≤∑100k =1a 2k +1∑100k =1(a 2k +2a k +1a k +2)2=1×∑100k =1(a2k+2a k +1a k +2)2=∑100k =1(a4k+4a 2k a k +1a k +2+4a 2k +1a 2k +2)≤∑100k =1[a 4k +2a 2k (a 2k +1+a 2k +2)+4a 2k +1a 2k +2]=∑100k =1(a 4k+6a 2k a 2k +1+2a 2k a 2k +2).又∑100k =1(a 4k +2a 2k a 2k +1+2a 2k a 2k +2)≤∑100k =1a 2k2,∑100k =1a2ka 2k +1≤∑50i =1a22i -1∑50j =1a22j,故 (3S )2≤∑100k =1a2k2+4∑50i =1a22i -1∑50j =1a22j≤1+∑50i =1a 22i -1+∑50j =1a 22j2=2.从而,S ≤23≈014714<0148=1225.7.本届I M O 第6题.2008年全国初中数学联赛(江西卷) 说明:2008年全国初中数学联赛于4月13日举行,因当日与江西省其他考试的时间重叠,经与联赛组委会商议,联赛江西省赛区竞赛改于4月19日举行,并由江西另行命制一份试题.第一试一、选择题(每小题7分,共42分)1.从分数组12,14,16,18,110,112中删去两个分数,使剩下的数之和为1.则删去的两个数是( ).(A )14与18(B )14与110(C )18与110(D )18与1122.化简32+51+5的结果是( ).(A )12 (B )54 (C )38 (D )1+573.555的末尾三位数字是( ).(A )125(B )375(C )625(D )875.4.若实数x 、y 、z 满足方程组:xy x +2y =1,①yz y +2z=2,②zx z +2x=3,③则( ).(A )x +2y +3z =0(B )7x +5y +2z =0(C )9x +6y +3z =0(D )10x +7y +z=05.将正三角形每条边四等分,然后过这图1些分点作平行于其他两边的直线.则以图1中线段为边的菱形个数为( ).(A )15(B )18(C )21(D )246.某人将2008看成了一个填数游戏式:28.于是,他在每个框中各填写了一个两位数ab 与cd ,结果发现,所得到的六位数2abcd 8恰是一个完全立方数.则ab +cd =( ).(A )40(B )50(C )60(D )70二、填空题(每小题7分,共28分)1.设x +x 2+1y +y 2+4=9.则x y 2+4+yx 2+1= .图22.如图2,在边长为1的正△ABC 中,由两条含120°圆心角的弓形AOB 、AOC 及边BC 所围成的(火炬形)阴影部分的面积是 .3.一本书共有61页,顺次编号为1,2,…,61.某人在将这些数相加时,有两个两位数页码都错把个位数与十位数弄反了(形如ab 的两位数被当成了两位数ba ),结果得到的总和是2008.那么,书上这两个两位数页码之和的最大值是 .4.不超过5+36的最大整数是 .第二试一、(20分)设a 为整数,使得关于x 的方程ax 2-(a +5)x +a +7=0至少有一个有理根.试求方程所有可能的有理根.二、(25分)如图3,在四边形ABCD 中,图3E 、F 分别是边AB 、CD 的中点,P 为对角线AC 延长线上的任意一点,PF 交AD 于点M ,PE 交BC 于点N ,EF 交MN 于点K .求证:K是线段MN 的中点.三、(25分)120人参加数学竞赛,试题共有5道大题.已知第1、2、3、4、5题分别有96、83、74、66、35人做对.如果至少做对3题便可获奖,问:这次竞赛至少有几人获奖?参考答案第一试 一、1.C.由14+112=13,而12+13+16=1,故删去18与110后,可使剩下的数之和为1.2.A.32+5=38(2+5)8=12316+85 =123(1+5)3=1+52]32+51+5=12.3.A.注意到555=5×554.因为52被8除余1,所以,554被8除余1.故555被8除余5.而在125、375、625、875四个数中,只有125被8除余5.4.D.由式①、③得y =x x -2,z =6xx -3.故x ≠0.代入式②解得x =2710.所以,y =277,z =-54.检验知此组解满足原方程组.于是,10x +7y +z =0.5.C.图1中只有边长为1或2的两种菱形,每个菱形恰有一条与其边长相等的对角线,原正三角形内部每条长为1的线段,恰是一个边长为1的菱形的对角线;这种线段有18条,对应着18个边长为1的菱形;原正三角形的每条中位线恰是一个边长为2的菱形的对角线,三条中位线对应着3个边长为2的菱形.共得21个菱形.6.D.设2abcd 8=(xy )3.据末位数字特征得y =2,进而确定xy .因603=216000,703=343000,所以, 60<xy<70.故只有xy=62.而623=238328,则ab=38,cd=32,ab+cd=70.二、1.77 18.据条件式有xy+y x2+1+x y2+4+(x2+1)(y2+4)=9.①令x y2+4+y x2+1=z.则式①化为z+xy+(x2+1)(y2+4)=9,即 9-z=xy+(x2+1)(y2+4).平方得81-18z+z2=x2y2+(x2+1)(y2+4)+2xy(x2+1)(y2+4).②又z2=(x y2+4+y x2+1)2=x2(y2+4)+y2(x2+1)+2xy(x2+1)(y2+4),代入式②得81-18z=4.所以,z=7718.2.312.图4如图4,联结OA、OB、OC.线段OA将阴影的上方部分剖分成两个弓形,将这两个弓形分别按顺时针及逆时针方向绕点O旋转120°后,阴影部分便合并成△OBC,它的面积等于△ABC面积的13,即等于312.3.68.注意到1+2+…+61=1891,2008-1891=117.由于形如ab的页码被当成ba后,加得的和数将相差9|a-b|,因为a、b只能在1,2,…,9中取值,|a-b|≤8,所以,9|a-b|≤72.由于117=72+45=63+54,设弄错的两数是ab和cd.若9|a-b|=72,9|c-d|=45,则只有ab=19,而cd可以取16,27,38,49,此时,ab+ cd的最大值是68;若9|a-b|=63,9|c-d|=54,则ab可以取18,29,而cd可以取17,28,39,此时, ab+cd的最大值也是68.4.3903.注意到(5+3)6=(8+215)3.令8+215=a,8-215=b.得a+b=16,ab=4.知a、b是方程x2-16x+4=0的两个根,则有a2=16a-4,b2=16b-4;a3=16a2-4a,b3=16b2-4b.故a3+b3=16(a2+b2)-4(a+b)=16[16(a+b)-8]-4(a+b)=252(a+b)-128=3904.而0<b<1,故3903<a3<3904.因此,不超过(5+3)6的最大整数是3903.第二试一、当a=0时,方程的有理根为x=75.以下考虑a≠0的情况.此时,原方程为一元二次方程,由判别式(a+5)2-4a(a+7)≥0,即 3a2+18a-25≤0.解得-9-1563≤a≤-9+1563.整数a只能在其中的非零整数1,-1, -2,-3,-4,-5,-6,-7中取值.由方程得x=a+5±52-3(a+3)22a.①当a=1时,由式①得x=2和4;当a=-1时,方程无有理根;当a=-2时,由式①得x=1和-52;当a =-3时,方程无有理根;当a =-4时,由式①得x =-1和34;当a =-5时,方程无有理根;当a =-6时,由式①得x =12和-13;当a =-7时,由式①得x =0和27.因此,相对于不同的a 值,方程共有11个有理根.二、证法1:如图3,EF 截△PMN ,则N K K M ・MF FP ・PEEN =1.①BC 截△P A E ,则E B BA ・AC CP ・PNN E=1.故PN N E =2CPAC.所以,PE EN =2CP +AC AC .②AD 截△PCF ,则FD DC ・C A A P ・PM MF =1,PM MF =2A P AC.所以,FP MF =2A P -ACAC.③因为A P =AC +CP ,所以,2CP +AC =2A P -AC .由式②、③得PE EN =FP MF ,即MF FP ・PEEN=1.由式①得N K =K M ,即K 是线段MN 的中点.图5证法2:如图5,在PF 上取点G ,使GF =FM ,CG ∥DM ,又取C A 的中点L ,联结GC 、G N 、L E 、L F .则L E 、L F分别为△ABC 、△ACD 的中位线,有L F ∥AD ,L E ∥CB .得∠GCN =∠F L E ,CG L F =PC P L =CNL E.故△CNG △L EF ,NG ∥EF .于是,FK 是△MNG 的中位线.所以,K 是MN 的中点.三、将这120人分别编号为P 1,P 2,…,P 120,并视为数轴上的120个点.用A k (k =1,2,3,4,5)表示这120人之中未答对第k 题的人所成的组,|A k |为该组的人数.则|A 1|=24,|A 2|=37,|A 3|=46,|A 4|=54,|A 5|=85.将以上五个组分别赋予五种颜色,如果某人未做对第k (k =1,2,3,4,5)题,则将表示该人的点染第k 色.问题转化为:求出至少染有三色的点最多有几个.由|A 1|+|A 2|+|A 3|+|A 4|+|A 5|=246,知至少染有三色的点不多于2463=82个.一方面,将点P 1,P 2,…,P 85这85个点染第5色,因85>82,而为使染有三色的点数尽可能多,需在上述85个点中将尽可能多的点再加染另两色,由于|A 1|+|A 2|+|A 3|+|A 4|=161,故加染另两色的点不会多于1612=80个,即染有三色的点不多于80个.另一方面,可以具体构造一种染法,使得有80个点染有三种颜色.例如,如图6,将点P 1,P 2,…,P 85这85个点染第5色;点P 1,P 2,…,P 44以及点P 79、P 80这46个点染第3色;点P 45,P 46,…,P 81这37个点染第2色;点P 1,P 2,…,P 24这24个点染第1色;点P 25,P 26…,P 78这54个点染第4色.于是,至少染有三种颜色的点最多有80个.因此,染色数不多于两种的点至少有40个,即至少有40人获奖(他们每人至多答错两题,而至少答对三题,例如,P 81,P 82,…,P 120这40个人).图6(陶平生 提供)。