高三数学竞赛试题
高中数学竞赛模拟试题(含详细答案)
高中数学竞赛试题(模拟)一、选择题:(本大题共10个小题;每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中, 有且只有一项是符合题目要求的)1.已知函数f(x)是R 上的奇函数,g(x)是R 上的偶函数,若129)()(2++=-x x x g x f ,则=+)()(x g x f ( )A .1292-+-x x B .1292-+x xC .1292+--x xD . 1292+-x x2.有四个函数:① y=sinx+cosx ② y= sinx-cosx ③ y=x x cos sin ⋅ ④ xxy cos sin = 其中在)2,0(π上为单调增函数的是 ( )A .①B .②C .①和③D .②和④3.方程x xx x x x ππ)1(12122-+=-+-的解集为A(其中π为无理数,π=3.141…,x 为实数),则A 中所有元素的平方和等于 ( ) A .0 B .1C .2D .44.已知点P(x,y)满足)(4)sin 4()cos 4(22R y x ∈=-+-θθθ,则点P(x,y)所在区域的面积为 A .36π B .32π C .20π D .16π ( )5.将10个相同的小球装入3个编号为1、2、3的盒子(每次要把10个球装完),要求每个盒子里球的个数不少于盒子的编号数,这样的装法种数为 ( ) A .9 B .12 C .15 D .186.已知数列{n a }为等差数列,且S 5=28,S 10=36,则S 15等于 ( ) A .80B .40C .24D .-487.已知曲线C :x x y 22--=与直线0:=-+m y x l 有两个交点,则m 的取值范围是 ( )A .)2,12(--B .)12,2(--C .)12,0[-D .)12,0(-8.过正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的对角线BD 1的截面面积为S ,S max 和S min 分别为S 的最大值和最小值,则minmaxS S 的值为 ( ) A .23 B .26 C .332 D .362 9.设7log ,1sin ,82.035.0===z y x ,则x 、y 、z 的大小关系为 ( )A .x<y<zB .y<z<xC .z<x<yD . z<y<x10.如果一元二次方程09)3(222=+---b x a x 中,a 、b 分别是投掷骰子所得的数字,则该二次方程有两个正根的概率P= ( )A .181 B .91 C .61 D .1813 二、填空题(本大题共4个小题,每小题8分,共32分)11.设P 是椭圆191622=+y x 上异于长轴端点的任意一点,F 1、F 2分别是其左、右焦点,O 为中心,则=+⋅221||||||OP PF PF ___________.12.已知△ABC 中,==,,试用、的向量运算式子表示△ABC 的面积,即S △ABC = ____________________.13.从3名男生和n 名女生中,任选3人参加比赛,已知3人中至少有1名女生的概率为3534,则n=__________.14.有10名乒乓球选手进行单循环赛,比赛结果显示,没有和局,且任意5人中既有1人胜其余4人,又有1人负其余4人,则恰好胜了两场的人数为____________个.三、解答题(本大题共5个小题,15-17题每小题12分,18题、19题每小题16分,共68分) 15.对于函数f(x),若f(x)=x,则称x 为f(x)的“不动点”,若x x f f =))((,则称x 为f(x)的“稳定点”,函数f(x)的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为A 和B ,即x x f x A ==)(|{}})]([|{x x f f x B ==.(1). 求证:A ⊆B(2).若),(1)(2R x R a ax x f ∈∈-=,且φ≠=B A ,求实数a 的取值范围.16.某制衣车间有A 、B 、C 、D 共4个组,各组每天生产上衣或裤子的能力如下表,现在上衣及裤子要配套生产(一件上衣及一条裤子为一套),问在7天内,这4个组最多能生产多少套?17.设数列}{n a 满足条件:2,121==a a ,且 ,3,2,1(12=+=++n a a a n n n ) 求证:对于任何正整数n ,都有 nnn n a a 111+≥+18.在周长为定值的△ABC 中,已知|AB|=6,且当顶点C 位于定点P 时,cosC 有最小值为257. (1).建立适当的坐标系,求顶点C 的轨迹方程.(2).过点A 作直线与(1)中的曲线交于M 、N 两点,求||||BN BM ⋅的最小值的集合.19.已知三棱锥O-ABC 的三条侧棱OA 、OB 、OC 两两垂直,P 是底面△ABC 内的任一点,OP 与三侧面所成的角分别为α、β、γ. 求证:33arcsin32≤++<γβαπ参考答案一、选择题: ADCBC CCCBA 二、填空题:11. 25 12.13. 4 14. 1 三、解答题:15.证明(1).若A=φ,则A ⊆B 显然成立;若A ≠φ,设t ∈A ,则f(t)=t,f(f(t))=f(t)=t,即t ∈B,从而 A ⊆B. 解 (2):A 中元素是方程f(x)=x 即x ax =-12的实根.由 A ≠φ,知 a=0 或 ⎩⎨⎧≥+=∆≠0410a a 即 41-≥aB 中元素是方程 x ax a =--1)1(22 即 0122243=-+--a x x a x a 的实根 由A ⊆B ,知上方程左边含有一个因式12--x ax ,即方程可化为 0)1)(1(222=+-+--a ax x a x ax因此,要A=B ,即要方程 0122=+-+a ax x a ① 要么没有实根,要么实根是方程 012=--x ax ② 的根. 若①没有实根,则0)1(4222<--=∆a a a ,由此解得 43<a 若①有实根且①的实根是②的实根,则由②有 a ax x a +=22,代入①有 2ax+1=0.由此解得 a x 21-=,再代入②得,012141=-+a a 由此解得 43=a . 故 a 的取值范围是 ]43,41[-16.解:A 、B 、C 、D 四个组每天生产上衣与裤子的数量比分别是:76,117,129,108,且11712910876>>> ① 只能让每天生产上衣效率最高的组做上衣,生产裤子效率最高的组做裤子,才能使做的套数最多.由①知D 组做上衣效率最高,C 组做裤子效率最高,于是,设A 组做x 天上衣,其余(7-x)天做裤子;B 组做y 天上衣,其余(7-y)天做裤子;D 组做7天上衣,C 组做7天裤子.则四个组7天共生产上衣 6×7+8x+9y (件);生产裤子11×7+10(7-x)+12(7-y) (条)依题意,有 42+8x+9y=77+10(7-x)+12(7-y),即 769x y -=. 令 μ= 42+8x+9y=42+8x+9(769x -)=123+x 72 因为 0≤x ≤7,所以,当x=7时,此时y=3, μ取得最大值,即μmax =125.因此,安排A 、D 组都做7天上衣,C 组做7天裤子,B 组做3天上衣,4天裤子,这样做的套数最多,为125套.17.证明:令 10=a ,则有 11-++=k k k a a a ,且 ),2,1(1111 =+=+-+k a aa a k k k k 于是 ∑∑=+-=++=nk k k nk k k a aa a n 11111由算术-几何平均值不等式,可得nn n a a a a a a 132211+⋅⋅⋅≥ +n n n a aa a a a 113120+-⋅⋅⋅ 注意到 110==a a ,可知nn n nn a a a 11111+++≥,即 nnn n a a 111+≥+18.解:(1) 以AB 所在直线为x 轴,线段AB 的中垂线为y 轴建立直角坐标系,设 |CA|+|CB|=2a(a>3)为定值,所以C 点的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆,所以焦距 2c=|AB|=6.因为 1||||182||||236||||2|)||(|||||26||||cos 22222--=--+=-+=CB CA a CB CA CB CA CB CA CB CA CB CA C又 22)22(||||a a CB CA =≤⋅,所以 2181cos a C -≥,由题意得 25,25718122==-a a. 此时,|PA|=|PB|,P 点坐标为 P(0,±4).所以C 点的轨迹方程为)0(1162522≠=+y y x (2) 不妨设A 点坐标为A(-3,0),M(x 1,y 1),N(x 2,y 2).当直线MN 的倾斜角不为900时,设其方程为y=k(x+3) 代入椭圆方程化简,得 0)1169(83)16251(2222=-+++k x k x k 显然有 △≥0, 所以 222122212516400225,2516150k k x x k k x x +-=+-=+而由椭圆第二定义可得25165311442553125251614453125251614481251645025259)(325)535)(535(||||22222222212121+-⋅+=+-+=+-+++=++-=--=⋅k k kk k k k k x x x x x x BN BM只要考虑251653114422+-k k 的最小值,即考虑2516531144251612++-k 取最小值,显然. 当k=0时,||||⋅取最小值16.当直线MN 的倾斜角为900时,x 1=x 2=-3,得 16)534(||||2>=⋅BN BM 但)0(1162522≠=+y y x ,故0≠k ,这样的M 、N 不存在,即||||⋅的最小值的集合为空集.19.证明:由 题意可得 1sin sin sin 222=++γβα,且α、β、 )2,0(πγ∈所以 )cos()cos()2cos 2(cos 21sin sin 1sin 222γβγβγβγβα-+=+=--= 因为 )cos()cos(γβγβ+>-,所以 )](2[sin )(cos sin 222γβπγβα+-=+>当2πγβ≥+时,2πγβα>++.当2πγβ<+时,)(2γβπα+->,同样有 2πγβα>++故 2πγβα>++另一方面,不妨设 γβα≥≥,则 33sin ,33sin ≤≥γα 令 βγα2211sin )33(1sin ,33sin --==, 则 1sin sin sin12212=++γβα)cos()cos()cos()cos(sin 11112γαγαγαγαβ-+=-+=因为 γαγα-≤-11,所以 )cos()cos(11γαγα-≥- 所以 )cos()cos(11γαγα+≥+ 所以 11γαγα+≤+如果运用调整法,只要α、β、γ不全相等,总可通过调整,使111γβα++增大. 所以,当α=β=γ=33arcsin时,α+β+γ取最大值 333arcsin . 综上可知,33arcsin32≤++<γβαπ。
浙江高三高中数学竞赛测试带答案解析
浙江高三高中数学竞赛测试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.集合},且,则实数取值范围为()A.B.C.或D.2.若则是的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.已知等比数列{}:且第一项至第八项的几何平均数为9,则第三项是()A.B.C.D.4.已知复数为虚数单位),且,则()A.B.C.或D.或5.已知直线与抛物线交于两点,为的中点,为抛物线上一个动点,若满足,则下列一定成立的是()。
A.B.其中是抛物线过的切线C.D.6.某程序框图如下,当E0.96时,则输出的K=()A.20B.22C.D.257.若三位数被7整除,且成公差非零的等差数列,则这样的整数共有()个。
A.4B.6C.7D.88.设函数,则函数的极大值点为()A.B.C.D.9.已知为一次函数,若对实数满足,则的表达式为()。
A.B.C.D.二、填空题1.若,则_________________。
2.已知,若当时恒大于零,则的取值范围为_____________ 。
3.数列,则数列中最大项的值为______________。
4.若,满足,则 ,。
5.设直线与曲线有三个不同的交点,且,则直线的方程为_________________。
6.若则________________________。
7.某动点在平面直角坐标系第一象限的整点上运动(含第一象限轴上的整点),其运动规律为或。
若该动点从原点出发,经过6步运动到(6,2)点,则有__________________种不同的运动轨迹。
三、解答题1.已知抛物线,过轴上一点的直线与抛物线交于点两点。
证明,存在唯一一点,使得为常数,并确定点的坐标。
2.设二次函数在[3,4]上至少有一个零点,求的最小值。
3.设满足数列是公差为,首项的等差数列;数列是公比为首项的等比数列,求证:。
4.设证明。
高中数学竞赛试卷(高三年级组)含答案
高中数学竞赛试卷(高三年级组)(时间:8月30日上午8:30-11:30)一、填空题1、已知函数1)1(ln )(22+-+=ax x a x f )0(>a ,则=+)1(ln )(l n af a f ____________. 2、A ,B 两点分别在抛物线x y 62=和1)2(:⊙22=+-y x C 上,则AB 的取值范围是____________.3、若⎪⎭⎫⎝⎛<≤<=20tan 3tan παβαβ,则βα-的最大值为____________. 4、已知△ABC 等腰直角三角形,其中∠C 为直角,AC =BC =1,过点B 作平面ABC 的垂线DB ,使得DB =1,在DA 、DC 上分别取点E 、F ,则△BEF 周长的最小值为____________. 5、已知函数x x x f 3)(3+=,对任意的[]2,2-∈m ,0)2()8(<+-xf mx f 恒成立,则正.实数..x 的取值范围为____________.6、已知向量c ,b ,a 满足)(3::2||:||:||*N k k c b a ∈=,且)(2b c a b -=-,若α为c ,a 的夹角,则αcos 的值为____________.7、现有一个能容纳10个半径为1的小球的封闭的正四面体容器,则该容器棱长最小值为____________.8、将10个小球(5个黑球和5个白球)排场一行,从左边第一个小球开始向右数小球,无论数几个小球,黑球的个数总不少于白球个数的概率为____________. 二、解答题9.(本小题满分14分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,向量()B C A sin ,sin sin +=p ,向量),(a b c a --=q ,且满足q p ⊥.(Ⅰ)求△ABC 的内角C 的值;(Ⅱ)若c =2,2sin2A +sin(2B +C )=sin C ,求△ABC 的面积.10.(本小题满分14分)已知数列{}n a 满足:n n n a a ,a a 22211+==+.(1)求证:数列{})1lg(+n a 是等比数列,并求{}n a 的通项公式; (2)若211++=n n n a a b ,且数列{}n b 的前n 项和为n S ,求证:1<n S . 11.(本小题满分14分)设a ax e x f x--=)(.(e 是自然对数的底数) (Ⅰ)若0)(≥x f 对一切1-≥x 恒成立,求a 的取值范围;(Ⅱ)求证:211008)20162015(-<e .12.(本小题满分14分)已知:如图,两圆交于A 、B 两点,CD 为他们的一条外公切线,切点分别为C 、D .过A 任意做一条直线分别交两圆于E 、F ,EC 交FD 于P . 求证:PB 平分∠EBF .13.(本小题满分15分)设正数x ,y 满足y x y x -=+33,求使122≤+λy x 恒成立的实数λ的最大值.14.(本小题满分15分)已知椭圆12:22=+y x C 及点)21,1(P ,过点P 作直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,过A 、B 两点分别作C 的切线交于点Q .(1)求点Q 的轨迹方程;(2)求△ABC 的面积的最小值.河北省高中数学竞赛试卷(高三年级组)答案1.【解析】22)1ln(2)1ln()1ln()()(22222222=+-+=++++-+=-+x a x a ax x a ax x a x f x f .2.【解析】由于1-=AC AB ,则只需要考虑AC 的范围.,故又2,0,3)1(426)2()2(min 222222=≥++=++=+-=+-=AC x x x x x x y x AC 故AB 的取值范围为[)∝+,1. 3.【解析】()6tan 33tan 3tan 12tan 31tan 2tan tan 1tan tan tan 2πβββββαβαβ=≤+=+=+-=-α .2020παπαβ<-≤∴≤≤≤β,.6π=-∴βα4.【解析】由题意可知,4π=∠CDB ,且∠BDA 与∠CDA 之P FE D CAB F EDC2B 1B BA和为2π. 如图,将侧面BDA 和侧面CDB 分别折起至面DA B 1和DC B 2,且与侧面ADC 位于同一个平面上.则△BEF 周长的最小值即面C DB AB 21上两点21,B B 之间的线段长. 由前面的分析可知,43422121πππCDB ADC DA B DB B =+=∠+∠+∠=∠, 由余弦定理可得,.DB B D B D B D B D B B B 2222211cos 22121222121+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-+=∠⋅⋅-+=所以,△BEF 周长的最小值为22+. 5.【解析】x x x f 3)(3+=为奇函数且为增函数0)2()8(<+-x f mx f等价于)2()2()8(xxf f mx f -=-<- 即xmx 28-<-即082<-+xmx 对任意的[]2,2-∈m 成立即⎪⎩⎪⎨⎧<-+-<-+08220822xxx x ,所以⎩⎨⎧<<<<4020x x ,即0<x <2 6.【解析】由)(2b c a b -=-得c a b 3231+=所以c a c a b ⋅++=949491222,又3::2||:||:||k c b a =,所以]964,916[cos 9249402∈+=αk ,又*N k ∈,所以k =2,所以αcos 的值为61-.7.【解析】这10个小球成棱锥形来放,第一层1个,第2层3个,第3层6个,即每一条棱是3个小球,于是正四面体的一条棱长就应该是4倍的小球的半径加上2倍的球心到四面体顶点的距离到棱长上的射影的长度,又球心到顶点的距离为3,正四面体的高和棱所成角的余弦值为36,故容器棱长的最小值为62436324+=⨯⨯+. 8.【解析】法1:如果只有2个小球(1黑1白),则黑球的个数总不少于白球个数的概率为21;如果只有4个小球(2黑2白),则黑球的个数总不少于白球个数的概率为31;如果只有6个小球(3黑3白),则黑球的个数总不少于白球个数的概率为41;以此类推,可知将10个小球(5个黑球和5个白球)排成一行,从左边第一个小球开始向右数小球.无论数几个小球,黑球的个数总不少于白球个数的概率为61; 法2:直接从10个小球入手分类讨论.9.【解析】(Ⅰ)由题意q p ⊥,所以,()()()0sin sin sin =-++-B a b C A c a . 由正弦定理,可得()()()0=-++-b a b c a c a . 整理得ab b c a =+-222.由余弦定理可得,212cos 222=-+=ab c b a C ,又()π,C 0∈,所以,3πC = ……6分 (Ⅱ)由()C C B A sin 2sin 2sin 2=++可得,()()A B A πB A A +=-++sin sin cos sin 4. 整理得,()()A B A B A B A A cos sin 2sin sin cos sin 4=-++=.当0cos =A 时,2πA =,此时,3323cot 2==πb .所以△ABC 的面积为33221△==bc S ABC . ……10分当0cos ≠A 时,上式即为A B sin 2sin =,有正弦定理可得b =2a ,又422=-+ab b a ,解之得,332=a ,334=b ,所以△ABC 的面积为332sin 21==C ab S △ABC . 综上所述,△ABC 的面积为332sin 21△==C ab S ABC . ……14分10.【解析】(1)由已知得n n n a a a 221+=+,()2111+=++n n a a ,因为21=a ,所以11>+n a ,两边取对数得()()n n a a +=++1lg 21lg 1, 即()()21lg 1lg 1=+++n n a a , 故(){}1lg +n a 为以lg3为首项,2为公比的等比数列,即()3lg 21lg 1-=+n n a ,即1312-=-n n a .……5分(2)法1:由n n n a a a 221+=+两边取倒数得⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=+2112111n n n a a a ,所以12121+-=+n n n a a a ,即⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=+1112n n n a a b , ……10分故⎪⎭⎫⎝⎛--=1312122n n S ,故1<n S . ……14分法2:)131131(2133213113122222211---=-⨯=++-=--n n nn nnn b ,则11312122<⎪⎭⎫ ⎝⎛--=nn S . 11.【解析】(Ⅰ)()()1110)(->+≤⇒≤+⇒≥x x e a e a x x f x, 令1)(+=x e x h x,则2)1()(+='x xe x h x ,由0)1()(2>+='x xe x h x得x >0. 所以h (x )在()∝+,0上单调递增,h (x )在(-1,0)单调递减. 所以()11)0()(->=≥x h x h ,由此得:1≤a .又x =-1时,()xe a x ≤+1即为10-≤⨯e a ,此时a 取任意值都成立.综上得:1≤a .……8分(Ⅱ)201612016121100820161120162015)20162015(---<-⇔<⇔<e e e . 由(Ⅰ)知,当a =1时0)(≥x f 对一切1-≥x 恒成立,即1+≥x e x(x =0时取等号).取20161-=x ,得20161201611-<-e . 即证得:211008)20162015(-<e . ……14分 12.【证明】如图,连接BA ,BC ,BD .由A ,B ,E ,C 共圆有∠1=∠CBA , 同理∠2=∠DBA ; ……5分 又∠1+∠2+∠EPF =180°,所以∠CBD +∠CPD =∠1+∠2+∠EPF =180°, 故P ,C ,B ,D 四点共圆.则∠CBP =∠3=∠4=∠DBF (弦切角等于圆周角). ……10分 同理∠CBE =∠5=∠DBP .所以∠EBP =∠EBC +∠PBC =∠DBP +∠FBD =∠FBP ,5 3 P F ED C AB124此即为PB 平分∠EBF . ……14分13.【解析】由正数x ,y 满足y x y x -=+33,知0>>y x .令1>=yxt . 不等式122≤+λy x 等价于yx y x λy x -+≤+3322,……5分等价于 yx y y x x y x y x λy -+=--+≤322332, 等价于 ()232y y x y y x λ-+≤等价于 112222-+=-+≤t t y xy y x λ.……10分因为22212)1(2212)1(211)(2+=-⋅-+≥-+-+=-+=t t t t t t t f , 等号仅当121-=-t t ,即21+=t 时成立, 所以,实数λ的最大值为222+.……15分14.【解析】(1)设),(),,(),,(002211y x Q y x B y x A ,则12:11=+y y xx QA 过Q ,有120101=+y y x x ;……① 12:22=+y y xx QB ,有120202=+y y x x ,……②故直线12:00=+y y x x AB 过点)21,1(P ,则有21220000=+⇒=+y x y x ……③ 故Q 的轨迹方程为 x +y =2.……5分(2)对直线AB ,当斜率不存在时,即为x =1,此时)0,2(),22,1(),22,1(Q B A - 221221△=⨯⨯=ABQ S斜率存在时,设直线k kx y x k y AB -+=⇒-=-21)1(21:.⎪⎩⎪⎨⎧-+==+kkx y y x 212222联立,消掉y 得0)2322()21(2)12(222=--+-++k k x k k x k . 于是有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+--=+-=+12232212)12(22221221k k k x x k k k x x 又①-②,得到0200=+ky x 与③式联立,可解得)212,124(kk k Q --. ……10分。
阳谷一中高三数学竞赛试卷
一、选择题(每题5分,共50分)1. 已知函数f(x) = x^3 - 3x + 2,其图像的对称中心为()。
A. (1, 0)B. (0, 2)C. (0, -1)D. (1, -1)2. 设复数z满足|z-1|=|z+1|,则复数z在复平面内的轨迹是()。
A. 线段B. 圆C. 双曲线D. 直线3. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=12,S5=30,则公差d为()。
A. 2B. 3C. 4D. 54. 若向量a=(2, 3),向量b=(1, -2),则向量a·b的值为()。
A. 7B. -7C. 1D. -15. 设函数f(x) = ax^2 + bx + c(a≠0),若f(0) = 1,f(1) = 2,f(-1) = 0,则a+b+c的值为()。
A. 1B. 2C. 3D. 46. 已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=27,S5=243,则公比q为()。
A. 3B. 9C. 1/3D. 1/97. 设函数f(x) = ln(x+1),则f(x)的导数为()。
A. 1/(x+1)B. 1/xC. 1/(x+1)^2D. 1/(x^2+1)8. 已知函数f(x) = x^2 - 4x + 3,其图像的对称轴为()。
A. x=1B. x=2C. x=3D. x=49. 若等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=18,S5=45,则首项a1为()。
A. 3B. 4C. 5D. 610. 设函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x - 2,则f(x)的零点为()。
A. 1B. 2C. 3D. 4二、填空题(每题5分,共50分)11. 已知函数f(x) = (x-1)/(x+1),则f(x)的值域为______。
12. 设复数z满足|z-1|=|z+1|,则复数z在复平面内的轨迹方程为______。
13. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=12,S5=30,则公差d=______。
高三数学竞赛练习题
高三数学竞赛练习题问题1:已知函数f(x) = 2x^3 + 3x^2 - 12x,求f(x)的极值点和极值。
问题2:若二次函数f(x) = ax^2 + bx + c的图像经过点(3, 1),且开口向上,求a,b,c的值。
问题3:已知集合A = {x | -2 ≤ x ≤ 4},集合B = {y | y = 3x + 2},求A与B的交集和并集。
问题4:已知等差数列的第一项是6,公差是3,求第10项的值。
问题5:已知等比数列的第一项是2,公比是3/2,求前10项的和。
问题6:已知三角形ABC,AB = AC,∠BAC = 80°,BD是BC边的角平分线,求∠BDC的度数。
问题7:已知函数f(x) = x^3 - 4x^2 + 3x + 2,求f(x)的零点及对称轴。
问题8:已知平行四边形ABCD中,AB = 5cm,BC = 8cm,∠BAD = 120°,求平行四边形的面积。
问题9:已知△ABC中,AB = 6cm,AC = 8cm,BC = 10cm,求△ABC的外接圆的半径。
问题10:已知集合A = {1, 2, 3, 4, 5},集合B = {3, 4, 5, 6, 7},求A与B的差集。
以上是一些高三数学竞赛练习题,希望能给同学们提供一些学习和训练的机会。
这些问题涵盖了高中数学中的不同知识点,包括函数、数列、三角形、几何等等。
通过解答这些问题,可以巩固基础知识,提升解题能力。
在解题过程中,不仅要理解题意,还要灵活运用数学定理和方法来解决问题。
祝愿大家在高三数学竞赛中取得好成绩!。
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。
高中数学竞赛试题及答案
高中数学竞赛试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 下列哪个数是无理数?A. 2B. πC. 0.5D. √4答案:B2. 已知函数f(x) = x^2 - 4x + 4,求f(2)的值。
A. 0B. 4C. -4D. 8答案:A3. 一个等差数列的前三项分别为1, 4, 7,求第四项的值。
A. 10B. 11C. 13D. 15答案:A4. 计算复数z = 1 + i的模。
A. √2B. 2C. 1D. √3答案:A二、填空题(每题5分,共20分)5. 已知等比数列的公比为2,首项为1,求第5项的值。
答案:326. 已知向量a = (3, -4),向量b = (-2, 3),求向量a与向量b的点积。
答案:-67. 计算函数y = x^3 - 6x^2 + 11x - 6在x = 2处的导数值。
答案:18. 已知圆的方程为(x - 2)^2 + (y - 3)^2 = 9,求圆心坐标。
答案:(2, 3)三、解答题(每题10分,共60分)9. 求证:对于任意正整数n,n^2 + 3n + 2总是能被3整除。
证明:设n = 3k, 3k + 1, 3k + 2,其中k为整数。
当n = 3k时,n^2 + 3n + 2 = 9k^2 + 9k + 2 = 3(3k^2 + 3k + 1),能被3整除。
当n = 3k + 1时,n^2 + 3n + 2 = 9k^2 + 6k + 1 + 9k + 3 + 2 =3(3k^2 + 5k + 2),能被3整除。
当n = 3k + 2时,n^2 + 3n + 2 = 9k^2 + 12k + 4 + 9k + 6 + 2 = 3(3k^2 + 7k + 4),能被3整除。
因此,对于任意正整数n,n^2 + 3n + 2总是能被3整除。
10. 已知函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x,求f(x)的单调区间。
解:首先求导数f'(x) = 3x^2 - 6x + 2。
高中数学竞赛赛题精选(带答案)
高中数学竞赛赛题精选一、选择题(共12题)1.定义在R 上的函数()y f x =的值域为[m,n ],则)1(-=x f y 的值域为( ) A .[m,n ]B .[m-1,n-1]C .[)1(),1(--n f m f ]D .无法确定解:当函数的图像左右平移时,不改变函数的值域.故应选A.2.设等差数列{n a }满足13853a a =,且n S a ,01>为其前n 项之和,则)(*∈N n S n 中最大的是( ) A. 10S B. 11S C. 20S D. 21S 解:设等差数列的公差为d,由题意知3(1a +7d)=5(1a +12d),即d=-3921a , ∴n a = 1a +( n-1)d= 1a -3921a (n-1)= 1a (3941-392n),欲使)(*∈N n S n 最大,只须n a ≥0,即n ≤20.故应选C.3.方程log 2x=3cosx 共有( )组解.A .1B .2C .3D .4解:画出函数y=log 2x 和y=3cosx 的图像,研究其交点情况可知共有3组解.应选C .4.已知关于x 的一元二次方程()02122=-+-+a x a x 的一个根比1大,另一个根比1小,则()A.11<<-a B.1-<a 或1>aC.12<<-aD.2-<a 或1>a解:令f(x)= ()2122-+-+a x a x ,其图像开口向上,由题意知f(1)<0,即 ()211122-+⨯-+a a <0,整理得022<-+a a ,解之得12<<-a ,应选C .5.已知βα,为锐角,,cos ,sin y x ==βα53)cos(-=β+α,则y 与x 的函数关系为( ) A .1)x 53( x 54x 153y 2<<+--= B .1)x (0 x 54x 153y 2<<+--=C .)53x (0 x 54x 153y 2<<---= D .1)x (0 x 54x 153y 2<<---= []xx y 54153sin )sin(cos )cos()(cos cos 2+-⋅-=⋅+++=-+==αβααβααβαβ解: 而)1,0(∈y 15415302<+-⋅-<∴x x , 得)1,53(∈x .故应选A. 6.函数sin y x =的定义域为[],a b ,值域为11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则b a-的最大值是( )A. πB. π2C.34πD. 35π解:如右图,要使函数sin y x =在定义域[],a b 上,值域为11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则b a -的最大值是74()663πππ--=.故应选C. 7.设锐角使关于x 的方程x 2+4x cos+cot =0有重根,则的弧度数为 ( )A .6B .12或512C .6或512D .12解:由方程有重根,故14=4cos 2-cot =0,∵ 0<<2,2sin2=1,=12或512.选B . 8.已知M={(x ,y )|x 2+2y 2=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] 解:点(0,b )在椭圆内或椭圆上,2b 2≤3,b ∈[-62,62].选A .9.不等式log 2x -1+12log 12x 3+2>0的解集为A .[2,3)B .(2,3]C .[2,4)D .(2,4] 解:令log 2x=t ≥1时,t -1>32t -2.t ∈[1,2),x ∈[2,4),选C .10.设点O 在ABC 的内部,且有+2+3=,则ABC 的面积与AOC 的面积的比为( )A .2B .32C .3D .53解:如图,设AOC=S ,则OC 1D=3S ,OB 1D=OB 1C 1=3S ,AOB=OBD=1.5S .OBC=0.5S ,ABC=3S .选C .11.设三位数n=,若以a ,b ,c 为三条边长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三位数n 有( )A .45个B .81个C .165个D .216个 解:⑴等边三角形共9个;⑵ 等腰但不等边三角形:取两个不同数码(设为a ,b ),有36种取法,以小数为底时总能构成等腰三角形,而以大数为底时,b <a <2b .a=9或8时,b=4,3,2,1,(8种);a=7,6时,b=3,2,1(6种);a=5,4时,b=2,1(4种);a=3,2时,b=1(2种),共有20种不能取的值.共有236-20=52种方法,而每取一组数,可有3种方法构成三位数,故共有523=156个三位数即可取156+9=165种数.选C .12.顶点为P 的圆锥的轴截面是等腰直角三角形,A 是底面圆周上的点,B 是底面圆内的点,O 为底面圆圆心,AB ⊥OB ,垂足为B ,OH ⊥PB ,垂足为H ,且PA=4,C 为PA 的中点,则当三棱锥O -HPC 的体积最大时,OB 的长为 ( )A .53 B .253 C .63 D .263解:AB ⊥OB ,PB ⊥AB ,AB ⊥面POB ,面PAB ⊥面POB .OH ⊥PB ,OH ⊥面PAB ,OH ⊥HC ,OH ⊥PC ,又,PC ⊥OC ,PC ⊥面OCH .PC 是三棱锥P -OCH 的高.PC=OC=2.而OCH 的面积在OH=HC=2时取得最大值(斜边=2的直角三角形).当OH=2时,由PO=22,知∠OPB=30,OB=PO tan30=263.又解:连线如图,由C 为PA 中点,故V O -PBC =12V B -AOP ,S B 11OABCABPO H C而V O -PHC ∶V O -PBC =PH PB =PO 2PB2(PO 2=PH ·PB ).记PO=OA=22=R ,∠AOB=,则V P —AOB =16R 3sin cos =112R 3sin2,V B -PCO =124R 3sin2. PO 2PB 2=R 2R 2+R 2cos 2=11+cos 2=23+cos2.V O -PHC =sin23+cos2112R 3. ∴ 令y=sin23+cos2,y=2cos2(3+cos2)-(-2sin2)sin2(3+cos2)2=0,得cos2=-13,cos =33, ∴ OB=263,选D .二、填空题(共10题)13. 设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若510S =,105S =-,则公差为 解:设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d .由题设得⎩⎨⎧-=+=+,,545101010511d a d a 即 ⎩⎨⎧-=+=+,,1922211d a d a 解之得1-=d .14. 设()log ()a f x x b =+(0a >且1)a ≠的图象经过点(21),,它的反函数的图象经过点(28),,则b a +等于 4 .解:由题设知 log (2)1log (8)2a a b b +=⎧⎨+=⎩,, 化简得 2(2)(8).b a b a +=⎧⎨+=⎩,解之得 1131a b =⎧⎨=⎩,; 2224.a b =-⎧⎨=-⎩,(舍去). 故a b +等于4.15.已知函数()y f x =的图象如图,则满足22221()(lg(620))021x x f f x x x x --⋅-+≤-+的 x 的取值范围为 [21)x ∈-, .解: 因为 ()()22lg 620lg (3)11lg111x x x -+=-+≥>,所以()2lg 6200x x -+<. 于是,由图象可知,2111x x +≤-,即 201x x +≤-,解得 21x -≤<. 故x 的取值范围为 [21)x ∈-,.16.圆锥曲线0|3|102622=+--+-++y x y x y x 的离心率是 2 .解:原式变形为|3|)1()3(22+-=-++y x y x ,即=2|3|2+-y x .所以动点),(y x 到定点(31)-,的距离与它到直线03=+-y x 的距离之比为2.故此动点轨迹为双曲线,离心率为2.17.在ABC ∆中,已知3tan =B ,322sin =C ,63=AC ,则ABC ∆的面积为ABC S ∆=解:在ABC ∆中,由3tan =B 得︒=60B .由正弦定理得sin 8sin AC CAB B⋅==.因为︒>60322arcsin,所以角C 可取锐角或钝角,从而31cos ±=C .sin sin()sin cos cos sin A B C B C B C =+=+=sin 2ABC AC ABS A ∆⋅== 18. 设命题P :2a a <,命题Q : 对任何x ∈R ,都有2410x ax ++>. 命题P 与Q 中有 且仅有一个成立,则实数a 的取值范围是 021≤<-a 或 121<≤a . 解:由a a <2得10<<a .由0142>++ax x 对于任何x ∈R 成立,得04162<-=∆a ,即2121<<-a .因为命题P 、Q 有且仅有一个成立,故实数 a 的取值范围是 021≤<-a 或 121<≤a .19.22cos 75cos 15cos75cos15++⋅的值是 . 解:22cos 75cos 15cos75cos15++⋅ =cos²75°+sin²75°+sin15°·cos15° =1+°30sin 21=5420.定义在R 上的函数()f x 满足(1)2f =,且对任意的x R ∈,都有1()2f x '<,则不等式22log 3(log )2x f x +>的解集为 . 解:令g ﹙x ﹚=2f ﹙x ﹚-x ,由f '(x ) <1/2得,2f '(x ) -1<0,即'g ﹙x ﹚<0,g(x)在R 上为减函数,且g(1)=2f(1)-1=3,不等式f(log2X)>2log 2X化为2f(log2X)—log2X≥3,即g(log2X)>g(1),由g(x)的单调性得:log2X<1,解得,0<x<2. 21.圆O 的方程为221x y +=,(1,0)A ,在圆O 上取一个动点B ,设点P 满足()AP OB R λλ=∈且1AP AB ⋅=.则P 点的轨迹方程为 .解:设P(x,y), AB =λOB (λϵR)得B(k(x —1),ky),(λ=k1)。
数学竞赛试题及答案高中生
数学竞赛试题及答案高中生试题一:代数问题题目:已知\( a, b \) 是方程 \( x^2 + 5x + 6 = 0 \) 的两个实根,求 \( a^2 + 5a + 6 \) 的值。
解答:根据韦达定理,对于方程 \( x^2 + bx + c = 0 \),其根\( a \) 和 \( b \) 满足 \( a + b = -b \) 和 \( ab = c \)。
因此,对于给定的方程 \( x^2 + 5x + 6 = 0 \),我们有 \( a + b =-5 \) 和 \( ab = 6 \)。
由于 \( a \) 是方程的一个根,我们可以将 \( a \) 代入方程得到 \( a^2 + 5a + 6 = 0 \)。
所以 \( a^2 + 5a + 6 = 0 \)。
试题二:几何问题题目:在一个直角三角形中,已知直角边长分别为 3 厘米和 4 厘米,求斜边的长度。
解答:根据勾股定理,直角三角形的斜边长度 \( c \) 可以通过直角边 \( a \) 和 \( b \) 计算得出,公式为 \( c = \sqrt{a^2 + b^2} \)。
将给定的边长代入公式,我们得到 \( c = \sqrt{3^2 + 4^2} =\sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5 \) 厘米。
试题三:数列问题题目:一个等差数列的首项 \( a_1 = 3 \),公差 \( d = 2 \),求第 10 项 \( a_{10} \) 的值。
解答:等差数列的通项公式为 \( a_n = a_1 + (n - 1)d \),其中\( n \) 是项数。
将给定的值代入公式,我们得到 \( a_{10} = 3 + (10 - 1) \times 2 = 3 + 9 \times 2 = 3 + 18 = 21 \)。
试题四:组合问题题目:从 10 个不同的球中选取 5 个球,求不同的选取方式有多少种。
竞赛数学高中试题及答案
竞赛数学高中试题及答案试题一:多项式问题题目:已知多项式 \( P(x) = x^3 - 3x^2 + 2x - 5 \),求 \( P(2) \) 的值。
解答:将 \( x = 2 \) 代入多项式 \( P(x) \) 中,得到:\[ P(2) = 2^3 - 3 \times 2^2 + 2 \times 2 - 5 = 8 - 12 + 4 -5 = -5 \]试题二:几何问题题目:在直角三角形 ABC 中,角 C 是直角,若 \( AB = 10 \) 且\( AC = 6 \),求斜边 BC 的长度。
解答:根据勾股定理,直角三角形的斜边 \( BC \) 可以通过以下公式计算:\[ BC = \sqrt{AB^2 - AC^2} = \sqrt{10^2 - 6^2} = \sqrt{100 - 36} = \sqrt{64} = 8 \]试题三:数列问题题目:给定数列 \( a_n = 2n - 3 \),求数列的前 5 项。
解答:根据数列公式 \( a_n = 2n - 3 \),我们可以计算出前 5 项:\[ a_1 = 2 \times 1 - 3 = -1 \]\[ a_2 = 2 \times 2 - 3 = 1 \]\[ a_3 = 2 \times 3 - 3 = 3 \]\[ a_4 = 2 \times 4 - 3 = 5 \]\[ a_5 = 2 \times 5 - 3 = 7 \]数列的前 5 项为:-1, 1, 3, 5, 7。
试题四:概率问题题目:一个袋子里有 5 个红球和 3 个蓝球,随机抽取 2 个球,求抽到一个红球和一个蓝球的概率。
解答:首先计算总的可能组合数,即从 8 个球中抽取 2 个球的组合数:\[ \text{总组合数} = \binom{8}{2} = \frac{8 \times 7}{2} = 28 \]然后计算抽到一个红球和一个蓝球的组合数:\[ \text{有利组合数} = \binom{5}{1} \times \binom{3}{1} = 5 \times 3 = 15 \]所以,抽到一个红球和一个蓝球的概率为:\[ P = \frac{\text{有利组合数}}{\text{总组合数}} =\frac{15}{28} \]试题五:函数问题题目:若函数 \( f(x) = x^2 - 4x + 4 \),求 \( f(x) \) 的最小值。
2024年全国高中数学联赛(浙江预赛)试题(含答案)
2024年全国中学生奥林匹克数学竞赛浙江赛区初赛试题本卷共15道题目,12道填空题,3道解答题,所有答案填写在答题纸上,满分150分一、填空题(每小题8分,共计96分)1.设集合10,21x A xx ⎧−⎫=≤⎨⎬−⎩⎭集合2{20}B x x x m =++≤。
若A B ⊆,则实数m 的取值范围为 。
2.设函数{}{}:1,2,32,3,4f → 满足 ()()1()ff x f x −=,则这样的函数有_______个。
3.函数22sin sin 1sin 1x x y x ++=+的最大值与最小值之积为 。
4.已知数列{}n x满足:11,12n x x x n +==≥,则通项n x =__________。
5 .已知四面体A BCD −的外接球半径为1,1,60BC BDC =∠=,则球心到平面BDC 的距离为______________。
6.已知复数z 满足24510(1)1zz =−=,则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(0,1)t ∈,使得向量(1)a 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202420240, ii n i i na C a ==∈∑,则12024a a +=_________。
9.设实数,,(0,2]a b c ∈,且3b a ≥或43a b +≤,则max{,,42}b a c b c −−−的最小值为 ___ __ __。
10.在平面直角坐标系xOy 上,椭圆E 的方程为221124x y +=,1F 为E 的左焦点;圆C 的方程为222())x a y b r −+−=( ,A 为C 的圆心。
直线l 与椭圆E 和圆C 相切于同一点(3,1)P 。
则当1OAF ∠最大时,实数r =_____________________。
2024年上海高三数学竞赛试题及答案
2024年上海市高三数学竞赛试题2024年3月24日上午9:30〜11:30一、填空题(第1〜4题每小题7分,第5〜8题每小题8分,共60分)1.若正实数Q,b满足Ql=2a+b,贝I]q+2。
的最小值是.192.现有甲、乙两人进行羽毛球比赛,已知每局比赛甲胜的概率为乙胜的概率为注规定谁先胜3局谁赢得胜利,则甲赢得胜利的概率为.(用最简分数表示答案)3.计算「2|「4「6I I「2024、2,厂1厂3«「5「7<(厂2023、2_(口2024一口2024十口2024—^2024^2024)十(口2024—>2024十^2024—口2024^2024;—4.已知~a.T,~c是同一平面上的3个向量,满足|切=3,\~b\=2\/2,~a^~b=-6,且向量~c-~a与~c-~b的夹角为p则\~c\的最大值为.5.若关于z的方程2”+1-防邪-1=0存在一个模为1的虚根,则正整数n的最小值为6.一个顶点为P、底面中心为O的圆锥体积为1,若正四棱锥。
— ABCD内接于该圆锥,平面ABCD与该圆锥底面平行,A,B,C,D这4个点都在圆锥的侧面上,则正四棱锥O一AOCD的体积的最大值是•7.已知函数f(x)=arr2+Inc有两个零点,贝0实数Q的取值范围是.8.若3个整数Q,b,c满足a?+户+c?+3V Qb+3b+3c,则这样的有序整数组(fl,6,c)共有组.二、解答题(每小题15分,共60分)9.在平面直角坐标系明中,已知椭圆「:乎+/=1,4、B是椭圆的左、右顶点.点C是椭圆「内(包括边界)的一个动点,若动点P使得PB PC=0.求|OP|的最大值.10.求所有正整数n(n>3),满足正71边形能内接于平面直角坐标系xOy中椭圆片+%=1(q>b>0).11.数列{。
曷满足:Q i=Q2=1,a n+2=a n+1+a n(打=1,2,•.•),M是大于1的正整数,试证明:在数列Q3,Q4,Q5,…中存在相邻的两项,它们除以M余数相同.12.将正整数1,2,.・・,100填入10X10方格表中,每个小方格恰好填1个数,要求每行从左到右10个数依次递减,记第2行的10个数之和为&(1=1,2,...,10).设nc{l,2,...,10}满足:存在一种填法,使得$,,,•••,Sio均大于第n列上的10个数之和,求n的最小值.2024年上海市高三数学竞赛试题解析一、填空题1.【解析】解:整理得上注=1,因此"2方=(〃+2方)(上+2)=5+2(&0)29,等号成立当且仅当a b a b b a〃=8=3时取得,则最小值是9.2.【解析】解:甲以3:0获胜的税率是P q=(—)3=sy;以3:I获ft的概•率是P]=C;•(—)?=3*以3:2枝胜的概率是p2=Cj・(:)3・(;)2=§■.株上所述,甲获It的概.率•是p=P q+P i+p?=共X I3.【解析】解:由二项式定理可加("6)皿=㈡抽皿+Um湖"%…CicW板皿“,...+C魏〃皿2024令"=展=|可得(1“皿=£。
浙江高三高中数学竞赛测试带答案解析
浙江高三高中数学竞赛测试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.若集合,,,则集合()A.B.C.D.2.若函数(,且)的值域为,则实数的取值范围为()A.B.C.D.3.如图,在四面体中,已知两两互相垂直,且.则在该四面体表面上与点距离为的点形成的曲线段的总长度为()A.B.C.D.4.在中,“”是“”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件5.已知函数,则关于的不等式的解集为()A.B.C.D.6.记为三个数中的最小数,若二次函数有零点,则的最大值为()A.2B.C.D.1二、填空题1.数学竞赛后,小明、小乐和小强各获得一枚奖牌,其中一人得金牌,一人得银牌,一人得铜牌,老师猜测:“小明得金牌,小乐不得金牌,小强得的不是铜牌.”结果老师只猜对了一个,由此推断:得金牌、银牌、铜牌的依次是__________.2.省中医院5月1号至5月3号拟安排6位医生值班,要求每人值班1天,每天安排2人.若6位医生中的甲不能值2号,乙不能值3号,则不同的安排值班的方法共有__________种.3.已知函数,若对于任意的,存在,使得成立,则的取值范围为__________. 4.已知,则的取值范围为__________.5.已知是偶函数,时,(符号表示不超过的最大整数),若关于的方程恰有三个不相等的实根,则实数的取值范围为__________.6.已知点为椭圆的右焦点,椭圆的离心率为,过点的直线交椭圆于两点(点在轴的上方),且,则直线的斜率为__________.7.方程的正整数解为______________(写出所有可能的情况).8.一个有限项的数列满足:任何3 个连续项之和都是负数,且任何4个连续项之和都是正数,则此数列项数的最大值为__________.三、解答题1.已知函数的图象恒过定点,且点又在函数的图象上.(Ⅰ)求实数的值; (Ⅱ)当方程有两个不等实根时,求的取值范围;(Ⅲ)设,,,求证,,.2.(12分)如图,椭圆()的离心率,短轴的两个端点分别为B 1、B 2,焦点为F 1、F 2,四边形F 1 B 1F 2 B 2的内切圆半径为(1)求椭圆C 的方程;(2)过左焦点F 1的直线交椭圆于M 、N 两点,交直线于点P ,设,,试证为定值,并求出此定值.3.已知函数,直线为曲线的切线(为自然对数的底数).(1)求实数的值; (2)用表示中的最小值,设函数,若函数为增函数,求实数的取值范围.浙江高三高中数学竞赛测试答案及解析一、选择题1.若集合,,,则集合( )A .B .C.D.【答案】D【解析】依题意,,.由,知;,知或.所以,或,即.故选D;2.若函数(,且)的值域为,则实数的取值范围为()A.B.C.D.【答案】A【解析】当时,函数的值域为,当时,,即时,,且时恒成立.∴,的取值范围为.故选A;3.如图,在四面体中,已知两两互相垂直,且.则在该四面体表面上与点距离为的点形成的曲线段的总长度为()A.B.C.D.【答案】B【解析】如图,设 (在上,在上,在上).由,,知,,.∴在面内与点距离为的点形成的曲线段(图中弧) 长为.同理,在面内与点距离为的点形成的曲线段长为.同理,在面内与点距离为的点形成的曲线段长为.同理,在面内与点距离为的点形成的曲线段长为.所以,该四面体表面上与点距离为的点形成的曲线段的总长度为.故选B.点睛:想象出在每个截面上的弧线是一个个圆弧,找到相应的圆弧的圆心角,和半径,弧长就求出来了;4.在中,“”是“”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】由正弦定理可得,在中,“”则,则,由倍角公式可得,可得,反之也成立,所以在中,“”是“”的充分必要条件,故选C.【考点】正弦定理与倍角公式.5.已知函数,则关于的不等式的解集为()A.B.C.D.【答案】D【解析】令,则函数为奇函数且在实数上为增函教,不等式转化为故选D.6.记为三个数中的最小数,若二次函数有零点,则的最大值为()A.2B.C.D.1【答案】B【解析】可以不妨设,因为,所以,故所以,,所以(当且仅当时取等号)故选B.二、填空题1.数学竞赛后,小明、小乐和小强各获得一枚奖牌,其中一人得金牌,一人得银牌,一人得铜牌,老师猜测:“小明得金牌,小乐不得金牌,小强得的不是铜牌.”结果老师只猜对了一个,由此推断:得金牌、银牌、铜牌的依次是__________.【答案】小乐,小强,小明.【解析】其一,若小明得金牌,则小乐一定不得金牌,不合题意;其二,小明得银牌时,再以小乐得奖情况分析,若小乐得金牌,小强得铜牌,不合提议,若小乐得铜牌小强得金牌,也不合题意;其三,若小明得铜牌,仍以小乐得奖情况分类,若小乐得金牌,小强得银牌,则老师才对一个合题意,若小乐得银牌,小强得金牌,则老师对了俩;不合题意,综上,小明得铜牌,小乐得金牌,小强得银牌.2.省中医院5月1号至5月3号拟安排6位医生值班,要求每人值班1天,每天安排2人.若6位医生中的甲不能值2号,乙不能值3号,则不同的安排值班的方法共有__________种.【答案】42;【解析】分两类(1) 甲、乙同一天值班,则只能排在1号,有种排法;(2) 甲、乙不在同一天值班,有种排法,故共有42 种方法.故结果为42.3.已知函数,若对于任意的,存在,使得成立,则的取值范围为__________.【答案】;【解析】函数视作为的函数问题等价于对于,由于,所以所以问题等价于,即,所以.故结果为.点睛:双变元问题,先看成函数视作为的函数,求出最值;再看成x的函数求最值.4.已知,则的取值范围为__________.【答案】;【解析】由及有,所故结果为.5.已知是偶函数,时, (符号表示不超过的最大整数),若关于的方程恰有三个不相等的实根,则实数的取值范围为__________.【答案】;【解析】作出函数与的草图(如图所示).易知直线恒过点,是方程的一个根.从图像可知,当,即时,两个函数的图像恰有三个不同的交点.∴的取值范围为.点睛:方程的根转化为函数的零点,图像的交点问题,且发现直线过定点;根据图像得到结果.6.已知点为椭圆的右焦点,椭圆的离心率为,过点的直线交椭圆于两点(点在轴的上方),且,则直线的斜率为__________.【答案】;【解析】极点在右焦点的极坐标方程为,所以,,从而,可得,,所以直线的斜率为.7.方程的正整数解为______________(写出所有可能的情况).【答案】;【解析】.∴,∴,.由,知,因此,.∴,若,则,,.将,代入题中方程,得.若,则,.由知,不存在.若,则.以,,又,因此,.经验证只有符合.将代入题中方程,得.∴符合条件的正整数解有或.8.一个有限项的数列满足:任何3 个连续项之和都是负数,且任何4个连续项之和都是正数,则此数列项数的最大值为__________.【答案】5;【解析】一方面可以构造5 项的数列:符合题设;另一方面,证明满足条件的数列不超过5项.否则取出前6 项,作出如下排列:由每行的和为负数,知这12 个数之和为负数;由每列的和为正数,知这12 个数之和为正数.矛盾.故结果为5.三、解答题1.已知函数的图象恒过定点,且点又在函数的图象上.(Ⅰ)求实数的值;(Ⅱ)当方程有两个不等实根时,求的取值范围;(Ⅲ)设,,,求证,,.【答案】(1);(2)的取值范围为;(3)见解析.【解析】(1)点的坐标为;点在上,则(2)方程的根转化为图像的交点;(3)裂项求和.(Ⅰ)函数的图像恒过定点,点的坐标为又因为点在上,则即,∴(Ⅱ)即,∴由图像可知:,故的取值范围为.(Ⅲ),∴ ,.点睛:主要考查函数零点,方程的根,图像的交点可等价;再就是数列裂项求和问题.2.(12分)如图,椭圆()的离心率,短轴的两个端点分别为B 1、B 2,焦点为F 1、F 2,四边形F 1 B 1F 2 B 2的内切圆半径为(1)求椭圆C 的方程;(2)过左焦点F 1的直线交椭圆于M 、N 两点,交直线于点P ,设,,试证为定值,并求出此定值. 【答案】(1);(2)【解析】试题解析:(1)设四边形F 1B 1F 2B 2的内切圆与边B 1B 2的切点为G ,连接OG ,则|OG|=由S △OB2F2=|OB 2||OF 2|=|B 2F 2||OG|,|OB 2|=b , |OF 2|=c , |B 2F 2|=a ,得bc=a又∵e=解得a=2,b=故椭圆方程为:(2)设直线MN 的方程为y=k (x+1)代入椭圆方程,整理得 (3+4k 2)x 2+8k 2x+4(k 2-3)=0设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则x 1+x 2= ,x 1x 2=又P (-4,-3k ),F 2(-1,0) 由 , 得,∴∵∴为定值【考点】本题考查椭圆的几何性质 向量共线 点评:解决本题的关键是利用向量共线,求出即可3.已知函数,直线为曲线的切线(为自然对数的底数).(1)求实数的值; (2)用表示中的最小值,设函数,若函数为增函数,求实数的取值范围. 【答案】(1);(2).【解析】(1)先求导,然后利用导数等于求出切点的横坐标,代入两个曲线的方程,解方程组,可求得;(2)设与交点的横坐标为,利用导数求得,从而,然后利用求得的取值范围为.试题解析:(1)对求导得.....................1分设直线与曲线切于点,则,解得,所以的值为1..........................................3分(2)记函数,下面考察函数的符号,对函数求导得......................4分当时,恒成立.................................5分当时,,从而.....................7分∴在上恒成立,故在上单调递减.,∴,又曲线在上连续不间断,所以由函数的零点存在性定理及其单调性知唯一的,使.∴;,,∴,从而,∴,..........................9分由函数为增函数,且曲线在上连续不断知在,上恒成立.①当时,在上恒成立,即在上恒成立,记,则,当变化时,变化情况列表如下:∴,故“在上恒成立”只需,即.②当时,,当时,在上恒成立,综合①②知,当时,函数为增函数.故实数的取值范围是...............................12分【考点】函数导数与不等式.【方法点晴】函数导数问题中,和切线有关的题目非常多,我们只要把握住关键点:一个是切点,一个是斜率,切点即在原来函数图象上,也在切线上;斜率就是导数的值.根据这两点,列方程组,就能解决.本题第二问我们采用分层推进的策略,先求得的表达式,然后再求得的表达式,我们就可以利用导数这个工具来求的取值范围了.。
高中数学趣味知识竞赛题库
高中数学趣味知识竞赛题库一、选择题(1 - 10题)1. 设集合A={xx^2-3x + 2=0},B={xax - 2=0},若B⊆ A,则a所有可能的值构成的集合为()- A. {1,2}- B. {1,(2)/(3)}- C. {0,1,2}- D. {0,1,(2)/(3)}- 解析:- 先求解集合A,对于方程x^2-3x + 2 = 0,因式分解得(x - 1)(x - 2)=0,解得x = 1或x = 2,所以A={1,2}。
- 因为B⊆ A,当B=varnothing时,ax-2 = 0无解,此时a = 0;当B≠varnothing时,若x=(2)/(a)=1,则a = 2;若x=(2)/(a)=2,则a = 1。
所以a所有可能的值构成的集合为{0,1,2},答案是C。
2. 函数y=log_a(x + 3)-1(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny + 1 = 0上,其中mn>0,则(1)/(m)+(2)/(n)的最小值为()- A. 8- B. 6- C. 4- D. 10- 解析:- 对于函数y=log_a(x + 3)-1,令x+3 = 1,即x=-2,此时y=-1,所以定点A(-2,-1)。
- 因为点A在直线mx + ny+1 = 0上,所以-2m - n+1 = 0,即2m + n = 1。
- 又因为mn>0,所以m>0,n>0。
- 则(1)/(m)+(2)/(n)=(2m +n)((1)/(m)+(2)/(n))=2+(4m)/(n)+(n)/(m)+2=(4m)/(n)+(n)/(m)+4。
- 根据基本不等式(4m)/(n)+(n)/(m)≥slant2√(frac{4m){n}×(n)/(m)} = 4,当且仅当(4m)/(n)=(n)/(m)时等号成立。
- 所以(1)/(m)+(2)/(n)≥slant4 + 4=8,答案是A。
全国高中数学竞赛试题及答案
全国高中数学竞赛试题及答案试题一:函数与方程1. 已知函数\( f(x) = 2x^3 - 3x^2 + x - 5 \),求\( f(x) \)的极值点。
2. 求解方程\( x^2 - 4x + 3 = 0 \)的所有实根。
3. 判断函数\( g(x) = \frac{1}{x} \)在区间\( (0, +\infty) \)上的单调性。
试题二:解析几何1. 已知椭圆\( \frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1 \),其中\( a > b > 0 \),求椭圆的焦点坐标。
2. 求圆\( (x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2 \)的切线方程,已知切点坐标为\( (m, n) \)。
3. 证明点\( P(x_1, y_1) \)和点\( Q(x_2, y_2) \)的连线\( PQ \)的中点坐标为\( \left(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 +y_2}{2}\right) \)。
试题三:数列与级数1. 已知等差数列的首项\( a_1 = 3 \),公差\( d = 2 \),求第10项\( a_{10} \)。
2. 求等比数列\( b_1, b_2, b_3, \ldots \)的前\( n \)项和,其中\( b_1 = 1 \),公比\( r = 3 \)。
3. 判断数列\( c_n = \frac{1}{n(n + 1)} \)的收敛性。
试题四:概率与统计1. 从5个红球和3个蓝球中随机抽取3个球,求至少有2个红球的概率。
2. 抛掷一枚均匀硬币4次,求正面朝上的次数为2的概率。
3. 某工厂生产的产品中有2%是次品,求从一批产品中随机抽取10个产品,至少有1个是次品的概率。
试题五:组合与逻辑1. 有5个不同的球和3个不同的盒子,将球分配到盒子中,每个盒子至少有一个球,求不同的分配方法总数。
2. 证明:对于任意的正整数\( n \),\( 1^2 + 2^2 + 3^2 + \ldots + n^2 = \frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6} \)。
高中数学竞赛与强基计划试题专题:导数与极限
高中数学竞赛与强基计划试题专题:导数与极限一、单选题1.(2018·全国·高三竞赛)一个人以匀速6m s 去追停在交通灯前的汽车,当他离汽车25m 时,交通灯由红变绿,汽车以21m s 的加速度匀加速开走,那么().A .人可在7s 内追上汽车B .人可在10s 内追上汽车C .人追不上汽车,其间最近距离为5mD .人追不上汽车,其间最近距离为7m2.(2022·全国·高三专题练习)设()E x 是离散型随机变量的期望,则下列不等式中不可能成立的是()A .()()()()ln ln E X X E X E X +>+B .()()()()22ln ln E X X E X E X >C .()()()()sin sin E X X E X E X +>+D .()()22(sin )()sin E X X E X E X >二、填空题3.(2021·上海·统考模拟预测)lim x =______4.(2019·全国·高三竞赛)函数sin cos 0,1cos 2y ααπαα⎛⎫⋅⎛⎫=∈ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭的最大值是______.5.(2018·全国·高三竞赛)对01x <<,若复数z =n 个在单位圆上,则n =______.6.(2018·全国·高三竞赛)抛一颗色子三次,所得点数分别为m 、n 、p .则函数322132n y mx x px =--+在[)1,+∞上为增函数的概率为______.7.(2018·全国·高三竞赛)已知函数()()sin cos xf x e x x =+,其中,20112013,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.过点1,02M π-⎛⎫ ⎪⎝⎭作函数()f x 图像的切线,令各切点的横坐标构成数列{}n x .则数列{}n x 的所有项之和S 的值为______.8.(2021·全国·高三竞赛)若数列{}n a 是首项不为零的等差数列,则12212lim n n nn na a a a a a ++→∞+++=+++ ___________.9.(2022·江苏南京·高三强基计划)设0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则函数2sin cos y x x =的最大值为___________.10.(2022·浙江·高二竞赛)已知函数axy e b -=+在()()0,0f 处的切线方程为32xy =-,则+=a b ______.11.(2019·全国·高三竞赛)已知过点()0,2的直线l 与曲线()1:0C y x x x=+>交于两不同的点M 、N .则曲线C 在M 、N 处切线交点的轨迹为______.12.(2019·全国·高三竞赛)设1a >.则当x y a =与log a y x =两个函数图像相切时,ln ln a =______.13.(2019·全国·高三竞赛)设函数()()()22log log f x x x a x a x =+--的图像关于直线12x =对称.则对满足411ii x==∑的任意实数()()0,114i x i ∈≤≤,421log i i i s x x ==∑的最小值为__________.14.(2019·全国·高三竞赛)满足1201411112014n n +⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的整数n=__________.15.(2018·全国·高三竞赛)已知函数()f x 的导函数()f x '连续,且()00,f =()0f a '=.记曲线()y f x =与(),0P t 最近的点为()(),f Q s s .则0lim t st→=______.16.(2022·江苏南京·高三强基计划)已知直线2y ax =+与三次曲线3y x ax =-有三个不同交点,则a 的取值范围为___________.17.(2021·浙江·高三竞赛)若1122ln ln x x x x =,12x x <,(1252k x x =++,Z k ∈,则k =______.三、解答题18.(2021·全国·高三竞赛)已知三次函数32()(,,)f x x ax bx c a b c R =-+++∈,满足对任意[]2,2x ∈-都有|()|2f x ≤,求a b c 、、的所有可能值.19.(2023·全国·高三专题练习)求下列极限:(1)21lim ln 1x x x x →∞⎡⎤⎛⎫+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦;(2)121001lime x x x -→;(3)()()220ln 1ln 1limsec cos x x x x x x x→+++-+-.20.(2019·全国·高三竞赛)已知()()1ln 1x f x x++=,()g 1kx x =+.求最大的正整数k ,使得对任意的正数c ,存在实数a b 、满足1a b c -<<<,且()()()f c f g b α==.21.(2022·湖北武汉·高三统考强基计划)已知函数()()3223632022f x x ax a x a =++-+.若()f x 是区间[]22-,上的单调增函数,求实数a 的取值范围.22.(2019·全国·高三竞赛)在锐角△ABC 中,证明:()111sin sin sin sin sin sin A B C A B C ⎛⎫++++ ⎪⎝⎭111A B C π⎛⎫++ ⎪⎝⎭.23.(2018·全国·高三竞赛)已知实数x 、y 满足244x y x y x +=+.试求88x y U =+的取值范围.24.(2019·全国·高三竞赛)已知函数()()2221f x x ax g x x =-=--与,的图像有两条公切线,且由这四个切点组成的四边形的周长为6,求实数a 的值.25.(2023·全国·高三专题练习)实数,,a b c 和正数λ使得()32f x x ax bx c =+++有三个实数根123,,x x x .且满足:(1)21x x λ-=;(2)()31212x x x >+,求332279a c abλ+-的最大值.26.(2023·全国·高三专题练习)设函数()2e xf x b cx ax =-+-,(1)若()00f =,()11ef a -=-(a 为常数),求()f x 的解析式;(2)在(1)条件下,若当0x ≥时,()0f x ≥,求a 的取值范围.27.(2019·江苏·高三校联考竞赛)证明:对任意x ∈(-∞,0)∪(0,+∞),211max{0,ln ||}||1ln 22x x x -+,且等号成立的充要条件是x =28.(2018·全国·高三竞赛)已知正实数a 、b 满足22141a b+≤,22215a b +≤.求a b +的取值范围.29.(2018·全国·高三竞赛)已知函数()3211, ,1121371, 0,362x x x f x x x ⎧⎛⎤+∈⎪ ⎥+⎪⎝⎦=⎨⎡⎤⎪-+∈⎢⎥⎪⎣⎦⎩.记函数()f x 的值域为A ,且实数a 、b 、c A Î.证明:4abc ab bc ca +≥++.30.(2018·全国·高三竞赛)记[]x 表示不超过实数x 的最大整数.证明:(1)方程[][]3223x x x x +=+的解为整数;(2)方程3232x x x x ⎡⎤⎡⎤+=+⎣⎦⎣⎦有非整数解.高中数学竞赛与强基计划试题专题:导数与极限答案一、单选题1.(2018·全国·高三竞赛)一个人以匀速6m s 去追停在交通灯前的汽车,当他离汽车25m 时,交通灯由红变绿,汽车以21m s 的加速度匀加速开走,那么().A .人可在7s 内追上汽车B .人可在10s 内追上汽车C .人追不上汽车,其间最近距离为5mD .人追不上汽车,其间最近距离为7m【答案】D【详解】如图,设汽车在点C 开始运动,此时人通过点A .经过t 秒后,汽车到达D 点,有路程212CD at =;人此时追到点B ,有路程AB vt =.依题意两者的距离是()22211125625677222S AC CD AB at vt t t t =+-=+-=-+=-+≥.可见,人不能追上汽车,他与汽车最近距离是在汽车开动6s 后的瞬间,两者距离为7m .2.(2022·全国·高三专题练习)设()E x 是离散型随机变量的期望,则下列不等式中不可能成立的是()A .()()()()ln ln E X X E X E X +>+B .()()()()22ln ln E X X E X E X >C .()()()()sin sin E X X E X E X +>+D .()()22(sin )()sin E X X E X E X >【答案】A【分析】根据各选项的期望,分别判断ln y x x =+、2ln y x x =、sin y x x =+、2sin y x x =在定义域内是否存在下凹区间即可.【详解】A :由ln y x x =+且定义域为(0,)+∞,则11y x '=+,210y x''=-<,即y 为上凸函数,有11221212ln ln ln 222x x x x x x x x+++++<+,所以()()()()ln ln E X X E X E X +<+;B :由2ln y x x =且定义域为(0,)+∞,则2ln y x x x '=+,2ln 3y x ''=+,显然32(e ,)-+∞上0y ''>,即y 在32(e ,)-+∞为下凹函数,22211221212ln ln ()ln 222x x x x x x x x +++>,所以存在()()()()22ln ln E X X E X E X >;C :由sin y x x =+,则1cos y x '=+,sin y x ''=-,显然在[(21),2]k k ππ-,Z k ∈上0y ''>,即y 在[(21),2]k k ππ-,Z k ∈为下凹函数,有11221212sin sin sin 222x x x x x x x x+++++>+,所以存在()()()()sin sin E X X E X E X +>+;D :由2sin y x x =,则22sin cos y x x x x '=+,2(2)sin 4cos y x x x x ''=-+,显然存在(0,)2π上0y ''>,即y 在(0,)2π为下凹函数,有22211221212sin sin ()sin 222x x x x x x x x +++>,所以存在()()22(sin )()sin E X X E X E X >.【点睛】关键点点睛:利用函数二阶导数的几何意义判断各选项对应函数定义域内是否存在下凹区间即可.二、填空题3.(2021·上海·统考模拟预测)lim x =______【答案】【分析】把分子分母都放在根号下,再同时除以2n 即可.【详解】lim x =xx 4.(2019·全国·高三竞赛)函数sin cos 0,1cos 2y ααπαα⎛⎫⋅⎛⎫=∈ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭的最大值是______.【详解】设cos 0,2x παα⎛⎫⎛⎫=∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则()0,1x ∈.由y =2y '=令0y '=.解得x=.故max y =5.(2018·全国·高三竞赛)对01x <<,若复数z =n 个在单位圆上,则n =______.【答案】1【详解】由点在单位圆上有()sin 101x x x +=<<.作函数()(()sin 10,1x x x x ϕ=+-∈.由()()()1cos 00,1x x x ϕ=->∈',知()x ϕ为严格递增函数.又()()010,1sin10ϕϕ=-=,故方程sin 1x x +=在()0,1内恰有一个实根.因此,1n =.6.(2018·全国·高三竞赛)抛一颗色子三次,所得点数分别为m 、n 、p .则函数322132n y mx x px =--+在[)1,+∞上为增函数的概率为______.【答案】1124【详解】注意到,()322 132n f x mx x px =--+在[)1,+∞上为增函数等价于()220f x mx nx p =-->'在[)1,+∞上恒成立,等价于()10f '>,即2m n p >+.当2m =时,3n p +≤,有3种;当3m =时,5n p +≤,有10种;当4m =时,7n p +≤,有21种;当5m =时,9n p +≤,有30种;当6m =时,11n p +≤,有35种.故所求概率为331021303511624++++=.7.(2018·全国·高三竞赛)已知函数()()sin cos xf x e x x =+,其中,20112013,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.过点1,02M π-⎛⎫ ⎪⎝⎭作函数()f x 图像的切线,令各切点的横坐标构成数列{}n x .则数列{}n x 的所有项之和S 的值为______.【答案】1006π【详解】设切点坐标为()()0000,sin cos xx e x x +.则切线方程为()()000000sin cos 2cos xxy e x x e x x x -+=⋅-.将点1,02M π-⎛⎫⎪⎝⎭的坐标代入切线方程得()0000001sin cos 2cos 2x x e x x e x x π-⎛⎫-+=⋅- ⎪⎝⎭001tan 122x x π-⎛⎫⇒+=- ⎪⎝⎭00tan 22x x π⎛⎫⇒=- ⎪⎝⎭.令tan t y x =,222y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.则这两个函数的图像均关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,其交点的横坐标也关于2x π=对称成对出现,方程20112013tan 2,222x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎡⎤=-∈- ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎝⎭的根,即所作的所有切线的切点横坐标构成的数列{}n x 的项也关于α对称成对出现,在20112013,22ππ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭内共构成1006对,每对的和均为π.因此,数列{}n x 的所有项的和1006S π=.8.(2021·全国·高三竞赛)若数列{}n a 是首项不为零的等差数列,则12212lim n n nn na a a a a a ++→∞+++=+++ ___________.【答案】1或3##3或1.【详解】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,则1222212lim lim 1lim n n n n n n n n n n n nS S a a a a a S S Sa ++→∞→∞→∞+++==-+++-+ ,若{}n a 为常数列,则22lim 11nn nn S S S →∞-=-+=;若{}n a 不为常数列,则()()1221lim 1lim 1221222i 1l m3n n n n n n n nn a d S n SS S d S a →∞→∞→∞=-+=-+-⨯--+⨯=+,9.(2022·江苏南京·高三强基计划)设0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则函数2sin cos y x x =的最大值为___________.【详解】23sin cos cos cos y x x x x ==-+,令()cos 0,1t x =∈,所以3y t t =-+,231y t '=-+,则t ⎛∈ ⎝⎭时,0y >';t ⎫∈⎪⎪⎝⎭时,0'<y ,所以3y t t =-+在⎛ ⎝⎭上增,⎫⎪⎪⎝⎭上减,3max339y ⎛=-+= ⎝⎭,10.(2022·浙江·高二竞赛)已知函数axy e b -=+在()()0,0f 处的切线方程为32xy =-,则+=a b ______.【答案】1-【详解】由函数的解析式可得()32112axy ae x -'-=--+,则013'|22x y a ==--=-,解得1a =-,当0x =时,3=02xy =-,即切点坐标为()0,0,故00a eb -⨯=,解得2b =-,1a b ∴+=-.11.(2019·全国·高三竞赛)已知过点()0,2的直线l 与曲线()1:0C y x x x=+>交于两不同的点M 、N .则曲线C 在M 、N 处切线交点的轨迹为______.【答案】1x =,12y <<.【详解】设()11,M x y ,()22,N x y ,点M 、N 处的切线为1l 、2l ,交点坐标为(),p p P x y ,直线l 的方程为2y kx =+.由()()21,1210441002y x k x x k k x y kx ⎧=+⎪⇒-+-=⇒∆=+->⇒>⎨⎪=+⎩.而12201x x k +=>-,1210011x x k k=>⇒<<-.易知1l 的方程为()112211111211y y x x y x x x x ⎛⎫⎛⎫-=--⇒=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.同理,222212:1l y x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.故12x x ≠,121221p x x x x x ==+.又221212111112222122p p p p y x kx k y x x x x ⎧⎫⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎪⎪=-+++=-+=-⇒<<⎨⎬⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎩⎭.故所求交点的轨迹为1x =,12y <<.12.(2019·全国·高三竞赛)设1a >.则当x y a =与log a y x =两个函数图像相切时,ln ln a =______.【答案】1-【详解】因为两个函数互为反函数,且关于直线y x =对称,所以,相切时切点在y x =上.设切点为()00,x y .则00x x a =,①0ln 1x a a =.②将式①代入式②得0ln 1x a =,即0ln 1x a =.③再将式①代入式③得00ln 1x x e =⇒=.故1ln lnln 1a a e=⇒=-.13.(2019·全国·高三竞赛)设函数()()()22log log f x x x a x a x =+--的图像关于直线12x =对称.则对满足411ii x==∑的任意实数()()0,114i x i ∈≤≤,421log i i i s x x ==∑的最小值为__________.【答案】2-【详解】由题意,知定义区间()0,a 的中点为12.于是,1a =.则()()()22log 1log 1f x x x x x =+--()2'log 1xf x x⇒=-令()'0f x =,得12x =.由对任意的10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭有()'0f x <,及对任意的1,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭有()'0f x >知()min 112f x f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭记()120,1x x x +=∈则()3410,1x x x +=-∈①由121x x x x +=,得1122122log log 1x x x x x f x x x x x ⎛⎫+=≥- ⎪⎝⎭即1212222log log log x x x x x x x +≥-+.类似地,由式①得()()()3234242log log 11log 1x x x x x x x +≥--+--.两式相加得()421log 12i i i x x f x =≥-+≥-∑.当123414x x x x ====时,上式等号成立.故min 2S =-.14.(2019·全国·高三竞赛)满足1201411112014n n +⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的整数n=__________.【答案】2015-【详解】注意到,对任意的()1,x ∈-+∞有()ln 11xx x x≤+≤+则()()1110x f x x x +⎛⎫=+> ⎪⎝⎭与()()110xg x x x ⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的导函数分别为()1111'1ln 10x f x x x x +⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++-< ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,()111'1ln 101xg x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++-> ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故()f x 在区间()0,+∞上递减,()g x 在区间()0,+∞上递增.且对任意的()0,x ∈+∞有()()f x e g x >>.从而,对任意的m 、n Z +∈有11111n me n m +⎛⎫⎛⎫+>>+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.因此,满足1201411112014n n +⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的整数n 必为负数.记()n k k Z +=-∈,代入题设等式得20141111111120141k k k k -+-⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-=+ ⎪⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故12014k -=,2015n k =-=-.15.(2018·全国·高三竞赛)已知函数()f x 的导函数()f x '连续,且()00,f =()0f a '=.记曲线()y f x =与(),0P t 最近的点为()(),f Q s s .则0lim t st→=______.【答案】211a +【详解】记()()222y PQ x t f x ==-+.则()()()'22'y x t f x f x =-+.由已知得()()()22'0s t f s f s -+=.则()()()()'11f s f s f s s s f s t t t s =-='-⋅.①记0lim t s A t →=.而()()s 0lim 0f s f a s→'==,故()s 0lim f s a →'=.对式①两边取极限得2220111lim 11t s A a A A a t a →=-⇒=⇒=++16.(2022·江苏南京·高三强基计划)已知直线2y ax =+与三次曲线3y x ax =-有三个不同交点,则a 的取值范围为___________.【答案】3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【详解】依题意得:32ax x ax +=-,即322x ax =+有三个不同解,考虑22y ax =+与3y x =相切于()00,P x y ,则300020=-1=2+23=2=32x x ax a a x ⇒⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩,结合图象可知:3,2a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭.17.(2021·浙江·高三竞赛)若1122ln ln x x x x =,12x x <,(1252k x x =++,Z k ∈,则k =______.【答案】3【详解】解析:由题意知设2222,ln 2ln t x t y t t t t ====,问题转化为:若22112212ln ln ,t t t t t t =<,求()()22212121255222k t t t t t t =++=+,即2ln y t t =与y a =的图象的两个公共点的横坐标设为12,t t 求12t t +的范围;如图所示,易知12t t ⎛+∈ ⎝,所以510,2k e ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,所以3k =.三、解答题18.(2021·全国·高三竞赛)已知三次函数32()(,,)f x x ax bx c a b c R =-+++∈,满足对任意[]2,2x ∈-都有|()|2f x ≤,求a b c 、、的所有可能值.【答案】0,3a c b ===.【详解】由题意得:2(2)8422,2(2)8422,2(1)12,2(1)12,f a b c f a b c f a b c f a b c -≤=-+++≤⎧⎪-≤-=+-+≤⎪⎨-≤=-+++≤⎪⎪-≤-=+-+≤⎩①②③④由,--①②③④得:41644,4224,b b -≤-+≤⎧⎨-≤-+≤⎩即35,13,b b ≤≤⎧⎨-≤≤⎩所以3b =.将3b =代入①,②,③,④得:044,440,40,0.40,0,04,a c a c a c a c a c a c a c ≤+≤⎧⎪-≤+≤+=⎧⎪⇒⇒==⎨⎨-≤+≤+=⎩⎪⎪≤+≤⎩下面证明3()3f x x x =-+符合题意,由2()333(1)(1)f x x x x =-+=-+-',令()()011,01f x x f x x '>⇒-<<'<⇒<-或1x >,所以()f x 在[][]2,1,1,2--单调递减;在[]1,1-单调递增,且()()()()22,12,12,22f f f f -=-=-==-,所以3()3f x x x =-+符合题意,a b c 、、的所有可能值为0,3a c b ===.19.(2023·全国·高三专题练习)求下列极限:(1)21lim ln 1x x x x →∞⎡⎤⎛⎫+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦;(2)1210001lim e x x x-→;(3)()()220ln 1ln 1limsec cos x x x x x x x→+++-+-.【答案】(1)12-(2)0(3)1【分析】(1)先将题给代数式转化为0型分式,再利用洛必达法则即可求得其值;(2)先将题给代数式转化为∞∞型分式,再利用洛必达法则即可求得其值;(3)利用已知重要极限和洛必达法则即可求得其值.【详解】(1)令1t x=,则21lim ln 1x x x x →∞⎡⎤⎛⎫+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()()2200ln 111lim ln 1lim t t t t t t t t →→+-⎡⎤=+-=⎢⎥⎣⎦由洛必达法则可得,()2ln 1limt t tt →+-()()00011111=lim lim lim 221212t t t t t t t t t →→→---+===-++则211lim ln 12x x x x →∞⎡⎤⎛⎫+-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦(2)令21t x =,则1210001lim e x x x -→5050lim e lim e ttt t t t -→+∞→+∞==由洛必达法则可得,50lim e t t t →+∞=4950lim et t t →+∞.继续用洛必达法则可得,4950lim e t t t →+∞50!lim 0e t t →+∞===L .则1210001lim e x x x-→=0(3)()()220ln 1ln 1limsec cos x x x x x x x→+++-+-()2220ln 1lim sec cos x x x x x→⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦=-()240ln 1lim sec cos x x x x x →++=-又0u →时,()ln 1u u +~,则()24240ln 1limlimsec cos sec cos x x x x x x x xx x →→+++=--由洛必达法则可得,240lim sec cos x x x x x →+=-()3024lim sec tan sin x x x x x x →+--22024lim 1sin sec 1x x x x x →⎡⎤+=⋅=⎢⎥+⎣⎦.则()()220ln 1ln 1lim1sec cos x x x x x x x→+++-+=-20.(2019·全国·高三竞赛)已知()()1ln 1x f x x++=,()g 1kx x =+.求最大的正整数k ,使得对任意的正数c ,存在实数a b 、满足1a b c -<<<,且()()()f c f g b α==.【答案】3【详解】对于正整数k ,显然,()kx 1g x =+在区间(1,+∞)上为减函数.于是,对任意的正数c ,()()()f c g b g c =>.当0x >时,不等式()()()()11ln 1x x f x g x k x⎡⎤+++⎣⎦>⇔<①令()()()()11ln 10x x h x x x⎡⎤+++⎣⎦=>,则()()21ln 1x x h x x --+'=.令()()()1ln 10x x x x ϕ=--+>,则()01xx x ϕ'=>+.故()x ϕ在0x >时为增函数.又()21ln30,ϕ=-<()32ln40ϕ=->,因此,存在唯一的正实数吨,有()()0001ln 10x x x ϕ=--+=.②于是,()0'0h x =,且()02,3x ∈.故当()00,x x ∈时,()'0h x <,()h x 为减函数;当()0,x x ∈+∞时,()'0h x >,()h x 为增函数.因此,当0x >时,结合式②有()h x 的最小值为()()0013,4h x x =+∈.结合式①有正整数,3k ≤.③下面证明:当3k =时,对10x <<,有()()f x g x <.④当10x <<时,()()()()121ln 10f x g x x x x ⇔-+++.令()()()121ln 1x x x x τ=-+++,其中,10x <<.则()()'ln 110x x τ=+-<.故()()10x x τ-<<为减函数.于是,()()00x ττ>>.因此,式④成立.注意到,()()()k1,x 1g x x =∈+∞+的值域为(0,+∞),()()()()110,ln x f x x x++=∈+∞的值域也为(0,+∞),()()()()111,0ln x f x x x++=∈-的值域为R.结合函数的图像,知对任意的正数c ,存在实数a b 、满足1a b c -<<<,且()()()f c f a g b ==.综上,正整数k 的最大值为3.21.(2022·湖北武汉·高三统考强基计划)已知函数()()3223632022f x x ax a x a =++-+.若()f x 是区间[]22-,上的单调增函数,求实数a 的取值范围.【答案】[]7,2-【详解】由()()323632022f x x ax a x a =++-+,则()()2=63'f x x ax a ++-,又()f x 在区间[]22-,上是单调递增,所以()'0f x ≥,即()223013x ax a a x x ++-≥⇔-+≥-在区间[]22-,上恒成立.如图所示,考虑过定点()13P ,的直线()13y a x =-+和抛物线2y x =-在[]22-,上的两个临界位置:当直线()13y a x =-+与抛物线2y x =-相切于A 点时,有()2Δ4302a a a --=⇒=(舍去负值).当()13y a x =-+与拋物线2y x =-相交于()2,4B -点时,有()347.12PB a k --===--综上可得,实数a 的取值范围是[]7,2-.22.(2019·全国·高三竞赛)在锐角△ABC 中,证明:()111sin sin sin sin sin sin A B C A B C ⎛⎫++++ ⎪⎝⎭111A B C π⎛⎫++ ⎪⎝⎭.【详解】不妨设A≥B≥C.由A B C π++=,知式①等价于222⎛⎛++ ⎝⎝222⎛⎛++ ⎝⎝ .记()sin x f x x =.则()sin cos 00,2x x x f x x x π⎛⎫-⎛⎫=∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝'⎭ .故sin sin 1A B A B ⇒ .从而,22⎛⎝ .类似地,22⎛⎝22⎛ ⎝ .将这三式相加,便证明了原不等式.23.(2018·全国·高三竞赛)已知实数x 、y 满足244x y x y x +=+.试求88x y U =+的取值范围.【答案】(]1,2【详解】令2x a =,2y b =.则已知条件化为()220a b a b a b +=+>、.配方得2221122a b ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭.①观察满足式①的(),a b 在直角坐标系aOb 中的图像,易知(]1,2t a b =+∈.又注意到,()()222222a b a b tt ab +-+-==.故()()2333332138833222xyt t U a b a b ab a b t t t t -=+=+=+-+=-⨯⋅=-+.记()321322f t t t =-+.则当(]1,2t ∈时,()()23332022f t t t t t =-+=-->'于是,()f t 在(]1,2t ∈上单调递增,易得当(]1,2t ∈时,()(]1,2f t ∈.综上,88x y U =+的取值范围为(]1,2.24.(2019·全国·高三竞赛)已知函数()()2221f x x ax g x x =-=--与,的图像有两条公切线,且由这四个切点组成的四边形的周长为6,求实数a 的值.【答案】2a =±【详解】设函数f(x)与g(x)的一条公切线分别过切点()()()()1122,,,x f x x g x .则公切线方程为()()()()()()111222y f x f x x x g x g x x x '=-≡'++-.故()()12''f x g x =,且()()()()111222''f x f x x g x g x x -=-.注意到,()()'22,'2f x x a g x x=-=-221212,1x x a x x ⇒+=+=21212a x x -⇒=.两于是,12x x 、是方程22102a x ax --+=的两实根.由f(x)与g(x)有两条公切线,知f(x)与g(x)不相交.因此,12x x ≠.由22214·022a a a -∆=->⇒<.设四个切点坐标为()()()()()()()()11222211,,,,,,,M x f x N x f x P x g x Q x g x .则()()()2221212(PQ x x g x g x =-+-()()22212121221x x x x x x ⎡⎤=+-++⎣⎦()()2221a a =-+,()()11MQ f x g x =-222111212x ax x a =-++=-.同理,()()222221,2MN a a NP a =-+=-.故四边形MNPQ 为平行四边形,且2226a ⎤-=⎥⎦.解得2a =±即为所求.25.(2023·全国·高三专题练习)实数,,a b c 和正数λ使得()32f x x ax bx c =+++有三个实数根123,,x x x .且满足:(1)21x x λ-=;(2)()31212x x x >+,求332279a c ab λ+-的最大值.【分析】解法一:设12x m λ=-,22x m λ=+,()30x m t t =+>,利用韦达定理可化简所求式子为解法二:由()()()32311321232279222a c ab x x x x x x x x x +-=+-+-+-可令21x x λ=+,()3102x x n n λ=++>,由此可化简所求式子为3922n n λλ⎛⎫⋅- ⎪⎝⎭,令0n t λ=>,()()39202g t t t t =->,利用导数可求得()max g t ,即为所求式子的最大值.【详解】解法一:由题意可设:12x m λ=-,22x m λ=+,()31212x x x m >+= ,∴可令()30x m t t =+>,由韦达定理得:()()123221223312232123332444a x x x m t b x x x x x x m mt c x x x m m t m t λλλ⎧⎪=-++=-+⎪⎪=++=+-⎨⎪⎪=-=--++⎪⎩,则()323222327929292727244a ab a a b m m t m t t λλ-=-=+---,3222272727272744c m m t m t λλ=--++,则323332279942a c abt t λλλ+--=要取得最大值,则23940t t λ->,()3223322791942a c abt t λλλ+-=-2=(当且仅当222948tt λ-=,即2t λ=时取等号),又t =满足23940t t λ->,∴取0m =,2λ=,则t =,此时11x =-,21x =,3x =a =1b =-,c =时,3322792a c ab λ+-=,332279a c abλ+-∴的最大值为2.解法二:323227927273333a a a a a c ab a b c f⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-=-+-+-+=-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦()()()12312327333333a a a x x x a x a x a x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=------=------ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,又123a x x x -=++,()()()32311321232279222a c ab x x x x x x x x x ∴+-=+-+-+-,令21x x λ=+,()3102x x n n λ=++>,322339227922224a c ab n n n n n λλλ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴+-=+-=- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,2233339222799422n n a c ab n n λλλλλ⎛⎫- ⎪+-⎛⎫⎝⎭∴==⋅- ⎪⎝⎭;令0nt λ=>,则3332279922a c abt t λ+-=-,令()()39202g t t t t =->,则()2962g t t '=-,令()0g t'=,解得:t=,∴当0,2t ⎛∈ ⎝⎭时,()0gt '>;当t ⎫∈+∞⎪⎪⎝⎭时,()0g t '<;()g t ∴在2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭上单调递增,在2⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递减,()max 2g t g ∴=-⎝⎭∴当2λ=,n =11x =-,21x =,3x =a =1b =-,c =3322792a c abλ+-=,332279a c abλ+-∴的最大值为2.26.(2023·全国·高三专题练习)设函数()2e xf x b cx ax =-+-,(1)若()00f =,()11ef a -=-(a 为常数),求()f x 的解析式;(2)在(1)条件下,若当0x ≥时,()0f x ≥,求a 的取值范围.【答案】(1)()2e 1xf x x ax=---(2)12a ≤【分析】(1)根据()00f =,()11ef a -=-求解;(2)由(1)知0x =时,()000f =≥,此时,a ∈R ,将问题转化为2e 1x x a x --≤对0x >恒成立求解.【详解】(1)解:因为()00f =,()11ef a -=-,所以()010f b =-=,()111e ef b c a a -=---=-,解得1,1b c ==-,所以()2e 1x f x x ax =---;(2)由(1)可知,0x =时,()000f =≥,此时,a ∈R ;故0x ≥时,()0f x ≥成立0x ⇔>时,()0f x ≥成立,210x e x ax ⇔---≥对0x >恒成立,即2e 1x x a x --≤对0x >恒成立;记()2e 1x x h x x --=,则()3e 2e 2x x x x h x x -++'=,记()e 2e 2x x x x x ϕ=-++,则()e e 1x xx x ϕ'=-+,记()e e 1x xr x x =-+,则()e x r x x '=,∴当x >0时,()0r x '>,()x ϕ'在()0,∞+上单调递增;()()00x ϕϕ''>=,所以()x ϕ在()0,∞+上单调递增;()()00ϕϕ>=x ;∴()0,x ∈+∞时,()h x '>0,即()h x 在()0,∞+上单调递增;记()1x p x e x =--,()2q x x =,当0x →时,()0p x →,()0q x →符合洛必达法则条件,∴20000e 1e 1e 1lim ()lim lim lim 222x x x x x x x x h x x x →→→→---====,∴0x >时,()12h x >,∴12a ≤.【点睛】方法点睛:不等式()0f x ≥恒成立问题,往往通过()min 0f x ≥求解或转化为()min a g x ≤或()max a g x ≥求解.27.(2019·江苏·高三校联考竞赛)证明:对任意x ∈(-∞,0)∪(0,+∞),211max{0,ln ||}||1ln 22x x x -+,且等号成立的充要条件是12x =±.【详解】设102a <<,令121||(),(,0)(0,)max{1,||}aa x x xg x x x ⋅-=∈-∞⋃+∞,则1()()a a a g g x g x x ⎛⎫==- ⎪⎝⎭.因此,对任意x ∈(-∞,0)∪(0,+∞),有:12\{0}011||()max ()max ()max{1,||}aa a a y R y x x xg x g y g y x ∈<<⋅-== ①当0<y <1时,121()aa g y y y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,1112221111()12aa a g y y y ay y y y y --'⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+--- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.令()0a g y '=,得y =.由函数的单调性,得12401124max ()1212a aa a y a a g y g a a -<<-⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭②由①②知,对任意x ∈(-∞,0)∪(0,+∞)及任意102a <<,有:21ln ||ln 12a x a x ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭12124ln ln max{0,ln ||}41212a a a a x a a --++++ .③在③式中,令a =211max{0,ln ||}||1ln 22x x x -+.此时,当x ==11x x x =-=-=从而,等号成立的充要条件是x =28.(2018·全国·高三竞赛)已知正实数a 、b 满足22141a b+≤,22215a b +≤.求a b +的取值范围.【答案】【详解】由2222215152a b a b +≤⇒≤-.由42222221414111130056152b b b a b b b+≤⇒+≤⇒-+≤⇒≤≤-.又22141a a b +≤⇒≥a b b +≥+.考虑函数()f x x在区间上的单调性,知()10f x '=<.于是,a b b +≥+当ba由a a b b ≤⇒+.考虑函数()g x x=在区间上的单调性,知()10g x =≤'.于是,a b b +≤≤.当b a ==综上,a b +的取值范围为.29.(2018·全国·高三竞赛)已知函数()3211, ,1121371, 0,362x x x f x x x ⎧⎛⎤+∈⎪ ⎥+⎪⎝⎦=⎨⎡⎤⎪-+∈⎢⎥⎪⎣⎦⎩.记函数()f x 的值域为A ,且实数a 、b 、c A Î.证明:4abc ab bc ca +≥++.【详解】注意到,当1,12x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,均有()()()()23322261246011x x x x x f x x x +-+==+'>+.于是,()f x 在1,12x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上单调递增.故当1,12x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()7,26f x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.当10,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()f x 单调递减,()71,6f x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.因此,当[]0,1x ∈时,()[]1,2f x ∈-.故[]1,2A =-.构造一次函数()()[]()41,2g x bc b c x bc x =---+∈-.21根据一次函数的单调性,只需证明()20g ≥和()10g -≥即可.而()()()()1914212122g bc b c bc b c -=----+=---+.因为21b -、[]213,3c -∈-,所以,()()21219b c --≤.从而,()10g -≥.又()()()()224220g bc b c bc b c =---+=--≥,故4abc ab bc ca +≥++.30.(2018·全国·高三竞赛)记[]x 表示不超过实数x 的最大整数.证明:(1)方程[][]3223x x x x +=+的解为整数;(2)方程3232x x x x ⎡⎤⎡⎤+=+⎣⎦⎣⎦有非整数解.【详解】(1)用反证法.若方程有非整数解x ,记[]x A =,{}x B =.则A Z ∈,()0,1B ∈.于是,原方程化为()2231320B A B A A +-+-=.则23210A A ∆=-++≥.解得113A -≤≤.故0A =或1.当1A =时,有1B =-,矛盾;当0A =时,有0B =或1,亦矛盾.因此,方程没有非整数解.而对于任意的x Z ∈,方程均成立,故该方程的解为整数.(2)设()321f x x x =--.则()()32f x x x '=-,()01f =-,203f ⎛⎫< ⎪⎝⎭.因此,函数()f x 的零点唯一,记为0x .利用()f x 在2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭0x <<注意到,20f =-,30f =-.于是,0x ∈.从而,()303,4x ∈,()202,3x ∈.故32320000321x x x x ⎡⎤⎡⎤-=-==-⎣⎦⎣⎦,即0x (非整数)为方程的解.。
全国数学竞赛试题及答案解析高中
全国数学竞赛试题及答案解析高中试题一:题目:已知函数\( f(x) = 2x^3 - 3x^2 + x - 5 \),求导数\( f'(x) \),并求\( f'(x) \)在区间[1,2]上的最小值。
解析:首先,我们对函数\( f(x) \)求导得到其导数:\[ f'(x) = 6x^2 - 6x + 1 \]接下来,我们需要找到\( f'(x) \)在区间[1,2]上的最小值。
由于导数是一个二次函数,我们可以通过求顶点来找到最小值。
二次函数的顶点公式为:\[ x = -\frac{b}{2a} \]将导数中的系数代入公式,得到:\[ x = -\frac{-6}{2 \cdot 6} = \frac{1}{2} \]但\( x = \frac{1}{2} \)不在区间[1,2]内,因此我们需要检查区间端点的值。
将\( x = 1 \)和\( x = 2 \)分别代入\( f'(x) \)中,得到:\[ f'(1) = 6(1)^2 - 6(1) + 1 = 1 \]\[ f'(2) = 6(2)^2 - 6(2) + 1 = 17 \]由于\( f'(x) \)在区间[1,2]上是递增的,所以最小值出现在\( x =1 \)处,即\( f'(1) = 1 \)。
试题二:题目:解不等式\( |x - 3| + |x + 4| \geq 7 \)。
解析:首先,我们考虑不等式中的绝对值。
绝对值表示距离,因此我们可以将不等式分为三个部分来考虑:1. 当\( x < -4 \)时,不等式变为\( -(x - 3) - (x + 4) \geq 7 \)。
2. 当\( -4 \leq x < 3 \)时,不等式变为\( -(x - 3) + (x + 4)\geq 7 \)。
3. 当\( x \geq 3 \)时,不等式变为\( (x - 3) + (x + 4) \geq 7 \)。
高中奥数竞赛试题及答案
高中奥数竞赛试题及答案【试题一】题目:设\( a, b, c \)是正整数,且满足\( a^2 + b^2 = c^2 \)。
求证:\( a, b, c \)中至少有一个是偶数。
【答案】假设\( a, b, c \)均为奇数,即\( a = 2m + 1, b = 2n + 1, c =2p + 1 \),其中\( m, n, p \)为非负整数。
将这些代入等式得:\[ (2m + 1)^2 + (2n + 1)^2 = (2p + 1)^2 \]\[ 4m^2 + 4m + 1 + 4n^2 + 4n + 1 = 4p^2 + 4p + 1 \]\[ 4m^2 + 4m + 4n^2 + 4n = 4p^2 + 4p \]\[ m^2 + m + n^2 + n = p^2 + p \]这表明左边是一个奇数,而右边是一个偶数,这是不可能的。
因此,\( a, b, c \)中至少有一个是偶数。
【试题二】题目:若\( x \)和\( y \)是实数,且满足\( x^2 - 5xy + 6y^2 = 0 \),求\( \frac{x}{y} \)的值。
【答案】将等式\( x^2 - 5xy + 6y^2 = 0 \)进行因式分解,得到:\[ (x - 2y)(x - 3y) = 0 \]这意味着\( x = 2y \)或\( x = 3y \)。
因此,\( \frac{x}{y} \)的值可以是2或3。
【试题三】题目:在直角三角形ABC中,∠C是直角,点D在斜边AB上,且满足\( CD^2 = AD \cdot DB \)。
求证:\( \angle ADC = \angle BDC \)。
【答案】由题意知,\( CD^2 = AD \cdot DB \),根据相似三角形的性质,我们可以得到:\[ \frac{CD}{AD} = \frac{DB}{CD} \]这表明\( \triangle ADC \)和\( \triangle BDC \)是相似的。
高三数学竞赛试卷
高三数学竞赛试卷考试范围:xxx ;考试时间:xxx 分钟;出题人:xxx 姓名:___________班级:___________考号:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.已知点在抛物线:的准线上,记的焦点为,过点且与轴垂直的直线与抛物线交于,两点,则线段的长为( ) A .4 B .C .D .2.雅礼中学教务处采用系统抽样方法,从学校高三年级全体1000名学生中抽50名学生做学习状况问卷调查.现将1000名学生从1到1000进行编号,求得间隔数k=20,即分50组每组20人.在第一组中随机抽取一个号,如果抽到的是17号,则第8组中应取的号码是( )A .177B .157C .417D .3673.若为虚数单位,图中网格纸的小正方形的边长是1,复平面内点Z 表示复数z ,则复数的共轭复数是 ( )A .B .C .D .4.已知复数:,则z 的共轭复数为( ) A .B .C .D .5.(2011•山东)设M (x 0,y 0)为抛物线C :x 2=8y 上一点,F 为抛物线C的焦点,以F 为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C 的准线相交,则y 0的取值范围是( )A .(0,2)B .[0,2]C .(2,+∞)D .[2,+∞) 6.将函数的图象向右平移()个单位,再将图象上每一点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),所得图象关于直线对称,则的最小值为( )A. B. C. D.7.如下图,样本容量为的四组数据,它们的平均数都是,频率条形图如下,则标准差最大的一组是A. B.C. D.8.某工厂生产A,B,C三种不同型号的产品,产品的数量之比依次为3∶4∶7,现用分层抽样的方法抽出容量为n的样本,样本中A型产品有15件,那么样本容量n为()A.50 B.60 C.70 D.809.已知三棱锥的所有顶点都在球的求面上,是边长为的正三角形,为球的直径,且;则此棱锥的体积为()A. B. C. D.10.下列排列数中,等于的是()A. B. C. D.11.设变量,满足约束条件,则的最大值为()A. B.4 C.3 D.12.设变量x,y满足约束条件,则z=x-3y的最大值为()A. B.4 C.3 D.13.已知∈(,),s1n=,则tan()等于()A.-7 B.- C.7 D.14.已知,则“”是“”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件15.在矩形中,,点为矩形内一点,则使得的概率为()A. B. C. D.16.已知点P的坐标过点P的直线相交于、两点,则的最小值是A. B.4 C. D.217.垂直于直线与圆相切于第一象限的直线方程是()A. B. C. D.18.关于直线,与平面,,有以下四个命题:①若,且,则;②若,且,则;③若,且,则;④若,且,则.其中真命题的序号是()A.②③ B.③④ C.①④ D.①②19.数列的通项,其前项和为,则为A. B. C. D.20.如图,三棱锥中,平面.(1)求证:平面平面;(2)若为中点,,三棱锥的体积为,求.二、填空题21.已知的三个内角A、B、C成等差数列,且AB=2,AC=3,则= .22.设函数,则 __________.23.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为__________.24.设函数的定义域为,若存在常数使对一切实数均成立,则称函数为G 函数.现给出下列函数:①, ②, ③,④是定义在的奇函数,且对一切,恒有.则其中是函数的序号为 ▲ 25.已知点A(1, -2),若向量与=(2,3)同向, =2,则点B 的坐标为 .26.8个相同的球放入标号为1,2,3的三个盒子中,每个盒子中至少有一个,共有________种不同的放法. 27.已知,则__________.28.已知有若干辆汽车通过某一段公路,从中抽取辆汽车进行测速分析,其时速的频率分布直方图如图所示,则时速在区间上的汽车大约有 辆.29.在正方形ABCD 中,E 为AB 的中点,P 为以A 为圆心,AB 为半径的圆弧上的任意一点,设向量 .30.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则= _______________. 三、解答题31.如图,在直角坐标系xOy中,点P(1,)到抛物线C:y=2px(P >0)的准线的距离为.点M(t,1)是C上的定点,A,B是C上的两动点,且线段AB被直线OM平分.(1)求p,t的值.(2)求△ABP面积的最大值.32.如图所示,AD⊥平面ABC,CE⊥平面ABC,AC=AD=AB=1,,凸多面体ABCED的体积为,F为BC的中点.(1)求证:AF∥平面BDE;(2)求证:平面BDE⊥平面BCE.33.(本小题满分12分)某投资商到一开发区投资72万元建起一座蔬菜加工厂,第一年共支出12万元,以后每年支出增加4万元,从第一年起每年蔬菜销售收入为50万元.设表示前年的纯利润总和, 表示前年的总支出.[前年的总收入-前年的总支出-投资额].(1)写出的关系式(2)写出前年的纯利润总和关于的函数关系式;并求该厂从第几年开始盈利?(3)若干年后,投资商为开发新项目,对该厂有两种处理方案:①年平均纯利润达到最大时,以48万元出售该厂;②纯利润总和达到最大时,以16万元万元出售该厂,问哪种方案更合算?34.甲、乙两位同学参加数学文化知识竞赛培训,现分别从他们在培训期间参加的若干次测试成绩中随机抽取8次,记录如下:(Ⅰ)用茎叶图表示这两组数据;(Ⅱ)现要从中选派一人参加正式比赛,从所抽取的两组数据求出甲、乙两位同学的平均值和方差,据此你认为选派哪位同学参加比赛较为合适?(Ⅲ)若对加同学的正式比赛成绩进行预测,求比赛成绩高于80分的概率.35.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,设倾斜角为的直线的方程为,(为参数),以为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,直线与曲线相交于不同的两点.(1)若,求线段中点的直角坐标;(2)若,其中,求直线的斜率.参考答案1 .A【解析】抛物线的准线方程为,点在抛物线的准线上得到,解得,过点且与轴垂直的直线与抛物线交于,两点,则线段,故选A.点睛:本题考查直线与抛物线的位置关系的问题,其中过焦点的最短弦长为通径. 直线与圆锥曲线的位置关系从几何角度看:当直线与双曲线的渐进线平行时,直线与双曲线只有一个交点;当直线与抛物线的对称轴平行或重合时,直线与抛物线也只有一个交点.从代数角度看:设直线L的方程与圆锥曲线的方程联立得到.若=0,当圆锥曲线是双曲线时,直线L与双曲线的渐进线平行或重合;当圆锥曲线是抛物线时,直线L与抛物线的对称轴平行或重合.若,设.时,直线和圆锥曲线相交于不同两点,相交.时,直线和圆锥曲线相切于一点,相切.时,直线和圆锥曲线没有公共点,相离.2 .B【解析】试题分析:根据系统抽样法的特点,可知抽取出的编号成首先为17,公差为20的等差数列,所以低8组的编号是,故选B.考点:系统抽样法.3 .B【解析】试题分析:由题意,,所以.考点:复数的概念与运算.4 .C【解析】试题分析:化简,则的共轭复数为,故选C.考点:1.复数的化简;2.共轭复数.5 .C【解析】由条件|FM|>4,由抛物线的定义|FM|=y+2>4,所以y>2故选C6 .C【解析】函数的图象向右平移()个单位,得到,再将图象上每一点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到,所得图象关于直线对称,即,则,,取,则的最小值为,选C.【点睛】把函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,即“左加右减,上加下减”,把函数的图象上每一点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,即,由于三角函数的对称轴穿过函数图象的最高点或最低点,所以根据对称轴方程可求.7 .【解析】D8 .C【解析】n×=15,解得n=70.9 .A【解析】的外接圆的半径,点到面的距离,为球的直径点到面的距离为此棱锥的体积为另:排除,选A.10 .C【解析】试题分析:第一个数是,共有8个数,根据排列数的定义知,等于.考点:本小题主要考查排列数的定义和应用.点评:解决此小题关键是找清第一个数是什么,共有几个连续的数相乘.11 .B【解析】试题解析:不等式组表示的区域如右图所示,直线z=x-3y过(-2,-2)时,最小,,故选B.考点:利用线性规划求最大值点评:解本题的关键是正确根据不等式组作出可行域,利用目标函数的几何意义求出最大值.12 .B【解析】试题分析:画出可行域,如图所示,将目标函数变形为,要使得,只需直线的纵截距最小,即过点时,取到最大值,最大值为.考点:线性规划.13 .A【解析】试题分析:因为,∈(,),故,,则.考点:同角三角函数基本关系式和三角恒等变形.14 .A【解析】解:因为等价于,条件能推出结论,结论不能推出条件,所以“”是的充分不必要条件。
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高三数学竞赛试题
一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,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、
{}{}{}()A B=,,,A=2,0B=0,8A B A A 16B 18C 20D 22z z xy x A y B ⊗=∈∈⊗定义集合运算:设,,则集合的所有元素之和为,,,。
2{}()()
[)[)25122311
4
32163212,16,8,16,8,,,.
333n n n a n N C A B C D *+∈⎡⎫⎡⎫
⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭
已知是等比数列,a =2,a =,则a a +a a ++a a 的取值范围是3、
(()21C A 4B 3C 2D 1a b a ab +,小数部分为,则的值为。
,,,。
4、
()C AB -3OA=OB=OC=,A 1331,2,2,.
2222
a b c A c a b B c b a C c a b D c a b =-+=-+=-+=-如图所示:已知点分有向线段的比为,且,,则以下等式成立的是
O
5、从存有号码为1,2,…,10的卡片的盒子中,有放回地取100次,每次取一张卡片并记下号码,统计结果如下:
则取到号码为奇数的频率是( A) A 0.53, B 0.5, C 47, D 0.37。
6、(08江西理)(较难) 连结球面上两点的线段称为球的弦。
半径为4的球的两条弦AB 、CD 的长度分别等于M 、N 分别为AB 、CD 的中点,每条弦的两端都在球面上运动,有下列四个命题:
①弦AB 、CD 可能相交于点M ②弦AB 、CD 可能相交于点N
③MN 的最大值为5 ④MN 的最小值为1 其中真命题的个数为( C )
A .1个
B .2个
C .3个
D .4个
解:①③④正确,②错误。
易求得M 、N 到球心O 的距离分别为3、2,若两弦交于N ,则OM ⊥MN ,Rt OMN ∆中,有OM ON <,矛盾。
当M 、O 、N 共线时分别取最大值5最小值1。
7、
()()()()0000sin 2008cos 2008sin 2008cos 2008( B)
A a b c d,
B b a d c,
C c d b a,
D d c a b.
<<<<<<<<<<<<设a=sin ,b=sin ,c=cos ,d=cos ,则a,b,c,d 的大小关系是
()()()()00000000001
2008180018028,0sin 2008cos 200812sin cos 2008sin sin 2008cos cos 2008cos sin 2008=++⇒>>-
>>-⇒<<<
8、()()()()323614,1,19,f x x x x f a f b a b D =+++==+=设函数且则
2,1,0, 2.A B C D -
()()()()()()()()()()()()()()()()()()3
3233
3
322222
32
2
3614=13110,3131101,1311019,1112
3613=06380365=0
f x x x x x x
g y y y g y f a a a f b b b g a g b g a a b a a a a b a ab b a b b b b a
=+++++++=+=++++==++++=⇒++∴+⇒+=-⎧+++⎪⇒+-+++++=⎨++-⎪⎩-法一:设,则为奇函数且为单调递增函数,
且=-9,=9,=-9=g -b-1,法二:易得()()()22260,380,0.D ab b a b a b ++>++>∴+<选。
二、填空题(本大题是6个小题,每小题8分,共48分,请将正确的答案填在横线上)
9、
()()AB M AM=2MB _______.
1
已知A a,0,B 3,2+a ,且直线y=ax 与线段相交于,,
2
则a 等于 a+b 42M ,-4233a ⎛+⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1代入y=ax 得a=或2 10、
(){}
()()2
2//////,2008,,,_____________________x y x
y P x y P x y x x y y P P Q Q Q Ω=
+≤≤≥ΩΩ已知集合若点、点满足且,
则称点优于。
如果集合中的点满足:不存在中的其它点优于,则所有这样的点构成的集合为。
(){}
22Q ,2008,00
Q x y x y x y ΩΩ∴+=≤≥分析:“不存在中的其它点优于”即“点的左上方不存在中的点”。
满足条件的点的集合为且
11、
()()()()()()()R __________.
≤≥=若f x 是定义在上的函数,对任意实数x ,都有f x+3f x +3和f x+2f x +2,且f 1=1,则f 2008
()()()()()()()()()()321,
14322311120082008.
f x f x f x f x f x f x f x f x f ≤+-≤++≥+-≥++-≥+∴+=+=分析:f x+1又 12、(08海南)一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直底面。
已知该六棱柱的顶点都在同
一个球面上,且该六棱柱的体积为98,底面周长为3,那么这个球的体积为 ______43π
13、
()()10,2_____x x λλ<+∈对一切实数恒成立,
则实数的取值范围是。
(()()[)2
228824,1
24,x
x x x x x x λ++-+=
≤
=+=⇒∈+∞分析:当且仅当时等号成立。
14、
()[][][]k 11P ,1215555121552008______________k k k y k k x k k y y --≥⎧--⎡⎤⎡⎤=+-+⎪⎢⎥⎢⎥⎪⎣⎦⎣
⎦⎨
--⎡⎤⎡⎤⎪=++-⎢⎥⎢⎥⎪⎣⎦⎣⎦⎩
k 11k k 某学校数学课外活动小组在坐标纸上,为某沙漠设计植树方案如下:第k 棵树种植在点x 处,其中x =1,y =1,当k 2时,
x ,其中a 表示实数a 的整数部分,例如2.6=2,0.6=0,按此方案,第棵树种植点的坐标为。
()3,402分析:直接用累加法可得。
三、解答题(本大题共4小题,共62分,要求解答有必要的过程。
)
15、(本题满分为14分
)
7
ABC A B C cos 2,22(1)A (2)B C A +∆-=2在中,a,b,c 分别是角,,的对边,且4sin 求角的度数,若b+c=3,求b 和c 的值。
()()()()202
271
121cos 2cos 1cos ,60.22
23,321,22,1A A A A b c a bc b c bc b c b c +-+=
⇒==+-=+=⇒=⇒====分析:由余弦定理得或。
16、(本题满分为14分)在四边形ABCD 中,A D ∥BC ,AB=DC ,AC 与BD 相交于O , ∠BOC=120°,AD=4,
BD=ABCD 的面积 。
分析:(1)若四边形ABCD 为平行四边形时,如图作AE ⊥BD 于E ,设
OE=x,
0BOC=120,262
AO x x S BD AE ∠=⇒=
⇒=⨯=,
(2) 若四边形ABCD 为等腰梯形时,如图,作DE ∥AC 交BC 的延长线于点E ,过点D 作DH ⊥BC 于H 。
DE=
(
)6,DH HE S CE BC DH ===+•=
17、(本题满分为16分)如图,在棱长为a 的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,点E ,F ,G ,M ,N ,Q 分别是棱AA 1,A 1B 1,A 1D 1,BC ,CC 1,CD 的中点,(1)求证:平面EF G ∥平面
MNQ ,(2)求平面EFG 与平面MNQ 的距离。
18、
()()()()()()()()()()()()121212121241 ,,.11231263,f x R f x x R f x x f x f x x x f x f x f f x f x x ++=∈•=+>>++-≤设函数的定义域是,且满足条件,对任意,有,当时有求的值,
若求的取值范围。
()()()()()(]22
616664
110,26166643,5310,260,
x x f f x x f x x x ⎧--≤=--≤⇒⇒∈⎨
+>->⎩分析:。