高二数学竞赛试题
高二数学竞赛试题
高二数学竞赛试题一、选择题（本大题共6小题，每小题6分，共36分．每小题各有四个选择，仅有一个选择正确．请把正确选择号填在答题表的相应位置．）1．若集合},,{c b a M =中的元素是ABC ∆的三边长，则ABC ∆一定不是（ ）A ．锐角三角形B ．直角三角形C ．钝角三角形D ．等腰三角形2．设k =︒100cos ，则︒80tan =（ ）A ．k k 21-B ．k k 21--C ．k k 21-±D ．21kk -±3．如图，一个空间几何体的正视图，左视图，俯视图均为全等的等腰直角三角形，如果直角三角形的直角边长都为1，那么这个几何体的体积为（ ）A ．61B ．31C ．21D ．14． 若A 、B 两点分别在圆044840481662222=--++=-+-+y x y x y x y x 和上运动，则||AB 的最大值为（ ）A ．13B ．19C ．32D ．385．设21,x x 是函数()2008xf x =定义域内的两个变量，且21x x <，若)(2121x x a +=，那么，下列不等式恒成立的是（ ） A ．|)()(||)()(|21a f x f x f a f ->- B ．)()()(221a f x f x f >C ．|)()(||)()(|21a f x f x f a f -=-D ． |)()(||)()(|21a f x f x f a f -<-6．已知函数*)(5n cos)(N n n f ∈=π，则=++++++)43()32()21()10()2008()2()1(f f f f f f f （ ） A ．1B ．0C ． -1D ．4二、填空题（本大题共6小题，每小题6分，共36分．请把答案填在答题卡相应题的横线上．） 7．右图的发生器对于任意函数()x f ，D x ∈可制造出一 系列的数据，其工作原理如下：①若输入数据D x ∉0， 则发生器结束工作；②若输入数据D x ∈0时，则发生10x x =输出1x 是)(01x f x =D x ∈输入0x正视图 左视图 俯视图器输出1x ，其中()01x f x =，并将1x 反馈回输入端.现 定义()12+=x x f ,)50,0(=D .若输入10=x ,那么, 当发生器结束工作时,输出数据的总个数为 ．8．若点（1,1）到直线2sin cos =+ααy x 的距离为d ，则d 的最大值是 ． 9. 从[0，1]之间选出两个数，这两个数的平方和小于0.25的概率是_______．10．函数212y x x =++（[]1,+∈n n x ，其中n 为正整数）的值域中共有2008个整数，则正整数=n .11. 把1，2，3，…，100这100个自然数任意分成10组，每组10个数，将每组中最大的数取出来，所得10个数的和记为S .若S 的最大值为M ，最小值为N ，则=+N M . 12．设集合[]{}22=-=x x x A ，{}2<=x x B ，其中符号[]x 表示不大于x 的最大整数，则=B A .三、解答题（本大题共6小题，共78分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.） 13．（本小题满分14分）已知向量)tan 1,tan 1(x x AB -+=，))4sin(),4(sin(ππ+-=x x AC ．（1）求证：BAC ∠为直角； （2）若]4,4[ππ-∈x ，求ABC ∆的边BC 的长度的取值范围．14．（本小题满分14分）已知函数1)2()(2++-=x a ax x f .若a 为整数，且函数()f x 在(2,1)--内恰有一个零点，求a 的值.15．（本小题满分14分）设A 、B 是函数x y 2log =图象上两点, 其横坐标分别为a 和4+a , 直线2:+=a x l 与函数x y 2log =的图象交于点C , 与直线AB 交于点D .(1)求点D 的坐标；(2)当ABC ∆的面积大于1时, 求实数a 的取值范围. 16．（本小题满分16分）已知以点)0,)(2,(≠∈t R t tt C 为圆心的圆与x 轴交于A O 、两点，与y 轴交于O 、B 两点，其中O 为坐标原点.（1）求证：OAB ∆的面积为定值；（2）设直线42+-=x y 与圆C 交于点N M 、，若||||ON OM =，求圆C 的方程.17．（本小题满分20分）对于函数()f x ，若()f x x =，则称x 为()f x 的“不动点”，若()()f f x x =，则称x 为()f x 的“稳定点”.函数的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为A 和B ，即(){}|A x f x x ==，()(){}|B x f f x x ==.（1）求证：A B ⊆；（2）若()()21,f x ax a R x R =-∈∈，且A B =≠∅，求实数a 的取值范围；（3）若()f x 是R 上的单调递增函数，0x 是函数的稳定点，问0x 是函数的不动点吗？若是，请证明你的结论；若不是，请说明的理由.高二数学竞赛参考答案一、选择题D B A C D C 二、填空题7．5 8．22+ 9．16π10．1003 11．1505 12．}3,1{- 三、解答题13．（1）证明：因为)4sin()tan 1()4sin()tan 1(ππ+-+-+=⋅x x x x AC AB=2cos sin cos sin [(sin cos )(sin cos )]2cos cos x x x x x x x x x x+--++ =0， …………4分所以AC AB ⊥，即︒=∠90BAC ． …………5分 所以ABC ∆是直角三角形． …………6分 （2）解：1)4(sin )4(sin ||22=-++=ππx x AC ，因为ABC ∆是直角三角形，且AC AB ⊥，所以x AC AB BC 2222tan 23||||||+=+= …………9分 又因为]4,4[ππ-∈x ，1tan 02≤≤x ，所以5||3≤≤BC ． 所以，BC 长度的取值范围是[]5,3． …………12分14．解：（1）0=a 时，令012)(=+-=x x f 得21=x ，所以()f x 在(2,1)--内没有零点；2分 （2）0≠a 时，由2()(2)1,f x ax a x =-++044)2(22>+=-+=∆a a a 恒成立， 知1)2()(2++-=x a ax x f 必有两个零点． …5分 若0)2(=-f ，解得Z a ∉-=65；若0)1(=-f ，解得Z a ∉-=23， 所以0)1()2(≠--f f ． ……7分 又因为函数()f x 在(2,1)--内恰有一个零点，所以(2)(1)0f f --<即(65)(23)0a a ++<． …………10分解得 35,26a -<<- 由,1a Z a ∈∴=-综上所述，所求整数a 的值为1-． …………12分15．解：（1）易知D 为线段AB 的中点, 因)log ,(2a a A ，)log ,4()4(2++a a B ， 所以由中点公式得)log ,2()4(2++a a a D ． …………2分（2）连接AB ，AB 与直线2:+=a x l 交于点D ，D 点的纵坐标为))4(log (log 2122++=a a y D ． …………4分 所以BCD ACD ABC S S S ∆∆∆+=)22(||21+⋅=CD ||2CD =⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+=))4(log (log 21)2(log 2222a a a= log 2)4()2(2++a a a …………8分由S △ABC = log 2)4()2(2++a a a >1, 得2220-<<a ， …………10分因此, 实数a 的取值范围是2220-<<a . …………12分 16．解：（1）O C 过原点圆 ，2224t t OC +=∴． 设圆C 的方程是 22224)2()(tt ty t x +=-+- 令0=x ，得ty y 4,021==；令0=y ，得t x x 2,021==. …………2分 4|2||4|2121=⨯⨯=⨯=∴∆t tOB OA S OAB ，即：OAB ∆的面积为定值. ………4分 （2）|,||||,|||CN CM ON OM ==OC ∴垂直平分线段MN .21,2=∴-=oc MN k k ，∴直线OC 的方程是x y 21=. …………6分 t t 212=∴，解得：22-==t t 或. …………8分 当2=t 时，圆心C 的坐标为)1,2(，5=OC ， 此时C 到直线42+-=x y 的距离551<=d ，圆C 与直线42+-=x y 相交于两点． …………10分 当2-=t 时，圆心C 的坐标为)1,2(--，5=OC ， 此时C 到直线42+-=x y 的距离559>=d圆C 与直线42+-=x y 不相交，2-=∴t 不符合题意舍去． …………13分∴圆C 的方程为5)1()2(22=-+-y x . …………14分17．解：（1）若A =∅，则A B ⊆显然成立；若A ≠∅，设t A ∈，则()()()(),f t t f f tf t t ===，t B ∴∈，故A B ⊆. …………4分（2）2,1A ax x ≠∅∴-=有实根，14a ∴≥-.又A B ⊆，所以()2211a ax x --=， 即3422210a x a x x a --+-=的左边有因式21ax x --，从而有()()222110ax x a x ax a --+-+=. …………6分A B =，2210a x ax a ∴+-+=要么没有实根，要么实根是方程210ax x --=的根.若2210a x ax a +-+=没有实根，则34a <；若2210a x ax a +-+=有实根且实根是方程210ax x --=的根，则由方程210ax x --=，得22a x ax a =+，代入2210a x ax a +-+=，有210ax +=.由此解得12x a =-，再代入得111042a a+-=，由此34a =，故a 的取值范围是13,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. …………10分（3）由题意：0x 是函数的稳定点则()()00f f x x =，设()00f x x >，()f x 是R 上的单调增函数，则()()()00f f x f x >，所以()00x f x >，矛盾.若()00x f x >，()f x 是R 上的单调增函数，则()()()00f x f f x >，所以()00f x x >，矛盾，故()00f x x =，所以0x 是函数的不动点.。
高二数学竞赛试题及答案广东
高二数学竞赛试题及答案广东高二数学竞赛试题及答案（广东）试题一：函数与方程1. 已知函数\( f(x) = 2x^2 - 3x + 1 \)，求\( f(x) \)在区间[-1,2]上的最大值和最小值。
2. 解方程\( x^2 - 5x + 6 = 0 \)。
答案：1. 函数\( f(x) = 2x^2 - 3x + 1 \)的导数为\( f'(x) = 4x - 3 \)。
令\( f'(x) = 0 \)得\( x = \frac{3}{4} \)。
在区间[-1, 2]上，\( f(x) \)在\( x = \frac{3}{4} \)处取得最小值\( f\left(\frac{3}{4}\right) = -\frac{1}{8} \)，在区间端点\( x = -1 \)和\( x = 2 \)处分别取得最大值\( f(-1) = 4 \)和\( f(2) = 5 \)。
2. 方程\( x^2 - 5x + 6 = 0 \)可以分解为\( (x - 2)(x - 3) = 0 \)，解得\( x = 2 \)或\( x = 3 \)。
试题二：不等式1. 证明不等式\( \frac{1}{a} + \frac{1}{b} \geq 4 \)在\( a, b > 0 \)时成立。
2. 解不等式\( |x - 1| + |x - 3| \geq 4 \)。
答案：1. 由于\( a, b > 0 \)，根据调和平均数与几何平均数的关系，有\( \frac{1}{a} + \frac{1}{b} \geq 2\sqrt{\frac{1}{ab}} =2\sqrt{\frac{1}{ab}} \cdot 2 \geq 4 \)。
2. 根据绝对值的性质，\( |x - 1| + |x - 3| \)表示数轴上\( x \)到1和3两点的距离之和。
当\( x \)在区间[1, 3]之外时，距离之和大于4。
2023高中数学竞赛决赛试题
2023高中数学竞赛决赛试题2023高中数学竞赛决赛试题一、选择题设集合A = {x | x = 3k + 1, k Z}∈，B = {x | x = 3k + 2, k Z}∈，则集合A 和B 的关系是：A. A B ⊆B. B A ⊆C. A = B D. A ∩ B = ∅已知 x > 1，则函数 y = x + (1/x) 的最小值为：A. 2√2B. √2C. 4D. 不存在若函数 f(x) = (x - a)/(x^2 + 1) 在区间 (-2,2) 上是奇函数，则 a 的取值范围是：A. a = ±√2B. a = -√2C. a = ±1D. a = -1下列各组中的两个函数是同一函数的是：A. f(x) = x^2 和 g(x) = (√x)^2B. f(x) = x 和 g(x) = √x^2C. f(x) = |x| 和 g(x) = (√(x^2))D. f(x) = x 和 g(x) = (√(x))^2在等差数列 {an} 中，a3 + a8 > 0，则有：A. a1 + a10 > 0B. a2 + a9 > 0C. a4 + a7 > 0D. a5 + a6 > 0若实数 x, y 满足 x^2 + y^2 = 1，则 (x + 2)^2 + (y + 2)^2 的最小值为：A. 4√5/5B. √5 - 1C. √5 + 1D. 5/4下列各式中正确的是：A. lim(x→∞) (sin x/x) = 0B .lim(x→∞) (x·sin x/x) = 1C .lim(x→∞) (sin x/x^2) = 0D .lim(x→∞) ((sin x)/x)^x = e^(-1)下列说法中正确的是：A. “直线 l 在平面 α 内”等价于“直线 l 与平面 α 有公共点”B. “直线 l 与直线 l' 在平面 α 内相交”等价于“直线 l 与直线 l' 有公共点”C. “直线 l 与平面 α 的平行”等价于“直线 l 与平面 α 没有公共点”D. “直线 l 与直线 l' 在平面 α 内平行”等价于“直线 l 与直线 l' 没有公共点”一个袋子中有大小形状相同的红、黄、蓝三种颜色的球各一个，现有放回地依次取出三个球，则取到红、黄、蓝三种颜色的球各一个的概率为：A. 1/8B. 1/6C. 1/4D. 1/3在等比数列 {an} 中，a7 · a11 = 6，a3 + a13 = 5，则 a23 + a27 的值为：A. -5/6 B. -1 C. -6 D. -5/4二、填空题11. 若 f(n) = (n - a)/(n + a)，则 f(4) + f(9) + ... + f(99) + f(104) 的值为 _______。
高二数学竞赛(含答案)
高二数学竞赛试题一、选择题（本题满分60分，每题5分） 1．复数()()212z i i =++的虚部为()A. 2i -B. 2-C. 4iD. 42．已知集合A ＝{(x ，y)|x ＋a 2y ＋6＝0}，集合B ＝{(x ，y)|(a －2)x ＋3ay ＋2a ＝0}，若A ∩B ＝Ø，则a 的值是( ) A. 3或-1 B. 0 C. －1 D. 0或－1 3．()423a b c +-的展开式中2abc 的系数为（ ）A. 208B. 216C. 217D. 218 4.某公司在2013-2017年的收入与支出情况如下表所示：根据表中数据可得回归直线方程为0.8y x a ∧∧=+，依此估计如果2018年该公司收入为7亿元时的支出为( ) A. 4.5亿元 B. 4.4亿元 C. 4.3亿元 D. 4.2亿元5. 在如图所示的正方形中随机投掷10000个点，则落入阴影部分（曲线C 的方程为20x y -= ）的点的个数的估计值为( )A. 5000B. 6667C. 7500D. 78546. 函数2cos 3sin cos y x x x =在区间,64ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域是（ ） A. 1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B. 122,3⎡-⎢⎣⎦C. 0,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D. 2,301⎡⎤⎢⎥⎣⎦7．小方，小明，小马，小红四人参加完某项比赛，当问到四人谁得第一时，回答如下：小方：“我得第一名”；小明：“小红没得第一名”；小马：“小明没得第一名”；小红：“我得第一名”.已知他们四人中只有一人说真话，且只有一人得第一.根据以上信息可以判断出得第一名的人是（ ）A. 小明B. 小马C. 小红D. 小方8.一个三棱锥的三视图如图所示，其中正视图和侧视图是全等的等腰三角形，则此三棱锥外接球的表面积为收入x （亿元） 2.2 2.6 4.0 5.3 5.9 支出y （亿元）0.21.52.02.53.8A.94πB. 9πC. 4πD. π 9．我国南宋时期的数学家秦九韶(约1202-1261)在他的著作《数书九章》中提出了多项式求值的秦九韶算法，如图所示的框图给出了利用秦九韶算法求多项式的一个实例．若输入的5n =，1v =，2x =，则程序框图计算的是（ ） 开始结束是,,n v x1i n =-0?i ≥输出v 1i i =-1v v x =⋅+否输入A ．5432222221+++++B ．5432222225+++++C ．654322222221++++++D ．43222221++++10．设O 点在ABC ∆内部，且有230OA OB OC ++=，则ABC ∆的面积与AOC ∆的面积的比为（ ） A. 2 B. 3 C.32 D. 5311．已知抛物线C ： 22(0)y px p =>和动直线l ： y kx b =+（k ， b 是参变量，且0k ≠， 0b ≠）相交于()11,A x y ， ()22,B x y 两点，直角坐标系原点为O ，记直线OA ， OB 的斜率分别为OA k ， OB k ，若3OA OB k k ⋅=恒成立，则当k 变化时直线l 恒经过的定点为（ ）A. ()3,0B. ()23,0- C. 3p ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D.23,0p ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭12. 已知函数13,1()22ln ,1x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪>⎩（lnx 是以e 为底的自然对数，e=2.71828...），若存在实数m,n(m<n)，满足f(m)=f(n)，则n-m 的取值范围为( ) A.B.C.D.二、填空题 （本题满分20分，每题5分）13.已知实数,x y 满足约束条件222441 x y x y x y +≥⎧⎪+≤⎨⎪-≥-⎩，则目标函数3z x y =+的取值范围为 .14. 如图，矩形ABCD 中，AB=2AD ，E 为边AB 的中点，将ADE 沿直线DE 翻折成A 1DE ，若M 为线段A 1C 的中点，则在ADE 翻折过程中，下列命题正确的是 ．（写出所有正确的命题的编号）①线段BM 的长是定值；②存在某个位置，使DE ⊥A 1C ；③点M 的运动轨迹是一个圆；④存在某个位置，使 MB 平面A 1DE ．15. 已知双曲线22221x y a b -= （0a > ， 0b > ）的左、右焦点分别为1F 、2F ，过2F 的直线交双曲线右支于P ，Q 两点，且1PQ PF ⊥ ，若1512PQ PF =，则双曲线的离心率为__________ . 16．九个连续正整数自小到大排成一个数列129,,...,a a a ，若13579a a a a a ++++是一个平方数，2468a a a a +++是一个立方数，则1239...a a a a ++++的最小值是 .三、解答题（本题满分70分）17．（本小题满分10分）△ABC 中，,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，sin sin tan cos cos A BC A B+=+,sin()cos B A C -=.（1）求,A C ；（2）若33ABC S ∆=+,求,a c .18．（本小题满分12分）已知数列{}n a 满足11a =，121()n n a a n N *+=+∈.（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）证明：12231 (2)n n a a a na a a ++++<. 19．（本小题满分12分）为响应国家“精准扶贫，产业扶贫”的战略，哈市面向全市征召《扶贫政策》义务宣传志愿者，从年龄在[]20,45的500名志愿者中随机抽取100名，其年龄频率分布直方图如图所示．（1）求图中x的值；（2）在抽出的100名志愿者中按年龄采用分层抽样的方法抽取10名参加中心广场的宣传活动，再从这10名志愿者中选取3名担任主要负责人．记这3名志愿者中“年龄低于35岁”的人数为X，求X的分布列及数学期望．20. （本小题满分12分）如图，在△ABC中，∠C=90°，∠ABC的平分线交AC于点E，过点E作BE的垂线交AB 于点F，⊙O是△BEF的外接圆，⊙O交BC于点D．（1）求证：AC是⊙O的切线；（2）过点E作EH⊥AB，垂足为H，求证：CD=HF；（3）在（2）条件下，若CD=1，EH=3，求BF及AF长．21．（本小题满分12分）已知椭圆C：=1（a＞b＞0）的离心率为，并且过点P（2，﹣1）（1）求椭圆C的方程；（2）设点Q在椭圆C上，且PQ与x轴平行，过p点作两条直线分别交椭圆C于两点A（x1，y1），B（x2，y2），若直线PQ平分∠APB，求证：直线AB的斜率是定值，并求出这个定值．22. （本小题满分12分）已知函数()ln mx nf x x x-=-，,m n R ∈. （1）若函数()f x 在(2,(2))f 处的切线与直线0x y -=平行，求实数n 的值； （2）试讨论函数()f x 在区间[1,)+∞上最大值；（3）若1n =时，函数()f x 恰有两个零点1212,(0)x x x x <<，求证：122x x +>.高二数学竞赛试题参考答案1．D 2．D 3．B 4．B 5. B 6. C 7．A 8．A 9．A 10．B 11．D 12. C13. []1,6 14．①③ 1516．18000 17．解：(1) 因为sin sin tan cos cos A B C A B +=+，即sin sin sin cos cos cos C A BC A B+=+， 所以sin cos sin cos cos sin cos sin C A C B C A C B +=+， 即 sin cos cos sin cos sin sin cos C A C A C B C B -=-，得 sin()sin()C A B C -=-. ....................2分 所以C A B C -=-,或()C A B C π-=--(不成立). ．即 2C A B =+, 得3C π=，所以.23B A π+=.................. 4分又因为1sin()cos 2B A C -==，则6B A π-=，或56B A π-=（舍去）得5,412A B ππ== ．.................. 6分(2)1sin 32ABC S ac B ∆===， 又sin sin a cA C =, 即22=， ．.................. 8分得a c == .................. 10分（1）由已知6B π=， 2220a ab b --=结合正弦定理得：22sin sin 10A A --=，于是sin 1A =或1sin 2A =-（舍）．因为0A π<<，所以2A π=， 3C π=．（2）由题意及余弦定理可知22196a b ab ++=，由（1）2220a ab b --=得()()20a b a b +-=即2a b =， 联立解得27b =， 47a = 所以， 1sin 1432ABC S ab C ∆==. 18．（1）∵.∴，∴是以为首项，2为公比的等比数列.∴，即................... 6分（2）证明：∵1121212112122112(21)2k k k n k k kn a a ++---=<==-⋅---，，∴................... 12分19．（1）根据频率分布直方图可得()0.010.020.040.0751x ++++⨯=，解得0.06x =.........2分（2）用分层抽样的方法，从100名志愿者中选取10名，则其中年龄“低于35岁”的人有6名，“年龄不低于35岁”的人有4名，.................. 4分 故X 的可能取值为0,1,2,3．()343101030C P X C ===， ()12643103110C C P X C ===， ()2164310122C C P X C ===， ()36310136C P X C ===．故X 的Y 0 1 2 3P130 310 12 16.................. 10分()13110123 1.8301026E Y =⨯+⨯+⨯+⨯=．..................12分 20.证明：（1）如图，连接OE ． ∵BE 平分∠ABC ， ∴∠CBE=∠OBE ， ∵OB=OE ，∴∠OBE=∠OEB ， ∴∠OEB=∠CBE ， ∴OE ∥BC ，∴∠AEO=∠C=90°，∴AC 是⊙O 的切线； ．..................3分（2）如图，连结DE ．∵∠CBE=∠OBE ，EC ⊥BC 于C ，EH ⊥AB 于H ， ∴EC=EH ．∵∠CDE+∠BDE=180°，∠HFE+∠BDE=180°， ∴∠CDE=∠HFE ．在△CDE 与△HFE 中，90CDE HFE C EHF EC EH ∠=∠∠=∠=⎪⎨⎩=⎧⎪， ∴△CDE ≌△HFE （AAS ）， ∴CD=HF ．．..................7分（3）由（2）得，CD=HF ．又CD=1 ∴HF ＝1在Rt △HFE 中，EF =2231+＝10 ∵EF ⊥BE ∴∠BEF =90°∴∠EHF =∠BEF =90° ∵∠EFH =∠BFE ∴△EHF ∽△BEF ∴EF HFBF EF =，即10110BF =∴BF =10∴152OE BF ==, 514OH =-=,∴在Rt △OHE 中， 4cos 5EOA ∠=,∴在Rt △EOA 中， 4cos 5OE EOA OA ∠==,∴545OA = ∴254OA =∴255544AF =-=. ．..................12分21．（1）解：由，得，即a 2=4b 2，∴椭圆C 的方程可化为x 2+4y 2=4b 2．又椭圆C过点P （2，﹣1），∴4+4=4b 2，得b 2=2，则a 2=8．∴椭圆C 的方程为；..................4分（2）证明：由题意，直线PA 斜率存在，设直线PA 的方程为y +1=k （x ﹣2），联立，得（1+4k 2）x 2﹣8（2k 2+k ）x +16k 2+16k ﹣4=0．∴，即．∵直线PQ 平分∠APB ，即直线PA 与直线PB 的斜率互为相反数，设直线PB 的方程为y+1=﹣k （x ﹣2），同理求得． ..........8分又，∴y 1﹣y 2=k （x 1+x 2）﹣4k ．即=，.................. 10分∴直线AB 的斜率为．..................12分22.（1）由'2()n x f x x -=，'2(2)4n f -=，由于函数()f x 在(2,(2))f 处的切线与直线0x y -=平行，故214n -=，解得6n =. .................. 2分 （2）'2()(0)n xf x x x-=>，由'()0f x <时，x n >；'()0f x >时，x n <，所以①当1n ≤时，()f x 在[1,)+∞上单调递减，故()f x 在[1,)+∞上的最大值为(1)f m n =-；②当1n >，()f x 在[1,)n 上单调递增，在(,)n +∞上单调递减， 故()f x 在[1,)+∞上的最大值为()1ln f n m n =--；综上①当1n ≤时，()f x 在[1,)+∞上的最大值为(1)f m n =-；②当1n >，()f x 在[1,)+∞上的最大值为()1ln f n m n =--；.................. 6分（3）函数()f x 恰有两个零点1212,(0)x x x x <<，则1211221211()ln 0,()ln 0mx mx f x x f x x x x --=-==-=， 可得121211ln ln m x x x x =+=+. 于是21221121ln ln ln x x x x x x x x -=-=. 令211x t x =>，则1111ln ,ln t t t x tx t t --==，于是21211(1)ln t x x x t t t-+=+=，.................. 8分∴21212(ln )22ln t t t x x t--+-=，记函数21()ln 2t h t t t -=-，因2'2(1)()02t h t t -=>， ∴()h t 在(1,)+∞递增，∵1t >，∴()(1)0h t h >=，又211x t x =>，ln 0t >，故122x x +>成立. .................. 12分。
2024年全国中学生数学奥林匹克竞赛(预赛)暨2024年全国高中数学联赛一试(A卷)试题(含答案)
2024年全国中学生数学奥林匹克竞赛（预赛）暨2024年全国高中数学联合竞赛一试（A 卷）参考答案及评分标准说明：1. 评阅试卷时，请依据本评分标准. 填空题只设8分和0分两档；其他各题的评阅，请严格按照本评分标准的评分档次给分，不得增加其他中间档次.2. 如果考生的解答方法和本解答不同，只要思路合理、步骤正确，在评卷时可参考本评分标准适当划分档次评分，解答题中第9小题4分为一个档次，第10、11小题5分为一个档次，不得增加其他中间档次．一、填空题：本大题共8小题，每小题8分，满分64分．1. 若实数1m 满足98log (log )2024m ，则32log (log )m 的值为 ． 答案：4049．解：323898log (log )log (3log )12log (log )1220244049m m m ．2. 设无穷等比数列{}n a 的公比q 满足01q ．若{}n a 的各项和等于{}n a 各项的平方和，则2a 的取值范围是 ．答案：1,0(0,2)4． 解：因为数列{}n a 的各项和为11a q，注意到{}n a 各项的平方依次构成首项为21a 、公比为2q 的等比数列，于是2{}n a 的各项和为2121a q． 由条件知211211a a q q，化简得11a q ． 当(1,0)(0,1)q 时，22111(1),0(0,2)244a q q q ． 3. 设实数,ab 满足：集合2{100}A x x x a R 与3{}B x bx b R 的交集为[4,9]，则a b 的值为 ．答案：7．解：由于2210(5)25x x a x a ，故A 是一个包含[4,9]且以5x 为中点的闭区间，而B 是至多有一个端点的区间，所以必有[1,9]A ，故9a ．进一步可知B 只能为[4,) ，故0b 且34b b ，得2b ．于是7a b ．4. 在三棱锥P ABC 中，若PA 底面ABC ，且棱,,,AB BP BC CP 的长分别为1,2,3,4，则该三棱锥的体积为 ．答案：34． 解：由条件知PA AB ，PA AC ．因此PA AC ．在ABC 中，22219131cos 22132AB BC AC B AB BC ，故sin B ．所以1sin 2ABC S AB BC B 又该三棱锥的高为PA ，故其体积为1334ABC V S PA ． 5. 一个不均匀的骰子，掷出1,2,3,4,5,6点的概率依次成等差数列．独立地先后掷该骰子两次，所得的点数分别记为,a b ．若事件“7a b ”发生的概率为17，则事件“a b ”发生的概率为 ． 答案：421． 解：设掷出1,2,,6 点的概率分别为126,,,p p p ．由于126,,,p p p 成等差数列，且1261p p p ，故16253413p p p p p p ． 事件“7a b ”发生的概率为1162561P p p p p p p ． 事件“a b ”发生的概率为2222126P p p p ． 于是22221216253411()()()333P P p p p p p p ． 由于117P ，所以21143721P ． 6. 设()f x 是定义域为R 、最小正周期为5的函数．若函数()(2)x g x f 在区间[0,5)上的零点个数为25，则()g x 在区间[1,4)上的零点个数为 ．答案：11．解：记2x t ，则当[0,5)x 时，[1,32)t ，且t 随x 增大而严格增大．因此，()g x 在[0,5)上的零点个数等于()f t 在[1,32)上的零点个数．注意到()f t 有最小正周期5，设()f t 在一个最小正周期上有m 个零点，则()f t 在[2,32)上有6m 个零点，又设()f t 在[1,2)上有n 个零点，则625m n ，且0n m ，因此4,1m n ．从而()g x 在[1,4)上的零点个数等于()f t 在[2,16)[1,16)\[1,2) 上的零点个数，即311m n ．7. 设12,F F 为椭圆 的焦点，在 上取一点P （异于长轴端点），记O 为12PF F 的外心，若12122PO F F PF PF ，则 的离心率的最小值为 ．答案 解：取12F F 的中点M ，有12MO F F ，故120MO F F ． 记1212,,PF u PF v F F d ，则121212PO F F PM F F MO F F 12211()()2PF PF PF PF 222v u ， 222121222cos PF PF uv F PF u v d ，故由条件知222222v u u v d ，即22232u v d ． 由柯西不等式知222281(3)1()33d u v u v （当3v u 时等号成立）．所以 的离心率d e u v ．当::u v d 时， 的离心率e 取到最小值8. 若三个正整数,,a b c 的位数之和为8，且组成,,a b c 的8个数码能排列为2,0,2,4,0,9,0,8，则称(,,)a b c 为“幸运数组”，例如(9,8,202400)是一个幸运数组．满足10a b c 的幸运数组(,,)a b c 的个数为 ．答案：591．解：对于幸运数组(,,)a b c ，当10a b c 时，分两类情形讨论． 情形1：a 是两位数，,b c 是三位数．暂不考虑,b c 的大小关系，先在,,a b c 的非最高位（五个位置）中选三个位置填0，剩下五个位置还未填，任选其中两个填2，最后三个位置填写4,8,9，这样的填法数为3255C C 3!600 ．再考虑其中,b c 的大小关系，由于不可能有b c ，因此b c 与b c 的填法各占一半，故有300个满足要求的幸运数组．情形2：,a b 是两位数，c 是四位数．暂不考虑,a b 的大小关系，类似于情形1，先在,,a b c 的非最高位（五个位置）中选三个位置填0，剩下五个位置填2,2,4,8,9，这样的填法数为600．再考虑其中,a b 的大小关系．若a b ，则必有20a b ，c 的四个数字是0,4,8,9的排列，且0不在首位，有33!18 种填法，除这些填法外，a b 与a b 的填法各占一半，故有600182912个满足要求的幸运数组． 综上，所求幸运数组的个数为300291591 ．二、解答题：本大题共3小题，满分56分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．9. （本题满分16分） 在ABC 中，已知sin cos sin cos cos 22A AB B C，求cos C 的值．解：由条件知cos 44C A B． …………4分 假如44A B，则2C ，cos 0C ，但sin 04A ，矛盾． 所以只可能44A B ．此时0,2A B ，2C A ． …………8分注意到cos 04C A ，故2C ，所以,42A B ，结合条件得cos cos 2sin 22sin cos 244C A A A A2C ，又cos 0C ，化简得28(12cos )1C ，解得cos C…………16分 10.（本题满分20分）在平面直角坐标系中，双曲线22:1x y 的右顶点为A ．将圆心在y 轴上，且与 的两支各恰有一个公共点的圆称为“好圆”．若两个好圆外切于点P ，圆心距为d ，求d PA 的所有可能的值． 解：考虑以0(0,)y 为圆心的好圆2220000:()(0)x y y r r ．由0 与 的方程消去x ，得关于y 的二次方程2220002210y y y y r ．根据条件，该方程的判别式22200048(1)0y y r ，因此220022y r ．…………5分对于外切于点P 的两个好圆12, ，显然P 在y 轴上．设(0,)P h ，12, 的半径分别为12,r r ，不妨设12, 的圆心分别为12(0,),(0,)h r h r ，则有2211()22h r r ，2222()22h r r ．两式相减得2212122()h r r r r ，而120r r ，故化简得122r r h． …………10分 进而221211222r r r r ，整理得 221122680r r r r ．① 由于12d r r ，(1,0)A ，22212()114r r PA h ，而①可等价地写为2212122()8()r r r r ，即228PA d ，所以d PA…………20分 11.（本题满分20分）设复数,z w 满足2z w ，求2222S z w w z 的最小可能值．解法1：设i (,)z a b a b R ，则2i w a b ，故2222242(1)i 642(3)i S a a b b a a a b b a ，22222464a a b a a b2222(1)5(3)5a b a b ． ①…………5分记1t a ．对固定的b ，记255B b ，求22()(4)f t t B t B 的最小值．由()(4)f t f t ，不妨设2t ．我们证明0()()f t f t ，其中0t ． 当0[2,]t t 时，04[2,4]t t ，22200()()()((4))((4))f t f t B t B t B t2222220000(4)((4))(28)(28)t t t t t t t t0 （用到02t t 及228y x x 在[2,) 上单调增）． …………10分当0[,)t t 时，22200()()(4)(4)f t f t t B t B t B222200(4)(4)t t t t 000()8t t t t t t0 （用到04t t ）． …………15分所以200()(4)1616S f t B t ．当0b （①取到等号），011a t 时，S 取到最小值16．…………20分解法2：设1i,1i (,)R z x y w x y x y ，不妨设其中0x ． 计算得2222(41)(24)i z w x x y x y ，2222(41)(24)i w z x x y x y ．所以22Re(2)Re(2)S z w w z 22224141x x y x x y ． …………5分利用a b a b ，可得8S x ，① 亦有22222212(1)2(1)S x y x y x ． ②…………10分注意到方程282(1)x x 2．当2x 时，由①得816S x ．当02x 时，由②得222(1)2(12))16S x ．因此当2,0x y 时，S 取到最小值16． …………20分 解法3：因为2w z =−，所以我们有222(2)2411z z z z z22(2)26411z z z z z从而上两式最右边各项分别是z 到复平面中实轴上的点1−1−，33+的距离，所以把i z x y =+换成其实部x 时，都不会增大.因此只需 考虑函数22()2464f x x x x x +−+−+在R 上的最小值.…………10分因为1313−−<<−+<，因此我们有以下几种情况：1.若1x≤−,则2()24f x x x=−,在这一区间上的最小值为(116f−=+；2.若(13x∈−−，则()88f x x=−+，在这一区间上的最小值为(316f=−+…………15分3.若31x∈−，则2()24f x x x=−+，在这一区间上的最小值为((3116f f=−+=−+；4.若13x∈− ，则()88f x x=−，在这一区间上的最小值为(116f−+=−+；5.若3x≥+，则2()24f x x x=−，在这一区间上的最小值为(316f=+.综上所述，所求最小值为((3116f f=−+=−.…………20分。
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高二数学竞赛试题及答案高二数学竞赛模拟试题一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.AF1.如图，点O是正六边形ABCDEF的中心，则以图中点A、B、C、D、E、F、O中的任意一点为始点，与始点不BE同的另一点为终点的所有向量中，除向量外，与向量OA共线的向量共有( )A.2个B. 3个C.6个D. 7个213CD2.若(3a -2a) n 展开式中含有常数项，则正整数n的最小值是( )A.4B.5C. 6D. 83. 从5名演员中选3人参加表演，其中甲在乙前表演的概率为( )3311A. 20B. 10C. 20D. 104.抛物线y2=a(x+1)的准线方程是x=-3，则这条抛物线的焦点坐标是( )A.(3，0)B.(2，0)C.(1，0)D.(-1，0)5.已知向量m=(a，b)，向量n⊥m，且|n|=|m|，则n的坐标可以为( )A.(a，-b)B.(-a，b)C.(b，-a)D.(-b，-a)6.如图，在正方体ABCDA1B1C1D1中，P为BD1的中点，则△PAC 在该正方体各个面上的射影可能是( )DCAB A B③②①④111A.①④B.②③C.②④D.①②7.有6个座位连成一排，现有3人就坐，则恰有两个空座位相邻的不同坐法有( )A.36种B.48种C.72种D.96种8.已知直线l、m，平面?、β，且l⊥?,m?β.给出四个命题：(1)若?∥β,则l⊥m;(2)若l⊥m,则?∥β;(3)若?⊥β,则l∥m;(4)若l∥m,则?⊥β,其中正确的命题个数是( )A.4B.1C.3D.29.已知函数f(x)=log2(x2-ax+3a)在区间[2，+∞)上递增，则实数a 的取值范围是( )A.(-∞，4)B.(-4，4]C.(-∞，-4)∪[2，+∞)D.[-4，2)10.4名乘客乘坐一列火车，有5节车厢供他们乘坐。
假设每个人进入各节车厢是等可能的，那么这4名乘客分别在不同车厢的概率为( )A54A54A44A44 A、4 B、4 C、5 D、5 5544二、填空题：本大题共4小题，每小题5分，共20分.答案填在题中横线上.11.从?a?b?的二项展开式的各项中任取两项，这两项中至少有一项含有的二项式系1 7数的概率为。
高二数学竞赛试题及答案
高二数学竞赛试题及答案一、选择题（每题5分，共30分）1. 若函数\( f(x) = 2x^2 - 3x + 5 \)，则\( f(-1) \)的值为多少？A. 12B. 10C. 8D. 62. 已知圆的半径为5，圆心在原点，求圆上一点到原点的距离最远是多少？A. 10B. 5C. 15D. 203. 一个等差数列的前三项分别为2，5，8，求这个数列的第20项是多少？A. 47B. 49C. 52D. 554. 一个直角三角形的两条直角边分别为3和4，求斜边的长度？A. 5B. 6C. 7D. 85. 已知\( \sin(\alpha) = \frac{3}{5} \)，求\( \cos(\alpha) \)的值（假设\( \alpha \)在第一象限）？A. \( \frac{4}{5} \)B. \( -\frac{4}{5} \)C. \( \frac{3}{5} \)D. \( -\frac{3}{5} \)6. 一个函数\( g(x) \)满足\( g(x) = x^2 + 2x + 3 \)，求\( g(-1) \)的值？A. 1B. 3C. 5D. 7二、填空题（每题5分，共20分）7. 已知\( a \)和\( b \)是方程\( x^2 + 5x + 6 = 0 \)的根，求\( a + b \)的值。
______（答案：-5）8. 一个数列的前五项为1, 1, 2, 3, 5，这个数列是斐波那契数列，求第10项的值。
______（答案：55）9. 已知三角形的三边长分别为3, 4, 5，求这个三角形的面积。
______（答案：6）10. 已知\( \tan(\beta) = 2 \)，求\( \sin(\beta) \)的值。
______（答案：\( \frac{2\sqrt{5}}{5} \)）三、解答题（每题25分，共50分）11. 证明：对于任意实数\( x \)，不等式\( e^x \ge x + 1 \)恒成立。
高二年级数学竞赛试题含答案
高二年级数学竞赛试题一、选择题（每小题5 分，共12小题，满分60分）1. 已知命题tan 1p x R x ∃∈=：，使，其中正确的是 （ ） (A) tan 1p x R x ⌝∃∈≠：，使(B) tan 1p x R x ⌝∃∉≠：，使 (C) tan 1p x R x ⌝∀∈≠：，使(D) tan 1p x R x ⌝∀∉≠：，使 2. 设a R ∈，则1a >是11a< 的 （ ） （A ）充分但不必要条件 （B ）必要但不充分条件（C ）充要条件（D ）既不充分也不必要条件3. 抛物线24(0)y ax a =<的焦点坐标是 （ ） （A ）（a , 0） （B ）(－a , 0) （C ）（0, a ） （D ）（0, －a ）4（文）=∆∆--∆+→∆xx x f x x f 2)()(lim000x （ ）(A).)(210x f ' (B). )(0x f ' (C). )(20x f ' (D). )(-0x f ' 4（理）有以下命题：①如果向量,与任何向量不能构成空间向量的一组基底，那么,的关系是不共线；②,,,O A B C 为空间四点，且向量,,不构成空间的一个基底，则点,,,O A B C 一定共面； ③已知向量,,是空间的一个基底，则向量,,-+也是空间的一个基底。
其中正确的命题是 （ ） （A ）①② （B ）②③ （C ）①③ （D ）①②③ 5（文）已知直线kx y =是x y ln =的切线，则k 的值为（ ） （A ）e 1-（B ）e 1 （C ）e 2 （D ）e2- 5（理）已知△ABC 的三个顶点为A （3，3，2），B （4，－3，7），C （0，5，1），则BC 边上的 中线长为 （ ） （A ）2 （B ）3 （C ）4 （D ）56（文） 设210,,k k k 分别表示正弦函数x y sin =在2,4,0ππ===x x x 附近的平均变化率，则（ ）(A ). 012k k k << (B). 120k k k << (C). 210k k k << ( D). 201k k k <<6（理）如图：在平行六面体1111D C B A ABCD -中，M 为11C A 与11D B 的交点。
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高二数学试题
一,选择题(每题5分)
1.在(1－x )5＋(1－x )6＋(1－x )7＋(1－x )8的展开式中，含x 3的项的系数是 ( )
(A) 74 (B) 121 (C) －74 (D) －121
2.若(1-2x )9展开式的第3项为288，则∞→n lim (n x
x x 1112⋯++)的值是 ( ) （A ）2 （B ）1 （C ）21 （D ）5
2 3.整数组﹛X1,X2,X3,X4﹜适合0<X 1≤X 2≤X 3≤X4<7,这样的数组共有 ( )
（A ）108组 （B ）126组 （C ）252组 （D ）64组
4.今有壹角币1张角,贰币1张,伍角币1张,一元币4张, 伍元币2张,用这些纸币任意付款, 则可付出不同数额的款子共有 ( )
（A ）30种 （B ）29种 （C ）120种 （D ）119种
5.有十二面的骰子上,数字1,2,3,4各标两面,数字5,6,7,8各标一面.观察发现骰子的12面的各面出现的概率是相同的,这个十二面骰子两次落下的结果总和是6的概率是 ( )
(A) 1/9 (B) 5/114 (C )1/6 (D) 1/12
6. 0.9910的第1位小数为n 1, 第1位小数为n 2, 第1位小数为n 3, 则n 1 n 2, n 3, 分别是( )
(A) 9 4 0 (B) 9 0 4 (C) 9 2 0 (D) 9 0 2
7, 设f(x)是定义在R 上的奇函数,当x>0时, f ，(x)>0,且f(-3)=0.则不等式xf(x)>0
的解集是 ( )
（A ）(-3,0)U(3,+∞) （B ）(-3,0)U(0,3)
（C ）（-∞,3)U(3,+∞) （D ）（-∞,3)U(0,3)
二,填空题(每题5分)
8．湖结冰时，一个球漂在其上，取出后(未弄破冰)，冰面上留下了一个直径为24cm,深为8cm 的空穴，则该球的半径为___________.
9．如图，在由二项式系数所构成的杨辉三角形中， 第________左至右第14与第15个数的比为3:2.
10.方程1234567891023x x x x x x x x x x +++++++++=的非负整数解共有_____组
第0行 1
第1行 1 1 第2行 1 2 1 第3行 1 3 3 1 第4行 1 4 6 4 1
第5行 1 5 10 10 5 1 …… …… ……
11.如果从数1,2,…，14中，按从小到大的顺序取出a 1,a 2,a 3,使同时满足a 2-a 1≥3与 a 3-a 2≥3,那么所有符合上述要求的不同取法共有__________种.
12.
如图,1, 2, 3表示开关,并且各开关开的概率均为p, 各开关互相独立.求A 到B 是通路的概率__________.
三,解答题(每题10分)
13. 已知0,,,1)1(3)(123<∈+++-==m R n m nx x m mx x f x 其中的一个极值点是函数
（1）求m 与n 的关系表达式；
（2）当)(,]1,1[x f y x =-∈函数时的图象上任意一点的切线斜率恒大于3m ，求m 的取
值范围。
14某厂生产一种仪器，由于受生产能力的和技术水平的限制，会产生一些次品，根据经验知该厂生产这种仪器，次品率p 与日产量x （件）之间大体满足关系：
**1(194,)962
(94,)
3x x N x P x x N ⎧≤≤∈⎪⎪-=⎨⎪>∈⎪⎩ 已知每生产一件合格的仪器可盈利A 元，但每生产一件次品将亏损
2
A 元，厂方希望定出适当的日产量。
（1）试判断：当日产量x 超过94件时，生产这种仪器能否盈利？并说明理由；
（2）当日产量x 不超过94件时，试将生产这种仪器每天的盈利额T （元）表示成日产量x （件）的函数；
（3）为了获得最大的利润，日产量x 应为多少件？
15. n(n+1)/2 个不同的数排成一个三角阵: *
设Mk 是从上而下数第k 行中的最大数, * *
求M 1＜M 2＜…＜Mn 的概率. * * *
……………..
* * * * *
16. 正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的底面边长为a ，在侧棱BB 1上截取BD=2
a ，在侧棱CC 1上截取CE=a ，过A 、D 、E 作棱柱的截面ADE
（1）求△ADE 的面积；（2）求证：平面ADE ⊥平面ACC 1A 1。