2010年全国初中数学联合竞赛试题参考答案第一试一、选择题:(本题满分42分,每小题7分)1. 若,,a b c 均为整数且满足1010()()1a b a c -+-=,则||||||a b b c c a -+-+-= ( B )A .1.B .2.C .3.D .4.2.若实数,,a b c 满足等式3||6b =,9||6b c =,则c 可能取的最大值为 ( C )A .0.B .1.C .2.D .3.3.若b a ,是两个正数,且 ,0111=+-+-a b b a 则 ( C )A .103a b <+≤.B .113a b <+≤.C .413a b <+≤.D .423a b <+≤. 4.若方程2310x x --=的两根也是方程420x ax bx c +++=的根,则2a b c +-的值为 ( A )A .-13.B .-9.C .6.D . 0.5.在△ABC 中,已知︒=∠60CAB ,D ,E 分别是边AB ,AC 上的点,且︒=∠60AED ,CE DB ED =+,CDE CDB ∠=∠2,则=∠DCB ( B )A .15°.B .20°.C .25°.D .30°.6.对于自然数n ,将其各位数字之和记为n a ,如2009200911a =+++=,201020103a =+++=,12320092010a a a a a +++++=( D ) A .28062. B .28065. C .28067. D .28068.二、填空题:(本题满分28分,每小题7分)1.已知实数,x y 满足方程组3319,1,x y x y ⎧+=⎨+=⎩则22x y += 13 .2.二次函数c bx x y ++=2的图象与x 轴正方向交于A ,B 两点,与y 轴正方向交于点C .已知AC AB 3=,︒=∠30CAO ,则c = 19.3.在等腰直角△ABC 中,AB =BC =5,P 是△ABC 一点,且PA PC =5,则PB =___.4.将若干个红、黑两种颜色的球摆成一行,要求两种颜色的球都要出现,且任意中间夹有5个或10个球的两个球必为同一种颜色的球.按这种要求摆放,最多可以摆放____15___个球.第二试 (A )一.(本题满分20分)设整数,,a b c (a b c ≥≥)为三角形的三边长,满足22213a b c ab ac bc ++---=,求符合条件且周长不超过30的三角形的个数.解 由已知等式可得222()()()26a b b c a c -+-+-=①令,a b m b c n -=-=,则a c m n -=+,其中,m n 均为自然数.于是,等式①变为222()26m n m n +++=,即 2213m n mn ++= ②由于,m n 均为自然数,判断易知,使得等式②成立的,m n 只有两组:3,1m n =⎧⎨=⎩和1,3.m n =⎧⎨=⎩ (1)当3,1m n ==时,1b c =+,34a b c =+=+.又,,a b c 为三角形的三边长,所以b c a +>,即(1)4c c c ++>+,解得3c >.又因为三角形的周长不超过30,即(4)(1)30a b c c c c ++=++++≤,解得253c ≤.因此2533c <≤,所以c 可以取值4,5,6,7,8,对应可得到5个符合条件的三角形.(2)当1,3m n ==时,3b c =+,14a b c =+=+.又,,a b c 为三角形的三边长,所以b c a +>,即(3)4c c c ++>+,解得1c >.又因为三角形的周长不超过30,即(4)(3)30a b c c c c ++=++++≤,解得233c ≤.因此2313c <≤,所以c 可以取值2,3,4,5,6,7,对应可得到6个符合条件的三角形.综合可知:符合条件且周长不超过30的三角形的个数为5+6=11.二.(本题满分25分)已知等腰三角形△ABC 中,AB =AC ,∠C 的平分线与AB 边交于点P ,M 为△ABC 的切圆⊙I 与BC 边的切点,作MD//AC ,交⊙I 于点D.证明:PD 是⊙I 的切线. 证明 过点P 作⊙I 的切线PQ (切点为Q )并延长,交BC于点N. 因为CP 为∠ACB 的平分线,所以∠ACP =∠BCP.A又因为PA 、PQ 均为⊙I 的切线,所以∠APC =∠NPC.又CP 公共,所以△A CP ≌△NCP ,所以∠PAC =∠PNC.由NM =QN ,BA =BC ,所以△QNM ∽△BAC ,故∠NMQ =∠ACB ,所以MQ//AC.又因为MD//AC ,所以MD 和MQ 为同一条直线.又点Q 、D 均在⊙I 上,所以点Q 和点D 重合,故PD 是⊙I 的切线.三.(本题满分25分)已知二次函数2y x bx c =+-的图象经过两点P (1,)a ,Q (2,10)a .(1)如果,,a b c 都是整数,且8c b a <<,求,,a b c 的值.(2)设二次函数2y x bx c =+-的图象与x 轴的交点为A 、B ,与y 轴的交点为C.如果关于x 的方程20x bx c +-=的两个根都是整数,求△ABC 的面积.解 点P (1,)a 、Q (2,10)a 在二次函数2y x bx c =+-的图象上,故1b c a +-=,4210a c a +-=,解得93b a =-,82c a =-.(1)由8c b a <<知8293,938,a a a a -<-⎧⎨-<⎩解得13a <<. 又a 为整数,所以2a =,9315b a =-=,8214c a =-=.(2) 设,m n 是方程的两个整数根,且m n ≤.由根与系数的关系可得39m n b a +=-=-,28mn c a =-=-,消去a ,得98()6mn m n -+=-,两边同时乘以9,得8172()54mn m n -+=-,分解因式,得(98)(98)10m n --=. 所以981,9810,m n -=⎧⎨-=⎩或982,985,m n -=⎧⎨-=⎩或9810,981,m n -=-⎧⎨-=-⎩或985,982,m n -=-⎧⎨-=-⎩ 解得1,2,m n =⎧⎨=⎩或10,913,9m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或2,97,9m n ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或1,932,3m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩又,m n 是整数,所以后面三组解舍去,故1,2m n ==.因此,()3b m n =-+=-,2c mn =-=-,二次函数的解析式为232y x x =-+. 易求得点A 、B 的坐标为(1,0)和(2,0),点C 的坐标为(0,2),所以△ABC 的面积为1(21)212⨯-⨯=. 第二试 (B )一.(本题满分20分)设整数,,a b c 为三角形的三边长,满足22213a b c ab ac bc ++---=,求符合条件且周长不超过30的三角形的个数(全等的三角形只计算1次).解 不妨设a b c ≥≥,由已知等式可得222()()()26a b b c a c -+-+-=①令,a b m b c n -=-=,则a c m n -=+,其中,m n 均为自然数.于是,等式①变为222()26m n m n +++=,即 2213m n mn ++= ②由于,m n 均为自然数,判断易知,使得等式②成立的,m n 只有两组:3,1m n =⎧⎨=⎩和1,3.m n =⎧⎨=⎩ (1)当3,1m n ==时,1b c =+,34a b c =+=+.又,,a b c 为三角形的三边长,所以b c a +>,即(1)4c c c ++>+,解得3c >.又因为三角形的周长不超过30,即(4)(1)30a b c c c c ++=++++≤,解得253c ≤.因此2533c <≤,所以c 可以取值4,5,6,7,8,对应可得到5个符合条件的三角形.(2)当1,3m n ==时,3b c =+,14a b c =+=+.又,,a b c 为三角形的三边长,所以b c a +>,即(3)4c c c ++>+,解得1c >.又因为三角形的周长不超过30,即(4)(3)30a b c c c c ++=++++≤,解得233c ≤.因此2313c <≤,所以c 可以取值2,3,4,5,6,7,对应可得到6个符合条件的三角形.综合可知:符合条件且周长不超过30的三角形的个数为5+6=11.二.(本题满分25分)题目和解答与(A )卷第二题相同.三.(本题满分25分)题目和解答与(A )卷第三题相同.第二试 (C )一.(本题满分20分)题目和解答与(B )卷第一题相同.二.(本题满分25分)题目和解答与(A )卷第二题相同.三.(本题满分25分)设p 是大于2的质数,k 为正整数.若函数4)1(2-+++=p k px x y 的图象与x 轴的两个交点的横坐标至少有一个为整数,求k 的值.解 由题意知,方程04)1(2=-+++p k px x 的两根21,x x 中至少有一个为整数. 由根与系数的关系可得4)1(,2121-+=-=+p k x x p x x ,从而有 p k x x x x x x )1(4)(2)2)(2(212121-=+++=++ ①(1)若1k =,则方程为0)2(22=-++p px x ,它有两个整数根2-和2p -.(2)若1k >,则01>-k .因为12x x p +=-为整数,如果21,x x 中至少有一个为整数,则21,x x 都是整数. 又因为p 为质数,由①式知2|1+x p 或2|2+x p . 不妨设2|1+x p ,则可设12x mp +=(其中m 为非零整数),则由①式可得212k x m-+=, 故121(2)(2)k x x mp m -+++=+,即1214k x x mp m-++=+. 又12x x p +=-,所以14k p mp m--+=+,即 41)1(=-++mk p m ② 如果m 为正整数,则(1)(11)36m p +≥+⨯=,10k m ->,从而1(1)6k m p m -++>,与②式矛盾.如果m 为负整数,则(1)0m p +<,10k m -<,从而1(1)0k m p m -++<,与②式矛盾. 因此,1>k 时,方程04)1(2=-+++p k px x 不可能有整数根.综上所述,1=k .2012年全国初中数学竞赛试题副题答题时注意:1.用圆珠笔或钢笔作答;2.解答书写时不要超过装订线;3.草稿纸不上交.一、选择题(共5小题,每小题7分,共35分. 以下每道小题均给出了代号为A,B,C,D的四个选项,其中有且只有一个选项是正确的. 请将正确选项的代号填入题后的括号里,不填、多填或错填都得0分)1. 小王在做数学题时,发现下面有趣的结果:由上,我们可知第100行的最后一个数是().(A)10000 (B)10020 (C)10120 (D)102002. 如图,在3×4表格中,左上角的1×1小方格被染成黑色,则在这个表格中包含黑色小方格的矩形个数是().(B)12 (C)13 (D)143.如果关于的方程有两个有理根,那么所有满足条件的正整数的个数是().(A)1 (B)2 (C)3 (D)44. 若函数y=(k2-1)x2-(k+1)x+1(k为参数)的图象与x轴没有公共点,则k的取值围是().(A)k>,或k<-1 (B)-1<k<,且k≠1(C)k>,或k≤-1 (D)k≥,或k≤-15. △ABC中,,分别为上的点,平分,BM=CM,为上一点,且,则与的大小关系为().(A)(B)(C)(D)无法确定二、填空题(共5小题,每小题7分,共35分)6. 如图,正方形ABCD的面积为90.点P在AB上,;X,Y,Z三点在BD 上,且,则△PZX的面积为.(第6题)7.甲、乙、丙三辆车都匀速从A地驶往B地.乙车比丙车晚5分钟出发,出发后40分钟追上丙车;甲车比乙车晚20分钟出发,出发后100分钟追上丙车,则甲车出发后分钟追上乙车.8. 设a n=(n为正整数),则a1+a2+…+a2012的值 1.(填“>”,“=”或“<”)9.红、黑、白三种颜色的球各10个.把它们全部放入甲、乙两个袋子中,要求每个袋子里三种颜色的球都有,且甲、乙两个袋子中三种颜色的球数之积相等,那么共有种放法.10. △ABC中,已知,且b=4,则a+c= .三、解答题(共4题,每题20分,共80分)11. 已知c≤b≤a,且,求的最小值.12. 求关于a,b,c,d的方程组的所有正整数解.13. 如图,梯形ABCD中,AB∥CD,AC,BD相交于点O.P,Q分别是AD,BC上的点,且,.求证:OP=OQ.(第13题)14.(1)已知三个数中必有两个数的积等于第三个数的平方,求的值.(2)设为非零实数,为正整数,是否存在一列数满足首尾两项的积等于中间项的平方?(3)设为非零实数,若将一列数中的某一项删去后得到又一列数(按原来的顺序),满足首尾两项的积等于中间项的平方. 试求的所有可能的值.2012-04-16 人教网2012年全国初中数学竞赛试题(副题)参考答案一、选择题1.D解:第k行的最后一个数是,故第100行的最后一个数是.2. B解:这个表格中的矩形可由对角线的两个端点确定,由于包含黑色小方格,于是,对角线的一个端点确定,另一个端点有3×4=12种选择.3.B解:由于方程的两根均为有理数,所以根的判别式≥0,且为完全平方数.≥0,又2≥,所以,当时,解得;当时,解得.4. C解:当函数为二次函数时,有k2-1≠0,=(k+1)2-4(k2-1)<0.解得k>,或k<-1.当函数为一次函数时,k=1,此时y=-2x+1与x轴有公共点,不符合题意.当函数为常数函数时,k=-1,此时y=1与x轴没有公共点.所以,k的取值围是k>,或k≤-1.5. B(第5题)解:如图,设,作BKCE,则,于是A,B,E,C四点共圆. 因为是的中点,所以,从而有,即平分.二、填空题6. 30(第6题)解:如图,连接PD,则.7.180解:设甲、乙、丙三车的速度分别为每分钟x,y,z米,由题意知,.消去z,得.设甲车出发后t分钟追上乙车,则,即,解得.8.<解:由a n==,得a1+a2+…+a2012==<1.9.25解:设甲袋中红、黑、白三种颜色的球数分别为,则有1≤≤9,且,(1)即,(2)于是.因此中必有一个取5.不妨设,代入(1)式,得到.此时,y可取1,2,…,8,9(相应地z取 9,8,…,2,1),共9种放法.同理可得y=5,或者z=5时,也各有9种放法.但时,两种放法重复.因此共有9×3-2 = 25种放法.10. 6(第10题)解:如图,设△ABC切圆为⊙I,半径为r,⊙I与BC,CA,AB分别相切于点D,E,F,连接IA,IB,IC,ID,IE,IF.由切线长定理得AF=p-a,BD=p-b,CE=p-c,其中p=(a+b+c).在Rt△AIF中,tan∠IAF=,即tan.同理, tan, tan.代入已知等式,得.因此a+c=.三、解答题11. 解:已知,又,且,所以b,c是关于x的一元二次方程的两个根.故≥0,≥0,即≥0,所以≥20.于是≤-10,≥10,从而≥≥10,故≥30,当时,等号成立.12. 解:将abc=d代入10ab+10bc+10ca=9d得10ab+10bc+10ca=9abc.因为abc≠0,所以,.不妨设a≤b≤c,则≥≥>0.于是,<≤,即<≤,<a≤.从而,a=2,或3.若a=2,则.因为<≤,所以,<≤,<b≤5.从而,b=3,4,5. 相应地,可得c=15,(舍去),5.当a=2,b=3,c=15时,d=90;当a=2,b=5,c=5时,d=50.若a=3,则.因为<≤,所以,<≤,<b≤.从而,b=2(舍去),3.当b=3时,c=(舍去).因此,所有正整数解为(a,b,c,d)=(2,3,15,90),(2,15,3,90),(3,2,15,90),(3,15,2,90),(15,2,3,90),(15,3,2,90),(2,5,5,50),(5,2,5,50),(5,5,2,50).13. 证明:延长DA至,使得,则,于是△DPC∽△,故,所以PO∥.(第13题)又因为△DPO ∽△,所以.同理可得,而AB∥CD,所以,故OP=OQ.14. 解:(1)由题设可得,或,或.由,解得;由,解得;由,解得.所以满足题设要求的实数.(2)不存在.由题设(整数≥1)满足首项与末项的积是中间项的平方,则有,解得,这与矛盾.故不存在这样的数列.(3)如果删去的是1,或者是,则由(2)知,或数列均为1,1,1,即,这与题设矛盾.如果删去的是,得到的一列数为,那么,可得.如果删去的是,得到的一列数为,那么,开得.所以符合题设要求的的值为1,或.2013年全国初中数学竞赛试题及参考答案一、选择题1.设非零实数a ,b ,c 满足2302340a b c a b c ++=⎧⎨++=⎩,,则222ab bc ca a b c ++++的值为( ). (A )12-(B )0 (C )12(D )1【答案】A【解答】由已知得(234)(23)0a b c a b c a b c ++=++-++=,故2()0a b c ++=.于是2221()2ab bc ca a b c ++=-++,所以22212ab bc ca a b c ++=-++. 2.已知a ,b ,c 是实常数,关于x 的一元二次方程20ax bx c ++=有两个非零实根1x ,2x ,则下列关于x 的一元二次方程中,以211x ,221x 为两个实根的是( ).(A )2222(2)0c x b ac x a +-+= (B )2222(2)0c x b ac x a --+= (C )2222(2)0c x b ac x a +--= (D )2222(2)0c x b ac x a ---=【答案】 B【解答】由于20ax bx c ++=是关于x 的一元二次方程,则0a ≠.因为12b x x a+=-,12c x x a=,且120x x ≠,所以0c ≠,且221212222221212()2112x x x x b ac x x x x c +--+==,22221211a x x c⋅=, 于是根据方程根与系数的关系,以211x ,221x 为两个实根的一元二次方程是222220b ac a x x c c--+=,即2222(2)0c x b ac x a --+=. 3.如图,在Rt △ABC 中,已知O 是斜边AB 的中点,CD ⊥AB,垂足为D ,DE ⊥OC ,垂足为E .若AD ,DB ,CD 的长度都是有理数,则线段OD ,OE ,DE ,AC 的长度中,不一定...是有理数的为( ). (A )OD (B )OE (C )DE (D )AC【答案】D【解答】因AD ,DB ,CD 的长度都是有理数,所以,OA =OB =OC =2AD BD+是有理数.于是,OD =OA -AD 是有理数. 由Rt △DOE ∽Rt △COD ,知2OD OE OC =,·DC DODE OC=都是有理数,而AC 4.如图,已知△ABC 的面积为24,点D 在线段AC 上,点F 在线段BC 的延长线上,且4BC CF =,DCFE 是平行四边形,则图中阴影部分的面积为( ).(A )3 (B )4 (C )6 (D )8【答案】C(第3题答题)(第3题)(第4题)【解答】因为DCFE 是平行四边形,所以DE //CF ,且EF //DC . 连接CE ,因为DE //CF ,即DE //BF ,所以S △DEB = S △DEC , 因此原来阴影部分的面积等于△ACE 的面积. 连接AF ,因为EF //CD ,即EF //AC ,所以S △ACE = S △ACF .因为4BC CF =,所以S △ABC = 4S △ACF .故阴影部分的面积为6.5.对于任意实数x ,y ,z ,定义运算“*”为:()()32233333451160x y x y xy x y x y +++*=+++-,且()x y z x y z **=**,则2013201232****的值为( ). (A )607967(B )1821967(C )5463967(D )16389967【答案】C【解答】设201320124m ***=,则()20132012433m ****=*32323339274593316460m m m m m m ⨯+⨯+⨯+==++++-, 于是()201320123292****=*3223333923929245546310360967⨯⨯+⨯⨯+⨯+==+-.二、填空题6.设a =b 是2a 的小数部分,则3(2)b +的值为 . 【答案】9【解答】由于2123a a <<<<,故222b a =-=,因此33(2)9b +==.(第4题答题)7.如图,点D ,E 分别是△ABC 的边AC ,AB 上的点,直线BD 与CE 交于点F ,已知△CDF ,△BFE ,△BCF 的面积分别是3,4,5,则四边形AEFD 的面积是 .【答案】20413【解答】如图,连接AF ,则有:45=3AEF AEF BFE BCF AFD AFD CDF S S S BF S S S FD S ∆∆∆∆∆∆∆++===,354AFD AFD CDF BCF AEF AEF BEF S S S CF S S S FE S ∆∆∆∆∆∆∆++====,解得10813AEF S ∆=,9613AFD S ∆=. 所以,四边形AEFD 的面积是20413.8.已知正整数a ,b ,c 满足2220+--=a b c ,2380-+=a b c ,则abc 的最大值为 .【答案】2013【解答】由已知2220+--=a b c ,2380-+=a b c 消去c ,并整理得()228666b a a -++=.由a 为正整数及26a a +≤66,可得1≤a ≤3.若1a =,则()2859b -=,无正整数解; 若2a =,则()2840b -=,无正整数解;若3a =,则()289b -=,于是可解得11=b ,5b =. (i )若11b =,则61c =,从而可得311612013abc =⨯⨯=; (ii )若5b =,则13c =,从而可得3513195abc =⨯⨯=. 综上知abc 的最大值为2013.9.实数a ,b ,c ,d 满足:一元二次方程20x cx d ++=的两根为a ,b ,一(第7题答题)(第7题)元二次方程20x ax b ++=的两根为c ,d ,则所有满足条件的数组(),,,a b c d 为 .【答案】(1212),,,--,(00),,,-t t (t 为任意实数)【解答】由韦达定理得,,,.+=-⎧⎪=⎪⎨+=-⎪=⎪⎩a b c ab d c d a cd b由上式,可知b a c d =--=. 若0b d =≠,则1==d a b ,1==bc d,进而2b d a c ==--=-. 若0b d ==,则c a =-,有()(00),,,,,,=-a b c d t t (t 为任意实数). 经检验,数组(1212)--,,,与(00),,,-t t (t 为任意实数)满足条件. 10.小明某天在文具店做志愿者卖笔,铅笔每支售4元,圆珠笔每支售7元.开始时他有铅笔和圆珠笔共350支,当天虽然笔没有全部卖完,但是他的销售收入恰好是2013元.则他至少卖出了 支圆珠笔.【答案】207【解答】设x ,y 分别表示已经卖出的铅笔和圆珠笔的支数,则472013350,,+=⎧⎨+<⎩x y x y 所以201371(5032)44y y x y -+==-+, 于是14y +是整数.又20134()343503x y y y =++<⨯+,所以204y >,故y 的最小值为207,此时141x =.三、解答题11.如图,抛物线y =23ax bx +-,顶点为E ,该抛物线与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,且OB =OC =3OA .直线113y x =-+与y 轴交于点D .求∠DBC ∠CBE .【解答】将0x =分别代入y =113x -+,23y ax bx =+-知,D (0,1),C (0,3-),所以B (3,0),A (1-,0).直线y =113x -+过点B .将点C (0,3-)的坐标代入y =(1)(3)a x x +-,得1a =.抛物线223y x x=--的顶点为E (1,4-).于是由勾股定理得BC =CE BE =因为BC 2+CE 2=BE 2,所以,△BCE 为直角三角形,90BCE ∠=︒. 因此tan CBE ∠=CE CB =13.又tan ∠DBO =13OD OB =,则∠DBO =CBE ∠.所以,45DBC CBE DBC DBO OBC ∠-∠=∠-∠=∠=︒.(第11题答题)(第11题)12.设△ABC 的外心,垂心分别为O H ,,若B C H O ,,,共圆,对于所有的△ABC ,求BAC ∠所有可能的度数.【解答】分三种情况讨论. (i )若△ABC 为锐角三角形. 因为1802BHC A BOC A ∠=︒-∠∠=∠,,所以由BHC BOC ∠=∠,可得1802A A ︒-∠=∠,于是60A ∠=︒.(第12题答题(i ))(第12题答题(ii ))(ii )若△ABC 为钝角三角形.当90A ∠>︒时,因为()1802180BHC A BOC A ∠=︒-∠∠=︒-∠,,所以由180BHC BOC ∠+∠=︒,可得()3180180A ︒-∠=︒,于是120A ∠=︒。