2019年浙江省高中数学竞赛试题参考解答与评分标准
2019年浙江省高中数学竞赛试卷
因此当 t= a 2
1 ,( S ) ABC max
a
a3
a2
, 1
------------- 14 分
3
令a
27
a2 1 8
(a 3)(8a2 3a 9) 0
a 3, a 3 297 16
a2 1 2
a
a1
3 2, a
297 (不合题意,舍去 ), a 3.
16
--------- 17 分
四、附加题: (本大题共有 2 小题,每题 25 分,共 50 分。) 21. 设 D,E,F 分别为△ ABC的三边 BC,CA,AB 上的点。 记
项的序号为( 1+2+3+…+4018)+2019=809428。
------------ 17 分
19. 设有红、黑、白三种颜色的球各 10 个。现将它们全部放入甲、乙两个袋子 中,要求每个袋子里三种颜色球都有, 且甲乙两个袋子中三种颜色球数之积相等。 问共有多少种放法。
解:设甲袋中的红、黑、白三种颜色的球数为 x, y , z ,则有 1 x, y, z 9 ,且
( x 2010 1)2 2 0
x 2010 1 ,解得
12. x R, 函数 f ( x) x
解答 2 s i n 的周期为 2
x
x
2sin 3cos 的最小正周期为 12 .
2
3
x 4, 3 c o的s周期为 6 ,所以函数 f x 的周( 期) 为
3
。1 2
13. 设 P 是圆 x2 y2 36 上一动点, A 点坐标为 20,0 。当 P 在圆上运动时,线
2019 年浙江省高中数学竞赛试卷
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)。
【竞赛试题】2019年全国和高中数学联赛试卷及答案
æ 4ö 【竞赛试题】2019 年全高中数学联合竞赛一试(B 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. 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 x < 0 , 从而1 + 2 + x = 0 ,得 x = -3 .2. 若平面向量 a = (2m , -1) 与 b = (2m -1, 2m +1) 垂直,其中 m 为实数,则 a 的 模为 . 答案: 10 . 解:令 2m = t ,则 t > 0 .条件等价于 t ⋅ (t -1) + (-1) ⋅ 2t = 0 ,解得 t = 3 .因此 a 的模为 32 + (-1)2 = 10 .3. 设a , b Î (0, p ) ,cos a , cos b 是方程5x 2 -3x -1 = 0 的两根,则sin a sin b 的 值为. 答案:7 .5解:由条件知 cos a + cos b = 3 , cos a cos b = - 1,从而5 5(s i n a sin b )2 = (1- c os 2 a )(1- c os 2 b ) = 1- cos 2 a - cos 2 b + cos 2 a cos 2 b2 2= (1+ cos a cos b )2 - (cos a + cos b )2 = ÷ æ 3ö - = 7 . ç ÷ ç ÷ çè 5 ø çè5ø 25又由a , b Î (0, p ) 知sin a sin b > 0 ,从而sin a sin b = 7.54. 设三棱锥 P - ABC 满足 PA = PB = 3, AB = BC = CA = 2 ,则该三棱锥的 体积的最大值为 .答案: 2 6 .3解:设三棱锥 P - ABC 的高为 h .取M 为棱 AB 的中点,则h £ PM = 32 -12 = 2 2 .当平面 PAB 垂直于平面 ABC 时, h 取到最大值 2 2 .此时三棱锥 P - ABC 的体r n -rnn积取到最大值 1S⋅= 1 ⋅ = 2 6 .3 D ABC3 35. 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 4´ 4! = 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96 -1 = 95 .6. 设整数 n > 4 ,( x + 2 的值为. 答案:51. y -1)n 的展开式中x n -4 与 xy 两项的系数相等,则 nn解:注意到 ( x + 2 y -1)n= år =0C n x (2 y -1)r . 其中 x n -4 项仅出现在求和指标 r = 4 时的展开式 C 4 x n -4 (2 y -1)4中,其 x n -4 项系数为 (-1)4 C 4 = n (n -1)(n - 2)(n -3) .n24而 xy 项仅出现在求和指标 r = n -1 时的展开式 C n -1x ⋅ (2y -1)n -1 中,其 xy 项系数为 n -1 2 n -3 n -3C n C n -1 4⋅ (-1) = (-1) 2n (n -1)(n - 2) .因此有 n (n -1)(n - 2)(n - 3)= (-1)n -3 2n (n -1)(n - 2) .注意到 n > 4 ,化简得24n - 3 = (-1)n -3 48 ,故只能是 n 为奇数且 n - 3 = 48 .解得 n = 51 .7. 在平面直角坐标系中,若以 (r +1, 0) 为圆心、 r 为半径的圆上存在一点 (a , b ) 满足b 2 ³ 4a ,则 r 的最小值为.答案: 4 .解:由条件知 (a - r -1)2 + b 2 = r 2 ,故4a £ b 2 = r 2 - (a - r -1)2 = 2r (a -1) - (a -1)2 . 即 a 2 - 2(r -1)a + 2r +1 £ 0 . 上述关于 a 的一元二次不等式有解,故判别式(2(r -1))2 - 4(2r +1) = 4r (r - 4) ³ 0 ,解得 r ³ 4 .经检验,当 r = 4 时, (a , b ) = (3, 2 3) 满足条件.因此 r 的最小值为 4 .8. 设等差数列{a n } 的各项均为整数,首项 a 1 = 2019 ,且对任意正整数 n ,总 存在正整数 m ,使得 a 1+ a 2 ++ a n = a m .这样的数列{a n } 的个数为.答案:5 .解:设{a n } 的公差为 d .由条件知 a 1 + a 2 = a k ( k 是某个正整数),则2a 1 + d = a 1 + (k -1)d ,a 1即 (k - 2)d = a 1 ,因此必有 k ¹ 2 ,且d =k - 2.这样就有 a = a + (n -1)d = a + n -1a , n 1 1 k - 2 1í而此时对任意正整数 n ,a +a++ a = a n + n (n -1) d = a + (n -1)a + n (n -1) d 1 2 n 1 2 1 12æ n (n -1) ö = a + (n -1)(k - 2) + d ,确实为{a n } 中的一项.ç 1 çè 2 ø 因此,仅需考虑使 k - 2| a 1 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 k - 2 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 FA = 3, FB = 2 ,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 x2y 2+= 1 (a > b > 0) ,并记 c = a 2 b 2a 2 -b 2 .由对称性,可设 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a + c = 3, a - c = 2 ,故 AB = 2a = 5 (相应地,b 2= (a + c )(a - c ) = 6 ,G 的方程为4 x 2y 2+ = 1 ). …………………4 分25 6(2) A 为左顶点,B 为上顶点或下顶点.此时 a + c = 3, a = 2 ,故 c = 1 ,进2 2而 b 2 = a 2 - c 2 = 3 ,所以 AB =a 2 +b 2= 7(相应的 G 的方程为 x + y = 1 ).4 3…………………8 分(3) A 为上顶点或下顶点, B 为右顶点.此时 a = 3, a - c = 2 ,故 c = 1 ,进2 2而 b 2 = a 2 - c 2 = 8 ,所以 AB =a 2 +b 2 = 17(相应的 G 的方程为 x + y= 1 ).9 8…………………12 分综上可知, AB 的所有可能值为5, 7, 17 . …………………16 分10. (本题满分 20 分)设 a , b , c 均大于 1,满足ìïlg a + log b c = 3, ïîlg b + log a c = 4. 求 lg a ⋅ lg c 的最大值.解:设lg a = x , lg b = y , lg c = z ,由 a , b , c >1可知 x , y , z > 0 . 由条件及换底公式知 x + z = 3, y + z= 4 ,即xy + z = 3y = 4x . y x…………………5 分。
2019年重庆市学考选考浙江省高中数学竞赛预赛试题与解答
2019年“中南传媒湖南新教材杯”重庆市高中数学竞赛 暨全国高中数学联赛(重庆赛区)预赛试题参考答案一、填空题(每小题8分,共64分)1.设A 为三元集合(三个不同实数组成的集合),集合{|,,}B x y x y A x y =+∈≠,若222{log 6,log 10,log 15}B =,则集合A =________. 答案:22{1,log 3,log 5}提示:设222{log ,log ,log }A a b c =,其中0.a b c <<<则6,10,15.ab bc ad ===解得2,3,5a b c ===,从而22{1,log 3,log 5}A =。
2.函数 的最小值为 ,最大值为 ,则________.答案:提示:设 ,则 且 ,∴ .,令, . 令 得 , , , ∴ , ,∴.3. ________. 答案:提示:.4.已知向量 , , 满足 ,且 ,若 为 , 的夹角,则 ________. 答案:提示:∵ ∴ ∴ ∵ ∴又∵ ∴ ∴.5.已知复数 , , 使得为纯虚数, , ,则 的最小值是________.1提示:设 ,则 ,由已知∴∴ ∴ ∴ 。
当12321,,(1)2z z i z i ===+时,最小值能取到。
6.已知正四面体可容纳10个半径为1的小球,则正四面体棱长的最小值为________. 答案:提示:当正四面体棱长最小时,设棱长为 ,此时,一、二、三层分别有1、3、6个小球, 且相邻小球两两相切,注意到重心分四面体的高为 ,所以正四面体的高, 得7. 设()f x 是定义在(0,)+∞上的单调函数,对任意0x >有4()f x x >-,4(())3f f x x+=,则(8)f = . 答案:72提示:由题意存在00x >使0()3f x =。
又因()f x 是(0,)+∞上的单调函数,这样的00x >是唯一的,再由004(())3f f x x +=得00044()3x f x x x=+=+解得04x =或01x =-(舍)。
2019高考数学浙江卷(附参考答案和详解)
第(题图
/!答 案 1
解析如图该柱体是 一 个 五 棱 柱棱 柱 的 高 为 0底 面 可 以
看作由两个直角梯 形 组 合 而 成其 中 一 个 上 底 为 /下 底 为
0#高为 (#另 一 个 的 上 底 为 "#下 底 为
0#高 为 (!
则底面面 积 4'""+0@(+/"+0@('
2019年高考数学浙江卷
!!本试卷分选择题和非选 择 题 两 部 分满 分 !"# 分考 试 用 时 !$# 分 钟 !
参考公式
若事件 +0 互斥则 1+00'1+010!
若事件 +0 相互独立则 1+0'1+10!
若事件 + 在 一 次 试 验 中 发 生 的 概 率 是9则- 次 独 立 重 复
其中 , 表示柱体的底面积K 表示柱体的高! 锥体的体积公式J' ! +,K
其中 , 表示锥体的底面积K 表示锥体的高!
球 的 表 面 积 公 式 ,')A$
球的体积公式J' ) +A+ 其中A 表示球的半径!
第)题图
"!若 ')##()##则 &'0(0)'是 &'(0)'的
Байду номын сангаас-%!#
.%!$
)!祖 是 我 国 南 北 朝 时 代 的 伟 大 科 学 家#他 提 出 的 &幂 势 既
同#则积不容异'称 为 祖 原 理#利 用 该 原 理 可 以 得 到 柱 体
2019学年浙江省高中数学竞赛
2019学年浙江省高中数学竞赛一、填空题:本大题共10个小题,每小题8分,共80分.1. 在多项式103)2()1(+-x x 的展开式中6x 的系数为2. 已知5log )35(log 172+=-a a ,则实数a=3. 设()b ax x x f ++=2在[]1,0中两个实数根,则b a 22-的取值范围为4. 设R y x ∈,,且1)sin(sin sin cos cos cos sin 222222=+-+-y x y x y x x x ,则x -y= 5. .已知两个命题,命题P :函数())0(log >=x x x f a 单调递增;命题q :函数)(1)(2R x ax x x g ∈++=.若q p ∨为真命题,q p ∧为假命题,则实数a 的取值范围为6. 设S 是⎪⎭⎫ ⎝⎛85,0中所有有理数的集合,对简分数()1,,=∈q p S p q ,定义函数()32,1=+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x f p q p q f 则在S 中根的个数为 7. 已知动点P ,M ,N 分别在x 轴上,圆()()12122=-+-y x 和圆()()34322=-+-y x 上,则PN PM +的最小值8. 已知棱长为1的正四面体ABC P -,PC 的中点为D ,动点E 在线段AD 上,则直线BE 与平面ABC 所成的角的取值范围为9. 已知平面向量→a ,→b ,→c ,满足1=→a ,2=→b ,3=→c ,10<<λ,若0=⋅→→c b ,则→→→---c b a )1(λλ所有取不到值的集合为10. 已知()⎩⎨⎧≥-<-=0,10,22x x x x x f ,方程()()04212122=*---+-+a x x f x x x f 有三个根321x x x <<.若)(21223x x x x -=-,则实数a=二、解答题:本大题共5个小题,满分120分,将答案填在答题纸上11. 设.,2,1,)(316)(,32)(2121 =+=+=+n x f x x f x x f n n 对每个n ,求x x f n 3)(=的实数解。
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年浙江省高中数学竞赛试题参考解答与评分标准
2019年浙江省高中数学竞赛试题参考解答与评分标准说明:本试卷分为A 卷和B 卷:A 卷由本试卷的22题组成,即10道选择题,7道填空题、3道解答题和2道附加题;B 卷由本试卷的前20题组成,即10道选择题,7道填空题和3道解答题。
一、选择题(本大题共有10小题,每题只有一个正确答案,将正确答案的序号填入题干后的括号里,多选、不选、错选均不得分,每题5分,共50分)1. 已知53[,]42ππθ∈ D ) A .2sin θ B. 2sin θ- C. 2cos θ- D. 2cos θ解答:因为53[,]42ππθ∈cos sin cos sin θθθθ--+ 2c o s θ=。
正确答案为D 。
2.如果复数()()21a i i ++的模为4,则实数a 的值为( C )A. 2B.C. 2±D. ±42a =⇒=±。
正确答案为C 。
3. 设A ,B 为两个互不相同的集合,命题P :x A B ∈⋂, 命题q :x A ∈或x B ∈,则p 是q 的( B )A. 充分且必要条件B. 充分非必要条件C. 必要非充分条件D. 非充分且非必要条件 解答:P 是q 的充分非必要条件。
正确答案为B 。
4. 过椭圆2212x y +=的右焦点2F 作倾斜角为45弦AB ,则AB 为( C )A.B. C. 3 D. 解答:椭圆的右焦点为(1,0),则弦AB 为1,y x =-代入椭圆方程得21243400,33x x x x AB -=⇒==⇒==。
正确答案为C 。
5. 函数150()51xxx f x x -⎧-≥=⎨-<⎩,则该函数为( A )A. 单调增加函数、奇函数B. 单调递减函数、偶函数C. 单调增加函数、偶函数D. 单调递减函数、奇函数解答:由单调性和奇偶性定义知道函数为单调增加的奇函数。
正确答案为A 。
6. 设有一立体的三视图如下,则该立体体积为( A )正视图 侧视图 俯视图(圆和正方形)A. 4+52πB. 4+32πC. 4+2π D. 4+π解答:该几何体是一个圆柱与一个长方体的组成,其中重叠了一部分(2π),所以该几何体的体积为52213422πππ⨯⨯+-=+。
浙江省高中数学竞赛试卷PDF版
| an |≤ 2, n = 1, 2,3, , 可 得 {an} 从 第 k 项 开 始 是 一 个 周 期 数 列 , 周 期 为
l−k.
……………………………………………………15 分
(5) 由(3)可知对于任意的 n, bn 的值只有 4 p +1 (有限个), 故总能找到 k < l , 使得 bk = bl ,从而有 ak = al .
立空间直角坐标系,则 A(0, 3 , 0) , B(− 1 , 0, 0 ), C(1 , 0, 0 ), P(0, 3 , 6 ) .
2
2
2
63
所以 D(1 , 3 , 6 ) 。从而 可设 E(1 t, 3 − 5 3 t, 6 t) ( 0 ≤ t ≤ 1 ),
4 12 6
4 2 12 6
于是 BE =(1 t + 1 , 3 − 5 3 t, 6 t) 。设所求角为 θ ,则 4 2 2 12 6
值范围为_____________.
解答: 命题 p 成立 当且仅当 a > 1;命题 q 成立当且仅当 −2 < a < 2 。若 p ∨ q
为真命题, p ∧ q 为假命题,则 a ∈ (−2,1] ∪[2, +∞) .
6. 设 S 是 (0, 5) 中所有有理数的集合,对简分数 q ∈ S, ( p, q) = 1 ,定义函数
方程可变形为
max( f (x), g(x)=) ax + 2 .
由 −2x ≥ 2 1− x2 得 x ≤ −
2 ,从而有
2
max(
f
( x),
g ( x))
=
−2x,
2 1− x2
2019年全国高中数学联赛试题及答案详解(B卷)
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 r nr 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 24n n 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 n z 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 i i 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。
浙江省2019年高中数学竞赛模拟试题及答案解析
浙江省2019年高中数学竞赛模拟试题及答案解析一、选择题1、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】试题分析: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.2、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;3、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;4、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;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.2 B. 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7、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.8、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42.9、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.10、已知,则的取值范围为__________.【答案】;【解析】由及有,所故结果为.11、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.12、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.13、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.14、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15、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】试题分析:(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:3极小值∴,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.16、(12分)如图,椭圆()的离心率,短轴的两个端点分别为B1、B2,焦点为F1、F2,四边形F1 B1F2 B2的内切圆半径为(1)求椭圆C的方程;(2)过左焦点F1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F1B1F2B2的内切圆与边B1B2的切点为G,连接OG,则|OG|=由S△OB2F2=|OB2||OF2|=|B2F2||OG|,|OB2|=b, |OF2|=c, |B2F2|=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+4k2)x2+8k2x+4(k2-3)=0设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=又P(-4,-3k),F2(-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17、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】试题分析:(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.。
2019年高考真题——数学(浙江卷) 解析版
2019年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)数学参考公式:选择题部分(共40分)一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.已知全集{}1,0,1,2,3U =-,集合{}0,1,2A =,{}101B =-,,,则UA B =( )A. {}1-B. {}0,1C. {}1,2,3-D. {}1,0,1,3-【答案】A 【解析】 【分析】本题借根据交集、补集的定义可得.容易题,注重了基础知识、基本计算能力的考查. 【详解】={1,3}U C A -,则(){1}U C A B =-【点睛】易于理解集补集的概念、交集概念有误.2.渐近线方程为0x y ±=的双曲线的离心率是( )A. B. 1C.D. 2【答案】C 【解析】 【分析】本题根据双曲线的渐近线方程可求得1a b ==,进一步可得离心率.容易题,注重了双曲线基础知识、基本计算能力的考查.【详解】因为双曲线的渐近线为0x y ±=,所以==1a b,则c =,双曲线的离心率ce a==【点睛】理解概念,准确计算,是解答此类问题的基本要求.部分考生易出现理解性错误.3.若实数,x y 满足约束条件3403400x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+≥⎩,则32z x y =+的最大值是( )A. 1-B. 1C. 10D. 12【答案】C 【解析】 【分析】本题是简单线性规划问题的基本题型,根据“画、移、解”等步骤可得解.题目难度不大题,注重了基础知识、基本技能的考查.【详解】在平面直角坐标系内画出题中的不等式组表示的平面区域为以(-1,1),(1,-1),(2,2)为顶点的三角形区域(包含边界),由图易得当目标函数=3+2z x y 经过平面区域的点(2,2)时,=3+2z x y 取最大值max 322210z =⨯+⨯=.【点睛】解答此类问题,要求作图要准确,观察要仔细.往往由于由于作图欠准确而影响答案的准确程度,也有可能在解方程组的过程中出错.4.祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家.他提出的“幂势既同,则积不容易”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体体积公式V Sh =柱体,其中S 是柱体的底面积,h 是柱体的高,若某柱体的三视图如图所示,则该柱体的体积是( )A. 158B. 162C. 182D. 32【答案】B 【解析】 【分析】本题首先根据三视图,还原得到几何体—棱柱,根据题目给定的数据,计算几何体的体积.常规题目.难度不大,注重了基础知识、视图用图能力、基本计算能力的考查.【详解】由三视图得该棱柱的高为6,底面可以看作是由两个直角梯形组合而成的,其中一个上底为4,下底为6,高为3,另一个的上底为2,下底为6,高为3,则该棱柱的体积为264633616222++⎛⎫⨯+⨯⨯=⎪⎝⎭. 【点睛】易错点有二,一是不能正确还原几何体;二是计算体积有误.为避免出错,应注重多观察、细心算. 5.若0,0ab >>,则“4a b +≤”是 “4ab ≤”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】A 【解析】【分析】本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取,a b 的值,推出矛盾,确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.【详解】当0, 0a >b >时,2a b ab +≥,则当4a b +≤时,有24ab a b ≤+≤,解得4ab ≤,充分性成立;当=1, =4a b 时,满足4ab ≤,但此时=5>4a+b ,必要性不成立,综上所述,“4a b +≤”是“4ab ≤”的充分不必要条件.【点睛】易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通过特取,a b 的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.6.在同一直角坐标系中,函数11,log (02a x y y x a a ⎛⎫==+> ⎪⎝⎭且0)a ≠的图象可能是( ) A. B.C. D.【答案】D 【解析】 【分析】本题通过讨论a 的不同取值情况,分别讨论本题指数函数、对数函数的图象和,结合选项,判断得出正确结论.题目不难,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.【详解】当01a <<时,函数xy a =过定点(0,1)且单调递减,则函数1x y a=过定点(0,1)且单调递增,函数1log 2a y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭过定点1(,0)2且单调递减,D 选项符合;当1a >时,函数x y a =过定点(0,1)且单调递增,则函数1x y a =过定点(0,1)且单调递减,函数1log 2a y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭过定点1(,02)且单调递增,各选项均不符合.综上,选D.【点睛】易出现的错误有,一是指数函数、对数函数的图象和性质掌握不熟,导致判断失误;二是不能通过讨论a 的不同取值范围,认识函数的单调性.7.设01a <<,则随机变量X 的分布列是:则当a 在()0,1内增大时( ) A. ()D X 增大 B. ()D X 减小C. ()D X 先增大后减小D. ()D X 先减小后增大【答案】D 【解析】 【分析】研究方差随a 变化的增大或减小规律,常用方法就是将方差用参数a 表示,应用函数知识求解.本题根据方差与期望的关系,将方差表示为a 的二次函数,二测函数的图象和性质解题.题目有一定综合性,注重重要知识、基础知识、运算求解能力的考查. 【详解】方法1:由分布列得1()3aE X +=,则 2222111111211()01333333926a a a D X a a +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯+-⨯+-⨯=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则当a 在(0,1)内增大时,()D X 先减小后增大.方法2:则()222221(1)222213()()03399924a a a a D X E X E X a ⎡⎤+-+⎛⎫=-=++-==-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦故选D.【点睛】易出现的错误有,一是数学期望、方差以及二者之间的关系掌握不熟,无从着手;二是计算能力差,不能正确得到二次函数表达式.8.设三棱锥V ABC -的底面是正三角形,侧棱长均相等,P 是棱VA 上的点(不含端点),记直线PB 与直线AC 所成角为α,直线PB 与平面ABC 所成角为β,二面角P AC B --的平面角为γ,则( )A. ,βγαγ<<B. ,βαβγ<<C.,βαγα<<D.,αβγβ<<【答案】B 【解析】 【分析】本题以三棱锥为载体,综合考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角的概念,以及各种角的计算.解答的基本方法是通过明确各种角,应用三角函数知识求解,而后比较大小.而充分利用图形特征,则可事倍功半.【详解】方法1:如图G 为AC 中点,V 在底面ABC 的投影为O ,则P 在底面投影D 在线段AO 上,过D 作DE 垂直AE ,易得//PE VG ,过P 作//PF AC 交VG 于F ,过D 作//DH AC ,交BG 于H ,则,,BPF PBD PED α=∠β=∠γ=∠,则cos cos PF EG DH BDPB PB PB PBα===<=β,即αβ>,tan tan PD PDED BDγ=>=β,即y >β,综上所述,答案为B.方法2:由最小角定理βα<,记V AB C --的平面角为γ'(显然γ'=γ)由最大角定理β<γ'=γ,故选B.法2:(特殊位置)取V ABC -为正四面体,P 为VA 中点,易得333222cossin ,sin ,sin 33α=⇒α=β=γ=,故选B. 【点睛】常规解法下易出现的错误有,不能正确作图得出各种角.未能想到利用“特殊位置法”,寻求简便解法.9.已知,a b R ∈,函数32,0()11(1),032x x f x x a x ax x <⎧⎪=⎨-++≥⎪⎩,若函数()y f x ax b =--恰有三个零点,则( ) A. 1,0a b <-< B. 1,0a b <-> C. 1,0a b >-> D. 1,0a b >-<【答案】D 【解析】 【分析】本题综合性较强,注重重要知识、基础知识、运算求解能力、分类讨论思想及数形结合思想的考查.研究函数方程的方法较为灵活,通常需要结合函数的图象加以分析. 【详解】原题可转化为()y f x =与y ax b =+,有三个交点.当BC AP λ=时,2()(1)()(1)f x x a x a x a x '=-++=--,且(0)0,(0)f f a ='=,则(1)当1a ≤-时,如图()y f x =与y ax b =+不可能有三个交点(实际上有一个),排除A ,B(2)当1a >-时,分三种情况,如图()y f x =与y ax b =+若有三个交点,则0b <,答案选D下面证明:1a >-时,BC AP λ=时3211()()(1)32F x f x ax b x a x b =--=-+-,2()(1)((1))F x x a x x x a '=-+=-+,则(0)0 ,(+1)<0F >F a ,才能保证至少有两个零点,即310(1)6b a >>-+,若另一零点在0<【点睛】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.由于方程中涉及,a b 两个参数,故按“一元化”想法,逐步分类讨论,这一过程中有可能分类不全面、不彻底..10.设,a b R ∈,数列{}n a 中,21,n n n a a a a b +==+,b N *∈ ,则( )A. 当101,102b a => B. 当101,104b a => C. 当102,10b a =-> D. 当104,10b a =->【答案】A 【解析】 【分析】本题综合性较强,注重重要知识、基础知识、运算求解能力、分类讨论思想的考查.本题从确定不动点出发,通过研究选项得解.【详解】选项B :不动点满足2211042x x x ⎛⎫-+=-= ⎪⎝⎭时,如图,若1110,,22n a a a ⎛⎫=∈< ⎪⎝⎭,排除如图,若a 为不动点12则12n a = 选项C :不动点满足22192024x x x ⎛⎫--=--= ⎪⎝⎭,不动点为ax 12-,令2a =,则210n a =<,排除选项D :不动点满足221174024x x x ⎛⎫--=--= ⎪⎝⎭,不动点为17122x =±,令17122a =±,则171102n a =<,排除. 选项A :证明:当12b =时,2222132431113117,,12224216a a a a a a =+≥=+≥=+≥≥, 处理一:可依次迭代到10a ;处理二:当4n ≥时,221112n nn a a a +=+≥≥,则117117171161616log 2log log 2n n n n a a a -++>⇒>则12117(4)16n n a n -+⎛⎫≥≥ ⎪⎝⎭,则626410217164646311114710161616216a ⨯⎛⎫⎛⎫≥=+=++⨯+⋯⋯>++> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选A【点睛】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.利用函数方程思想,通过研究函数的不动点,进一步讨论a 的可能取值,利用“排除法”求解.非选择题部分(共110分)二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分11.复数11z i=+(i 为虚数单位),则||z =________. 2 【解析】【分析】本题先计算z ,而后求其模.或直接利用模的性质计算. 容易题,注重基础知识、运算求解能力的考查.【详解】1|||1|2z i ===+. 【点睛】本题考查了复数模的运算,属于简单题.12.已知圆C 的圆心坐标是(0,)m ,半径长是r .若直线230x y -+=与圆相切于点(2,1)A --,则m =_____,r =______.【答案】 (1). 2m =- (2). r =【解析】 【分析】本题主要考查圆的方程、直线与圆的位置关系.首先通过确定直线AC 的斜率,进一步得到其方程,将(0,)m 代入后求得m ,计算得解.【详解】可知11:1(2)22AC k AC y x =-⇒+=-+,把(0,)m 代入得2m =-,此时||r AC ===【点睛】:解答直线与圆的位置关系问题,往往要借助于数与形的结合,特别是要注意应用圆的几何性质.13.在二项式9)x 的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是_______.【答案】 (1). (2). 5 【解析】 【分析】本题主要考查二项式定理、二项展开式的通项公式、二项式系数,属于常规题目.从写出二项展开式的通项入手,根据要求,考察x 的幂指数,使问题得解.【详解】9)x 的通项为919(0,1,29)rr r r T C x r -+==可得常数项为0919T C ==因系数为有理数,1,3,5,7,9r =,有246810T , T , T , T , T 共5个项【点睛】此类问题解法比较明确,首要的是要准确记忆通项公式,特别是“幂指数”不能记混,其次,计算要细心,确保结果正确. 14.ABC 中,90ABC ∠=︒,4AB =,3BC =,点D 在线段AC 上,若45BDC ∠=︒,则BD =____;cos ABD ∠=________.【答案】 (1). 122 (2). 7210【解析】 【分析】本题主要考查解三角形问题,即正弦定理、三角恒等变换、数形结合思想及函数方程思想.通过引入CD x =,在BDC ∆、ABD ∆中应用正弦定理,建立方程,进而得解.. 【详解】在ABD ∆中,正弦定理有:sin sin AB BD ADB BAC =∠∠,而34,4AB ADB π=∠=, 22AC AB BC 5=+=,34sin ,cos 55BC AB BAC BAC AC AC ∠==∠==,所以1225BD =. 72cos cos()coscos sinsin 44ABD BDC BAC BAC BAC ππ∠=∠-∠=∠+∠=【点睛】解答解三角形问题,要注意充分利用图形特征.15.已知椭圆22195x y +=的左焦点为F ,点P 在椭圆上且在x 轴的上方,若线段PF 的中点在以原点O 为圆心,OF 为半径的圆上,则直线PF 的斜率是_______. 15【解析】【分析】结合图形可以发现,利用三角形中位线定理,将线段长度用坐标表示考点圆的方程,与椭圆方程联立可进一步求解.利用焦半径及三角形中位线定理,则更为简洁.【详解】方法1:由题意可知||=|2OF OM|=c=,由中位线定理可得12||4PF OM==,设(,)P x y可得22(2)16x y-+=,联立方程221 95x y+=可解得321,22x x=-=(舍),点P在椭圆上且在x轴的上方,求得315,2P⎛⎫-⎪⎪⎝⎭,所以1521512PFk==方法2:焦半径公式应用解析1:由题意可知|2OF|=|OM|=c=,由中位线定理可得12||4PF OM==,即342p pa ex x-=⇒=-求得3152P⎛-⎝⎭,所以1521512PFk==【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的几何性质、直线与圆的位置关系,利用数形结合思想,是解答解析几何问题的重要途径.16.已知a R ∈,函数3()f x ax x =-,若存在t R ∈,使得2|(2)()|3f t f t +-≤,则实数a 的最大值是____. 【答案】max 43a = 【解析】 【分析】本题主要考查含参绝对值不等式、函数方程思想及数形结合思想,属于能力型考题.从研究()2(2)()23642f t f t a t t +-=++-入手,令2364[1,)m t t =++∈+∞,从而使问题加以转化,通过绘制函数图象,观察得解.【详解】使得()()222(2)()2(2)(2))223642f t f t a t t t t a t t +-=•++++-=++-,使得令2364[1,)m t t =++∈+∞,则原不等式转化为存在11,|1|3m am ≥-≤,由折线函数,如图只需113a -≤,即43a ≤,即a 的最大值是43【点睛】对于函数不等式问题,需充分利用转化与化归思想、数形结合思想.17.已知正方形ABCD 的边长为1,当每个(1,2,3,4,5,6)i i λ=取遍±1时,123456||AB BC CD DA AC BD λλλλλλ+++++的最小值是________;最大值是_______.【答案】 (1). 0 (2). 25【解析】 【分析】本题主要考查平面向量的应用,题目难度较大.从引入“基向量”入手,简化模的表现形式,利用转化与化归思想将问题逐步简化.【详解】()()12345613562456AB BC CD DA AC BD AB AD λ+λ+λ+λ+λ+λ=λ-λ+λ-λ+λ-λ+λ+λ要使123456AB BC CD DA AC BD λ+λ+λ+λ+λ+λ的最小,只需要135562460λ-λ+λ-λ=λ-λ+λ+λ=,此时只需要取1234561,1,1,1,1,1λ=λ=-λ=λ=λ=λ=此时123456min0AB BC CD DA AC BDλ+λ+λ+λ+λ+λ=等号成立当且仅当1356,,λ-λλ-λ均非负或者均非正,并且2456,,λ-λλ+λ均非负或者均非正。
2019年全国高中数学联赛试题及答案详解(B卷)
3 22 s-1
=
¥ k=s+1
3 22k-1
¥
=
k=s+1
z2k-1 + z2k
,
故
å å z1 + z2 ++ zm
£
æçççè
k
s =1
z2k-1 + z2k ÷ö÷÷ø+
z2 s+1
¥
<
k =1
z2k-1 + z2k
=
2
3 3
.
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
3. 设 a, b Î (0, p) ,cosa, cosb 是方程 5x2 -3x -1= 0 的两根,则 sin asin b 的
值为
.
答案:
7 5
.
解:由条件知 cosa + cosb = 3 , cosa cos b = -1 ,从而
5
5
(sin a sin b)2 = (1-cos2a)(1- cos2 b) = 1- cos2a - cos2 b + cos2a cos2 b
=
(-1)n-32n(n -1)(n
- 2)
.
因此有
n(n
-1)(n 24
2)(n
-
3)
=
(-1)n-3
2n(n
-1)(n
-
2)
.注意到
n
>
4
,化简得
n -3 = (-1)n-3 48 ,故只能是 n 为奇数且 n - 3 = 48 .解得 n = 51.
2019学年浙江省高中数学竞赛
2019学年浙江省高中数学竞赛一、填空题:本大题共10个小题,每小题8分,共80分.1. 在多项式103)2()1(+-x x 的展开式中6x 的系数为2. 已知5log )35(log 172+=-a a ,则实数a=3. 设()b ax x x f ++=2在[]1,0中两个实数根,则b a 22-的取值范围为4. 设R y x ∈,,且1)sin(sin sin cos cos cos sin 222222=+-+-y x y x y x x x ,则x -y= 5. .已知两个命题,命题P :函数())0(log >=x x x f a 单调递增;命题q :函数)(1)(2R x ax x x g ∈++=.若q p ∨为真命题,q p ∧为假命题,则实数a 的取值范围为6. 设S 是⎪⎭⎫ ⎝⎛85,0中所有有理数的集合,对简分数()1,,=∈q p S p q ,定义函数()32,1=+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x f p q p q f 则在S 中根的个数为 7. 已知动点P ,M ,N 分别在x 轴上,圆()()12122=-+-y x 和圆()()34322=-+-y x 上,则PN PM +的最小值8. 已知棱长为1的正四面体ABC P -,PC 的中点为D ,动点E 在线段AD 上,则直线BE 与平面ABC 所成的角的取值范围为9. 已知平面向量→a ,→b ,→c ,满足1=→a ,2=→b ,3=→c ,10<<λ,若0=⋅→→c b ,则→→→---c b a )1(λλ所有取不到值的集合为10. 已知()⎩⎨⎧≥-<-=0,10,22x x x x x f ,方程()()04212122=*---+-+a x x f x x x f 有三个根321x x x <<.若)(21223x x x x -=-,则实数a=二、解答题:本大题共5个小题,满分120分,将答案填在答题纸上11. 设.,2,1,)(316)(,32)(2121 =+=+=+n x f x x f x x f n n 对每个n ,求x x f n 3)(=的实数解。
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。
2019年全国高中数学联赛A卷及B卷试题答案及评分标准
的值为 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 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(本题分 16 分)在△ABC 中,BC=a,CA=b,AB=c,若 b 是 a 与 c 的等比中项,且 sinA 是 sin(B-A)与 sinC 的等差中项,求 cosB 的值 10.(本题满分 20 分)在平面直角坐标系 xOy 中,圆Ω与抛物线Γ:y2=4x 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
2019 年全国高中数学联赛 A 卷 一试部分
一、填空题(本大题共 8 小题,每题 8 分,共 64 分)
1.已知正实数 a 满足 aa (9a)8a ,则 loga (3a) 的值为
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
而 b≡-1(mod3),此时 a 有 7 种选法,b 有 4 种选法,这样的(a,b)有 7*4=28 组.因此 N=9+28=37.于是所求的概率为 37 100
6.对任意闭区间 I,用 MI 表示函数 y=sinx 在 I 上的最大值,若正数 a 满足 M[0,a]=2M[a,2a],则 a 的值为
4 s2 5 | s | ,解得 | s |[1, 4] ,即 s2 [1,16] ,于是 | a | 4 s2 [ 5, 2 5]
法二:由
2019年5月全国高中数学联赛浙江赛区初赛试卷(扫描版,含解析)
5. 如图,在△ABC 中,∠ABC=120°,AB=BC=2. 在 AC 边上取一点 D(不含 A、
C),将△ABD 沿线段 BD 折起,得到△PBD. 当平面 PBD
垂直平面 ABC 时,则 P 到平面 ABC 距离的最大值
P
C
为
.
答案 2
D
]
,
所以曲边形的面积为
S
=
1 2
• x2 2
+
1 2
•
2x
(1 −
x
−
2x)
=
x
−
(4 + )x2 2 2
=
4+ 2 2
[( 4+
)2
− (x
−
4+
)2] ,
因此,当
x
=
+
4
时,
Smax
=
1 2( +
4)
.
2.已知集合 A = {k + 1, k + 2, , k + n}, k, n 为正整数,若集合 A 中所有元素之和为 2019,则当 n 取最大值时,集合 A = ______________________. 答案 A = {334,335,336,337,338,339} 解 由已知 2k + n + 1 • n = 3 673 .
将长度为 y 的线段折成矩形 ABDE 三条边( BD, DE, EA ),构成闭“曲边形” ACBDEA,则该曲边形面积的最大值为_______________. 答案 1
2( + 4)
解 记圆的半径为 r ,矩形的宽为 h ,则有
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2019年浙江省高中数学竞赛试题参考解答与评分标准说明:本试卷分为A 卷和B 卷:A 卷由本试卷的22题组成,即10道选择题,7道填空题、3道解答题和2道附加题;B 卷由本试卷的前20题组成,即10道选择题,7道填空题和3道解答题。
一、选择题(本大题共有10小题,每题只有一个正确答案,将正确答案的序号填入题干后的括号里,多选、不选、错选均不得分,每题5分,共50分)1. 已知53[,]42ππθ∈ D ) A .2sin θ B. 2sin θ- C. 2cos θ- D. 2cos θ解答:因为53[,]42ππθ∈cos sin cos sin θθθθ--+ 2c o s θ=。
正确答案为D 。
2.如果复数()()21a i i ++的模为4,则实数a 的值为( C )A. 2B.C. 2±D. ±42a =⇒=±。
正确答案为C 。
3. 设A ,B 为两个互不相同的集合,命题P :x A B ∈⋂, 命题q :x A ∈或x B ∈,则p 是q 的( B )A. 充分且必要条件B. 充分非必要条件C. 必要非充分条件D. 非充分且非必要条件 解答:P 是q 的充分非必要条件。
正确答案为B 。
4. 过椭圆2212x y +=的右焦点2F 作倾斜角为45弦AB ,则AB 为( C )A.B. C. 3 D. 解答:椭圆的右焦点为(1,0),则弦AB 为1,y x =-代入椭圆方程得21243400,33x x x x AB -=⇒==⇒==。
正确答案为C 。
5. 函数150()51xxx f x x -⎧-≥=⎨-<⎩,则该函数为( A )A. 单调增加函数、奇函数B. 单调递减函数、偶函数C. 单调增加函数、偶函数D. 单调递减函数、奇函数解答:由单调性和奇偶性定义知道函数为单调增加的奇函数。
正确答案为A 。
6. 设有一立体的三视图如下,则该立体体积为( A )正视图 侧视图 俯视图(圆和正方形)A. 4+52πB. 4+32πC. 4+2π D. 4+π解答:该几何体是一个圆柱与一个长方体的组成,其中重叠了一部分(2π),所以该几何体的体积为52213422πππ⨯⨯+-=+。
正确答案为A 。
7.某程序框图如右图所示,现将输出(,)x y 值依 次记为:1122(,),(,),,(,),;n n x y x y x y 若程序运行中输出的一个数组是 (,10),x -则数组中的x =( B ) A .64 B .32 C .16 D .8答案 经计算32x =。
正确答案为 B 。
8. 在平面区域{}(,)||1,||1x y x y ≤≤上恒有22ax by -≤,则动点(,)P a b 所形成平面区域的面积为( A )A. 4B.8C. 16D. 32解答:平面区域{}(,)||1,||1x y x y ≤≤的四个边界点(—1,—1),(—1,1),(1,—1),(1,1)满足22ax by -≤,即有22,22,22,22a b a b a b a b +≤-≤--≤-+≤由此计算动点(,)P a b 所形成平面区域的面积为4。
正确答案为 A 。
9. 已知函数()sin(2)6f x x m π=--在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个零点,则m 的取值范围为( C )2212231A. 1, 12⎛⎫ ⎪⎝⎭ B 1, 12⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C. 1, 12⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D. 1, 12⎛⎤ ⎥⎝⎦解答:问题等价于函数()sin(2)6f x x π=-与直线y m =在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个交点,所以m 的取值范围为1, 12⎡⎫⎪⎢⎣⎭。
正确答案为C 。
10. 已知[1,1]a ∈-,则2(4)420x a x a +-+->的解为( C ) A. 3x >或2x < B. 2x >或1x < C. 3x >或1x < D. 13x << 解答:不等式的左端看成a 的一次函数,2()(2)(44)f a x a x x =-+-+ 由22(1)560,(1)3201f x x f x x x -=-+>=-+>⇒<或3x >。
正确答案为C 。
二、填空题(本大题共有7小题,将正确答案填入题干后的横线上,每空7分,共49分)11. 函数()2sin 2xf x x =的最小正周期为______4π____。
解答:最小正周期为4π。
12. 已知等差数列{}n a 前15项的和15S =30,则1815a a a ++=____6_______.解答:由1513072S a d =⇒+=,而181513(7)6a a a a d ++=+=。
13. 向量(1,sin )a θ=,(cos b θ=,R θ∈,则a b -的取值范围为 [1,3] 。
解答:(1cos a b -=-== ,其最大值为3,最小值为1,取值范围为[1,3]。
14. 直三棱柱111ABC A B C -,底面ABC ∆是正三角形,P ,E 分别为1BB ,1CC 上的动点(含端点),D 为BC 边上的中点,且PD PE ⊥。
则直线,AP PE 的夹角为_90_。
解答:因为平面AB C ⊥平面11BCC B ,A D ⊥BC ,所以AD ⊥平面11BCC B ,所以 A D ⊥PE ,又PE ⊥PD ,PE ⊥平面APD ,所以PE ⊥PD 。
即夹角为90。
15.设y x ,为实数,则=+=+)(max 22104522y x xy x _____4________。
解答:222254104105002x y x y x x x +=⇒=-≥⇒≤≤22222224()1025(5)2534x y x x x x y +=-=--≤-⇒+≤16. 马路上有编号为1,2,3,…,2019的2019只路灯,为节约用电要求关闭其中的300只灯,但不能同时关闭相邻两只,也不能关闭两端的路灯,则满足条件的关灯方法共有___3001710C _______种。
(用组合数符号表示)解答:问题等价于在1711只路灯中插入300只暗灯,所以共有3001710C 种关灯方法。
17. 设z y x ,,为整数,且3,3333=++=++z y x z y x ,则=++222z y x _3或57_。
解答:将3z x y =--代入3333=++z y x 得到83()9xy x y x y=+-++,因为,x y 都是整数,所以 1428,,,,25116x y x y x y x y xy xy xy xy +=+=+=+=⎧⎧⎧⎧⎨⎨⎨⎨====⎩⎩⎩⎩前两个方程组无解;后两个方程组解得1;4,5x y z x y z ======-。
所以=++222z y x 3或57。
三、解答题(本大题共 3 小题,每小题 17 分,共计 51 分) 18. 设2≤a ,求x x y )2(-=在]2 ,[a 上的最大值和最小值。
解答:当20,(1)1,x y x ≤=--+当20,(1)1,x y x >=-- ---------------------------------- 5分 由此可知 max 0y =。
---------------------------------- 10分 当2min 12,2a y a a ≤≤=-;当min 11,1a y ≤<=-;当2min 12a y a a <=-+。
---------------------------------- 17分19. 给定两个数列{}n x ,{}n y 满足100==y x ,)1( 211≥+=--n x x x n n n ,)1( 21121≥+=--n y y y n n n 。
证明对于任意的自然数n ,都存在自然数n j ,使得n j n x y =。
解答:由已知得到:1112111112(1){1}n n n n nx x x x x --=+⇒+=+⇒+为等比数列,首项为2,公比为2, 所以11111221n n n n x x +++=⇒=-。
----------------- 5分 又由已知,22211111(1)11111()1(1)12n n n n n n n n n y y y y y y y y y -----++++=⇒=⇒+=++由011121212221n nn y n y y +=⇒+=⇒=-, 所以取21n nj =-即可。
------------------- 17分20. 已知椭圆2222154x y +=,过其左焦点1F 作一条直线交椭圆于A ,B 两点,D (,0)a 为1F 右侧一点,连AD 、BD 分别交椭圆左准线于M,N 。
若以MN 为直径的圆恰好过 1F ,求 a 的值。
解答:125(3,0),3F x -=-左准线方程为;AB 方程为(3)()y k x k =+为斜率。
设1122(,),(,)A x y B x y ,由⎪⎩⎪⎨⎧=++=11625)3(22y x x k y 2222(1625)1502254000k x k x k ⇒+++-=得222212121212222150225400256,(3)(3)162516251625k k k x x x x y y k x x k k k-+=-=-⇒=++=-+++ ----------------------10分设342525(,),(,)33M y N y --。
由M 、A 、D 共线123412(325)(325),3()3()a y a y y y a x a x ++==--同理。
A又131411111616(,),(,),033F M y F N y F M F N F M F N =-=-⊥⇒∙=由已知得,得212343412325)256,99()()a y y y y y y a x a x +=-=--(而,即222561625k k -∙+212325)9()()a a x a x +--(=256,9-整理得 22(1)(16400)05,3,5k a a a a +-=⇒=±>-=又所以。
--------------17分四、附加题(本大题共2 小题,每小题25 分,共计 50 分)21. 在锐角三角形ABC 中,3π=∠A ,设在其内部同时满足PB PA ≤和PC PA ≤的点P 的全体形成的区域G 的面积为三角形ABC 面积的31。
证明三角形ABC 为等边三角形。
解答:做ABC ∆的外接圆O ,做,OE AB E ⊥于,OF AC F ⊥于,OM BC ⊥于M 则G 为四边形AEOF 。