2008年广州市高二数学竞赛试题及答案
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高二数学竞赛 第1页 (共6页) 2008年广州市高二数学竞赛试卷 题 号 一 二 三 合 计 (11) (12) (13) (14) (15)
得 分
评卷员
考生注意:⒈用钢笔、签字笔或圆珠笔作答; ⒉不准使用计算器; ⒊考试用时120分钟,全卷满分150分. 一、选择题:本大题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.请将正确选项前的字母代号填在该小题后的括号内.
1.若集合aaa2,有4个子集,则实数a的取值范围是( ) A. 2,0 B.aaa,0R C.aaa,2R D.0aa且aa,2R
2. 已知函数.01,2,10,12xxxxfx 则)]5.0([ff等于( ) A.5.0 B.1 C.5.0 D.1 3.在空间直角坐标系xyzO中,点DCBA、、、的坐标分别为A001,,、B020,,、
C042,,、221,,D,则三棱锥BCDA的体积是( )
A.2 B.3 C.6 D.10 4. 已知直线012yx与圆5122byaxba,(R)有交点, 则 12222baba的最小值是 ( ) A.51 B.54 C.59 D.514 二、填空题:本大题共6小题,每小题6分,共36分.把答案填在题中横线上. 5. △ABC的三个内角CBA、、所对的边分别为cba、、, 若6024Aba,,, 则Ccos . 学校
姓名
考号 高二数学竞赛 第2页 (共6页)
21yxO
6.已知直角梯形ABCD的顶点坐标分别为3,1,1,3,0,2,1,DCBaA, 则实数a的值是 . 7. 在数列}{na中,1a=2,naann(11N)*,设nS为数列}{na的前n项和,则
3029282SSS的值为 .
8.已知CBA、、三点在同一条直线l上,O为直线l外一点,若OCrOBqOAp0, rqp,,R,则rqp .
9.一个非负整数的有序数对(,)mn,如果在做mn的加法时不用进位,则称(,)mn为“奥运数对”,
mn称为“奥运数对”(,)mn的和,则和为2008的“奥运数对”的个数有___________个.
10.如图1所示, 函数xfy的图象是圆心在点0,1,半径为1的两段 圆弧, 则不等式xxfxf2的解集是 .
三、解答题:本大题共5小题,共90分.要求写出解答过程. 图1 11.(本小题满分15分) 已知函数()sincosfxaxbx(,abR,0)的部分图象如图2所示. (1) 求,,ab的值;
(2)若关于x的方程23()()0fxfxm在2(,)33x内有解,求实数m的取值范围.
图2 x23
7
6
y
O1 高二数学竞赛 第3页 (共6页)
DB1
C1
A1
F
E
CBA
12.(本小题满分15分) 如图3所示, 在三棱柱ABCCBA111中, 1AA底面ABC,,BCAC
21CCBCAC.
(1)若点FED、、分别为棱CABCCC、、111的中点,求证:EF平面BDA1; (2) 请根据下列要求设计切割和拼接方法:要求用平行于三棱柱ABCCBA111的某一条侧棱的平面去截此三棱柱,切开后的两个几何体再拼接成一个长方体. 简单地写出一种切割和拼接方法,
并写出拼接后的长方体的表面积(不必计算过程).
图3 高二数学竞赛 第4页 (共6页)
13.(本小题满分20分) 已知点11(,)Axy,22(,)Bxy是椭圆L:221189xy上不同的两点,线段AB的中点为(2,1)M. (1)求直线AB的方程; (2)若线段AB的垂直平分线与椭圆L交于点C、D,试问四点A、B、C、D是否在同一个圆 上,若是,求出该圆的方程;若不是,请说明理由. 高二数学竞赛 第5页 (共6页) 14.(本小题满分20分) 已知在数列}{na中,11a,dqaann1212(dR,qR 且q0,nN*). (1)若数列}{12na是等比数列,求q与d满足的条件; (2)当0d,2q时,一个质点在平面直角坐标系内运动,从坐标原点出发,第1次向右运动,第2次向上运动,第3次向左运动,第4次向下运动,以后依次按向右、向上、向左、向下的方向交替地运动,设第n次运动的位移是na,第n次运动后,质点到达点(,)nnnPxy,求数列nxn4的前n项和nS.
学校 姓名 考号 高二数学竞赛 第6页 (共6页) 15.(本小题满分20分) 已知函数babxaxxxf,(ln2R,且)0a.
(1)当2b时,若函数xf存在单调递减区间,求a的取值范围; (2)当0a且12ba时,讨论函数xf的零点个数. 高二数学竞赛 第7页 (共6页) 2008年广州市高二数学竞赛参考答案 一、选择题:本大题共4小题,每小题6分,共24分. 1.D 2.C 3.A 4.B
二、填空题:本大题共6小题,每小题6分,共36分. 5.8133 6.1 7.3 8.0 9.27 10.2,581,0 三、解答题:本大题共5小题,共90分.要求写出解答过程. 11.(本小题满分15分)
解:(1) 由图象可知函数()fx的周期为4T(6723)=2,
∴2212T. 函数()fx的图象过点1,67,0,32, ∴2()03f且7()16f.
∴310,22131.22abab
解得:13,22ab.
∴,1 13,22ab. (2)由(1)得13()sincos22fxxxsin()3x. 当32,3x时,,03x,得13sin0x. 令3sinxxft,则10t. 故关于x的方程23()()0fxfxm在2(,)33x内有解等价于关于t的方程 032mtt在1,0t上有解.
由032mtt,得121613322tttm. 1,0t,
∴121,2m. 高二数学竞赛 第8页 (共6页) AB
C
EFA1
C1
B1
D
xzyABCE
FA1
C1
B1
D
∴实数m的取值范围是121,2. 12.(本小题满分15分) (1)证法一:以点C为原点,分别以1CCCACB、、所在直线为x轴、y轴、z轴,建立空间直角
坐标系xyzC,依题意得2201000,0,21,,、,,、ADB、 010201,,、,,FE.
∴EF 211,,,BD 102,,,DA1 120,,. ,0120121BDEF
,01221011DAEF
∴DAEFBDEF1,. ∴DAEFBDEF1,. BD平面BDA1,DA1平面BDA1,DDABD
1
.
∴EF平面BDA1. 证法二:连结FC1,
1AA
底面ABC,AC平面ABC,
∴ACAA1. 2
1CCAC,FD、分别为棱CACC、1的中点,
∴2,11111CCCADCCF. 90111DCACFC,
∴Rt△CFC1 Rt△DCA11. ∴111CDAFCC. 901111DCACDA,
∴90111DCAFDC. ∴FCDA11. 高二数学竞赛 第9页 (共6页)
NM
GB1
C1
A1
E
CBA
E '
G
EC1
A1
,BCAC
∴,1111CBCA 1111111,ACAAAAACB,
∴11CB平面11CCAA. ∴DACB111. 1111CFCCB,
∴DA1平面FEC1. EF平面FEC1,
∴DAEF1. 同理可证BDEF. DBDDA1,
∴EF平面BDA1.
(2)切割拼接方法一:如图甲所示,分别以CBABBABC、、、1111的中点NMGE、、、所确定的平面为截面,把三棱柱ABCCBA111切开后的两个几何体再拼接成一个长方体(该长方体的一个底面为长方形1'1AEEC如图①所示,),此时所拼接成的长方体的表面积为16.
图甲 图① 切割拼接方法二:如图乙所示,设ABBA、11的中点分别为NM、,以四点CNMC、、、1所确定的平面为截面,把三棱柱ABCCBA111切开后的两个几何体再拼接成一个长方体(该长方体的一个底面为正方形'11MMAC),此时所拼接成的长方体的表面积为284.