全國高中數學聯賽試題及解析 蘇教版3
1983年全國高中數學聯賽第一試1選擇題(本題滿分32分,每題答對者得4分,答錯者得0分,不答得1分) 設p、q是自然數,條件甲:p3q3是偶數;條件乙:p+q是偶數那么 A甲是乙的充分而非必要條件 B甲是乙的必要而非充分條件 C甲是乙的充要條件 D甲既不是乙的充分條件,也不是乙的必要條件 x=+的值是屬于區(qū)間 A(2,1) B(1,2) C(3,2) D(2,3) 已知等腰三角形ABC的底邊BC及高AD的長都是整數,那么,sinA和cosA中 A一個是有理數,另一個是無理數 B兩個都是有理數 C兩個都是無理數 D是有理數還是無理數要根據BC和AD的數值來確定 已知M=(x,y)|yx2,N=(x,y)|x2+(ya)21那么,使MN=N成立的充要條件是 Aa1 Ba=1 Ca1 D0<a<1 已知函數f(x)=ax2c,滿足 4f(1)1,1f(2)5那么,f(3)應滿足 A7f(3)26 B4f(3)15 C1f(3)20 Df(3) 設a,b,c,d,m,n都是正實數, P=+,Q=·,那么 APQ BPQ CP<Q DP、Q的大小關系不確定,而與m,n的大小有關 在正方形ABCD所在平面上有點P,使PAB、PBC、PCD、PDA都是等腰三角形,那么具有這樣性質的點P的個數有 A9個 B17個 C1個 D5個 任意ABC,設它的周長、外接圓半徑長與內切圓半徑長分別為l、R與r,那么 Al>R+r BlR+r C<R+r<6l DA、B、C三種關系都不對2填充題(本題滿分18分,每小題6分) 在ABC中,sinA=,cosB=,那么cosC的值等于 三邊均為整數,且最大邊長為11的三角形,共有 個 一個六面體的各個面和一個正八面體的各個面都是邊長為a的正三角形,這樣兩個多面體的內切球半徑之比是一個既約分數,那么積mn是 第二試1(本題滿分8分)求證:arc sinx+arc cosx= ,其中x1,12(本題滿分16分)函數f(x)在0,1上有定義,f(0)=f(1)如果對于任意不同的x1,x20,1,都有|f(x1)f(x2)|<|x1x2|求證:|f(x1)f(x2)|< 3(本題滿分16分) 在四邊形ABCD中,ABD、BCD、ABC的面積比是341,點M、N分別在AC、CD上滿足AMAC=CNCD,并且B、M、N三點共線求證:M與N分別是AC與CD的中點4. (本題滿分16分)在在六條棱長分別為2,3,3,4,5,5的所有四面體中,最大體積是多少?證明你的結論5(本題滿分18分) 函數F(x)=|cos2x+2sinxcosxsin2x+Ax+B|在 0x上的最大值M與參數A、B有關,問A、B取什么值時,M為最???證明你的結論1983年全國高中數學聯賽解答第一試1選擇題(本題滿分32分,每題答對者得4分,答錯者得0分,不答得1分) 設p、q是自然數,條件甲:p3q3是偶數;條件乙:p+q是偶數那么 A甲是乙的充分而非必要條件 B甲是乙的必要而非充分條件 C甲是乙的充要條件 D甲既不是乙的充分條件,也不是乙的必要條件解:p3q3=(pq)(p2+pq+q2)又p+q=pq+2q,故p+q與pq的奇偶性相同 p+q為偶數,Þpq為偶數,Þp3q3為偶數 p+q為奇數,Þp、q一奇一偶,Þp3q3為奇數故選C x=+的值是屬于區(qū)間 A(2,1) B(1,2) C(3,2) D(2,3)解:x=log32+log35=log310(2,3),選D 已知等腰三角形ABC的底邊BC及高AD的長都是整數,那么,sinA和cosA中 A一個是有理數,另一個是無理數 B兩個都是有理數 C兩個都是無理數 D是有理數還是無理數要根據BC和AD的數值來確定解:tan為有理數,ÞsinA、cosA都是有理數選B 已知M=(x,y)|yx2,N=(x,y)|x2+(ya)21那么,使MN=N成立的充要條件是 Aa1 Ba=1 Ca1 D0<a<1解:MN=N的充要條件是圓x2+(ya)21在拋物線y=x2內部(上方)即a1,且方程 y2(2a1)y+a21=0的=(2a1)24(a21)0,Þa1,選A 已知函數f(x)=ax2c,滿足 4f(1)1,1f(2)5那么,f(3)應滿足 A7f(3)26 B4f(3)15 C1f(3)20 Df(3)解:f(1)=ac,f(2)=4ac,f(3)=9ac令9ac=(ac)+(4ac), +4=9,+=1 =,=即f(3)=f(1)+ f(2)但f(1),f(2),1f(1)+ f(2)20.選C 設a,b,c,d,m,n都是正實數, P=+,Q=·,那么 APQ BPQ CP<Q DP、Q的大小關系不確定,而與m,n的大小有關解:由柯西不等式,QP選B 在正方形ABCD所在平面上有點P,使PAB、PBC、PCD、PDA都是等腰三角形,那么具有這樣性質的點P的個數有 A9個 B17個 C1個 D5個解:如圖,以正方形的頂點為圓心,邊長為半徑作4個圓,其8個交點滿足要求,正方形的中心滿足要求,共有9個點選A 任意ABC,設它的周長、外接圓半徑長與內切圓半徑長分別為l、R與r,那么 Al>R+r BlR+r C<R+r<6l DA、B、C三種關系都不對解:R=,當A180°時,a最大,而R可大于任意指定的正數M從而可有R<6l,否定A、C又正三角形中,R+r=a<l, 否定B故選D2填充題(本題滿分18分,每小題6分) 在ABC中,sinA=,cosB=,那么cosC的值等于 解:cosA=±,sinB=,但若cosA=,則A>135°,cosB=<cos60°,B>60°,矛盾故cosA= cosC=cos(AB)=cosAcosB+sinAsinB=·+·= 三邊均為整數,且最大邊長為11的三角形,共有 個解:設另兩邊為x,y,且xy則得xy11,x+y>11,在直角坐標系內作直線y=x,y=11,x=11,x+y=11,則所求三角形數等于由此四條直線圍成三角形內的整點數(含y=11,y=x上的整點,不含x+y=11上的整點)共有122÷4=36個即填36 一個六面體的各個面和一個正八面體的各個面都是邊長為a的正三角形,這樣兩個多面體的內切球半徑之比是一個既約分數,那么積mn是 解:此六面體可看成是由兩個正四面體粘成每個正四面體的高h1=a,于是,利用體積可得Sh1=3Sr1,r1=a同樣,正八面體可看成兩個四棱錐粘成,每個四棱錐的高h2=a,又可得 a2h2=4×a2r2,r2=a =, mn=6第二試1(本題滿分8分)求證:arc sinx+arc cosx=,其中x1,1證明:由于x1,1,故arcsinx與arccosx有意義,sin(arccosx)=cos(arccosx)=x,由于arccosx0, arccosx,故根據反正弦定義,有arcsinx=arccosx故證2(本題滿分16分)函數f(x)在0,1上有定義,f(0)=f(1)如果對于任意不同的x1,x20,1,都有|f(x1)f(x2)|<|x1x2|求證:|f(x1)f(x2)|<證明:不妨取0x1<x21,若|x1-x2|,則必有|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|<若|x1-x2|>,則x2x1>,于是1(x2x1)<,即1x2+x10< 而|f(x1)-f(x2)|= |(f(x1)- f(0)-(f(x2)f(1)|f(x1)-f(0)|+ |f(1)-f(x2)|<| x10|+|1x2|=1x2+x10<故證.3(本題滿分16分) 在四邊形ABCD中,ABD、BCD、ABC的面積比是341,點M、N分別在AC、CD上滿足AMAC=CNCD,并且B、M、N三點共線求證:M與N分別是AC與CD的中點證明 設AC、BD交于點E由AMAC=CNCD,故AMMC=CNND,令CNND=r(r>0), 則AMMC=r由SABD=3SABC,SBCD=4SABC,即SABDSBCD =34從而AEECAC=347SACDSABC=61,故DEEB=61,DBBE=71AMAC=r(r+1),即AM=AC,AE=AC,EM=()AC=ACMC=AC,EMMC=由Menelaus定理,知··=1,代入得 r·7·=1,即4r23r1=0,這個方程有惟一的正根r=1故CNND=1,就是N為CN中點,M為AC中點4. (本題滿分16分)在在六條棱長分別為2,3,3,4,5,5的所有四面體中,最大體積是多少?證明你的結論解:邊長為2的三角形,其余兩邊可能是: 3,3; 3,4; 4,5; 5,5按這幾條棱的組合情況,以2為公共棱的兩個側面可能是: ,; ,; ,先考慮較特殊的情況:由于32+42=52,即圖中AD平面BCD, V1=··2·4=;情況:由于此情況的底面與情況相同,但AC不與底垂直,故高<4,于是得 V2<V1情況:高<2,底面積=·5= V3<·=< 最大體積為5(本題滿分18分) 函數F(x)=|cos2x+2sinxcosxsin2x+Ax+B|在 0x上的最大值M與參數A、B有關,問A、B取什么值時,M為最小?證明你的結論 解:F(x)=| sin(2x+ )+Ax+B|取g(x)= sin(2x+ ),則g()=g()=g()=取h(x)=Ax+B,若A=0,B0,則當B>0時,F()>,當B<0時,F()<從而M> 若A0,則當h()<0時,F()>,當h()0時,由于h(x)是一次函數,當A>0時h(x)遞增,h()>h()>0,此時F()>;當A<0時h(x)遞減,h()>h()>0,此時F()>故此時M> 若A=B=0,顯然有M= 從而M的最小值為,這個最小值在A=B=0時取得