2019-2020年初中数学竞赛(天津赛区)试题
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2019-2020年初中数学竞赛(天津赛区)试题一、选择题(共5小题,每小题7分,满分35分) (1)设x =(1)(2)(3)x x x x +++的值为( ). (A )0 (B )1(C )﹣1(D )2【答】C . 解:由已知得2310x x ++=, 于是2222(1)(2)(3)(3)(32)(31)1 1.x x x x x x x x x x +++=+++=++-=-(2)已知x y z ,,为实数,且满足253x y z +-=,25x y z --=-,则222x y z ++的最小值为( ).(A )111(B )0 (C )5 (D )5411【答】D .解:由 25325x y z x y z +-=⎧⎨--=-⎩,, 可得 312.x z y z =-⎧⎨=+⎩,于是 22221125xy z z z ++=-+.因此,当111z =时,222x y z ++的最小值为5411. (3)若1x >,0y >,且满足3yy xxy x x y==,,则x y +的值为( ). (A )1 (B )2(C )92(D )112【答】C . 解:由题设可知1y yx -=,于是 341y y x yx x -==,所以411y -=.故12y =,从而4=x .于是92x y +=.(4)设333311111232011S =++++,则4S 的整数部分等于( ). (A )4 (B )5(C )6(D )7【答】A .解:当2 3 2011k =,,,,因为()()()32111112111k k k k k k k ⎡⎤<=-⎢⎥-+-⎣⎦, 所以333111111511123201122201120124S ⎛⎫<=++++<+-< ⎪⨯⎝⎭. 于是有445S <<,故4S 的整数部分等于4.(5)点D E ,分别在△ABC 的边AB AC ,上,BE CD ,相交于点F ,设1234BDF BCF CEF EADF S S S S S S S S ∆∆∆====四边形,,,,则13S S 与24S S 的大小关系为( ).(A )1324S S S S < (B )1324S S S S = (C )1324S S S S > (D )不能确定 【答】C .解:如图,连接DE ,设1DEF S S ∆'=, 则1423S S EF S BF S '==,从而有1324S S S S '=.因为11S S '>,所以1324S S S S >. 二、填空题(共5小题,每小题7分,共35分)(6)两条直角边长分别是整数a b ,(其中2011b <),斜边长是1b +的直角三角形的个数为 .【答】31.解:由勾股定理,得 12)1(222+=-+=b b b a .因为b 是整数,2011<b ,所以2a 是1到4023之间的奇数,而且是完全平方数,这样的数共有31个,即2223 5 63,,,.因第(5)题此a 一定是3,5,…,63,故满足条件的直角三角形的个数为31.(7)一枚质地均匀的正方体骰子的六个面上的数字分别是1,2,2,3,3,4;另一枚质地均匀的正方体骰子的六个面上的数字分别是1,3,4,5,6,8. 同时掷这两枚骰子,则其朝上的面两数之和为7的概率是 .【答】16. 解: 在36对可能出现的结果中,有6对:(1,6), (2,5), (2,5), (3,4),(3,4),(4,3)的和为7,所以朝上的面两数字之和为7的概率是61366=. (8)若112y x x =-+-的最大值为a ,最小值为b ,则22a b +的值为 . 【答】32. 解:由1x -≥0,且12x -≥0,得12≤x ≤1. 22213113122()2222416y x x x =+-+-=+--+. 由于13124<<,所以当34x =时,2y 取到最大值1,故1a =. 当12x =或1时,2y 取到最小值12,故22b =.所以,2232a b +=.(9)如图,双曲线xy 2=(x >0)与矩形OABC 的边CB , BA 分别交于点E ,F ,且AF=BF ,连接EF ,则△OEF 的面积为 .【答】32. 解:如图,设点B 的坐标为a b (,),则点F 的坐标为2b a (,).因为点F 在双曲线2y x=上,所以 4.ab = 又点E 在双曲线上,且纵坐标 为b ,所以点E 的坐标为2(,)b b.于是11212222221312.22OEF OEC FBEOFBC S S S S b b b a b a b b ab ∆∆∆=--=+-⨯⨯-⨯⨯-=+-=梯形()()() (10)如图,在Rt △ABC 中,斜边AB 的长为35,正方形CDEF 内接于△ABC ,且其边长为12,则△ABC 的周长为 .【答】84.解:如图,设BC =a ,AC =b , 则22235a b +==1225. ① 又Rt △AFE ∽Rt △ACB , 所以FE AF CB AC =,即1212b a b-=, 故12()a b ab +=. ②由①②得 2222122524a b a b ab a b +=++=++()(),解得a +b =49(另一个解-25舍去),所以 493584a b c ++=+=. 三、解答题(共4题,每题20分,共80分)(11)已知关于x 的一元二次方程20x cx a ++=的两个整数根恰好比方程20x ax b ++=的两个根都大1,求a b c ++的值.解:设方程20x ax b ++=的两个根为αβ,,其中αβ,为整数,且α≤β,则方程20x cx a ++=的两根为11αβ++,,由题意得 ()()11a a αβαβ+=-++=,, ………………………………5分两式相加,得2210αβαβ+++=,即 (2)(2)3αβ++=,所以,2123αβ+=⎧⎨+=⎩,; 或232 1.αβ+=-⎧⎨+=-⎩,………………………………10分第(10)题解得 11αβ=-⎧⎨=⎩,; 或53.αβ=-⎧⎨=-⎩,又因为[11]a b c αβαβαβ=-+==-+++(),,()(), 所以012a b c ==-=-,,;或者8156a b c ===,,,故3a b c ++=-,或29. ………………………………………………20分 (12)如图,点H 为△ABC 的垂心,以AB 为直径的⊙1O 和△BCH 的外接圆⊙2O 相交于点D ,延长AD 交CH 于点P ,求证:点P 为CH 的中点.证明:如图,延长AP 交⊙2O 于点Q , 连接 AH BD QB QC QH ,,,,.因为AB 为⊙1O 的直径,所以∠ADB =∠90=︒BDQ .…………5分 故BQ 为⊙2O 的直径.于是CQ BC BH HQ ⊥⊥,. ……………………………………………………10分 又因为点H 为△ABC 的垂心,所以.AH BC BH AC ⊥⊥,所以AH ∥CQ ,AC ∥HQ ,四边形ACQH 为平行四边形. ………………………………………………15分 所以点P 为CH 的中点. ………………………………………………20分 (13) 如图,点A 为y 轴正半轴上一点,A B ,两点关于x 轴对称,过点A 任作直线交抛物线223y x =于P ,Q 两点. (Ⅰ)求证:∠ABP =∠ABQ ;(Ⅱ)若点A 的坐标为(0,1), 且∠PBQ =60º,试求所有满足条件的 直线PQ 的函数解析式.解:(Ⅰ)如图,分别过点P Q , 作y 轴的垂线,垂足分别为C D , . 设点A 的坐标为(0,t ),则点B 的坐标为(0,-t ). 设直线PQ 的函数解析式为y kx t =+,并设P Q ,的坐标分别为 P P x y (,),Q Q x y (,).由223y kx t y x =+⎧⎪⎨=⎪⎩,, 得2203x kx t --=,于是 32P Q x x t =-,即 23P Q t x x =-.于是,222323P P Q Qx t y t BC BD y t x t ++==++22222()333.222()333P P Q P P Q P Q Q P Q Q Q P x x x x x x x x x x x x x x --===--- …………5分又因为P Q x PC QD x =-,所以BC PCBD QD=. 因为∠BCP =∠90BDQ =︒,所以△BCP ∽△BDQ .故∠ABP =∠ABQ . …………………………………………………………10分(Ⅱ)解法一 设PC a =,DQ b =,不妨设a ≥b >0, 由(Ⅰ)可知∠ABP =∠30ABQ =︒,BC,BD, 所以 AC2-,AD=2. 因为PC ∥DQ ,所以△ACP ∽△ADQ .于是PC ACDQ AD=,即a b .所以a b +=.由(Ⅰ)中32P Q x x t =-,即32ab -=-,所以322ab a b =+=,于是,可求得2==a b将2b =代入223y x =,得到点Q ,12). …………………15分再将点Q 的坐标代入1y kx =+,求得3=-k .所以直线PQ 的函数解析式为1y x =+. 根据对称性知,所求直线PQ 的函数解析式为13y x =+,或13y x =+. ………………20分 解法二 设直线PQ 的函数解析式为y kx t =+,其中1t =. 由(Ⅰ)可知,∠ABP =∠30ABQ =︒,所以2BQ DQ =.故 2Q x =将223Q Q y x =代入上式,平方并整理得 4241590Q Q x x -+=,即22(43)(3)0Q Q x x --=.所以 Q x =又由(Ⅰ),得3322P Q x x t =-=-,32P Q x x k +=.若Q x =代入上式得 P x = 从而 2()3P Q k x x =+=.同理,若Q x =可得P x = 从而2()3P Q k x x =+.所以,直线PQ 的函数解析式为1y =+,或1y x =+. ………………………………………20分 (14)已知0122011i a i >=,, , , ,且122011a a a <<<,证明:122011a a a ,,,中一定存在两个数i j a a i j <,(),使得(1)(1)2010i j j i a a a a ++-<.证明:令20101 2 20111i ix i a ==+,,,,, ……………………………………5分 则20112010102010x x x <<<<<. …………………………………10分故一定存在1≤k ≤2010, 使得11k k x x +-<,从而120102010111k k a a +-<++. …………………………………15分即 11(1)(1)2010k k k k a a a a ++++-<. …………………………………………20分。