2020年全国高中数学联赛江苏赛区市级选拔赛试题及答案
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全国高中数学联赛江苏赛区初赛试题(时间:4月20日上午8:00—10:00)一、选择题(本题满分30分,每小题6分)1. 如果实数m ,n ,x ,y 满足a n m =+22,b y x =+22,其中a ,b 为常数,那么mx+ny 的最大值为 []A. 2b a +B. abC. 222ba + D. 222b a +2. 设)(x f y =为指数函数xa y =. 在P(1,1),Q(1,2),M(2,3),⎪⎭⎫ ⎝⎛41,21N 四点中,函数)(x f y =与其反函数)(1x f y -=的图像的公共点只可能是点 []A. PB. QC. MD. N3. 在如图的表格中,如果每格填上一个数后,每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,那么z y x ++的值为答:[] A. 1 B. 2C. 3D. 44. 如果111C B A ∆的三个内角的余弦值分别是222C B A ∆的三个内角的正弦值,那么 []A. 111C B A ∆与222C B A ∆都是锐角三角形B. 111C B A ∆是锐角三角形,222C B A ∆是钝角三角形C. 111C B A ∆是钝角三角形,222C B A ∆是锐角三角形D. 111C B A ∆与222C B A ∆都是钝角三角形5. 设a ,b 是夹角为30°的异面直线,则满足条件“α⊆a ,β⊆b ,且βα⊥”的平面α,β[] A. 不存在 B. 有且只有一对 C. 有且只有两对 D. 有无数对二、填空题(本题满分50分,每小题10分)6. 设集合[]{}{}222<==-=x x B x x x A 和,其中符号[]x 表示不大于x 的最大整数,则A B =___________________.7. 同时投掷三颗骰子,于少有一颗骰子掷出6点的概率是P =__________(结果要求写成既约分数).8. 已知点O 在ABC ∆内部,022=++OC OB OA .OCB ABC ∆∆与的面积之比为____________. 9. 与圆0422=-+x y x 外切,且与y 轴相切的动圆圆心的轨迹方程为________________________.10. 在ABC ∆中,若tanAtanB=tanAtanC+tanctanB ,则 222c b a +=______________.三、解答题(本题满分70分,各小题分别为15分、15分、20分、20分)11. 已知函数c bx x x f ++-=22)(在1=x 时有最大值1,n m <<0,并且[]n m x ,∈时,)(x f 的取值范围为⎥⎦⎤⎢⎣⎡m n 1,1. 试求m ,n 的值.1 2 0.5 1 xyz12. A 、B 为双曲线19422=-y x 上的两个动点,满足0=⋅OB OA 。
全国高中数学联赛江苏赛区初赛试题说明:1. 评阅试卷时, 请依据本评分标准. 选择题、填空题只设6分和0分两档. 其他各题 的评阅, 请严格按照本评分标准规定的评分档次给分, 不要再增加其他中间档次.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, 在评卷时可参照本 评分标准适当划分评分档次, 3分为一个档次, 不要再增加其他中间档次. 一.选择题 (本题满分36分, 每小题6分)1. 函数 ()y f x = 的图像按向量 (,2)4a π= 平移后, 得到的图像的解析式为sin()24y x π=++. 那么 ()y f x = 的解析式为A. sin y x =B. cos y x =C. sin 2y x =+D. cos 4y x =+答: [ ]2. 如果二次方程 20(,x px q p q --=∈N*) 的正根小于3, 那么这样的二次方程有A. 5个B. 6个C. 7个D. 8个答: [ ]3. 设 0a b >>, 那么 21()a b a b +- 的最小值是A. 2B. 3C. 4D. 5答: [ ]4. 设四棱锥 P ABCD - 的底面不是平行四边形, 用平面 α 去截此四棱锥, 使得 截面四边形是平行四边形, 则这样的平面 αA. 不存在B. 只有1个C. 恰有4个D. 有无数多个答: [ ]5. 设数列 {}n a : 01212,16,1663n n n a a a a a ++===-, n ∈N*, 则 2005a 被 64 除的余数为A. 0B. 2C. 16D. 48答: [ ]6. 一条走廊宽 2 m, 长 8 m, 用 6 种颜色的 1⨯1 m 2的整块地砖来铺设(每块地砖 都是单色的, 每种颜色的地砖都足够多), 要求相邻的两块地砖颜色不同, 那么所有的不同 拼色方法有A. 830个 B. 73025⨯个 C. 73020⨯个 D. 73021⨯个答: [ ]二.填空题 (本题满分36分, 每小题6分)7. 设向量 OA 绕点 O 逆时针旋转 2π得向量 OB , 且 2(7,9)OA OB +=, 则 向量 OB =8. 设无穷数列 {}n a 的各项都是正数, n S 是它的前 n 项之和, 对于任意正整数 n , na 与 2 的等差中项等于 n S 与 2 的等比中项,则该数列的通项公式为: (n ∈N*) .9. 函数 ∈+=x x x y (|2cos ||cos |R) 的最小值是.10. 在长方体 1111ABCD A B C D - 中, 12,1AB AA AD ===, 点 E 、F 、G 分别是棱 1AA 、11C D 与 BC 的中点, 那么四面体 1B EFG - 的体积是11. 由三个数字 1、2、3 组成的 5 位数中, 1、2、3 都至少出现 1 次, 这样的 5 位数共有个.12. 已知平面上两个点集{(,)||1|,M x y x y x y =++≥∈R},{(,)||||1|1,,N x y x a y x y =-+-≤∈R}. 若 M N ≠∅, 则 a 的取值范围是三.解答题 (第一题、第二题各15分;第三题、第四题各24分)13. 已知点 M 是 ABC ∆ 的中线 AD 上的一点, 直线 BM 交边 AC 于点N , 且 AB 是 NBC ∆ 的外接圆的切线, 设BC BN λ=, 试求BMMN(用 λ表示).14. 求所有使得下列命题成立的正整数(2)n n ≥: 对于任意实数 12,,,n x x x ,ABCDNM当 10nii x==∑ 时, 总有 110ni i i x x +=≤∑ ( 其中 11n x x += ).15. 设椭圆的方程为 22221(0)x y a b a b +=>>, 线段 PQ 是过左焦点 F 且不与x 轴垂直的焦点弦. 若在左准线上存在点 R ,使 PQR ∆ 为正三角形, 求椭圆的离心率 e的取值范围, 并用 e 表示直线 PQ 的斜率.n n∈ N*) 个棱长为正整数的正方体的体积之和等于 , 求n的16. (1) 若(最小值, 并说明理由;n n∈ N*) 个棱长为正整数的正方体的体积之和等于2005, 求n的(2) 若(最小值, 并说明理由.高考数学(文)一轮:一课双测A +B 精练(四十六) 两直线的位置关系1.(·海淀区期末)已知直线l1:k1x +y +1=0与直线l2:k2x +y -1=0,那么“k1=k2”是“l1∥l2”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.当0<k <12时,直线l1:kx -y =k -1与直线l2:ky -x =2k 的交点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.(·长沙检测)已知直线l1的方程为3x +4y -7=0,直线l2的方程为6x +8y +1=0,则直线l1与l2的距离为( )A.85B.32 C .4D .84.若直线l1:y =k(x -4)与直线l2关于点(2,1)对称,则直线l2恒过定点( ) A .(0,4) B .(0,2) C .(-2,4)D .(4,-2)5.已知直线l1:y =2x +3,若直线l2与l1关于直线x +y =0对称,又直线l3⊥l2,则l3的斜率为( )A .-2B .-12C.12D .2 6.(·岳阳模拟)直线l 经过两直线7x +5y -24=0和x -y =0的交点,且过点(5,1).则l 的方程是( )A .3x +y +4=0B .3x -y +4=0C .x +3y -8=0D .x -3y -4=07.(·郑州模拟)若直线l1:ax +2y =0和直线l2:2x +(a +1)y +1=0垂直,则实数a 的值为________.8.已知平面上三条直线x +2y -1=0,x +1=0,x +ky =0,如果这三条直线将平面划分为六部分,则实数k 的所有取值为________.9.(·临沂模拟)已知点P(4,a)到直线4x -3y -1=0的距离不大于3,则a 的取值范围是________.10.(·舟山模拟)已知1a +1b =1(a >0,b >0),求点(0,b)到直线x -2y -a =0的距离的最小值.11.(·荆州二检)过点P(1,2)的直线l 被两平行线l1:4x +3y +1=0与l2:4x +3y +6=0截得的线段长|AB|=2,求直线l 的方程.12.已知直线l :3x -y +3=0,求: (1)点P(4,5)关于l 的对称点;(2)直线x -y -2=0关于直线l 对称的直线方程.1.点P 到点A(1,0)和直线x =-1的距离相等,且点P 到直线y =x 的距离为22,这样的点P 的个数是( )A .1B .2C .3D .42.(·福建模拟)若点(m ,n)在直线4x +3y -10=0上,则m2+n2的最小值是( ) A .2B .22 C .4D .233.在直线l :3x -y -1=0上求一点P ,使得P 到A(4,1)和B(0,4)的距离之差最大. [答 题 栏]A 级1._________2._________3._________4._________5.__________6._________B 级1.______2.______7.__________8.__________9.__________ 答 案高考数学(文)一轮:一课双测A+B 精练(四十六)A 级1.C2.B3.B4.B5.选A 依题意得,直线l2的方程是-x =2(-y)+3, 即y =12x +32,其斜率是12,由l3⊥l2,得l3的斜率等于-2.6.选C 设l 的方程为7x +5y -24+λ(x -y)=0,即(7+λ)x +(5-λ)y -24=0,则(7+λ)×5+5-λ-24=0.解得λ=-4.l 的方程为x +3y -8=0.7.解析:由2a +2(a +1)=0得a =-12.答案:-128.解析:若三条直线有两条平行,另外一条与这两条直线相交,则符合要求,此时k =0或2;若三条直线交于一点,也符合要求,此时k =1,故实数k 的所有取值为0,1,2.答案:0,1,29.解析:由题意得,点到直线的距离为|4×4-3×a -1|5=|15-3a|5.又|15-3a|5≤3,即|15-3a|≤15,解得,0≤a ≤10,所以a ∈[0,10].答案:[0,10]10.解:点(0,b)到直线x -2y -a =0的距离为d =a +2b 5=15(a +2b)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =15⎝⎛⎭⎪⎫3+2b a +a b ≥15(3+22)=35+2105,当且仅当a2=2b2,a +b =ab ,即a =1+2,b =2+22时取等号.所以点(0,b)到直线x -2y -a =0的距离的最小值为35+2105. 11.解:设直线l 的方程为y -2=k(x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +2-k ,4x +3y +1=0,解得A ⎝⎛⎭⎪⎫3k -73k +4,-5k +83k +4;由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2-k ,4x +3y +6=0,解得B ⎝⎛⎭⎪⎫3k -123k +4,8-10k 3k +4.∵|AB|=2, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫53k +42+⎝ ⎛⎭⎪⎫5k 3k +42=2, 整理,得7k2-48k -7=0, 解得k1=7或k2=-17.因此,所求直线l 的方程为x +7y -15=0或7x -y -5=0.12.解:设P(x ,y)关于直线l :3x -y +3=0的对称点为P ′(x ′,y ′).∵kPP ′·kl =-1,即y ′-yx ′-x ×3=-1.①又PP ′的中点在直线3x -y +3=0上, ∴3×x ′+x 2-y ′+y 2+3=0.②由①②得⎩⎪⎨⎪⎧x ′=-4x +3y -95,③ y ′=3x +4y +35.④(1)把x =4,y =5代入③④得x ′=-2, y ′=7,∴P(4,5)关于直线l 的对称点P ′的坐标为(-2,7).(2)用③④分别代换x -y -2=0中的x ,y ,得关于l 的对称直线方程为-4x +3y -95-3x +4y +35-2=0, 化简得7x +y +22=0.B 级1.选C ∵点P 到点A 和定直线距离相等, ∴P 点轨迹为抛物线,方程为y2=4x. 设P(t2,2t),则22=|t2-2t|2,解得t1=1,t2=1+2,t3=1-2,故P 点有三个.2.选C 设原点到点(m ,n)的距离为d ,所以d2=m2+n2,又因为(m ,n)在直线4x +3y -10=0上,所以原点到直线4x +3y -10=0的距离为d 的最小值,此时d =|-10|42+32=2,所以m2+n2的最小值为4.3.解:如图所示,设点B 关于l 的对称点为B ′,连接AB ′并延长交l 于P ,此时的P 满足|PA|-|PB|的值最大.设B ′的坐标为(a ,b),则kBB ′·kl =-1, 即3·b -4a =-1.则a +3b -12=0.①又由于线段BB ′的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,b +42,且在直线l 上,则3×a 2-b +42-1=0,即3a -b -6=0.②解①②,得a =3,b =3,即B ′(3,3). 于是AB ′的方程为y -13-1=x -43-4,即2x +y -9=0.解⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -1=0,2x +y -9=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =5,即l 与AB ′的交点坐标为P(2,5).高考数学(文)一轮:一课双测A+B精练(四十)空间几何体的结构特征及三视图和直观图1.(·青岛摸底)如图,在下列四个几何体中,其三视图(正视图、侧视图、俯视图)中有且仅有两个相同的是( )A.②③④B.①②③C.①③④D.①②④2.有下列四个命题:①底面是矩形的平行六面体是长方体;②棱长相等的直四棱柱是正方体;③有两条侧棱都垂直于底面一边的平行六面体是直平行六面体;④对角线相等的平行六面体是直平行六面体.其中真命题的个数是( )A.1B.2C.3D.43.一个锥体的正视图和侧视图如图所示,下面选项中,不可能是该锥体的俯视图的是( )4.如图是一几何体的直观图、正视图和俯视图.在正视图右侧,按照画三视图的要求画出的该几何体的侧视图是( )5.如图△A′B′C′是△ABC的直观图,那么△ABC是( )A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.钝角三角形6.(·东北三校一模)一个几何体的三视图如图所示,则侧视图的面积为( )A.2+3B.1+3C.2+23D.4+37.(·昆明一中二模)一个几何体的正视图和侧视图都是边长为1的正方形,且体积为1,则这个几何体的俯视图可能是下列图形中的________.(填入所有可能的图形前的编号) 2①锐角三角形;②直角三角形;③四边形;④扇形;⑤圆8.(·安徽名校模拟)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为________.9.正四棱锥的底面边长为2,侧棱长均为3,其正视图(主视图)和侧视图(左视图)是全等的等腰三角形,则正视图的周长为________.10.已知:图1是截去一个角的长方体,试按图示的方向画出其三视图;图2是某几何体的三视图,试说明该几何体的构成.11.(·银川调研)正四棱锥的高为3,侧棱长为7,求侧面上斜高(棱锥侧面三角形的高)为多少?12.(·四平模拟)已知正三棱锥V-ABC的正视图、侧视图和俯视图如图所示.(1)画出该三棱锥的直观图;(2)求出侧视图的面积.1.(·江西八所重点高中模拟)底面水平放置的正三棱柱的所有棱长均为2,当其正视图有最大面积时,其侧视图的面积为( )A.23B.3C.3D.42.(·深圳模拟)如图所示的几何体中,四边形ABCD是矩形,平面ABCD⊥平面ABE,已知AB=2,AE=BE=3,且当规定正视方向垂直平面ABCD时,该几何体的侧视图的面积为22.若M,N分别是线段DE,CE上的动点,则AM+MN+NB的最小值为________.3.一个多面体的直观图、正视图、侧视图如图1和2所示,其中正视图、侧视图均为边长为a的正方形.(1)请在图2指定的框内画出多面体的俯视图;(2)若多面体底面对角线AC,BD交于点O,E为线段AA1的中点,求证:OE∥平面A1C1C;(3)求该多面体的表面积.[答题栏]A级1._________2._________3._________4._________5._________6._________B级 1.______2.______ 7.__________8.__________9.__________答案高考数学(文)一轮:一课双测A+B精练(四十)A级1.A2.A3.C4.B5.选B由斜二测画法知B正确.6.选D依题意得,该几何体的侧视图的面积等于22+12×2×3=4+ 3.7.解析:如图1所示,直三棱柱ABE-A1B1E1符合题设要求,此时俯视图△A BE是锐角三角形;如图2所示,直三棱柱ABC-A1B1C1符合题设要求,此时俯视图△ABC是直角三角形;如图3所示,当直四棱柱的八个顶点分别是正方体上、下各边的中点时,所得直四棱柱ABCD-A1B1C1D1符合题设要求,此时俯视图(四边形ABCD)是正方形;若俯视图是扇形或圆,体积中会含有π,故排除④⑤.答案:①②③8.解析:结合三视图可知,该几何体为底面边长为2、高为2的正三棱柱除去上面的一个高为1的三棱锥后剩下的部分,其直观图如图所示,故该几何体的体积为12×2×2sin60°×2-13×12×2×2sin60°×1=533.答案:5339.解析:由题意知,正视图就是如图所示的截面PEF ,其中E 、F 分别是AD 、BC 的中点,连接AO ,易得AO =2,而PA =3,于是解得PO =1,所以PE =2,故其正视图的周长为2+2 2.答案:2+2210.解:图1几何体的三视图为:图2所示的几何体是上面为正六棱柱,下面为倒立的正六棱锥的组合体. 11.解:如图所示,正四棱锥S -ABCD 中, 高OS =3,侧棱SA =SB =SC =SD =7, 在Rt △SOA 中,OA =SA2-OS2=2,∴AC =4. ∴AB =BC =CD =DA =2 2. 作OE ⊥AB 于E ,则E 为AB 中点. 连接SE ,则SE 即为斜高, 在Rt △SOE 中,∵OE =12BC =2,SO =3,∴SE =5,即侧面上的斜高为 5.12.解:(1)三棱锥的直观图如图所示. (2)根据三视图间的关系可得BC =23, ∴侧视图中VA =42-⎝ ⎛⎭⎪⎫23×32×232=12=23,∴S △VBC =12×23×23=6.B 级1.选A 当正视图的面积达最大时可知其为正三棱柱某个侧面的面积,可以按如图所示位置放置,此时侧视图的面积为2 3.2.解析:依题意得,点E 到直线AB 的距离等于32-⎝ ⎛⎭⎪⎫222=2,因为该几何体的左(侧)视图的面积为12·BC ×2=22,所以BC =1,DE =EC =DC =2.所以△DEC 是正三角形,∠DEC =60°,tan ∠DEA =AD AE =33,∠DEA =∠CEB =30°.把△DAE ,△DEC 与△CEB 展在同一平面上,此时连接AB ,AE =BE =3,∠AEB =∠DEA +∠DEC +∠CEB =120°,AB2=AE2+BE2-2AE ·BEcos120°=9,即AB =3,即AM +MN +NB 的最小值为3.答案:33.解:(1)根据多面体的直观图、正视图、侧视图,得到俯视图如下:(2)证明:如图,连接AC ,BD ,交于O 点,连接OE. ∵E 为AA1的中点,O 为AC 的中点, ∴在△AA1C 中,OE 为△AA1C 的中位线. ∴OE ∥A1C.∵OE ⊄平面A1C1C ,A1C ⊂平面A1C1C , ∴OE ∥平面A1C1C.(3)多面体表面共包括10个面,SABCD =a2, SA1B1C1D1=a22,S △ABA1=S △B1BC =S △C 1DC =S △ADD1=a22,S △AA1D1=S △B1A1B =S △C1B1C =S △DC1D1 =12×2a 2×32a 4=3a28, ∴该多面体的表面积S =a2+a22+4×a22+4×3a28=5a2.。
全国高中数学联赛江苏赛区初赛试卷(含答案)全国高中数学联赛江苏赛区初赛参考答案与评分细则一、填空题(本题共10小题,满分70分,每小题7分,要求直接将答案写在横线上。
)1.已知点P(4,1)在函数$f(x)=\log_a(x-b)$($b>0$)的图像上,则$ab$的最大值是______。
解:由题意知,$\log_a(4-b)=1$,即$a+b=4$,且$a>0$,$a\neq 1$,$b>0$,从而$ab\leq 4$。
当$a=b=2$时,$ab$的最大值是4.2.函数$f(x)=3\sin(2x-\frac{\pi}{4})$在$x=\frac{3\pi}{4}$处的值是______。
解:$2x-\frac{\pi}{4}=\frac{3\pi}{4}$,所以$f(\frac{3\pi}{4})=3\sin(\frac{3\pi}{4}-\frac{\pi}{4})=-\frac{3}{\sqrt{2}}$。
3.若不等式$|ax+1|\leq 3$的解集为$\{x|-2\leq x\leq 1\}$,则实数$a$的值是______。
解:设函数$f(x)=|ax+1|$,则$f(-2)=f(1)=3$,故$a=2$。
4.第一只口袋里有3个白球、7个红球、15个黄球,第二只口袋里有10个白球、6个红球、9个黑球,从两个口袋里各取出一球,取出的球颜色相同的概率是______。
解:有两类情况:同为白球的概率是$\frac{3}{25}\times\frac{10}{25}=\frac{6}{125}$,同为红球的概率是$\frac{7}{25}\times\frac{6}{25}=\frac{42}{625}$,所求的概率是$\frac{6}{125}+\frac{42}{625}=\frac{72}{625}$。
5.在平面直角坐标系$xOy$中,设焦距为$2c$的椭圆$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$)与椭圆$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$有相同离心率$e$,则$e$的值是______。
江苏赛区初赛试题参考答案及评分标准一、选择题(本题满分30分,每小题6分)1.答:[B] 解 由柯西不等式ab y x n m ny mx =++≤+))(()(22222;或三角换元即可得到ab ny mx ≤+,当2an m ==,2b y x ==时,ab ny mx =+. 选B. 2.答:[D]解 取161=a ,把坐标代入检验,4116121=⎪⎭⎫ ⎝⎛ ,而2116141=⎪⎭⎫ ⎝⎛,∴公共点只可能是 点N . 选D. 3.答:[A]解 第一、二行后两个数分别为2.5,3与1.25,1.5;第三、四、五列中的5.0=x ,165=y ,163=z ,则1=++z y x . 选A. 4. 答:[B] 解 两个三角形的内角不能有直角;111C B A ∆的内角余弦都大于零,所以是锐角三角形;若222C B A ∆是锐角三角形,则不妨设cos 1A =sin 2A =cos ⎪⎭⎫⎝⎛-12A π, cos 1B =sin 2B =cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-22A π,cos 1C =sin 2C =cos ⎪⎭⎫⎝⎛-12C π.则 212A A -=π,212B B -=π,212C C -=π,即 )(23222111C B A C B A ++-=++π,矛盾. 选B.5.答: [D]解 任作a 的平面α,可以作无数个. 在b 上任取一点M ,过M 作α的垂线. b 与垂线确定的平面β垂直于α. 选D.二、填空题(本题满分50分,每小题10分) 6. 解 ∵2<x ,[]x 的值可取1,0,1,2--.当[x ]=2-,则02=x 无解; 当[x ]=1-,则12=x ,∴x =1-; 当[x ]=0,则22=x 无解; 当[x ]=1,则32=x ,∴3=x . 所以31或-=x .7. 解 考虑对立事件,216916513=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=P .8. 解 由图,ABC ∆与OCB ∆的底边相同,高是5:1. 故面积比是5:1.9. 解 由圆锥曲线的定义,圆心可以是以(2,0)为焦点、2-=x 为准线的抛物线上的点;若切点是原点,则圆心在x 轴负半轴上.所以轨迹方程为)0(82>=x x y ,或)0(0<=x y .10. 解 切割化弦,已知等式即CB CB C A C A B A B A cos cos sin sin cos cos sin sin cos cos sin sin +=, 亦即C B A C B A cos )sin(sin sin sin +=,即C C B A 2sin cos sin sin =1,即1cos 2=c C ab .所以,122222=-+c c b a ,故3222=+cb a . 三、解答题(本题满分70分,各小题分别为15分、15分、20分、20分)11. 解 由题 1)1(2)(2+--=x x f , ……5分1)(≤∴x f ,11≤∴m,即1≥m ,[]n m x f ,)(在∴上单调减, m m m f 11)1(2)(2=+--=∴且nn n f 11)1(2)(2=+--=. ……10分m ∴,n 是方程xx x f 11)1(2)(2=+--=的两个解,方程即)122)(1(2---x x x =0,解方程,得解为1,231+,231-.n m <≤∴1,1=∴m ,231+=n . ……15分12. 证 (Ⅰ)设点A 的坐标为)sin ,cos (θθr r ,B 的坐标为)sin ,cos (θθ''''r r ,则r =,r ='A 在双曲线上,则19sin 4cos 222=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-θθr .所以9sin 4cos 1222θθ-=r . …5分 由0=⋅得⊥,所以θθ22sin cos =',θθ'=22sin cos .同理,9cos 4sin 9sin 4cos 122222θθθθ-='-'='r ,3659141'11||||2222=-=+=+r r OB OA . ……10分=,所以==⎪⎭⎫⨯.1365914111=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯. 于是,5362=OP . 即P 在以O 为圆心、556为半径的定圆上. ……15分 13.解 在平面M 中,过A 作DA 的垂线,交射线DB 于B 点;在平面N 中,过A 作DA 的垂线,交射线DC 于C 点.设DA=1,则βtan =AB ,βcos 1=DB ,γtan =AC ,γcos 1=DC ,…5分并且ϕ=∠BAC 就是二面角N l M --平面角. ……10分在ABC DBC ∆∆与中,利用余弦定理,可得等式ϕγβγβαγβγβcos tan tan 2tan tan cos cos cos 2cos 1cos 122222-+=-+=BC , 所以,αγβγβγβϕγβcos cos cos 2cos 1cos 1tan tan cos tan tan 22222+--+= =γβγβαcos cos )cos cos (cos 2-,……15分故得到γβγβαϕsin sin cos cos cos cos -=. ……20分14. 解(Ⅰ)不能. ……5分因为若每行的积都相等,则9个数的积是立方数. 但是 2×4×6×8×12×18×24×36×48=21+2+1+3+2+1+3+2+4×3121211+++++=219·38不是立方数,故不能.(Ⅱ)可以. ……15分 如右表表中每行、每列及对角线的积都是26·23. ……20分36 2 248 12 18 6724。
2020年全国高中数学联赛江苏赛区市级选拔赛试卷考生注意:1、本试卷共两大题(14小题),全卷满分150分。考试时间:120分钟.2、用钢笔、签字笔或圆珠笔作答.3.解题书写不要超出装订线.4.不能使用计算器.一、填空题(本题共10小题,满分70分,每小题7分,要求直接将答案写在横线上.)1.已知集合A={1,2,3,...2020}, B={1,2,3,...2000}, 若集合C 满足C∩A=C 且C∩B≠∅,则集合C 的个数是_____.2.已知函数22,1,()2,(),1,x x f x x x g x x x -≥⎧=-=⎨-<⎩则不等式f(x)≤2g(x)的解集为____. 3.已知在△ABC 中,2.3.AB BC BC CA CA AB ⋅==,则△ABC 的最大角的正弦值为_______.4.函数242(1)()31x x f x x x +=++的最小值是_________. 5.已知集合A={-2,0,2},在平面直角坐标系xOy 中,点集P ={(x,y)|x ∈A,y ∈A},从集合P 中任取三个点,这三个点能构成等腰直角三角形的概率是________.6.已知在△ABC 中, AB=4,△ABC 的内切圆与边AB 相切于点D,且AD=3DB,则∠CAB 的取值范围是_________.7. 已知z 为复数,若为纯虚数,则的最小值为_________.8.已知棱长为a 的正方体中,E 为DC 的中点, F 在线段上运动,则三棱锥F - ADE 的外接球表面积的最小值为________.9. 已知正整数m,n 均为质数,且7m + n 和mn+11也都是质数,则的值为_______.10. 平面区域的面积是________.二、解答题(本大题共4小题,每小题20分,共80分)11.如图,已知椭圆的下顶点为A,上顶点为B,点M(m,-2) (m≠0)在直线y=-2上,直线MA, MB分别与椭圆C 交于两点G,H,记△MAB 的面积为△MGH 的面积为求最大值及相应的m 的值.12.已知递增数列{a n }的前n 项和满足2n n S na n -=.(1)求证:数列是等差数列;(2)设求证:存在唯一的正整数n,使得12n n n a b a ++≤<13.如图,过等腰△ABC底边BC上一点P作PM//CA交AB于点M ,作PN//BA交AC于点N ,设点P关于直线MN 的对称点为Q,求证:点Q在△ABC的外接圆上.14.在△ABC的内部有2020个点,将顶点A,B,C和这2020个点用线段连结,使这些线段除端点外没有其它公共点,可以把△ABC分割成多少个没有重叠部分的小三角形?.。
全国高中数学联赛江苏赛区初赛试卷一、选择题(本题满分36分,每小题6分)1. 已知函数2sin y x =,则 答:[ ](A )有最小正周期2π (B )有最小正周期π(C )有最小正周期2π (D )无最小周期 2. 关于x 的不等式22200x ax a --<任意两个解的差不超过9,则a 的最大值与最小值的和是 答:[ ](A ) 2 (B ) 1 (C ) 0 (D ) 1-3. 已知向量a 、b ,设AB =a 2+b ,5BC =-a 6+b ,7CD =a 2-b ,则一定共线的三点是 答:[ ](A ) A 、B 、D (B ) A 、B 、C(C ) B 、C 、D (D ) A 、C 、D4. 设α、β、γ为平面,m 、n 为直线,则m β⊥的一个充分条件是 答:[ ](A )αβ⊥,n αβ=,m n ⊥ (B )m αγ=,αγ⊥,βγ⊥(C )αβ⊥,βγ⊥,m α⊥ (D )n α⊥,n β⊥,m α⊥5. 若m 、{}22101010n x x a a 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 答:[ ](A )60个 (B )70个 (C )90个 (D )120个6. 已知()122007122007f x x x x x x x =+++++++-+-++-(x ∈R ), 且2(32)(1),f a a f a -+=- 则a 的值有 答:[ ](A )2个 (B )3个 (C )4个 (D )无数个二、填空题(本题满分54分,每小题9分)7. 设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若510S =,105S =-,则公差为 .8. 设()log ()a f x x b =+(0a >且1)a ≠的图象经过点(21),,它的反函数的图象经过点(28),,则a b +等于 .9. 已知函数()y f x =的图象如图,则满足22221()(lg(620))021x x f f x x x x --⋅-+≤-+的 x 的取值范围为 .10.30x y -+=的离心率是 .11. 在ABC ∆中,已知tan B =,sin 3C =,AC =ABC ∆的面积为 12. 设命题P :2a a <,命题Q : 对任何x ∈R ,都有2410x ax ++>. 命题P 与Q 中有且仅有一个成立,则实数a 的取值范围是 .三、解答题(本题满分60分,共4小题,每题各15分)13. 设不等式组 00x y x y +>⎧⎨-<⎩, 表示的平面区域为D . 区域D 内的动点P 到直线0x y += 和直线0x y -=的距离之积为2. 记点P 的轨迹为曲线C .过点F 的直线l 与 曲线C 交于A 、B 两点. 若以线段AB 为直径的圆与y 轴相切,求直线l 的斜率.14. 如图,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.15. 已知数列{}n a 中,11a =,33n n a a +≤+,22n n a a +≥+. 求2007a .16. 已知平面上10个圆,任意两个都相交. 是否存在直线l ,与每个圆都有公共点?证明你的结论.江苏省高中数学联赛初赛试题参考答案及评分标准 B 1B A 1C 1 A C一、选择题(本题满分36分,每小题6分)1.已知函数2sin y x =,则( B ).(A ) 有最小正周期为π2 (B ) 有最小正周期为π(C ) 有最小正周期为2π (D ) 无最小正周期 解:)2cos 1(21sin 2x x y -==,则最小正周期π=T . 故选(B ). 2.关于x 的不等式02022<--a ax x 任意两个解的差不超过9,则a 的最大值与最小值 的和是( C ).(A ) 2 (B ) 1 (C ) 0 (D ) 1-解:方程02022=--a ax x 的两根是14x a =-,25x a =,则由关于x 的不等式 22200x ax a --<任意两个解的差不超过9,得9|9|||21≤=-a x x ,即11≤≤-a . 故选(C ).3. 已知向量a 、b ,设AB =a 2+b ,5BC =-a 6+b ,7CD =a 2-b ,则一定共线 的三点是( A ).(A )A 、B 、D (B )A 、B 、C (C )B 、C 、D (D )A 、C 、D解:2BD BC CD =+=a 4+b 2AB =,所以A 、B 、D 三点共线. 故选(A ).4.设α、β、γ为平面,m 、n 为直线,则m β⊥的一个充分条件是( D ).(A )αβ⊥,n αβ=,m n ⊥ (B )m αγ=,αγ⊥,βγ⊥(C )αβ⊥,βγ⊥,m α⊥ (D )n α⊥,n β⊥,m α⊥解:(A )选项缺少条件m α⊂;(B )选项当//αβ,βγ⊥时,//m β;(C )选项当 α、β、γ两两垂直(看着你现在所在房间的天花板上的墙角),m βγ=时,m β⊂;(D )选项同时垂直于同一条直线的两个平面平行.本选项为真命题. 故选(D ).5. 若m 、{}22101010n x x a a 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( C )(A )60个 (B )70个 (C )90个 (D )120个解:由6514233=+=+=+及题设知,个位数字的选择有5种. 因为321=+= 7610=+-,故(1) 由321=+知,首位数字的可能选择有2510⨯=种;(2) 由37610=+-及54123=+=+知,首位数字的可能选择有248⨯=种.于是,符合题设的不同点的个数为5(108)90⨯+=种. 故选(C ).6.已知()122007122007f x x x x x x x =+++++++-+-++-(x ∈R ), 且2(32)(1),f a a f a -+=- 则a 的值有( D ).(A )2个 (B )3个 (C )4个 (D )无数个解:由题设知()f x 为偶函数,则考虑在11≤≤-x 时,恒有()2(1232007)20082007f x =⨯++++=⨯.所以当21321a a -≤-+≤,且111a -≤-≤时,恒有2(32)(1)f a a fa -+=-.由于不等式21321a a -≤-+≤的解集为3322a ≤≤ 111≤-≤-a 的解集为20≤≤a .因此当2253≤≤-a 时,恒有 2(32)(1)f a a f a -+=-. 故选(D ).二、填空题(本题满分54分,每小题9分) 7.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若105=S ,510-=S ,则公差为 1-=d . 解:设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d .由题设得⎩⎨⎧-=+=+,,545101010511d a d a 即 ⎩⎨⎧-=+=+,,1922211d a d a 解之得1-=d . 8. 设()log ()a f x x b =+(0a >且1)a ≠的图象经过点(21),,它的反函数的图象经过点(28),,则b a +等于 4 .解:由题设知 log (2)1log (8)2a ab b +=⎧⎨+=⎩,, 化简得 2(2)(8).b a b a +=⎧⎨+=⎩, 解之得 1131a b =⎧⎨=⎩,; 2224.a b =-⎧⎨=-⎩,(舍去). 故a b +等于4. 9.已知函数()y f x =的图象如图,则满足22221()(lg(620))021x x f f x x x x --⋅-+≤-+的 x 的取值范围为 [21)x ∈-, .解: 因为 ()()22lg 620lg (3)11lg111x x x -+=-+≥>,所以 ()2lg 6200x x -+<. 于是,由图象可知,2111x x +≤-,即 201x x +≤-,解得 21x -≤<. 故x 的取值范围为 [21)x ∈-,.10.圆锥曲线0|3|102622=+--+-++y x y x y x 的离心率是 2 .解:原式变形为|3|)1()3(22+-=-++y x y x ,即= 2|3|2+-y x .所以动点),(y x 到定点(31)-,的距离与它到直线03=+-y x 的距离之比为2.故此动点轨迹为双曲线,离心率为2.11.在ABC ∆中,已知3tan =B ,322sin =C ,63=AC ,则ABC ∆的面积为ABC S ∆=.解:在ABC ∆中,由3tan =B 得︒=60B .由正弦定理得sin 8sin AC C AB B⋅==. 因为︒>60322arcsin ,所以角C 可取锐角或钝角,从而31cos ±=C .sin sin()sin cos cos sin A B C B C B C =+=+=±.故sin 2ABC AC AB S A ∆⋅==. 12. 设命题P :2a a <,命题Q : 对任何x ∈R ,都有2410x ax ++>. 命题P 与Q 中有且仅有一个成立,则实数a 的取值范围是 021≤<-a 或 121<≤a . 解:由a a <2得10<<a .由0142>++ax x 对于任何x ∈R 成立,得04162<-=∆a ,即2121<<-a .因为命题P 、Q 有且仅有一个成立,故实数 a 的取值范围是 021≤<-a 或 121<≤a . 三、解答题(本题满分60分,每小题15分)13. 设不等式组 00x y x y +>⎧⎨-<⎩, 表示的平面区域为D . 区域D 内的动点P 到直线0x y +=和直线0x y -=的距离之积为2. 记点P 的轨迹为曲线C .过点F 的直线 l 与曲线C 交于A 、B 两点. 若以线段AB 为直径的圆与y 轴相切,求直线l 的斜率. 解:由题意可知,平面区域D 如图阴影所示.设动点为(,)P x y2=,即 224x y -=.由P D ∈知0x y +>,x -y <0,即x 2-y 2<0.所以y 2-x 2=4(y >0),即曲线C 的方程为 y 24-x 24=设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则以线段AB 为直径的圆的圆心为1212()22x x y y Q ++,. 因为以线段AB 为直径的圆L 与y 轴相切,所以半径 12122x x r AB +==,即 12AB x x =+. ① 因为直线AB 过点F (22,0), 当AB ⊥ x 轴时,不合题意.所以设直线AB 的方程为y =k (x -22). 代入双曲线方程y 24-x 24=1(y >0)得, k 2(x -22)2-x 2=4,即(k 2-1)x 2-42k 2x +(8k 2-4)=0.因为直线与双曲线交于A ,B 两点, 所以k ≠±1.所以x 1+x 2=42k 2k 2-1,x 1x 2=8k 2-4k 2-1. 所以|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=(1+k 2)[⎝ ⎛⎭⎪⎫42k 2k 2-12-4⋅8k 2-4k 2-1]=|x 1+x 2|=|42k 2k 2-1|, 化简得:k 4+2k 2-1=0, 解得k 2=2-1(k 2=-2-1不合题意,舍去). 由△=(42k 2)2-4(k 2-1) (8k 2-4) =3k 2-1>0,又由于y >0,所以-1<k <- 33.所以k =-2-114. 如图,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.B 1 B A 1C 1A C证:(1)设1AA 中点为D ,连C 、D .因为AB B A =1,所以1AA BD ⊥.因为面C C AA A ABB 1111⊥,所以⊥BD 面C C AA 11.又1ACC ∆为正三角形,111A C AC =,所以 11AA D C ⊥. 从而11AA BC ⊥.(2) 由(1),有1BD C D ⊥,11BC CC ⊥,1CC ⊥面1C DB .设1A 到面ABC 的 距离为h ,则1113ABC B CAC B CDC hS V V ∆--==. 因为11113C C DB C DB V CC S -∆=⨯, 所以1C DBABC S h S ∆∆=.又 1C D BD =,且2211==⨯=∆BD BD D C S DB C 设ABC ∆的高为AE ,则2512312221212=+=+=+=BD CC BC BC , 8325411=⋅-=AE , 41583252=⋅=∆ABC S . 于是有 515153==h ,即1A 到平面ABC 的距离为515. ………………15分 15.已知数列{}n a 中,11a =,33n n a a +≤+,22n n a a +≥+. 求2007a .解:由题设,22n n a a +≥+,则2007200520031222210032007a a a a ≥+≥+⨯≥≥+⨯=.由22n n a a +≥+,得22n n a a +≤-,则3223231(1)n n n n a a a a n +++≤+≤-+=+≥. 于是 200720062005200219991123123212a a a a a ≤+≤+⨯≤++⨯≤+⨯+⨯136********a ≤≤+⨯+⨯=,所以a 2007=2007. 易知数列11a =,22a =,,n a n = 符合本题要求. 注意:猜得答案n a n =或20072007a =,给2分.16.已知平面上10个圆,任意两个都相交.是否存在直线l ,与每个圆都有公共点?证明你的结论.解:存在直线l ,与每个圆都有公共点.证明如下:如图,先作直线0l ,设第i 个圆在直线0l 上的正投影是线段i i A B ,其中i A 、i B 分别是线段的左(第14题) A 1 A k A 2 B 1B 2 B m右端点.10个圆有10个投影线段,有10个左端点,有10个右端点.因为任意两个圆都相交,所以任意两条投影线段都有重叠的部分,设k A 是最右边的左端点,则所有右端点都在k A 的右边,否则必有两条投影线段无重叠部分,与对应的两个圆相交矛盾.再设m B 是最左边的右端点,同理所有左端点都在m B 的左边. k A 与m B 不重合,线段 k m A B 是任意一条投影线段的一部分,过线段k m A B 上某一点作直线0l 的垂线l ,则l 与10 个圆都相交.。
2020 年全国高中数学联赛试题及详细解析说明:1. 评阅试卷时,请依据本评分标准。
选择题只设6 分和 0 分两档,填空题只设9 分和 0 分两档;其他各题的评阅,请严格按照本评分标准规定的评分档次给分,不要再增加其它中间档次。
2. 如果考生的解题方法和本解答不同,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, 5 分为一个档次,不要再增加其他中间档次。
一、选择题(本题满分36 分,每小题 6 分)本题共有 6 小题,每小题均给出 A , B ,C ,D 四个结论,其中有且仅有一个是正确的。
请将正确答案的代表字母填在题后的括号内。
每小题选对得 6 分;不选、选错或选出的代表字母超过一个(不论是否写在括号内),一律得 0 分。
1.使关于 x 的不等式 x 36 x k 有解的实数 k 的最大值是()A . 63B. 3C. 63D . 62.空间四点 A 、 B 、 C 、 D 满足 | AB | 3, | BC | 7 , | CD | 11 , | DA | 9 , 则 AC BD 的取值()A .只有一个B .有二个C .有四个D .有无穷多个a 1 a 2 a 3a 4| a iT , i 1,2,3,4}, 将 M 中的元素按从大到小的6. 记集合 T { 0,1,2,3,4,5,6}, M {7 27 3747序排列, 第2020 个数是()A . 5 5 6 3B . 55 6 2 7 7273 74 772 73 7 4 C .11 0 4 D .11 0 3 7 72737477273 7 4二、填空 (本 分54 分,每小 9 分) 本 共有 6 小 ,要求直接将答案写在横 上。
7. 将关于 x 的多 式 f ( x)1 x x2 x 3x 19x 20 表 关于 y 的多 式 g( y)a 0 a 1 y a 2 y 2 a 19 y 19 a 20 y 20, 其中 y x 4. a 0a 1a20.8. 已知 f (x) 是定 在 ( 0,) 上的减函数, 若 f (2a 2a1) f (3a 24a 1) 成立, a 的取 范是。
2020年全国高中数学联赛江苏赛区复赛一、填空题(每题8分,满分64分,将答案填在答题纸上)2.____________ 若函数/(Λ)=(X2-1)(X2+^+⅛)对于任意XeR都满足/(X) = /(4-x),则f(x)的最小值是_____ .3•在正三棱柱ABC-A I B I C l中,D,E分别是侧棱BQ,CG上的点,EC=BC = 2BD,则截而ADE与底面ABC所成的二而角的大小是______________ ・4.若SinXSill2xsin3x+cosxcos2xcos3x = 1,则X = __________ ・5.设儿V是实数,则"+ ⑺•的最大值是2X4+4∕+9---------6.设Cl n =l + 2 + --+π,π∈∕V∖S m =q+①+…+ ©”,〃? = 123,…,则S1,52√-∙,52017中能被2整除但不能被4整除的数的个数是__________ •27.在直角平面坐标系XOy中,耳,▲分别是双曲线x2--^ = l(^>0)的左、右焦点,过点Fl作圆x2 + y2 = 1的切线,与双曲线左、右两支分别交于点A.B.若F l B = AB .则方的8.从正1680边形的顶点中任取若干个,顺次相连成多边形,英中正多边形的个数1•若数列仏}满足则吆存的值为2 3 色+2/! + 1为 _________ ・二、解答题V-10 •在平而直角坐标系XOy 中,椭圆C:-+ y 2= 1的上顶点为A ∙不经过点A 的直线/与 椭圆C 交于P,Q 两点,且AP AQ=0.(1) 直线/是否过泄点?若是,求岀左点坐标;若不是,说明理由.(2) 过P,0两点分别作椭圆的切线,两条切线交于点3,求^BPQ 而积的取值范羽. 11.设函数 Λ(AT )=1+ X+丄X 2+••• + 丄x".2! n↑ (1)求证:当 XW(O,*o),时,e x > ∕r (x):2020年全国高中数学联赛江苏赛区复赛参考答案与评分标准加试1.已知圆O 的内接五边形ABCDE 中AD 与BE 相交于点F, CF 的延长线交圆O 于点 P 、且 AB eD = BC ED求证:OPdAE.2•设X 」是非负实数,α=低+Qe=Jr 巨+j τ巨,若""是两个不相邻的整数, 求°丄的值,9•已知x,ye∕?,且X 2+ y 2=2,∣Λ∣≠∣y∣求点+G ⅛的最小值•(2)设x>0y neN ∖若存在ywR 使得Q=九W+一:一严 RS + l)!求证: OVyV X.3.平而上2〃个点(〃>1 MWN),无三点共线,任意两点间连线段,将其中任意用+ 1条线段染成红色.求证:三边都为红色的三角形至少有”个•4•设”为正整数,I + - + -+ - +—=— >2 3 H h n其中a ll,bιι为互素的正整数,对素数”,令集合证明:对每一个素数p≥5,集合SP中至少有三个元素.1. 1试卷答案2. -163. 45°4. kπ.k∈Z3026 15盲二.解答题6. 2527 1 + √J8. 34329•解:因为X2 + y2 = 2.所以(χ + y)'+(χ-y)2 =4,所以点+FyVfc⅛+洁⅜+h+(-b) ≥1(1 + 1)2 =1.4v ,当X = λ∕2,y = O时,-__ + = 1.(兀+井(―井所以λ1x. + Z1的最小值为1.(χ+y)- (χ-γy10•解:(1)因为AP AQ = O f所以乔丄廷直线AP.AQ与X轴平行时,P或0与A重合,不合题意.设PA: y = kx+1,则QA:y = x + ∖.k将y = kx+l代入宀3b =3, w(l + 3∕r2}v2+6H = 0.所以XP =6k、— 21 + 3疋宀_] + 3疋_同理XQ=6k I6 Λ2+3°ek 2+3化简得/:〉,= -丄.4k 2直细纵截距是常数弓故直线,过定点所以P^=36(l÷^)∙ 宀 +宀 十(")•兽窖峠IL(l + 3∕)依2+3)」 (1 + 3/) ∖k 2+3f_36(1 + 疋*& + 15疋+15∕ + 1)(3^ + 10/+3)2^不妨设k>0,令f = £ +丄,贝∣J∕≥2,可化得PQ 2=k 即P-嘤乎.3r +4设B(X (P y o ),则切点弦PQ 的方程是X O X + 3y°y = 3 ,k _] 1又EQ 在l:y = —-—x--上,所以y 0 = -2 ,4k 2(2)由 (1)6∣Zr∣√l+P 1 + 3X同理, AQ = 6y ∣∖ +k 2k 2+336∕%2+ 12) (3r+4)2从而⅞ =3(2-1)2k因此的而积gxdxP 皆卜爲f x 寧晋9t i2(3/$+4)所以B 到P0的距离〃=3尸 2√r 2+1 9令“=一,则 O —,化得 S= 一~r ------ ・t2 2(4M 3+3W )当O VHS 丄时,4M 3+3M 递增,2O1所以OV4∕+3"S2,即S≥-,当且仅当U=-,即∕ = 2,k = 1时,等号成立,42故ABPQ 的而积S 的取值范困是冷11.解:(1)用数学归纳法证明如下:(i )当” =1 时,令/(X ) = ^-∕1(Λ) = ^-X -1,则/'(x) = e'-l>0,xe(0,p)恒成 立, 所以/(Λ)在区间(O,-KO)为增函数, 又因为 /(0)=0,所以/(Λ)>0,即e t> ∕1(x).(ii)假设H = k 时,命题成立,即当X ∈ (O,-KX))时,e x >f k (x),( 1 1 1则n = k + ∖时,令g(x)=e'—£+|(X)=,一 1 + X +-X 2+∙-∙ + -ΛΛ+-__ √+,6 7 用 72! k ∖ (k + ∖).函数,又因为 g(θ) = θ,所以 g(x)>0,x∈(θ,+oo)恒成立,即 e x> ./^+1(x),x∈(θ,+∞), 所以n = k +1时,命题成立.由(i )(ii )及归纳假设可知,V H ∈7V ∖当X ∈ (θ,+oo)时,£“〉£(x)・(2)由(1)可知 b>∕n Jx),即 A(A-)+-i-χn+1^v > A(Λ-)+-i-χn+1,所以R>l,即y>0,下证:yvx.下面先用数学归纳法证明:当Λ∙>O0 vl + x +丄F+…+厂丄^兀心+丄#ZsW AT 2! (-I)!n ∖(i )当 〃 =1 时,令 F(X)= ∖ + xe x -e x ,则 F ,(x) = Xe X > O,x ∈ (θ,+≪)),则 √(x)=e x-f l÷x÷l√÷-÷lχ 2! k ∖ = ^V-A(X)>0,所以g(x)在区间(0,+8)为增所以F(X)在区间(0,*o)单调增, 又F(O)=O,故F(X)>0,即e x<l + xe ∖(ii)假设H = k 时,命题成立,即当 X ∈(0,-HO)时,e x< l + x + -X 2 + …+ — XZ +-L√>∖ ' 72! (—1)! k ∖所以G(X)在区间(O,P)上为增函数,又G(O)=O,故G(X)>0,即由(i ) (ii )及归纳假设,可知当 XW(O,+8)时,e x< l + x + 丄 W +••■ + 丄 0 + ―― X n^e x.对舁 成立,2!n ∖ (" + 1)!所以't = 1+x+⅛χ2 +'+⅛χπ +(⅛χπ+v < 1+x+⅛χ2+"+^χn+0⅛x "v从而Rve"即yvx,证毕.复赛加试答案1.证明:连接PA PE.因为五边形ABCDE 内接于圆O , 所以 ZBA F = ZDEF, ZABF= ZEDF, 所以ZBF 〜随DF 、令 G(Λ) = 1 +X + A疋+ (1)k'・GtV)=I÷x÷l√÷.∙∙÷lχ^÷1所以箸FB FB 同理,PE PFBC" BF<l + x +丄/+・・・ +丄《?+2! k ∖DC DF因为ABSrCS 所以器耸" 所以PE=P4・即点P 是弧AE 的中点, 所以OP 丄AE2•解:因为αb 是不相邻的整数,所以 25b —a = JX+2 + J y+2 — (yfx + ^y)=(Jx+2 -Vxj+ (Jy+2 — y∣~y )2 I 2 √Λ∙ + 2 + √X Jy+ 2+77由于b-a 是整数,所以b-a = 2.设 a = 〃 - 1,Z?=H ÷ I,/? ∈ Z 9 即 y[x + y∣~y = U -19 JX +2 + Jy + 2 =Il+ 1, λj√^-√y IX-y I =n _ 1, _ ------- = /2 +1 ♦JX+ 2 — Jy+ 2则頁-V7=.χ-y ∖y [^2-^2=χ-y . n -1 /2 + 1于是 2 Vx = n -1 + -~~- ,2JX+ 2 = n +1 + -~~-n -1 /7 + 1从而2(n-i)y∣x = (n -Iy + (X- y\2(n + I)VX+ 2 = (/? +1)2+(x-y), 故(∕2-l)Vx + 2n = (/7 + l)Jx + 2 ・ 又因为(√Γ巨j-(√^j=2.①令t =長,得代入①得/2 + 12nt 2 -2〃(H-I ”-什 -2〃-I)= 0 ,2∏(H -1)± ^4H 2(∕7-1) +8/7(7?2-2/7-1) _ 77(/7-1)±(7? + 1 )J"(n- 2)4π2n“=”亠頁=也Zl 土壘mIn因此,/7 > 2,并且ZI(M-I)≥ S + UHQl -2), 即∕ι2-2w-l≤0,解之得l-√2≤n≤l +√2,由①X ②X ③得ABPE DC于是y[x = t =从而2 ≤ 7? < 1 + \/2 ,且n w Z ,故n = 2・所以a = ∖,b = 3.3.证明:首先证明一泄存在红色三角形(三边均为红色的三角形为红色三角形,下同)•设从顶点A出发的红色线段最多,由A引出的红色线段为AB I.AB2i- -,AB k ,则k≥n + ↑.若B1,B2∙∙∙,伤中存在两点,不妨设为B l,禺使线段B1B2为红色线段,则AAdB2为红色三角形,若B v B2,相互之间没有红色线段相连,则从B,(i = 12…,k)出发的红色线段最多有2n-k条,所以这2〃个点红色线段最多有丄W + k(2n-k)+ (In一1 一k)] = «(2" —R)≤ "十 ^^"~— = n~ < n~ +1.2与题设矛盾,所以存在以A为顶点的红色三角形,下面用数学归纳法证明,(1)当∏ = 2时,平而上有四个点A,5C,D中两两连线共有6条,其中有5条为红色,只有一条非红色,设为AB,则ΔACZλ与BCD均为红色三角形,命题成立,(2)假设n = k时,命题成立,即至少存在R个红色三角形,当〃 = R + 1时,有2k+2个点,且有(Ar+ I)2+ 1条红色线段,一泄存在一个红色三角形,设为MBe考察从A,B,C引出的红色线段分别记为d(A),d(B∖ J(C)条,不妨设J(A)≤√(B)≤ J(C) 若d(A)+ d(B)< 2k + 2,则除去点A, B余下的Ik个点之间至少有(k + l)2+l-(2 上+ I)?=疋+1,由归纳假设可知存在至少R 个红色三角形,再加上MBC 至少有£ + 1个红色三角形, 若d(A )+ d (B )≥2k + 3,贝IJd (A )+ d (β)+d (C )≥3k + 5,故从A.B.C 岀发向其它2«-1个点引出红色线段至少有3«-1条, 因为(3£_1)_(2£_1)=化 这(3/:-1)线段至少有R 对线段有公共点(不包括A^C )故至少存在k 个红色三角形,再加上MBC,则至少有R+ 1个红色三角形, 所以n = k + ∖时命题也成立,由(1) (2)可知,当n>∖j ιeN 时,2“点之间的朴2 + 1条红色线段至少可组成”个红色 三角形・其中为互素的正整数,那么〃*・ 引理的证明:因为素数P≥5,由FemIat d×⅛理•以及I A+2' +--- + (/?-Iy ≡ θ(rnod “),其中 ∖≤k ≤ P _2 ,有((切 +1X ® + 2)…(切 + P -1))Z A三一芬∙2I 三一壬严三0(mθd"/-1r-I所以((切+1X 切+2)…(切+ 〃_1))EA = PM(M WAr)4.证明:引理:设p 25为素数,R 为非负整数f P-I11 /T w7⅛ = =2∑L+ ' (2£ + 1)〃 ∖kp+i kp+ p-i 丿2 若l(kp+iXkp+p-i)' "-I 令A =工r-11 ______=Σ/=1((切+ IX 切+ 2)…(妙+ 〃 一 1)厂(kp+i ∖kp+p-i)kp+∖ kp+2精品文档在线編辑 更女好内容为您奉上即殳=(2k + MMSk 2((切 + IXkp+ 2).(切 + ” -1))"T 因为(几 2((切 + IX 切+2)…(Rp+ P - I))I )=1, 所以p 2∖t k ,引理证毕,由引理得,P 2a p-i ,所以Pa P-I , 从而 P(P_I)ESP ,P 2->1 1 P-> 1 PTPT 1 =∑7=-∑7÷∑∑1-/=1 l P /=1 1 妇 O /=! KP 十 I 因为P 2 a p ^p 2∖t k .所以M 宀 从而 p 2-l≡S p . 因为p-l<p(p-l)<p 2-l,所以集合SP 中元素至少有3个. 丄 P +Σ十 λ∙=C S k。
2020年全国高中数学联赛试题及详细解析一、选择题本题共有6小题,每题均给出(A )、(B )、(C )、(D )四个结论,其中有且仅有一个是正确的,请将正确答案的代表字母填在题后的括号内,每小题选对得6分;不选、选错或选出的代表字母超过一个(不论是否写在括号内),一律得0分。
1.设全集是实数,若A ={x|2-x ≤0},B ={x |2210-x=x 10},则B A I 是 ( )(A) {2} (B) {-1} (C) {x |x ≤2} (D) ∅2.给定正数p ,q ,a ,b ,c ,其中p ≠q ,若p ,a ,q 是等比数列,p ,b ,c ,q 是等差数列,则一元二次方程bx 2-2ax +c =0 ( ) (A)无实根 (B)有两个相等实根 (C)有两个同号相异实根 (D)有两个异号实根 3.平面上整点(纵、横坐标都是整数的点)到直线5435+=x y 的距离中的最小值是 (A)17034 (B) 8534 (C) 201 (D) 301( ) 4.设5sin5cosππωi +=,则以ω,ω3,ω7,ω9为根的方程是 ( )(A) x 4+x 3+x 2+x +1=0 (B) x 4-x 3+x 2-x +1=0(C) x 4-x 3-x 2+x +1=0 (D) x 4+x 3+x 2-x -1=0二、填空题(本题满分54分,每小题9分)本题共有6小题,要求直接将答案写在横线上。
5.arcsin(sin2000︒)=__________. 6.设a n 是(3-n x )的展开式中x 项的系数(n =2,3,4,…),则nn n a a a 333(lim 3322+++∞→Λ)=________. 7.等比数列a +log 23,a +log 43,a +log 83的公比是____________.8. 在椭圆12222=+by a x (a >b >0)中,记左焦点为F ,右顶点为A ,短轴上方的端点为B .若该椭圆的离心率是215-,则∠ABF =_________.【加试】(10月15日上午10∶00-12∶00)一.(本题满分50分)如图,在锐角三角形ABC 的BC 边上有两点E 、F ,满足∠BAE =∠CAF ,作FM ⊥AB ,FN ⊥AC (M 、N 是垂足),延长AE 交三角形ABC 的外接圆于D .证明:四边形AMDN 与三角形ABC 的面积相等.二.(本题满分50分) 设数列{a n }和{b n }满足,且Λ,2,1,0 47836711=⎩⎨⎧-+=-+=++n b a b b a a n n n n n n证明a n (n=0,1,2,…)是完全平方数.A B C DE F M N三.(本题满分50分)有n 个人,已知他们中的任意两人至多通电话一次,他们中的任意n -2个人之间通电话的次数相等,都是3 k次,其中k 是自然数,求n 的所有可能值.2000年全国高中数学联合竞赛试题答案1.【答案】D【解析】由22≤-x 得x=2,故A={2};由x x 101022=-得022=--x x ,故B={-1,2}.所以B A I =φ.3.【答案】C【解析】如图所示,设BD=t ,则OD=3t-1,从而B (3t-1,t )满足方程122=-y x ,可以得到t=3,所以等边三角形,ΔABC 的面积是33.4.【答案】 A【解析】由题意知pq=a2,2b=p+c,2c=q+b⇒32qp b +=,32q p c +=⇒bc=32q p +32q p +≥3232pq q p ⋅=pq=a 2 .因为p ≠q ,故bc> a 2,方程的判别式Δ= 4a 2-4bc<0,因此,方程无实数根.5.【答案】B【解析】设整点坐标(m,n),则它到直线25x-15y+12=0的距离为22)15(25121525-++-=n m d 34512)35(5+-=n m由于m,n ∈Z ,故5(5m-3n)是5的倍数,只有当m=n=-1,时5(5m-3n)=-10 与12的和的绝对值最小,其值为2,从而所求的最小值为8534.二、填空题(满分54分,每小题9分) 7.【答案】-20°【解析】sin2000°=sin(5×360°+200°)=sin200°=-sin20°故a rcsin(sin2000°)= a rcsin(-sin20°)= -a rcsin(sin20°)= -20° 8.【答案】18 【解析】由二项式定理知,223-⋅=n nn C a ,因此⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-⋅=n n n n a n n 11118)1(2332⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++∞→n n n a a a 3333322lim Λ=⎪⎭⎫⎝⎛-∞→n n 1118lim =18.11.【答案】3242a12.【答案】28【解析】abcd 中恰有2个不中数字时,能组成C 24= 6个不中数字abcd 中恰有3个不中数字时,能组成C 1312C 12C +12C 12C =12+4=16个不中数字abcd 中恰有4个不中数字时,能组成P 33=6个不中数字所以,符合要求的数字共有6+16+6=28个14.【答案】所求区间为[1,3]或[-2-17413]. 【解析】 化三种情况讨论区间[a,b].(1) 若0≤a<b, 则f (x)在[ a, b ] 上单调递减,故f(a) =2b, f(b)=2a 于是有⎪⎩⎪⎨⎧+-=+-=21321221321222b a a b ,解之得[ a, b ] = [ 1, 3 ], (2)若a <0 <b, f (x)在[ a, b ] 上单调递增,在[0,b] 上单调递减,,因此f (x)在x=0处取最大值2b 在x=a 或x=b 处取最小值2a.故2b=213,b=413.由于a<0, 又f(b)=-21(413)2 + 213=03239>故 f(x)在x=a 处取最小值2a,即 2a=221a +213,解得a=-2-17;于是得 [a,b]=[-2-17,413].(2) 当a<b ≤0时,f(x)在[a,b] 上单调递增,故f(a)=2a, f(b)=2b,即2a=-221a +213,2b=-221a +213.由于方程21x 2+2x-213=0的两根异号,故满足a πb π0的区间不存在.综上所述,所求区间为[1,3]或[-2-17413].15.【答案】所求条件为21a +21b=1.又在Rt △POQ 中,设点O 到PQ 的距离为h ,则h 1=21OP +21OQ=1,故得h=1 同理,点O 到QR ,RS ,SP 的距离也为1,故菱形PQRS 与C 0外切.充分性得证. [注]对于给出2222b a b a =+ ,22ba ab +=1等条件者,应同样给分.2000年全国高中数学联合竞赛试卷答案加试二.【解析】[证法一]:由假设得a 1=4, b 1=4且当n ≥1时(2a n+1-1)+13+n b =(14a n +12b n -7)+3(8a n +7b n -4) =[(2a n -1)+n b 3](7+43)依次类推可得(2a n -1)+n b 3= (7+1)34-n (2a 1 -1+13b )=(7+4n )3同理(2a n -1+ )-n b 3=(7+4n)3从而 a n =41(7+4n )3+41(7+4n)3+21 .由于 7±43=(2±2)3 ,所以 a n =[21(2+n )3+21(2-3)2]n由二项式展开得 c n =21(2+n )3+21(2-3)n =∑≤≤nk k n C 202 k 3 k n 22- , 显然C n 为整数,于是a n 为完全平方数.[证法二]:由已知得a n+1=7a n +6b n -3=7a n +6(8a n-1+7b n-1-4)-3=7a n +48a n-1+42b n-1-27 , 由 a n =7a n-1+6b n-1-3 ,得 42b n-1=7a n -49a n-1+21 ,从而 a n+1=7a n +48a n-1+7a n -49a n-1+21-27=14a n -a n-1-6 . 也就是 a n+1=14a n -a n-1-6 .设(a n+1-ka n +t)=p(a n -ka n-1+t) ……①②③④则有⎪⎩⎪⎨⎧=-==+6)1(114p t pk k p解得()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=-=+=+=323323473234722t p k 或()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=+=-=-=323323473234722t p k三.【解析】显然n ≥5. 记n 个人为A 1,A 2, A N ,设A 1通话的次数为m 1, A i 与 A j 之间通话的数为y ij , l ≤n j i ≤, .则m i +m j – y i . j =∑=ns s m 121-k 3= c . (*)其中c 是常数 ,l ≤n j i ≤, .根据(*)知,=-j i m m )()(s j s i m m m m +-+=s j s i y y ..-≤1 , l ≤n j i ≤, .⇒1≤-j i m m , l ≤n j i ≤,设 m i =max{m s ,1.n s ≤≤} ,m j = min{m s,1≤s ≤n.} , 则 m i +m j ≤1.若 m i +m j =1 ,则对于任意 s ,,j i ≠ 1≤s ≤n ,都有(m i +m s -y I ,s )- (m j +m s -y I ,s )=1-(y I ,s – y j ,s )=0 , 即 y I ,s – y j ,s = 1 故 y I ,s =1 , y j ,s = 0 . s ,,j i ≠ 1≤s ≤n ,因此 m i ≥ n -2 , m j ≥1 . 于是 ,m i +m j ≥n -3≥2 . 出现矛盾 ,故 m i +m j =0 ,即 m s (1≤s ≤n)恒为常数 。