2010年全国高中数学联赛安徽赛区预赛试卷及详细答案2010.9.4

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2010年全国高中数学联赛安徽赛区预赛试卷及详细答案
(考试时间:2010年9月4日9:00—11:30)
题号 一 二 总分
9 10 11 12

得分
评卷人
复核人

注意:
1.本试卷共12小题,满分150分;
2.用钢笔、圆珠笔或签字笔作答;
3.书写不要超过装订线;
4.不能使用计算器.

一、填空题(每小题8分,共64分)
1.函数2()24fxxxx的值域是__________________________.
2.函数y_____________________的图象与xye的图象关于直线1xy对称.
3.正八面体的任意两个相邻面所成二面角的余弦值等于__________________________.

4.设椭圆22111xytt与双曲线1xy相切,则t__________________________.
5.设z是复数,则|1||||1|zziz的最小值等于__________________________.
6.设a,b,c是实数,若方程320xaxbxc的三个根构成公差为1的等差数列,则a,b,
c
应满足的充分必要条件是__________________________.
7.设O是ABC的内心,5AB,6AC,7BC,OPxOAyOBzOC,0,,1xyz,
动点P的轨迹所覆盖的平面区域的面积等于________________________.
8.从正方体的八个顶点中随机选取三点,构成直角三角形的概率是__________________.

二、解答题(共86分)
9.(20分)设数列na满足10a,121nnaa,2n.求na的通项公式.
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10.(22分)求最小正整数n使得224nn可被2010整除.

11.(22分)已知ABC的三边长度各不相等,D,E,F分别是A,B,C的平分线与边
BC,CA,AB的垂直平分线的交点.求证:ABC
的面积小于DEF的面积.

12.(22分)桌上放有n根火柴,甲乙二人轮流从中取走火柴.甲先取,第一次可取走至多1n根火
柴,此后每人每次至少取走1根火柴.但是不超过对方刚才取走火柴数目的2倍.取得最后一根火柴者
获胜.问:当100n时,甲是否有获胜策略?请详细说明理由.
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2010年全国高中数学联赛安徽赛区预赛试卷
参考答案及评分标准
一、填空题(每小题8分,共64分)
1.答案:425,8.
提示:因04x,设22cosx(0),
则4cos2sin425cos()4y(其中2cos5,1sin5,为锐角),

所以当0时,max8y,当时,min425y,故425,8y.
2. 答案:1ln(1)x
提示:因两函数图象关于直线1xy对称,所以1xy,1yx,
∴11yxe,解得1ln(1)yx.
3. 答案:13
提示:正八面体由两个棱长都相等的正四棱锥组成,所以
任意两个相邻面所成二面角是正四棱锥侧面与底面所成二面角


的两倍.∵tan2,∴2211cos1tan3,则

2
1
cos22cos13
.

4. 答案:5
提示:由椭圆方程22111xytt知,1t,

设其参数方程为1cos1sinxtyt(为参数)代入双曲线方程1xy,得22sin21t.
因两曲线相切,∴2211t,故5t.
5. 答案:13
提示:在复平面上,设(1,0)A,(1,0)B,(0,1)C,则当Z为ABC的费马点时,

|1||||1|zziz
取得最小值,最小值为32323113333.
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6. 答案:213ab且3273aac.
提示:设三个根为1,,1,则32(1)()(1)xaxbxcxxx,
右边展开与左边比较得3a,2(1)(1)(1)(1)31b,

(1)(1)c
,消去得2313273abaac,这就是所求
的充要条件.
7. 答案:126
提示:如图,根据向量加法的几何意义,知点P在图中
的三个平形四边形及其内部运动,所以动点P的轨迹所覆盖

的平面区域的面积等于等于ABC面积的2倍,即126.

8. 答案:67
提示:从正方体的八个顶点中随机选取三点,共有38C个三角形,其中直角三角形有3412C个,

所求“构成直角三角形”的概率是34381267CC.
二、解答题(共86分)
9. 解:特征根法. 又114221nnnaaa,11111nnnaaa,„„„„(10分)


21212222(2)(2)(2)111n
nnnnnnaaaaaa








于是(2)2(2)1nnna.„„„„„„(20分)

10. 解: 22010|24nn2222240mod2240mod3240mod5240mod67nnnnnnnn2220mod31mod543mod67nnnnnn
„„„„(10分)
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又20mod30nnn或2mod3,
2
1mod52mod5nnn

2
43mod6710nnn
或56mod67,

故所求最小正整数77n.„„„„(22分)

11. 证明:由题设可证A,BC,D,E,F六点共圆. „„„„(10分)
不妨设圆半径为1,则有1(sin2sin2si2ABCSABC,
1
(sinsinsin)2DEFSABC
.

由于sin2sin2sin2ABC
111
(sin2sin2)(sin2sin2)(sin2sin2)222ABBCCA

sin()sin()sin()sin()sin()sin()ABABBCBCCACA
sin()sin()sin()ABBCCA
sinsinsinABC
∴ABC的面积小于DEF的面积. „„„„(22分)

12. 解:把所有使得甲没有有获胜策略的初始火柴数目n从小到大排序为:1n,2n,3n,„,不难
发现其前4项分别为2,3,5,8.
下面我们用数学归纳法证明:

(1)in满足11iiinnn;

(2)当inn时,乙总可取到最后一根火柴,并且乙此时所取的火柴数目1in;
(3)当1iinnn时,甲总可取到最后一根火柴,并且甲此时所取的火柴数目in.
„„„„„„„„„„„„„„(10分)
设iknn(4i),注意到212iiinnn.

当12ink时,甲第一次时可取k根火柴,剩余2ink根火柴,乙无法获胜.
当12iinkn时,21iinkn,根据归纳假设,甲可以取到第k根火柴,并且甲此时所取
的火柴数目2in,剩余22iinn根火柴,乙无法获胜.
当1ikn时,设甲第一次时取走m根火柴,若mk,则乙可取走所有剩小的火柴;若mk,
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则根据归纳假设,乙总可以取到第k根火柴,并且乙此时所取的火柴数目2in,剩余22iinn根
火柴,甲无法获胜.
综上可知,11iiinnn.

因为100不在数列in,所以当100n时,甲有获胜策略. „„„„(22分)