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- 2021-06-11 发布
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高中数学联赛模拟试题(1)
一、选择题
1、一条笔直的大街宽是40米,一条人行道穿过这条大街,并与大街成某一角度,人行道的宽度是15米,长度是50米,则人行道间的距离是( ).
A.9米 B.10米 C.12米 D.15米
2、在复平面上,非零复数z1,z2在以i对应的点为圆心,1为半径的圆上,z1·z2的实部为零,argz1=π/6,则z2=( ).
A.-/2+(3/2)iB./2-(3/2)i
C.-3/2+(/2)iD.3/2-(/2)i
3、已知函数f(x)=loga(ax2-x+1/2)在[1,2]上恒正,则实数a的取值范围是( ).
A.(1/2,5/8) B.(3/2,+∞)
C.((1/2,(5/8)∪((3/2,+∞) D.(1/2,+∞)
4、已知正实数a、b满足a+b=1,则M=的整数部分是( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
5、
一条铁路原有m个车站,为适应客运需要新增加n个车站(n>1),则客运车票增加了58种(注:从甲站到乙站和从乙站到甲站需要两种不同的车票),那么原有车站的个数是( ).
A.12 B.13 C.14 D.15
6、已知双曲线过点M(-2,4)、N(4,4),它的一个焦点为F1(1,0),则另一个焦点F2的轨迹方程是( ).
A.(x-1)2/25+(y-4)2/16=1(y≠0)或x=1(y≠0)
B.(x-1)2/16+(y-4)2/25=1(x≠0)或x=1(y≠0)
C.(x-4)2/25+(y-1)2/16=1(y≠0)或y=1(x≠0)
D.(x-4)2/16+(y-1)2/25=1(x≠0)或y=1(x≠0)
二、填空题
7、在△ABC中,a、b、c是角A、B、C的对边,且满足a2+b2=2c2,则角C的最大值是_________.
8、长方形ABCD的长AB是宽BC的2倍,把它折成无底的正三棱柱,使AD与BC重合,折痕线EF、GH分别交原对角线AC于M、N,则折后截面AMN与底面AFH所成的角是_________.
9、从盛满a升(a>1)纯酒精的容器里倒出1升,然后填满水,再倒出1升混合溶液后又用水填满,如此继续下去.则第n次操作后溶液的浓度是_________.
10、已知函数f(x)与g(x)的定义域均为非负实数集,对任意的x≥
0,规定f(x)*g(x)=min{f(x),g(x)}.若f(x)=3-x,g(x)=,则f(x)*g(x)的最大值为_________.
11、从1到100的自然数中,每次取出不同的两个数,使它们的和大于100,则可有_________种不同的取法.
12、若实数a>0,则满足a5-a3+a=2的a值属于区间:
①(0,);②(,);③(,+∞);④(0,).
其中正确的是_________.
三、解答题
13、求证:经过正方体中心的任一截面的面积不小于正方体一个侧面的面积.
14、 直线Ax+Bx+C=0(A·B·C≠0)与椭圆b2x2+a2y2=a2b2相交于P和Q两点,O为坐标原点,且OP⊥OQ,求证:a2b2/c2=(a2+b2)/(A2+B2).
15、无穷数列{cn}可由如下法则定义:
cn+1=│1-│1-2cn││,而0≤c1≤1.
(1)证明:仅当c1是有理数时,数列自某一项开始成为周期数列.
(2)存在多少个不同的c1值,使得数列自某项之后以T为周期(对于每个T=2,3,…)?
16、若ai∈R+(i=1,2,…,n),
S=,且2≤n∈N,求证:
17、矩形ABCD的边AD=λ·AB,以AB为直径在矩形之外作半圆,在半圆上任取不同于A、B的一点P,连PC,PD交AB于E、F,若AE2+BF2=AB2,试求正实数λ的值.
18、某新建商场设有百货部、服装部和家电部三个经营部,共有190名售货员,计划全商场日营业额(指每日卖出商品所收到的总金额)为60万元,根据经验,各部商品每1万元营业额所需售货员人数如表1,每1万元营业额所得利润情况如表2.商场将计划日营业额分配给三个经营部,同时适当安排各部的营业员人数,若商场预计每日的总利润为c(万元)且满足19≤c≤19.7,又已知商场分配给经营部的日营业额均为正整数万元,问这个商场怎样分配日营业额给三个部?各部分别安排多少名售货员?
表1 各部每1万元营业额所需人数表
部门
人数
百货部
5
服装部
4
家电部
2
表2 各部每1万元营业额所得利润表
部门
利润
百货部
0.3万元
服装部
0.5万元
家电部
0.2万元
以下是答案
一、选择题
1、选C. 如图2,人行横道的面积 S=15×40=600,
图2
∴S=50x=600,
解得x=12.
2、选A. 如图1所示,设复数z1对应的点为Z1,则
图1
│OZ1│=2sin(π/6)=1,
∴z1==(/2)+(1/2)i.
再设z2=x+yi(x,y∈
R),
由│z2-i│=1,得
x2+(y-1)2=1. ①
∵(/2-(1/2)i)(x+yi)的实部为零,
∴x+y=0. ②
联立①与②,解出
x=0,
(舍去)
x=-/2,
y=0.
y=3/2.
故z2=-/2+(3/2)i.
3、选C. 设g(x)=ax2-x+1/2.
首先由ax2-x+1/2>0,得
a>(x-1/2)/x2=-(1/2x2)+1/x.
当1≤x≤2时,(-(1/2x2)+1/x)max=1/2,
从而 a>1/2.
在a>1/2的前提下,易知函数g(x)=ax2-x+(1/2)的对称轴x=(1/2)a在区间[1,2]的左边,从而g(x)在[1,2]上是递增函数.
当a>1时,f(x)在[1,2]上是增函数,有
f(1)=loga(a-1+1/2)>0,
∴a>3/2.
当(1/2<a<1时,f(x)在[1,2]上是减函数,有
f(2)=loga(4a-2+1/2)>0,
∴1/2<a<5/8.
综上,1/2<a<5/8或a>3/2.
4、选B. 一方面M>+=2,
另一方面M<=1+a+1+b
=2+(a+b)=3,
即有2<M<3.
5、选C. 新增的n个车站之间需要P2n种车票,新增的n个车站与原来的m个车站之间需要2mn种车票,从而
P2n+2mn=58,
即 n(n-1+2m)=58.
∵m、n是非负数(n>1),且58只能分解为 1×58,和2×29,
∴
n=2,
或
n=29,
解出
n=2,
n-1+2m=29
n-1+2m=2.
m=14.
6、选A. 易知│MF1│=│NF1│=5,而
││MF1│-│MF2││=││NF1│-│NF2││,
即 │5-│MF2││=│5-│NF2││.
当 5-│MF2│=5-│NF2│,
即│MF2│=│NF2│时,点F2的轨迹是线段MN的中垂线,其方程为x=1(y≠0).
当5-│MF2│=-(5-│NF2│),
即
│MF2│+│NF2│=10时,
点F2的轨迹是以M、N为焦点,长轴长为10的椭圆,其方程为
(x-1)2/25+(y-4)2/16=1(y≠0).
二、填空题
7、填π/3. 因为a2+b2=2c2,
所以cosC=(a2+b2-c2)/2ab=(a2+b2-(a2+b2)/2)/2ab=(a2+b2)/4ab,
所以a2-4abcosC+b2=0.
即(a/b)2-(4cosC)(a/b)+1=0(因为b≠0).
因为a/b是正实数,所以
Δ=(-4cosC)2-4≥0,
cos2C≥1/4,
4cosC>0
cosC>0.
故cosC≥1/2,所以C≤π/3.
因此角C的最大值是π/3.
8、填π/6. 折叠后,仍有AF=FH=HB(或HA,折叠后A点和B点重合),AM=MN=NC,且它们的长度没有改变,仍等于折叠前的长度,但对角线AC由直线段变成了折线段,A,M,N三点由原来共线(如图3(1))变成现在A,M,N三点构成三角形(如图3(2)).
图3
设AD=a,则AB=2a.图3(1)为折前长方形,有AC=a,AM=MN=a/3,AF=FH=HB=2a/3,MF=a/3,HN=2a/3.
设平面AMN与平面AFH的夹角为θ(如图3(2)),由S△AFH=1/2×2a/3×2a/3×sin60°=a2/3.
在Rt△NHA中,AN==4a/3.
取AN的中点P,
∵AM=MNMP⊥AN.
在Rt△MPA中,MP==a,
∴S△AMN=a/2·4a/3=2a2/3.
∴cosθ=S△AFH/S△AMN
=/2,
∴θ=π/6.
9、填(1-(1/a))n. 开始的浓度为1,操作一次后溶液的浓度是a1=1-(1/a).设操作n次后溶液的浓度为an,则操作n+1次后溶液的浓度为 an+1=an(1-(1/a)).
∴{an}是首项和公比均为a1=1-(1/a)的等比数列,
∴an=a1qn-1=(1-(1/a))n,
10、填2-1. ∵x≥0,令3-x>,解得0≤x<4-2.
∴
,0≤x<4-2,
f(x)*g(x)=
3-x,x≥4-2.
∵3-x在R上单调递减,故当x≥4-2时, f(x)*g(x)≤f(4-2)*g(4-2)=3-(4-2)=2-1.
当0≤x≤4-2时,单调递增,故当x∈[0,4-2]时,f(x)*g(x)<=2-1.
综上知,f(x)*g(x)的最大值为2-1.
11、填2500. 以1为被加数,则1+100=101>100,有1种取法.
以2为被加数,则2+100=102>100,
2+99=101>100,有2种取法.
依次可得,被加数为n(n∈N,n≤50)时,有n种取法.
但51为被加数时,则扣除前面已取过的,只能取52,53,…,100,有49种取法,同理52为被加数时,有48种取法,依次可得当被加数n(n∈N,51≤n≤100)时,有100-n种取法.
所以不同的取法有
(1+2+3+…+50)+(49+48+…+1)
=2500.
12、填③④. ∵a6+1=(a2+1)(a4-a2+1)=(a2+1)/a·(a5-a3+a)=2(a+1/a),(a≠0)
∵a>0,且a≠1,∴a6+1>4,∴a6>3, 即a>.
又a5-a3+a=2,∴2/(a3+1)=a2+(1/a2)>2,
∴a3<2,即a<,综合知应填③④.
三、解答题
13、显然,所作截面是一个中心对称的凸多边形,它是一个四边形或一个六边形
如果截面是一个四边形,那么它一定没有截到立方体的某一组对面,故截面的面积不小于正方体一个侧面的面积.
图4
如果截面是一个六边形,那么它一定截到立方体的六个面.将立方体展开在一个平面上(如图4).
设截面的周长为l,正方体的棱长为a,则
l≥│AB│
=
=3a.
由于正方体的中心是其内切球的球心,所以截面内含有半径为a/2的圆.从而有
S截面≥(1/2)·(a/2)l≥(3/4)a2>a2.
14、将Ax+By+C=0,
变形为1=-(Ax+By)/C代入椭圆方程,得
b2x2+a2y2=a2b2(-(Ax+By)/C)2,
整理得(a2b2B2-a2C2)y2+2ABa2b2xy+(a2b2A2-b2C2)x2=0,
(1)当x=0时,显然成立;
(2)当x≠0时,同除以x2得
(a2b2B2-a2C2)((y/x)2+2ABa2b2(y/x)+(a2b2A2-b2C2)=0, 则方程的两根为OP、OQ的斜率.
因为OP⊥OQ,所以-1=(a2b2A2-b2C2)/(a2b2B2-a2C2),
即 a2b2/C2=(a2+b2)/(A2+B2).
15、易知题中的递推关系式即为
cn+1=
2cn,若0≤cn<(1/2),
①
2-2cn,若(1/2)≤cn≤1.
(1)若c1为有理数,即c1=p/q,其中(p,q)=1时,对一切n,均有cn=(pn/q,其中pn∈{0,1,…,q},故有n1<n2,使得pn1=pn2.从而cn1=cn2.于是,由①式可知{cn}自第n1项之后呈周期变化.
假设数列自第n1项开始成为周期为T的,我们记
cn1=ak·2-k,
即用二进制表示cn1,其中ak=0或1,并记
ak=1-ak,k∈N, ②
由此并结合归纳法,即知
此即表明cn1为二进制循环小数,故为有理数.
当a1+…+aT≡1(mod2)时,由于cn1+T=cn1得ak=ak+T=1-ak+T,k∈N. ③
由于③式亦表明ak+T=ak+2T,k∈N,所以,
ak=1-ak+T=1-ak+2T=1-(1-ak+2T)=ak+2T,(k∈N).
故cn1亦为有理数.
再由递推式①知cn1是由c1经n1-1步有理运算得出的,所以,c1也必为有理数.
(2)如果分别取
④
则可使{cn}分别以T=2和T=m,m≥3为周期,又易见,只要将c1取为④中的1/2k,k∈N,都可使数列最终以相应的T为周期.从而,对每个T=2,3,…都有无穷多个c1使得数列自某项之后以T为周期变化.
16、由柯西不等式,得
故原不等式得证.
17、解法1(三角法):如图5,过P作PG⊥AB,垂足为G.不失一般性,设AB=2,则AD=2λ.
再设PG=h,∠PDA=α,∠PCB=β,则
图5
AE=AB-BE=2-2λtgβ
,
BF=AB-AF=2-2λtgα.
∵(2λ+h)tgα+(2λ+h)tgβ=2,
∴tgα+tgβ=2/(2λ+h), ①
又(2λ+h)tgα(2λ+h)tgβ=h2,
∴tgα·tgβ=h2/(2λ+h)2. ②
∵AE2+BF2=(2-2λtgβ)2+(2-2λtgα)2=AB2,
∴8-8λ(tgα+tgβ)+4λ2(tg2α+tg2β)=4.
即λ2(tgα+tgβ)2-2λ2tgαtgβ-2λ(tgα+tgβ)+1=0,①、②代入得
(4λ2-2λ2h2)/(2λ+h)2-(4λ)/(2λ+h)+1=0.
∴h2(1-2λ2)=0,∵h≠0,
∴1-2λ2=0,
即 λ=/2.
解法2(代数法):
如图5,不失一般性,设AB=2,则AD=2λ,并令AF=x,BE=y,因为 △PGE∽△CBE,于是有PG/BC=BE/BE,即PG/2λ=GE/y.
所以,GE=(PG·y)/2λ. ①
同理,GF=(PG·x)/2λ. ②
①+②,得EF=(x+y)·(PG)/2λ,
即PG=(EF·2λ)/(x+y)=(2λ(2-x-y))/(x+y). ③
由①、②、③
得
GE=(PG·y)/2λ=(2λ(2-x-y)/x+y·y·(1/2)λ
=[(2-x-y)/(x+y)]·y,
GF=(PG·x)/2λ=[(2-x-y)/(x+y)]·x.
∴BG=GE+y=2y/(x+y), ④
同理AG=2x/(x+y). ⑤
又PG2=AG·BG,综合③④⑤,得
4λ2((2-x-y)/(x+y))2=4xy/(x+y)2,
化简得λ2(2-x-y)2=xy, ⑥
又∵AE2+BF2=AB2,
∴(2-x)2+(2-y)2=4,
即 4-4(x+y)+x2+y2=0,
∴4-4(x+y)+(x+y)2=2xy. ⑦
将⑥代入⑦得
4-4(x+y)+(x+y)2=2λ2(2-x-y)2.
即(2-x-y)2=2λ2(2-x-y)2.
∵x+y≠2,
∴2λ2=1.
解得λ=/2.
18、设商场分配给百货、服装、家电营业额分别为x,y,z(万元)(x,y,z是正整数),则
x+y+z=60,
①
5x+4y+2z=190,
②
c=0.3x+0.5y+0.2z,
③
19≤c≤19.7.
④
由①,②得
y=35-(3/2)x,
z=25+(x/2),
∴c=0.3+0.5(35-(3x/2))+0.2(25+(x/2))
=22.5-0.35x.
代入④得8≤x≤10.
∵x,y,z必为正整数,
∴
x=8,
或
x=10,
∴
5x=40,
或
5x=50,
y=23,
y=20,
4y=92,
4y=80,
z=29
z=30.
2z=58
2z=60.
加 试