给你几题:第一试
一.选择题(本题满分36分,每小题6分)
1.设锐角使关于x的方程x2+4xcos+cos=0有重根,则的弧度数为 ( )
A.6 B.12或512 C.6或512 D.12
2.已知M={(x,y)|x2+2y2=3},N={(x,y)|y=mx+b}.若对于所有的m∈R,均有M∩N,则b的取值范围是 ( )
A.[-62,62] B.(-62,62) C.(-233,233] D.[-233,233]
3.不等式log2x-1+12log12 x3+2>0的解集为
A.[2,3) B.(2,3] C.[2,4) D.(2,4]
4.设点O在ABC的内部,且有→OA+2→OB+3→OC=→0,则ABC的面积与AOC的面积的比为( )
A.2 B.32 C.3 D.53
5.设三位数n=¯¯¯abc,若以a,b,c为三条边长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三位数n有( )
A.45个 B.81个 C.165个 D.216个
6.顶点为P的圆锥的轴截面是等腰直角三角形,A是底面圆周上的点,B是底面圆内的点,O为底面圆圆心,AB⊥OB,垂足为B,OH⊥PB,垂足为H,且PA=4,C为PA的中点,则当三棱锥O-HPC的体积最大时,OB的长为 ( )
A.53 B.253 C.63 D.263
二.填空题(本题满分54分,每小题9分)
7.在平面直角坐标系xOy中,函数f(x)=asinax+cosax(a>0)在一个最小正周期长的区间上的图像与函数g(x)= a2+1的图像所围成的封闭图形的面积是 ;
8.设函数f:R→R,满足f(0)=1,且对任意x,y∈R,都有f(xy+1)=f(x)f(y)-f(y)-x+2,则f(x)= ;
9.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,二面角A-BD1—A1的度数是 ;
10.设p是给定的奇质数,正整数k使得k2-pk也是一个正整数,则k= ;
11.已知数列a0,a1,a2,…,an,…满足关系式(3-an+1)(6+an)=18,且a0=3,则n∑i=01ai的值是 ;
12.在平面直角坐标系xOy中,给定两点M(-1,2)和N(1,4),点P在x轴上移动,当∠MPN取最大值时,点P的横坐标为 ;
三.解答题(本题满分60分,每小题20分)
13.一项“过关游戏”规则规定:在第n关要抛掷一颗骰子n次,如果这n次抛掷所出现的点数的和大于2n,则算过关.问:
⑴ 某人在这项游戏中最多能过几关?
⑵ 他连过前三关的概率是多少?
14.在平面直角坐标系xOy中,给定三点A(0,43),B(-1,0),C(1,0),点P到直线BC的距离是该点到直线AB、AC距离的等比中项.
⑴ 求点P的轨迹方程;
⑵ 若直线L经过ABC的内心(设为D),且与P点轨迹恰好有3个公共点,求L的斜率k的取值范围.
15.已知,是方程4x2-4tx-1=0(t∈R)的两个不等实根,函数f(x)=2x-tx2+1的定义域为[,].
⑴ 求g(t)=maxf(x)-minf(x);
⑵ 证明:对于ui∈(0,2)(i=1,2,3),若sinu1+sinu2+sinu3=1,则1g(tanu1)+1g(tanu2)+1g(tanu3)<364.
二试题
一.(本题满分50分)在锐角三角形ABC中,AB上的高CE与AC上的高BD相交于点H,以DE为直径的圆分别交AB、AC于F、G两点,FG与AH相交于点K,已知BC=25,BD=20,BE=7,求AK的长.
二.(本题满分50分)在平面直角坐标系XOY中,y轴正半轴上的点列{An}与曲线y=2x(x≥0)上的点列{Bn}满足|OAn|=|OBn|=1n,直线AnBn在x轴上的截距为an,点Bn的横坐标为bn,n∈N*.
⑴ 证明an>an+1>4,n∈N*;
⑵ 证明有n0∈N*,使得对∀n>n0,都有b2b1+b3b2+…+bnbn-1+bn+1bn<n-2004.
三.(本题满分50分)对于整数n≥4,求出最小的整数f(n),使得对于任何正整数m,集合{m,m+1,…,m+n-1}的任一个f(n)元子集中,均至少有3个两两互素的元素.
2004年全国高中数学联赛试卷
第一试
一.选择题(本题满分36分,每小题6分)
1.设锐角使关于x的方程x2+4xcos+cot=0有重根,则的弧度数为 ( )
A.6 B.12或512 C.6或512 D.12
解:由方程有重根,故14=4cos2-cot=0,
∵ 0<<2,2sin2=1,=12或512.选B.
2.已知M={(x,y)|x2+2y2=3},N={(x,y)|y=mx+b}.若对于所有的m∈R,均有M∩N,则b的取值范围是 ( )
A.[-62,62] B.(-62,62) C.(-233,233] D.[-233,233]
解:点(0,b)在椭圆内或椭圆上,2b2≤3,b∈[-62,62].选A.
3.不等式log2x-1+12log12x3+2>0的解集为
A.[2,3) B.(2,3] C.[2,4) D.(2,4]
解:令log2x=t≥1时,t-1>32t-2.t∈[1,2),x∈[2,4),选C.
4.设点O在ABC的内部,且有→OA+2→OB+3→OC=→0,则ABC的面积与AOC的面积的比为( )
A.2 B.32 C.3 D.53
解:如图,设AOC=S,则OC1D=3S,OB1D=OB1C1=3S,AOB=OBD=1.5S.OBC=0.5S,ABC=3S.选C.
5.设三位数n=¯¯¯abc,若以a,b,c为三条边长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三位数n有( )
A.45个 B.81个 C.165个 D.216个
解:⑴等边三角形共9个;
⑵ 等腰但不等边三角形:取两个不同数码(设为a,b),有36种取法,以小数为底时总能构成等腰三角形,而以大数为底时,b<a<2b.a=9或8时,b=4,3,2,1,(8种);a=7,6时,b=3,2,1(6种);a=5,4时,b=2,1(4种);a=3,2时,b=1(2种),共有20种不能取的值.共有236-20=52种方法,而每取一组数,可有3种方法构成三位数,故共有523=156个三位数
即可取156+9=165种数.选C.
6.顶点为P的圆锥的轴截面是等腰直角三角形,A是底面圆周上的点,B是底面圆内的点,O为底面圆圆心,AB⊥OB,垂足为B,OH⊥PB,垂足为H,且PA=4,C为PA的中点,则当三棱锥O-HPC的体积最大时,OB的长为 ( )
A.53 B.253 C.63 D.263
解:AB⊥OB,PB⊥AB,AB⊥面POB,面PAB⊥面POB.
OH⊥PB,OH⊥面PAB,OH⊥HC,OH⊥PC,
又,PC⊥OC,PC⊥面OCH.PC是三棱锥P-OCH的高.PC=OC=2.
而OCH的面积在OH=HC=2时取得最大值(斜边=2的直角三角形).
当OH=2时,由PO=22,知∠OPB=30,OB=POtan30=263.
又解:连线如图,由C为PA中点,故VO-PBC=12VB-AOP,
而VO-PHC∶VO-PBC=PHPB=PO2PB2(PO2=PH•PB).
记PO=OA=22=R,∠AOB=,则
VP—AOB=16R3sincos=112R3sin2,VB-PCO=124R3sin2.
PO2PB2=R2R2+R2cos2=11+cos2=23+cos2.VO-PHC=sin23+cos2112R3.
∴ 令y=sin23+cos2,y=2cos2(3+cos2)-(-2sin2)sin2(3+cos2)2=0,得cos2=-13,cos=33,
∴ OB=263,选D.
二.填空题(本题满分54分,每小题9分)
7.在平面直角坐标系xOy中,函数f(x)=asinax+cosax(a>0)在一个最小正周期长的区间上的图像与函数g(x)= a2+1的图像所围成的封闭图形的面积是 ;
解:f(x)= a2+1sin(ax+),周期=2a,取长为2a,宽为2a2+1的矩形,由对称性知,面积之半即为所求.故填2aa2+1.
又解:∫10a2+1[1-sin(ax+)]dx=a2+1a∫20(1-sint)dt=2paa2+1.
8.设函数f:R→R,满足f(0)=1,且对任意x,y∈R,都有f(xy+1)=f(x)f(y)-f(y)-x+2,则f(x)= ;
解:令x=y=0,得,f(1)=1-1-0+2,f(1)=2.
令y=1,得f(x+1)=2f(x)-2-x+2,即f(x+1)=2f(x)-x.①
又,f(yx+1)=f(y)f(x)-f(x)-y+2,令y=1代入,得f(x+1)=2f(x)-f(x)-1+2,即f(x+1)=f(x)+1.②
比较①、②得,f(x)=x+1.
9.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,二面角A-BD1—A1的度数是 ;
解:设AB=1,作A1M⊥BD1,AN⊥BD1,则BN•BD1=AB2,BN=D1M=NM=33.
A1M=AN=63.
∴ AA12=A1M2+MN2+NA2-2A1M•NAcos,12=23+23+13-223cos,cos=12.
=60.
10.设p是给定的奇质数,正整数k使得k2-pk也是一个正整数,则k= ;
解:设k2-pk=n,则(k-p2)2-n2=p24,(2k-p+2n)(2k-p-2n)=p2,k=14(p+1)2.
11.已知数列a0,a1,a2,…,an,…满足关系式(3-an+1)(6+an)=18,且a0=3,则n∑i=01ai的值是 ;
解:1an+1=2an+13,令bn=1an+13,得b0=23,bn=2bn-1,bn=232n.即1an=2n+1-13,n∑i=01ai=13(2n+2-n-3).
12.在平面直角坐标系xOy中,给定两点M(-1,2)和N(1,4),点P在x轴上移动,当∠MPN取最大值时,点P的横坐标为 ;
解:当∠MPN最大时,⊙MNP与x轴相切于点P(否则⊙MNP与x轴交于PQ,则线段PQ上的点P使∠MPN更大).于是,延长NM交x轴于K(-3,0),有KM•KN=KP2,KP=4.P(1,0),(-7,0),但(1,0)处⊙MNP的半径小,从而点P的横坐标=1.
三.解答题(本题满分60分,每小题20分)
13.一项“过关游戏”规则规定:在第n关要抛掷一颗骰子n次,如果这n次抛掷所出现的点数的和大于2n,则算过关.问:
⑴ 某人在这项游戏中最多能过几关?
⑵ 他连过前三关的概率是多少?
解:⑴ 设他能过n关,则第n关掷n次,至多得6n点,
由6n>2n,知,n≤4.即最多能过4关.
⑵ 要求他第一关时掷1次的点数>2,第二关时掷2次的点数和>4,第三关时掷3次的点数和>8.
第一关过关的概率=46=23;
第二关过关的基本事件有62种,不能过关的基本事件有为不等式x+y≤4的正整数解的个数,有C24个 (亦可枚举计数:1+1,1+2,1+3,2+1,2+2,3+1)计6种,过关的概率=1-662=56;
第三关的基本事件有63种,不能过关的基本事件为方程x+y+z≤8的正整数解的总数,可连写8个1,从8个空档中选3个空档的方法为C38=876321=56种,不能过关的概率=5663=727,能过关的概率=2027;
∴连过三关的概率=23562027=100243.
14.在平面直角坐标系xOy中,给定三点A(0,43),B(-1,0),C(1,0),点P到直线BC的距离是该点到直线AB、AC距离的等比中项.
⑴ 求点P的轨迹方程;
⑵ 若直线L经过ABC的内心(设为D),且与P点轨迹恰好有3个公共点,求L的斜率k的取值范围.
解:⑴ 设点P的坐标为(x,y),
AB方程:x-1+3y4=1,4x-3y+4=0, ①
BC方程:y=0, ②
AC方程:4x+3y-4=0, ③
∴ 25|y|2=|(4x-3y+4)(4x+3y-4)|,
25y2+16x2-(3y-4)2=0,16x2+16y2+24y-16=0,
2x2+2y2+3y-2=0.
或25y2-16x2+(3y-4)2=0,16x2-34y2+24y-16=0,
8x2-17y2+12y-8=0.
∴ 所求轨迹为圆:2x2+2y2+3y-2=0, ④
或双曲线:8x2-17y2+12y-8=0. ⑤
但应去掉点(-1,0)与(1,0).
⑵ ABC的内心D(0,12):经过D的直线为x=0或y=kx+12. ⑥
(a) 直线x=0与圆④有两个交点,与双曲线⑤没有交点;
(b) k=0时,直线y=12与圆④切于点(0,12),与双曲线⑤交于(±582,12),即k=0满足要求.
(c) k=±12时,直线⑥与圆只有1个公共点,与双曲线⑤也至多有1个公共点,故舍去.
(c) k0时,k12时,直线⑥与圆有2个公共点,以⑥代入⑤得:(8-17k2)x2-5kx-254=0.
当8-17k2=0或(5k)2-25(8-17k2)=0,即得k=±23417与k=±22.
∴ 所求k值的取值范围为{0,±23417,±22}.
15.已知,是方程4x2-4tx-1=0(t∈R)的两个不等实根,函数f(x)= 2x-tx2+1的定义域为[,].
⑴ 求g(t)=maxf(x)-minf(x);
⑵ 证明:对于ui∈(0,2)(i=1,2,3),若sinu1+sinu2+sinu3=1,则1g(tanu1)+1g(tanu2)+1g(tanu3)<364.
解:⑴ +=t,=-14.故<0,>0.当x1,x2∈[,]时,
∴ f (x)= 2(x2+1)-2x(2x-t)(x2+1)2=-2(x2-xt)+2(x2+1)2.而当x∈[,]时,x2-xt<0,于是f (x)>0,即f(x)在[,]上单调增.
∴ g(t)= 2-t2+1-2-t2+1=(2-t)(2+1)-(2-t)(2+1)(2+1)(2+1)=(-)[t(+)-2+2]22+2+2+1
=t2+1(t2+52)t2+2516=8t2+1(2t2+5)16t2+25
⑵ g(tanu)= 8secu(2sec2u+3)16sec2u+9=16+24cos2u16cosu+9cos3u≥16616+9cos2u,
∴ 1g(tanu1)+1g(tanu2)+1g(tanu3)≤1166[163+9(cos2u1+cos2u2+cos2u3)]= 1166[75-9(sin2u1+sin2u2+sin2u3)]
而13(sin2u1+sin2u2+sin2u3)≥(sinu1+sinu2+sinu33)2,即9(sin2u1+sin2u2+sin2u3)≥3.
∴1g(tanu1)+1g(tanu2)+1g(tanu3)≤1166(75-3)= 364.由于等号不能同时成立,故得证.
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