2019年广西创新杯高一数学竞赛初赛试题参考答案及评分标准
2019年高中数学联合竞赛(A卷)参考答案及评分标准
2019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. 已知正实数a 满足()89aaa a =, 则()log 3a a 的值为 .答案:916.解: 等式两边同时开8a 次方根, 有189a a =. 这样9163a a ==, 所以()9log 316a a =. 2. 若实数集合{}1,2,3,x 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: 32-. 解: 假设0x ≥, 则最大、最小元素之差不超过{}max 3,x , 而所有元素之和大于{}max 3,x , 不符合条件. 故0x <, 即x 为最小元素. 于是36x x -=+, 解得32x =-. 3. 在平面直角坐标系中, e 是单位向量, 向量a 满足2a e ⋅= , 且25a a te ≤+对任意实数t 成立, 则a的取值范围是 .答案: .解: 不妨设()1,0e = . 由于2a e ⋅= , 可设()2,a s =. 又因为对任意实数t , 有2245s a a te +=≤+=这等价于245s s +≤, 解得[]1,4s ∈, 即[]21,16s ∈. 于是a = .4. 设,A B 为椭圆Γ的长轴顶点, ,E F 为Γ的两个焦点, 4,2AB AF ==+, P 为Γ上一点, 满足2PE PF ⋅=, 则PEF ∆的面积为 .答案: 1.解: 不妨设平面直角坐标系中Γ的标准方程为()222210x y a b a b+=>>. 根据条件, 得24,2a AB a AF ==±==+.可知2,1a b ==, 且EF ==.由椭圆的第一定义知24PE PF a +==, 结合2PE PF ⋅=得到()2222212PE PF PE PFPE PF EF +=+-⋅==.所以EPF ∠为直角, 进而112122PEF S PE PF ∆=⋅=⨯=. 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: 数组(),a b 共有210100=种等概率的选法.考虑其中使得2a b +被3整除的选法数N . 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239=组. 若a 不被3整除, 则()21mod 3a ≡, 从而()1mod 3b ≡-. 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. 6. 对任意闭区间I , 用I M 表示函数sin y x =在I 上的最大值. 若正数a 满足[][]0,,22a a a M M =,则a 的值为 .答案:56π或1312π. 解: 假如02a π<≤, 则由正弦函数图像性质得[][]0,,20sin a a a M a M <=≤, 与条件不符. 因此2a π>, 此时[]0,1a M =, 故[],212a a M =. 于是, 存在非负整数k , 使得51322266k a a k ππππ+≤<≤+,且该不等式中“≤”至少有一处取到等号.当0k =时, 得56a π=或1326a π=. 经检验513,612a ππ=均满足条件. 当1k ≥时, 由于13522266k k ππππ⎛⎫+<+ ⎪⎝⎭, 故不存在满足上述不等式的a . 综上, a 的值为56π或1312π. 7. 如图, 正方体ABCD EFGH -的一个截面经过顶点,A C 及棱EF 上一点K , 且将正方体分成体积比为3:1的两部分, 则EKKF的值为 .答案:解: 记α为截面所在的平面. 延长,AK BF 交于点P , 则P 在α上, 故直线CP 是α与平面BCGF 的交线. 设CP 与FG 交于点L , 则四边形AKLC 为截面.因平面ABC 平行于平面KFL , 且,,AK BF CL 共点P , 故ABC KFL -为棱台. 不妨设正方体棱长为1, 则正方体的体积为1, 结合条件知, 棱台ABC KFL -的体积为14V =. 设PF h =, 则1KF FL PF hAB BC PB h ===+. 注意到,PB PF 分别是凌锥P ABC -与凌锥P KFL -的高, 于是14P ABC P KFL V V V --==-1166AB BC PB KF FL PF =⋅⋅-⋅⋅ ()()3221331116161h h h h h h ⎛⎫++⎛⎫=+-= ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭+⎝⎭. 化简得231h =,故h =从而1EK AE KF PF h ===8. 将6个数2,0,1,9,20,19按任意次序排列成一行, 拼成一个8位数(首位不为0), 则产生的不同的8位数的个数为 .答案: 498.解: 将2,0,1,9,20,19的首位不为0的排列的全体记为A , 易知55!600A =⨯=(这里及以下,X 表示有限集X 的元素个数.)将A 中2的后一项是0, 且1的后一项是9的排列的全体记为B ; A 中2的后一项是0, 但1的后一项不是9的排列的全体记为C ; A 中1的后一项是9, 但2的后一项不是0的排列的全体记为D .将1和9, 2和0按顺序捆绑产生的元素19, 20分别看作两个新的元素,a b . 它们与之前的两个元素19,20产生的元构成B 的全体, 故4!B =; 将2和0按顺序捆绑产生的元素与之前的四个元素产生的元构成B C 的全体, 故5!B C +=; 将1和9按顺序捆绑产生的元素与之前的四个元素产生的首位不为0的元素构成B D 的全体, 故44!B D +=⨯. 从而24,96,72B C D ===.由B 中排列产生的每个8位数, 恰对应B 中的224⨯=个排列(这样的排列中, 20可与“2,0”互换, 19可与“1,9”互换). 类似地, 由C 或D 中排列产生的每个8位数, 恰对应C 或D 中的2个排列. 因此满足条件的8位数的个数为()3\60018483649842422B C D B C DA B C D A +++=---=---= .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, ,,BC a CA b AB c ===. 若b 是a 与c 的等比中项, 且sin A 是()sin B A -与sin C 的等差中项, 求cos B 的值.解: 因b 是a 与c 的等比中项, 故存在0q >, 满足2,b qa c q a ==. ①因sin A 是()sin B A -与sin C 的等差中项, 故()()()2sin sin sin sin sin 2sin cos A B A C B A B A B A =-+=-++=.………………… (4分)结合正、余弦定理, 得222sin cos sin 2a A b c a A b B bc+-===, 即2222b c a ac +-=. ………………… (8分)将①代入并化简, 可知24212q q q +-=, 即421q q =+. 所以212q +=. ………………… (12分) 进而2224222111cos 222a cb q q B ac q q +-+--====. ………………… (16分) 10. (本题满分20分) 在平面直角坐标系xOy 中, 圆Ω与抛物线2:4y x Γ=恰有一个公共点, 且圆Ω与x 轴相切于Γ的焦点F . 求圆Ω的半径.解: 显然Γ的焦点F 的坐标为()1,0. 设圆Ω的半径为()0r r >. 由对称性, 不妨设Ω在x 轴上方与x 轴相切于F , 故Ω的方程为()()2221x y r r -+-=. ①将24yx =代入①并化简, 得2221204y y ry ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭. 显然0y >, 故 ()222224112432y y r y y y ⎛⎫+⎛⎫⎪=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. ② ………………… (5分)根据条件, ②恰有一个正数解y , 该y 值对应Ω与Γ的唯一公共点.考虑()()224,032y f y y y+=>的最小值.由平均值不等式,知224444333y y +=+++≥从而 ()1329f y y ≥⋅=, 当且仅当243y =,即3y =时, ()f y取到最小值9. ………………… (15分)由②有解可知9r ≥.假设9r >, 因()f y 随y 连续变化, 且0y +→及y →+∞时()f y 均可任意大,故②在0,3⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭及,3⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭上均有解, 与解的唯一性矛盾. 综上,仅有9r =满足条件(此时1,33⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭是Ω与Γ的唯一公共点).………………… (20分) 11. (本题满分20分) 称一个复数数列{}n z 为“有趣的”, 若11z =, 且对任意正整数n , 均有2211420n n n n z z z z ++++=. 求最大的常数C , 使得对一切有趣的复数数列{}n z 及任意正整数m , 均有12m z z z C +++≥ .解: 考虑有趣的复数数列{}n z . 由归纳法可知*0,N n z n ≠∈. 由条件得2*114210,N n n n n z z n z z ++⎛⎫⎛⎫++=∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.解得*11,N 4n n z n z +-±=∈.因此1112n n n nz z z z ++===, 故 1*1111,N 22n n n z z n --⎛⎫=⋅=∈ ⎪⎝⎭. ① ………………… (5分)进而, 有*11111,N 22n n n n n n nz z z z n z ++-+=⋅+==∈. ② 记*12,N m m T z z z m =+++∈ . 当*2,N m s s =∈时,利用②可得12212212212222223sm k kk k k k k k T z z z z z z ∞∞---===≥+-+>-+=-=∑∑∑. ………………… (10分)当*21,N m s s =+∈时,利用①、②可知2121222121211111111212222442s k k s s s s k k k s k s k s z z z ∞∞∞+----=+=+=+==⋅<====+∑∑∑,故12212212122223sm k k s k k k k T z z z z z z z ∞-+-==≥+-+->-+=∑∑.当1m =时, 1113T z ==>.以上表明3C =满足要求. ………………… (15分) 另一方面,当*1221221111,,,N 22k k k k z z z n ++-+--===∈时, 可验证{}n z 为有趣的复数数列. 此时()2112211131lim lim lim 11233sss k k s s s k k T z z z ++→∞→∞→∞==-=++=+=+⋅=∑, 这表明C不能大于3. 综上, 所求的C为3. ………………… (20分)2019年全国高中数学联合竞赛加试(A 卷)参考答案及评分标准说明:1. 评阅试卷时, 请严格按照本评分标准的评分档次给分.2. 如果考生的解答方法和本解答不同, 只要思路合理、步骤正确, 在评卷时可参考本评分标准适当划分档次评分, 10分为一个档次, 不得增加其他中间档次.一、(本题满分40分) 如图, 在锐角ABC ∆中, M 是BC 边的中点. 点P 在ABC ∆内, 使得AP 平分BAC ∠. 直线MP 与,ABP ACP ∆∆的外接圆分别相交于不同于点P 的两点,D E . 证明: 若DE MP =, 则2BC BP =.(答题时请将图画在答卷纸上)解: 延长PM 到点F , 使得MF ME =. 连接,,BF BD CE .由条件可知, BDP BAP CAP CEP CEM ∠=∠=∠=∠=∠. ………………… (10分)因为BM CM =且EM FM =, 所以BF CE =且//BF CE .于是F CEM BDP ∠=∠=∠, 进而BD BF =.………………… (20分)又DE MP =, 所以DP DE EP MP PE EM =+=+=,故DP FM =.于是, 在等腰BDF ∆中, 由对称性得BP BM =. 从而22BC BM BP ==. ………………… (40分)二、(本题满分40分) 设整数122019,,,a a a 满足122019199a a a =≤≤≤= . 记()()2222123201913243520172019f a a a a a a a a a a a a =++++-++++ ,求f 的最小值0f , 并确定使0f f =成立的数组()122019,,,a a a 的个数.解: 由条件知()2017222221220182019212i i i f a a aaa a +==++++-∑. ①由于12,a a 及2,1,2,,2016i i a a i +-= 均为非负整数, 故有221122,a a a a ≥≥, 且()222,1,2,,2016i i i i a a a a i ++-≥-= .于是()()201620162221221222017201811i i i i i i a a aa a a a a a a ++==++-≥++-=+∑∑. ②………………… (10分)由①、②得()2222017201820192017201820192f a a a a a a ≥++-++,结合201999a =及201820170a a ≥>, 可知 ()()()2222201720172017201712999949740074002f a a a a ≥+-++=-+≥. ③ ………………… (20分)另一方面, 令()1219201920211920220191,1,2,,49,99k k a a a a a k k a +-+======== ,此时可验证上述所有不等式均取到等号, 从而f 的最小值07400f =. ………………… (30分)以下考虑③的取等条件. 此时2017201849a a ==, 且②中的不等式均取等号, 即{}1221,0,1,1,2,,2016i i a a a a i +==-∈= .因此122018149a a a =≤≤≤= , 且对每个()149k k ≤≤, 122018,,,a a a 中至少有两项等于k . 易验证这也是③取等的充分条件.对每个()149k k ≤≤, 设122018,,,a a a 中等于k 的项数为1k n +, 则k n 为正整数, 且()()()124911119202492018n n n ++++++=+⨯= ,即12491969n n n +++= .该方程组的正整数解()1249,,,n n n 的组数为49148196911968C C --=, 且每组解唯一对应一个使③取等号的数组()122019,,,a a a , 故使0f f =成立的数组()122019,,,a a a 有481968C 个.………………… (40分)三、(本题满分50分) 设m 为整数, 2m ≥. 整数数列123,,a 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(),2r s r s >≥使得1r s a a a ==, 则r s m -≥. 证明: 不妨设12,a a 互素, 否则, 若()12,1a a d =>, 则1a d 与2a d 互素, 并且用312,,,a a a d d d代替123,,,a a a , 条件和结论均不改变.由数列的递推关系知()()()2123mod ,1,2,3,mod ,3,4,5,mod ,4,5,6,n n k s a a m n a a m k a a m s ++⎧≡=⎪≡=⎪⎨≡=⎪⎪⎩①以下证明: 对任意整数3n ≥, 有()()()22123mod 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, 有()()()()21121223mod k k k a a ma a a k a m ma m +-=-≡-+--()()()()22122mod a a k a m 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(),2r s r s >≥, 满足1r s a a a ==. 若12a a =, 由②对2n ≥均成立, 可知()()()()()()222122123mod 3mod r s a a r a m m a a a a s a m m -+-≡=≡-+-,即()()()121233mod a r a a s a m +-≡+-, 亦即()()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, 假设2a 与m 存在一个公共素因子p , 则由①知, p 为234,,,a a a 的公因子, 而12,a a 互素, 故1|p a /, 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) 四、(本题满分50分) 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.解: 为了叙述方便, 称一个图中的两条相邻的边构成一个“角”.先证明一个引理: 设(),G V E =是一个简单图, 且G 是连通的, 则G 含有2E ⎡⎤⎢⎥⎣⎦个两两无公共边的角(这里[]α表示实数α的整数部分).引理的证明: 对E 的元素个数E 归纳证明. 当0,1,2,3E =时, 结论显然成立. 下面假设4E ≥, 并且结论在E 较小时均成立. 只需证明, 在G 中可以选取两条边,a b 构成一个角, 在G 中删去,a b 这两条边后, 剩下的图含有一个连通分支包含2E -条边. 对这个连通分支应用归纳假设即得结论成立.考虑G 中的最长路12:k P v v v , 其中12,,,k v v v 是互不相同的顶点. 因为G 连通, 故3k ≥.情形1: ()1deg 2v ≥. 由于P 是最长路, 1v 的邻点均在2,,k v v 中, 设1i v v E ∈, 其中3i k ≤≤, 则{}121,i v v v v 是一个角, 在E 中删去这两条边. 若1v 处还有第三条边, 则剩下的图是连通的; 若1v 处仅有被删去的两条边, 则1v 成为孤立点, 其余顶点仍互相连通. 总之在剩下的图中有一个连通分支含有2E -条边.情形2: ()()12deg 1,deg 2v v ==. 则{}1223,v v v v 是一个角, 在G 中删去这两条边后, 12,v v 都成为孤立点, 其余的点互相连通, 因此有一个连通分支含有2E -条边.情形3: ()()12deg 1,deg 3v v =≥, 且2v 与4,,k v v 中某个点相邻. 则{}1223,v v v v 是一个角, 在G 中删去这两条边后, 1v 成为孤立点, 其余点互相连通, 因此有一个连通分支含有2E -条边.情形4: ()()12deg 1,deg 3v v =≥, 且2v 与某个{}13,,,k u v v v ∉ 相邻. 由于P 是最长路, 故u 的邻点均在2,,k v v 之中. 因{}122,v v v u 是一个角, 在G 中删去这两条边, 则1v 是孤立点. 若u 处仅有边2uv , 则删去所述边后u 也是孤立点, 而其余点互相连通. 若u 处还有其他边,3i uv i k ≤≤, 则删去所述边后, 除1v 外其余点互相连通. 总之, 剩下的图中有一个连通分支含有2E -条边.引理获证. ………………… (20分) 回到原题, 题中的V 和E 可看作一个图(),G V E =. 首先证明2795n ≥.设{}122019,,,V v v v = . 在1261,,,v v v 中, 首先两两连边. 再删去其中15条边 (例如1213,v v v v ,116,v v ), 共连了261151815C -=条边, 则这61个点构成的图是连通图. 再将剩余的201961-=1958个点配成979对, 每对两点之间连一条边, 则图G 中一共连了181********+=条线段. 由上述构造可见, G 中的任何一个角必须使用1261,,,v v v 相连的边, 因此至多有18159072⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个两两无公共边的角. 故满足要求的n 不小于2795. ………………… (30分)另一方面, 若2795E ≥, 可任意删去若干条边, 只考虑2795E =的情形.设G 有k 个连通分支, 分别有1,,k m m 个点, 及1,,k e e 条边. 下面证明1,,k e e 中至多有979个奇数.反证法, 假设1,,k e e 中有至少980个奇数, 由于12795k e e ++= 是奇数, 故1,,k e e 中至少有981个奇数, 故981k ≥. 不防设12981,,,e e e 都是奇数, 显然12981,,,2m m m ≥ .令9812k m m m =++≥ , 则有()229811980,i m i m k C e i C e e ≥≤≤≥++ , 故98022112795ik imm i i e C C===≤+∑∑. ①利用组合数的凸性, 即对3x y ≥≥, 有222211x y x y C C C C +-+≤+, 可知当1980,,,m m m 由980个2以及一个59构成时, 980221imm i C C =+∑取得最大值. 于是 9802222592198026912795imm i C C C C =+≤+=<∑, 这与①矛盾, 从而1,,k e e 中至多有979个奇数. ………………… (40分)对每个连通分支应用定理, 可知G 中含有N 个两两无公共边的角, 其中()11119792795979908222kki i i i e N e ==⎛⎫⎡⎤=≥-=-= ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭∑∑.综上, 所求最小的n 是2795. ………………… (50分)。
2019年全国高中数学联赛广西赛区预赛试题与参考答案
由 AD 是角平分线,可得 BAE = BAM + MAE = MAC + MCA = DME . ···········15 分
则有 BHE + BAE = DHE + DME = 180 ,从而 A, B, H , E 四点共圆.
所以 AEB = AHB = 90 . 命题得证. ····································································20 分
从而 MHC = 180 − MHD = 180 − HEC = MEH .
又由 CMH = HME 可知△CMH∽△HME . 故 MH = ME ,从而 MA = ME . ···········10 分
MC MH
MC MA
又因为 CMA = AME ,所以△CMA∽△AME . 故 MCA = MAE .
a
a
a
ห้องสมุดไป่ตู้
a
a
2019 年全国高中数学联赛广西赛区预赛试题参考答案 第1页(共 4 页)
10.(本小题满分
15
分)设
a1
= 1, an
=
n2
n−1 k =1
1 k2
(n 2) . 求证:
(1)
an +1 an+1
=
n2 (n +1)2
(n 2) ;
(2) (1+ 1 )(1+ 1 ) (1+ 1 ) 4 (n 1) .
当 n = 1时,1+ 1 = 2 4 ,不等式成立. ···································································10 分 a1
2017年广西高一数学竞赛“创新杯”决赛试卷(含参考答案)
2017年广西高一“创新杯”决赛试卷参考答案一、选择题(每小题6分,共36分)1.如果1=++cc bb aa ,则abcabc 的值为 ( _★_ )A.1-B. 1C. 1±D. 与c b a ,,的值有关【答案】A解:c c b b a a ,,的取值是1或-1,因为1=++c c b b a a ,所以c c b b a a ,,中有2个1,1个-1.c b a ,,中有两正一负,所以0<abc ,.1-=abcabc2.已知非零实数a b 、满足:2210a ab b a b ++-+=+,则a b +的值等于 ( _★_ )A .1-B .0C .1D .2 【答案】B解:由题设得22211102a b a b ⎡⎤++++-=⎣⎦()()(),则0a b =+,10a =+,10b -=,故0a b =+.3.方程 3)2(22=-+x x x 的所有实数根之和为 ( ★ ) A .1 B.3 C.5 D .7 【答案】C 解:方程22()32x x x +=-化为2222(2)3(2)x x x x -+=-。
即3251060x x x -+-=,2(1)(46)0x x x --+=。
解得1x =。
经检验1x =是原方程的根。
∴ 原方程所有实数根之和为5。
4.如图,四边形ABHK 是边长为6的正方形,点C 、D 在边AB 上,且AC =DB =1,点P 是线段CD 上的动点,分别以AP 、PB 为边在线段AB 的同侧作正方形AMNP 和正方形BRQP ,E 、F 分别为MN 、QR 的中点,连接EF ,设EF 的中点为G ,则当点P 从点C 运动到点D 时,点G 移动的路径长为 ( _★_ ) A.1 B. 2 C. 3 D. 6【答案】B解:设KH 中点为S ,连接PE 、ES 、SF 、PF 、PS ,可证明四边形PESF 为平行四边形,∴G 为PS 的中点,即在点P 运动过程中,G 始终为PS 的中点,所以G 的运行轨迹为△CSD 的中位线,∵CD =AB -AC -BD =6-1-1=4,∴点G 移动的路径长为421⨯=2.5.已知,,x y z 为三个非负实数,且满足325231x y z x y z ++=⎧⎨+-=⎩,设37s x y z =+-,则s 的最大值是 ( _★_ ) A .57-B. 75-C. 111D. 111- 【答案】D 解:由方程组解出73711x z y z=-⎧⎨=-⎩,由,x y 非负实数,可解得37711z ≤≤,∵373(73)711732s x y z z z z z =+-=-+--=-,取711z =代入即可求得,111max -=s6.()f x 是定义在R 上的函数,若0)1(=f ,且对任意x R ∈,满足)()2(x f x f -+≤2,)()6(x f x f -+≥6,则=)2017(f ( _★_ )A. 2015B. 2016C. 2017D. 2018 【答案】B解:∵ 对任意x R ∈,满足)()2(x f x f -+≤2,∴[][][](6)()(6)(4)(4)(2)(2)()6f x f x f x f x f x f x f x f x +-=+-+++-+++-≤,又)()6(x f x f -+≥6因此,(6)()6f x f x +-=,(6)()6f x f x +=+. ∴ (6)()6f x k f x k +=+,*k N ∈.∴ .20163366)1()33661()2017(=⨯+=⨯+=f f f二、填空题(每小题9分,共54分)7.已知实数x ,y 满足x 2+3x +y -4=0,则x +y 的最大值为 . 【答案】5解:由x 2+3x +y -4=0得y =-x 2-3x +4,把y 代入x +y 得:x +y =x -x 2-3x +4=-x 2-2x +4=-(x +1)2+5≤5,∴x +y 的最大值为5.8.设a =,且ab = 1,则a 2 + b 2的值为 .【答案】98解:因25a ===+,及ab = 1知,625)23(23232-=-=+-=b ,故a 2 + b 2 = (a + b )2– 2ab = 100 – 2 = 98.9.若f ex dx cx bx ax x +++++=+23455)12(,则e d c b a +-+-的值是 .【答案】2解:f ex dx cx bx ax x +++++=+23455)12( ,当x =0时,1=f ,当1-=x 时,1-=+-+-+-f e d c b a ,2-=-+-+-e d c b a2=+-+∴e d c b a -.10.如图所示,BC 是半圆⊙O 的直径,EF ⊥BC 于点F ,5BFFC=. 已知AB = 8,AE = 2.则AD 的长为 .【答案】231+ 解:联结BE .由BC 为直径知∠BEC = 90°.故BE == 又由Rt △BFE ∽Rt △EFC ,知225BE BF EF BE BF EC EC EF FC EC FC==⇒==⇒=由割线定理得()AE AE EC AD AB +===11.我们将在直角坐标系中圆心坐标和半径均为整数的圆称为“整圆”.如图,直线l :34+=kx y 与x轴、y 轴分别交于A 、B ,∠OAB =30°,点P 在x 轴上,⊙P 与l 相切,当P 在线段OA 上运动时,使得⊙P 成为整圆的点P 个数是 .【答案】6解:∵直线l :y =kx +与x 轴、y 轴分别交于A 、B ,∴B (0,4),∴OB =在Rt △AOB 中,∠OAB =30°,∴OA OB =×4=12,∵⊙P 与l 相切,设切点为M ,连接PM ,则PM ⊥AB ,∴PM =12P A ,设P (x ,0),∴P A =12﹣x ,∴⊙P 的半径PM =12PA =6-12x ,∵x 为整数,PM 为整数,∴x 可以取0,2,4,6,8,10,6个数,∴使得⊙P 成为整圆的点P 个数是6.12.黑板上写有1001,,31,21,1⋅⋅⋅共100个数字.每次操作先从黑板上的数中选取2个数b a ,,然后删去b a ,,并在黑板上写上数ab b a ++,则经过99次操作后,黑板上剩下的数是 . 【答案】100解:1)1)(1(-++=++b a ab b a ,∵计算结果与顺序无关,∴顺次计算得:21)121)(11(=-++,31)131)(12(=-++,41)141)(13(=-++,…… 1001)11001)(199(=-++.13.(本小题满分20分)已知实数a ,b ,c 满足a +b +c =13,a 2+b 2+c 2=77,abc =48,求cb a 111++的值. 解:因为a +b +c =13,所以(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )=169. ……………… 5分 因为a 2+b 2+c 2=77,所以ab +bc +ca =46. ……………… 10分 又因为abc =48,所以2423111=++=++abc ca bc ab c b a . ……………… 20分14.(本小题满分20分)如图,⊙O 的直径AB =2,AM 和BN 是它的两条切线,DE 切⊙O 于E ,交AM 于D ,交BN 于C .设AD =x ,BC =y . (1)求y 关于x 的关系式;(2)求四边形ABCD 的面积S ,并证明:S ≥2.解:(1)过点D 作BC DF ⊥于F ,则DF AB // ∵AB 是直径,AM 、BN 是切线∴AB BN AB AM ⊥⊥, ∴BN AM //∴四边形ABFD 为平行四边形又∵∠ABC =90°,∴四边形ABFD 为矩形.∴2==AB FD ,x AD BF ==∵DE 、DA ,CE 、CB 都是切线 ∴根据切线长定理,得x AD DE ==,y CB CE ==在DFC Rt ∆中,x y BF BC CF y x CE DE DC DF -=-=+=+==,,2∴222)(2)(x y y x -+=+化简,得)0(1>=x xy ……………………………… 10分 (2))0(,1)(21>+=+=x xx BC AD AB S ABCD,即)0(,1>+=x xx S ……………………………… 15分 ∵2)1(21xx x x -=-+≥0当且仅当1=x 时,等号成立 ∴xx 1+≥2,即S ≥2.……………………………… 20分15.(本小题满分20分)已知,a b 为正整数,求22324M a ab b =---能取到的最小正整数值.解:因,a b 为正整数,要使得22324M a ab b =---的值为正整数,则有2a ≥. 当2a =时,b 只能为1,此时 4.M =故M 能取到的最小正整数值不超过4. 当3a =时,b 只能为1或2.若1,18b M ==;若2b =,则7M =.当4a =时,b 只能为1或2或3.若1,38b M ==;若2,24b M ==;若3,b =则2M =.……… 10分(下面考虑:22324M a ab b =---的值能否为1?)(反证法)假设1M =,则223241a ab b ---=,即22325a ab b -=+,2(3)25a a b b -=+ ①因b 为正整数,故25b +为奇数,从而a 为奇数,b 为偶数, 不妨设21,2a m b n =+=,其中,m n 均为正整数,则22222(3)(21)3(21)(2)4(332)3a a b m m n m m mn n ⎡⎤-=++-=+--+⎣⎦即2(3)a a b -被4除所得余数为3,而252(2)141b n n +=+=+被4除所得余数为1, 故①式不可能成立,故1M ≠.因此,M 能取到的最小正整数值为2.……………… 20分。
广西高一数学创新杯竞赛初赛试题(含参考答案及评分标准)
2012年广西高一数学竞赛初赛试卷考试时间:2012年9月16日(星期日)8:30-10:30一、选择题(每小题6分,共36分)1.若c b a ,,为有理数,且0323=++c b a ,则=++c b a ( )(A )0 (B )1 (C )2012 (D )2015答:A 。
解析:由有理数与无理数的性质可知0===c b a 时等式成立。
故选A.2.已知⎩⎨⎧=++=--02022z y x z y x ,则分式222222z y x z y x ++--=( ) (A )0 (B )1 (C )-1 (D )2答:C 。
解析:已知,002022=⎩⎨⎧=++=--x z y x z y x 得,则分式1222222-=++--z y x z y x .故选C.3.下列四图,都是由全等正方形组成的图形,其中哪一个能围成正方体?答:( )(A ) (B ) (C ) (D ) 答:A 。
解析:只有A 是可以的。
故选A. 4.己知a 是正数,并且:等于则224,12aa a a +=-( ) (A )5 (B )3 (C )1 (D )-3 答:A 。
解析:5424,12222=+-=+=-)(则由aa a a a a 。
故选A.5.化简22312523+++得( )(A )1 (B )22+ (C )12+ (D )122+答:D 。
解析:122)223(23)21(1252322312523+=++=+++=+++。
故选D.6.若函数c bx ax y ++=2,当1,0,2-=x 时,其函数值9,5,15-=y ,则函数y 的最大值为( ) (A )5 (B )219(C )13 (D )14 答:B 。
解析:由已知求得223192652()22y x x x =-++=--+。
故选B.二、填空题(每小题9分,共54分)1.方程:675691089++-++=++-++x x x x x x x x 的解为 . 答案:x=-7。
2015年广西“创新杯”高一初赛试题试卷及评分标准
解析:选 B.原方程变为 ( x a )( x 8) 1,
解得 x=9 或 7,a=8。 (赵继源老师供题)
x a 1 x a 1 或 , x 8 1 x 8 1
4、已知集合 M 0,1, 2,3, 4 , N 1,3,5 , P M N , 则 P 的子集共有( )个
A D B
2
C E F
②在 Rt△AED 和 Rt△DFB 中, ∴Rt△AED∽Rt△DFB ∴
AE DE ,即 DE·DF=AE·BF DF BF
∵CD= 2 DE= 2 DF,
∴ CD 2 2 DE 2 DF 2 DE DF 2 AE BF .(赵继源老师供题)
15、设实数 x, y 满足 2 x 2 6 x y 2 0 ,求 x 2 y 2 2 x 的最大值。
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a 0, a 5, 0r , a 10
当 a 0 时,即小贝不从甲店买,全从乙店买,此时他将花掉 13 0.85 11.05 元; 当 a 5 时,即小贝从甲店花 5 块钱得到 6 只笔,再从乙店中买 7 只笔就可以了,他将花掉 1 5 7 1 0.85 10.95 元 当 a 10 时,即小贝从甲店花 10 块钱得到 12 只笔,再从乙店中买 1 只笔就可以了,他将 花掉 110 1 11 综上,显然选 D
解:由已知得 y 2 x 6 x 0 ,解得 0 x 3 ,原式= x ( 2 x 6 x) 2 x
2 2 2 2
( x 4) 2 16 ,当 x 3 时,原式有最大值为 15。
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3 2
A
首届“创新杯”全国中学数学知识竞赛高一试题
首届“创新杯”全国中学数学知识竞赛高一年级试题考生注意:1.本试卷满分为150分,考试时间为120分钟。
2.用钢笔或圆珠笔答在答题纸上。
一、选择题(每小题6分,共36分)1.足协向100名球迷调查对甲A转成中超以及减少参赛队伍的态度,其中75人赞成甲A转成中超,80人赞成减少参赛队伍,那么对于既赞成甲A转成中超,又赞成减少参赛队伍的统计中,下列说法正确的是【】.A.最多人数是55B.最少人数是55人C.最多人数是75D.最少人数是75人2.一个会议室的面积为am2,其窗子的面积为bm2,且a>b,如果把称为这个会议室的亮度,现在会议室和窗子同时增加cm2,则其亮度将【】.A增加 B.减少 C.不变 D.不确定3.高一年级举行排球赛,有可能夺冠的为A、B、C三个班,关于A、B、C到底谁是冠军,甲、乙、丙三同学进行了猜测,甲说:“一定是A班得冠”,乙说:“B班不可能得冠军”,丙说:“A班不可能得冠军”,结果出来后证实,甲、乙、丙三同学中有且仅有一个人判断是正确的,那么,谁是冠军呢?【】.A.A班B.B班C.C班D.不能确定4.神五飞天,举国欢庆,据科学有计算,运载神舟五号飞船的长征四号系列为箭,在点火后1分钟通过的路程为2千米,以后每分钟通过的路程增加2千米,在达到离地面240千米的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程,大概需要()分钟【】.A.10B. 13C. 15D. 205.给定Rt△ABC,其中∠B=90°,若Rt△ABC所在平面有一点M,使△ABM和△BCM 都是直角三角形,则称M为“正角点”,这样的“正角点”有【】.A.1个B.2个C.3个D.无数多个6.函数f(x)=x2+bx+c(b,c为整数),集合S={f(k)|k∈Z},对于某个m∈Z,如果存在m1,m2∈Z使得f(m1)·f(m2)=f(m),则称f(m)为集合S中的“希望数”,则集合S中的“希望数”的数目是【】.A.有限个,比1多B.无穷多个C.不存在D. 1二、填空题(每小题9分,共54)。
2019年全国高中数学联赛A卷一试(含附加)参考答案与评分标准
为 0),则产生的不同的 8 位数的个数为
.
答案: 498 .
解:将 2, 0, 1, 9, 20, 19 的首位不为 0 的排列的全体记为 A .
一、填空题:本大题共 8 小题,每小题 8 分,满分 64 分.
1. 已知正实数 a 满足 aa = (9a)8a ,则 loga (3a) 的值为
.
答案: 9 . 16
1
解:由条件知 9a = a8 ,故 3a =
9a ⋅a
=
9
a 16
,所以 loga (3a)
=
9 16
.
2. 若实数集合{1, 2, 3, x} 的最大元素与最小元素之差等于该集合的所有元素
所以 EPF
为直角,进而 SDPEF
=
1⋅ 2
PE
⋅
PF
=1.
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 a2 + b 被 3 整除的概率为
.
答案:
37 100
.
解:数组 (a, b) 共有102 =100 种等概率的选法.
台.不妨设正方体棱长为 1,则正方体体积为 1,结合条件知棱台 ABC - KFL 的
体积V = 1 .
4
P
设
PF
=
h
,则
KF AB
=
FL BC
=
PF PB
=
h
h +1
.注意到
PB,
PF
E
H K
G L
分别是棱锥 P - ABC 与棱锥 P - KFL 的高,于是
2019年度高一数学竞赛试题(含答案)
高一数学竞赛试题【本试题满分100分,考试时间120分钟】一.选择题:本大题共5小题,每小题6分,共30分.在每个小题给出的四个选项中,只有一个正确的答案.1.已知集合M =⎭⎬⎫⎩⎨⎧<-+013|x x x ,N ={}3|-≤x x ,则集合{}1|≥x x =( ) A .N M ⋂B .N M ⋂C .C R )(N M ⋂D .C R )(N M ⋃ 2.已知43πβα=+,则)tan 1)(tan 1(βα--等于( ) A .2 B .2- C .1 D .1-3.设奇函数)(x f 在),0(+∞上为增函数,且0)1(=f ,则不等式0)()(<--x x f x f 的解集为( )A .)1,0()1,(⋃--∞B .),1()0,1(+∞⋃-C .),1()1,(+∞⋃--∞D .)0,1()0,1(⋃-4.函数()ln |1|3f x x x =--+的零点个数为( )A .3B .2C .1D .05.已知函数⎪⎩⎪⎨⎧<+≥=4),1(4,)21()(x x f x x f x 则=)(log 32f A .823-B .111C .241D .191 二.填空题:本大题共5小题,每小题6分,共30分.将正确的答案写在题中横线上.6. 已知20π≤≤x ,则函数x x x x f 2cos cos sin 24)(+=的值域是 .7. 已知:a ,b ,c 都不等于0,且abcabc c c b b a a +++的最大值为m ,最小值为n ,则=+n m . 8. 已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足)()4(x f x f -=-,且在区间]2,0[上是增函数,若方程)0()(>=m m x f 在区间]8,8[-上有四个不同的根4321,,,x x x x ,则=+++4321x x x x .9.定义集合A ,B 的一种运算:},,{2121B x A x x x x x B A ∈∈+==*,若,则中的所有元素之和为 .10.= 70sin 50sin 30sin 10sin .三.解答题:本大题共4小题,每小题10分,共40分.解答时须写出必要的解题步骤、文字说明和计算结果.11.已知函数2()23cos 2cos 1()f x x x x x R =+-∈(1)求函数()f x 的最小正周期及在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值; (2)若006(),,542f x x ππ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,求0cos 2x 的值.12.设a ,R b ∈,且2≠a ,定义在区间),(b b -内的函数)(x f =xax 211lg ++是奇函数 (1)求a 的值 (2)求b 的取值范围 (3)讨论)(x f 的单调性.13.已知函数)(x f 的定义域为R ,对任意实数m ,n 都有)()()(n f m f n m f •=+,且当0>x 时,1)(0<<x f .(1)证明1)0(=f ,且0<x 时,1)(>x f .(2)若21)1(=f ,解关于x 的不等式 81)2(2<-x x f .14.已知函数())(22R a a ax x x f ∈+-=,∈x [0,1],求()x f 的最小值)(a g ,并求)(a g 的最大值.参考答案一.选择题:1.D ; 2.A ; 3.B ; 4.A ; 5.C .二.填空题:6.]3,1[-; 7.0; 8.8-; 9.14; 10.161. 三.解答题:11.(本小题满分10分)(1))62sin(2cos 2sin 31cos 2cos sin 32)(2π+=+=-+=x x x x x x x f ,…2分所以函数()f x 的最小正周期π=T . ……………………………………………3分 因为]2,0[π∈x ,所以]67,6[62πππ∈+x , 所以1)62sin(21≤+≤-πx ,所以2)(1≤≤-x f ,所以当262ππ=+x 即6π=x 时,()f x 有最大值为2; 当6762ππ=+x 即2π=x 时,()f x 有最小值为1-. ……………………………6分 (2)由(1)知56)62sin(2)(00=+=πx x f ,所以53)62sin(0=+πx .7分 因为]2,4[0ππ∈x ,所以]67,32[620πππ∈+x ,所以54)62cos(0-=+πx , …8分 所以6sin )62sin(6cos )62cos()662cos(2cos 0000ππππππ+++=-+=x x x x 1034321532354-=⨯+⨯-=.……………………………………………10分12.(本小题满分10分)(1)∵定义在区间),(b b -内的函数)(x f =xax 211lg ++是奇函数, ∴)()(x f x f -+=0411lg 211lg 211lg 2=--=--+++xx a x ax x ax ,…………………… 2分 ∴14112=--xx a ,∴42=a ,又∵2≠a ,∴2-=a .……………………… 3分 (2)由(1)知)(x f =x x 2121lg+-,令02121>+-x x ,解得2121<<-x ,…………… 4分 ∴)21,21(),(-⊆-b b ,∴)21,0()0,21(⋃-∈b .……………………………… 5分 (3)设1x ,)21,21(),(2-⊆-∈b b x ,且21x x <,则 )()(21x f x f -=21212121221122114)(214)(21lg )21212121lg(2121lg 2121lg x x x x x x x x x x x x x x x x --+---=-+⋅+-=+-++-, 7分 ∵1x ,)21,21(),(2-⊆-∈b b x ,∴04)(212121>---x x x x ,04)(212121>--+x x x x ,∵21x x <,∴212121214)(214)(21x x x x x x x x --+>---,……………… 9分∴14)(214)(2121212121>--+---x x x x x x x x ,∴0)()(21>-x f x f ,∴)()(21x f x f >, ∴)(x f 在),(b b -上单调递减.………………………………………………… 10分13.(本小题满分10分)(1)令1=m ,0=n ,则有)0()1()1(f f f =,∵1)1(0<<f ,∴1)0(=f . 2分 当0<x 时,0>-x ,∴1)(0<-<x f ,又∵1)()())(()0(=-=-+=x f x f x x f f ,∴)(1)(x f x f -=,∴1)(>x f .4分 (2)∵)()()(n f m f n m f =+,∴)()()()()(n f m f n f m f n m f =-=-.…………… 5分 设1x ,R x ∈2,且21x x <,则0)(2>x f ,且1)()()(2121>-=x x f x f x f , ∴)()(21x f x f >,∴)(x f 在),(+∞-∞上单调递减. ……………………… 7分 又∵21)1(=f ,∴)3()1()1()1(21212181f f f f =⨯⨯=⨯⨯=, …………… 8分 ∴不等式81)2(2<-x x f 可化为)3()2(2f x x f <-, ∴322<-x x ,∴31<<-x , ……………………………………………… 9分 即不等式 81)2(2<-x x f 的解集为}31{<<-x x .…………………… 10分 14.(本小题满分10分) 二次函数())(22R a a ax x x f ∈+-=的图像开口向上,对称轴为2a x =.……… 1分 ①当02<a ,即0<a 时,()x f 在]1,0[上单调递增, 所以()x f 的最小值为2)0(a f =;………………………………………………… 3分②当120<≤a ,即20<≤a 时,(x f ]1,2(a 上单调递增,所以()x f 的最小值为24)2(2a a a f +-=;………………………………………… 5分 ③当12≥a ,即2≥a 时,()x f 在]1,0[上单调递减, 所以()x f 的最小值为21)1(a f -=.……………………………………………… 6分 综合①②③可得,⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥-<≤+-<=2,2120,240,2)(2a a a a a a a a g .………………………………… 7分 又当0<a 时,02)(<=a a g ;当20<≤a 时,4124)(02≤+-=≤a a a g ;当2≥a 时,021)(≤-=a a g . …………………………………………………………………… 9分 所以当1=a 时,)(a g 有最大值为41.…………………………………………… 10分。
2019年全国高中数学联赛A卷一试试题与解答
9
9
及
y
+¥
时
f
( y)
均可任意大,故②在 æççççè0,
2
3 3
öø÷÷÷÷
及
æççççè
2
3
3
,
+ ¥ö÷÷÷÷ø 上均有解,与解的
唯一性矛盾.
综上,仅有
r
=
43 9
满足条件(此时 æççççè 13
,
2
3 3
ö÷÷÷÷ø
是
W
与
G 的唯一公共点).
…………………20 分
11. (本题满分 20 分)称一个复数数列{zn} 为“有趣的”,若 z1 = 1,且对
x2 a2
+
y2 b2
= 1 (a
>
b>
0) .
根据条件得 2a = AB = 4, a a2 -b2 = AF = 2 + 3 ,可知 a = 2, b =1,且
EF = 2 a2 -b2 = 2 3 .
由椭圆定义知 PE + PF = 2a = 4 ,结合 PE ⋅ PF = 2 得
PE 2 + PF 2 = ( PE + PF )2 - 2 PE ⋅ PF = 12 = EF 2 ,
0
<
M[0, a]
=
sin
a
£
M[a, 2>
p 2
,此时
M[0,
a]
=
1,故
M[a,
2a]
=
1 2
.于是存在非负整数
k
,使得
2kp + 5 p £ a < 2a £ 2kp + 13 p ,
2019年高中数学竞赛试题及答案及答案
高中数学竞赛试题及答案一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分.每小题各有四个选择支,仅有一个选择支正确.请把正确选择支号填在答题卡的相应位置.)1.集合{0,4,}A a =,4{1,}B a =,若{0,1,2,4,16}A B ⋃=,则a 的值为A .0B .1C .2D .2.一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图不可能... 是.①长方形;②正方形;③圆;④菱形. 其中正确的是 A .①② B .②③ C .③④ D .①④ 3.设0.50.320.5,log 0.4,cos3a b c π-===,则A .c b a <<B .c a b <<C .a b c <<D .b c a <<4. 平面上三条直线210,10,0x y x x ky -+=-=-=,如果这三条直线将平面划分为六部分,则实数k 的值为A . 1B . 2C . 0或2D . 0,1或2 5.函数()sin()f x A x ωϕ=+(其中0,||2A πϕ><)的图象如图所示,为了得到()cos 2g x x =的图像,则只要将()f x 的图像A .向右平移6π个单位长度 B .向右平移12π个单位长度 C .向左平移6π个单位长度 D .向左平移12π个单位长度6. 在棱长为1的正四面体1234A A A A 中,记12(,1,2,3,4,)i j i j a A A A A i j i j =⋅=≠,则i j a 不同取值的个数为A .6B .5C .3D .2二、填空题(本大题共6小题,每小题6分,共36分.请把答 案填在答题卡相应题的横线上.) 7.已知)1,(-=m a ,)2,1(-=b ,若)()(b a b a -⊥+,则m = .8.如图,执行右图的程序框图,输出的T= . 9. 已知奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)0f =, 则不等式0)()1(<⋅-x f x 的解集为 .10.求值:=+250sin 3170cos 1 . 11.对任意实数y x ,,函数)(x f 都满足等式)(2)()(22y f x f y x f +=+,且0)1(≠f ,则(第5题图)(第8题图)3侧视图正视图2222=)2011(f .12.在坐标平面内,对任意非零实数m ,不在抛物线()()22132y mx m x m =++-+上但在直线1y x =-+ 上的点的坐标为 .答 题 卡一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分.)二、填空题(本大题共6小题,每小题6分,共36分.)7. 8. 9. 10. 11. 12.三、解答题(本大题共6小题,共78分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.) 13.(本小题满分12分)为预防(若疫苗有效已知在全体样本中随机抽取1个,抽到B 组的概率是0.375. (1)求x 的值;(2)现用分层抽样的方法在全部测试结果中抽取360个,问应在C 组中抽取多少个? (3)已知465≥y ,25≥z ,求该疫苗不能通过测试的概率.已知函数x x x f 2sin )12(cos 2)(2++=π.(1)求)(x f 的最小正周期及单调增区间; (2)若),0(,1)(παα∈=f ,求α的值. 15.(本题满分13分)如图,在直三棱柱111C B A ABC -中,21===AA BC AC ,︒=∠90ACB ,G F E ,,分别是AB AA AC ,,1的中点.(1)求证://11C B 平面EFG ; (2)求证:1AC FG ⊥;(3)求三棱锥EFG B -1的体积.ACBB 1A 1C 1FGE已知函数t t x x x f 32)(22+--=.当∈x ),[∞+t 时,记)(x f 的最小值为)(t q . (1)求)(t q 的表达式;(2)是否存在0<t ,使得)1()(tq t q =?若存在,求出t ;若不存在,请说明理由.已知圆22:228810M x y x y +---=和直线:90l x y +-=,点C 在圆M 上,过直线l 上一点A 作MAC ∆.(1)当点A 的横坐标为4且45=∠MAC 时,求直线AC 的方程; (2)求存在点C 使得45=∠MAC 成立的点A 的横坐标的取值范围.18.(本题满分14分)在区间D 上,若函数)(x g y =为增函数,而函数)(1x g xy =为减函数,则称函数)(x g y =为区间D 上的“弱增”函数.已知函数()1f x =-. (1)判断函数()f x 在区间(0,1]上是否为“弱增”函数,并说明理由; (2)设[)1212,0,,x x x x ∈+∞≠,证明21211()()2f x f x x x -<-; (3)当[]0,1x ∈时,不等式xax +≥-111恒成立,求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题:C B A D D C二、填空题:7. 2± 8.29 9. ),2()1,0()2,(+∞--∞10.3 11.2201112. 31(,),(1,0),(3,4)22-- 三、解答题:13. (本题满分12分) 解:(1)因为在全体样本中随机抽取1个,抽到B 组的概率0.375,所以375.0200090=+x , ………………2分 即660x =. ………………3分(2)C 组样本个数为y +z =2000-(673+77+660+90)=500, ………………4分 现用分层抽样的方法在全部测试结果中抽取360个,则应在C 组中抽取个数为360500902000⨯=个. ………………7分 (3)设事件“疫苗不能通过测试”为事件M.由(2)知 500y z +=,且,y z N ∈,所以C 组的测试结果中疫苗有效与无效的可能的情况有: (465,35)、(466,34)、(467,33)、……(475,25)共11个. ……………… 9分 由于疫苗有效的概率小于90%时认为测试没有通过,所以疫苗不能通过测试时,必须有9.02000660673<++y, …………………10分即1800660673<++y , 解得467<y ,所以事件M 包含的基本事件有:(465,35)、(466,34)共2个. …………………11分所以112)(=M P , 故该疫苗不能通过测试的概率为211. …………………12分14. (本小题满分12分) 解:x x x f 2sin )62cos(1)(+++=π…………………1分x x x 2sin 6sin2sin 6cos 2cos 1+-+=ππx x 2sin 212cos 231++= ………………… 2分 1)32sin(++=πx . …………………4分(1))(x f 的最小正周期为ππ==22T ; …………………5分 又由]22,22[32πππππ+-∈+k k x , …………………6分得)](12,125[Z k k k x ∈+-∈ππππ, …………………7分 从而)(x f 的单调增区间为)](12,125[Z k k k ∈+-ππππ. …………………8分 (2)由11)32sin()(=++=πααf 得0)32sin(=+πα, …………………9分所以ππαk =+32,62ππα-=k )(Z k ∈. …………………10分又因为),0(πα∈,所以3πα=或65π. …………………12分15. (本题满分13分) 解:(1)因为E G 、分别是AC AB 、的中点,所以BC GE //;……1分 又BC C B //11,所以GE C B //11; …………2分又⊆GE 平面EFG ,⊄11C B 平面EFG ,所以//11C B 平面EFG . …………3分 (2)直三棱柱111C B A ABC -中,因为︒=∠90ACB ,所以⊥BC 平面C C AA 11; ……………4分 又BC GE //,所以⊥GE 平面C C AA 11,即1AC GE ⊥; ……………5分 又因为21==AA AC ,所以四边形11A ACC 是正方形,即11AC C A ⊥; ……………6分 又F E ,分别是1,AA AC 的中点,所以C A EF 1//,从而有1AC EF ⊥, ……………7分 由E GE EF =⋂,所以⊥1AC 平面EFG ,即1AC FG ⊥. ……………8分 (3)因为//11C B 平面EFG ,所以111EFC G EFG C EFG B V V V ---==. ……………10分由于⊥GE 平面C C AA 11,所以GE S V EFC EFC G ⋅=∆-1131,且121==BC GE .…………11分 又由于2321114111111=---=---=∆∆∆∆ECC FC A AEF A ACC EFC S S S S S 正方形,……………12分所以21123313111=⋅⋅=⋅=∆-GE S V EFC EFC G ,即211=-EFG B V . ……………13分16. (本题满分13分)解:(1)t t x x x f 32)(22+--=13)1(22-+--=t t x . ……………1分①当1≥t 时,)(x f 在∈x ),[∞+t 时为增函数,所以)(x f 在∈x ),[∞+t 时的最小值为t t f t q ==)()(;……………3分②当1<t 时,13)1()(2-+-==t t f t q ; ……………5分 综上所述,2(1)()31(1)t t q t t t t ≥⎧=⎨-+-<⎩. ……………6分ACBB 1A 1C 1FGE(2)由(1)知,当0<t 时,13)(2-+-=t t t q ,所以当0<t 时,131)1(2-+-=tt tq . ……………7分 由)1()(t q t q =得:1311322-+-=-+-tt t t , ……………8分即013334=-+-t t t , ……………9分 整理得0)13)(1(22=+--t t t , ……………11分解得:1±=t 或253±=t . ……………12分 又因为0<t ,所以1-=t .即存在1-=t ,使得)1()(tq t q =成立. ……………13分17. (本题满分14分)解:(1)圆M 的方程可化为:2217(2)(2)2x y -+-=,所以圆心M (2,2),半径r=2. ……1分由于点A 的横坐标为4,所以点A 的坐标为(4,5),即AM =……………2分 若直线AC 的斜率不存在,很显然直线AM 与AC 夹角不是45,不合题意,故直线AC 的斜率一定存在,可设AC 直线的斜率为k ,则AC 的直线方程为5(4)y k x -=-,即540kx y k -+-=. ……………3分由于45=∠MAC 所以M 到直线AC 的距离为226||22==AM d ,此时r d <,即这样的点C 存在. ……………4分2=,2=,解得15 5k k =-=或. ……………5分 所以所求直线AC 的方程为0255=-+y x 或0215=+-y x . ……………6分 (2)当r AM 2||=时,过点A 的圆M 的两条切线成直角,从而存在圆上的点C (切点)使得45=∠MAC . ……………7分设点A 的坐标为),(y x ,则有⎪⎩⎪⎨⎧=-+=⋅=-+-09172342)2()2(22y x y x , ……………8分解得⎩⎨⎧==63y x 或⎩⎨⎧==36y x . ……………9分记点)6,3(为P ,点)3,6(为Q ,显然当点A 在 线段PQ 上时,过A 的圆的两条切线成钝角,从而必存在圆上的一点C 使得45=∠MAC ;……当点A 在线段PQ 的延长线或反向延长线上时,过A 的圆的两条切线成锐角,从而必不存在圆上的点C 使得45=∠MAC , …………所以满足条件的点A 为线段PQ 上的点,即满足条件的点的横坐标取值范围是.……14分18.(本题满分14分) 解:(1)由()1f x =-可以看出,在区间(0,1]上,()f x 为增函数. ………………1分 又11()(1f x x x ===3分 显然)(1x f x在区间(0,1]∴ ()f x 在区间(0,1]为“弱增”函数. ………………4分(2)21()()f x f x -===.…6分[)1212,0,,x x x x ∈+∞≠,∴111≥+x ,112≥+x ,21121>+++x x ,即2>,………………8分21()()f x f x ∴-2112x x <-. ………………9分 (3)当0x =时,不等式xax +≥-111显然成立. ………………10分“当(]0,1x ∈时,不等式xax +≥-111恒成立”等价于“ 当(]0,1x ∈时,不等式)111(1xx a +-≤即)(1x f x a ≤恒成立” . ………………11分也就等价于:“ 当(]0,1x ∈时, min )](1[x f xa ≤成立” . ………………12分 由(1)知1()f x x 在区间(0,1]上为减函数, 所以有221)1()](1[min -==f x f x . ……………13分 ∴221-≤a ,即221-≤a 时,不等式xax +≥-111对[]0,1x ∈恒成立. ……………14分。
2019年高一数学竞赛初赛试题含答案
2019年数学竞赛高一初试试题一、选择题(每题5分,共60分)1.已知集合A ={x||x|≤2,x ∈R },B ={x|x ≤4,x ∈Z },则A ∩B =() A .(0,2) B .[0,2] C .{0,2} D .{0,1,2} 2.若,,,,b a R c b a >Î则下列不等式成立的是() A .b a 11<B .22ba >C .1122+>+c b c a D .cb c a >3.3.下列函数为偶函数,且在下列函数为偶函数,且在)0,(-¥上单调递减的函数是() A .32)(xx f =B .3)(-=x x f C .xx f )21()(=D .xx f ln )(=4. 已知m ,n 是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,则下列命题中正确的是() A .若α⊥γ,α⊥β,则γ∥βB .若m ∥n ,m ⊥α,n ⊥β,则α∥βC .若m ∥n ,m ∥α,则n ∥αD .若m ∥n ,m ⊂α,n ⊂β,则α∥β5. 等比数列{}n a 的前项和为n S ,且321,2,4aa a 依次成等差数列,且11=a , 则10S =() A .512 B. 511 C .1024 D .1023 6.已知f(x)=2tanx -2sin 2x 2-1sin x 2cos x 2,则f(π12)的值为() A. 833B. 8 C .4 D. 43 7.设变量x ,y 满足约束条件îíìy ≥x ,x +3y ≤4,x ≥-2,则z =x -3y 的最大值为() A .10 B .8-C .6 D .4 8.已知0,0>>y x ,且112=+y x ,若m m y x 222+>+恒成立,则实数m 的取值范围是(值范围是( )A .24-£³m m 或 B. 42-£³m m 或 C . 24<<-m D. 42<<-m9. 如图所示,在四边形ABCD 中,AB =AD =CD =1,BD =2,BD ⊥CD.将四边形ABCD 沿对角线BD 折成四面体A ′-BCD ,使平面A ′BD ⊥平面BCD ,则下列结论正确的是( )A .A ′C ⊥BD B .∠BA ′C =90°C .CA ′与平面A ′BD 所成的角为30°D .四面体A ′-BCD 的体积为1310. 已知定义在R 上的奇函数)(x f 满足当0³x 时,,)2(log )(2b x x x f +++= 则3)(>x f 的解集为( )A .)2,(--¥ ∪ ),2(+¥ B . )4,(--¥∪ ),4(+¥ C .)2,2(- D. )4,4(-11. 若直线45p =x 和49p =x 是函数是函数 )0)(sin(>+=w wx y j 图象的两条相邻对称轴,则j 的一个可能取值为( ) A .43p B. 4p C .3p D. 2p12. 已知定义在R 上的奇函数)(x f 满足当0³x 时,[)[)ïîïíì+¥Î--Î+=,,1,31,1,0),1(log )(21x x x x x f则关于x 的函数)10()()(<<-=a a x f x F 的所有零点之和为(的所有零点之和为( ) A .12-aB .12--aC .a --21D .a 21-二、填空题(每题5分,共20分)分) 13. 已知),1,2(),4,1(),3,(===c b k a且,)32(c b a ^-则实数=k _________。
2017年广西高一创新杯参考答案
2017年广西高一创新杯参考答案2017年广西高一“创新杯”预赛试题参考答案及评分标准一、选择题(每小题6分,共36分)1.若$(x+3)(x+n)=x^2+mx-15$,则$m$等于A。
$-2$ B。
$2$ C。
$-5$ D。
$5$解析:根据多项式展开,对应系数比较得$n=-5,m=-2$,故选A。
2.设集合$M=\left\{x|x=\dfrac{k_1}{k_1+2},k\inZ\right\},N=\left\{x|x=\dfrac{k}{4},k\in Z\right\}$,则A。
$M\subseteq N$ B。
$N\subseteq M$ C。
$M=N$ D。
$M\cap N=\varnothing$解析:对$M$:$x=\dfrac{k_1}{k_1+2}$,对$N$:$x=\dfrac{k}{4}$,故选A。
3.函数$y=x^2+x,-1\leq x\leq 3$的值域是A。
$[0,12]$ B。
$[-1,12]$ C。
$[-\infty,12]$ D。
$(-\infty,12]$解析:$y=x^2+x$的对称轴为$x=-\dfrac{1}{2}$,从图像上分析,当$x=-1$时,函数有最小值$f(-1)=-\dfrac{1}{4}$,当$x=3$时,函数有最大值$f(3)=12$,故函数的值域为$[-1,12]$,选B。
4.计算$\dfrac{(x+1)^2-x^2}{2x+1}$的值等于A。
$1$ B。
$-1$ C。
$2016$ D。
$2017$解析:设$2016=x$,则原式$=\dfrac{(x+1)^2-x^2}{2x+1}=\dfrac{2x+1}{2x+1}=1$,选A。
5.若$a$是最大的负整数,$b$是绝对值最小的有理数,$c$是倒数等于它本身的自然数,则$a\times2015+2016b+c^{2017}$的值为A。
$2015$ B。
$2016$ C。
$2017$ D。
2019年全国高中数学联赛广西赛区预赛试题解析(PDF)
2019年全国高中数学联赛广西赛区预赛试题一、填空题1.已知0≠yz ,且集合},3,2{xy z x 也可以表示为}3,2,{2xz x y ,则=x .2.如果函数)2sin(2ϕ+=x y 的图象关于)0,3π2(中心对称,那么ϕ的最小值为.3.设函数])1,0[)(11)(211()(2∈+-+-++=x x x x x y ,则)(x y 的最小值为.4.已知点)5,2(-P 在圆022:22=+--+F y x y x C 上,直线0843:=++y x l 与圆C 交于A 、B 两点,则=⋅.5.已知12=++z y xyz ,则z y x 224log log log ++的最大值为.6.从20,,2,1 中任取3个不同的数,则这3个数构成等差数列的概率为.7.棱长为6的正方体内有一个棱长为x 的正四面体,且该正四面体可以在正方体内任意转动,则x 的最大值为.8.满足201951+++=x x y 的正整数对),(y x 有对.二、解答题9.已知函数x xx a a x f -++=1ln )1()(.(1)设1>a ,讨论)(x f 在区间)1,0(上的单调性;(2)设0>a ,求)(x f 的极值.10.设11=a ,)211122≥=∑-=n k n a n k n .求证:(1))2()1(1221≥+=++n n n a a n n ;(2))1(411()1111(21≥<+++n a a a n11.如图所示,AD 、AH 分别是ABC ∆(其中AC AB >)的角平分线、高线,点M 是AD 的中点,MDH ∆的外接圆交CM 于点E ,求证:︒=∠90AEB .鉴于我平面几何水平有限,写不出好的解答,直接搬参考答案! 轻点吐槽,哈哈!12.设0>k 且1≠k ,直线1:+=kx l 与1:11+=x k y l 关于直线1+=x y 对称,直线l 与1l 分别交椭圆14:22=+y x E 于点A 、M 和A 、N .(1)求1k k ⋅的值;(2)求证:对任意的k ,直线MN 恒过定点.。
2016年广西“创新杯”高一决赛试题答案及评分标准
考试时间:2016 年 10 月 23 日(星期日) 8:30--11:00 答案及评分标准 一、选择题(每小题 6 分,共 36 分, 请将答案的序号填写在第二页答题区选择 题相应题号后面的括号内) 1、设函数 f ( x) = x + 3 + x − 2 + x −1 ,则 f ( x ) 的最小值是( A. 5 解析:选 A. 由绝对值的几何意义知当 x = 1 时 f ( x ) 取到最小值. 故选 A (陈敦元老师供题) 2、设方程 x 2 − 2 x − 2 = 0 的一个较小根为 x1 ,下面对 x1 的估计正确的是( A. − 2 < x1 < −1 解析:选 B. 提示:直接求根并估计;或者设 f ( x ) = x 2 − 2 x − 2 ,并判断各区间端点的函数值 符号. 3、化简 A.0 解析:选 B. 设所给式子为 f ( x ) ,则有 f (− a) = f (−b) = f (−c ) = 1 ,而 a, b, c 互不相等,于 是方程 f ( x ) − 1 = 0 有三个不等根. 但 f ( x ) 是关于 x 的二次多项式,所以 (命题组供题) ( x + b)( x + c ) ( x + c)( x + a) ( x + a)( x + b) + + 得( ( a − b)(a − c) (b − c)(b − a) (c − a)(c − b) B. 1 C.2 D. 3 ) . B. − 1 < x1 < 0 C. 0 < x1 < 1 D. 1 < x1 < 2 ). B. 4 C. 3 D. 2 ).
2019年广西创新杯高一数学竞赛初赛试题参考答案及评分标准
广西“创新杯”数学竞赛高一初赛试卷参考答案与评分标准一、选择题(每小题6分,共36分)1.方程224+=x x 的实数解为( )(A )-1或2 (B )1 (C )2 (D )2±答:D 。
解析:由已知得0)1)(2(,022224=+-=--x x x x 22=x 或12-=x (舍去),故有2±=x 。
2.若实数满足y y x 44|1|2=+++,则y x +的值为( )(A )-1 (B )0 (C )1 (D )2答:C 。
解析:由y y x 44|1|2=+++得0)2(|1|2=-++y x ,于是有02,01=-=+y x ,所以1=+y x 。
3.设梯形的中位线的长为l ,两对角线的长分别为y x ,,则( )(A )2y x l +< (B )2y x l += (C )2y x l +> (D )以上答案均有可能 答:A 。
解析:提示过梯形的一顶点作对角线的平行线。
4.方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=+1025y x x y y x 的解为( )(A )⎩⎨⎧==91y x (B )⎩⎨⎧==82y x (C )⎩⎨⎧==64y x (D )⎩⎨⎧==82y x 或⎩⎨⎧==28y x 答:D 。
解析:原方程变形为⎪⎩⎪⎨⎧=+=+1025y x xy y x ,⎩⎨⎧=+=1016y x xy 解得⎩⎨⎧==82y x 或⎩⎨⎧==28y x . 5.方程0)7()1(82=-+--m x m x 恰有一个正根和一个负根,则m 的取值范围是( )(A )7<m (B )9≤m (C )7>m (D )25≥m答:A 。
解析:由已知得2(1)48(7)0m m ∆=--⨯->,即2342250m m -+> 得9m <或25m >,由08721<-=m x x ,得7<m ,故有7<m 为所求。
2019年全国高中数学联合竞赛试题及解析(AB合版)
2019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. 已知正实数a 满足8(9)a a a a =,则log (3)a a 的值为 .答案:916.解:由条件知189a a =,故9163a a ==,所以9log (3)16a a =.2. 若实数集合{1,2,3,}x 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:32-.解:假如0x ³,则最大、最小元素之差不超过max{3,}x ,而所有元素之和大于max{3,}x ,不符合条件.故0x <,即x 为最小元素.于是36x x -=+,解得32x =-.3. 平面直角坐标系中,e 是单位向量,向量a 满足2a e⋅=,且25a a te£+对任意实数t 成立,则a的取值范围是 .答案:.解:不妨设(1,0)e =.由于2a e ⋅=,可设(2,)a s=,则对任意实数t ,有2245s a a te +=£+= 这等价于245s s +£,解得[1,4]s Î,即2[1,16]s Î.于是a=Î.4. 设,A B 为椭圆G 的长轴顶点,,E F 为G 的两个焦点,4,AB =2AF =P 为G 上一点,满足2PE PF ⋅=,则PEF D 的面积为 . 答案:1.解:不妨设平面直角坐标系中G 的标准方程为22221(0)x y a b a b +=>>.根据条件得24,2a AB a AF ====可知2,1a b ==,且EF ==由椭圆定义知24PE PF a +==,结合2PE PF ⋅=得()2222212PE PF PE PF PE PF EF +=+-⋅==,所以EPF 为直角,进而112PEF S PE PF D =⋅⋅=.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:数组(,)a b 共有210100=种等概率的选法.考虑其中使2a b +被3整除的选法数N .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239=组.若a 不被3整除,则21(mod3)a º,从而1(mod3)b º-.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37100.6.对任意闭区间I ,用I M 表示函数sin y x =在I 上的最大值.若正数a 满足[0,][,2]2a a a M M =,则a 的值为.答案:56p 或1312p .解:假如02a p<£,则由正弦函数图像性质得[0,][,2]0sin a a a M a M <=£,与条件不符.因此2a p>,此时[0,]1a M =,故[,2]12a a M =.于是存在非负整数k ,使得51322266k a a k p p p p +£<£+, ①且①中两处“£”至少有一处取到等号.当0k =时,得56a p =或1326a p =.经检验,513,612a p p =均满足条件. 当1k ³时,由于13522266k k p p p p æö÷ç+<+÷ç÷çèø,故不存在满足①的a . 综上,a 的值为56p 或1312p .7.如图,正方体ABCD EFGH -的一个截面经过顶点,A C 及棱EF 上一点K ,且将正方体分成体积比为3:1的两部分,则EKKF 的值为 .答案.解:记a 为截面所在平面.延长,AK BF 交于点P ,则P在a 上,故直线CP 是a 与平面BCGF 的交线.设CP 与FG 交于点L ,则四边形AKLC 为截面.因平面ABC 平行于平面KFL ,且,,AK BF CL 共点P ,故ABC KFL -为棱台.不妨设正方体棱长为1,则正方体体积为1,结合条件知棱台ABC KFL -的体积14V =.设PF h =,则1KF FL PF h AB BC PB h ===+.注意到,PB PF 分别是棱锥P ABC -与棱锥P KFL -的高,于是111466P ABC P KFL V V V AB BC PB KF FL PF --==-=⋅⋅-⋅⋅ 3221331(1)1616(1)h h h h h h æöæö++÷ç÷ç÷ç=+-=÷÷çç÷ç÷èø÷ç++èø. 化简得231h =,故h =1EK AE KF PF h ===. 8. 将6个数2,0,1,9,20,19按任意次序排成一行,拼成一个8位数(首位不为0),则产生的不同的8位数的个数为 .答案:498.解:将2,0,1,9,20,19的首位不为0的排列的全体记为A .易知55!600A =´=(这里及以下,X 表示有限集X 的元素个数). 将A 中2的后一项是0,且1的后一项是9的排列的全体记为B ;A 中2的后一项是0,但1的后一项不是9的排列的全体记为C ;A 中1的后一项是9,但2的后一项不是0的排列的全体记为D .易知4!B =,5!B C +=,44!B D +=´,即24,96,72B C D ===. 由B 中排列产生的每个8位数,恰对应B 中的224´=个排列(这样的排列中,20可与“2,0”互换,19可与“1,9”互换).类似地,由C 或D 中排列产生的每个8位数,恰对应C 或D 中的2个排列.因此满足条件的8位数的个数为\()42B C DA B C D +++3600184836498422B C DA =---=---=.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 D 中,,,BC a CA b AB c ===.若b 是a 与c 的等比中项,且sin A 是sin()B A -与sin C 的等差中项,求cos B 的值.解:因b 是,a c 的等比中项,故存在0q >,满足2,b qa c q a ==. ①因sin A 是sin(),sin B A C -的等差中项,故2sin sin()sin sin()sin()2sin cos A B A C B A B A B A =-+=-++=.…………………4分结合正、余弦定理,得222sin cos sin 2a A b c a A b B bc+-===, 即2222b c a ac +-=. …………………8分αLD F B K将①代入并化简,可知24212q q q +-=,即421q q =+,所以212q =. …………………12分 进而2224222111cos 222c a b q q B ac q q +-+-====. …………………16分10. (本题满分20分) 在平面直角坐标系xOy 中,圆W 与抛物线2:4y x G =恰有一个公共点,且圆W 与x 轴相切于G 的焦点F .求圆W 的半径.解:易知G 的焦点F 的坐标为(1,0).设圆W 的半径为(0)r r >.由对称性,不妨设W 在x 轴上方与x 轴相切于F ,故W 的方程为222(1)()x y r r -+-=. ①将24yx =代入①并化简,得2221204y y ry æö÷ç÷-+-=ç÷÷çèø.显然0y >,故 222221(4)12432y y r y y y æöæö÷+ç÷ç÷ç÷=-+=÷çç÷÷ç÷ç÷èøçèø. ② …………………5分根据条件,②恰有一个正数解y ,该y 值对应W 与G 的唯一公共点.考虑22(4)()(0)32y f y y y+=>的最小值.由平均值不等式知2244444333y y +=+++³,从而1()329f y y ³⋅=. 当且仅当243y =,即3y =时,()f y取到最小值9. ………………15分由②有解可知9r ³.又假如9r >,因()f y 随y 连续变化,且0y +及y +¥时()f y 均可任意大,故②在0,3æççççèø及3æö÷ç÷+¥ç÷ç÷çèø上均有解,与解的唯一性矛盾.综上,仅有9r =满足条件(此时1,33æ÷ç÷ç÷ç÷çèø是W 与G 的唯一公共点). …………………20分11. (本题满分20分)称一个复数数列{}n z 为“有趣的”,若11z =,且对任意正整数n ,均有2211420n n n n z z z z ++++=.求最大的常数C ,使得对一切有趣的数列{}n z 及任意正整数m ,均有12m z z z C +++³.解:考虑有趣的复数数列{}n z .归纳地可知*0()n z n N ¹Î.由条件得2*114210()n n n nz z n z z N ++æöæö÷÷çç÷÷++=Îçç÷÷ç÷÷çèøèø,解得*11()4N n n z n z +-=Î.因此1112n n n n z z z z ++===,故 *11111()22N n n n z z n --=⋅=Î.①…………………5分进而有*11111()22N n n n n n n nz z z z n z ++-+=⋅+==Î. ②记*12()N m m T z z z m =+++Î. 当*2()N m s s =Î时,利用②可得122122sm k k k T z z z z -=³+-+å21222k k k z z ¥-=>-+å212223k k ¥-==-=å. …………………10分 当*21()N m s s =+Î时,由①、②可知21212221211112322s k k s s k k s k s z z z ¥¥+---=+=+=<==+⋅åå, 故12212212s m k k s k T z z z z z -+=æö÷ç³+-+-÷ç÷çèøå212223k k k z z ¥-=>-+=å. 当1m =时,1113T z ==>.以上表明3C =满足要求. …………………15分另一方面,当*1221221111,,()22N k k k k z z z k ++--===Î时,易验证知{}n z 为有趣的数列.此时2112211lim lim ()ss k k s s k T z z z ++ ¥¥==++å134lim 11833ss k ¥=-=+=+⋅=, 这表明C不能大于3. 综上,所求的C为3. …………………20分2019年全国高中数学联合竞赛加试(A 卷)参考答案及评分标准说明:1. 评阅试卷时,请严格按照本评分标准的评分档次给分.2. 如果考生的解答方法和本解答不同,只要思路合理、步骤正确,在评卷时可参考本评分标准适当划分档次评分,10分为一个档次,不得增加其他中间档次.一、(本题满分40分)如图,在锐角ABC D 中,M 是BC 边的中点.点P 在ABC D 内,使得AP 平分BAC .直线MP 与,ABP ACP D D 的外接圆分别相交于不同于点P 的两点,D E .证明:若DE MP =,则2BC BP =.证明:延长PM 到点F ,使得MF ME =.连接,,BF BD CE .由条件可知BDP BAP CAP CEP CEM = = = = . ………………10分 因为BM CM =且EM FM =,所以BF CE =且//BF CE .于是F CEM BDP = = ,进而BD BF =. ………………20分 又DE MP =,故DP EM FM ==.于是在等腰BDF D 中,由对称性得BP BM =.从而22BC BM BP ==. ………………40分二、(本题满分40分)设整数122019,,,a a a 满足122019199a a a =£££=.记22212201913243520172019()()f a a a a a a a a a a a =+++-++++. 求f 的最小值0f .并确定使0f f =成立的数组122019(,,,)a a a 的个数. 解:由条件知2017222221220182019212()i i i f a a aaa a +==++++-å.①由于12,a a 及2(1,2,,2016)i i a a i +-=均为非负整数,故有221122,a a a a ³³,且222()(1,2,,2016)i i i i a a a a i ++-³-=.于是201620162221221222017201811()()i i i i i i a a a a a a a a a a ++==++-³++-=+åå.②………………10分由①、②得2222017201820192017201820192()f a a a a a a ³++-++, 结合201999a =及201820170a a ³>,可知()22220172017201712(99)992f a a a ³+-++22017(49)74007400a =-+³.③………………20分另一方面,令1219201920211920220191,(1,2,,49),99k k a a a a a k k a +-+========, 此时验证知上述所有不等式均取到等号,从而f 的最小值07400f =.………………30分以下考虑③的取等条件.此时2017201849a a ==,且②中的不等式均取等,即121a a ==,2{0,1}(1,2,,2016)i i a a i +-Î=.因此122018149a a a =£££=,且对每个(149)k k ££,122018,,,a a a 中至少有两项等于k .易验证知这也是③取等的充分条件.对每个(149)k k ££,设122018,,,a a a 中等于k 的项数为1k n +,则k n 为正整数,且1249(1)(1)(1)2018n n n ++++++=,即12491969n n n +++=.该方程的正整数解1249(,,,)n n n 的组数为481968C ,且每组解唯一对应一个使④取等的数组122019(,,,)a a a ,故使0f f =成立的数组122019(,,,)a a a 有481968C 个.………………40分三、(本题满分50分)设m 为整数,2m ||³.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 (2)r s >³使得1r s a a a ==,则r s m ||-³.证明:不妨设12,a a 互素(否则,若12(,)1a a d =>,则1a d 与2ad互素,并且用123,,,a a a d d d代替123,,,a a a ,条件与结论均不改变). 由数列递推关系知234(mod )a a a m || ººº.① 以下证明:对任意整数3n ³,有2212((3))(mod )n a a a n a m m º-+-.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212(mod )k ma ma m -º,结合归纳假设知112122((3))k k k a a ma a a k a m ma +-=-º-+--2212((2))(mod )a a k a m º-+-,即1n k =+时②也成立.因此②对任意整数3n ³均成立. ………………20分注意,当12a a =时,②对2n =也成立.设整数,(2)r s r s >³,满足1r s a a a ==. 若12a a =,由②对2n ³均成立,可知2212212((3))((3))(mod )r s a a r a m a a a a s a m m -+-º=º-+-,即1212(3)(3)(mod )a r a a s a m ||+-º+-,即2()0(mod )r s a m ||-º.③若12a a ¹,则12r s a a a a ==¹,故3r s >³.此时由于②对3n ³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234,,,a 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0(mod )r s m ||-º.又r s >,所以r s m ||-³.………………50分四、(本题满分50分)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.解:为了叙述方便,称一个图中的两条相邻的边构成一个“角”.先证明一个引理:设(,)G V E =是一个简单图,且G 是连通的,则G 含有||2E ⎡⎤⎢⎥⎣⎦个两两无公共边的角(这里[]a 表示实数a 的整数部分). 引理的证明:对E 的元素个数E 归纳证明.当0,1,2,3E =时,结论显然成立.下面假设4E ≥,并且结论在E 较小时均成立.只需证明,在G 中可以选取两条边,a b 构成一个角,在G 中删去,a b 这两条边后,剩下的图含有一个连通分支包含||2E -条边.对这个连通分支应用归纳假设即得结论成立.考虑G 中的最长路12:k P v v v ,其中21,,,k v v v 是互不相同的顶点.因为G 连通,故3k ≥.情形1:1deg()2v ≥.由于P 是最长路,1v 的邻点均在2,,k v v 中,设1i v v E ∈,其中3i k ≤≤.则121{,}i v v v v 是一个角,在E 中删去这两条边.若1v 处还有第三条边,则剩下的图是连通的;若1v 处仅有被删去的两条边,则1v 成为孤立点,其余顶点仍互相连通.总之在剩下的图中有一个连通分支含有2E -条边.情形2:1deg()1v =,2deg()2v =.则1223{,}v v v v 是一个角,在G 中删去这两条边后,12,v v 都成为孤立点,其余的点互相连通,因此有一个连通分支含有2E -条边.情形3:1deg()1v =,2deg()3v ≥,且2v 与4,,k v v 中某个点相邻.则1223{,}v v v v是一个角,在G 中删去这两条边后,1v 成为孤立点,其余点互相连通,因此有一个连通分支含有2E -条边.情形4:1deg()1v =,2deg()3v ≥,且2v 与某个13{,,,}k u v v v ∈/ 相邻.由于P 是最长路,故u 的邻点均在2,,k v v 之中.因122{,}v v v u 是一个角,在G 中删去这两条边,则1v 是孤立点.若u 处仅有边2uv ,则删去所述边后u 也是孤立点,而其余点互相连通.若u 处还有其他边i uv ,3i k ≤≤,则删去所述边后,除1v 外其余点互相连通.总之,剩下的图中有一个连通分支含有2E -条边.引理获证. ………………20分 回到原题,题中的V 和E 可看作一个图(,)G V E =.首先证明2795n ≥.设122019{,,,}V v v v = .在1261,,,v v v 中,首先两两连边,再删去其中15条边(例如1311216,,,v v v v v v ),共连了26115C 1815-=条边,则这61个点构成的图是连通图.再将剩余的2019611958-=个点配成979对,每对两点之间连一条边,则图G 中一共连了181********+=条线段.由上述构造可见,G 中的任何一个角必须使用1261,,,v v v 相连的边,因此至多有18159072⎡⎤⎢=⎥⎣⎦个两两无公共边的角.故满足要求的n 不小于2795. ………………30分另一方面,若2795E ≥,可任意删去若干条边,只考虑2795E =的情形.设G 有k 个连通分支,分别有1,,k m m 个点,及1,,k e e 条边.下面证明1,,k e e 中至多有979个奇数.反证法,假设1,,k e e 中有至少980个奇数,由于12795k e e ++= 是奇数,故1,,k e e 中至少有981个奇数,故981k ≥.不妨设12981,,,e e e 都是奇数,显然12981,,,2m m m ≥ .令9812k m m m =++≥ ,则有2C 1980)(i m i e i ≥≤≤,2981C m k e e ≥++ ,故98022112795C C imk i i i m e ===≤+∑∑. ① 利用组合数的凸性,即对3x y ≥≥,有222211C C C C x y x y +-+≤+,可知当1980,,,m m m 由980个2以及一个59构成时,980221C C imm i =+∑取得最大值.于是 98022225921C C C 980C 26912795imm i =≤=<++∑, 这与①矛盾.从而1,,k e e 中至多有979个奇数. ………………40分对每个连通分支应用引理,可知G 中含有N 个两两无公共边的角,其中1111979(2795979)908222kki i i i e N e ==⎛⎫⎡⎤=≥-=-= ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭∑∑.综上,所求最小的n 是2795. ………………50分2019年全国高中数学联合竞赛一试(B 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. 已知实数集合{1,2,3,}x 的最大元素等于该集合的所有元素之和,则x 的值为 .答案:3-.解:条件等价于1,2,3,x 中除最大数以外的另三个数之和为0.显然0x <,从而120x ++=,得3x =-.2. 若平面向量(2,1)m a =-与1(21,2)m m b +=-垂直,其中m 为实数,则a 的模为 .答案解:令2m t =,则0t >.条件等价于(1)(1)20t t t ⋅-+-⋅=,解得3t =.因此a=.3. 设,(0,)a b p Î,cos ,cos a b 是方程25310x x --=的两根,则sin sin a b 的值为 .答案:5. 解:由条件知31cos cos ,cos cos 55a b a b +==-,从而222(sin sin )(1cos )(1cos )a b a b =--22221cos cos cos cos a b a b=--+2222437(1cos cos )(cos cos )5525a b a b æöæö÷çç=+-+=-=÷çç÷ççèøè.又由,(0,)a b p Î知sin sin 0a b >,从而sin sin 5a b =. 4. 设三棱锥P ABC -满足3,2PA PB AB BC CA =====,则该三棱锥的体积的最大值为 .答案:3. 解:设三棱锥P ABC -的高为h .取M 为棱AB 的中点,则h PM £==.当平面PAB 垂直于平面ABC 时,h 取到最大值.此时三棱锥P ABC -的体积取到最大值11333ABC S D ⋅==.5. 将5个数2,0,1,9,2019按任意次序排成一行,拼成一个8位数(首位不为0),则产生的不同的8位数的个数为 .答案:95. 解:易知2,0,1,9,2019的所有不以0为开头的排列共有44!96´=个.其中,除了(2,0,1,9,2019)和(2019,2,0,1,9)这两种排列对应同一个数20192019,其余的数互不相等.因此满足条件的8位数的个数为96195-=.6. 设整数4n >,(1)n x +的展开式中4n x -与xy 两项的系数相等,则n 的值为 .答案:51.解:注意到0(1)C 1)nnr n r rnr x x -=+=å.其中4n x -项仅出现在求和指标4r =时的展开式444C 1)n n x -中,其4n x -项系数为44(1)(2)(3)(1)C 24nn n n n ----=.而xy 项仅出现在求和指标1r n =-时的展开式11C 1)n n nx --⋅中,其xy 项系数为12331C C 4(1)(1)2(1)(2)n n n n n n n n ----⋅-=---. 因此有3(1)(2)(3)(1)2(1)(2)24n n n n n n n n ----=---.注意到4n >,化简得33(1)48n n --=-,故只能是n 为奇数且348n -=.解得51n =.7. 在平面直角坐标系中,若以(1,0)r +为圆心、r 为半径的圆上存在一点(,)a b 满足24b a ³,则r 的最小值为 .答案:4.解:由条件知222(1)a r b r --+=,故22224(1)2(1)(1)a b r a r r a a £=---=---.即22(1)210a r a r --++£.上述关于a 的一元二次不等式有解,故判别式2(2(1))4(21)4(4)0r r r r --+=-³,解得4r ³.经检验,当4r =时,(,)(3,a b =满足条件.因此r 的最小值为4. 8. 设等差数列{}n a 的各项均为整数,首项12019a =,且对任意正整数n ,总存在正整数m ,使得12n m a a a a +++=.这样的数列{}n a 的个数为 .答案:5.解:设{}n a 的公差为d .由条件知12k a a a +=(k 是某个正整数),则 112(1)a d a k d +=+-,即1(2)k d a -=,因此必有2k ¹,且12ad k =-.这样就有1111(1)2n n a a n d a a k -=+-=+-,而此时对任意正整数n ,12111(1)(1)(1)22n n n n n a a a a n d a n a d --+++=+=+-+ 1(1)(1)(2)2n n a n k d æö-÷ç=+--+÷ç÷çèø, 确实为{}n a 中的一项.因此,仅需考虑使12|k a -成立的正整数k 的个数.注意到2019为两个素数3与673之积,易知2k -可取1,1,3,673,2019-这5个值,对应得到5个满足条件的等差数列.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)在椭圆G 中,F 为一个焦点,,A B 为两个顶点.若3,2FA FB ==,求AB 的所有可能值.解:不妨设平面直角坐标系中椭圆G 的标准方程为22221(0)x y a b a b +=>>,并记c =F 为G 的右焦点.易知F 到G 的左顶点的距离为a c +,到右顶点的距离为a c -,到上、下顶点的距离均为a .分以下情况讨论:(1) ,A B 分别为左、右顶点.此时3,2a c a c +=-=,故25AB a ==(相应地,2()()6b a c a c =+-=,G 的方程为2241256x y +=). …………………4分 (2) A 为左顶点,B 为上顶点或下顶点.此时3,2a c a +==,故1c =,进而2223b a c =-=,所以AB ==G 的方程为22143x y +=).…………………8分 (3) A 为上顶点或下顶点,B 为右顶点.此时3,2a a c =-=,故1c =,进而2228b a c =-=,所以AB ==G 的方程为22198x y +=).…………………12分 综上可知,AB的所有可能值为5,. …………………16分10. (本题满分20分)设,,a b c 均大于1,满足lg log 3,lg log 4.b a a c b c ì+=ïïíï+=ïî求lg lg a c ⋅的最大值.解:设lg ,lg ,lg a x b y c z ===,由,,1a b c >可知,,0x y z >.由条件及换底公式知3,4z zx y y x+=+=,即34xy z y x +==.…………………5分由此,令3,4(0)x t y t t ==>,则241212z x xy t t =-=-.其中由0z >可知(0,1)t Î. …………………10分因此,结合三元平均值不等式得2lg lg 312(1)18(22)a c xz t t t t t ==⋅-=⋅-33(22)2161818333t t t æöæö++-÷çç£⋅=⋅=÷çç÷ççèèø. 当22t t =-,即23t =(相应的,,a b c 分别为8833100,10,10)时,lg lg a c 取到最大值163. …………………20分11. (本题满分20分)设复数数列{}n z 满足:11z =,且对任意正整数n ,均有2211420n n n n z z z z ++++=.证明:对任意正整数m ,均有123m z z z +++<. 证明:归纳地可知*0()n z n N ¹Î.由条件得2*114210()n n n n z z n z z N ++æöæö÷çç÷++=Îçç÷çç÷èøèø,解得*11()4N n n z n z +-=Î. …………………5分因此1112n n nnz z z z ++===,故*11111()22N n n n z z n --=⋅=Î. ①进而有*11111()22N n n n n n n nz z z z n z ++-+=⋅+==Î. ②…………………10分当m 为偶数时,设*2()N m s s =Î.利用②可得122122122111123sm k k k k k k k k z z z z z z z ¥¥---===+++£+<+==ååå. …………………15分 当m 为奇数时,设21()N m s s =+Î.由①、②可知21212221211112322s k k s s k k s k s z z z ¥¥+---=+=+=<==+⋅åå, 故1221221212113s m k k s k k k k z z z z z z z z ¥-+-==æö÷ç+++£++<+=÷ç÷çèøåå. 综上,结论获证. …………………20分2019年全国高中数学联合竞赛加试(B 卷)参考答案及评分标准说明:1. 评阅试卷时,请严格按照本评分标准的评分档次给分.2. 如果考生的解答方法和本解答不同,只要思路合理、步骤正确,在评卷时可参考本评分标准适当划分档次评分,10分为一个档次,不得增加其他中间档次.一、(本题满分40分)设正实数12100,,,a a a 满足101(1,2,,50)i i a a i -³=.记112(1,2,,99)k k kka x k a a a +==+++.证明:29912991x x x £.证明:注意到12100,,,0a a a >.对1,2,,99k =,由平均值不等式知121210kk k k a a a a a a æöç<£çç+++èø, ……………10分 从而有9999299112991111212kk k k k k k k ka k x x x a a a a a a a ++==æö÷ç÷=£ç÷÷ç+++èø . ①………………20分记①的右端为T ,则对任意1,2,,100i =,i a 在T 的分子中的次数为1i -,在T 的分母中的次数为100i -.从而10121005050210121012(101)101101101111ii i i i i i ii i i ia T a a a a -------===æö÷ç÷===ç÷ç÷èø .………………30分又1010(1,2,,50)i i a a i -<£=,故1T £,结合①得29912991x x x T ££. ………………40分二、(本题满分40分)求满足以下条件的所有正整数n :(1) n 至少有4个正约数;(2) 若12k d d d <<< 是n 的所有正约数,则21321,,,k k d d d d d d ---- 构成等比数列.解:由条件可知4k ≥,且3212112kk k k d d d d d d d d -----=--. ………………10分 易知112231,,,k k k n nd d n d d d d --====,代入上式得3222231n n d d d n n d d d --=--, 化简得223223()(1)d d d d -=-. ………………20分由此可知3d 是完全平方数.由于2d p =是n 的最小素因子,3d 是平方数,故只能23d p =. ………………30分从而序列21321,,,k k d d d d d d ---- 为23212,1,,,k k p p p p p p p ------ ,即123,,,,k d d d d 为21,1,,,k p p p - ,而此时相应的n 为1k p -.综上可知,满足条件的n 为所有形如a p 的数,其中p 是素数,整数3a ≥. ………………40分三、(本题满分50分)如图,点,,,,A B C D E在一条直线上顺次排列,满足BC CD ==,点P 在该直线外,满足PB PD =.点,K L 分别在线段,PB PD 上,满足KC 平分BKE ,LC 平分ALD .证明:,,,A K L E 四点共圆.(答题时请将图画在答卷纸上)证明:令1,(0)AB BC CD t ===>,由条件知2DE t =.注意到180BKE ABK PDE DEK < = < - ,可在CB 延长线上取一点A ¢,使得A KE ABK A BK ¢¢ = = . ………………10分此时有A BK A KE ∽¢¢D D ,故A B A K BKA K A E KE¢¢==¢¢. ………………20分 又KC 平分BKE ,故211BK BC t KE CE t t t===++.于是有 22112A B A B A K BK AB A E A K A E KE t t AEæö¢¢¢÷ç=⋅===÷ç÷碢¢èø++. …………30分 由上式两端减1,得BE BEA E AE=¢,从而A A ¢=.因此AKE A KE ABK ¢ = = . 同理可得ALE EDL = .而ABK EDL = ,所以AKE ALE = .因此,,,A K L E 四点共圆. ………………50分四、(本题满分50分)将一个凸2019边形的每条边任意染为红、黄、蓝三种颜色之一,每种颜色的边各673条.证明:可作这个凸2019边形的2016条在内部互不相交的对角线将其剖分成2017个三角形,并将所作的每条对角线也染AA (为红、黄、蓝三种颜色之一,使得每个三角形的三条边或者颜色全部相同,或者颜色互不相同.证明:我们对5n ≥归纳证明加强的命题:如果将凸n 边形的边染为三种颜色,,a b c ,并且三种颜色的边均至少有一条,那么可作满足要求的三角形剖分. ………………10分当5n =时,若三种颜色的边数为1,1,3,由对称性,只需考虑如下两种情形,分别可作图中所示的三角形剖分.若三种颜色的边数为1,2,2,由对称性,只需考虑如下三种情形,分别可作图中所示的三角形剖分.………………20分假设结论对(5)n n ≥成立,考虑1n +的情形,将凸1n +边形记为121n A A A + . 情形1:有两种颜色的边各只有一条.不妨设,a b 色边各只有一条.由于16n +≥,故存在连续两条边均为c 色,不妨设是111,n n n A A A A ++.作对角线1n A A ,并将1n A A 染为c 色,则三角形11n n A A A +的三边全部同色.此时凸n 边形12n A A A 的三种颜色的边均至少有一条,由归纳假设,可对其作符合要求的三角形剖分.………………30分 情形2:某种颜色的边只有一条,其余颜色的边均至少两条.不妨设a 色边只有一条,于是可以选择两条相邻边均不是a 色,不妨设111,n n n A A A A ++均不是a 色,作对角线1n A A ,则1n A A 有唯一的染色方式,使得三角形11n n A A A +的三边全部同色或互不同色.此时凸n 边形12n A A A 的三种颜色的边均至少有一条,由归纳假设,可对其作符合要求的三角形剖分. ………………40分情形3:每种颜色的边均至少两条.作对角线1n A A ,则1n A A 有唯一的染色方式,使得三角形11n n A A A +的三边全部同色或互不同色.此时凸n 边形12n A A A 的三种颜色的边均至少有一条,由归纳假设,可对其作符合要求的三角形剖分.综合以上3种情形,可知1n +的情形下结论也成立.由数学归纳法,结论获证. ………………50分。
全国高中数学联赛广西赛区预赛试题
全国高中数学联赛广西赛区预赛试题参考解答及评分标准一、选择题(每小题6分,共36分) 1、选C.解:关于t 的方程02=++c bt t 最多有两不同的解n m ,,从而n x f m x f ==)(,)(,必有一个方程有两个不相等的实根,另一个方程有三个不同的实数解.而由已知,只有1)(=x f 有三个不同的实数解.不妨设54321x x x x x <<<<,由于)(x f 关于直线2=x 对称,必有23=x ,451=+x x ,442=+x x ,故12345,,,,,()x x x x x f x x x x x ++++则=81|210|1)10(=-=f .2、选D.解:根据题意,令 21kn m += (1)201l n m += (2)其中.k l l k m >均为正整数,且、、 (1)),2(10-⨯得 .39)10(,9102==-=--kl klkm m m m 即于是有以下三种可能:I .4,2,3,110,9===⇒⎪⎩⎪⎨⎧=-=-l k m m m kl k经检验这组符合条件,此时.4=n II .,0,0,,910,1矛盾为任意正整数===⇒⎪⎩⎪⎨⎧=-=-n l k m m m kl kIII .,310,3该方程组无正整数解⎪⎩⎪⎨⎧=-=-kl k m m 综上所述,n 只能取4. 3、选A.解:对于正整数x ,2x 被7除的余数规律是2,4,1,2,4,1,…;2x 被7除的余数规律是1,4,2,2,4,1,0,…. 所以,22xx -被7除所得余数的规律将呈周期性变化,周期为21,且一个周期内恰有6个x 的值使22xx -能被7整除,故在小于10000的正整数中,共有2857个正整数满足条件. 4、选A.解:以P 为公共顶点,正四面体的各面为底面,将正四面体分为四个三棱锥,它们的体积之和即为正四面体的体积,所以点P 到各面距离之和等于正四面体的高.四面体每个面三角形的高 h ==,从而 3h =, 于是正四面体的高 2H == . 5、选B.解:设双曲线的方程为),0,0(12222>>=-b a by a x 半焦距为c ,则.222b a c +=由,22121a B F B F A F A F =-=- ,1221B F B F A F A F =+=解得a B F A F 222==,这表明AB ⊥x 轴,又易知此时ab B F A F 222==,结合.222b a c +=解得双曲线的离心率.3==ace 6、选D.解:欲使方程有实根,应有240m n -≥.如上表,适合条件的m,n 共有19组,故36=P . 二、填空题(每小题9分,共54分) 1、 1 .解:由 )()()(2121x f x f x x f ⋅=+ 得 )0()0(2f f =,而0)0(≠f ,所以1)0(=f , 又)()()0(x f x f f ⋅-=,故1)0()2010()2009()1()0()1()2009()2010(4021==⋅⋅⋅--⋅-f f f f f f f f .21 .解:不妨设 0a b c d ≥≥≥>,则由条件,22224,8a b c d a b c d +++=+++=,于是,22224,8b c d a b c d a ++=-++=-. 由 Cauchy 不等式,22223()()b c d b c d ++≥++, 即 223(8)(4)a a -≥-,2220a a --≤,所以01a <≤, 因此 a1(此时13b c d ===-). 3、[10,18] . 解:由条件,有2446a b a b a b a b -≥⎧⎪-≤⎪⎨+≥⎪⎪+≤⎩……①,而 (2)42f a b -=-,所以问题即求在条件①下目标函数42a b -的最值. 经从图像分析可知,由24a b a b -=⎧⎨+=⎩得到的交点A (3,1)为(2)f -的最小值,即432110⨯-⨯=;由46a b a b -=⎧⎨+=⎩得到的交点B (5,1)为(2)f -的最大值,即452118⨯-⨯=. 因此,10(2)18f ≤-≤.4、 . 解:设点(cos ,sin )P a b θθ,则 (cos ,sin ),(cos ,sin )OP a b AP a a b θθθθ==-. 于是,0OP AP ⋅=2222cos (cos 1)cos cos (cos )(sin )0sin 1cos b a a a b a θθθθθθθθ-⇒-+=⇒=-=+,所以 211cos e θ=+. 由 cos (1,1)θ∈-,知 1cos (0,2)θ+∈.故 21(,1)2e ∈, 即,1)2e ∈. 5、 64 .解:令2x =-,得 064a =. 已知等式两边同时对x 求导,得251112126(22)(22)2(2)12(2)x x x a a x a x +-+=+++++.再令1x =-,由上式得12122120a a a +++=.因此 01212021264a a a a a ++++==.6、 160 .解:设至少经过3点的直线有k 条,每条上的点数从多到少依次为:12,,,(3,1)k i a a a a i k ≥≤≤则由已知,有 12222211(1)(1)(1)487ka a a C C C C -+-++-=-=. 又由 21312ia C -≥-= 知 3k ≤. 当1k =时 128a C = 无解; 当2k =时 12229a a C C +=,解得 124,3a a ==; 当3k =时 12322210a a a C C C ++= 无解. 故有1条直线过其中4点,1条过3点, 即三角形个数为 3331143160C C C --=.三、解答题(每小题20分,共60分)1、解:由112(32)(1)0(2)n n n na n a n a n +--+++=≥,得11(2)(1)(2)n n n n n a a n a a +--=+-,于是 11111()22n n n n n a a a a n +-+-=-.……………………5分 从而 11111()22n n n n n a a a a n +-+-=- =1211()12n n n n a a n n --+⋅--=21131122n na a n n +⎛⎫=⋅⋅⋅- ⎪-⎝⎭=12n +. ……………………10分 令 []11(1)2n n a xn y a x n y +-+=--+, 则 1111()222n n a a xn x y +-=+-比较系数,得x=1,y=0。
2013年广西高一数学竞赛初赛题参考答案及评分标准
2013年广西“创新杯”数学竞赛高一初赛试题参考解答及评分标准一、选择题(每小题6分,共36分)1.已知实数c b a ,,两两不等,若a c zc b y b a x −=−=−,则实数=++z y x ( ). (A)-1 (B)0 (C)21(D)3答:B . 解析:设k ac z c b y b a x =−=−=−,则有)(),(),(a c k z c b k y b a k x −=−=−=,于是有0=++z y x .2.化简232532233232−−−−−=( ). (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 答:A . 解析:分母有理化得:)232(10563)3223()23(2232532233232=+−×+−+=−−−−−3.已知集合},36|{Z x N xx A ∈∈−=,则集合A 中的元素个数为( ). (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 答:D. 解析:}2,1,0,3{},36|{−=∈∈−=Z x N xx A . 4.从1,2,…7中选择若干个数,使得其中偶数之和等于奇数之和.则符合条件的取法有( )种.(A) 6 (B) 7 (C) 8 (D) 9 答:B. 解析:注意到,2+4+6=12,故所取出的数之和不大于24. 又12=2+4+6=5+7,10=4+6=3+7,8=2+6=1+7=3+5,6=6=2+4=1+5,4=4=1+3, 故有7种取法.5.若0,2<+∈a a R a ,那么22,,,a a a a −−的大小关系为( ).(A)a a a a −>−>>22 (B)a a a a >−>>−22 (C)22a a a a −>>>− (D)22a a a a −>>−> 答:B . 解析:由010)1(2<<−⇒<+=+a a a a a ,即2a a >−,又a a >−2,得B.6.观察下列各式:则234749,7343,72401===,…,则20137的末两位数字为( ). (A)01 (B)43 (C)07 (D)49答案:C.解析:x x f 7)(=,",16807)5(,2401)4(,343)3(,49)2(,7)1(=====f f f f f ,07)2013("=f 。
2019年广西创新杯高一数学竞赛初赛试题参考答案及评分标准
广西“创新杯”数学竞赛高一初赛试卷参考答案与评分标准一、选择题(每小题6分,共36分)1.方程224+=x x 的实数解为( )(A )-1或2 (B )1 (C )2 (D )2±答:D 。
解析:由已知得0)1)(2(,022224=+-=--x x x x 22=x 或12-=x (舍去),故有2±=x 。
2.若实数满足y y x 44|1|2=+++,则y x +的值为( )(A )-1 (B )0 (C )1 (D )2答:C 。
解析:由y y x 44|1|2=+++得0)2(|1|2=-++y x ,于是有02,01=-=+y x ,所以1=+y x 。
3.设梯形的中位线的长为l ,两对角线的长分别为y x ,,则( )(A )2y x l +< (B )2y x l += (C )2y x l +> (D )以上答案均有可能 答:A 。
解析:提示过梯形的一顶点作对角线的平行线。
4.方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=+1025y x x y y x 的解为( )(A )⎩⎨⎧==91y x (B )⎩⎨⎧==82y x (C )⎩⎨⎧==64y x (D )⎩⎨⎧==82y x 或⎩⎨⎧==28y x 答:D 。
解析:原方程变形为⎪⎩⎪⎨⎧=+=+1025y x xy y x ,⎩⎨⎧=+=1016y x xy 解得⎩⎨⎧==82y x 或⎩⎨⎧==28y x . 5.方程0)7()1(82=-+--m x m x 恰有一个正根和一个负根,则m 的取值范围是( )(A )7<m (B )9≤m (C )7>m (D )25≥m答:A 。
解析:由已知得2(1)48(7)0m m ∆=--⨯->,即2342250m m -+> 得9m <或25m >,由08721<-=m x x ,得7<m ,故有7<m 为所求。
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广西“创新杯”数学竞赛高一初赛试卷参考答案与评分标准
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.方程224+=x x 的实数解为( )
(A )-1或2 (B )1 (C )2 (D )2±
答:D 。
解析:由已知得0)1)(2(,022224=+-=--x x x x 22=x 或12-=x (舍去),故有2±=x 。
2.若实数满足y y x 44|1|2=+++,则y x +的值为( )
(A )-1 (B )0 (C )1 (D )2
答:C 。
解析:由y y x 44|1|2=+++得0)2(|1|2=-++y x ,于是有02,01=-=+y x ,所以1=+y x 。
3.设梯形的中位线的长为l ,两对角线的长分别为y x ,,则( )
(A )2y x l +< (B )2y x l += (C )2
y x l +> (D )以上答案均有可能 答:A 。
解析:提示过梯形的一顶点作对角线的平行线。
4.方程组⎪⎩
⎪⎨⎧=+=+1025y x x y y x 的解为( )
(A )⎩⎨⎧==91y x (B )⎩⎨⎧==82y x (C )⎩⎨⎧==64y x (D )⎩⎨⎧==82y x 或⎩
⎨⎧==28y x 答:D 。
解析:原方程变形为⎪⎩
⎪⎨⎧=+=+1025y x xy y x ,⎩⎨⎧=+=1016y x xy 解得⎩⎨⎧==82y x 或⎩⎨⎧==28y x . 5.方程0)7()1(82
=-+--m x m x 恰有一个正根和一个负根,则m 的取值范围是( )
(A )7<m (B )9≤m (C )7>m (D )25≥m
答:A 。
解析:由已知得2(1)48(7)0m m ∆=--⨯->,即2342250m m -+> 得9m <或25m >,由08721<-=
m x x ,得7<m ,故有7<m 为所求。
6.若实数,x y ,使得,,,x x y x y xy y
+-这四个数中的三个数相等,则y x -的值等于( ) (A )12-
(B )0 (C )12 (D )32
解:选C.
由0y ≠,易知x y x y +≠-,从而必有x xy y
=,解得0,x =1y =或者1y =-. 若0x =,则四个数分别为,,0,0y y -.由0y ≠知不可能有三个数相等,矛盾;
若1y =,则四个数分别为1,1,,x x x x +-.同样不可能有三个数相等,矛盾;
若1y =-,由已知有xy y x =+或者x y xy -=,此时有12x =或者12
x =-. 无论哪种情形均有 12
y x -=.
二、填空题(每小题9分,共54分)
7.已知:115a b a b +=+,则b a a b
+=_______。
解:答案:3 由115a b a b +=+得:223a b ab +=,所以223b a a b a b ab
++==. 8. 关于实数y x ,的多项式22687x y x y +-++的最小值为_________。
解:答案:-18
()()22
22687341818x y x y x y +-++=-++-≥-.
当-4y 3,x ==时,多项式22687x y x y +-++的最小值为-18. 9. 已知21,x x 是一元二次方程01442=++-k kx kx 的两个实数根,如果
1221
2x x x x +-的值为整数,则实数k 的整数值为 . 解:答案:,5,3,2,3,1---=k
由⎩⎨⎧≥+-=∆≠0
)1(4)4(042k k k k 得 0<k 或 31≥k .k k x x x x 41,12121+==+. 又212122112()4424411
x x x x k x x x x k k +-+-=-=-=++为整数,则,4,2,11±±±=+k 故1,3,2,3, 5.k =---
10. 已知721
,721
-=+=b a ,则b b a a -+-3
3= .
解:答案:2764-。
注意到3
1,34-=-=+ab b a ,则 3333222()()(1)
64()[()31)]27
a a
b b a b a b a b a ab b a b a b ab -+-=+-+=+-+-=++--=-. 11.如图,△ABC 的边BC 上有D 、E 两点,且BD=DE=EC=AD=AE ,
则∠BAC== . 解:答案:120º。
由AD=AE=DE ,可得△ADE 为等腰三角形,即有∠ADE=∠AED=
∠DAE=60º,又由AD=AB ,AE=EC ,即可求得∠BAD=30º与
∠CAE=30º.
12.
集合{}
0.01A x =∈<中最小的元素为 . 答案:2500.
解析:0.01100<⇔+>
得502499.2500,100x x >⇒>=+>取
即2499,2500A A ∉∈,根据集合A 中元素为自然数,得所求最小元素为2500.
三、解答题(每题20分,共60分) 13.已知:如图,ABC ∆中,AC BC =,90ACB ∠=o ,D 是AC 上一点,AE
⊥交BD 的延长线于E ,且12AE BD =。
求证:BD 是ABC ∠的角平分线。
证明:如图,延长AE 、BC 交于点F ,
因为 90ACB ∠=o ,所以 90ACF BCD ∠=∠=o ,
所以 3190F F ∠+∠=∠+∠=o ,从而 31∠=∠ ......................5分
又因为 AC BC =,所以 ACF BCD ∆∆≌,所以 AF BD =,.............10分
又因为 12AE BD =,所以 12AE AF =, .............15分
又因为AE BD ⊥,所以 BD 是ABC ∠的角平分线. .............20分
14. 给定非零实数a ,解关于y x ,的方程组⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧=-=-a x y xy a y x xy 1. 解析:原方程组为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-x y a xy y x a xy 1,将两式相乘得: 0)1()(1)1)((2=+-⇒=--xy a
a xy a xy a xy ......................5分 A
B C E F B
由题给方程组有意义知0≠xy ,故a a xy 1+=,将其代入原方程组得 ax y a y
x =⇒=1 . .....................10分 所以由a
a xy 1+=得a a x a a ax 1122+±=⇒+=,......................15分 从而,a
a ax y 12+±==,故方程组的解为 )1,1(),(22++=a a a y x 或)1,1(22+-+-a a
a .............20分 15. 已知两个二次函数的二次项系数均为1,其中一个函数的图象与x 轴交于点A 和点M ,与y 轴交于点C ,另一个函数的图象与x 轴交于点B 和点M ,与y 轴交于点D 。
其中O 为坐标原点,各个点的分布如图所示。
求证:AOC BOD ∆∆∽
证明:设012(,0),(,0),(,0)M x A x B x .两个二次三项式的首项系数都是1,第一个二次三项式的两个根是0x 和1x ,第二个二次三项式的两个根是0x 和2x ,因此这两个二次三项式就分别是
01()()x x x x --和02()()x x x x --。
......................5分
点C 的纵坐标就是第一个二次三项式在零点的值。
即
C 的纵坐标是01x x ,同理,点
D 的纵坐标是02x x 。
...............10分
注意到 101202x x x AO CO BO x x x DO
===,............................................15分 又090AOC BOD ∠=∠=,故AOC BOD ∆∆∽。
...........................20分。