2014年高中数学联赛江苏初赛模拟试题六(时间:120分钟 满分:150)姓名_______________一、填空题:本大题共10小题,每小题7分,共70分.1.若点(, )P x y 在直线33x y +=上移动,则函数(, )39x y f x y =+的最小值等于____________ 2.设集合{2, 0, 1}M =-,{1, 2, 3, 4, 5}N =,映射:f M N →使对任意的x M ∈,都有:()()x f x xf x ++是奇数,则这样的映射f 的个数是____________3.将一个三位数的三个数字顺序颠倒,将所得到的数与原数相加,若和中没有一个数字是偶数,则称这个数为“奇和数”;那么所有的三位数中,奇和数有________个. 4.设16a =,15[*)4n n a a n N +=∈,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,则20141i i a =∑的个位 数字为______________5.已知三个正整数x ,y ,z 的最小公倍数是300,并且222320230x y z x y z +-=⎧⎨-+=⎩,则方程组的解: (, , )x y z =______________6.已知关于x 的实系数方程2220x x -+=和2210x mx ++=的四个不同的根在复平面上对应的点共圆,则m 的取值范围是______________7.设平面上的向量, , , a b x y 满足关系a x y =-,2b x y =+,又设a 与b 的模为1,且互相垂直,则x 与y 的夹角为______________8.设函数01021()||, ()|()1|, ()|()2|f x x f x f x f x f x ==-=-,则函数2()f x 的图像与x 轴所围成图形中的封闭部分的面积是______________9.已知单位正方体ABCD EFGH -棱AD 与直线BC 上分别有动点Q 、P ;若PQG ∆与BDE ∆相截得到的线段MN 的长度为y ,现设 (01)AQ x x =≤≤,则y 的最小值写成关于x 的函数关系式 是______________10.设1a ,2a ,…,2014a 均为正实数,且12201411112222a a a ++⋅⋅⋅+=+++,则122014a a a ⋅⋅⋅的最小值 是______________二、解答题:本大题共4小题,每小题20分,共80分.11.已知焦点在x 轴上的椭圆22221x y a b+=过定点 (1, 0)A ,且与曲线||y x =的交点为B 、C ;现有以A 为焦点,过点B 、C 且开口向左的抛物线,抛物线的顶点坐标为(, 0)M m ;当椭圆的离心率e满足2213e <<时,求实数m 的取值范围.12.已知ABC ∆的三边长分别为a 、b 、c ,且满足2(1)(1)(1)abc a b c =---;(1)是否存在边长均为整数的ABC ∆?若存在,求出三边长;若不存在,说明理由. (2)若1a >,1b >,1c >,求出ABC ∆周长的最小值.13.已知⊙O1与⊙O2相交于两点A、B,点P、E在⊙O1上,点Q、F在⊙O2上,且满足EF 为两圆的公切线,PQ EF∥,PE与QF相交于点R;求证:PBR QBR∠=∠.14.从数1,2,3,…,2014中删去一些数,使得剩下的数中任何一个数都不等于其余两个不同的数的积,问至少要删去多少个数才能做到这一点?2014年高中数学联赛江苏初赛模拟试题六答案一、填空题:1.若点(, )P x y 在直线33x y +=上移动,则函数(, )39x y f x y =+的最小值等于____________解:322(1)2333()39393333xx x xyxxxf x ---=+=+=+=+222111333113333322x x x x x ---=⋅+⋅+++5≥152755()4==⋅,等号当且仅当2131332x x -⋅=, 即33(1log 2)5x =+时成立,∴(, )f x y 的最小值是15275()4⋅.2.设集合{2, 0, 1}M =-,{1, 2, 3, 4, 5}N =,映射:f M N →使对任意的x M ∈,都有:()()x f x xf x ++是奇数,则这样的映射f 的个数是____________解:当2x =-时,()()2(2)x f x xf x f ++=---为奇数,则(2)f -可取1,3,5,三种;当0x =时,()()(0)x f x xf x f ++=为奇数,则(0)f 可取1,3,5,三种;当1x =时,()()12(1)x f x xf x f ++=+为奇数,则(1)f 可取1,2,3,4,5,五种; 由乘法原理知,共有33545⨯⨯=个映射.3.将一个三位数的三个数字顺序颠倒,将所得到的数与原数相加,若和中没有一个数字是偶数,则称这个数为“奇和数”;那么所有的三位数中,奇和数有________个. 解:设三位数是123a a a ,则123321132213100()10()()a a a a a a a a a a a a +=+++++;若13a a +不进位,则和数的十位数必为偶数,不符合题意,∴13a a +=11,13,15,17;∵1192837465=+=+=+=+,∴13a a 、取值有224A 种可能; ∵13948576=+=+=+,∴13a a 、取值有223A 种可能; ∵159687=+=+,∴13a a 、取值有222A 种可能;∵1798=+,∴13a a 、取值有22A 种可能;由于22a a +不能进位,∴2a 只能取0,1,2,3,4; ∴满足条件的数共有:222222225(432)100A A A A +++=(个).4.设16a =,15[*)4n n a a n N +=∈,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,则20141i i a =∑的个位数字为______________解:由1121126521, 11521, a a --==⨯+==⨯+⋅⋅⋅,猜想:1521n n a -=⨯+;由已知递推关系式,易用数学归纳法给予证明(略); ∴当1n >时, 1 (mod10)n a ≡;∴122014620139 (mod10)a a a ++⋅⋅⋅+=+≡.5.已知三个正整数x ,y ,z 的最小公倍数是300,并且222320230x y z x y z +-=⎧⎨-+=⎩,则方程组的解: (, , )x y z =______________ 解:记方程组中的两个方程为(1),(2),消去x 得:225830y yz z -+=,即(53)()0y z y z --=;所以530y z -=;(3) 或0y z -=;(4)由(1)、(3)得3, 5y x z x ==,即::1:3:5x y z =;于是,由已知条件,必有20, 60, 100x y z ===;即(, , )(20, 60, 100)x y z =. 由(1)(4),得x y z =-=-,与已知条件“三个正整数”矛盾.6.已知关于x 的实系数方程2220x x -+=和2210x mx ++=的四个不同的根在复平面上对应的点共圆,则m 的取值范围是______________解:易知方程2220x x -+=的两根为121, 1x i x i =+=-;当2440m ∆=-<即11m -<<时,2210x mx ++=有共轭虚根34x x 、,且34x x 、的实部为1m -≠, 这时1234 x x x x 、、、在复平面内对应的点构成等腰梯形或矩形,它们共圆. 当2440m ∆=->即1m <-或0m >时,方程2210x mx ++=有两个不等的实根34x x 、, 则12 x x 、对应的点在以34x x 、对应的点为直径端点的圆上, 该圆的方程为:234()()0x x x x y --+=即223434()0x y x x x x x +-++=,将34342, 1x x m x x +=-=及12 x x 、对应点的坐标(1, 1)±代入方程,即得32m =-; 故m 的取值范围是{|11m m -<<或3}2m =-.7.设平面上的向量, , , a b x y 满足关系a x y =-,2b x y =+,又设a 与b 的模为1,且互相垂直,则x 与y 的夹角为______________解:由已知得2, 33a b b a x y +-==,则cos ||||x y x y θ→→→→⋅==⋅θπ=-. 8.设函数01021()||, ()|()1|, ()|()2|f x x f x f x f x f x ==-=-,则函数2()f x 的图像与x 轴所围成图形中的封闭部分的面积是______________解:函数2()y f x =所求的封闭部分的面积为: CDE ABCD S S ∆-梯形11(26)221722=+⨯-⨯⨯=9.已知单位正方体ABCD EFGH -棱AD 若PQG ∆与BDE ∆相截得到的线段MN 关于x 的函数关系式是______________解:当A Q x =时,设GQ 与平面BDE 交于点N ,作N M B D ⊥于点M ,连结QM 交直线BC 于点'P , 取点'P 为点P ,知此时||y MN =最小.建立如图所示的空间直角坐标系,则(0, , 1)Q x 且BDE ∆所在平面上的点(, , )x y z满足x y z +=,故可令0000 (, , )N x y x y +;由点N 在QG 上,知在(0,1)内存在λ使QN QG λ=; 代入消去λ,得:000021, (1)x y x x y x +=-=;从而0011, 33x x x y x x-+==--; 于是,112(, , 333x x N x x x-+=---;而点M 在BD 上, 故可令11(, 1, 1)M x x -; 由0MN BD ⋅=,知131()23xx x-=-,于是,1||)3x y MN x -===- 10.设1a ,2a ,…,2014a 均为正实数,且12201411112222a a a ++⋅⋅⋅+=+++,则122014a a a ⋅⋅⋅的最小值是______________解:设22i i x a =+,则有12i i i x a x -=⋅,且201411i i x ==∑,∴122014a a a ⋅⋅⋅201423201413201412201312201412()()()x x x x x x x x x x x x =⋅⋅++⋅⋅⋅+⋅++⋅⋅⋅+⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+⋅⋅⋅20141220142201320132013x x x ≥⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅20144026= 二、解答题:11.已知焦点在x 轴上的椭圆22221x y a b+=过定点 (1, 0)A ,且与曲线||y x =的交点为B 、C ;现有以A 为焦点,过点B 、C 且开口向左的抛物线,抛物线的顶点坐标为(, 0)M m ;当椭圆的离心率e满足2213e <<时,求实数m 的取值范围. 解:椭圆过定点 (1, 0)A ,则1a =,c e =;∵2213e <<,∴0b <<; 由对称性知,所求抛物线只要过椭圆与射线 (0)y x x =≥的交点, 就必过椭圆与射线 (0)y x x =-≥的交点;解方程组222 (0)1y x x y x b =≥⎧⎪⎨+=⎪⎩,得x y ==;∵(0,b ∈,∴102x <<; 设抛物线方程为:22(), 0, 1y p x m p m =-->>;又∵12pm =-,∴24(1)(), 1y m x m m =-->; 由1, (0, )2y x x =∈,得24(1)4(1)0x m x m m +---=;令21()4(1)4(1), (1, 0)2f x x m x m m m x =+---><<;∵()f x 在1(0, )2内有根且单调递增;∴(0)4(1)011()2(1)4(1)024f m m f m m m =--<⎧⎪⎨=+--->⎪⎩;∴10m m m ><⎧<<或;故1m << 12.已知ABC ∆的三边长分别为a 、b 、c ,且满足2(1)(1)(1)abc a b c =---;(1)是否存在边长均为整数的ABC ∆?若存在,求出三边长;若不存在,说明理由. (2)若1a >,1b >,1c >,求出ABC ∆周长的最小值. 解:(1)不妨设整数a b c ≥≥,显然2c ≥;若5c ≥,则11115a b c ≤≤≤;由2(1)(1)(1)abc a b c =---,可得311114(1)(1)(1)()25a b c =---≥;矛盾.故c 只可能取2,3,4.当2c =时,则(1)(1)ab a b =--,有1a b +=,又2a b ≥≥,故无解.当3c =时,则34(1)(1ab a b =--),即(4)(4)12a b --=,又3a b ≥≥,R故41241a b -=⎧⎨-=⎩或4642a b -=⎧⎨-=⎩或4443a b -=⎧⎨-=⎩;解得165a b =⎧⎨=⎩或106a b =⎧⎨=⎩或87a b =⎧⎨=⎩;能构成三角形的只有:8a =,7b =,3c =.当4c =时,同理可得:9a =,4b =或6a =,5b =; 能构成三角形的只有6a =,5b =,4c =;故存在三边长均为整数的ABC ∆,其三边长分别为4,5,6或3,7,8. (2)由2(1)(1)(1)abc a b c =---,可得:3111(1)(1)(1)1111(1)(1)(1)[]23a b c a b c -+-+-=---≤所以,1113a b c ++≤,又111)()9a b c a b c ++++≥(,则有9911123a b c a b c ++≥≥=++ 故ABC ∆的周长最小值为,当且仅当a b c ===时,取得最小值. 13.已知⊙O 1与⊙O 2相交于两点A 、B ,点P 、E 在⊙O 1上,点Q 、F 在⊙O 2上,且满足EF为两圆的公切线,PQ EF ∥,PE 与QF 相交于点R ;求证:PBR QBR ∠=∠.证明:如图设⊙O 1的半径为1r ,作EH PQ ∥,, , BR PQ Z BG EP X BH FQ Y ===,1122, PQ EO N PQ FO N ==, 1122, BGEO M BHFO M ==;设1212, EM FM a EN FN b ====; 易知EG EP=aEX EP b==EX EG= 由EGX BPX ∆∆~,知EX BXEG BP== 同理,BYBQ= 故BX BY BP BQ =,即BP BXBQ BY=; 由PQ XY ∥,可知PZ BX BPZQ BY BQ==,∴PBR QBR ∠=∠. 14.从数1,2,3,…,2014中删去一些数,使得剩下的数中任何一个数都不等于其余两个不同的数的积,问至少要删去多少个数才能做到这一点?解:因为一个数不等于另外两个数的积,所以考虑一个数是另外两个数的积的三数组.从数1,2,3,…,2014中选出下列三数组:{44,45,44×45},{43,46,43×46},{42,47,42×47},…,{2,87,2×87};一共43组; 若删去的数少于43,则必有同一组中的3个数没有删去,它们中一数等于另两数之积, 所以至少删去43个数;另一方面,若删去2,3,4,…,44这43个数,则剩下的数中任意两个数之积要么不小于: 45×46=2070,要么两个数为1,a (a =45,46,…,2014),它们的积1×a =a ,不可能等于1,2,3,…,2014中第3个数;所以只要删去2,3,4,…,44这43个数即可满足要求.。