2015年亚太地区高中数学竞赛试题(pdf版,含答案)
【VIP专享】2015年河北省高中数学竞赛试卷(高三年级组) word版含答案

7、现有一个能容纳 10 个半径为 1 的小球的封闭的正四面体容器,则该容器棱长最小值为 ____________. 8、将 10 个小球(5 个黑球和 5 个白球)排场一行,从左边第一个小球开始向右数小球, 无论数几个小球,黑球的个数总不少于白球个数的概率为____________. 2、解答题 9.(本小题满分 14 分)在△ABC 中,内角 A,B,C 对边的边长分别是 a,b,c,向量
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6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点,线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要;特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、,实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒,体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅 六蛔寄.内列察读 、虫生出蚯材 让标容生3根常蚓料 学本教活.了 据见身: 生,师的2、解 问的体巩鸟 总看活形作 用蛔 题线的固类 结雌动态业 手虫 自形练与 本雄学、三: 摸对 学动状习人 节蛔生结4、、收 一人 后物和同类 课虫活构请一蚯集 摸体 回并颜步关 重的动、学、蚓鸟 蚯的 答归色学系 点形教生生让在类 蚓危 问纳。习从 并状学理列学平的害 题线蚯四线人 归、意特出四生面体以形蚓、形类 纳大图点常、五观玻存 表及动的鸟请动文 本小引以见引、察璃现 ,预物身类 3学物明 节有言及的、导巩蚯上状 是防的体之生和历 课什根蚯环怎学固蚓和, 干感主是所列环史 学么据蚓节二样生练引牛鸟 燥染要否以举节揭 到不上适动、区回习导皮类 还的特分分蚯动晓 的同节于物让分答。学纸减 是方征节布蚓物起 一,课穴并学蚯课生上少 湿法。?广的教, 些体所居归在生蚓前回运的 润;4泛益学鸟色生纳.靠物完的问答动原 的4蛔,处目类 习和活环.近在成前题蚯的因 ?了虫以。标就 生体的节身其实端并蚓快及 触解寄上知同 物表内特动体结验和总利的慢我 摸蚯生适识人 学有容点物前构并后结用生一国 蚯蚓在于与类 的什,的端中思端线问活样的 蚓人飞技有 基么引进主的的考?形题环吗十 体生行能着 本特出要几变以动,境?大 节活的1密 方征本“特节化下物.让并为珍 近习会形理切 法。课生征有以问的小学引什稀 腹性态解的 。2课物。什游题主.结生出么鸟 面和起结蛔关观题体么戏:要利明蚯?类 处适哪构虫系察:的特的特用确蚓等 ,于些特适。蛔章形殊形征板,这资 是穴疾点于可虫我态结式。书生种料 光居病是寄的们结构,五小物典, 滑生?重生鸟内学构,学、结的型以 还活5要生类部习与.其习巩鸟结的爱 是如原活生结了功颜消固类构线鸟 粗形何因的存构腔能色化练适特形护 糙态预之结的,肠相是系习于点动鸟 ?、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构特环以生?8特乐虫形观部特8征境小理三页点观的动位点梳相组等、这;,哪物教相,理适为方引些2鸟,育同师.知应单面导鸟掌类结了;?生识的位学你握日构解2互.。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过,抄;察吗动少是们理生报5蛔?物,与的解.参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类?主或应节成趣的为要濒的课情关什特临?就危感系么征灭来害教;?;绝学,育,习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答;的3.情通况过,了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关:系线,形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设;置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征;3.线形动物和环节动物的主要特征。
2015年全国高中数学联赛试卷解析汇报

2015 年全国高中数学联合竞赛(A 卷)参考答案及评分标准一试说明:1.评阅试卷时,请依据本评分标冶填空题只设。
分和香分两档;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评分,解答题中第9小题4分为一个档次,第10、11小题该分为一个档次,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,满分64分.1.设b a ,为不相等的实数,若二次函数b ax x x f ++=2)(满足)()(b f a f =,则=)2(f 答案:4.解:由己知条件及二次函数图像的轴对称性,可得22a b a+=-,即20a b +=,所以(2)424f a b =++=.2.若实数α满足ααtan cos =,则αα4cos sin 1+的值为 . 答案:2. 解:由条件知,ααsin cos 2=,反复利用此结论,并注意到1sin cos 22=+αα,得)cos 1)(sin 1(sin sin sin cos cos sin 122224αααααααα-+=++=+ 2cos sin 22=-+=αα.3.已知复数数列{}n z 满足),2,1(1,111⋅⋅⋅=++==+n ni z z z n n ,其中i 为虚数单位,n z 表示n z 的共轭复数,则=2015z .答案:2015 + 1007i .解:由己知得,对一切正整数n ,有211(1)11(1)2n n n n z z n i z ni n i z i ++=+++=+++++=++, 于是201511007(2)20151007z z i i =+⨯+=+.4.在矩形ABCD 中,1,2==AD AB ,边DC 上(包含点D 、C )的动点P 与CB 延长线上(包含点B )的动点Q 满足条件BQ DP =,则PQ PA ⋅的最小值为 . 答案34. 解:不妨设 A ( 0 , 0 ) , B ( 2 , 0 ) , D ( 0 , l ) .设 P 的坐标为(t , l) (其中02t ≤≤),则由||||DP BQ =得Q 的坐标为(2,-t ),故(,1),(2,1)PA t P Q t t =--=---,因此,22133()(2)(1)(1)1()244PA PQ t t t t t t ⋅=-⋅-+-⋅--=-+=-+≥.当12t =时,min 3()4PA PQ ⋅=.5.在正方体中随机取三条棱,它们两两异面的概率为 .答案:255.解:设正方体为ABCD-EFGH ,它共有12条棱,从中任意取出3条棱的方法共有312C =220种.下面考虑使3条棱两两异面的取法数.由于正方体的棱共确定3个互不平行的方向(即 AB 、AD 、AE 的方向),具有相同方向的4条棱两两共面,因此取出的3条棱必属于3个不同的方向.可先取定AB 方向的棱,这有4种取法.不妨设取的棱就是AB ,则AD 方向只能取棱EH 或棱FG ,共2种可能.当AD 方向取棱是EH 或FG 时,AE 方向取棱分别只能是CG 或DH .由上可知,3条棱两两异面的取法数为4×2=8,故所求概率为8222055=.6.在平面直角坐标系xOy 中,点集{}0)63)(63(),(≤-+-+y x y x y x 所对应的平面区域的面积为 . 答案:24.解:设1{(,)||||3|60}K x y x y =+-≤. 先考虑1K 在第一象限中的部分,此时有36x y +≤,故这些点对应于图中的△OCD 及其内部.由对称性知,1K 对应的区域是图中以原点O为中心的菱形ABCD 及其内部.同理,设2{(,)||3|||60}K x y x y =+-≤,则2K 对应的区域是图中以O 为中心的菱形EFGH 及其内部.由点集K 的定义知,K 所对应的平面区域是被1K 、2K 中恰好一个所覆盖的部分,因此本题所要求的即为图中阴影区域的面积S .由于直线CD 的方程为36x y +=,直线GH 的方程为36x y +=,故它们的交点P 的坐标为33(,)22.由对称性知,138842422CPG S S ∆==⨯⨯⨯=.7.设ω为正实数,若存在实数)2(,ππ≤<≤b a b a ,使得2sin sin =+b a ωω,则ω的取值范围为 . 答案:9513[,)[,)424w ∈+∞.解:2s in s in =+b a ωω知,1s in s in ==b a ωω,而]2,[,ππωωw w b a si ∈,故题目条件等价于:存在整数,()k l k l <,使得ππππππw l k w 22222≤+≤+≤. ①当4w ≥时,区间]2,[ππw w 的长度不小于π4,故必存在,k l 满足①式. 当04w <<时,注意到)8,0(]2,[πππ⊆w w ,故仅需考虑如下几种情况:(i) ππππw w 2252≤<≤,此时21≤w 且45>w 无解; (ii) ππππw w 22925≤<≤,此时2549≤≤w ; (iii) ππππw w 221329≤<≤,此时29413≤≤w ,得4413<≤w . 综合(i)、(ii)、(iii),并注意到4≥w 亦满足条件,可知9513[,)[,)424w ∈+∞.8.对四位数abcd (9d ,0,91≤≤≤≤c b a ,),若,,,d c c b b a ><>则称abcd 为P 类数;若d c c b b a <><,,,则称abcd 为Q 类数,用N(P)和N(Q)分别表示P 类数与Q 类数的个数,则N(P)-N(Q)的值为 .答案:285.解:分别记P 类数、Q 类数的全体为A 、B ,再将个位数为零的P 类数全体记为0A ,个位数不等于零的尸类数全体记为1A .对任一四位数1A abcd ∈,将其对应到四位数dcba ,注意到1,,≥><>d c c b b a ,故B dcba ∈.反之,每个B dcba ∈唯一对应于从中的元素abcd .这建立了1A 与B 之间的一一对应,因此有011()()||||||||||||N P N Q A B A A B A -=-=+-=.下面计算0||A 对任一四位数00A abc ∈, b 可取0, 1,…,9,对其中每个b ,由9≤<a b 及9≤<c b 知,a 和c 分别有b -9种取法,从而992200191019||(9)2856b k A b k ==⨯⨯=-===∑∑.因此,()()285N P N Q -=.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。
2015年高中数学竞赛试题精选及答案

已知1111ABCD A BC D -是一个棱长为1的正方体,1O 是底面1111A B C D 的中心,M 是棱1BB 上的点,且:2:3S S =11△DBM△O B M ,则四面体1O ADM 的体积为748(江苏2007夏令营)在正方体1111D C B A ABCD -中,P 是侧面C C BB 11内一动点,若P 到直线BC 与直线C 1D 1的距离相等,则动点P 的轨迹所在的曲线是抛物线 已知x 为锐角,则22cos sin33=+x x 是4π=x 的(充要条件)同信一寝室的四名女生,她们当中有一人在修指甲,一人在看书,一人在梳头发,另一人在听音乐。
①A 既不在修指甲,也不在看书;②B 既不在听音乐,也不在修指甲;③如果A 不在听音乐,那么C 不在修指甲;④D 既不在看书,也不在修指甲;⑤C 既不在看书,也不在听音乐。
若上面的命题都是真命题,问她们各在干什么?答:ABCD 分别在听音乐;看书;修指甲;梳头发 已知)1(3tan m +=α,且βαββα,,0t a n )t a n (t a n 3=++⋅m 为锐角,则βα+的值为3π=︒-︒︒-︒︒+)5tan 5(cot 10sin 20sin 220cos 12330cos =︒=函数d cx bx ax x x f ++++=234)(,若3)3(,2)2(,1)1(===f f f ,那么)4()0(f f +的值为(28 )在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为c b a ,,,且31cos =A 。
(1)求A CB 2cos 2sin2++的值;(2)若3=a ,求bc 的最大值。
(-1/9; 9/4) 若m 、{}22101010n x x aa a ∈=⨯+⨯+,其中{}1234567i a ∈,,,,,,,012i =,,,并且 636m n +=,则实数对(,)m n 表示平面上不同点的个数为( 90 )圆锥曲线0|3|102622=+--+-++y x y x y x 的离心率是 2.斜三棱柱111ABC A B C -中,面11AAC C 是菱形,160ACC ∠=︒,侧面11ABB A ⊥11AAC C ,11A B AB AC ===.求证:(1)1AA ⊥1BC ;(2)求点1A 到平面ABC 的距离. 515满足20073+++=x x y 的正整数数对(x ,y )恰有两对设集合M={-2,0,1},N={1,2,3,4,5},映射f :M →N 使对任意的x ∈M ,都有)()(x xf x f x ++是奇数,则这样的映射f 的个数是(45)将一个三位数的三个数字顺序颠倒,将所得到的数与原数相加,若和中没有一个数字是偶数,则称这个数为“奇和数”。
2015年高中数学竞赛复赛试题及答案

2015年高中数学竞赛 复赛试题及答案一、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.从集合{1,3,6,8}中任取两个数相乘,积是偶数的概率是A .56B .23C .12D .132.若α是第四象限角,且2cos2sin212cos2sinαααα-=-,则2α是A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角3. 已知点O A B 、、不在同一条直线上,点P 为该平面上一点,且22+OP OA BA =,则A .点P 不在直线AB 上 B .点P 在线段AB 上C .点P 在线段AB 的延长线上D .点P 在线段AB 的反向延长线上4.设+∈R n m ,,若直线04)1()1(=-+++y n x m 与圆4)2()2(22=-+-y x 相切,则m n +的取值范围是A .]31,0(+B .),31[+∞+C . ),222[+∞+D .]222,0(+ 5. 已知正方体C 1的棱长为C 1的各个面的中心为顶点的凸多面体记为C 2,以C 2的各个面的中心为顶点的凸多面体记为C 3,则凸多面体C 3的棱长为A .18B .29C .9D .266. 已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足(3)()f x f x +=-,且在区间]23,0[上是增函数,若方程m x f =)()0(<m 在区间[]6,6-上有四个不同的根1234,,,x x x x ,则1234x x x x +++=A .6-B . 6C .8-D .8 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1ln ,0()1,0x xf x x x⎧>⎪⎪=⎨⎪<⎪⎩,则不等式()1f x >-的解集为 ▲ .8.随机抽查某中学高二年级100名学生的视力情况,发现学生的视力全部介于4.3至5.2.现将这些数据分成9组,得其频率分布直方图如下.又知前4组的频数成等比数列,后6组的频数成等差数列,则视力在4.6到5.0之间的学生有 ▲ 人.9.在ABC ∆中,角,,A B C 所对应的边长分别为,,a b c ,若2222a b c +=,则cos C 的最小值为 ▲ . 10.给出下列四个命题:(1)如果平面α与平面β相交,那么平面α内所有的直线都与平面β相交; (2)如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β;(3)如果平面α⊥平面β,那么平面α内与它们的交线不垂直的直线与平面β也不垂直; (4)如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β.其中真命题...的序号是 ▲ .(写出所有真命题的序号) 11.若动点00(,)M x y 在直线20x y --=上运动,且满足2200(2)(2)x y -++≤8,则2200x y +的取值范围是▲ .12.设函数()1121++⎪⎭⎫⎝⎛=x x x f x,0A 为坐标原点,n A 为函数()x f y =图象上横坐标为n (n ∈N *)的点,向量∑=-=nk k k n A A a 11,向量)0,1(=i ,设n θ为向量n a 与向量i 的夹角,满足15tan 3n k k θ=<∑的最大整数n 是▲ .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. 12.4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.95.0 5.1.5.2三、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)已知函数2()2sincos 222x x xf x =-+. (1)求函数()f x 的单调减区间;(2)该函数的图象可由)(sin R x x y ∈=的图象经过怎样的变换得到?(3)已知2π,63πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且6()5f α=,求()6f πα-的值.菱形ABCD 中,)2,1(A ,)0,6(=AB ,点M 是线段AB 的中点,线段CM 与BD 交于点P . (1)若向量)7,3(=AD ,求点C 的坐标; (2)当点D 运动时,求点P 的轨迹.如图,四边形ABCD 是边长为2的正方形,△ABE 为等腰三角形,AE =BE ,平面ABCD ⊥平面ABE ,点F 在CE 上,且BF ⊥平面ACE. (1)判断平面ADE 与平面BCE 是否垂直,并说明理由; (2)求点D 到平面ACE 的距离. ABCDEF如图,某化工集团在一条河流的上、下游分别建有甲、乙两家化工厂,其中甲厂每天向河道内排放污水2万m3,每天流过甲厂的河水流量是500万m3(含甲厂排放的污水);乙厂每天向河道内排放污水1.4万m3,每天流过乙厂的河水流量是700万m3(含乙厂排放的污水).由于两厂之间有一条支流的作用,使得甲厂排放的污水在流到乙厂时,有20%可自然净化.假设工厂排放的污水能迅速与河水混合,且甲厂上游及支流均无污水排放.根据环保部门的要求,整个河流中污水含量不能超过0.2%,为此,甲、乙两个工厂都必须各自处理一部分污水.(1)设甲、乙两个化工厂每天各自处理的污水分别为x、y万m3,试根据环保部门的要求写出x、y 所满足的所有条件;(2)已知甲厂处理污水的成本是1200元/万m3,乙厂处理污水的成本是1000元/万m3,在满足环保部门要求的条件下,甲、乙两个化工厂每天应分别各自处理污水多少万m3,才能使这两个工厂处理污水的总费用最小?最小总费用是多少元?已知),,(42)(2R c b a c bx ax x f ∈++=.(1)当0≠a 时,若函数)(x f 的图象与直线x y ±=均无公共点,求证:;4142>-b ac (2)43,4==c b 时,对于给定的负数8-≤a ,记使不等式5|)(|≤x f 成立的x 的最大值为)(a M .问a 为何值时,)(a M 最大,并求出这个最大的)(a M ,证明你的结论.2014年高中数学竞赛决赛参考答案11.24一、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.),0()1,(e --∞ 8. 78 9.1210. (3)(4) 11. [2,8] 12. 3三、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)解:(1)2()sin 2sin)2x f x x =+- sin x x =π2sin 3x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. …………………2分 令πππππk x k 223322+≤+≤+,Z k ∈. 得ππππk x k 26726+≤≤+,Z k ∈. ()f x ∴的单调减区间为]267,26[ππππk k ++,Z k ∈. …………………5分 (2)先把函数)(sin R x x y ∈=的图象向左平移3π个单位,就得到函数))(3sin(R x x y ∈+=π的图象;再把其纵坐标伸长为原来的2倍,横坐标不变,就得到π2sin 3y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭)(R x ∈的图象.…………7分(3)由56)(=αf 得:π62sin(),35α+=即π3sin(),35α+= …………………8分 因为2π,63πα⎛⎫∈⎪⎝⎭,所以π()(,)32παπ+∈.从而π4cos()35α+==- …………………10分 于是()2sin[()]2[sin()cos cos()sin ]6363636f πππππππαααα-=+-=+-+ 5433]21542353[2+=⨯+⨯=. …………………12分14.(本小题满分12分)解:(1)菱形ABCD 中,)7,9()0,6()7,3(=+=+=AB AD AC ,且)2,1(A ,所以)9,10(C .…4分 (2)设),(y x P ,则)2,7()0,6()2,1(--=---=-=y x y x AB AP BP . …………………5分又因为点M 是线段AB 的中点,线段CM 与BD 交于点P ,即点P 是ABC ∆的重心,从而有MP MC 3=,所以11133()3222AC AM MC AB MP AB AP AB AP AB =+=+=+-=-3(1,2)(6,0)(39,36)x y x y =---=-- …………………7分菱形ABCD 的对角线互相垂直,所以AC BP ⊥, 即 0)63,93()2,7(=--⋅--y x y x , 亦即0)63)(2()93()7(=--+-⋅-y y x x ,整理得:4)2()5(22=-+-y x (2≠y ), …………………11分 故P 点的轨迹是以)2,5(为圆心,2为半径的圆,除去与2=y 的交点. …………………12分15.(本题满分13分)解:(1)平面ADE 与平面BCE 垂直. …………………1分证明如下:因为BF ⊥平面ACE ,所以BF ⊥AE. …………………3分 因为平面ABCD ⊥平面ABE ,且ABCD 是正方形,BC ⊥AB ,CD平面ABCD ∩平面ABE =AB ,所以BC ⊥平面ABE ,从而BC ⊥AE. …………………6分 于是AE ⊥平面BCE ,故平面ADE ⊥平面BCE. ………………7分 (2)连结BD 交AC 与点M ,则点M 是BD 的中点,所以点D 与点B 到平面ACE 的距离相等. …………………8分 因为BF ⊥平面ACE ,所以BF 为点B 到平面ACE 的距离. …9分 因为AE ⊥平面BCE ,所以AE ⊥BE.又AE =BE ,所以△AEB 是等腰直角三角形. …………………10分 因为AB =2,所以BE=2sin 45︒= …………………11分在Rt △CBE 中,CE = 3B C B E BF CE ⨯=== 故点D 到平面ACE 的距离是332. …………………13分16.(本题满分13分)解:(1)据题意,x 、y 所满足的所有条件是()20.25001000.8(2) 1.40.2700100020 1.4x x y x y -⎧≤⎪⎪-+-⎪≤⎨⎪≤≤⎪⎪≤≤⎩, …………………4分即⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤≥+4.1021854y x y x . …………………5分 (2)设甲、乙两厂处理污水的总费用为z 元,则目标函数z =1200x +1000y =200(6x +5y ).…………7分 作可行域,如图. ……………10分 平移直线l :6x +5y=0,当直线经过点A (1,0.8)时,z 取最大值,此时ABCDEFMGz =1200×1+1000×0.8=2000(元). ……………12分故甲、乙两厂每天应分别处理1万m3、0.8万m3污水,才能使两厂处理污水的总费用最小,且最小总费用是2000元. …………………13分17.(本题满分14分)解:(1)由),,(42)(2R c b a c bx ax x f ∈++=与直线x y ±=均无公共点(0≠a ),可知x c bx ax ±=++422无解, ………………1分 由04)12(2=+++c x b ax 无解,得:016)12(2<-+=∆ac b , 整理得:b b ac +>-4142(1) ………………3分 由04)12(2=+-+c x b ax 无解,得:016)12(2<--=∆ac b ,整理得:b b ac ->-4142(2) ………………5分 由(1),(2)得: 4142>-b ac . ………………6分(2) 由43,4==c b ,所以38)(2++=x ax x f ………………7分因为a a f 163)4(-=-, 由8-≤a 得,5163)4(≤-=-aa f ………………9分 所以()5f x ≤恒成立,故不等式5|)(|≤x f 成立的x 的最大值也就是不等式()5f x ≥-成立的x 的最大值,…………10分 因此)(a M 为方程5382-=++x ax 的较大根,即aaa M 2424)(---=(8-≤a ) ………………11分当8-≤a 时,()M a ==a 的增函数, ………………13分 所以,当8a =-时,)(a M 取得最大值,其最大值为251)(+=a M . ………………14分 18.(本题满分14分)解:(1)由条件可得3n n x =,45n y n =+,根据题意知,23n n c =. …………………1分由k c 为数列{}n y 中的第m 项,则有2345km =+, …………………2分因910m *+∈N ,所以1k c +是数列{}n y 中的第910m +项. …………………5分(2)设在区间[1,2]上存在实数b 使得数列{}n x 和{}n y 有公共项,即存在正整数s ,t 使(1)sa a tb =++,∴1+-=a b a t s , 因自然数2a ≥,s ,t 为正整数,∴sa b -能被1a +整除. …………………6分 ①当1s =时,1s a b t a -=<+1a a *∉+N . ②当2s n = (n *∈N )时,若1b =,2222111[1()()()]111()s n nn a b a a a a a a a a ----==-=-+-+-++-++-- 2422(1)[1]n a a a a -*=-+++∈N ,即s a b -能被1a +整除, …………………8分 此时数列{}n x 和{}n y 有公共项组成的数列{}n z ,通项公式为2n n z a =(n *∈N );若2b =, 显然,222111111s n n a b a a a a a a *---==-∉++++N ,即s a b -不能被1a +整除. ………………9分 ③当21s n =+(n *∈N )时, 2()11n sb a a a b a t a a --==++, …………………10分 若2a >,则2n b a a *-∉N ,又a 与1a +互质,故此时2()1n b a a a t a *-=∉+N . ………………11分 若2a =,要2n b a a *-∈N ,则要2b =,此时221n n b a a a-=-, …………………12分 由②知,21n a -能被1a +整除, 故2()1n b a a a t a *-=∈+N ,即s a b -能被1a +整除. 当且仅当2b a ==时,b a S -能被1a +整除. …………………13分此时数列{}n x 和{}n y 有公共项组成的数列{}n z ,通项公式为212n n z +=(n *∈N ).综上所述,存在{1,2}b ∈,使得数列{}n x 和{}n y 有公共项组成的数列{}n z ,且当1b =时,数列2n n z a=(n *∈N );当2b a ==时,数列212n n z +=(n *∈N ). ……………14分18.(本题满分14分)已知数列{}n x 和{}n y 的通项公式分别为n n x a =和()1,n y a n b n N +=++∈.(1)当3,5a b ==时,记2n n c x =,若k c 是{}n y 中的第m 项(,)k m N +∈,试问:1k c +是数列{}n y 中的第几项?请说明理由.(2)对给定自然数2a ≥,试问是否存在{}1,2b ∈,使得数列{}n x 和{}n y 有公共项?若存在,求出b 的值及相应的公共项组成的数列{}n z ,若不存在,请说明理由.。
2015年高中数学竞赛试题及答案及答案

2015年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 .42.一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 .①④3.设0.50.320.5,log 0.4,cos 3a 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25.函数()s i n()f x A x ωϕ=+(其中0,||2A πϕ><)的图象如图所示,为了得到()c o s 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22(第2题图)2=)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.)题号 1 2 3 4 5 6 答案二、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11H N 病毒暴发,某生物技术公司研制出一种新流感疫苗,为测试该疫苗的有效性(若疫苗有效的概率小于90%,则认为测试没有通过),公司选定2000个流感样本分成三组,测试结果如下表:A 组B 组C 组疫苗有效 673 xy疫苗无效7790z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1()11f x 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,(+∞--∞10.43311.22011 12. 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 6cos2cos 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)32s in ()(=++=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=-E F G 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 )(x fx1O(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 =342. ……1分 由于点A 的横坐标为4,所以点A 的坐标为(4,5),即13AM =. ……………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540k x 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分由222542621k kk -+-=+,得2322621k k -=+,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 ;……11分 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 , …………13分所以满足条件的点A 为线段PQ 上的点,即满足条件的点A 的横坐标取值范围是[]3,6.……14分18.(本题满分14分) 解:(1)由1()11f x x=-+可以看出,在区间(0,1]上,()f x 为增函数. ………………1分 又11111111()(1)111(11)11x x f x x x x x x x x x x x+-=-===++++++++,……………3分 显然)(1x f x在区间(0,1]上为减函数, ∴ ()f x 在区间(0,1]为“弱增”函数. ………………4分(2)122121212121211111()()111111(11)x x x x f x f x x x x x x x x x +-+--=-==+++++++++.…6分[)1212,0,,x x x x ∈+∞≠,∴111≥+x ,112≥+x ,21121>+++x x ,即212111(11)2x x x x +++++>,………………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yO∙MAxl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。
2015年全国高中数学联赛试题及答案详解(A卷)

(i ) 5 2 ,此时 1 且 5 ,无解;
22
2
4
(ii) 5 9 2 ,此时有 9 5 ;
件等价于:存在整数 k, l (k l) ,使得
2k 2l 2 .
①
2
2
当 4 时,区间[, 2]的长度不小于 4 ,故必存在 k, l 满足①式.
当 0 4 时,注意到[, 2] (0, 8) ,故仅需考虑如下几种情况:
.
答案: 2015 1007i .
解:由已知得,对一切正整数 n ,有
zn2 zn1 1n 1i zn 1 ni 1n 1i zn 2 i , 于是 z2015 z1 10072 i 2015 1007i .
4. 在矩形 ABCD 中, AB 2, AD 1 ,边 DC 上(包含点 D 、 C )的动点 P 与 CB 延 长线上(包含点 B )的动点 Q 满足 DP BQ ,则向量 PA 与向量 PQ 的数量积 PA PQ 的
6. 在平面直角坐标系 xOy 中,点集 K (x, y) x 3y 6 3x y 6 0所对
应的平面区域的面积为
.
答案:24.
解:设 K1 (x, y) x 3y 6 0 .先考虑 K1
在第一象限中的部分,此时有 x 3y 6 ,故这些点对
应于图中的 OCD 及其内部.由对称性知, K1 对应的 区域是图中以原点 O 为中心的菱形 ABCD 及其内部.
同理,设 K2 (x, y) 3x y 6 0 ,则 K2 对
应的区域是图中以 O 为中心的菱形 EFGH 及其内部.
由点集 K 的定义知, K 所对应的平面区域是被
2015年全国高中数学联赛试题答案

…………………20 分
包含 a1 的集合至少有
n− s −t 个.又由于 A1 ⊆ Ci ( i = 1, , t ) ,故 C1 , C2 , , Ct 都 k
n− s −t ,即在剩下的 n − s − t 个集合中, k
包含 a1 ,因此包含 a1 的集合个数至少为
n− s −t n − s + (k − 1)t n − s + t (利用 k ≥ 2 ) = +t ≥ k k k n . ……………40 分 ≥ (利用 t ≥ s ) k
n ≤ (n + 1) ∑ห้องสมุดไป่ตู้ai2 , i =1 所以①得证,从而本题得证.
…………………40 分
证法二:首先,由于问题中 a1 , a2 , , an 的对称性,可设 a1 ≥ a2 ≥ ≥ an .此 n 外,若将 a1 , a2 , , an 中的负数均改变符号,则问题中的不等式左边的 ∑ ai 不 i =1 减,而右边的 ∑ ai2 不变,并且这一手续不影响 ε i = ±1 的选取,因此我们可进一
2t u − 1 2u − 1 m 1 2αt ⋅ 1 2αt ⋅ 1 + 2u + + 2(t −1)u ) =+ =+ ( q q q
…………………10 分
n + 2 ∑ aj n = j +1 2
2
2
n 2 n n n 2 2 ≤ 2 ∑ ai + 2 n − ∑ a j (柯西不等式) …………30 分 2 i =1 2 = n j +1 2 n n 2 2 n + 1 n n n + 1 2 a j (利用 n − = = 2 ∑ ai + 2 ) ∑ 2 2 2 i =1 2 = n j +1 2 n n 2 2 2 ≤ n ∑ ai + (n + 1) ∑ a j (利用 [ x ] ≤ x ) n = i =1 j +1 2
2015年浙江省高中数学竞赛试卷

2015年浙江省高中数学竞赛试卷参考答案一、选择题(本大题共有8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6分,共48分)1.“a =2, 2b =”是“曲线C :22221(,,0)x y a b R ab a b+=∈≠经过点()2,1”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2.已知一个角大于120º的三角形的三边长分别为,1,2m m m ++,则实数m 的取值范围为( ).A . 1m >B . 312m <<C .332m << D .3m >3. 如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 为BB 1的中点, 则二面角M -CD 1-A 的余弦值为( ).A .36 B . 12C . 33D .63 4.若实数,a b 满足20101a b b a a +-≥⎧⎪--≤⎨⎪≤⎩,则22a b a b ++的最大值为( ). A . 1 B .54 C . 75D . 2 5. 已知等腰直角△PQR 的三个顶点分别在等腰直角△ABC 的三条边上,记△PQR ,△ABC 的面积分别为S △PQR ,S △ABC ,则PQR ABCS S ∆∆的最小值为( ).A .12 B . 13 C . 14 D . 156. 已知数列{}n a 的通项(1)(21)(1)n nxa x x nx =+++ ,*n N ∈,若1220151a a a +++<,则实数x 等于( ).A .32-B .512-C .940-D .1160- 7. 若过点P (1,0),Q (2,0),R (4,0),S (8,0)作四条直线构成一个正方形,则该正方形的面积不可能...等于 ( ). A .1617 B . 365 C . 265 D . 196538.若集合{}2015*(,)(1)(2)()10,,A m n m m m n m Z n N =++++++=∈∈,则集合A第3题图MC 1B 1D 1A 1C D AB中的元素个数为( ).A .4030B .4032C . 20152D . 20162二、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,9-14每题7分,15题8分,共50分)9.已知函数()f x 满足(1)(1)0f x f x ++-=,(2)(2)0f x f x +--=,且2()13f =,则1000()3f = .10.若数列{}n a 的前n 项和nS =32n n -,*n N ∈,则20151182i i a i =+-∑= .11. 已知F 为抛物线25y x =的焦点,点A (3,1), M 是抛物线上的动点.当||||MA MF +取最小值时,点M 的坐标为 . 12.若22sin cos 161610xx+=,则cos 4x = .13. 设函数2()min{1,1,1}f x x x x =-+-+,其中min{,,}x y z 表示,,x y z 中的最小者.若(2)()f a f a +>,则实数a 的取值范围为 .14. 已知向量,a b 的夹角为3π, 5a b -=,向量c a -,c b -的夹角为23π,23c a -=,则a c ⋅的最大值为 .15.设,a b Z ∈,若对任意0x ≤,都有2(2)(2)0ax x b ++≤,则______a =,_______.b = 三、解答题(本大题共有3小题,16题16分,17、18每题18分,共52分)16. 设,a b R ∈,函数2()(1)2f x ax b x =++-.若对任意实数b ,方程()f x x =有两个相异的实根,求实数a 的取值范围.17.已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为32,右焦点为圆222:(3)7C x y -+=的圆心.(I)求椭圆1C 的方程;(II)若直线l 与曲线C 1,C 2都只有一个公共点,记直线l 与圆C 2的公共点为A ,求点A 的坐标.18.已知数列{}{},n n a b 满足1*1111,0,0,,1n n nn n n a a b a b n N b b a ++⎧=+⎪⎪>>∈⎨=+⎪⎪⎩.证明:505020a b +>.四、附加题(本大题共有2小题,每题25分,共50分)附加1已知数列{}n a 满足11a =,213221n n n a a a +=+-,*n N ∈.(I) 证明:{}n a 是正整数数列;(II) 是否存在*m N ∈,使得2015m a ,并说明理由.附加2 设k 为正整数,称数字1~31k +的排列1231,,,k x x x +为“N 型”的,如果这些数满足(1)121k x x x +<<<; (2)1221k k k x x x +++>>>;(3)212231k k k x x x +++<<<.记k d 为所有“N 型”排列的个数.(I)求1d ,2d 的值; (II)证明:对任意正整数k ,k d 均为奇数.。
2015年全国高中数学联合竞赛试题及解答.(A卷)

2k 2 1 m2 .②
由直线
AF1, l, BF1
的斜率
y1 , k, y2 x1 1 x2 1
依次成等差数列知,
y1 x1 1
y2 2k x2 1
,又
y1 kx1 m, y2 kx2 m ,所以 (kx1 m)(x2 1) (kx2 m)(x1 1) 2k(x1 1)(x2 1) ,化简并
棱两两异面的取法数为 4×2=8,故所求概率为 8 2 . 220 55
2015A6、在平面直角坐标系 xOy 中,点集 K (x, y) | ( x 3 y 6)( 3x y 6) 0 所对应的平
面区域(如图所示)的面积为
◆答案: 24 ★解析:设 K1 {(x, y) || x | | 3y | 6 0} . 先考虑 K1 在第一象限中的部分,此时有 x 3y 6 ,故这些点
对应于图中的△OCD 及其内部.由对称性知, K1 对应的区
域是图中以原点 O 为中心的菱形 ABCD 及其内部.
同理,设 K2 {(x, y) || 3x | | y | 6 0} ,则 K2 对应
的区域是图中以 O 为中心的菱形 EFGH 及其内部.
由点集 K 的定义知,K 所对应的平面区域是被 K1 、K2
1 sin
cos4
cos 2 sin 2 sin
sin 2
(1 sin )(1 cos2 )
2 sin
cos2
2.
2015A 3、已知复数数列 zn 满足 z1 1,zn1 zn 1 ni (n 1,2,) ,其中 i 为虚数单位,zn 表
2015年全国高中数学联赛试题及解答(一试、加试)

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)若实数 a, b, c 满足 2a 4b 2c , 4a 2b 4c ,求 c 的最小值. 解:将 2a , 2b , 2c 分别记为 x, y, z ,则 x, y, z 0 . 由条件知, x y2 z, x2 y z2 ,故
因此必有
x1
x2
2
0
,故由方程①及韦达定理知,
4km 2k2 1
( x1
x2
)
2
,即
mk 1 .
③
2k
由②、③知,
2k
2
1
m2
k
1 2k
2
,化简得
k
2
1 4k
2
,这等价于
k
2 .
2
2 反之,当 m, k 满足③及 k 2 时,l 必不经过点 F1(否则将导致 m k ,与③矛盾),
而此时 m, k 满足②,故 l 与椭圆有两个不同的交点 A 、 B ,同时也保证了 AF1 、 BF1 的斜率
当 0 4 时,注意到[, 2] (0, 8) ,故仅需考虑如下几种情况:
(i ) 5 2 ,此时 1 且 5 ,无解;
22
2
4
(ii) 5 9 2 ,此时有 9 5 ;
22
4
2
(iii) 9 13 2 ,此时有 13 9 ,得 13 4 .
依次成等差数列知, y1 x1 1
y2 x2 1
2k
,
又 y1 kx1 m, y2 kx2 m ,所以
(kx1 m)(x2 1) (kx2 m)(x1 1) 2k(x1 1)(x2 1) .
2015年第27届APMO亚太区数学奥林匹克真题(英文版)

XXVII Asian Pacific MathematicsOlympiadTime allowed:4hours Each problem if worth7points Problem1.Let ABC be a triangle,and let D be a point on side BC.A line through D intersects side AB at X and ray AC at Y.The circumcircle of triangle BXD intersects the circumcircleωof triangle ABC again at point Z=B.The lines ZD and ZY intersectωagain at V and W,respectively.Prove that AB=V W.Proposed by Warut Suksompong,Thailand Problem2.Let S={2,3,4,...}denote the set of integers that are greater than or equal to2.Does there exist a function f:S→S such thatf(a)f(b)=f(a2b2)for all a,b∈S with a=b?Proposed by Angelo Di Pasquale,Australia Problem3.A sequence of real numbers a0,a1,...is said to be good if the following three conditions hold.(i)The value of a0is a positive integer.(ii)For each non-negative integer i we have a i+1=2a i+1or a i+1=a ia i+2.(iii)There exists a positive integer k such that a k=2014.Find the smallest positive integer n such that there exists a good sequence a0,a1,... of real numbers with the property that a n=2014.Proposed by Wang Wei Hua,Hong KongProblem4.Let n be a positive integer.Consider2n distinct lines on the plane,no two of which are parallel.Of the2n lines,n are colored blue,the other n are colored red.Let B be the set of all points on the plane that lie on at least one blue line, and R the set of all points on the plane that lie on at least one red line.Prove that there exists a circle that intersects B in exactly2n−1points,and also intersects R in exactly2n−1points.Proposed by Pakawut Jiradilok and Warut Suksompong,ThailandProblem5.Determine all sequences a0,a1,a2,...of positive integers with a0≥2015 such that for all integers n≥1:(i)a n+2is divisible by a n;(ii)|s n+1−(n+1)a n|=1,where s n+1=a n+1−a n+a n−1−···+(−1)n+1a0.Proposed by Pakawut Jiradilok and Warut Suksompong,Thailand。
2015年全国高中数学联合竞赛试题及解答.(B卷)

2015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。
2015B1、已知函数⎩⎨⎧+∞∈∈-=),3(log ]3,0[)(2x a x x a x f x ,其中a 为常数,如果)4()2(f f <,则a 的取值范围为◆答案:()+∞-,2★解析:(2)2,(4)2f a f a =-=,所以22a a -<,解得:2a >-.2015B 2、已知3)(x x f y +=为偶函数,且15)10(=f ,则)10(-f 的值为◆答案:2015★解析:由己知得33(10)(10)(10)10f f -+-=+,即(10)(10)2000f f -=+=2015.2015B 3、某房间的室温T (单位:摄氏度)与时间t (单位:小时)的函数关系为:),0(,cos sin +∞∈+=t t b t a T ,其中b a ,为正实数,如果该房间的最大温差为10摄氏度,则b a +的最大值为◆答案:★解析:由辅助角公式:sin cos )T a t b t t ϕ=+=+,其中ϕ满足条件sin ϕϕ==T 的值域是[,室内最大温差为10≤5≤.故a b +≤≤等号成立当且仅当a b ==2015B 4、设正四棱柱1111D C B A ABCD -的底面ABCD 是单位正方形,如果二面角11C BD A --的大小为3π,则=1AA ◆答案:62★解析:取BD 的中点O ,连接OA,OA 1,OC 1.则∠A 1OC 1是二面角A 1-BD-C 1的平面角,因此∠A 1OC 1=3π,又△OA 1C 1是等边三角形.故A 1O=A 1C 1,所以12AA ===.2015B 5、已知数列{}n a 为等差数列,首项与公差均为正数,且952,,a a a 依次成等比数列,则使得121100a a a a k >+⋅⋅⋅++的最小正整数k 的值是◆答案:34★解析:设数列{}n a 的公差为d ,则215191,4,8a a d a a d a a d =+=+=+.因为952,,a a a 依次成等比数列,所以2295a a a =,即2111()(8)(4)a d a d a d ++=+.化简上式得到:218a d d =.又0d >,所以18a d =.由11211(1)(1)210016k k k a k d a a a k k k a a -++++-==+> .解得min 34k =.2015B 6、设k 为实数,在平面直角坐标系中有两个点集{})(2),(22y x y x y x A +=+=和{}03),(≥++-=k y kx y x B ,若B A 是单元集,则k 的值为◆答案:2-★解析:点集A 是圆周22:(1)(1)2x y Γ-+-=,点集B 是恒过点)3,1(-P 的直线:3(1)l y k x -=+及下方(包括边界).作出这两个点集知,当A 自B 是单元集时,直线l 是过点P 的圆Γ的一条切线.故圆Γ的圆心M (1,l )到直线l,=2k =-2015B 7、设P 为椭圆122=+x y 上的动点,点)1,0(),1,1(-B A ,则PB PA +的最大值为◆答案:5★解析:取F (0,l ),则F,B 分别是椭圆的上、下焦点,由椭圆定义知,|PF|+|PB|=4.因此,|PA|+|PB|=4-|PF|+|PA |≤4+|FA|=4+l=5.当P 在AF 延长线与椭圆的交点3(,1)2-时,|PA|+|PB|最大值为5.2015B 8、正2015边形201521A A A ⋅⋅⋅内接于单位圆O ,任取它的两个不同顶点j i A A ,,1≥+OA 的概率为◆答案:6711007★解析:因为||||1i j OA OA == ,所以222||||||22(1cos ,)i j i j i j i j OA OA OA OA OA OA OA OA +=++⋅=+<> .故1≥+OA 的充分必要条件是1cos ,2i j OA OA <>≥- ,即向量,i j OA OA 的夹角不超过32π.对任意给定的向量i OA,满足条件1≥的向量可的取法共有:222134232015ππ⎡⎤÷⨯=⎢⎥⎣⎦1≥+OA 的概率是:20151342671201520141007p ⨯==⨯.二、解答题:本大题共3小题,共56分。
2015年全国高中数学联赛试题及答案解析

2015 年全国高中数学联赛模拟试题 04 第一试参考解答 一、填空题:本大题共 8 小题,每小题 8 分,共 64 分. 1. 集合 A = {x, y} 与 B = {1, log 3 ( x + 2)} 恰有一个公共元为正数 1 + x ,则 A B = 解:由于 1 + x ¹ x ,故 1 + x = y .由 log 3 ( x + 2) ¹ 1 知 x ¹ 1 ,又因为 1 + x > 0 ,所以 3
A1B 42 52 2 4 5
CA2 A1B 2 BC 2 9 31 3 ,进一步有 cos A cos CA1B 1 , 32 2 2CA1 A1B 16
2
5 7 1 15 7 9 3 9 ,所以 S chc . 因此 c AA1 A1B 2 4 6 , hc 4 1 4 16 2 2 4 16 7. 已知过两抛物线 C1 : x 1 ( y 1) 2 , C2 : ( y 1) 2 4 x a 1 的交点的各自的切线互相垂直,则实数 a 的 值为 . a a a a 解: 联立曲线 C1 , C2 的方程, 求得交点坐标为 ( , 1 1 ) , 由对称性, 不妨只考虑交点 A ( , 1 1 ) 5 5 5 5
102假设还满足则又因为乘以减去乘将其乘以减去乘以acbc是无理数所以因为由于代入这与是无理数矛盾因此不是任何整数系数二次方程axbx2015年全国高中数学联赛模拟试题04加试参考答案一本小题满分40分如图在锐角abac分别是边abac的中点ade的外接圆与的外接圆交于点异于点bce的外接圆与bcdapaqpkpk是一切大于3的素数
2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答

2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答2015年全国高中数学联合竞赛一试解答(A卷)2014全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答2014全国高中数学联赛加试(A卷)试题及其解答2014全国高中数学联赛一试、加试(B卷)试题及其解答熊昌进 2015全国高中数学联赛(A)不等式题的解参考文献:宋庆 2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答 Sqing张云华:2015全国高中数学联赛一试(A卷) 第9题解2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答熊昌进 2015全国高中数学联赛(A)第1,2题的详解参考文献:宋庆2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答 Sqing熊昌进 2015全国高中数学联赛(A)第3题的参考文献:宋庆2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答 Sqing熊昌进 2015全国高中数学联赛(A)第4题的解参考文献:宋庆2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答 Sqing熊昌进 2015全国高中数学联赛(A)8题的详解参考文献:宋庆2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答熊昌进 2015全国高中数学联赛(A)解析几题的解原解有误,现修正.参考文献:宋庆2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答 Sqing张云华:2015全国高中数学联赛一试(A卷)第10题解2015全国高中数学联赛一试(A 卷)试题及其解答熊昌进 2015全国高中数学联赛(A )8题的详解参考文献:宋庆2015全国高中数学联赛一试(A卷)试题及其解答 S qing张云华:求最小值2015年全国高中数学联合竞赛一试解答(A卷)张云华 :2015全国高中数学联赛一试(A卷) 第10题一变式2015年全国高中数学联合竞赛一试解答(A卷)anzhenping 问题2494 2015年全国高中数学竞赛第一试第9题背景杏坛孔门 2015年全国高中数学联赛A卷试题及其解答yellow19811024 2015年全国高中数学联赛A卷第7题解答。
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It follows that f (a) = k for all a ∈ S . Substituting a = 2 and b = 3 into the functional equation yields k = 1, however 1 ∈ S and hence we have no solutions. Problem 3. A sequence of real numbers a0 , a1 , . . . is said to be good if the following three conditions hold. (i) The value of a0 is a positive integer. (ii) For each non-negative integer i we have ai+1 = 2ai + 1 or ai+1 = (iii) There exists a positive integer k such that ak = 2014. Find the smallest positive integer n such that there exists a good sequence a0 , a1 , . . . of real numbers with the property that an = 2014. Answer: 60. Solution. Note that ai+1 + 1 = 2(ai + 1) or ai+1 + 1 = Hence ai + ai + 2 2(ai + 1) = . ai + 2 ai + 2 ai . ai + 2
1 1 1 ai + 2 1 1 1 1 = · or = = · + . ai+1 + 1 2 ai + 1 ai+1 + 1 2(ai + 1) 2 ai + 1 2 1 1 1 = k· + ak + 1 2 a0 + 1
k k
Therefore, εi , k − 2 i+1 (1)
i=1
where εi = 0 or 1. Multiplying both sides by 2 (ak + 1) and putting ak = 2014, we get 2015 2 = + 2015 · a0 + 1
k k
εi · 2i−1
i=1
,
where εi = 0 or 1. Since gcd(2, 2015) = 1, we have a0 + 1 = 2015 and a0 = 2014. Therefore,
k
2k − 1 = 2015 ·
i=1
1. We now need to find the smallest k such that 2015|2k − 1. Since 2015 = 5 · 13 · 31, from the Fermat little theorem we obtain 5|24 − 1, 13|212 − 1 and 31|230 − 1. We also have lcm[4, 12, 30] = 60, hence 5|260 − 1, 13|260 − 1 and 31|260 − 1, which gives 2015|260 − 1. 2
Solutions of APMO 2015
Problem 1. Let ABC be a triangle, and let D be a point on side BC . A line through D intersects side AB at X and ray AC at Y . The circumcircle of triangle BXD intersects the circumcircle ω of triangle ABC again at point Z = B . The lines ZD and ZY intersect ω again at V and W , respectively. Prove that AB = V W . Solution. Suppose XY intersects ω at points P and Q, where Q lies between X and Y . We will show that V and W are the reflections of A and B with respect to the perpendicular bisector of P Q. From this, it follows that AV W B is an isosceles trapezoid and hence AB = V W . First, note that ∠BZD = ∠AXY = ∠AP Q + ∠BAP = ∠AP Q + ∠BZP, so ∠AP Q = ∠P ZV = ∠P QV , and hence V is the reflection of A with respect to the perpendicular bisector of P Q. Now, suppose W is the reflection of B with respect to the perpendicular bisector of P Q, and let Z be the intersection of Y W and ω . It suffices to show that B , X , D, Z are concyclic. Note that ∠Y DC = ∠P DB = ∠P CB + ∠QP C = ∠W P Q + ∠QP C = ∠W P C = ∠Y Z C. So D, C , Y , Z are concyclic. Next, ∠BZ D = ∠CZ B − ∠CZ D = 180◦ − ∠BXD and due to the previous concyclicity we are done. Alternative solution 1. Using cyclic quadrilaterals BXDZ and ABZV in turn, we have ∠ZDY = ∠ZBA = ∠ZCY. So ZDCY is cyclic. Using cyclic quadrilaterals ABZC and ZDCY in turn, we have ∠AZB = ∠ACB = ∠W ZV (or 180◦ − ∠W ZV if Z lies between W and C ). So AB = V W because they subtend equal (or supplementary) angles in ω . Alternative solution 2. Using cyclic quadrilaterals BXDZ and ABZV in turn, we have ∠ZDY = ∠ZBA = ∠ZCY. So ZDCY is cyclic. Using cyclic quadrilaterals BXDZ and ABZV in turn, we have ∠DXA = ∠V ZB = 180◦ − BAV. So XD AV . Using cyclic quadrilaterals ZDCY and BCW Z in turn, we have ∠Y DC = ∠Y ZC = ∠W BC. So XD BW . Hence BW AV which implies that AV W B is an isosceles trapezium with AB = V W . Problem 2. Let S = {2, 3, 4, . . .} denote the set of integers that are greater than or equal to 2. Does there exist a function f : S → S such that f (a)f (b) = f (a2 b2 ) for all a, b ∈ S with a = b? Solution. We prove that there is no such function. For arbitrary elements a and b of S , choose an integer c that is greater than both of them. Since bc > a and c > b, we have f (a4 b4 c4 ) = f (a2 )f (b2 c2 ) = f (a2 )f (b)f (c). Furthermore, since ac > b and c > a, we have f (a4 b4 c4 ) = f (b2 )f (a2 c2 ) = f (b2 )f (a)f (c). Comparing these two equations, we find that for all elements a and b of S , f (a2 )f (b) = f (b2 )f (a) 1 =⇒ f (b2 ) f (a2 ) = . f ( a) f (b)
But 5 230 − 1 and so k = 60 is the smallest positive integer such that 2015|2k − 1. To conclude, the smallest positive integer k such that ak = 2014 is when k = 60. Alternative solution 1. Clearly all members of the sequence are positive rational numbers. 2ai+1 ai+1 − 1 or ai = . Since ai > 0 we deduce For each positive integer i, we have ai = 2 1 − ai+1 that ai+1 − 1 if ai+1 > 1 2 ai = 2 a i+1 if ai+1 < 1. 1 − ai+1 Thus ai is uniquely determined from ai+1 . Hence starting from ak = 2014, we simply run the sequence backwards until we reach a positive integer. We compute as follows. 2014 2013 2011 2007 1999 1983 1951 1887 1759 1503 991 1982 1949 1883 1751 1487 959 1918 1821 1627 , 2 , 4 , 8 , 16 , 32 , 64 , 128 , 256 , 512 , 1024 , 33 , 66 , 132 , 264 , 528 , 1056 , 97 , 194 , 388 , 1