2002年全国高中数赛试题及解答 |
一、选择题(本题满分36分,每小题6分) 1.设全集是实数集,若A={x|≤0},B={x|=10x},则A∩是( ). A.{2} B.{-1} C .{x|x≤2} D. 2.设sinα>0,cosα<0,且sin>cos,则的取值范围是( ). A.(2kπ+π/6,2kπ+π/3),k∈Z B.(2kπ/3+π/6,2kπ/3+π/3),k∈Z C.(2kπ+5π/6,2kπ+π),k∈Z D.(2kπ+π/4,2kπ+π/3)∪(2kπ+5π/6,2kπ+π),k∈Z 3.已知点A为双曲线x2-y2=1的左顶点,点B和点C在双曲线的右分支上,△ABC是等边三角形,则△ABC的面积是( ). A./3 B.3/2 C.3 D.6 4.给定正数p,q,a,b,c,其中p≠q.若p,a,q是等比数列,p,b,c,q是等差数列,则一元二次方程bx2-2ax+c=0( ). A.无实根 B.有两个相等实根 C.有两个同号相异实根 D.有两个异号实根 5.平面上整点(纵、横坐标都是整数的点)到直线y=5/3x+4/5的距离中的最小值是( ). A./170 B./85 C.120 D.130 6.设ω=cos+isin,则以ω,ω3,ω7,ω9为根的方程是( ). A.x4+x3+x2+x+1=0 B.x4-x3+x2-x+1=0 C.x4-x3-x2+x+1=0 D.x4+x3+x2-x-1=0 二、填空题〖HTK〗(本题满分54分,每小题9分) 7.arcsin(sin2000°)=_______. 8.设an是(3-)n的展开式中x项的系数(n=2,3,4,…),则 =_______. 9.等比数列a+log23,a+log43,a+log83的公比是______. 10.在椭圆x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)中,记左焦点为F,右顶点为A,短轴上方的端点为B.若该椭圆的离心率是,则∠ABF=______. 11.一个球与正四面体的六条棱都相切,若正四面体的棱长为a,则这个球的体积是______. 12.如果:(1)a,b,c,d都属于{1,2,3,4}; (2)a≠b,b≠c,c≠d,d≠a; (3)a是a,b,c,d中的最小值, 那么,可以组成的不同的四位数的个数是______. 三、解答题〖HTK〗(本题满分60分,每小题20分) 13.设Sn=1+2+3+…+n,n∈N ,求f(n)=的最大值. 14.若函数f(x)=-1/2x2+13/2在区间[a,b]上的最小值为2a,最大值为2b,求[a,b]. 15.已知C0:x2+y2=1和C1:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0),那么,当且仅当a,b满足什么条件时,对C1上任意一点P,均存在以P为顶点、与C0外切、与C1内接的平行四边形?并证明你的结论. 参或提示 一、1.D;2.D;3.C;4.A;5.B;6.B. 提示:1.易得A={2},B={-1,2}, 则A∩=. 2.由2kπ+π/2<α<2kπ+π, 得2kπ/3+π/6<α<2kπ/3+π/3(k∈Z). 又由sin> cos, 得2kπ+π/4<<2kπ+5π/4(k∈Z). ∴α∈(2kπ+π/4,2kπ+π/3)∪(2kπ+5π/6,kπ+π)(k∈Z). 3.不妨设B点在x轴上方,则AB:y=/3x+/3,代入x2-y2=1,得B(2,). 同理可得C(2,-).故S△ABC=3. 4.由2b=p+c,2c=q+b,得b=2p+q3,c=p+2p3.于是
从而Δ=4a2-4bc<0,方程无实根. 5.整点(x0,y0)到直线5x-3y+12=0的距离为d=|25x0-15y0+12|/5.因25x0-15y0是5的倍数,所以|25x0-15y0+12|≥2,当x0=-1、y0=-1时等号成立.故/85即为所求. 6.由ω=cos+isin知,ω,ω2,ω3,…,ω10(=1)是1的10个十次方根,则 (x-ω)(x-ω2)(x-ω3)…(x-ω10)=x10-1. ① 又ω2,ω4,ω6,ω8,ω10是1的5个五次方根,则 (x-ω2)(x-ω4)(x-ω6)(x-ω8)(x-ω10)=x5-1. ② ①÷②后,再两边同除以x-ω5(=x+1),得(x-ω)(x-ω3)(x-ω7)(x-ω9)=x4-x3+x2-x+1. 二、7.-π/9;8.18;9.1/3;10.90°;11.a3;12.28. 提示:7.原式=arcsin[sin(-π/9)]=-π/9. 8.∵an=Cn2·3n-2, ∴3n/an=…=18(). ∴原式=18=…=18. 9.公比,由等比定理,得
10.由c/a=,得c2+ac-a2=0. 又|AB|2=a2+b2,|BF|2=a2, 故|AB|2+|BF|2=…=3a2-c2. 而|AF|2=(a+c)2=…=3a2-c2=|AB|2+|BF|2,故∠ABF=90°. 11.易知球心O为正四面体的中心,O点与棱的中点连线成为球的半径r,则r=,故球的体积为V=…=. 12.按中所含不同数字的个数分三类:(1)恰有2个不同的数字时,组成=6个数;(2)恰有3个不同数字时,组成=16个数;(3)恰有4个不同数字时,组成 =6个数.故符合要求的四位数共有6+16+6=24(个). 三、13. , 当且仅当n=/n,即n=8时,上式等号成立,故f(n)max=1/50. 14.分三种情况讨论:(1)当0≤a<b时,f(a)=2b,f(b)=2a.解得[a,b]=[1,3]. (2)当a<0<b时,f(0)=2b,f(a)=2a或f(b)=2a.解得[a,b]=[-2-,13/4]. (3)当a<b≤0时,f(a)=2a,f(b)=2b.无解. 综上,[a,b]=[1,3]或[-2-,13/4]. 15.所求条件为1/a2+1/b2=1.证明如下: 必要性:易知,圆外切平行四边形一定是菱形,圆心即菱形中心. 假设结论成立,则对点(a,0),有(a,0)为顶点的棱形与C1内接,与C0外切.(a,0)的相对顶点为(-a,0),由于菱形的对角线互相垂直平分,另外两个顶点必在y轴上,为(0,b)和(0,-b).菱形一条边的方程为x/a+y/b=1,即bx+ay=ab.由于菱形与C0外切,故必有,整理得1/a2+1/b2=1.必要性得证. 充分性:设1/a2+1/b2=1,P是C1上任意一点,过P、O作C1的弦PR,再过O作与PR垂直的弦QS,则PQRS为与C1内接的菱形.设|OP|=r1,|OQ|=r2,则点P的坐标为(r1cosθ,r1sinθ),点Q的坐标为(r2cos(θ+),r2sin(θ+)),代入椭圆方程,得
|
又在Rt△POQ中,设点O到PQ的距离为h,则
同理,点O到QR,RS,SP的距离也为1,故菱形PQRS与C0外切.充分性得证. 说明:今年高中数赛第4题由陕西省永寿县中学安振平老师提供,第6题和第10题由西安市西光中学刘康宁老师提供. |