2015年浙江省数学竞赛试卷及答案
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2015浙江省高等数学竞赛试题答案一、计算题:(每小题14分,满分70分)1.求极限201cos cos 2lim x x xx→-。
解: 0sin cos 22cos sin 2lim 2x x x x xx→+=20sin cos 24cos sin lim 2x x x x xx→+=20sin (cos 24cos )lim 2x x x x x →+=52=2.求不定积分221(4)x dx x x ++⎰ 解:22111()44x dx x x +=-+⎰222111)444(4)4(4)x dx x x x x =+--++⎰ 22ln 11)444(4)4(4)x x dx x x x =-+--++⎰2arctan ln 1ln(4)24488x x x C x +=---+3.设1()ln()xf x t x dt =+⎰,求(1)f '的值。
解:令u t x =+211()ln()ln()x xxf x t x dt u du +=+=⎰⎰()2ln 2ln(1)f x x x '=-+ (1)2ln 2ln 2ln 2f '=-=4.已知()y y x =由方程31xye y +=确定,求0x dy dx= 。
解:2()30xye y xy y y ''++=23xyxy ye y xe y '=-+2033xy xyx ye e y y y='=-=- 因为当0x =时0y = 所以0x y ='=-∞5.求极限 221limnn k kn k→+∞=+∑。
解:222111lim lim 1()nnn n k k kk n k n k n n→+∞→+∞===++∑∑ 由定积分定义知,极限可以变为11220011ln(1)ln 2122x dx x x =+=+⎰二、(满分20分)设数列{}n a 为单调递增的正数列,试讨论极限1/lim n a nn a →∞解:当{}n a 有界时,lim n n a →∞一定存在,设lim n n a a →∞=,则11/lim na ann a a→∞=当{}n a 无界时,lim n n a →∞=+∞,1ln 1/0lim lim lim 1n n n nn na a a a a a n n n n a eee ''→∞→∞→∞====三、(满分20分)已知面积为S 的直角三角形绕其斜边旋转一周所得的旋转体体积为V ,求V解: 213V ah π=因为211sin cos 22ah S a θθ== h ⇒== 2)32V ππθ⇒=<<所以当4πθ=时 322max 3V S π=四、求定积分220sin 1cos x xdx x π+⎰ 解: 220sin 1cos x xdx xπ+⎰ 2220sin sin 1cos 1cos x x x x dx dx x x πππ-=+++⎰⎰ 22sin 1cos x x dx x ππ-+⎰20()sin()1cos ()u x u u du u πππππ=--++−−−→++⎰ 20()sin 1cos u u du u ππ+=+⎰ 因此220sin 1cos x x dx xπ+⎰=2200sin sin 21cos 1cos x x xdx dx x x πππ+++⎰⎰ 20sin 1cos x x dx x π+⎰02()sin()1cos ()t xt t dt t πππππ=---−−−→-+-⎰20()sin 1cos t tdt tππ-=+⎰2200sin sin 1cos 21cos x x xdx dx x x πππ⇒=++⎰⎰20arctan cos 24x πππ=-=所以2220sin 1cos x x dx xππ=+⎰五、(满分20分)证明:23ln(1)(1)23x x x x x +≤-+>- 。
2015年浙江省高中数学竞赛模拟卷五一、选择题(每小题5分,共50分)1、已知{x|x 2-3x-10≤0}∩{x|m+1≤x ≤2m-1} =Φ,则实数m 的取值范围是 ()(A )2<m <4(B )m <2或m >4(C )21-<m <4 (D )m <21-或m >4 2、已知()x f 是定义在R 上的奇函数,且()1+=x f y 为偶函数,若()11=-f , 则()()=+20142013f f (A )1(B )-1(C )2(D )-2()3、内直径为2334+,高为20的圆柱形容器中最多可放入直径为2的小球的个数是(A )30 (B )33 (C )36 (D )39( ) 4、方程6)5)(2()4)(1(33=-++-+x x x x 的实数解的个数为()(A )0(B )1(C )2(D )大于25、已知b a ,为正整数,b a ≤,实数x ,y 满足()b y a x y x +++=+4,若x+y 的最大值为40,则满足条件的数对()b a ,的数目为()(A )1 (B )3 (C )5 (D )76、球O 是棱长为1的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的内切球,则面ACD 1截球O 的截面面积为 (A )6π (B )3π (C )6π(D )3π( )7、定义在R 上的函数()x f 是减函数,且函数()x f 的图象关于(2,0)成中心对称,若m ,n 满足不等式()()0321222≤++-++-n n f m m f ,则当41≤≤m 时,mn的取值范围是 (A )⎪⎭⎫⎢⎣⎡-1,41 (B )⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,41(C )⎪⎭⎫⎢⎣⎡-1,21(D )⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,21( )8、已知函数()x x x f 2sin cos =,下列结论中错误的是()(A )()x f 的图象关于点(π,0)成中心对称(B )()x f 的图象关于直线2π=x 成轴对称(C )()x f 的最大值为23(D )()x f 是奇函数且是周期函数9、过四面体ABCD 的顶点D 作半径为1的球,该球与四面体ABCD 的外接球相切于点D ,且与平面ABC 相切,若AD=32,∠BAD=∠CAD=45°,∠BAC=60°,则四面体ABCD 的外接球的半径r 为(A )2(B )22(C )3(D )32 ()10、已知椭圆()012222>>=+b a by a x 的左、右焦点分别为F 1、F 2,|F 1F 2|=10,P 是y 轴正半轴上一点,PF 1交椭圆于A ,若AF 2⊥PF 1,且△APF 2的内切圆半径为22,则椭圆的离心率为(A )45 (B )35 (C )410 (D )415( )二、填空题(每小题7分,共49分)11、若ba ba+=+222,cb ac b a ++=++2222,则c2的最大值为_____。
试卷设计说明本试卷设计是在《学科教学指导意见》的基础上,通过对《浙江考试2015第1期增刊高考考试说明》的学习与研究,精心编撰形成。
注重考查学生的基础知识的同时,注重考查对数学思想方法、数学本质的理解,考查涉及空间想象能力,抽象概括能力,推理论证能力,运算求解能力,数据图表处理能力以及应用意识和创新意识等。
同时也注重学生对通解通法的掌握,不追求解题的技巧。
题目基本上追求原创,部分题目进行了改编,每个题目都呈现出编者的意图,说明考查的知识点。
整个试卷的结构、题型、分数的分布、内容的选择都力求与高考保持一致,同时也为了更适合本校学生的整体水平与现阶段的考查要求。
对知识点力求全面但不追求全面,做到突出主干知识,强化基础知识,着力于能力考查,对相关知识联系设问。
从了解、理解、掌握三个层次要求学生。
对能力考查做到多层次、多方位,选题以能力立意,侧重对知识的理解与应用,考查他们知识的迁移及学生思维的广度与深度。
试卷结构和《考试说明》中2015年高考数学(文科)参考试卷保持一致,各题型赋分如下:选择题共8小题,每小题5分,共40分;填空题共7小题,单空题每题4分,多空题每题6分,共36分;解答题共5小题,共74分。
试卷命题双向细目表说明:题型及考点分布按照《2015考试说明》参考样卷。
2015年高考模拟试卷数学(文科)卷本试卷分第I 卷和第II 卷两部分.考试时间120分钟,满分150分.请考生按规定用笔将所有试题的答案写在答题纸上.参考公式:棱柱的体积公式: V =Sh (其中S 表示棱柱的底面积, h 表示棱柱的高) 棱锥的体积公式: V =31Sh (其中S 表示棱锥的底面积, h 表示棱锥的高)棱台的体积公式:)2211(31S S S S h V ++=(其中S 1, S 2分别表示棱台的上、下底面积, h 表示棱台的高 )球的表面积公式: S = 4πR 2球的体积公式: V =34πR 3其中R 表示球的半径第I 卷(共40分)一、 选择题: 本大题共8小题, 每小题5分,共40分. 1.(原创题)已知a R ∈,则 “22a a <”是“2a <”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件(命题意图:考查不等式以及充要条件的判定,属容易题)2.(2014·广东一模改编)已知直线l 、m 与平面α、β,βα⊂⊂m l ,,则下列命题中正确的是A.若m l //,则必有βα//B.若m l ⊥,则必有βα⊥C. 若β⊥l ,则必有βα⊥D.若βα⊥,则必有α⊥m (命题意图:考查点线面位置关系,属容易题)3.(2014·全国卷Ⅰ引用) 设函数)(),(x g x f 的定义域都是R ,且)(x f 是奇函数,)(x g 是偶函数,则下列结论中正确的是A.)()(x g x f 是偶函数B. )(|)(|x g x f 是奇函数C. |)(|)(x g x f 是奇函数D. |)()(|x g x f 是奇函数A. 向左平移12个单位长度得到 B. 向右平移12个单位长度得到 C. 向左平移4π个单位长度得到 D. 向右平移4π个单位长度得到(第11题图)(命题意图:考查诱导公式及函数图象的平移,属中档题)5.(金华一中13届4月模拟改编)若双曲线的焦点关于渐近线对称的点恰在双曲线上,则双曲线的离心率为A .55 B .25C .2D .5 (命题意图:考查双曲线的定义及几何性质,中档题)6.(2015全品第二轮改编)设点G 是ABC ∆的重心,若,1,1200-=∙=∠AC AB A的最小值是A.33 B. 32C. 32D. 43(命题意图:考查平面向量概念及数量积运算,属中档题)7.(改编)已知函数()2sin()f x x ω=(其中常数0ω>),若存在122[,0)(]34,,0ππ∈∈-x x ,使得12()()f x f x =,则ω的取值范围为A.)23,(-∞ B. ]23,(-∞ C. ),23[+∞ D. ),23(+∞ (命题意图:考查三角函数图像与性质,属中档题)8.(改编)已知函数()M f x 的定义域为实数集R ,满足()1,0,M x Mf x x M∈⎧=⎨∉⎩(M 是R 的非空真子集),在R 上有两个非空真子集,A B ,且A B =∅,则()()()()11A B A B f x F x f x f x +=++的值域为A .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦ B .{}1 C .12,,123⎧⎫⎨⎬⎩⎭ D .1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦(命题意图:考查分析问题能力,分类讨论思想,属偏难题)第II 卷(共110分)二、 填空题: 本大题共7小题, 其中9、10、11、12每题6分,13、14、15每题4分, 共36分.9.(原创)设全集U =R ,集合2{|20}A x x x =--≤,{}2log 1,B x x =≤则AB =___▲_____,=B A ___▲_____,()U A C B = ▲ .(命题意图:考查集合的运算,属容易题)10.(原创)设函数)2sin(sin 3)(x x x f ++=π,则该函数的最小正周期为__▲__,最大值为__▲__,单调递增区间为_______▲______。
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.。
EDBC′FCD ′A2015年春季七年级数学竞赛试卷第 Ⅰ 卷一、选择题:(本大题共5小题,每小题3分,共15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,请把正确答案的代号填在第Ⅱ卷的答题卡内。
)A.2014B.2015C.2016D.20172.已知关于x 的方程mx+3=2(x-m)的解满足|x-2|-3=0,则m 的值为( ) A.-5 B.1 C.5或-1 D.-5或13.已知关于x ,y 的二元一次方程组⎩⎨⎧=-=+k y x k95y x 的解也是二元一次方程2x+3y=6的解,则k 的值为( )4.已知关于x ,y 的二元一次方程组⎩⎨⎧=-=+933y 23mx my x 的解为坐标的点(x,y )在第二象限,则符合条件的实数m 的值可能是( )A.-3B.-2C.-1D.05.已知a,b 为常数,若ax+b>0的解集是x<31,则bx-a<0的解集是( )A.x>-3B.x<-3C.x>3D.x<3二、填空题:(本大题共15小题,每小题3分,共45分,把最终正确答案填在第Ⅱ卷的答题卡内。
)6.已知a,b 是有理数,且032091412123412331=--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+b a ,则a= , b= 。
7. 已知a,b 均为正整数,且32,7<>b a ,则a+b 的最小值是 。
8.若实数x,y 使得x+y ,x-y ,xy ,yx四个数中的三个数相等,则 |y| - |x| = 。
9. 已知关于x ,y 的二元一次方程组⎩⎨⎧-=+-=+2242016y a y cx b x 的解为⎩⎨⎧-==108y x ,小明解题时把c 抄错了,因此得到的解是⎩⎨⎧-==1312y x ,则222c b a ++= 。
10.已知不等式3x-a ≤0的正整数解是1,2,3,则实数a11.若7123,5321=++=++z y x z y x ,且0≠xyz ,则=++zy x 111 。
试卷设计说明本试卷设计是在通过对《2015年考试说明》与近几年高考试卷的学习与研究前提下,精心编撰形成。
总体题目可分为二类:原创题、改编题。
整张试卷的结构从题型,分数的分布到内容的选择力求与高考保持一致。
对知识点力求全面但不追求全面,做到突出主干知识,强化基础知识,着力于能力考查,对相关知识联系设问。
从了解、理解、掌握三个层次要求学生。
对能力考查做到多层次、多方位,选题注重能力立意,侧重对知识的理解与应用,考查他们知识的迁移及学生思维的广度与深度。
检验学生对知识理解上更高层次的数学思想方法的掌握程度,其中对函数与方程、数形结合、分类讨论、等价转化及整体思想都有一定的涉及。
同时也注重学生的通性通法的掌握,但不追求解题的技巧。
其中原创题有12道,改编题有3道。
2015年高考模拟数学(文科)试题注意:本卷共20题,满分l50分,考试时间l20分钟。
参考公式:球的表面积公式:24S R π=,其中R 表示球的半径;球的体积公式:343V R π=,其中R 表示球的半径; 棱柱体积公式:V Sh =,其中S 为棱柱底面面积,h 为棱柱的高;棱锥体积公式:13V Sh =,其中S 为棱柱底面面积,h 为棱柱的高;棱台的体积公式:1213V h(S S )=+,其中1S 、2S 分别表示棱台的上、下底面积,h为棱台的高如果事件A 、B 互斥,那么)()()(B P A P B A P +=+第I 卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5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.(摘录)已知q 是等比数列}{n a 的公比,则“1>q ”是“数列}{n a 是递增数列”的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.(摘录)已知n m ,为异面直线,βα,为两个不同平面,α⊥m ,β⊥n ,且直线l 满足m l ⊥,nl ⊥,α⊄l ,β⊄l ,则( )A .βα//且α//lB .βα⊥且β⊥lC .α与β相交,且交线垂直于lD .α与β相交,且交线平行于l 3.(原创)设ααcos 32sin -=,)0,2(πα-∈,则tan 2α的值是( )A .3B .3-C .33D .33-4.(摘录)将函数sin(2)y x ϕ=+的图象沿x 轴向左平移8π个单位后,得到一个偶函数的图象,则ϕ的一个可能取值为( ) A .43π B .4π C .0 D .4π- 5.(原创)若正数,a b 满足111a b +=,则1411a b +--的最小值为 ( )A .4B .6C .9D .166.(原创)已知向量b a,满足22≤-b a ,则b a ⋅的最小值为( ) A .21 B .21- C .1- D .1 7.(摘录)已知双曲线12222=-by a x 的焦点到渐近线的距离为32,且双曲线右支上一点P 到右焦点的距离的最小值为2,则双曲线的离心率为( )A .3B .3C .2D .218.(摘录)如图,正方体D C B A ABCD ''''-中,M 为BC 边的中点,点P 在底面D C B A ''''和侧面 C D CD ''上运动并且使C PA C MA '∠='∠,那么点P 的轨迹是 ( )B 'DA .两段圆弧B .两段椭圆弧C .两段双曲线弧D .两段抛物线弧第(Ⅱ)卷(非选择题 共110分)二、填空题(本大题共7小题,9-12小题每小题6分,13-15小题每小题4分,共36分) 9.(原创)设全集集U R =,集合}22{≤≤-=x x M ,}1{x y x N -==,那么MN = ▲ , =N M ▲ ,C N U = ▲10.(改编)已知{}n a 为等差数列,若π8951=++a a a ,则前9项的和9S = ▲ ,)cos(73a a +的值为 ▲ .11.(原创)正四面体(即各条棱长均相等的三棱锥)的棱长为6, 某学生画出该正四面体的三视图如下,其中有一个视图是错误的, 则该视图修改正确后对应图形的面积为 ▲ . 该正四面体的体积为 ▲12.(原创)若将向量(3,3)a =围绕起点按逆时针方向旋转23π,得到向量,则向量的坐标为 ▲ .a b -= ▲ .13.(改编)已知函数11log )(-+=x x x f a (0,1)a a >≠, 当(,2)x r a ∈-时,函数()f x 的值域是(1,)+∞,则实数a = ▲ .14.(原创)若变量,x y 满足:2202403110x y x y x y -+≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,且满足(1)(2)0t x t y t ++++=,则参数t 的取值范围为 ▲ .15.(原创)若关于x 的不等式02lg)20(≤-xaax 对任意的正整数x 恒成立,则实数a 的取值范围为 ▲ .三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答题应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.16.(本小题满分15分)(原创)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,已知函数)62sin()(π-=x x f 满足:对于任意R x ∈,)()(A f x f ≤恒成立.(Ⅰ)求角A 的大小; (Ⅱ)若3=a ,求BC 边上的中线AM 长的取值范围.17.(本小题满分15分)(改编)设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知1a a =,13n n n a S +=+,*n ∈N .(Ⅰ)设3n n n b S =-,求数列{}n b 的通项公式; (Ⅱ)若1n n a a +≥,*n ∈N ,求a 的取值范围.18.(本小题满分15分)(原创)如图,四棱锥BCDE A -,平面⊥ABC 平面BCDE ,ABC ∆边长为2的等边三角形,底面BCDE 是矩形,且2=CD .(Ⅰ)若点G 是AE 的中点,求证://AC 平面BDG ;(Ⅱ)试问点F 在线段AB 上什么位置时,二面角F CE B --的大小为4π.19.(本小题满分15分)(原创)已知抛物线2:2(0)M y p x p =>,其焦点F 到直线:l 02=--t y x 的EDFB GAC距离为223. (Ⅰ)若1=t ,求抛物线M 的方程;(Ⅱ)已知,0<t 直线l 与抛物线M 相交于B A ,两点,直线PQ 与抛物线M 相交于Q P ,两点,且满足0=⋅,32=⋅=⋅,若Q B P A ,,,四点在同一个圆Γ上,求圆Γ上的动点到焦点F 最小距离.20.(本小题满分14分)(原创)设函数()||f x x x a a =-+, (0)a ≥ (Ⅰ)若1a =,求函数()f x 的零点;(Ⅱ)若x ∈[]1,1-时,()1f x ≤恒成立,求实数a 的最大值.2015年高考模拟数学(文科)答题卷一.选择题(共8小题,每小题5分,共40分)二.填空题(共7小题,前4小题每题6分,后3小题每题4分,共36分) 9.10. 11. 12.13.14.15.三.解答题(共5小题,共74分)2015年高考模拟数学(文科)参考答案及评分标准一.1.D 【解题思路】 等比数列}{n a 中, 01<a ,若1>q ,则数列}{n a 是递减数列;若数列}{n a 是递增数列,则10<<q ,所以选D .2.D 【命题意图】 本题考查线面位置关系判定,属于中档题.【解题思路】 若βα//,且α⊥m ,β⊥n ,则n m //,矛盾,故A 不正确;所以α与β相交.由α⊥m ,m l ⊥,α⊄l ,可知α//l ,同理β//l ,可得l 平行两个平面的交线.所以选D .3. A 【命题意图】 本题考查三角恒等变换,属于容易题. 【解题思路】ααααcos 3cos sin 22sin -==,23sin -=α,32πα=,所以32tan =α,选A .4.B 【命题意图】 本题考查三角函数图象平移和奇偶性,属于容易题. 【解题思路】 平移后的新函数为)42sin(ϕπ++=x y ,该函数为偶函数,则ππϕπk +=+24,Z k k ∈+=,4ππϕ,所以选B .5.A 【命题意图】 本题考查基本不等式,属于中档题. 【解题思路】 由111=+b a ,可得a b a =-11,b a b =-11,所以441411≥+=-+-baa b b a ,选A .6.B 【命题意图】 本题以向量为依托考查最值,属于较难题.【解题思路】 设2,2≤-=t b a t ,则b a2+=,所以2188)4(2)2(222-≥-≥-+=⋅+=⋅t t t b b b t b a ,故选B .法二:几何意义7.C 【命题意图】 本题考查双曲线的几何性质,属于中档题.【解题思路】焦点到渐近线的距离为b =P 到右焦点的距离的最小值为2c a -=,解得2,4a c ==,所以2e =8.D 【命题意图】 本题考查空间位置关系【解题思路】PAC MAC ''∠=∠=定值,所以,点P 在空间的轨迹是以直线截AC '为轴的圆锥面,而平面D C B A ''''与圆锥母线AM 平行,根据圆锥曲线的定义可知,点P 在平面D C B A ''''内的轨迹是抛物线,同理,点P 在平面C D CD ''内的轨迹也是抛物线的一段二、填空题:(共7小题,前4小题每题6分,后3小题每题4分,共36分) 9.{2}MN x x =≤,{21}MN x x =-≤≤,{1}U C N x x =>【命题意图】本题考查集合的基本运算. 属于容易题. 10.124,2π-【命题意图】本题考查等差数列性质,基本量运算,诱导公式,属于容易题.11. ,【命题意图】 本题考查解三视图,属于中档题. 【解题思路】正视图错误,属于中档题.正视图是错误图形,正视图底边长为6,高为63⨯=116,23S V =⨯⨯==⨯,12.(3,3)b =-,6a b -=【命题意图】本题考查向量运算及几何意义,属于容易题.13.2 本题考查对数函数的性质、复合函数的值域问题,属于稍难题. 当1a >时,使值域为()1,+∞则()121,11x t a x x +==+∈+∞--,所以定义域 为()1,2a-即1213a a a a a >⎧⎪⇒=-⎨=⎪-⎩01a <<时,无解.14. 423t -≤≤-【命题意图】 本题考查可行域及直线恒过定点,属于稍难题. :(1)(2)0l t x y x y ⇒++++=,所以直线恒过定点(2,1)-,画出可行域,由题意知,直线恒过定点(2,1)-点及可行域内一点,直线l 方程可改写成:(2)(1)t y t x t +=-+-,(1)由图知,当斜率不存在时,符合题意;(2)当斜率存在时,11[,)22t k t +⇒=-∈+∞+⇒423t -<≤-;综上:423t -≤≤-。
2015年全国高中数学联赛浙江省预赛一、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48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.“2,a b =是“曲线2222:1(,,0)x y C a b R ab a b+=∈≠经过点的” A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必邀条件2.已知一个角大于120 的三角形的三边长分别为,1,2m m m ++,则实数m 的取值范围是A.(1,)+∞B.3(1,)2 C.3(,3)2D.(3,)+∞ 3.在正方体1111ABCD A BC D -中,M 为1BB 的中点,则二面角1M CD A --的余弦值为B.124.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,PQR ABC S S ∆∆,则PQR ABC S S ∆∆的最小值为 A.12 B.13 C.14D.15 6.已知数列{}n a 的通项*,(1)(21)(1)n nx a n N x x nx =∈+++ ,若1220151a a a +++< ,则实数x 等于A.32-B.512- C.940- D.1160- 7.若过点(1,0),(2,0),(4,0),(8,0)P Q R S 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 中的元素个数为A.4030B.4032C.22015D.22016二、填空题:本大题共7小题,第9题至第14题每小题7分,第15题8分,共50分,请将答案填在题后的横线上.9.已知函数()f x 满足:(1)(1)0,(2)(2)f x f x f x f x ++-=+=-且2()13f =,则1000()3f = 10.若数列{}n a 的前n 项和32*,n S n n n N =-∈,则20151182i ia i ==+-∑ 11.已知点F 为抛物线25y x =的焦点,点(3,1),A M 为抛物线上的动点,当||||MA MF +取最小值时,点M 的坐标是12.若22sin cos 161610x x +=,则cos 4x = 13.设函数2()min{1,1,1}f x x x x =-+-+,其中m i n {,,x y z 表示,,x y z 中的最小者,若(2)()f a f a +>,则实数a 的取值范围是14.已知向量,a b 的夹角为,||5,3a b π-= ,向量,c a c b --的夹角为2,||3c a π-= 则c a ⋅ 的最大值是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3小题,共52分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16(本小题满分16分)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 =有两个相异的实数根,求实数a 的取值范围17(本小题满分18分) 已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>右焦点为圆222:(7C x y +=的圆心. (Ⅰ)求椭圆1C 的方程;(Ⅱ)若直线l 与曲线12,C C 都只有一个公共点,记直线l 与圆2C 的公共点为A ,求点A 的坐标.18(本小题满分18分)已知数列{},{}n n a b 满足:*1111110,0,,,n n n n n na b a a b b n N b a ++>>=+=+∈证明:505020a b +>.四、附加题:本大题共2小题,共50分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 19(本小题满分25分)已知数列{}n a 满足:*111,3.n n a a a n N +==+∈(Ⅰ)证明:数列{}n a 是正整数数列;(Ⅱ)是否存在*m N ∈,使得2015|m a ,并说明理由.20(本小题满分25分)设k 为正整数,称数字1~(31)k +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 型的”排列的个数.(Ⅰ)求12,d d 的值;(Ⅱ)证明:对任意正整数,k k d 均为奇数.。
2015年浙江省高中数学竞赛试卷说明:(1)本试卷分为A 卷和B 卷:A 卷由本试卷的20题组成,即8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18题组成,即8道选择题、7道填空题、3道解答题。
(2)考试不允许携带计算机或计算器。
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人,共48分)1、“a=2,是“曲线C: 22221(,,0)y x a b R ab a b+=∈≠经过点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120°的三角形的三边长分别为m ,m+1,m+2,则实数m 的取值范围为( )A.m>1B.1<m<32C. 32<m<3D.m>33、如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 是BB 1的中点,则二面角M -CD 1-A 的余弦值为 ( )B.124、若实数a ,b 满足20101a b b a a +-≥⎧⎪--≤⎨≤⎪⎩,则22a b a b ++的最大值为 ( )A.1B.54C.75D.25、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PQRABCS S ∆∆的最小值为( )A.12B.13C.14D.156、已知数列{a n }的通项a n =(1)(21)(1)nxx x nx +++,n ∈N *,若a 1+a 2+…+a 2015<1,则实数x 等于( )A.32-B.5-C.9-D.11-7、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.1617B.365C.265D.196538、若集合A={(m ,n)|(m+1)+(m+2)+…+(m+n)=102015,m ∈Z , n ∈N *},则集合A 的元素个数为( ) A.4030 B.4032 C.20152 D.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题每题7分,15题8分,共50分)9、已知函数f(x)满足 f(x+1)+f(1-x)=0,f(x+2)-f(2-x)=0,且f(23)=1,则f(10003)=10、若数列{a n }的前n 项和S n =n 3-n 2,n ∈N *,则20151182ii a i =+-∑= 11、已知F 为抛物线y 2=5x 的焦点,点A(3,1),M 是抛物线上的动点。
2015年浙江省高中数学竞赛试卷参考答案一、选择题(单项选择题,每题6分,共48分)1.“a =2,b =是“曲线C :22221(,,0)x y a b R ab a b+=∈≠经过点)”的( A ).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解答:当a =2,b =C :22221x y a b+=经过);当曲线C :22221x y a b +=经过点)时,即有22211a b+=,显然2,a b =-=上式。
所以“a =2,b =是“曲线C :22221x y a b+=经过点)”的充分不必要条件。
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( B ).A . 1m >B . 312m <<C .332m << D .3m > 解答:由题意可知222(1)2(2)(1)(1)m m m m m m m m ++>+⎧⎨+>++++⎩解得312m <<。
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( C ).A .B . 12C .D解答:以D 为坐标原点,1,,DA DC DD 所在的直线分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,则11(0,0,0),(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1),(1,1,)2D A C D M ,且平面1ACD 的法向量为1n =(1,1,1),平面1MCD 法向量为2(1,2,2)n =-。
因此123cos ,n n <>=,即二面角M -CD 1-A 。
4.若实数,a b 满足20101a b b a a +-≥⎧⎪--≤⎨⎪≤⎩,则22a b a b ++的最大值为 ( C ).A . 1B .54 C . 75D . 2 第3题图1A 1解答:由,a b 满足的条件知13ba≤≤, 所以2372252a b b a b a+=-≤++,当13(,)(,)22a b =取等号。
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( D ).A .12 B . 13 C . 14 D . 15 解答:如图5-1所示,(1)当PQR ∆的直角顶点在ABC ∆的斜边上,则,,,P C Q R 四点共圆,180,A P R C Q R B Q R ∠=∠=-∠所以sin sin .APR BQR ∠=∠在,APR BQR ∆∆中分别应用正弦定理得,sin sin sin sin PR AR QR BRA APRB BQR==. 又45,A B ∠=∠=故PR QR =,故AR BR =即R 为AB 的中点.过R 作RH AC ⊥于H ,则12PR RH BC ≥=,所以22221()124PQR ABC BC S PR S BC BC ∆∆=≥=,此时PQR ABCS S ∆∆的最大值为14. (2)当PQR ∆的直角顶点在ABC ∆的直角边上,如图5-2所示,设1,(01),(0)2BC CR x x BRQ παα==≤≤∠=<<,则90.CPR PRC BRQ α∠=-∠=∠=在Rt CPR ∆中,,sin sin CR xPR αα== 在BRQ ∆中,31,,sin 4x BR x RQ PR RQB QRB B ππαα=-==∠=-∠-∠=+, 由正弦定理, 1sin 3sin sin sin sin()44xPQ RB xB PQB αππα-=⇔=⇔∠+1sin cos 2sin x ααα=+, ACBP Q RHB图5-1 图5-2因此2221111()()22sin 2cos 2sin PQR x S PR ααα∆===+. 这样,PQR ABCS S ∆∆2222111()cos 2sin (12)(cos sin )5αααα=≥=+++, 当且仅当arctan 2α=取等号,此时PQRABCS S ∆∆的最小值为15.6. 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( D ).A .32-B .512- C .940- D .1160-(1)111(1)(21)(1)(1)(21)[(1)1](1)(21)(1)n nx a x x nx x x n x x x nx +-==-+++++-++++ 则20151111(1)(21)(20151)0(1)(21)(20151)k k a x x x x x x ==-<⇔+++>+++∑, 所以111111(1,)(,)(,)(,)234201320142015x ∈--⋃--⋃⋃--⋃-+∞, 经检验只有1160x =-符合题意。
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 ( C ). A .1617 B . 365C . 265D . 19653解答:不妨设四条直线交成的正方形在第一象限,且边长为a ,面积为,S 过P 的直线的倾斜角为(0)2πθθ<<。
当过点,P Q 的直线为正方形的对边所在的直线时,sin cos sin 4cos sin PQ a RS θθθθθ==⇔=⇔=, 此时正方形的面积216(sin )17S PQ θ==。
同理,当过点,P R 的直线为正方形的对边所在的直线时,365S =; 当过点,P S 的直线为正方形的对边所在的直线时,19653S =. 8.若集合{}2015*(,)(1)(2)()10,,A m n m m m n m Z n N =++++++=∈∈,则集合A中的元素个数为( B ).A .4030B .4032C . 20152D . 20162 解答:由已知得20162015(21)25n n m ++=,因为,21n n m ++一奇一偶,所以,21n n m ++两者之一为偶数,即为2016201620162201620152,25,25,,25共有2016种情况,交换顺序又得到2016种情形,所以集合A 共有4032个元素.二、填空题(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 = .答案:1-.解答:(2)(2)[1(1)][1(1)()(4)()f x f x f x f x f x f x f x +=-=--=-+-=-⇒+=,所以100044112()(332)()(1)(1)() 1.333333f f f f f f =+==+=--=-=-10.若数列{}n a 的前n 项和n S =32n n -,*n N ∈,则20151182i i a i =+-∑= .答案:20156048. 解答:1211352,n n n i ii i a a an n -===-=-+∑∑又10a =,故2*352()n a n n n N =-+∈,20152015201511111111()823(1)31i i i i a i i i i i =====-=+-++∑∑∑20156048. 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 . 答案:1(,1)5. 解答:设抛物线的准线为5:4l x=-.过M 作l 的垂线,垂足为,H则AM MF AM MH AH +=+≥,当,,A M H 三点共线时取等号,此时M 的坐标为1(,1)5。
12.若22sin cos 161610xx +=,则cos 4x = .答案:12-.解答:设2sin 16,116xt t =≤≤,则22cos 1sin 161616x x t-==, 代入方程得16102,t t t +=⇒=或8t =,即21sin 4x =或34,所以cos 4x =12-。
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 .答案:(,2)(1,0)-∞-⋃-.解答:当21a +≤-时,21,a a <+≤-此时有()(2)f a f a <+;当120a <+<时,32,a -<<-此时有()(2)1(2)f a f f a ≤-=-<+; 当021a ≤+≤时,21,a -≤<-此时有()(2)f a f a ≥+; 当122a <+<时,10,a -<<此时有()(2)f a f a <+; 当22a +≥时,0,a ≥此时有()(2)f a f a ≥+。
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 . 答案:24.解答:,,OA a OB b OC c ===,则23, 5.AC c a AB a b =-==-=又2,,33AOB ACB ππ∠=∠=此时,,,O A C B 共圆,由正弦定理得3sin 5ABC ∠=,则4cos 5ABC ∠=。
在ACO ∆中,AOC ABC ∠=∠,由余弦定理得2222cos AC a c a c AOC =+-∠,即8122305a c a c a c ≥-⇒≤, 所以cos 24a c a c AOC ⋅=∠≤,当14arctan 423ACO π∠=+时取“=”, 因此a c ⋅的最大值为24.15.设,abZ ∈,若对任意0x ≤,都有2(2)(2)0ax x b ++≤,则______a =,_______.b =答案:1,2ab ==-.解答:首先令0,x =知0b ≤.其次考虑过定点(0,2)的直线2y ax =+,与开口向上的抛物线22y x b =+,满足对任意0x ≤所对应图象上的点不在x 轴同侧,因此2a=.又,a b Z ∈,故1,2a 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. 参考答案:因为方程()f x x =即2(1)20ax b x b +-+-=有两个相异的实数根, 所以{2,(1)4(2)0x a b a b ≠∆=---> 即{202(12)810a b a b a ≠-+++>对任意实数b 恒成立,所以{204(12)4(81)0b a a a ≠∆=+-+<,解得01a <<.17.已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为,右焦点为圆222:(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.参考答案:(Ⅰ)设椭圆1C 的半焦距长为c ,则2c c a⎧=⎪⎨⎪⎩,解得{21a b ==,所以椭圆方程为2214x y +=.……………4分(Ⅱ)当直线l 的斜率不存在时,显然不满足题意.当直线l 的率存在时,可设直线l 的方程为(,)y kx m k m R =+∈,点A 的坐标为(,)A A x y,其中21A km y k-=-+联立方程2214xy y kx m⎧⎪+=⎨⎪=+⎩,消去y 得222(14)8440k x kmx m +++-=…………(1) 所以22116(41)0,k m ∆=-+=即22410k m -+= (2)………8分联立方程22(7x y y kx m⎧-+=⎪⎨=+⎪⎩消去y得222(1)2(40k x km x m +++-=(3)所以22216(47)0,k m ∆=--+=即22470k m --+=(4)…………12分 (2)-(4)得km =(5)(5)代入(3)得0A x ==(6)…………16分(6)代入222:(7C x y +=得2A y =±.经检验(0,2),A 或(0,2)A -符合题意,这样点A 的坐标为(0,2),(0,2)-.…………18分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 +>. 参考答案:证明:因为22221122112()n n n n n n n n n na b a b a b a b b a +++=+++++, 所以49492222505011221111()2()i i i i i i ii a b a b a b a b b a ==+=+++++∑∑221122111122494449200.a b a b >++++⨯⨯≥+⨯=……………………8分又1112n n n n n n a b a b a b ++=++, 所以49505011111111124998100i i i a b a b a b a b a b ==++⨯>++≥∑.……………………16分所以222505050505050()2200200400a b a b a b +=++>+=.因此505020a b +>……18分 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 =,13n n 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.参考答案:(Ⅰ)由13n n a a +=+得2211640n n n n a a a a +++++=,(1)同理可得 222211640n n n n a a a a +++++++=,(2)…………5分由(1)(2)可知,2,n n a a +为方程2211640n n x a x a ++-++=的两根, 又2n n a a +<,即有216n n n a a a +++=,即216.n n n a a a ++=-因为121,5,a a ==所以n a 为正整数.……………………………………………………10分 (Ⅱ)不存在*m N ∈,使得2015m a .…………………………………………………15分 假设存在*m N ∈,使得2015m a ,则31m a .一方面,2214m m m a a a ++=+,所以21314m a ++,即214(mod31)m a +≡-,所以301530142(mod31)m a +≡-≡-.由费马小定理知3021(mod31)≡,所以3011(mod31)m a +≡-…………………………20分 另一方面,1(,31)1m a +=.事实上,假设1(,31)1m a d +=>,则31d ,即31d =,所以131m a +,而21314m a ++,这样得到314.矛盾.所以,由费马小定理得3011(mod31)m a +≡. 这样得到11(mod31)≡-.矛盾.所以不存在*m N ∈,使得2015m a .………………25分附加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. 参考答案:首先注意到1k x +的值只能取31,3,,21k k k ++这些数字,因为必须有2k 个值比它小,而21k x +的值只能取1,2,,1k +这些数字,因为必须有2k 个值比它大。