多个整点的直线的集合．那么表达式 ⑴ M ∪N ∪P=I ； ⑵ N ≠Ø． ⑶ M ≠Ø． ⑷ P ≠Ø中，正确的表达式的个数是A ．1B ．2C ．3D ．4 二．填空题(本大题共4小题，每小题10分)：1．设x ≠y ，且两数列x ，a 1，a 2，a 3，y 和b 1，x ，b 2，b 3，y ，b 4均为等差数列，那么b 4－b 3a 2－a 1= ．2．(x +2)2n +1的展开式中，x 的整数次幂的各项系数之和为．3．在△ABC 中，已知∠A=α，CD 、BE 分别是AB 、AC 上的高，则DEBC= ．4．甲乙两队各出7名队员，按事先排好顺序出场参加围棋擂台赛，双方先由1号队员比赛，负者被淘汰，胜者再与负方2号队员比赛，……直至一方队员全部淘汰为止，另一方获得胜利，形成一种比赛过程．那么所有可能出现的比赛过程的种数为．三．(15分)长为2，宽为1的矩形，以它的一条对角线所在的直线为轴旋转一周，求得到的旋转体的体积．四．(15分) 复平面上动点Z 1的轨迹方程为|Z 1－Z 0|=|Z 1|，Z 0为定点，Z 0≠0，另一个动点Z 满足Z 1Z=－1，求点Z 的轨迹，指出它在复平面上的形状和位置．五．(15分)已知a 、b 为正实数，且1a +1b =1，试证：对每一个n ∈N *，(a +b )n －a n －b n ≥22n －2n +1．1988年全国高中数学联赛二试题一．已知数列{a n }，其中a 1=1，a 2=2，a n +2=⎩⎨⎧5a n +1－3a n (a n ·a n +1为偶数)，a n +1－a n (a n ·a n +1为奇数)．试证：对一切n ∈N*，a n ≠0．二．如图，在△ABC 中，P 、Q 、R 将其周长三等分，且P 、Q 在AB 边上，求证：S ∆PQR S ∆ABC >29．三．在坐标平面上，是否存在一个含有无穷多直线l 1，l 2，……，l n ，…的直线族，它满足条件： ⑴ 点(1，1)∈l n ，(n=1，2，3，……)； ⑵ k n +1=a n －b n ，其中k n +1是l n +1的斜率，a n 和b n 分别是l n 在x 轴和y 轴上的截距，(n=1，2，3，……)； ⑶ k n k n +1≥0，(n=1，2，3，……)．并证明你的结论．N ACBPQ R H1988年全国高中数学联赛解答一试题一．选择题(本大题共5小题，每小题有一个正确答案，选对得7分，选错、不选或多选均得0分)： 1．设有三个函数，第一个是y=φ(x )，它的反函数是第二个函数，而第三个函数的图象与第二个函数的图象关于x +y=0对称，那么，第三个函数是( )A ．y=－φ(x )B ．y=－φ(－x )C ．y=－φ－1(x )D ．y=－φ－1(－x )解：第二个函数是y=φ－1(x )．第三个函数是－x=φ－1(－y )，即y=－φ(－x )．选B ．2．已知原点在椭圆k 2x 2+y 2－4kx +2ky +k 2－1=0的内部，那么参数k 的取值范围是( ) A ．|k |>1 B ．|k |≠1 C ．－1<k <1 D ．0<|k |<1 解：因是椭圆，故k ≠0，以(0，0)代入方程，得k 2－1<0，选D ． 3．平面上有三个点集M ，N ，P ：M={(x ，y )| |x |+|y |<1}，N={(x ，y )|(x －12)2+(y +12)2+(x +12)2+(y －12)2<22}， P={(x ，y )| |x +y |<1，|x |<1，|y |<1}．则A ．M ⊂≠P ⊂≠NB ．M ⊂≠N ⊂≠PC ．P ⊂≠N ⊂≠MD ．A 、B 、C 都不成立解：M 表示以(1，0)，(0．1)，(－1，0)，(0，－1)为顶点的正方形内部的点的集合(不包括边界)；N 表示焦点为(12，－12)，(－12，12)，长轴为22的椭圆内部的点的集合，P 表示由x +y=±1，x=±1，y=±1围成的六边形内部的点的集合．故选A ．4．已知三个平面α、β、γ，每两个之间的夹角都是θ，且α∩β=a ，β∩γ=b ，γ∩α=c ．若有命题甲：θ>π3；命题乙：a 、b 、c 相交于一点．则A ．甲是乙的充分条件但不必要B ．甲是乙的必要条件但不充分C ．甲是乙的充分必要条件D ．A 、B 、C 都不对解：a ，b ，c 或平行，或交于一点．但当a ∥b ∥c 时，θ=π3．当它们交于一点时，π3<θ<π．选C ．5．在坐标平面上，纵横坐标都是整数的点叫做整点，我们用I 表示所有直线的集合，M 表示恰好通过1个整点的集合，N 表示不通过任何整点的直线的集合，P 表示通过无穷多个整点的直线的集合．那么表达式 ⑴ M ∪N ∪P=I ； ⑵ N ≠Ø． ⑶ M ≠Ø． ⑷ P ≠Ø中，正确的表达式的个数是A ．1B ．2C ．3D ．4 解：均正确，选D ．二．填空题(本大题共4小题，每小题10分)：1．设x ≠y ，且两数列x ，a 1，a 2，a 3，y 和b 1，x ，b 2，b 3，y ，b 4均为等差数列，那么b 4－b 3a 2－a 1= ．解：a 2－a 1=14(y －x )，b 4－b 3=23(y －x )，⇒b 4－b 3a 2－a 1=83．2．(x +2)2n +1的展开式中，x 的整数次幂的各项系数之和为．解：(x +2)2n +1－(x －2)2n +1=2(C 12n +12x n +C 32n +123x n －1+C 52n +125x n －2+…+C 2n +12n +122n +1)．令x=1，得所求系数和=12(32n +1+1)．3．在△ABC 中，已知∠A=α，CD 、BE 分别是AB 、AC 上的高，则DEBC = ．解：△AED ∽△ABC ，DE BC =ADAC=|cos α|．4．甲乙两队各出7名队员，按事先排好顺序出场参加围棋擂台赛，双方先由1号队员比赛，负者被淘汰，胜者再与负方2号队员比赛，……直至一方队员全部淘汰为止，另一方获得胜利，形成一种比赛过程．那么所有可能出现的比赛过程的种数为．解画1行14个格子，每个格子依次代表一场比赛，如果某场比赛某人输了，就在相应的格子中写上他的顺序号(两方的人各用一种颜色写以示区别)．如果某一方7人都已失败则在后面的格子中依次填入另一方未出场的队员的顺序号．于是每一种比赛结果都对应一种填表方法，每一种填表方法对应一种比赛结果．这是一一对应关系．故所求方法数等于在14个格子中任选7个写入某一方的号码的方法数．∴共有C 714种比赛方式．三．(15分)长为2，宽为1的矩形，以它的一条对角线所在的直线为轴旋转一周，求得到的旋转体的体积．解：过轴所在对角线BD 中点O 作MN ⊥BD 交边AD 、BC 于M 、N ，作AE ⊥BD 于E ，则△ABD 旋转所得旋转体为两个有公共底面的圆锥，底面半径AE=23=63．其体积V=π3(63)2·3=239π．同样， △BCD 旋转所得旋转体的体积=239π．其重叠部分也是两个圆锥，由△DOM ∽△DAB ，DO=32，OM=DO ·AB DA =64． ∴其体积=2·13π·(64)2·32=38π．∴ 所求体积=2·239π－38π=23723π．四．(15分) 复平面上动点Z 1的轨迹方程为|Z 1－Z 0|=|Z 1|，Z 0为定点，Z 0≠0，另一个动点Z 满足Z 1Z=－1，求点Z 的轨迹，指出它在复平面上的形状和位置．解：Z 1=－1Z ，故得|－1Z －Z 0|=|1Z |，即|ZZ 0+1|=1．|Z +1Z 0|=|1Z 0|．即以－1Z 0为圆心|1Z 0|为半径的圆．五．(15分)已知a 、b 为正实数，且1a +1b =1．试证：对每一个n ∈N *，(a +b )n －a n －b n ≥22n －2n +1．证明：由已知得a +b=ab ．又a +b ≥2ab ，∴ ab ≥2ab ，故a +b=ab ≥4．于是(a +b )k =(ab )k ≥22k ．又 a k +b k ≥2a k b k =2(a +b )k ≥2k +1．下面用数学归纳法证明： 1° 当n=1时，左=右=0．左≥右成立． 2° 设当n=k (k ≥1，k ∈N )时结论成立，即(a +b )k －a k －b k ≥22k －2k +1成立．则(a +b )k +1－a k +1－b k +1=(a +b )(a +b )k －(a k +b k )(a +b )+ab (a k －1+b k －1)=(a +b )[(a +b )k －a k －b k ]+ ab (a k －1+b k －1)≥4∙(22k －2k +1)+4∙2k =22(k +1)－4∙2k +1+4∙2k =22(k +1)－2(k +1)+1．即命题对于n=k +1也成立．故对于一切n ∈N *，命题成立．二试题一．已知数列{a n }，其中a 1=1，a 2=2，O N MEBCD Aa n +2=⎩⎨⎧5a n +1－3a n (a n ·a n +1为偶数)，a n +1－a n (a n ·a n +1为奇数)．试证：对一切n ∈N *，a n ≠0．（1988年全国高中竞赛试题）分析：改证a n ≢0(mod 4)或a n ≢0(mod 3)．证明：由a 1=1，a 2=2，得a 3=7，a 4=29，…… ∴ a 1≡1，a 2≡2，a 3≡3(mod 4)．设a 3k －2≡1，a 3k －1≡2，a 3k ≡3(mod 4)．则 a 3k +1≡5×3－3×2=9≡1(mod 4)；a 3k +2≡1－3=－2≡2(mod 4)；a 3k +3≡5×2－3×1=7≡3(mod 4)．根据归纳原理知，对于一切n ∈N ，a 3n －2≡1，a 3n －1≡2，a 3n ≡3(mod 4)恒成立，故a n ≢0(mod 4)成立，从而a n ≠0．又证：a 1≡1，a 2≡2(mod 3)．设a 2k －1≡1，a 2k ≡2(mod 3)成立，则当a 2k －1∙a 2k 为偶数时a 2k +1≡5×2－3×1≡1(mod 3)，当a 2k －1∙a 2k 为奇数时a 2k +1≡2－1≡1(mod 3)，总之a 2k +1≡1(mod 3)．当a 2k ∙a 2k +1为偶数时a 2k +2≡5×1－3×2≡2(mod 3)，当a 2k ∙a 2k +1为奇数时a 2k +2≡1－2≡2(mod 3)，总之，a 2k +2≡2(mod 3)．于是a n ≢0(mod 3)．故a n ≠0．二．如图，在△ABC 中，P 、Q 、R 将其周长三等分，且P 、Q 在AB 边上，求证：S ∆PQR S ∆ABC >29．证明：作△ABC 及△PQR 的高CN 、RH ．设△ABC 的周长为1．则PQ=13．则S ∆PQR S ∆ABC =PQ ·RH AB ·CN =PQ AB ·AR AC ，但AB <12，于是PQ AB >23，AP ≤AB －PQ <12－13=16，∴ AR=13－AP >16，AC <12，故AR AC >13，从而S ∆PQR S ∆ABC >29．三．在坐标平面上，是否存在一个含有无穷多直线l 1，l 2，……，l n ，…的直线族，它满足条件：⑴ 点(1，1)∈l n ，(n=1，2，3，……)； ⑵ k n +1=a n －b n ，其中k n +1是l n +1的斜率，a n 和b n 分别是l n 在x 轴和y 轴上的截距，(n=1，2，3，……)； ⑶ k n k n +1≥0，(n=1，2，3，……)．并证明你的结论．证明：设a n =b n ≠0，即k n －1=－1，或a n =b n =0，即k n =1，就有k n +1=0，此时a n +1不存在，故k n ≠±1．现设k n ≠0，1，则y=k n (x －1)+1，得b n =1－k n ，a n =1－1k n ，∴ k n +1=k n －1k n ．此时k n k n +1=k n 2－1．∴ k n >1或k n <－1．从而k 1>1或k 1<－1．⑴ 当k 1>1时，由于0<1k 1<1，故k 1>k 2=k 1－1k 1>0，若k 2>1，则又有k 1>k 2>k 3>0，依此类推，知当k m >1时，有k 1>k 2>k 3>∙…>k m >k m +1>0，且0<1k 1<1k 2<…<1k m<1，k m +1=k m －1k m <k m －1k 1=k m －1－1k m －1－1k 1<k m －1－2k 1<…<k 1－mk 1．由于k 1－m k 1随m 的增大而线性减小，故必存在一个m 值，m=m 0，使k 1－m 0k 1≤1，从而必存在一个m 值m=m 1≤m 0，使k m 1－1≥1，而1>k m 1=k m 1－1－1k m 1－1>0，此时k m 1·k m 1+1<0．即此时不存在这样的直线族．⑵ 当k 1<－1时，同样有－1<1k 1<0，得k 1<k 2=k 1－1k 1<0．若k 2<－1，又有k 1<k 2<k 3<0，依此类推，知当N ACBPQ R Hk m <－1时，有k 1<k 2<k 3<∙…<k m <k m +1<0，且0>1k 1>1k 2>…>1k m>－1，k m +1=k m －1k m >k m －1k 1=k m －1－1k m －1－1k 1>k m －1－2k 1>…>k 1－mk 1．由于k 1－m k m 随m 的增大而线性增大，故必存在一个m 值，m=m 0，使k 1－m 0k 1≥－1，从而必存在一个m值，m=m 1(m 1≤m 0)，使k m 1－1≤－1，而－1<k m 1=k m 1－1k m 1－1<0，此时k m 1·k m 1+1<0．即此时不存在这样的直线族．综上可知这样的直线族不存在．厦门市参加2010年福建省高中数学竞赛暨2010年全国高中数学联赛福建赛区竞赛的通知贵校教务处转数学教研组：根据闽科协发【2010】39号文件《关于举办2010年全国高中数学联赛福建赛区竞赛的通知》，以及省数学会《关于2010年福建省高中数学竞赛暨2010年全国高中数学联赛福建赛区竞赛的通知》，根据我市情况，有关竞赛工作通知如下：一、赛制、竞赛时间和命题范围竞赛分预赛和复赛两个阶段。

十年全国高中数学联合竞赛试题及参考答案

因为p≠q，故bc> a2，方程的判别式Δ= 4a2-4bc<0，因此，方程无实数根.
5．答案：B设整点坐标(m,n)，则它到直线25x-15y+12=0的距离为
由于m,n∈Z，故5(5m-3n)是5的倍数，只有当m=n=-1，时5(5m-3n)=-10与12的和的绝对值最小，其值为2，从而所求的最小值为 .
=7an+48an-1+42bn-1-27 ,
由an=7an-1+6bn-1-3 ,得42bn-1=7an-49an-1+21 ,
从而an+1=7an+48an-1+7an-49an-1+21-27
=14an-an-1-6 .
也就是an+1=14an-an-1-6 .
设(an+1-kan+t)=p(an-kan-1+t)……①②③④
从而有
(x-ω2)(x-ω4)(x-ω6)(x-ω8)(x-ω10)=x5-1………②
①÷②得(x-ω)(x-ω3)(x-ω5)(x-ω7)(x-ω9)=x5+1………③
③的两边同除以(x-ω5)=x+1，得
(x-ω)(x-ω3) (x-ω7)(x-ω9)= x4-x3+x2-x+1.
所以ω，ω3，ω7，ω9为根的方程是x4-x3+x2-x+1=0.
故对任何n N,有f (n)= 由于f(8)= ,故f(n)的最大值为
14．答案：所求区间为[1,3]或[-2- ].
解化三种情况讨论区间[a,b].
(1)若0 a<b,则f (x)在[ a, b ]上单调递减，故f(a) =2b, f(b)=2a于是有

近十年全国高中数学联赛试题一试(解析几何)

近十年全国高中数学联赛试题一试（解析几何）十年全国高中数学联赛试题一试解析几何圆锥曲线部分一、选择题2000、已知点A为双曲线某2y2=1的左顶点，点B和点C在双曲线的右分支上，△ABC是等边三角形，则△ABC的面积是【答】（）(A) 333(B)(C)33(D)6332答案：C解析：如图所示，设BD=t，则OD=3t-1，从而B（3t-1，t）满足方程某2y21，可以得到t=3,所以等边三角形，ΔABC的面积是33.某y某2y22002．直线+=1与椭圆+=1相交于A、B两点，该椭圆上点P，使得ΔPAB面积等于3．这43169样的点P共有A．1个B．2个C．3个D．4个解：直线与椭圆的交线长=5．直线方程3某+4y－12=0．12|coθ+inθ－1|设点P(4coθ，3inθ)．点P与直线的距离d=，5π12当0≤θ≤时，d≤(2－1)，SABC≤6(2－1)<3．即此时没有三角形面积=3；25π12当22某2y21,观察图形可知；题设方程可化为ya某b和ab2003.3过抛物线y28某2的焦点F作倾斜角为60的直线.若此直线与抛物线交于A，B 两点，弦AB的中垂线与某轴交于P点，则线段PF的长等于【答】（）（A）168163(D)83(B)(C)3332易知直线AB的方程为y3某,因此A,B两点的横坐标满足方程3某8某160,从而弦AB中点的横坐标为某044,纵坐标y0,进而求得中垂线方程之后，令y=0，得点P的横33坐标即PF= 16；32(某,y)|某2004、已知M=2y23，N=(某,y)|ym某b，若对于所有的mR，均有MN,则b的取值范围是A．[666623232323,,,,22]B。

223333]（）C。

（）D。

[答：[]22某2y3上或它的内部MN解：相当于点（0，b）在椭圆2b2661,b322。

故选A。

某2y22005.方程1表示的曲线是in2in3co2co3A.焦点在某轴上的椭圆C.焦点在y轴上的椭圆解：23,0B.焦点在某轴上的双曲线D.焦点在y轴上的双曲线22322,co(22)co(32),即in2in3.又0222,3,co20,co30,co2co30,方程表示的曲线是椭圆。

全国高中数学联赛与各省市预赛历届(2009-2019)试题汇编集合(解析版)

全国高中数学历届(2009-2019)联赛与各省市预赛试题汇编专题18集合真题汇编与预赛典型例题1．【2019年全国联赛】若实数集合的最大元素与最小元素之差等于该集合的所有元素之和，则x 的值为.【答案】【解析】由题意知，x为负值，.2．【2018年全国联赛】设集合A={1，2，3…，99}，B={2x|x∈A}，C={x|2x∈A}，则B∩C的元素个数为【答案】24【解析】由条件知，.故B∩C的元素个数为24.3．【2013年全国联赛】设集合.则集合中所有元素的和为______. 【答案】-5【解析】易知，.当时，；当时，.因此，集合.从而，集合中所有元素的和为.4．【2011年全国联赛】设集合.若中所有三元子集的三个元素之和组成的集合为，则集合______.【答案】【解析】显然，在集合的所有三元子集中每个元素均出现了3次.于是，.从而，集合的四个元素分别为.因此，集合.故答案为:5．【2019年全国联赛】设V是空间中2019个点构成的集合，其中任意四点不共面.某些点之间连有线段，记E为这些线段构成的集合.试求最小的正整数n，满足条件：若E至少有n个元素，则E一定含有908个二元子集.其中每个二元子集中的两条线段有公共端点，且任意两个二元子集的交为空集.【答案】【解析】我们来证明一个更为一般的引理：简单连通图H有n个顶点，m条边，则一定可以将其边集划分为个二元子集，二元子集之间不交且每个二元子集内的边有公共端点。

证明：归纳对m，m=1，2，3，显然成立.设结论对m≤k成立，k≥3，则m=k+1时，考虑所有叶子顶点，若有两片叶子连在同一顶点B上，则将A i B与A j B分为二元子集，对其余m-2条边由归纳假设，可分为个二元子集且两两不相交，结论成立，否则设分别接在顶点上，若存在度为2，设B i与A i，C相连，将与B i C取下，同理由归纳假设结论成立，否则对任意，将去掉，得图，则在中没有叶子结点，连通，则为一个环，此时设B1在环上与C，D相连，在H中把与B1C去掉，图依然连通，由归纳假设同理可证，引理证毕.故原命题成立.6．【2015年全国联赛】设为四个有理数，使得.求的值.【答案】【解析】由条件知为六个互不相同的数，且其中没有两个为相反数.于是的绝对值互不相等. 不妨设.则中最小的、次小的两个数分别为.故.结合，只可能.由此易知.经检验，两组解均满足条件.从而，.7．【2015年全国联赛】设，其中，个互不相同的有限集合，满足对任意，均有.若表示有限集合的元素个数），证明：存在，使得属于中的至少个集合.【答案】见解析【解析】不妨设.设在中与不相交的集合有个，重新记为；设包含的集合有个，重新记为.由已知条件，得，即.于是，得到一个映射.显然，为单射.从而，.设.在中除去后，在剩下的个集合中，设包含的集合有个，由于剩下的个集合中，设包含的集合有个，由于剩下的个集合中每个集合与的交非空，即包含某个，从而，. ①不妨设.则由式①知，即在剩下的个集合中，包含的集合至少有个.又由于，故均包含.因此，包含的集合个数至少为.8．【2014年全国联赛】设.求最大的整数，使得集合S有k个互不相同的非空子集，具有性质：对这k个子集中任意两个不同子集，若它们的交非空，则它们交集中的最小元素与这两个子集中的最大元素均不相同.【答案】【解析】对有限非空实数集A，用分别表示集合A的最小元素与最大元素.考虑集合S的所有包含1且至少有两个元素的子集.注意到，，故.于是，这样的子集一共个.显然满足要求.接下来证明：当时，不存在满足要求的k个子集.用数学归纳法证明：对整数，在集合的任意个不同非空子集中，存在两个子集，满足，且. ①显然，只需对的情形证明上述结论.当时，将的全部七个非空子集分成三组，第一组：｛3｝，｛1，3｝，｛2，3｝；第二组：｛2｝，｛1，2｝；第三组：｛1｝，｛1，2，3｝.由抽屉原理，知任意四个非空子集必有两个在同一组中，取同组中的两个子集分别记为，在排在前面的记为，则满足结论①.假设结论在时成立.考虑时的情形.若中至少有个子集不含，对其中的个子集用归纳假设，知存在两个子集满足结论①.若至多有-1个子集不含，则至少有+1个子集含，将其中+1个子集均去掉，得到｛1，2，…，n｝的+1个子集.由于｛1，2，…，n｝的全体子集可分为组，每组两个子集互补，故由抽屉原理，知在上述+1个子集中一定有两个属于同一组，即互为补集.因此，相应地有两个子集满足，这两个集合显然满足结论①.于是，时结论成立.综上，.9．【2013年全国联赛】一次考试共有道试题，名学生参加，其中为给定的整数.每道题的得分规则是：若该题恰有名学生没有答对，则每名答对该题的学生得分，未答对的学生得零分.每名学生的总分为其道题的得分总和.将所有学生总分从高到低排列为.求的最大可能值.【答案】m(n-1)【解析】对，设第题没有答对者有人.则第题答对者有人.由得分规则，知这个人在第题均得分.设名学生的得分之和为.则.因为每一个人在第道题上至多得分，所以，.由，知.则.由柯西不等式得.故.另一方面，若有一名学生全部答对，其他名学生全部答错，则.综上，的最大值是.10．【2012年全国联赛】试证明：集合满足（1）对每个，若，则一定不是的倍数；（2）对每个表示中的补集），且，必存在，使的倍数.【答案】（1）见解析（2）见解析【解析】（1）对任意，设.则.若是任意一个小于的正整数，则.由于中，一个为奇数，它不含质因子2，另一个为偶数，它含质因子2的幂的次数最多为，因此，一定不是的倍数.（2）若，且，设，其中，为大于1的奇数.则.下面给出三种证明方法.方法1 令.消去.由，知方程必有整数解其中，为方程的特解.记最小的正整数解为.则.故，使得的倍数.方法2 注意到，，由中国剩余定理，知同余方程组在区间上有解，即存在，使得的倍数.方法3 由，总存在，使得.取，使得.则.存在，使得.此时，.从而的倍数.1．【2018年江苏】在1，2，3，4，…，1000中，能写成的形式，且不能被3整除的数有________个。

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的六边形内部的点的集合．故选 A． 4．已知三个平面 α、β、γ，每两个之间的夹角都是 θ，且 α∩β=a，β∩γ=b，γ∩α=c．若有
命题甲：θ>π3；
命题乙：a、b、c 相交于一点．则
A．甲是乙的充分条件但不必要 C．甲是乙的充分必要条件
B．甲是乙的必要条件但不充分 D．A、B、C 都不对
解：a，b，c 或平行，或交于一点．但当 a∥b∥c 时，θ=π3．当它们交于一点时，π3<θ<π．选 C．
并证明你的结论．

一试题
一．选择题(本大题共 5 小题，每小题有一个正确答案，选对得 7 分，选错、不选或多选均得 0 分)：
1．设有三个函数，第一个是 y=φ(x)，它的反函数是第二个函数，而第三个函数的图象及第二个函数的
图象关于 x+y=0 对称，那么，第三个函数是( )
A．y=－φ(x)
B．y=－φ(－x)
C．y=－φ－1(x)
D．y=－φ－1(－x)
2．已知原点在椭圆 k2x2+y2－4kx+2ky+k2－1=0 的内部，那么参数 k 的取值范围是( )
A．|k|>1
B．|k|≠1
C．－1<k<1
D．0<|k|<1
3．平面上有三个点集 M，N，P：
M={(x，y)| |x|+|y|<1}，
．
3．在△ABC 中，已知∠A=α，CD、BE 分别是 AB、AC 上的高，则DBCE=
．
4．甲乙两队各出 7 名队员，按事先排好顺序出场参加围棋擂台赛，双方先由 1 号队员比赛，负者被淘
汰，胜者再及负方 2 号队员比赛，……直至一方队员全部淘汰为止，另一方获得胜利，形成一种比赛过程．那
么所有可能出现的比赛过程的种数为
N={(x，y)| (x－12)2+(y+21)2+ (x+12)2+(y－21)2<2 2}， P={(x，y)| |x+y|<1，|x|<1，|y|<1}．则
A．M P N
B．M N P
C．P N M
D．A、B、C 都不成立
4．已知三个平面 α、β、γ，每两个之间的夹角都是 θ，且 α∩β=a，β∩γ=b，γ∩α=c．若有
命题甲：θ>π3；
命题乙：a、b、c 相交于一点．则
A．甲是乙的充分条件但不必要
B．甲是乙的必要条件但不充分
C．甲是乙的充分必要条件
D．A、B、C 都不对
5．在坐标平面上，纵横坐标都是整数的点叫做整点，我们用 I 表示所有直线的集合，M 表示恰好通过
1 个整点的集合，N 表示不通过任何整点的直线的集合，P 表示通过无穷多个整点的直线的集合．那么表达
5．在坐标平面上，纵横坐标都是整数的点叫做整点，我们用 I 表示所有直线的集合，M 表示恰好通过
1 个整点的集合，N 表示不通过任何整点的直线的集合，P 表示通过无穷多个整点的直线的集合．那么表达
A．M P N
B．M N P
C．P N M
D．A、B、C 都不成立
解：M 表示以(1，0)，(0．1)，(－1，0)，(0，－1)为顶点的正方形内部的点的集合(不包括边界)；N 表
示焦点为(12，－12)，(－12，12)，长轴为 2 2的椭圆内部的点的集合，P 表示由 x+y=±1，x=±1，y=±1 围成
ABC
中，P、Q、R
将其周长三等分，且
P、Q
在
AB
边上，求证：S S
PAQBCR>29．
A
P
H
N
Q
R
B
C
三．在坐标平面上，是否存在一个含有无穷多直线 l1，l2，……，ln，…的直线族，它满足条件： ⑴ 点(1，1)∈ln，(n=1，2，3，……)； ⑵ kn+1=an－bn，其中 kn+1 是 ln+1 的斜率，an 和 bn 分别是 ln 在 x 轴和 y 轴上的截距，(n=1，2，3，……)； ⑶ knkn+1≥0，(n=1，2，3，……)．
1988 年全国高中数学联赛试题
第一试(10 月 16 日上午 8∶00——9∶30)
一．选择题(本大题共 5 小题，每小题有一个正确答案，选对得 7 分，选错、不选或多选均得 0 分)：
1．设有三个函数，第一个是 y=φ(x)，它的反函数是第二个函数，而第三个函数的图象及第二个函数的
图象关于 x+y=0 对称，那么，第三个函数是( )
式 ⑴ M∪N∪P=I； ⑵ N≠Ø． ⑶ M≠Ø． ⑷ P≠Ø 中，正确的表达式的个数是
A．1
B．2
C．3
D．4
二．填空题(本大题共 4 小题，每小题 10 分)：
1．设 x≠y，且两数列 x，a1，a2，a3，y 和 b1，x，b2，b3，y，b4 均为等差数列，那么ba42－－ba31=
．
2．( x+2)2n+1 的展开式中，x 的整数次幂的各项系数之和为
(a+b)n－an－bn≥22n－2n+1．
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1988 年全国高中数学联赛二试题一．已知数列{an}，其中 a1=1，a2=2， an+2=5aann++11－－a3na(na(na·na·na+n1+为1为奇偶数数)．)，
试证：对一切 n∈N*，an≠0．
二．如图，在△
B．|k|≠1
C．－1<k<1
D．0<|k|<1
解：因是椭圆，故 k≠0，以(0，0)代入方程，得 k2－1<0，选 D．
3．平面上有三个点集 M，N，P：
M={(x，y)| |x|+|y|<1}，
N={(x，y)| (x－12)2+(y+21)2+ (x+12)2+(y－21)2<2 2}， P={(x，y)| |x+y|<1，|x|<1，|y|<1}．则
．
三．(15 分)长为 2，宽为 1 的矩形，以它的一条对角线所在的直线为轴旋转一周，求得到的旋转体的体积．四．(15 分) 复平面上动点 Z1 的轨迹方程为|Z1－Z0|=|Z1|，Z0 为定点，Z0≠0，另一个动点 Z 满足 Z1Z=－1，求点 Z 的轨迹，指出它在复平面上的形状和位置．
五．(15 分)已知 a、b 为正实数，且1a+1b=1，试证：对每一个 n∈N*，
A．y=－φ(x)
B．y=－φ(－x)
C．y=－φ－1(x)
D．y=－φ－1(－x)
解：第二个函数是 y=φ－1(x)．第三个函数是－x=φ－1(－y)，即 y=－φ(－x)．选 B．
2．已知原点在椭圆 k2x2+y2－4kx+2ky+k2－1=0 的内部，那么参数 k 的取值范围是( )
A．|k|>1