2016年全国高中数学联赛试题与解答A卷(一试)新

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2016年全国高中数学联合竞赛一试(A 卷)

说明:

1. 评阅试卷时,请依据本评分标准.填空题只设8分和0分两档;其他各题的评阅,请严格按照本评分标准的评分档次给分,不要增加其他中间档次.

2. 如果考生的解答方法和本解答不同,只要思路合理、步骤正确,在评卷时可参考本评分标准适当划分档次给分,解答题中第9小题4分为一个档次,第10、11小题5分一个档次,不要增加其他中间档次.

一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,共64分

1.设实数a 满足||1193

a a a a <-<,则a 的取值范围是 答案:)3

10,332(--∈a 解:由||a a <可得0

1||11913-=>->a

a a a a 即111912<-<-a ,所以)3

4,910(2∈a .又0

从而

i i zw zw w z w z w z 81889)(2||4||)2)(2(22+=+-=---=-+ 因此,)2)(2(w z w z -+的模为65.

3.正实数w v u ,,均不等于1,若5log log =+w vw v u ,3log log =+v u w v ,则u w log 的

值为 答案:54 解:令a v u =log ,b w v =log ,则 a u v 1log =

,b

v w 1log =,ab a w v v vw v u u u +=•+=log log log log 条件化为5=++b ab a ,311=+b a ,由此可得4

5=ab ,因此 54log log log ==•=u v u v w w . 4.袋子A 中装有2张10元纸币和3张1元纸币,袋子B 中装有4张5元纸币和3张1元纸币.现随机从两个袋子中各取出两张纸币,则A 中剩下的纸币面值之和大于B 中剩下的纸币面值之和的概率为

答案:35

9 解:一种取法符合要求,等价于从A 中取走的两张纸币的总面值a 小于从B 中取走的两张纸币的总面值b ,从而1055=+≤

数为323=C .又此时2=>a b ,即从B 中取走的两张纸币不能都是1元纸币,相应有182327=-C C 种取法.因此,所求的概率为35921105418327

25=⨯=⨯⨯C C . 5.设P 为一圆锥的顶点,A ,B ,C 是其底面圆周上的三点,满足ABC ∠=90°,M 为AP 的中点.若AB =1,AC =2,2=

AP ,则二面角M —BC —A 的大小为 答案:3

2arctan

解:由ABC ∠=90°知,AC 为底面圆的直径.设底面中心为O ,则⊥PO 平面ABC ,易知12

1==

AC AO ,进而122=-=AO AP PO . 设H 为M 在底面上的射影,则H 为AO 的中点.在底面中作BC

HK ⊥于点K ,则由三垂线定理知BC MK ⊥,从而MKH ∠为二面角M —BC —A 的平面角.

因21=

=AH MH ,结合HK 与AB 平行知,43==AC HC AB HK ,即4

3=HK ,这样32tan ==∠HK MH MKH .故二面角M —BC —A 的大小为3

2arctan . 6.设函数10cos 10sin )(44kx kx x f +=,其中k 是一个正整数.若对任意实数a ,均有}|)({}1|)({R x x f a x a x f ∈=+<<,则k 的最小值为

答案:16

解:由条件知,10cos 10sin 2)10cos 10(sin )(22222kx kx kx kx x f -+= 4

352cos 415sin 12+=-=kx kx 其中当且仅当)(5Z m k

m x ∈=π时,)(x f 取到最大值.根据条件知,任意一个长为1的开区间)1,(+a a 至少包含一个最大值点,从而15k . 反之,当π5>k 时,任意一个开区间均包含)(x f 的一个完整周期,此时

}|)({}1|)({R x x f a x a x f ∈=+<<成立.综上可知,正整数的最小值为161]5[=+π.

7.双曲线C 的方程为132

2

=-y x ,左、右焦点分别为1F 、2F ,过点2F 作直线与双曲线C 的右半支交于点P ,Q ,使得PQ F 1∠=90°,则PQ F 1∆的内切圆半径是 答案:17-

解:由双曲线的性质知,

431221=+⨯=F F ,22121=-=-QF QF PF PF .

因PQ F 1∠=90°,故2

212221F F PF PF =+,因此 7

2242)()(222221222121=-⨯=--+=+PF PF PF PF PF PF 从而直角PQ F 1∆的内切圆半径是

17)(2

1)(21)(21212111-=--+=-+=QF QF PF PF Q F PQ P F r 8.设4321,,,a a a a 是1,2,…,100中的4个互不相同的数,满足

2433221242322232211)())((a a a a a a a a a a a a ++=++++

则这样的有序数组),,,(4321a a a a 的个数为

答案:40

解:由柯西不等式知,2433221242322232211)())((a a a a a a a a a a a a ++≥++++,等号成立

的充分必要条件是4

33221a a a a a a ==,即4321,,,a a a a 成等比数列.于是问题等价于计算满足{1,2,3,},,,{4321⊆a a a a …,100}的等比数列4321,,,a a a a 的个数.设等比数列的公比