全国高中数学联赛 代数部分
高中数学竞赛培训教程 初等代数

高中数学竞赛培训教程初等代数第一章代数基础整数是数学中最基本的数,包括正整数、负整数和零。
在代数中,我们经常使用整数来进行运算和表示未知数。
1.2 有理数有理数是可以表示为两个整数的比值的数,包括整数和分数。
在代数中,我们常常使用有理数来计算方程的根,解方程组等。
实数是包括有理数和无理数的数集。
在代数中,我们必须了解实数的性质和运算法则,才能进行更复杂的数学运算和证明。
第二章一次方程与不等式2.1 一次方程一次方程是指最高次项为一次的代数方程。
我们需要学习如何解一次方程,并利用解方程的方法解决实际问题。
2.2 一次不等式一次不等式是指最高次项为一次的不等式。
我们需要学习如何解一次不等式,并应用不等式来解决实际问题。
2.3 一次方程与一次不等式的应用一次方程与一次不等式在实际问题中的应用非常广泛。
我们需要学会如何将实际问题转化为一次方程或一次不等式,并利用解方程和解不等式的方法得出问题的解。
第三章二次方程与不等式3.1 二次方程的定义与性质二次方程是指最高次项为平方项的代数方程。
我们需要学习二次方程的基本性质,如判别式、根的性质等。
3.2 二次方程的解法解二次方程是数学中非常重要的一部分。
我们需要学会使用求根公式、配方法等解二次方程,以及利用因式分解、完全平方式解二次方程。
3.3 二次不等式的解法解二次不等式是在二次方程的基础上进一步扩展的。
我们需要学会使用判别式、区间判断等方法来解二次不等式,并应用它们来解决实际问题。
第四章分式与分式方程4.1 分式的定义与性质分式是指一个整数与一个非零整数的比值。
我们需要学习分式的基本性质,如约分、通分、化简等。
4.2 分式的运算分式的加减乘除是数学中常见的运算。
我们需要学习如何进行分式的加减乘除,并应用它们解决实际问题。
4.3 分式方程的解法分式方程是包含分式的方程。
我们需要学会解分式方程,并利用解方程的方法解决实际问题。
第五章根式与根式方程5.1 根式的定义与性质根式是指包含根号的数。
十年全国高中数学联赛代数题

2001(湖北)二、(本题满分50分)设x i ≥0(I=1,2,3,…,n)且12112=+∑∑≤<≤=nj k j k ni ix x j kx,求∑=ni i x 1的最大值与最小值。
解:先求最小值,因为∑∑∑∑=≤<≤==⇒≥+=ni in j k j k ni i ni ixx x jkx x 11122112)(≥1等号成立当且仅当存在i 使得x i =1,x j =0,j =i∴∑=ni ix1最小值为1. …………………………………………………………… 10分再求最大值,令k k y k x =∴∑∑=≤<≤=+nk nj k j kky kyky11212①设∑∑====n k nk kk y k x M 11, 令⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==++=+++n n n n a y a y y a y y y 22121 则①⇔122221=+++n a a a …………………………………………………… 30分令1-n a =0,则∑=+-=nk k k a a k M 11)(∑∑∑∑∑=====+--=--=-=nk nk nk nk nk kk k k k a k k a k a k a k a k 111111)1(1由柯西不等式得:212121])1([)(])1([121212∑∑∑===--=--≤nk nk k nk k k a k k M等号成立⇔222221)1()1(1--==--==n n a k k a a n k222222221)1()1()12(1--=--++-++++⇔k k a n n a a a kn21])1([112∑=----=⇔nk k k k k k a (k =1,2,…,n )由于a 1≥a 2≥…≥a n ,从而])1([)11(221121≥---++-=-=∑=+nk k k k k k k k k a a y ,即x k ≥0所求最大值为21])1([12∑=--nk k k …………………………………………… 50分2002二、(本题满分50分)实数a,b,c 和正数λ使得f(x)=x 3+ax 2+bx+c 有三个实根x 1,x 2,x 3,且满足① x 2-x 1=λ,② x 3>21(x 1+x 2) 求233927233≤-+λab c a 解:∵ f(x)=f(x)-f(x 3)=(x -x 3)[x 2+(a+x 3)x+x 32+ax 3+b]∴ x 1,x 2是方程x 2+(a+x 3)x+x 32+ax 3+b 的两个根∵ x 2-x 1=λ∴ (a+x)2-4(x 32+ax 3+b)= λ2 ⇒3x 32+2ax 3+λ2+4b -a 2=0∵x 3>21(x 1+x 2) ∴ ]3124[31223λ--+-=b a a x (Ⅰ)且 4a 2-12b-3λ2≥0 (Ⅱ) …………10分 ∵ f(x)=x 3+ax 2+bx+c=ab c a a x b a a x 31272)3)(3()3(323-+++--+ …………20分 ∵ f(x 3)=0∴ )3)(3()3(2723132333ax b a a x c a ab +--+=---(Ⅲ) 由(Ⅰ)得 43332]312431322223λλ--=--=+b a b a a x 记p=b a -32,由(Ⅱ) 和(Ⅲ)可知p ≥42λ且)(493227231223λλ--=---p p c a ab令 y=42λ-p ,则y ≥0且)43(93227231223λ-=---y y c a ab …………30分 ∵ 443223λλ+-y y =243)2(432323λλλλ⋅+--y y =)()2(2λλ+-y y≥0∴3318327231λ-≥--c a ab ⇒233927233≤-+λab c a …………40分 ∴取a=23,b=2,c=0,λ=2,则f(x)=x 3+ax 2+bx+c 有根13--,13+-,0显然假设条件成立,且233)336348(81927233=-=-+λabc a 综上所述339272λabc a -+的最大值是233 …………50分2005(江西)二、(本题满分50分)设正数a 、b 、c 、x 、y 、z 满足.;,c ay bx b cx az a bz cy =+=+=+求函数zz y y x x z y x f +++++=111),,(222的最小值. 解:由条件得,0)()()(=-+--++-+a bz cy a c ay bx c b cx az b ,即02222=--+c b a bcx ,bca cb x 2222-+=∴,同理,得.2,2222222ab c b a z ac b c a y -+=-+=a 、b 、c 、x 、y 、z 为正数,据以上三式知,222222222,,c b a b c a a c b >+>+>+,故以a 、b 、c 为边长,可构成一个锐角三角形ABC ,C z B y A x cos ,cos ,cos ===∴,问题转化为:在锐角△ABC 中,求函数A f (cos 、B cos 、C cos )=CCB B A A cos 1cos cos 1cos cos 1cos 222+++++的最小值.令,cot ,cot ,cot C w B v A u ===则,1,,,=++∈+wu vw uv R w v u且).)((1),)((1),)((1222w v w u w w v v u v w u v u u ++=+++=+++=+1)1()1(1111cos 1cos 2222222222+-+=+++=+++=+∴u u u u u u u u u u u u AA),11(2))((13232232w u v u u u w u v u u u u u u +++-≥++-+-=同理,).11(2cos 1cos ),11(2cos 1cos 322322wv w u w w C C w u v u v v B B +++-≥++++-≥+)[(21)(2122222333333222v uv u w v u w u w u w v w v v u v u w v u f +--++=++++++++-++≥∴+.21)(21)]()(2222=++=+-++-uw vw uv w uw u w vw v (取等号当且仅当w v u ==,此时,.21)],,([),21,min ======z y x f z y x c b a2006二、(本题满分50分)已知无穷数列{a n }满足a 0=x ,a 1=y ,1111--+++=n n n n n a a a a a ,n =1、2、…。
代数综合【解析版】

全国联赛代数问题选1. 已 知 实 数 a, b, c 满 足 a b c 1,111 1 , 则b cb cac a baabc____.【答】 0.由题意知111 1,所以2c 1 2a1 2b1(1 2a)(12b) (1 2b)(1 2c) (1 2a)(1 2c) (1 2a)(1 2b)(12c)整理得 22(a b c) 8abc ,所以 abc0.2. 使得不等式9 n k8对唯一的整数 k 成立的最大正整数n为.17 n 15【答 】 144.由 条 件 得7 k8 , 由 k 的 唯 一 性 , 得 k 17 且 k 1 8 , 所 以8 n 9 n8 n 92 k 1 k18 7 1 144 .nnn9 8 ,所以 n7 2当 n144 时,由7k8 可得 126 k 128 , k 可取唯一整数值127.8n 9故满足条件的正整数n 的最大值为 144.3. 已知 x, y 为整数,且满足 (11)( 1212 )2(1414 ) ,则 xy 的可能的值x y xy3 xy有 _________ 个【答】 由已知等式得xy x 2 y 22 x 4 y 4 ,显然 x, y 均不为 0,所以 xy = 0xyx 2 y 2 3 x 4 y 4或 3xy2( x y) .若, 则又 x, y 为整数,可求得 x ,3xy 2( x y)( 3x2 ) (y32 ). 4y2,x,y 1或 xy1.所以 xy 1.因此, xy 的可能的值有 3 个 .4.已知非负实数 x, y, z 满足 x y z 1,则 t2xyyz 2zx 的最大值为 _________【答】471( y t 2 xy yz 2zx 2x( y z) yz 2x( y z)z)242x(1 x)1 (1 x) 27 x 23 x 17(x 3) 2 4 ,442 44 7 7易知:当 x32 时, t2xyyz 2zx 取得最大值 4, yz.777 5. 张不同的卡片上分别写有数字2, 2, 4, 4, 6, 6,从中取出 3 张,则这 3 张卡片上 所写的数字可以作为三角形的三边长的概率是 【 】【答】25若取出的 3 张卡片上的数字互不相同,有2× 2×2= 8 种取法;若取出的 3 张卡片上的数字有相同的,有 3× 4= 12 种取法 . 所以,从 6 张不同的卡片中取出3 张,共有 8+12= 20种取法 .要使得三个数字可以构成三角形的三边长,只可能是:( 2,4,4),( 4,4, 6),( 2, 6,6),( 4, 6, 6),由于不同的卡片上所写数字有重复,所以,取出的 3 张卡片上所写的数字可以作为三角形的三边长的情况共有4×2= 8 种 .82因此,所求概率为.2056. 设 [t ] 表示不超过实数t 的最大整数,令 {t } t [ t] . 已知实数 x 满足 x 3118 ,3{ 1}x则 { x} _________x【答】 1设 x1 a ,则 x31(x1)( x21 1) ( x1)[( x 1 ) 2 3] a( a 2 3) ,xx 3xx 2x x所以 a( a 2 3) 18,因式分解得 ( a3)(a 2 3a6) 0 ,所以 a3.由 x1 3解得 x1(35) ,显然 0{ x} 1,0 {1} 1,所以 { x} { 1} 1.x2xx7.小明某天在文具店做志愿者卖笔,铅笔每支售 4 元,圆珠笔每支售 7 元.开始时他有铅笔和圆珠笔共 350 支,当天虽然笔没有全部卖完,但是他的销售收入恰好是 2013 元.则他至少卖出了支圆珠笔.【答案】 207【解答】 设 x , y 分别表示已经卖出的铅笔和圆珠笔的支数,则4x 7 y 2013,x y 350,所以 x2013 7 y(503 2 y)y 14 4,于是y1是整数.又 20134( xy) 3 y4 350 3y ,4所以 y204 ,故 y 的最小值为 207,此时 x 141 .8. 实数 a , b , c , d 满足:一元二次方程x 2 cx d0 的两根为 a , b ,一元二次方程x 2 ax b 0 的 两 根 为 c , d , 则 所 有 满 足 条 件 的 数 组 ( a ,b ,,c d )为.【答案】 (1, 2,1,2) , (t,0, t,0) (t为任意实数)a b c,【解答】由韦达定理得ab d,c d a,cd b.由上式,可知 b a c d .若 b d0 ,则a d1,cb1,进而 b d a c 2 .b d若 b d0 ,则c a ,有(a,b,,c d )(t,0, t,0) (t为任意实数).经检验,数组(1, 2,1,2) 与 (t,0, t,0) (t为任意实数)满足条件9. 已知正整数a, b , c满足 a b2 2 c 2 0, 3a28b c0,则 abc 的最大值为.【答案】 2013【解答】由已知 a b22c 2 0 , 3a28b c0 消去c,并整理得b826a2a66.由a 为正整数及6a2a≤,可得≤ ≤ .661 a 3若 a 1 ,则 b8259,无正整数解;若 a 2 ,则 b8240,无正整数解;若 a 3 ,则 b829 ,于是可解得 b11 , b5.( i)若b11 ,则 c61 ,从而可得 abc311612013 ;( ii )若b 5,则c13 ,从而可得 abc3513195.综上知 abc 的最大值为2013.10.对于任意实数 x,y, z,定义运算“ * ”为:x y 3x3 y3x2 y2xy345,x3y36011且 x y z x y z ,则201320123 2 的值为().【答案】5463967【解答】设 20132012 4 m ,则20132012 4 3m33m333m29m2745,m33m23m164960于是2013 20123 2 92 3 932 3 92 22 92345 5463 .103 33 6096711. 设非零实数 a , b , c 满足a 2b 3c 0, 则 ab bc ca 的值为().2a 3b 4c 0, a 2 b 2 c 2【答案】12【解答】 由已知得 a b c (2 a 3b 4c)( a2b 3c) 0 ,故 ( a b c) 2 0 .于是 ab bcca1 (a2 b2c 2) ,所以abbc ca 1 .2a 2b 2c 2212. 如果关于 的方程有两个有理根,那么所有满足条件的正整数的个数是 _________个答案: 2解: 由于方程的两根均为有理数,所以根的判别式≥0,且为完全平方数.≥0,又 2≥,所以,当时,解得;当时,解得.13. 设 a n =( n 为正整数),则 a 1+a 2+, +a 2012 的值 1.(填“>”,“=”或“<” )【答案】 <解: 由 a n == , 得a 1+a 2+, +a 2012==< 1.14. 红、黑、白三种颜色的球各10 个.把它们全部放入甲、乙两个袋子中,要求每个袋子里三种颜色的球都有,且甲、乙两个袋子中三种颜色的球数之积相等, 那么共有法.种放【答案】25解: 设甲袋中红、黑、白三种颜色的球数分别为,则有1≤≤9,且,(1)即, ( 2)于是.因此中必有一个取 5.不妨设,代入( 1)式,得到.此时, y 可取 1,2, , , 8,9(相应地 z 取 9,8, , , 2,1),共 9 种放法.同理可得y=5,或者 z=5 时,也各有 9 种放法.但时,两种放法重复.因此共有9× 3- 2 = 25 种放法.15.5 32)( x 3) 的值为 ( ).设 x,则代数式 x( x 1)( x2【答】﹣ 1解: 由已知得 x 23x 1 0,于是x( x 1)(x 2)( x 3) ( x 2 3x)( x 2 3x2)( x 2 3x 1)211.16. 已知 x , y ,z 为实数,且满足 x 2y5z 3 , x 2 y z 5,则 x 2y 2z 2 的最小值为 _____________【答】5411,x 3z,x 2 y 5z 31解: 由x2 y 可得 y z 2.,z 5于是x 2 y 2 z 2 11z 2 2z5 .因此,当 z1 时, x 2y2z 2的最小值为54.111117. 若 x 1 , y0 ,且满足 xyx y , xx 3 y ,则 x y 的值为 ().y【答】92解:由题设可知 yx y 1,于是x yx 3 yx4y 11 1 .,所以 4 y故 y1 4.于是 x y9 ,从而 x2 .218.设S1 111 4S 的整数部分等于 ().32 333 ,则132011【答】 4解: 当 k2,3, ,2011 ,因为111 1 1 ,k 3k k 2 1 2 k 1 k k k 1 所以 1 S11 1 1 11 1 152333201132 22011 2012.4于是有 4 4S 5 ,故 4S 的整数部分等于4.19. 一枚质地均匀的正方体骰子的六个面上的数字分别是1,2,2,3,3,4;另一枚质地均匀的正方体骰子的六个面上的数字分别是1, 3, 4,5, 6, 8. 同时掷这两枚骰子,则其朝上的面两数之和为7 的概率是 .【答】 1.6解: 在 36 对可能出现的结果中,有6 对:(1, 6), ( 2, 5), ( 2,5), (3, 4),(3, 4),(4, 3)的和为7,所以朝上的面两数字之和为 7 的概率是6 1 .36 620. 若 y1 xx 1 的最大值为 a ,最小值为 b ,则 a 2b 2 的值为.2【答】 3.21≥ 0,得 1≤ x ≤ 1.解:由 1 x ≥ 0,且 x22y 21 2 x 2 3 x 1 1 2 ( x3 )2 1 .22 2 2 4 16由于1<3<1 ,所以当 x = 3 时, y 2 取到最大值 1,故 a = 1.2 4 4当 x = 1 或 1 时, y 2取到最小值1,故 b =2 .所以, a 2 b 23 .222221. 若方程 x 2 3x 1 0 的两根也是方程 x 4 ax 2 bx c 0 的根,则 a b 2c 的值为___________答案:﹣ 1122.对于自然数n ,将其各位数字之和记为 a n,如 a2009200911,a2010 2 0 1 0 3 ,则 a1a2a3a2009 a2010_________【答案】 28068.23.将若干个红、黑两种颜色的球摆成一行,要求两种颜色的球都要出现,且任意中间夹有5 个或 10 个球的两个球必为同一种颜色的球.按这种要求摆放,最多可以摆放___ 个球 .【答案】 1524.已知 t 是实数,若a, b是关于 x 的一元二次方程x22x t 10的两个非负实根,则( a21)(b2 1)的最小值是___________.【答案】﹣ 325.如果实数 a, b 满足条件 a2b21,|12a b |2a 1b2a2,则 a b ______.【答案】﹣ 126.已知 a, b 是正整数,且满足2(1515 ) 是整数,则这样的有序数对(a, b) 共有_____ a b对.【答案】 7 对27.设n是大于 1909 的正整数,使得n 1909为完全平方数的n的个数是 ______个2009n【答案】 4 个28.设 a7 1,则3a312 a26a 12__________【答案】 2429.用 [ x] 表示不大于x的最大整数,则方程x22[ x]30 的解为_________【答案】﹣ 3,1,或根号 530.已知实数 x, y 满足423, y4y23,则4y4的值为________x4x2x4【答】 7解:因为 x20 ,y2≥0,由已知条件得1 2 4 4 4 3 1 13 ,y21 1 4 3 1 13,x28422所以4y42 3 3 y22y2 6 7.x4x2x2(22 (222另解:由已知得:2 )x 2)302,以2为根的一元x ,显然x 2 y x 2 , y( y 2 ) y 23 0二次方程为 t 2t 30 ,所以( 2 ) y 21,( 2 )y 23x 2x 24422 2 2 (2 222(3)7故 x4y = [( x 2)y ]x 2 ) y( 1)31. 将 1,2,3,4,5 这五个数字排成一排,最后一个数是奇数,且使得其中任意连续三个数之和都能被这三个数中的第一个数整除,那么满足要求的排法有_______种【答】5种解:设 a 1, a 2,a 3,a 4,a 5 是 1,2, 3, 4, 5 的一个满足要求的排列.首先,对于 a 1,a 2,a 3,a 4 ,不能有连续的两个都是偶数,否则,这两个之后都是偶数,与已知条件矛盾.又如果 a ( 1≤ i ≤ 3)是偶数, a i 1 是奇数,则 a2是奇数,这说明一个偶数后面一定ii要接两个或两个以上的奇数,除非接的这个奇数是最后一个数.所以 a 1, a 2, a 3,a 4,a 5 只能是:偶,奇,奇,偶,奇,有如下5 种情形满足条件:2, 1, 3,4, 5;2, 3,5, 4, 1;2, 5, 1, 4, 3;4, 3, 1, 2, 5; 4, 5,3, 2, 1.32. 对于实数 u v* ”为: u v uvv .若关于 x的方程 x (a x), ,定义一种运算 “14有两个不同的实数根,则满足条件的实数a 的取值范围是.【答】 a 0 ,或 a 1 .解:由 x ( a x)1,得 ( a 1)x 2(a 1)x1 0 ,44a 1,依题意有( a2(a 1),1) 0解得, a 0 ,或 a 1 .33. 关于 x , y 的方程 x 2y 2 208( xy) 的所有正整数解为.x 48, x 160, 【答】y 32, y32.解:因为 208 是 4 的倍数,偶数的平方数除以4 所得的余数为 0,奇数的平方数除以4所得的余数为 1,所以 x , y 都是偶数.设 x2a, y 2b ,则a 2b 2 104( a b) ,同上可知, a , b 都是偶数.设 a2c, b 2d ,则c 2d 2 52( c d ) ,所以, c , d 都是偶数.设 c2s, d2t ,则s 2 t 226( s t) ,于是( s 13)2 (t 13)2 = 2 132 ,其中 s , t 都是偶数.所以(s 13)2 2 132 (t 13)2 ≤ 2 132 152 112 .所以 s13 可能为 1,3,5, 7, 9,进而 (t 13)2 为 337, 329,313,289, 257,故只s ,s,能是 (t13)2=289,从而 s13 = 7.于是620t;t,44x ,x,因此48 160y , y 32.3222 1) b(b 2a)40 , a(b 1) b8 ,求 1 1的值.34.设实数 a,b 满足 a (ba2b 2解 由已知条件可得 a 2b 2 (a b)240, ab ( a b)8 .设 ab x , aby ,则有 x 2y 2 40 , x y 8 ,,,,, 5 分 联立解得 ( x, y) (2,6) 或 ( x, y)(6,2) .,,,10 分若 ( x, y)(2,6) ,即 ab2 , ab 6 ,则 a, b 是一元二次方程 t 22t 6 0的两根,但这个方程的判别式( 2)224200,没有实数根;,,,, ,15 分若 ( x, y) (6,2) ,即 ab 6 ,ab 2 ,则 a, b 是一元二次方程 t 2 6t2 0 的两根,这个方程的判别式( 6)2 8 28 0 ,它有实数根 . 所以11a2b2( a b) 22ab 62 2 28 .,,,20 分a2b2a2b2a2 b22235. 已知 c≤ b≤ a,且,求的最小值.解:已知,又,且,所以 b, c 是关于 x 的一元二次方程的两个根 .故≥0,≥ 0,即≥0,所以≥20.于是≤-10,≥ 10,从而≥≥ 10,故≥ 30,当时,等号成立.36.求关于 a, b, c,d 的方程组的所有正整数解.解:将 abc=d 代入 10ab+10bc+10ca=9d 得10ab+10bc+10ca=9 abc.因为 abc≠ 0,所以,.不妨设 a≤ b≤ c,则≥≥>0.于是,<≤,即<≤,<a≤.从而, a=2,或 3.若 a=2,则.因为<≤,所以,<≤,<b≤ 5.从而, b=3 , 4,5. 相应地,可得c=15,(舍去 ), 5.当a=2, b=3, c=15 时, d=90 ;当a=2, b=5, c=5 时, d=50.若 a=3,则.因为<≤,所以,<≤,<b≤.从而, b=2(舍去), 3.当 b=3 时, c=(舍去 ).因此,所有正整数解为(a, b, c,d)=(2 ,3, 15, 90), (2, 15,3, 90), (3, 2,15, 90),(3, 15, 2, 90), (15, 2, 3, 90), (15,3, 2, 90),(2, 5, 5,50), (5, 2,5, 50), (5, 5,2, 50).37. 已知关于x 的一元二次方程x2cx a 0 的两个整数根恰好比方程x2ax b0 的两个根都大 1,求a b c 的值.解:设方程 x2ax b 0 的两个根为,,其中,为整数,且≤ ,则方程 x2cx a0 的两根为1, 1 ,由题意得a,1 1 a ,,,,,,,,,,,,, 5 分两式相加,得221 0,即 (2)(2)3,2 ,2 ,所以,1或 3,,,,,,,,,,,,10 分2 ;21.3解得 , 或,15; 3.1又因为 a (),b , c ([ 1)( 1)],所以 a 0, b 1, c2 ;或者 a8, b 15, c 6 ,故 a b c 3 ,或 29.,,,,,,,,,,,,,,,,,,20 分38. 设整数 a,b, c ( a b c )为三角形的三边长,满足a 2b 2c 2 abac bc 13 ,求符合条件且周长不超过30的三角形的个数 .解 由已知等式可得(a b)2 (b c)2(a c)226①令 a b m, b cn ,则 a c m n ,其中 m,n 均为自然数 .于是,等式①变为m 2 n 2 (m n)226,即m 2 n 2 mn 13②由于 m, n 均为自然数, 判断易知,使得等式②成立的 m, n 只有两组:m 3, m 1,n和n3.1( 1)当 m 3, n 1 时, b c 1, ab 3c 4 .又 a, b, c 为三角形的三边长,所以 b c a , 即 (c 1) c c 4, 解 得 c 3.又因为三角形的周长不超过 30,即a b c( c4) ( c 1)c25 3 c25 ,所以 c 可以取值 4, 5,30,解得 c.因此 336, 7, 8,对应可得到5 个符合条件的三角形 .( 2)当 m 1,n 3 时, b c 3 , ab 1c 4. 又 a,b, c 为三角形的三边长,所以 b c a , 即 (c 3) c c 4, 解 得 c 1.又因为三角形的周长不超过 30,即a b c( c4) ( c 3)c23 1 c23 ,所以 c 可以取值 2, 3,30,解得 c.因此 334, 5, 6, 7,对应可得到 6 个符合条件的三角形 .综合可知:符合条件且周长不超过30 的三角形的个数为 5+ 6= 11.39. 已知 a, b, c 为正数,满足如下两个条件:a b c 32① b c a c a ba b c1②bccaab4是否存在以 a, b, c 为三边长的三角形?如果存在,求出三角形的最大内角.解法 1将①②两式相乘,得 (bc a c a ba bc)( a b c)8 ,bccaab即(b c)2a 2(c a)2 b 2( a b) 2 c 28 ,bccaab即 (b c)2a 24 (c a) 2 b 24 (a b)2c 2 0,bccaab即 (b c)2a 2(c a)2 b 2 (a b) 2 c 20 ,bccaab即 (bc a)(b c a)(c a b)(c ab) ( a b c)( a b c)0 ,bccaab即 (bca) [ a(b c a)b(c a b) c( a bc)]0 ,abc即 (b c a)[2 ab a2b2c 2] 0 ,即(b ca) [ c 2( a b)2 ] 0 ,abcabc即 (bc a) (c a b)(c a b) 0 ,abc所以 b c a 0 或 c a b 0 或 c ab 0 ,即 b ac 或 ca b 或 c b a .因此,以a ,b ,c 为三边长可构成一个直角三角形,它的最大内角为90°. 解法 2结合①式,由②式可得32 2a32 2b32 2c1bccaab,4变形,得 10242(a2b2c 2)1abc③4又由①式得 (ab c) 2 1024 ,即 a 2 b 2c 2 1024 2(ab bcca) ,代入③式,得 10242[1024 2( ab bcca)]1abc ,4即 abc 16( ab bc ca) 4096 .(a 16)(b 16)(c 16) abc16(ab bc ca) 256(ab c) 1634096256 32 163 0 ,所以 a16 或 b 16 或 c 16 .结合①式可得 b a c 或 c a b 或 c b a .因此,以a ,b ,c 为三边长可构成一个直角三角形,它的最大内角为90°.40. 已知 a,b 为正整数,关于x 的方程 x 2 2ax b 0 的两个实数根为 x 1,x 2 ,关 于 y的 方 程 y 22ay b 0的 两 个 实 数 根 为 y 1,y 2,且满足x 1 y 1 x 2 y 2 2008.求 b 的最小值 .解:由韦达定理,得x 1 x 2 2a,x 1 x 2b ; y 1 y 22a,y 1 y 2b即y 1 y 2 2a (x 1x 2)( x 1) ( x 2),y 1 y 2 b ( x 1 ) ( x 2 )解得:y 1 x1或y1x 2y 2x 2y 2x 1把y 1 , y 2的值分别代 入x 1 y 1 x 2 y 2 2008得x 1 ( x 1 ) x 2 ( x 2 )2008或 x 1 ( x 2 ) x 2 ( x 1 ) 2008 (不成立)即x 2 2 x 12 2008 , ( x 2 x 1 )( x 2 x 1 ) 2008因为x 1x 2 2a 0, x 1 x 2b 0所以 x 1 0, x 2 0于是有 2a 4a 2 4b2008即 a a 2b502 1 5022 251因为a,b都是正整数, 所以a 1或a 505或a 22或a 251a 2b2a 2a 2ba 2b 4502 b 1251a 1a 502 a 2 a 251分别解得:b 1 2 或 b 2 或 b 2 2 或24502 502 1 251 b 251经检验只有: a 502 , a 251 符合题意 .b 5022 b 2512 41所以 b 的最小值为:b 最小值2512 4=62997。
全国高中数学竞赛考试范围

全国高中数学竞赛考试范围全国高中数学竞赛考试范围包括但不限于以下内容:1. 代数部分:包括数列、函数、不等式、解析几何等。
2. 几何部分:包括平面几何、立体几何等。
3. 组合数学部分:包括组合数学的基础知识、组合应用等。
4. 概率与统计部分:包括概率论的基础知识、统计应用等。
5. 数学分析部分:包括极限、导数、微积分等。
一、函数与方程1. 函数性质:包括奇偶性、单调性、周期性、对称性等,能够根据函数图像进行判断和分析。
2. 函数方程:了解函数方程的概念,掌握求解方法,如换元法、待定系数法等。
3. 函数不等式:能够根据函数的性质求解不等式,如一元二次不等式、高次不等式等。
二、数列与数学归纳法1. 数列概念:了解数列的定义、分类和表示方法,能够判断数列的类型。
2. 等差数列与等比数列:掌握等差数列和等比数列的通项公式、前n项和公式及其性质。
3. 数列求和:掌握数列求和的方法,如裂项相消法、错位相减法等。
4. 数学归纳法:掌握数学归纳法的原理和步骤,能够证明简单的数学归纳法命题。
三、解析几何1. 直线与圆:掌握直线和圆的方程及其性质,能够求解直线与圆的位置关系。
2. 椭圆、双曲线与抛物线:掌握椭圆、双曲线和抛物线的方程及其性质,能够求解相关的几何问题。
3. 坐标变换:了解坐标变换的概念和方法,能够进行坐标变换的求解问题。
四、立体几何1. 平面几何:掌握平面几何的基本定理和证明方法,能够证明简单的几何命题。
2. 空间几何体:了解空间几何体的结构特征和性质,能够进行相关的计算和证明。
3. 空间位置关系:掌握空间点、线、面之间的位置关系及其性质,能够进行相关的证明和求解。
五、排列组合与概率初步1. 排列组合:掌握排列组合的定义、公式和性质,能够求解相关的计数问题。
2. 概率初步:了解概率的基本概念和计算方法,能够求解随机事件的概率和分布。
3. 统计初步:了解统计的基本概念和方法,如样本均值、标准差等,能够进行简单的数据分析。
高中数学竞赛代数第02讲 集合与子集 专项知识点和真题讲解

高一第二讲集合与子集在两个集合之间的关系中,我们感兴趣的是“子集”、“真子集”、“相等”这三种特殊关系。
这些关系是通过元素与集合的关系来揭示的,因而判断两个集合之间的关系通常可从判断元素与这两个集合的关系入手。
一子集,相等的集合例 1. 已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+a-1=0}, C={x|x2-bx+2=0}, 若Ø,求实数a,b的值⊆,B AC A解因A={1,2}, 且,∅B AØ故b的可能性有三种:,{1},{2}又由于方程x2-ax+a-1=0的根为1和a-1.⊆知,当b=3时,A=C故B只有一种可能a-1=1,即a=2. 由C A-<<.另一种情况是C=∅, 即b2-8<0,b例2. 设集合{}{}==++∈==++∈M u u m n l m n l Z N v v p q r p q r Z1284,,,,201612,..求证:M=N证明:任给x=12m+8n+4l ∈M, 则x=20l+16(n-l)+12(m-n) ∈N, 故M⊆N;任给y=20p+16q+12r ∈N,则y=12r+8(2q)+4(5p) ∈M,故N⊆M.所以M=N.例3. 设函数),( )(2R b a b ax x x f ∈++=,集合}),(|{R x x f x x A ∈==,})],([|{R x x f f x x B ∈==。
(1) 证明:B A ⊆; (2) 当}3,1{-=A 时,求B 。
(3) 当A 只有一个元素时,求证:B A =.解:(1)设任意0x ∈A ,则0x =)(0x f .而000)()]([x x f x f f == 故0x ∈B ,所以B A ⊆.(2) 因}3,1{-=A ,所以⎩⎨⎧=+⋅+-=+-⋅+- 3331)1()1(22b a b a 解得3,1-=-=b a故 3)(2--=x x x f 。
代数综合【解析版】

全国联赛代数问题选1.已知实数,,a b c 满足1a b c ++=,1111a b c b c a c a b++=+-+-+-,则abc =____. 【答】 0. 由题意知1111121212c a b++=---,所以 (12)(12)(12)(12)(12)(12)(12)(12)(12)a b b c a c a b c --+--+--=---整理得22()8a b c abc -++=,所以abc =0. 2.使得不等式981715n n k <<+对唯一的整数k 成立的最大正整数n 为 . 【答】144.由条件得7889k n <<,由k 的唯一性,得178k n -≤且189k n +≥,所以2118719872k k n n n +-=-≥-=,所以144n ≤. 当144n =时,由7889k n <<可得126128k <<,k 可取唯一整数值127.故满足条件的正整数n 的最大值为144.3.已知,x y 为整数,且满足22441111211()()()3x y x y x y++=--,则x y +的可能的值有_________个【答】 由已知等式得2244224423x y x y x y xy x y x y++-⋅=⋅,显然,x y 均不为0,所以x y +=0或32()xy x y =-.若32()xy x y =-,则(32)(32)4x y +-=-.又,x y 为整数,可求得12,x y =-⎧⎨=⎩,或21.x y =-⎧⎨=⎩,所以1x y +=或1x y +=-. 因此,x y +的可能的值有3个.4.已知非负实数,,x y z 满足1x y z ++=,则22t xy yz zx =++的最大值为_________ 【答】4721222()2()()4t xy yz zx x y z yz x y z y z =++=++≤+++212(1)(1)4x x x =-+-2731424x x =-++2734()477x =--+,易知:当37x =,27y z ==时,22t xy yz zx =++取得最大值47.5. 张不同的卡片上分别写有数字2,2,4,4,6,6,从中取出3张,则这3张卡片上所写的数字可以作为三角形的三边长的概率是 【 】【答】25若取出的3张卡片上的数字互不相同,有2×2×2=8种取法;若取出的3张卡片上的数字有相同的,有3×4=12种取法.所以,从6张不同的卡片中取出3张,共有8+12=20种取法.要使得三个数字可以构成三角形的三边长,只可能是:(2,4,4),(4,4,6),(2,6,6),(4,6,6),由于不同的卡片上所写数字有重复,所以,取出的3张卡片上所写的数字可以作为三角形的三边长的情况共有4×2=8种.因此,所求概率为82205=. 6.设[]t 表示不超过实数t 的最大整数,令{}[]t t t =-.已知实数x 满足33118x x+=,则1{}{}x x+=_________【答】 1 设1x a x +=,则32223211111()(1)()[()3](3)x x x x x a a x x x x x+=++-=++-=-,所以2(3)18a a -=,因式分解得2(3)(36)0a a a -++=,所以3a =.由13x x +=解得1(32x =±,显然10{}1,0{}1x x <<<<,所以1{}{}x x+=1. 7.小明某天在文具店做志愿者卖笔,铅笔每支售4元,圆珠笔每支售7元.开始时他有铅笔和圆珠笔共350支,当天虽然笔没有全部卖完,但是他的销售收入恰好是2013元.则他至少卖出了 支圆珠笔.【答案】207【解答】设x ,y 分别表示已经卖出的铅笔和圆珠笔的支数,则472013350,,+=⎧⎨+<⎩x y x y所以201371(5032)44y y x y -+==-+, 于是14y +是整数.又20134()343503x y y y =++<⨯+,所以204y >,故y 的最小值为207,此时141x =.8. 实数a ,b ,c ,d 满足:一元二次方程20x cx d ++=的两根为a ,b ,一元二次方程20x ax b ++=的两根为c ,d ,则所有满足条件的数组(),,,a b c d为 .【答案】(1212),,,--,(00),,,-t t (t 为任意实数)【解答】由韦达定理得,,,.+=-⎧⎪=⎪⎨+=-⎪=⎪⎩a b c ab d c d a cd b由上式,可知b a c d =--=. 若0b d =≠,则1==d a b ,1==bc d,进而2b d a c ==--=-. 若0b d ==,则c a =-,有()(00),,,,,,=-a b c d t t (t 为任意实数). 经检验,数组(1212)--,,,与(00),,,-t t (t 为任意实数)满足条件9. 已知正整数a ,b ,c 满足2220+--=a b c ,2380-+=a b c ,则abc 的最大值为 .【答案】2013【解答】由已知2220+--=a b c ,2380-+=a b c 消去c ,并整理得()228666b a a -++=.由a 为正整数及26a a +≤66,可得1≤a ≤3.若1a =,则()2859b -=,无正整数解; 若2a =,则()2840b -=,无正整数解;若3a =,则()289b -=,于是可解得11=b ,5b =. (i )若11b =,则61c =,从而可得311612013abc =⨯⨯=;(ii )若5b =,则13c =,从而可得3513195abc =⨯⨯=. 综上知abc 的最大值为2013.10. 对于任意实数x ,y ,z ,定义运算“*”为:()()32233333451160x y x y xy x y x y +++*=+++-,且()x y z x y z **=**,则2013201232****的值为( ). 【答案】5463967【解答】设201320124m ***=,则()20132012433m ****=*32323339274593316460m m m m m m ⨯+⨯+⨯+==++++-,于是()201320123292****=*3223333923929245546310360967⨯⨯+⨯⨯+⨯+==+-. 11. 设非零实数a ,b ,c 满足2302340a b c a b c ++=⎧⎨++=⎩,,则222ab bc ca a b c ++++的值为( ). 【答案】12-【解答】由已知得(234)(23)0a b c a b c a b c ++=++-++=,故2()0a b c ++=.于是2221()2ab bc ca a b c ++=-++,所以22212ab bc ca a b c ++=-++. 12. 如果关于的方程有两个有理根,那么所有满足条件的正整数的个数是_________个答案:2解:由于方程的两根均为有理数,所以根的判别式≥0,且为完全平方数.≥0,又2≥,所以,当时,解得 ; 当时,解得.13. 设a n =(n 为正整数),则a 1+a 2+…+a 2012的值 1.(填“>”,“=”或“<”)【答案】 <解:由a n ==, 得a 1+a 2+…+a 2012==<1.14. 红、黑、白三种颜色的球各10个.把它们全部放入甲、乙两个袋子中,要求每个袋子里三种颜色的球都有,且甲、乙两个袋子中三种颜色的球数之积相等, 那么共有 种放法.【答案】25解:设甲袋中红、黑、白三种颜色的球数分别为,则有1≤≤9, 且, (1)即 ,(2)于是.因此中必有一个取5.不妨设,代入(1)式,得到.此时,y 可取1,2,…,8,9(相应地z 取 9,8,…,2,1),共9种放法.同理可得y =5,或者z =5时,也各有9种放法.但时,两种放法重复.因此共有9×3-2 = 25种放法. 15. 设532x =,则代数式(1)(2)(3)x x x x +++的值为( ). 【答】﹣1 解:由已知得2310x x ++=, 于是2222(1)(2)(3)(3)(32)(31)1 1.x x x x x x x x x x +++=+++=++-=-16. 已知x y z ,,为实数,且满足253x y z +-=,25x y z --=-,则222x y z ++的最小值为_____________【答】5411解:由 25325x y z x y z +-=⎧⎨--=-⎩,, 可得 312.x z y z =-⎧⎨=+⎩,于是 22221125xy z z z ++=-+.因此,当111z =时,222x y z ++的最小值为5411. 17. 若1x >,0y >,且满足3yy xxy x x y==,,则x y +的值为( ). 【答】92解:由题设可知1y y x -=,于是 341y y x yx x -==,所以411y -=.故12y =,从而4=x .于是92x y +=.18. 设333311111232011S =++++,则4S 的整数部分等于( ). 【答】4解:当2 3 2011k =,,,,因为()()()32111112111k k k k k k k ⎡⎤<=-⎢⎥-+-⎣⎦, 所以333111111511123201122201120124S ⎛⎫<=++++<+-< ⎪⨯⎝⎭. 于是有445S <<,故4S 的整数部分等于4.19. 一枚质地均匀的正方体骰子的六个面上的数字分别是1,2,2,3,3,4;另一枚质地均匀的正方体骰子的六个面上的数字分别是1,3,4,5,6,8. 同时掷这两枚骰子,则其朝上的面两数之和为7的概率是 .【答】16. 解: 在36对可能出现的结果中,有6对:(1,6), (2,5), (2,5), (3,4),(3,4),(4,3)的和为7,所以朝上的面两数字之和为7的概率是61366=.20. 若y =a ,最小值为b ,则22a b +的值为 . 【答】32. 解:由1x -≥0,且12x -≥0,得12≤x ≤1.21122y =+=+ 由于13124<<,所以当34x =时,2y 取到最大值1,故1a =.当12x =或1时,2y 取到最小值12,故2b =.所以,2232a b +=.21. 若方程2310x x --=的两根也是方程420x ax bx c +++=的根,则2a b c +-的值为 ___________答案:﹣1122. 对于自然数n ,将其各位数字之和记为n a ,如2009200911a =+++=,201020103a =+++=,则12320092010a a a a a +++++= _________【答案】28068.23. 将若干个红、黑两种颜色的球摆成一行,要求两种颜色的球都要出现,且任意中间夹有5个或10个球的两个球必为同一种颜色的球.按这种要求摆放,最多可以摆放___个球.【答案】1524. 已知t 是实数,若,a b 是关于x 的一元二次方程2210x x t -+-=的两个非负实根,则22(1)(1)a b --的最小值是___________.【答案】﹣325. 如果实数,a b 满足条件221a b +=,22|12|21a b a b a -+++=-,则a b +=______.【答案】﹣126. 已知,a b 是正整数,且满足是整数,则这样的有序数对(,)a b 共有_____对.【答案】7对27. 设n 是大于1909的正整数,使得19092009n n--为完全平方数的n 的个数是______个【答案】4个28. 设1a =,则32312612a a a +--=__________【答案】2429. 用[]x 表示不大于x 的最大整数,则方程22[]30x x --=的解为_________ 【答案】﹣3,1,或根号5 30. 已知实数x y ,满足 42424233y y x x -=+=,,则444y x+的值为________ 【答】 7解:因为20x >,2y ≥0,由已知条件得212184x ++==, 21122y -+-+==, 所以444y x +=22233y x ++- 2226y x=-+=7.另解:由已知得:2222222()()30()30x xy y ⎧-+--=⎪⎨⎪+-=⎩,显然222y x -≠,以222,y x -为根的一元二次方程为230t t +-=,所以 222222()1,()3y y x x-+=--⨯=- 故444y x +=22222222[()]2()(1)2(3)7y y x x-+-⨯-⨯=--⨯-= 31. 将1,2,3,4,5这五个数字排成一排,最后一个数是奇数,且使得其中任意连续三个数之和都能被这三个数中的第一个数整除,那么满足要求的排法有_______种【答】5种解:设12345a a a a a ,,,,是1,2,3,4,5的一个满足要求的排列.首先,对于1234a a a a ,,,,不能有连续的两个都是偶数,否则,这两个之后都是偶数,与已知条件矛盾.又如果i a (1≤i ≤3)是偶数,1i a +是奇数,则2i a +是奇数,这说明一个偶数后面一定要接两个或两个以上的奇数,除非接的这个奇数是最后一个数.所以12345a a a a a ,,,,只能是:偶,奇,奇,偶,奇,有如下5种情形满足条件: 2,1,3,4,5; 2,3,5,4,1; 2,5,1,4,3; 4,3,1,2,5; 4,5,3,2,1.32. 对于实数u ,v ,定义一种运算“*”为:u v uv v *=+.若关于x 的方程1()4x a x **=-有两个不同的实数根,则满足条件的实数a 的取值范围是 .【答】0a >,或1a <-. 解:由1()4x a x **=-,得21(1)(1)04a x a x ++++=, 依题意有 210(1)(1)0a a a +≠⎧⎨∆=+-+>⎩,,解得,0a >,或1a <-.33. 关于x ,y 的方程22208()x y x y +=-的所有正整数解为 .【答】481603232.x x y y ==⎧⎧⎨⎨==⎩⎩,,, 解:因为208是4的倍数,偶数的平方数除以4所得的余数为0,奇数的平方数除以4所得的余数为1,所以x ,y 都是偶数.设2,2x a y b ==,则22104()a b a b +=-,同上可知,a ,b 都是偶数.设2,2a c b d ==,则2252()c d c d +=-,所以,c ,d 都是偶数.设2,2c s d t ==,则2226()s t s t +=-,于是 22(13)(13)s t -++=2213⨯,其中s ,t 都是偶数.所以222(13)213(13)s t -=⨯-+≤2222131511⨯-<.所以13s -可能为1,3,5,7,9,进而2(13)t +为337,329,313,289,257,故只能是2(13)t +=289,从而13s -=7.于是62044s s t t ==⎧⎧⎨⎨==⎩⎩,,;,因此 481603232.x x y y ==⎧⎧⎨⎨==⎩⎩,,,34.设实数,a b 满足22(1)(2)40a b b b a +++=,(1)8a b b ++=,求2211a b+的值. 解 由已知条件可得222()40a b a b ++=,()8ab a b ++=.设a b x +=,ab y =,则有2240x y +=,8x y +=, …………5分 联立解得(,)(2,6)x y =或(,)(6,2)x y =. ………10分若(,)(2,6)x y =,即2a b +=,6ab =,则,a b 是一元二次方程2260t t -+=的两根,但这个方程的判别式2(2)24200∆=--=-<,没有实数根; ………… … 15分若(,)(6,2)x y =,即6a b +=,2ab =,则,a b 是一元二次方程2620t t -+=的两根,这个方程的判别式2(6)8280∆=--=>,它有实数根.所以2222222222211()262282a b a b ab a b a b a b ++--⨯+====. ………20分35. 已知c ≤b ≤a ,且,求的最小值.解:已知,又,且,所以b ,c 是关于x 的一元二次方程的两个根.故≥0,≥0,即 ≥0,所以≥20. 于是≤-10,≥10,从而≥≥10,故≥30,当时,等号成立.36. 求关于a ,b ,c ,d 的方程组的所有正整数解.解:将abc =d 代入10ab +10bc +10ca =9d 得10ab +10bc +10ca =9abc .因为abc ≠0,所以,.不妨设a ≤b ≤c ,则≥≥>0.于是, <≤,即 <≤,<a ≤.从而,a =2,或3.若a =2,则.因为<≤,所以,<≤,<b ≤5.从而,b =3,4,5. 相应地,可得 c =15,(舍去),5.当a =2,b =3,c =15时,d =90; 当a =2,b =5,c =5时,d =50.若a =3,则.因为<≤,所以,<≤,<b ≤.从而,b =2(舍去),3.当b =3时,c =(舍去).因此,所有正整数解为(a ,b ,c ,d )=(2,3,15,90),(2,15,3,90),(3,2,15,90),(3,15,2,90),(15,2,3,90),(15,3,2,90),(2,5,5,50),(5,2,5,50),(5,5,2,50).37. 已知关于x 的一元二次方程20x cx a ++=的两个整数根恰好比方程20x ax b ++=的两个根都大1,求a b c ++的值.解:设方程20x ax b ++=的两个根为αβ,,其中αβ,为整数,且α≤β,则方程20x cx a ++=的两根为11αβ++,,由题意得()()11a a αβαβ+=-++=,, ………………………………5分两式相加,得2210αβαβ+++=,即 (2)(2)3αβ++=,所以,2123αβ+=⎧⎨+=⎩,; 或232 1.αβ+=-⎧⎨+=-⎩, ………………………………10分解得 11αβ=-⎧⎨=⎩,; 或53.αβ=-⎧⎨=-⎩,又因为[11]a b c αβαβαβ=-+==-+++(),,()(), 所以012a b c ==-=-,,;或者8156a b c ===,,,故3a b c ++=-,或29. ………………………………………………20分38. 设整数,,a b c (a b c ≥≥)为三角形的三边长,满足22213a b c ab ac bc ++---=,求符合条件且周长不超过30的三角形的个数.解 由已知等式可得222()()()26a b b c a c -+-+-=①令,a b m b c n -=-=,则a c m n -=+,其中,m n 均为自然数. 于是,等式①变为222()26m n m n +++=,即2213m n mn ++=②由于,m n 均为自然数,判断易知,使得等式②成立的,m n 只有两组:3,1m n =⎧⎨=⎩和1,3.m n =⎧⎨=⎩(1)当3,1m n ==时,1b c =+,34a b c =+=+.又,,a b c 为三角形的三边长,所以b c a +>,即(1)4c c c ++>+,解得3c >.又因为三角形的周长不超过30,即(4)(1)30a b c c c c ++=++++≤,解得253c ≤.因此2533c <≤,所以c 可以取值4,5,6,7,8,对应可得到5个符合条件的三角形.(2)当1,3m n ==时,3b c =+,14a b c =+=+.又,,a b c 为三角形的三边长,所以b c a +>,即(3)4c c c ++>+,解得1c >.又因为三角形的周长不超过30,即(4)(3)30a b c c c c ++=++++≤,解得233c ≤.因此2313c <≤,所以c 可以取值2,3,4,5,6,7,对应可得到6个符合条件的三角形.综合可知:符合条件且周长不超过30的三角形的个数为5+6=11.39. 已知,,a b c 为正数,满足如下两个条件:32a b c ++= ① 14b c a c a b a b c bc ca ab +-+-+-++= ②. 解法1 将①②两式相乘,得()()8b c a c a b a b ca b c bc ca ab+-+-+-++++=, 即222222()()()8b c a c a b a b c bc ca ab +-+-+-++=, 即222222()()()440b c a c a b a b c bc ca ab +-+-+--+-+=, 即222222()()()0b c a c a b a b c bc ca ab----+-++=, 即()()()()()()0b c a b c a c a b c a b a b c a b c bc ca ab-+---+--+++-++=,即()[()()()]0b c a a b c a b c a b c a b c abc -+----++++=,即222()[2]0b c a ab a b c abc -+--+=,即22()[()]0b c a c a b abc -+--=,即()()()0b c a c a b c a b abc-++--+=,所以0b c a -+=或0c a b +-=或0c a b -+=,即b a c +=或c a b +=或c b a +=.90°.解法2 结合①式,由②式可得32232232214a b c bc ca ab ---++=, 变形,得222110242()4a b c abc -++= ③又由①式得2()1024a b c ++=,即22210242()a b c ab bc ca ++=-++, 代入③式,得110242[10242()]4ab bc ca abc --++=,即16()4096abc ab bc ca =++-.3(16)(16)(16)16()256()16a b c abc ab bc ca a b c ---=-+++++-3409625632160=-+⨯-=,所以16a =或16b =或16c =.结合①式可得b a c +=或c a b +=或c b a +=.90°. 40. 已知,a b 为正整数,关于x 的方程220x ax b -+=的两个实数根为12x x ,,关于y的方程220y ay b ++=的两个实数根为12y ,y ,且满足11222008x y x y -=.求b 的最小值. 解:由韦达定理,得12122,x x a x x b +== ;12122,y y a y y b +=-= 即12121212122()()(),()()y y a x x x x y y b x x +=-=-+=-+-⎧⎨==--⎩ 解得:11122221y x y x y x y x =-=-⎧⎧⎨⎨=-=-⎩⎩或 把12,y y 的值分别代入11222008x y x y -= 得1122()()2008x x x x ---=或1221()()2008x x x x ---=(不成立)即22212008x x -=,2121()()2008x x x x +-=因为121220,0x x a x x b +=>=> 所以120,0x x >> 于是有 22442008aa b -=即250215022251aa b -==⨯=⨯因为a,b都是正整数,所以2222221505225150212514a a a a ab a b a b a b ====⎧⎧⎧⎧⎨⎨⎨⎨-=-=-=-=⎩⎩⎩⎩或或或 分别解得:2222150222511502502122512514a a a ab b b b ====⎧⎧⎧⎧⎨⎨⎨⎨=-=-=-=-⎩⎩⎩⎩或或或经检验只有:2250225150212514a ab b ==⎧⎧⎨⎨=-=-⎩⎩, 符合题意. 所以b 的最小值为:2251462997b =-最小值=。
2024年全国高中数学联赛(浙江预赛)试题参考答案

2024年全国中学生奥林匹克数学竞赛浙江赛区初赛试题参考答案和评分标准本卷共15道题目,12道填空题,3道解答题,所有答案填写在答题纸上,满分150分一、填空题(每小题8分,共计96分)1.设集合10,21x A x x−=≤ − 集合2{20}Bx x x m =++≤。
若A B ⊆,则实数m 的取值范围为 。
答案 3m ≤− 解 集合11,2A xx=<≤要使A B ⊆,则21210m +×+≤,解得3m ≤−。
2.设函数{}{}:1,2,32,3,4f → 满足 []()1()f f x f x −=,则这样的函数有_______个. 答案:10 解 令()1{1,2,3}yf x =−∈,则()1f y y =+。
对(1)2f =以下三种情况都满足条件(2)(3)2;(2)(3)3;(2)(3)4f f f f f f ======,共3种。
同理对(2)3,(1)(3)f f f ==有3种情况;(3)4,(1)(2)f f f ==也有3种情况。
又(1)2,(2)3,(3)4f f f ===显然满足条件。
所以满足已知条件的函数共有331×+= 10个。
(可以看出这种映射的限制仅在值域上,因此也可对值域大小分类讨论。
)3.函数22sin sin 1sin 1x x y x ++=+的最大值与最小值之积为 。
答案:34解 令sin ,11t x t =−≤≤ ,原式变形11,1y t t=++当0t ≠时13,22y ≤≤。
当0t =时,1y =。
所以y 的最大、最小值分别为3122,,其积为34。
4.已知数列{}n x满足:111n x x x n +=≥,则通项n x =__________。
答案解 将已知条件变形得22111111n n x x n n +−=−+,将上式从1到n 叠加得到 2211111n x x n−=−,即n x =。
5 .已知四面体A BCD −的外接球半径为1,若1,60BC BDC =∠= ,球心到平面BDC 的距离为______________。
高中数学竞赛二试代数

高中数学竞赛二试代数代数是高中数学中的一个重要分支,涵盖了多个概念和技巧。
在高中数学竞赛的二试中,代数题目常常涉及到各种代数表达式的化简、方程与不等式的求解、函数的性质分析等内容。
以下是针对高中数学竞赛二试代数部分的一些常见题型和解题技巧。
1. 代数表达式的化简:在代数化简题中,需要我们根据给定的表达式,利用代数运算的性质和技巧,将其简化为最简形式。
常用的代数运算性质有分配律、结合律、交换律等。
此外,对于含有指数、对数等的表达式,还需要掌握相应的运算法则。
2. 方程与不等式的求解:求解方程和不等式的关键是将未知数的所有可能取值找出来。
对于一元一次方程或一次不等式,我们可以利用基本的代数运算和方程化简的技巧求解。
而对于高次方程或复杂的不等式,可能需要运用因式分解、配方法、二次函数图像等工具进行分析和求解。
3. 函数的性质分析:在竞赛中,可能会出现关于函数的性质分析题目。
这类题目通常要求我们根据给定函数的定义域、值域、单调性、奇偶性等性质,来判断函数的某些特定性质或求出满足条件的函数值。
对于一般的代数函数,我们可以利用函数的图像和方程解析式来辅助分析。
4. 数列与数列题目:数列是高中数学中常见的代数概念。
数列题目可能涉及到递推关系、通项公式、数列的性质等内容。
求解数列题目的关键是找到数列的规律。
对于递推关系,我们可以通过观察数列前几项的差或比的特点,来推测出递推关系式。
对于求和问题,可以运用数列求和公式或等差数列等的性质进行求解。
以上是高中数学竞赛二试代数部分的一些常见题型和解题技巧。
要在竞赛中取得好成绩,除了熟练掌握代数的相关知识和技巧外,还需要多做题、多总结经验,并注重思维的灵活运用。
通过不断练习和思考,我们可以提高解题的效率和准确性,从而在竞赛中获得好的成绩。
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全国高中数学联赛代数部分
全国高中数学联赛 (代数部分)
1. (1988年全国高中数学联赛加试第三题)
在坐标平面上,是否存在一个含有无穷多直线⋯⋯,,,,21n l l l 的直线族,它满足条件:
⑴ 点(1,1)∈n l ,),3,2,1(⋯=n ;
⑵ n n n b a k -=+1,其中1+n k 是1+n l 的斜率,n a 和n b 分别是n l 在x 轴和y 轴 上的截距,),3,2,1(⋯=n ; ⑶ 01≥+n n k k ,),3,2,1(⋯=n .
并证明你的结论.
2. (1989年全国高中数学联赛加试第二题) 已知)2;,,2,1(≥⋯=∈n n i R x i , 满足,0,11
1
==∑∑==n
i i n
i i x x
求证:n i
x n
i i 21
211-≤∑=.
3. (1998年全国高中数学联赛加试第二题)
设n a a a ,,,21⋯,n b b b ,,,21⋯[]2,1∈ 且∑∑===n
i i n
i i
b a 1
2
1
2
求证:∑∑==≤n i i n
i i
i a b a 12
131017 并问 等号成立的充要条件.
全国高中数学联赛代数部分
4. (1997年全国高中数学联赛加试第二题)
试问:当且仅当实数)2(,,,10≥⋯n x x x n 满足什么条件时.
存在实数n y y y ,,,10⋯使得2
222120n z z z z +⋯++=成立. 其中k k k iy x z +=,i 为虚数单位,).,,2,1(n k ⋯=
证明你的结论.
5. (1999年全国高中数学联赛加试第二题) 给定实数c b a 、、.已知复数321z z z 、、满足:
1321===z z z 11
3
3221=++z z z z z z 求321cz bz az ++的值
6. (2002年全国高中数学联赛加试第二题)
设),,2,1(0n i x i ⋯=≥,且12112
=+∑
∑≤<≤=n j k j k n k i x x j k x ,求∑=n
k i x 1的最大值与最小值
全国高中数学联赛代数部分
7. (2002年全国高中数学联赛加试第二题)
实数a 、b 、c 和正数λ,使得f ( x ) = c bx ax x x f +++=23)(有三个实数根321x x x 、、,且满足 (1)λ=12-x x ;
(2))(21213x x x +>.
求
3
39272λab c a -+的最大值.
8. (2004年全国高中数学联赛加试第二题)
在平面直角坐标系xOy 中, y 轴正半轴上的点列{n A }与曲线
)0(2≥=x x y 上
的点列{n B }满足n
OB OA n n 1==,直线n n B A 在x 轴上的截距为n a ,点n B 的横坐标 为n b , +∈N n . 证明:
(1) n a > 1+n a > 4 ,+∈N n .
(2) 存在+∈N n 0 ,使得对任意的0n n > 都有 2004. -n b b b b b b b b n
1
n 1-n n 2312<++⋯+++
全国高中数学联赛代数部分
设正数z y x c b a 、、、、、满足a bz cy =+,b cx az =+,c ay bx =+ 求函数z
z y y x x z y x f +++++=111),,(2
22的最小值.
10. (2006年全国高中数学联赛加试第二题) 已知无穷数列{n a }满足: x a =0 ,y a =1 ),2,1(1
1
11⋯=++=
--+n a a a a a n n n n n
(1) 对于怎样的实数y 、x ,总存在+∈N n 0 使得当0n n ≥ 时,n a 恒为常数? (2) 求数列{n a }的通项公式.
11. (2006年全国高中数学联赛加试第三题) 解方程组:
2=-+-w z y x 62222=-+-w z y x 203333=-+-w z y x 664444=-+-w z y x
全国高中数学联赛代数部分
设).2008,,2,1(0⋯=>k a
证明:当且仅当12008
1>∑=k k a 时,存在数列{n x }满足以下条件
(1)),2,1(010⋯=<<=+n x x x n n (2)n
n x ∞→lim 存在 (3)∑∑=++=+--=-2007
12008
1
1k k n k k k n k n n x a x a x x ),2,1(⋯=n
13. (2009年全国高中数学联赛加试第二题) 求证: 21ln )1
(1-12
≤-+<∑=n k k n
k ,⋯=,2,1n
14. (2010年全国高中数学联赛加试第三题)
给定整数)2(>n n ,设正实数n a a a ,,,21⋯满足).,,2,1(1n k a k ⋯=≤
记).,,2,1(21n k k
a a a A k
k ⋯=+⋯++=
求证:.2111
-<-∑∑==n A a n k n
k k k。