2006年全国高中数学联合竞赛(天津初赛)1(含答案)
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2006年全国高中数学联赛试题第一试(考试时间:上午8:00—9:20)一、选择题(本题满分36分,每小题6分)1. 已知△ABC ,若对任意R t ∈≥-,则△ABC 一定为A .锐角三角形 B. 钝角三角形 C. 直角三角形 D. 答案不确定 【答】 ( ) 2. 设2log (21)log 2 1x x x x +->-,则x 的取值范围为A .112x << B .1, 12x x >≠且 C . 1x > D . 01x << 【答】( ) 3. 已知集合{}05≤-=a x x A ,{}06>-=b x x B ,N b a ∈,,且{}2,3,4A B N ⋂⋂=,则整数对()b a ,的个数为 A. 20 B. 25 C. 30 D. 42 【答】 ( ) 4. 在直三棱柱111A B C ABC -中,2B AC π∠=,11AB AC AA ===. 已知G与E分别为11A B 和1C C 的中点,D与F分别为线段A C 和A B 上的动点(不包括端点). 若G D E F ⊥,则线段D F 的长度的取值范围为A. 1⎫⎪⎭B.1, 25⎡⎫⎪⎢⎣⎭C. 1,⎡⎣D. 【答】 ( ) 5.设(32()log f x x x =++,则对任意实数,a b ,0a b +≥是()()0f a f b +≥的A. 充分必要条件B. 充分而不必要条件C. 必要而不充分条件D. 既不充分也不必要条件 【答】 ( ) 6. 数码1232006,,,,a a a a 中有奇数个9的2007位十进制数12320062a a a a 的个数为A .200620061(108)2+ B .200620061(108)2- C .20062006108+ D .20062006108- 【答】( )二、填空题(本题满分54分,每小题9分)7. 设x x x x x f 44cos cos sin sin )(+-=,则)(x f 的值域是 。
2006年全国高中数学联合竞赛 试题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. 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,在评卷时可参照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)1. 已知△ABC ,若对任意R t ∈≥-,则△ABC 一定为A .锐角三角形 B. 钝角三角形 C. 直角三角形 D. 答案不确定 【答】 ( C )【解】令ABC α∠=,过A 作AD BC ⊥于D 。
由BA ≥-,推出22222BA tBA BC t BC AC -+≥,令2BA BC t BC=,代入上式,得2222222cos cos BA BA BA AC αα-+≥,即 222sin BA AC α≥, 也即 sin BA AC α≥。
从而有AD AC ≥。
由此可得 2ACB π∠=。
2. 设2log (21)log 2 1x x x x +->-,则x 的取值范围为A .112x << B .1, 12x x >≠且 C . 1x > D . 01x << 【答】( B ) 【解】因为20,1210x x x x >≠⎧⎨+->⎩,解得 1,12x x >≠. 由2log (21)log 2 1x x x x +->-32log (2)log 2x x x x x ⇒+-> 320122x x x x <<⎧⇒⎨+-<⎩ 解得 01x <<; 或 32122x x x x >⎧⎨+->⎩解得 1x >,所以x 的取值范围为 1, 12x x >≠且. 3. 已知集合{}05≤-=a x x A ,{}06>-=b x x B ,N b a ∈,,且{}2,3,4A B N ⋂⋂=,则整数对()b a ,的个数为A. 20B. 25C. 30D. 42 【答】 ( C ) 【解】 50x a -≤5a x ⇒≤;60x b ->6bx ⇒>。
2006年全国高中数学联合竞赛加试试题参考答案一、(本题满分50分)以0B 和1B 为焦点的椭圆与△01A B B 的边i A B 交于i C (0,1i =). 在0AB 的延长线上任取点0P ,以0B 为圆心,00B P 为半径作圆弧 00P Q 交10C B 的延长线于0Q ;以1C 为圆心,10C Q 为半径作圆弧 01Q P 交1B A 的延长线于1P ;以1B 为圆心,11B P 为半径作圆弧 11P Q 交10B C 的延长线于1Q ;以0C 为圆心,01C Q 为半径作圆弧 10Q P ',交0AB 的延长线于0P '. 试证:(1) 点0P '与点0P 重合,且圆弧 00P Q 与 01P Q 相内切于0P ; (2) 四点0011,,,P Q Q P 共圆.【证明】(1)显然0000B P B Q =,并由圆弧 00P Q 和 01Q P , 01Q P 和 11P Q , 11P Q 和 10Q P '分别相内切于点011,,Q P Q ,得1000C B B Q C P +=,11111001B C C P B C C Q +=+以及0100.C Q C B B P '=+ 四式相加,利用11101000B C C B B C C B +=+以及0P '在00B P 或其延长线上,有0000B P B P '=.从而可知点0P '与点0P 重合。
由于圆弧 10Q P 的圆心0C ,圆弧 00P Q 的圆心0B 以及0P 在同一直线上,所以圆弧 10Q P 和 00P Q 相内切于点0P . (2)现在分别过点0P 和1P 引上述相应相切圆弧的公切线0P T 和1P T 交于点T.又过点1Q 引相应相切圆弧的公切线11R S ,分别交0P T 和1P T 于点1R 和1S .连接01P Q 和11P Q ,得等腰三角形011P Q R 和111P Q S . 基于此,我们可由()()0110111111010101110 P Q P P Q R P Q S P P T Q P P P PT Q P P ππ∠=-∠-∠=-∠-∠-∠-∠而 011101110P Q P Q P P Q P P π-∠=∠+∠,代入上式后,即得()011100112P Q P P P TP P Tπ∠=-∠+∠.同理可得()001100112P Q P P P T P P T π∠=-∠+∠.所以四点0011,,,P Q Q P 共圆.二、(本题满分50分)已知无穷数列{}n a 满足y a x a ==10,,1111--+++=n n n n n a a a a a ,,2,1=n .1) 对于怎样的实数x 与y ,总存在正整数0n ,使当0n n ≥时n a 恒为常数? 2) 求通项n a . 【解】1) 我们有2111111n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a -+--+--=-=++,1,2,.n = (2.1)所以,如果对某个正整数n ,有1n n a a +=,则必有 21n a =, 且 10n n a a -+≠.如果该1n =,我们得1y = 且 x y ≠-.(2.2)如果该1n >,我们有121212121(1)(1)11n n n n n n n n n a a a a a a a a a --------+---=-=++, 2n ≥ (2.3)和121212121(1)(1)11n n n n n n n n n a a a a a a a a a --------++++=+=++, 2.n ≥ (2.4)将式(2.3)和(2.4)两端相乘,得222121212111n n nn n n n a a a a a a a ---------=⋅++, 2.n ≥ (2.5)由(2.5)递推,必有(2.2)或1x = 且 y x ≠-. (2.6)反之,如果条件(2.2)或(2.6)满足,则当2n ≥时,必有n a =常数,且常数是1或-1. 2)由(2.3)和(2.4),我们得到1212111111n n n n n n a a a a a a -------=⋅+++, 2.n ≥ (2.7)记11n n n a b a -=+, 则当2n ≥时,2232122322334334()()n n n n n n n n n n n n n b b b b b b b b b b b b b ------------======由此递推,我们得到12111111n n F F n n a y x a y x --⎛⎫---⎛⎫=⋅ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭, 2,n ≥(2.8)这里12n n n F F F --=+,2n ≥, 011F F ==. (2.9)由(2.9)解得111122n n n F ++⎛⎫⎛⎫⎛+-⎪=- ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎭. (2.10) 上式中的n 还可以向负向延伸,例如120,1F F --==.这样一来,式(2.8)对所有的0n ≥都成立.由(2.8)解得21212121(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)n n n n n n n n F F F F n F F F F x y x y a x y x y --------+++--=++---, 0n ≥. (2.11)式(2.11)中的12,n n F F --由(2.10)确定.三、 (本题满分50分)解方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+-=-+-=-+-=-+-.66,20,6,2444433332222w z y x w z y x w z y x w z y x 【解】 令 ,,p x z q xz =+=我们有222333444222,3,42,p x z q p x z pq p x z p q q =++=++=++-同样,令 ,,s y w t yw =+=有222333444222,3,42.s y w t s y w st s y w s t t =++=++=++-在此记号系统下,原方程组的第一个方程为2p s =+. (3.1)于是2233244344,6128,8243216,p s s p s s s p s s s s =++=+++=++++现在将上面准备的234,,p p p 和234,,s s s 的表达式代入,得2222333324422442232244,336128,42428243216,x z q y w t s x z pq y w st s s x z p q q y w s t t s s s ++=++++++=+++++++-=++-++++利用原方程组的第二至四式化简,得222223221, (3.2)244, (3.3)224121625, q t s pq st s s p q q s t t s s s =+-=++--=-+++- (3.4)将(3.1)和(3.2)代入(3.3),得 1.2s t =- (3.5)将(3.5)代入(3.2),得5 2.2q s =- (3.6)将(3.1)(3.5)(3.6)代入(3.4),得 2.s = 所以有 0,4, 3.t p q === 这样一来,,x z 和,y w 分别是方程2430X X -+=和220Y Y -=的两根 即3,1x z =⎧⎨=⎩ 或 1,3x z =⎧⎨=⎩且2,0y w =⎧⎨=⎩ 或 0,2.y w =⎧⎨=⎩详言之,方程组有如下四组解:3,2,1,0x y z w ====;或 3,0,1,x y z w ====;或 1,2,3,0x y z w ====;或 1,0,3,2x y z w ====.。
绝密★启用前2006年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数 学(理工类)本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟。
第I 卷(本卷共10小题,每小题5分,共50分)参考公式:如果事件A 、B 互斥,那么)()()(B P A P B A P +=+ 如果事件A 、B 相互独立,那么)()()(B P A P B A P ⋅=⋅如果事件A 在一次试验中发生的概率是P ,那么n 次独立重复试验中恰好发生k 次的概率k n k k n n P P C k P --=)1()(一. 选择题:在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. i 是虚数单位,=+ii1( ) A. i 2121+ B. i 2121+- C. i 2121- D. i 2121--2. 如果双曲线的两个焦点分别为)0,3(1-F 、)0,3(2F ,一条渐近线方程为x y 2=,那么它的两条准线间的距离是( ) A. 36 B. 4 C. 2 D. 13. 设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧-≥≥+≤632x y y x xy ,则目标函数y x Z +=2的最小值为( )A. 2B. 3C. 4D. 94. 设集合}20|{},30|{≤<=≤<=x x N x x M ,那么“M a ∈”是“N a ∈”的( )A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件5. 将4个颜色互不相同的球全部放入编与为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有( ) A. 10种 B. 20种 C. 36种 D. 52种6. 设n m 、是两条不同的直线,βα、是两个不同的平面,考查下列命题,其中正确的命题是( )A. βαβα⊥⇒⊥⊂⊥n m n m ,,B. n m n m ⊥⇒⊥βαβα//,,//C. n m n m ⊥⇒⊥⊥βαβα//,,D. ββαβα⊥⇒⊥=⋂⊥n m n m ,,7. 已知数列}{n a 、}{n b 都是公差为1的等差数列,其首项分别为1a 、1b ,且511=+b a ,*11N b a ∈、,设n b n a c =(*N n ∈),则数列}{n c 的前10项和等于( )A. 55B. 70C. 85D. 1008. 已知函数x b x a x f cos sin )(-=(b a 、为常数,R x a ∈≠,0)在4π=x 处取得最小值,则函数)43(x f y -=π是( ) A. 偶函数且它的图象关于点(0,π)对称B. 偶函数且它的图象关于点(0,23π)对称 C. 奇函数且它的图象关于点(0,23π)对称D. 奇函数且它的图象关于点(0,π)对称9. 函数)(x f 的定义域为开区间(b a ,),导函数)(x f '在(b a ,)内的图象如图所示,则函数)(x f 在开区间(b a ,)内有极小值点( ) A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个10. 已知函数)(x f y =的图象与函数xa y =(0>a 且1≠a )的图象关于直线x y =对称,记]1)2()()[()(-+=f x f x f x g 。
2006年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)数学(理工类)第I 卷(本卷共10小题,每小题5分,共50分)一. 选择题:在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. i 是虚数单位,=+ii1( ) A. i 2121+ B. i 2121+- C. i 2121- D. i 2121--2. 如果双曲线的两个焦点分别为)0,3(1-F 、)0,3(2F ,一条渐近线方程为x y 2=,那么它的两条准线间的距离是( )A. 36B. 4C. 2D. 13. 设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧-≥≥+≤632x y y x x y ,则目标函数y x Z +=2的最小值为( )A. 2B. 3C. 4D. 94. 设集合}20|{},30|{≤<=≤<=x x N x x M ,那么“M a ∈”是“N a ∈”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件5. 将4个颜色互不相同的球全部放入编与为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有( ) A. 10种 B. 20种 C. 36种 D. 52种6. 设n m 、是两条不同的直线,βα、是两个不同的平面,考查下列命题,其中正确的命题是( ) A. βαβα⊥⇒⊥⊂⊥n m n m ,, B. n m n m ⊥⇒⊥βαβα//,,// C. n m n m ⊥⇒⊥⊥βαβα//,, D. ββαβα⊥⇒⊥=⋂⊥n m n m ,,7. 已知数列}{n a 、}{n b 都是公差为1的等差数列,其首项分别为1a 、1b ,且511=+b a ,*11N b a ∈、,设n b n a c =(*N n ∈),则数列}{n c 的前10项和等于( ) A. 55 B. 70 C. 85 D. 1008. 已知函数x b x a x f cos sin )(-=(b a 、为常数,R x a ∈≠,0)在4π=x 处取得最小值,则函数)43(x f y -=π是( ) A. 偶函数且它的图象关于点(0,π)对称 B. 偶函数且它的图象关于点(0,23π)对称 C. 奇函数且它的图象关于点(0,23π)对称 D. 奇函数且它的图象关于点(0,π)对称 9. 函数)(x f 的定义域为开区间(b a ,),导函数)(x f '在(b a ,)内的图像如图所示,则函数)(x f 在开区间(b a ,)内有极小值点( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个10. 已知函数)(x f y =的图像与函数xa y =(0>a 且1≠a )的图像关于直线x y =对称,记]1)2()()[()(-+=f x f x f x g 。
2006年全国高中数学联赛
天津市初赛卷
(考试时间:9月17日上午9:00~11:00)
一、选择题(本题共5个小题,每小题6分满分30分)
(1)已知函数22)(2+-=ax x x f ,当),1[+∞-∈x 时,a x f ≥)(恒成立,则a 的取值范围是( )
(A )12<<-a (B )12≤≤-a (C )23-≤≤-a (D )13≤≤-a (2)已知1>>a b ,0>t ,若t a a x +=,则x b 与t b +的大小关系是( )
(A )t b b x +> (B )t b b x +< (C )t b b x +=
(D )不确定
(3)已知一条直线l 与双曲线
12
22
2=-
b
y a
x (0>>a b )的两支分别相交于P 、Q 两点,O 为
原点,当OQ OP ⊥时,双曲线的中心到直线l 的距离d 等于( )
(A )2
2
a
b ab - (B )
2
2
a
b ab - (C )
ab
a b 2
2- (D )
ab
a b 2
2-
(4)已知P 为四面体ABC S -的侧面SBC 内的一个动点,且点P 与顶点S 的距离等于点P 到底面ABC 的距离,那么在侧面SBC 内,动点P 的轨迹是某曲线的一部分,则该曲线一定是( )
(A )圆或椭圆 (B )椭圆或双曲线 (C )双曲线或抛物线 (D )抛物线或椭圆 (5)已知集合B 是集合}100,,2,1{ 的子集,且对任意B x ∈,都有B x ∉2,则集合B 中的元素最多有( )
(A )67个 (B )68个 (C )69个 (D )70个
二、填空题(本题共6个小题,每小题5分,满分30分)
(6)已知椭圆
12
22
2=+
b
y a
x (0>>b a )
,长轴的两个端点为A 、B ,若椭圆上存在点Q ,使
120=∠AQB ,则该椭圆的离心率e 的取值范围是 .
(7)在ABC Rt ∆中,c ,r ,S 分别表示它的斜边长,内切圆半径和面积,则S
cr 的取值范围
是 .
(8)已知集合},,,,{54321a a a a a C B A = ,且},{21a a B A = ,则集合A 、B 、C 所有可能的情况有 种.
(9)已知)sin 3,cos 2(ααA ,)sin 3,cos 2(ββB ,)0,1(-C 是平面上三个不同的点,且满足关系式BC CA λ=,则实数λ的取值范围是 .
(10)在一个棱长为5的正方体封闭的盒内,有一个半径等于1的小球,若小球在盒内任意地运动,则小球达不到的空间的体积的大小等于 .
(11)已知d c b a ,,,都是偶数,且d c b a <<<<0,90=-a d ,若c b a ,,成等差数列,d c b ,,成等比数列,则d c b a +++的值等于 .
三、解答题(本题共3小题,每小题20分,满分60分,解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程)
(12)已知数列}{n a 满足p a =1,12+=p a ,20212-=+-++n a a a n n n ,其中p 是给定的实数,n 是正整数,试求n 的值,使得n a 的值最小.
(13)已知α、β是关于x 的二次方程0222=--tx x 的两个根,且βα<,若函数1
4)(2
+-=
x t x x f .
(Ⅰ)求
β
αβα--)
()(f f 的值;
(Ⅱ)对任意的正数1x 、2x ,求证:||2|)(
)(|2
1212
121βααββα-<++-++x x x x x x x x f .
(14)将1,2,…,16这16个数未填入如图所示的正方形中的小方格内,每个小方格内填一个数,使每一行,每一列的各数之和各不相等且均能被正整数n(1
n)整除.
(Ⅰ)求n的所有可能的值;
(Ⅱ)给出一种符合题意的具体填法(此填法适用于n的所有可能值).
二00四年全国高中数学联合竞赛(天津初赛)
试题参考答案及评分标准
一、选择题(本题共5个小题,每小题6分满分30分)
(1)D (2)A (3)A (4)D (5)A
二、填空题(本题共6个小题,每小题5分,满分30分)
(6)
13
6<≤e (7))1,222[- (8)500 (9)
33
1≤≤λ (10)3
3144π-
(11)194
三、解答题(本题共3小题,每小题20分,满分60分)
(12)【解】令n n n a a b -=+1, ,2,1=n
由题设20212-=+-++n a a a n n n ,有201-=-+n b b n n ,且11=b …………5分
于是)20()(1
1
1
1
1∑∑-=-=+-=
-n i n i i i i b b ,即)1(2)]1(21[1---+++=-n n n b b
n
.
∴12
)
40)(1(+--=
n n b n . (※) …………………………………10分
又p a =1,12+=p a ,则21123172012a a p a a a <<-=-+-=. ∴当n a 的值最小时,应有3≥n ,1+≤n n a a ,且1-≤n n a a .
即01≥-=+n n n a a b ,011≤-=--n n n a a b . ……………………………………… 15分 由(※)式,得⎩⎨⎧-≤--≥--2)41)(2(2)40)(1(n n n n
由于3≥n ,且*
N n ∈,解得⎩⎨⎧≤≥40
40n n ,
∴当40=n 时,40a 的值最小. …………………………………………… 20分 (13)【解】(Ⅰ)由书籍,根据韦达容不得有2
t =
+βα,1-=⋅βα
βα
αβ
α
βααα
αα22
)
(241
4)(2
2
-==
-+-=
+-=
t
f ,
αβ
αβ
β
βαββ
ββ22
)
(241
4)(2
2
-==
-+-=
+-=
t
f ,
∴
222)
()(=-+-=
--βαα
ββ
αβαf f ………………………………………5分
(Ⅱ)已知函数1
4)(2
+-=x t x x f ,∴2
2
2
)
1()
22(2)(+---=
'x tx x x f
而且对],[βα∈x ,0))((2222≤--=--βαx x tx x ,于是0)(≥'x f , ∴函数1
4)(2
+-=
x t x x f 在],[βα上是增函数 ……………………………………………10分
注意到对于任意的正数1x 、2x 0)(2
122
121>+-=
-++x x x x x x x αβαβα,
0)(2
112
121<+-=
-++x x x x x x x βαββα
即ββαα<++<
2
121x x x x ,同理βαβα<++<
2
121x x x x . ………………………15分
∴)()(
)(2
121ββααf x x x x f f <++<,)()(
)(2
121βαβαf x x x x f f <++<,
)()(
)(2
121ααββf x x x x f f -<++-<-.
于是)()()(
)(
)]()([2
1212
121αβαββααβf f x x x x f x x x x f f f -<++-++<--,
∴)()(|)(
)(
|2
1212
121αβαββαf f x x x x f x x x x f -<++-++.
而||222)()(βααβαβ-=-=-f f ,
∴||2|)()(|2
1212
121βααββα-<++-++x x x x x x x x f . ……………………………………20分
(14)【解】(Ⅰ)设i s ,i t (4,3,2,1=i )分别是第i 行,第i 列各数的和,
由题意得n a s i i =,n b t i i =,其中i a ,i b ,是8个彼此不同的正整数,
因为1361621=+++ ,所以n n b a n t s
i i i i i i
36)821()()(13624
1
4
1
=+++≥+=+=
⨯∑∑==
得7≤n . ……………………………………………10分
由i s 是n 的倍数得∑=4
1
i i s 是n 的倍数,即136是n 的倍数.
即1721363⨯=,又1>n ,7≤n ,因此n 的可能值为2或4. ……………………15分 (Ⅱ)符合题意的一种具体填法如图所示.
…………………………………………20分。