2018年全国高中数学联合竞赛一试试题及参考答案
2018年全国高中数学联合竞赛试题及解答.(B卷)
a 2018年全国高中数学联合竞赛一试(B 卷)一、填空题:本大题共8个小题,每小题8分,共64分。
2018B1、设集合{}8,1,0,2=A ,集合{}A a a B ∈=|2,则集合B A 的所有元素之和是 ◆答案: 31★解析:易知{}16,2,0,4=B ,所以{}16,8,4,2,1,0=B A ,元素之和为31.2018B 2、已知圆锥的顶点为P ,底面半径长为2,高为1.在圆锥底面上取一点Q ,使得直线PQ 与底面所成角不大于045,则满足条件的点Q 所构成的区域的面积为 ◆答案: π3★解析:记圆锥的顶点P 在底面的投影为O ,则O 为底面中心,且1tan ≤=∠OQOPOQP ,即1≥OQ ,故所以区域的面积为πππ31222=⨯-⨯。
2018B 3、将6,5,4,3,2,1随机排成一行,记为f e d c b a ,,,,,,则def abc +是奇数的概率为 ◆答案:101 ★解析:由def abc +为奇数时,abc ,def 一奇一偶,①若abc 为奇数,则c b a ,,为5,3,1的排列,进而f e d ,,为6,4,2的排列,这样共有3666=⨯种;②若abc 为偶数,由对称性得,也有3666=⨯种,从而def abc +为奇数的概率为101!672=。
2018B 4、在平面直角坐标系xOy 中,直线l 通过原点,)1,3(=n 是l 的一个法向量.已知数列{}n a 满足:对任意正整数n ,点),(1n n a a +均在l 上.若62=a ,则54321a a a a a 的值为 ◆答案: 32-★解析:易知直线l 的方程为x y 3-=,因此对任意正整数n ,有n n a a 311-=+,故{}n a 是以31-为a 公比的等比数列.于是23123-=-=a a ,由等比数列的性质知325354321-==a a a a a a2018B 5、设βα,满足3)3tan(-=+πα,5)6tan(=-πβ,则)tan(βα-的值为◆答案: 47-★解析:由两角差的正切公式可知7463tan =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛+πβπα,即可得47)tan(-=-βα2018B 6、设抛物线x y C 2:2=的准线与x 轴交于点A ,过点)0,1(-B 作一直线l 与抛物线C 相切于点K ,过点A 作l 的平行线,与抛物线C 交于点N M ,,则KMN ∆的面积为为 ◆答案:21★解析:设直线l 与MN 的斜率为k ,:l 11-=y k x ,:MN 211-=y k x 分别联立抛物线方程得到:0222=+-y k y (*),和0122=+-y ky (**) 对(*)由0=∆得22±=k ;对(**)得2442=-=-k y y NM所以2121=-⋅⋅=-==∆∆∆∆N M KBAN BAM BMN KMN y y AB S S S S2018B 7、设)(x f 是定义在R 上的以2为周期的偶函数,在区间[]2,1上严格递减,且满足1)(=πf ,0)2(=πf ,则不等式组⎩⎨⎧≤≤≤≤1)(010x f x 的解集为◆答案:[]ππ--4,62★解析:由)(x f 为偶函数及在区间[]2,1上严格递减知,)(x f 在[]1,2--上递增,结合周期性知,)(x f 在[]1,0上递增,又1)()4(==-ππf f ,0)2()62(==-ππf f ,所以不等式等价于)4()()62(ππ-≤≤-f x f f ,又14620<-<-<ππ,即不等式的解集为a[]ππ--4,622018B 8、已知复数321,,z z z 满足1321===z z z ,r z z z =++321,其中r 是给定的实数,则133221z z z z z z ++的实部是 (用含有r 的式子表示) ◆答案: 232-r★解析:记133221z z z z z z w ++=,由复数的模的性质可知:111z z =,221z z =,331z z =,因此 133221z z z z z z w ++=。
2018年全国高中数学联合竞赛试题及解答.(A卷)
{}{}{}{}∈⎢,3⎥,即OQ∈[1,3],6⨯6=36种,从而abc+def为奇数的概率为722018年全国高中数学联合竞赛一试(A卷)一、填空题:本大题共8个小题,每小题8分,共64分。
2018A1、设集合A=1,2,3, ,99,集合B=2x|x∈A,集合C=x|2x∈A,则集合B C 的元素个数为◆答案:24★解析:由条件知,B C=2,4,6, ,48,故B C的元素个数为24。
2018A2、设点P到平面α的距离为3,点Q在平面α上,使得直线PQ与平面α所成角不小于300且不大于600,则这样的点Q所构成的区域的面积为◆答案:8π★解析:设点P在平面α上的射影为O,由条件知tan∠OQP=OP⎡3⎤OQ⎣3⎦所以区域的面积为π⨯32-π⨯12=8π。
2018A3、将1,2,3,4,5,6随机排成一行,记为a,b,c,d,e,f,则abc+def是偶数的概率为◆答案:9 10★解析:先考虑abc+def为奇数时,abc,def一奇一偶,①若abc为奇数,则a,b,c为1,3,5的排列,进而d,e,f为2,4,6的排列,这样共有6⨯6=36种;②若abc为偶数,由对称性得,也有119=,故所求为1-=6!1010102018A4、在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2y2+a2b2=1(a>b>0)的左右焦点分别是F,F,12椭圆C的弦ST与U V分别平行于x轴和y轴,且相交于点P,已知线段PU,PS,PV,PT的长分别为1,2,3,6,则∆PF F的面积为12★解析:由对称性,不妨设点 P x , y在第一象限,则 x = PT -PS 即 P 2,1 。
进 而 可 得 U2,2 , S 4,1 , 代 入 椭 圆 方 程 解 得 : a 2 = 20 , b 2 = 5 , 从 而 2 2[ ]◆答案: π - 2,8 - 2π ][ ] [ ][ ] 所以 π - 2 < x < 8 - 2π ,即不等式的解集为 π - 2,8 - 2π ] ⎩bx 2 - 2bx = 0◆答案: 15()2 = 2 ,y 0 =PV - PU2= 1( ) ( ) ( )S ∆PF 1F2=1 1F F ⨯ y = ⨯ 2 15 ⨯ 1 = 15 。
2018年全国高中数学联合竞赛一试参考答案(B卷)高考资料
.....................20分
4
吾将上下而求索
一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,满分64分.
1. 设集合A={2,0,1,8}, B={2aI aEA}, 则AUB的所有元素之和是
.
答案: 31. 解:易知B={4,0,2,16}, 故AUB={O,1,2,4,8,16}.AUB的所有元素之和
是0+1+ 2+ 4+8+16=31.
2. 已知 圆锥的 顶点为P, 底面半径长为2'高为1.在圆锥 底面 上取一点Q , 使得 直线PQ与底面所成角不大千45 °, 则满足条件的点Q所构成的区域 的面积
为
答案: 31r.
解:圆锥顶点 P在底面上的投影即为底面中心, 记之为o. 由条件知,
OP =tan乙OQP三1'即OQ之1'故所求 的区域面积为7r·22 -Jr-12 =31r. OQ
3. 将1,2,3,4,5,6随机排成一 行,记为a,b,c,d,e ,f, 则abc+def是奇数的概
率为 答案: — 1 · 10
量.已知数列{all } 满足:对任意正整数n, 点(an+I'an )均在l上.若a2=6, 则 研叩4 as的值为
答案: — 32.
解:易知直线l的方程是3x +y=O. 因此对任意正整数n, 有3an+I +an=0,
即
an
+I
=——1 3
化,故
{a,J是以
——13为公比的等比数列.千是a3
=——1 3
所以 0三/(x)三I{:} /(21r— 6)三/(x)三/(4 — 1r)'
2018年全国高中数学联赛试题与解析B卷
an1 an 2, n 1, 2, 3, an
,2 求满足 an 42018 的
设 a,b,c 是三个互不相同的实数,满足 f (a) f (b) f (c) ,求 abc 的取值范围.
3
r
而 abc = r.
点(句, f(Co )) 作平行于·x 抽的直线l,则l与 f(x) 的图像另有两个交点仰 , !(α )), (b, /(b)) c其中αε (0,匀, bε (3, 9) ),满足 !(α ) = f(b)= f(c) ,并且 ab=9 ,从
四本题满分50分给定整数2018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评阅试卷时请依据评分标填空题只设分和分两档其他各题评请严格按照本准次结不得增加他中间次如果考生解答方法本解答同只要思路合理步骤正确评卷时参考本评分标准适当划分档次评分解答题中第9小题分个档次小题分aub的所0124863解
’叫
一1.
显然{a.}单调递增.由于 a11 = 23012 1 < 24036 = 420 ,s, a = 26144 12 故满足题目条件的n的最小值是12.
..................... 8分 1 > 2喃36 = 420 1&' …………......... 16分
10. (本题满分20分)己知定义在R + 上的函数 f(x) 为 [ pog 3 x-11,。<λ三9, ) = ( /x { 卢 x>9. 14-..Jx,
f (9)=l ,故结合图像可知
cε (9, +oo),
..................... 5分
2018年全国高中数学联赛一试试卷
2018年全国高中数学联合竞赛一试试题(A 卷)一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,共64分.1.设集合{1,2,3,,99}A = ,{2|}B x x A =∈,{|2}C x x A =∈,则B C 的元素个数为.2.设点P 到平面α,点Q 在平面α上,使得直线PQ 与α所成角不小于30︒且不大于60︒,则这样的点Q 所构成的区域的面积为.3.将1,2,3,4,5,6随机排成一行,记为,,,,,a b c d e f ,则abc def +是偶数的概率为.4.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点分别是1F 、2F ,椭圆C 的弦ST 与UV 分别平行于x 轴和y 轴,且相交于点P .已知线段PU 、PS 、PV 、PT 的长分别为1,2,3,6,则△12PF F 的面积为.5.设()f x 是定义在R 上的以2为周期的偶函数,在区间[0,1]上严格递减,且满足(π)1f =,(2π)2f =,则不等式组121()2x f x ⎧⎨⎩≤≤≤≤的解集为.6.设复数z 满足||1z =,使得关于x 的方程2220zx zx ++=有实根,则这样的复数z 的和为.7.设O 为△ABC 的外心,若2AO AB AC =+ ,则sin BAC ∠的值为.8.设整数数列1210,,,a a a 满足1013a a =,2852a a a +=,且1{1,2}i i i a a a +∈++,1,2,,9i = ,则这样的数列的个数为.二、解答题:本大题共3小题,共56分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.9.(本题满分16分)已知定义在+R 上的函数()f x为3|log 1|,09()49x x f x x -<⎧⎪=⎨>⎪⎩≤设,,a b c 是三个互不相同的实数,满足()()()f a f b f c ==,求abc 的取值范围.10.(本题满分20分)已知实数列123,,,a a a 满足:对任意正整数n ,有(2)1n n n a S a -=,其中n S 表示数列的前n 项和.证明:(1)对任意正整数n,有n a <(2)对任意正整数n ,有11n n a a +<.11.(本题满分20分).在平面直角坐标系xOy 中,设AB 是抛物线24y x =的过点(1,0)F 的弦,△AOB 的外接圆交抛物线于点P (不同于点,,O A B ).若PF 平分APB ∠,求||PF 的所有可能值.。
2018年全国高中数学联合竞赛一试(含答案)
则(������ + ������������)������2 + 2(������ − ������������)������ + 2 = 0,
整理得:(������������2 + 2������������ + 2) + (������������2 − 2������������)������ = 0
由图结合对称性得:
������1 = ������ − 2, ������2 = 2������ − [4 + 2(2������ − 6)] = 8 − 2������ 所以,由函数单调性,不等式1 ≤ ������(������) ≤ 2在[1,2]内
分析:������������������ + ������������������为偶数,则������������������与������������������奇偶性相同,
故当������ ≥ 2 时,
������������ = √������ ± √������ − 1 ≤ √������ + √������ − 1 < 2√������ (2) ������������与������������+1异号时结论显然成立,
当������������与������������+1同号时: 由(1)得������������ = ±√������, 不妨得:������������ = √������ − √������ − 1
6. 设复数������满足|������|=1,使得关于������ 的方程z������2 + 2������̅������ +
2 = 0有实根,则这样的复数������的和为
2018年全国高中数学联合竞赛一试B卷参考答案(含加试)
三)叶
(9a+b+I) — ( 6矗+ b) 分 [1, 9], 均有 11cx)I<2, 则 ………………10 分 切 @ @
由句,@得, 2a-6 = /(2)-/(1); 又由@,@得, 6a-2 = /(3)-/(2). 由上述两式消去 a, 可知 但 /(3)-4/(2)+3/(1)<2+4 . 2+3. 2=16, 矛盾!从而命题得证.
2018年全国高中数学联合竞赛一试(B卷) 参考答案及评分标准
为
是0+1+ 2+ 4+8+16=31. 2. 已知 圆锥的 顶点为P, 底面半径长为2'高为1.在圆锥 底面 上取 一 点Q , ° 使得 直线PQ与底面所成角不大千45 , 则满足条件的点Q所构成的区域 的面积 解:圆锥顶点 P在底面上的投影即为底面中心, 记之为o. 由条件知, OP = tan乙OQP三1'即OQ之1'故所求 的区域面积为7r·22 -Jr-12 =31r. OQ 3. 将1,2,3,4,5,6随机排成 一 行,记为a,b,c,d,e ,f, 则abc+def是奇数的概 答案: 1 — 答案: 31r.
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 一 个档次 ,第10、 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 ,不得增加其他中间档次. 11小题5分为 一、填空题:本大题共8小题,每小题8分,满分64分. {2, 0,1,8}, B= {2a I a E A}, 则AUB的所有元素之和是 1. 设集合A= .
2016-2018年全国高中数学联合竞赛一试参考答案(A卷)word版含解析
12018 年全国高中数学联合竞赛一试(A 卷)参考答案及评分标准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. 设集合 A = {1, 2, 3,, 99}, B = {}2x x A ∈, C ={}2x x A ∈,则 B C 的元素个数为 .答案: 24 .解:由条件知,B C = {2, 4, 6,, 198} {12, 1, 32 ,2,, 992}= {2, 4, 6,, 48} ,故 B C 的元素个数为 24 .2. 设点 P 到平面 α 3 Q 在平面 α 上,使得直线 PQ 与 α 所成 角不小于 30︒ 且不大于 60︒ ,则这样的点 Q 所构成的区域的面积为 .答案:8π .解:设点 P 在平面α上的射影为O .由条件知,3tan [3]OP OPQ OQ =∠∈即OQ ∈ [1, 3] ,故所求的区域面积为 π ⋅ 32 - π ⋅12 = 8π .3. 将1, 2, 3, 4, 5, 6 随机排成一行,记为 a , b , c , d , e , f ,则 abc + def 是偶数的概率为 答案:910解:先考虑 a bc + def 为奇数的情况,此时 a bc , def 一奇一偶,若 abc 为奇数, 则 a , b , c 为1, 3, 5 的排列,进而 d , e , f 为 2, 4, 6 的排列,这样有 3! × 3! = 36 种情况, 由对称性可知,使 abc + def 为奇数的情况数为 36 × 2 = 72 种.从而 abc + def 为偶 数的概率为72729116!72010-=-= 4. 在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 C :22221x y a b += (a > b > 0) 的左、右焦点分别是 F 1 、F 2 ,椭圆C 的弦 ST 与UV 分别平行于 x 轴与 y 轴,且相交于点 P .已知线段 PU , PS , PV , PT 的长分别为1, 2, 3, 6 ,则∆PF 1F 2 的面积为 .解:由对称性,不妨设 P ( x P , y P ) 在第一象限,则由条件知x =1()2PT PS -= 2, y =1()2PV PU -= 1即 P (2, 1) .进而由 x P =PU = 1, PS = 2 得U (2, 2), S (4, 1) ,代入椭圆C 的方程知111144161a b a b⋅+⋅=⋅+=,解得a 2= 20, b 2 = 5 .从而121212PF F P P S F F y ∆===5. 设 f ( x ) 是定义在 R 上的以 2 为周期的偶函数,在区间[0, 1] 上严格递减, 且满足 f (π) = 1 f (2π) = 2 ,则不等式组121()2x f x ⎧⎨≤≤⎩p p 的解集为 .答案:[π - 2, 8 - 2π] .解:由 f ( x ) 为偶函数及在[0, 1] 上严格递减知, f ( x ) 在[-1, 0] 上严格递增, 再结合 f ( x ) 以 2 为周期可知,[1, 2] 是 f ( x ) 的严格递增区间. 注意到f (π - 2) = f (π) = 1, f (8 - 2π) = f (-2π) = f (2π) = 2 ,所以1 ≤ f ( x ) ≤2 ⇔ f (π - 2) ≤ f ( x ) ≤ f (8 - 2π) ,而1 < π - 2 < 8 - 2π < 2 ,故原不等式组成立当且仅当 x ∈ [π - 2, 8 - 2π] .6. 设复数 z 满足z = 1 ,使得关于 x 的方程 zx 2 + 2 zx + 2 = 0 有实根,则这样 的复数 z 的和为 .答案:32-解:设 z = a + b i (a , b ∈ R , a2 + b 2 = 1) .将原方程改为 (a + b i) x 2 + 2(a - b i) x + 2 = 0 ,分离实部与虚部后等价于ax 2 + 2ax + 2 = 0 , ①bx 2 - 2bx = 0 .②若b = 0 ,则 a 2 = 1 ,但当 a = 1 时,①无实数解,从而 a = -1 ,此时存在实 数 x = -1±3满足①、②,故 z = -1满足条件. 若 b ≠ 0 ,则由②知 x ∈ {0, 2} ,但显然 x = 0 不满足①,故只能是 x = 2 ,代入①解得 a 14=-,进而 b =154±,相应有 z =1154i -± 综上,满足条件的所有复数 z 之和为-1+1154i -++1154i --=32- 7. 设O 为∆ABC 的外心,若AO u u u r = AB u u u r + 2 AC u u u r,则sin ∠BAC 的值为.答案:104解:不失一般性,设∆ABC 的外接圆半径 R = 2 .由条件知, 2 AC u u u r =AO u u u r AB -u u u r ① 故 AC =12BO = 1 . 取 AC 的中点 M ,则 O M ⊥ AC ,结合①知 O M ⊥ BO ,且 B 与 A 位于直线OM 的同侧.于是 c os ∠BOC = cos (90︒ + ∠MOC ) = -sin ∠MOC =-MOOC14=-在∆BOC 中,由余弦定理得BC =222cos OB OC OB OC BOC +-⋅∠10=进而在∆ABC 中,由正弦定理得sin ∠BAC =1024BC R = 8. 设整数数列 a 1 , a 2 , , a 10 满足 a 10 = 3a 1 , a 2 + a 8 = 2a 5 ,且a i +1 ∈ {1+ a i ,2 + a i }, i = 1, 2, , 9 ,则这样的数列的个数为 .答案:80 .解:设b i = a i +1 - a i ∈ {1, 2}(i = 1, 2, , 9) ,则有 2a 1 = a 10 - a 1 = b 1 + b 2 ++ b 9 , ①b 2 + b 3 + b 4 = a 5 - a 2 = a 8 - a 5 = b 5 + b 6 + b 7 . ②用t 表示b 2 , b 3 , b 4 中值为 2 的项数.由②知,t 也是 b 5 , b 6 , b 7 中值为 2 的项数, 其中t ∈ {0, 1, 2, 3} .因此 b 2 , b 3 , , b 7 的取法数为 (03C )2+ (13C ) 2+ (23C ) 2+ (33C )2= 20取定b 2 , b 3 , , b 7 后,任意指定 b 8 , b 9 的值,有 22= 4 种方式. 最后由①知,应取 b 1 ∈ {1, 2} 使得b 1 + b 2 ++ b 9 为偶数,这样的 b 1 的取法是唯一的,并且确定了整数 a 1 的值,进而数列 b 1 , b 2 , , b 9 唯一对应一个满足条 件的 数列 a 1 , a 2 , , a 10 .综上可知,满足条件的数列的个数为 20⨯4 = 80 .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)已知定义在 R+上的函数 f ( x ) 为3log 109()49x x f x xx ⎧-≤⎪=⎨⎪⎩p f设 a , b , c 是三个互不相同的实数,满足 f (a ) = f (b ) = f (c ) ,求 abc 的取值围. 解:不妨假设 a < b < c .由于 f ( x ) 在 (0, 3] 上严格递减,在[3, 9] 上严格递增, 在[9, +∞) 上严格递减,且 f (3) = 0, f (9) = 1,故结合图像可知a ∈ (0, 3) ,b ∈ (3, 9) ,c ∈ (9, + ∞) ,并且 f (a ) = f (b ) = f (c ) ∈ (0, 1) . …………………4 分 由 f (a ) = f (b ) 得 1- log 3 a = log 3 b -1, 即 l og 3 a + log 3 b = 2 ,因此 a b = 32= 9 .于是 abc = 9c . …………………8 分又0 < f (c ) = 4 c1, …………………12 分 故 c ∈ (9, 16) .进而 abc = 9c ∈ (81, 144) .所以, a bc 的取值范围是 (81, 144) . …………………16 分 注:对任意的 r ∈ (81, 144) ,取09r c =,则0c ∈ (9, 16) ,从而 f (0c ) ∈ (0, 1) .过 点 (c 0 , f (c 0 )) 作平行于 x 轴的直线 l ,则 l 与 f ( x ) 的图像另有两个交点 (a , f (a )) ,(b , f (b )) (其中 a ∈ (0, 3), b ∈ (3, 9) ),满足 f (a ) = f (b ) = f (c ) ,并且 ab = 9 ,从 而 a bc = r .10.(本题满分 20 分)已知实数列 a 1 , a 2 , a 3 , 满足:对任意正整数 n ,有a n (2S n - a n ) = 1 ,其中 S n 表示数列的前 n 项和.证明:(1) 对任意正整数 n ,有 a n <n (2) 对任意正整数 n ,有 a n a n +1 < 1 .证明: (1) 约定 S 0 = 0 .由条件知,对任意正整数 n ,有 1 = a n (2S n -a n ) = (S n - S n -1)(S n + S n -1) = S n 2 - S n -12 , S n = n + S 0 = n ,即 S n =n n = 0 时亦成立). …………………5 分显然, a n = S n - S n -1 n 1n -n 10 分 (2) 仅需考虑 a n , a n +1 同号的情况.不失一般性,可设 a n , a n +均为正(否则 将数列各项同时变为相反数,仍满足条件),则 S n +1 > S n > S n -1 >n 此时从而a n a n +1 <n 1n -1n +n ) <1n +n 1n +n )= 1. …………………20 分11.(本题满分 20 分)在平面直角坐标系 xOy 中,设 AB 是抛物线 y 2 = 4 x 的 过点 F (1, 0) 的弦,∆AOB 的外接圆交抛物线于点 P (不同于点O , A , B ).若 PF 平 分∠APB ,求 PF 的所有可能值.解:设211(,)4y A y ,222(,)4y B y ,233(,)4y P y ,由条件知 y 1 , y 2 , y 3 两两不等且非零.设直线 AB 的方程为 x = ty +1 ,与抛物线方程联立可得 y 2- 4ty - 4 = 0 ,故 y 1 y 2 = -4 . ①注意到∆AOB 的外接圆过点O ,可设该圆的方程为 x 2 + y 2 + dx + ey = 0 ,与x =24y 联立得,42(1)0164y d y ey +++=.该四次方程有 y = y 1 , y 2 , y 3,0 这四个不同的实根,故由韦达定理得 y 1 + y 2 + y 3 + 0 = 0 ,从而y 3 =- ( y 1 + y 2 ) .②…………………5 分因 PF 平分∠APB ,由角平分线定理知,12PA FA y PB FB y ==,结合①、②,有 222312231122322232232()()44()()44y y y y PA y y y y PB y y -+-==-+-222212112222212221[()]16(2)[()]16(2)y y y y y y y y y y +-++=+-++1 2 1 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1 2 422142126419264192y y y y +-=+- 即 y 6 + 64 y 2 y 2 -192 y 2 = y 6 + 64 y 2 y 2 -192y 2,故 ( y 2 - y 2 )( y 4 + y 2 y 2 + y 4 -192) = 0 .当 y 1 2 = y 2 2 时, y 1 =- y 2,故 y = 0 ,此时 P 与 O 重合,与条件不符.当 y 1 4 + y 1 2 y 22 + y 24 -192 = 0 时,注意到①,有 (y 1 2 + y 2 2 )2=192+(y 1 y 2) 2=208y 1 2 + y 2 2 =8 = 212y y ,故满足①以及 y 1 + y 2 =的实数 y 1 , y 2 存在,对应可得满足条件的点 A , B .此时,结合①、②知222231212()4411444y y y y y PF +++-=+==== …………………20 分2017年全国高中数学联合竞赛一试(A 卷)一,填空题:本大题共8小题,每小题8分,共64分1. 设()x f 是定义在R 上的函数,对任意实数x 有()().143-=-⋅+x f x f 又当时70<≤x ,()()x x f -=9log 2,则()100-f 的值为__________.2. 若实数y x ,满足1cos 22=+y x ,则y x cos -的取值范围是___________.3. 在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的方程为110922=+y x ,F 为C 的上焦点,A 为C 的右顶点,P 是C 上位于第一象限内的动点,则四边形OAPF 的面积最大值为____________.4. 若一个三位数中任意两个相邻数码的差均不超过1,则称其为“平稳数”.平稳数的个数是__________.5. 正三棱锥,,,中21==-AP AB ABC P α的平面过AB 将其体积平分,则棱与平面α所成角的余弦值为________.6. 在平面直角坐标系xOy 中,点集(){}1,0,1,,-==y x y x K 丨.在K 中随机取出三个点,则这三个点中存在两点之间距离为5的概率为_________.7. 在△ABC 中,M 是边BC 的中点,N 是线段BM 的中点.若3π=∠A ,△ABC 的面积为3,则AM ⋅的最小值为________.8. 设两个严格递增的正整数数列{}{}2017,1010<=b a b a n n 满足:,对任意整数n,有n n n a a a +=++12,.______,2111的所有可能值为则b a b b n n +=+二,解答题:本大题共三小题,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)设k,m 为实数,不等式[]b a x m kx x ,12∈≤--对所有成立。
2018年全国高中数学联赛试题与解析B卷
o 二二 f(x ) 三1 仲 !( 却一6)三 f(x )三/(4-的,
(用含有r的式子表示〉.
z, =一,Z2 =一,Z3 =-,
因此 W= Z1 �2 +毛毛+勾引·于是
2
Z1
Z2
Z3
r = (z1 十Z2 + Z3 )(王+三十三) =lz.1 十lzJ + lz3 l + w十二=3+2Rew,
2 2
解得Rew=三三 2 二、解答题:本大题共3小题,满分56分.解答应写出立字说明、证明过 程或演算步骤. 9. (本题满分16分)己知数列{a,,}:α, =7, 满足 a. >4
川 生土L =
的最小正整数 n.
2
α
a,,十2 , n = 1, 2, 3, · · · .求
故。”=2 3烛
解:由生土L = α,,+2可知 G川 +1=(α,,+ 1) .因此 α,2 时 ”I 3x2"-1, α,,+l=(a1 +1)2 =82 = 2
AD BC ,以 AB 为直径的圆 与线段 DE 交于一点 F. DC 2CE
A
证明:B,C,F,D 四点共圆(答题时请将图画在答卷纸上)
D
F
B
C
E
三、 (本题满分 50 分)设集合 A {1, 2,
, n} ,X,Y 均为 A 的非空设空子集(允许 X = Y) .X
中的最大元与 Y 中的最小元分别记为 maxX,minY 求满足 maxX > minY 的有序集合对(X , Y) 的数目.
四、 (本题满分 50 分)给定整数 a 2 . 证明:对任意正整数 n,存在正整数 k,使得连续 n 个 数 ak 1, ak 2 , , a k n 均是合数.
2018年全国高中数学联赛试题及答案详解(A卷)
2,
4,
6,,
48
,
故 B C 的元素个数为 24 . 2. 设点 P 到平面 的距离为 3 ,点 Q 在平面 上,使得直线 PQ 与 所成
角不小于 30 且不大于 60 ,则这样的点 Q 所构成的区域的面积为
.
答案:8 .
解:设点 P 在平面 上的射影为 O .由条件知,OP OQ
tan
OQP
3, 3求的区域面积为 32 12 8 .
3. 将1, 2, 3, 4, 5, 6 随机排成一行,记为 a, b, c, d , e, f ,则 abc + def 是偶数的
概率为
.
答案: 9 . 10
在[9,) 上严格递减,且 f (3) 0, f (9) 1,故结合图像可知
a (0, 3) , b (3, 9) , c (9, ) ,
并且 f (a) f (b) f (c) (0, 1) .
…………………4 分
由 f (a) f (b) 得 1 log3 a log3 b 1,
注意到 f ( 2) f () 1, f (8 2) f (2) f (2) 2 ,
所以 1 f (x) 2 f ( 2) f (x) f (8 2) ,
而1 2 8 2 2 ,故原不等式组成立当且仅当 x [ 2, 8 2] . 6. 设复数 z 满足 z 1,使得关于 x 的方程 zx2 2zx 2 0 有实根,则这样
证明: (1) 约定 S0 0 .由条件知,对任意正整数 n ,有
1
an
(2Sn
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而 abc = r .
10.(本题满分 20 分)已知实数列 a1, a2, a3, 满足:对任意正整数 n ,有 an (2Sn an ) 1,其中 Sn 表示数列的前 n 项和.证明:
(1) 对任意正整数 n ,有 an 2 n ;
(2) 对任意正整数 n ,有 anan1 1.
数的概率为1 − 72 =1 − 72 =9 . 6! 720 10
4.
在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 C :
x2 a2
y2 b2
1(a b 0) 的左、右焦点
分别是 F1 、F2 ,椭圆 C 的弦 ST 与UV 分别平行于 x 轴与 y 轴,且相交于点 P .已
知线段 PU , PS, PV , PT 的长分别为1, 2, 3, 6 ,则 PF1F2 的面积为
证明: (1) 约定 S0 0 .由条件知,对任意正整数 n ,有
1
an
(2Sn
an
)
(Sn
Sn1 )( Sn
Sn1 )
Sn2
S2 n1
,
从而 Sn2 n S02 n ,即 Sn n (当 n 0 时亦成立). …………………5 分
显然, an Sn Sn1 n n 1 2 n .
唯一的,并且确定了整数 a1 的值,进而数列 b1, b2, , b9 唯一对应一个满足条件的
数列 a1, a2, , a10 .
综上可知,满足条件的数列的个数为 204 80 .
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)已知定义在 R 上的函数 f (x) 为
的复数 z 的和为
.
答案: 3 . 2
解:设 z a bi (a, b R, a2 b2 1) .
将原方程改为 (a bi)x2 2(a bi)x 2 0 ,分离实部与虚部后等价于
ax2 2ax 2 0 ,
①
bx2 2bx 0 .
②
若 b 0 ,则 a2 1 ,但当 a 1 时,①无实数解,从而 a 1 ,此时存在实
其中 t {0, 1, 2, 3}.因此 b2, b3, , b7 的取法数为 (C30 )2 (C13)2 (C32 )2 (C33)2 20 .
取定 b2, b3, , b7 后,任意指定 b8, b9 的值,有 22 4 种方式.
最后由①知,应取 b1 {1, 2} 使得 b1 b2 b9 为偶数,这样的 b1 的取法是
.
答案: 15 .
解:由对称性,不妨设 P(xP, yP ) 在第一象限,则由条件知
xP
1 PT
2
PS 2,
yP
1 PV
2
PU
1,
1
即 P(2, 1) .进而由 xP PU 1, PS 2 得U (2, 2), S(4, 1) ,代入椭圆 C 的方程知
…………………10 分
(2) 仅需考虑 an, an1 同号的情况.不失一般性,可设 an, an1 均为正(否则
将数列各项同时变为相反数,仍满足条件),则 Sn1 Sn Sn1 n ,故必有
Sn n, Sn1 n 1 ,
此时
an n n 1, an1 n 1 n ,
2,
4,
6,,
48
,
故 B C 的元素个数为 24 . 2. 设点 P 到平面 的距离为 3 ,点 Q 在平面 上,使得直线 PQ 与 所成
角不小于 30 且不大于 60 ,则这样的点 Q 所构成的区域的面积为
.
答案:8 .
解:设点 P 在平面 上的射影为 O .由条件知,OP OQ
一、填空题:本大题共 8 小题,每小题 8 分,满分 64 分.
1.
设集合
A
1,
2,
3, ,
99,
B 2x
x A,
C x
2x
A,则 B C 的元
素个数为
.
答案: 24 .
解:由条件知,B
C
2,
4,
6,,
198
12
,
1,
3 2
,
2,,
929
4
1 a2
4
1 b2
16
1 a2
1 b2
1 ,解得
a2
20,
b2
5.
1
从而 SPF1F2
2
F1F2
yP
a2 b2 yP
15 .
5. 设 f (x) 是定义在 R 上的以 2 为周期的偶函数,在区间[0, 1] 上严格递减,
且满足 f () 1,
f
(2)
y3 ( y1 y2 ) .
②
…………………5 分
PA 因 PF 平分 APB ,由角平分线定理知,
FA
y1
,结合①、②,有
PB FB y2
y12 y22
PA PB
2 2
y32 4
y32 4
y12 4
2
(
y3
y1
)2
y22 4
注意到 f ( 2) f () 1, f (8 2) f (2) f (2) 2 ,
所以 1 f (x) 2 f ( 2) f (x) f (8 2) ,
而1 2 8 2 2 ,故原不等式组成立当且仅当 x [ 2, 8 2] . 6. 设复数 z 满足 z 1,使得关于 x 的方程 zx2 2zx 2 0 有实根,则这样
4
4
2
7. 设 O 为 ABC 的外心,若 AO AB 2AC ,则 sin BAC 的值为
.
答案: 10 . 4
解:不失一般性,设 ABC 的外接圆半径 R 2 .由条件知,
2AC AO AB BO ,
①
故 AC 1 BO 1. 2
数 x 1 3 满足①、②,故 z 1满足条件.
若 b 0 ,则由②知 x {0, 2} ,但显然 x 0 不满足①,故只能是 x 2 ,代
入①解得 a 1 ,进而 b 15 ,相应有 z 1 15 i .
4
4
4
综上,满足条件的所有复数 z 之和为1 1 15 i 1 15 i 3 .
y1y2 4 .
①
注意到 AOB 的外接圆过点 O ,可设该圆的方程为 x2 y2 dx ey 0 ,与
x
y2 4
联立得, y4 16
1
d 4
y
2
ey
0 .该四次方程有
y
y1,
y2 ,
y3 ,
0 这四个不
4
同的实根,故由韦达定理得 y1 y2 y3 0 0 ,从而
从而
anan1 ( n n 1)( n 1 n) ( n 1 n)( n 1 n) 1.
…………………20 分
11.(本题满分 20 分)在平面直角坐标系 xOy 中,设 AB 是抛物线 y2 4x 的
过点 F (1, 0) 的弦,AOB 的外接圆交抛物线于点 P(不同于点 O, A, B ).若 PF 平
2
,则不等式组
11
x f
2, (x)
2
的解集为
.
答案:[ 2, 8 2].
解:由 f (x) 为偶函数及在[0, 1] 上严格递减知, f (x) 在[1, 0] 上严格递增,
再结合 f (x) 以 2 为周期可知,[1, 2] 是 f (x) 的严格递增区间.
tan
OQP
3, 3
3 ,
即 OQ [1, 3] ,故所求的区域面积为 32 12 8 .
3. 将1, 2, 3, 4, 5, 6 随机排成一行,记为 a, b, c, d , e, f ,则 abc + def 是偶数的
概率为
.
答案: 9 . 10
2
(
y3
y2
)2
( y1 y2 )2 y12 ( y1 y2 )2 y22
bi
ai1
ai
{1,
2}(i
1,
2,
,
9)
,பைடு நூலகம்有
2a1 a10 a1 b1 b2 b9 ,
①
b2 b3 b4 a5 a2 a8 a5 b5 b6 b7 .
②
用 t 表示 b2, b3, b4 中值为 2 的项数.由②知, t 也是 b5, b6, b7 中值为 2 的项数,
分 APB ,求 PF 的所有可能值.
解:设
A
y12 4
,
y1,
B
y22 4
,
y2 ,
P
y32 4
,
y3
,由条件知
y1,
y2 ,
y3 两两不等且非零.
设直线 AB 的方程为 x ty 1,与抛物线方程联立可得 y2 4ty 4 0 ,故
2
取 AC 的中点 M ,则 OM AC ,结合①知 OM BO ,且 B 与 A 位于直线 OM 的同侧.于是 cosBOC cos (90 MOC) sin MOC MC 1 .