2012年全国高中数学联赛试题及解答
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PA PB 1
x (x 2
)
0 0
x
0
2 2
PA PB PA PB cos 3
4
2 2 2 x
x
A D 0 0
x
0
0
一、填空题(每小题 8 分,共 64 分) 2012 年全国高中数学联合竞赛
第一试
1. 设 P 是函数
y x 2
x 0
图像上的任意一点,过 P 分别向直线 y x 和 y 轴作垂线,垂足分别为
x
A、B.则 PA PB . 答案:
-1.
解法 1 设 P
x , x 2
,则l
: y
x 2
x x
,即
y x 2x 2
.
0 PA
0
x
0 0
x
上式与 y x 联立解得点 A
x 1
, x
1
.又点 B
0, x
2
,则
PA
1
, 1
,
PB
x ,0
,
0
x 0
x
0
x
x x
0
0 0
故
x
1 .
0
0 0
0
0
2 y
解法 2 如图 3,设 P
x
0 , x
0
x
0 0
.则点 P 到直线 x y 0 和 y 轴的距离分别为
x
0
B P
PA , PB x . A
0
0
因为 O、
A、
P、
B 四点共圆,所以,
APB
AOB 3
. O x
4
图 3
故
1.
2.
设
△ABC 的内角A 、B 、
C 的对边分别为 a、b、c,且满足
a cos B b cos A 3
c .则 tan A
.
5 tan B
答案:4.
c2
a2
b2
b2
c2
a2
3
2 2 3
2
解法 1 由题设及余弦定理得a b c a b c .
tan A
sin A cos B
a
2ca
c2
a2
b2
2ca 2bc 5 5
c a b
故
tan B sin B cos A b2
c2
a2
b
2bc c2
b2
a2 4
C
解法 2 如图 4,过点 C 作
CD AB ,垂足为 D.则
a cos B DB ,
bcos A AD .
由题设得
DB AD 3
c .
B
5
CD 图 4
又
DB DA c ,联立解得
AD 1
c ,
DB 4
c .故 tan A
AD
DB
4
.
5
解法 3 由射影定理得
a cos B bcos A c 5 tan B CD
AD
DB
又
a cos B b cos A 3
c ,与上式联立解得
a cos B 4
c ,
b cos A 1
c
5 5 5
故 tan A
sin A cos B
a cos B
4
tan B sin B cos A b cos A
y z
z x
MN AB
y
N A
B M
O
F
l z y
y x
2(z x) AF BF
2
AB
AF BF AB
AF BF
MN AB
AF BF
AF BF
MN
AB 2 3. 设 x、y、z
0,1
.则 M
的最大值是 .
答案:
1.
解:不妨设0 x y z 1.则
M y x 由 z y
M ( 2 1) 2 1.
当且仅当
x 0 ,
y 1
, z 1 时,上式等号同时成立.
2
4. 抛物线
y2
2 px
p 0
的焦点为 F,准线为 l,A、
B 是抛物线上的两个动点,且满足
AFB
.
3
设线段 AB 的中点 M 在 l 上的投影为 N.则 的最大值是 .
答案:1.
解法 1 设
ABF
0
2
.则由正弦定理得 .
3
sin
sin
3
sin
3
sin
sin 2
3
故 ,即
2 cos
.
sin
sin 2
sin
sin
3
3
3 3
如图 5,由抛物线的定义及梯形的中位线定理得: MN ①
2
则 cos
.故当
时,
取得最大值 1
3
3
解法 2 同解法 1 得式①
在
△AFB 中,由余弦定理得
AB 2
AF 2
BF 2
2 AF BF cos
3
AF BF
2
3 AF BF x
2
AF BF
2
3
2
2
2 MN .
图 5
当且仅当 AF BF 时,上式等号成立.
故 的最大值为 1. x y
2
z x
2
( y x) (z y)
z x
MN
AB AF BF
AB