2014年全国高中数学联赛试题及答案详解(A卷)
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，不要增加其他中间档次.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，不要增加其他中间档次．一、填空题：本大题共8小题，每小题8分，共64分．1. 若正数,a b 满足 2362log 3log log ()a b a b ，则11a b的值为 ．答案：108．解：设2362log 3log log ()a b a b k ，则232,3,6k k k a b a b ，从而23231161082323k k k a b a b ab ．2. 设集合312b a b a中的最大元素与最小元素分别为,M m ，则M m 的值为 ．答案：5 ．解：由12a b 知，33251b a ，当1,2a b 时，得最大元素5M．又33b a a aa b时，得最小元素m因此，5M m3. 若函数2()1f x x a x 在[0,) 上单调递增，则实数a 的取值范围是 ．答案：[2,0] ．解：在[1,) 上，2()f x x ax a 单调递增，等价于12a，即2a ．在[0,1]上，2()f x x ax a 单调递增，等价于02a，即0a ．因此实数a 的取值范围是[2,0] ．4. 数列{}n a 满足12a ，*12(2)()1n n n a a n n N ，则2014122013a a a a ．答案：20152013．解：由题设 122(1)22(1)1n n n n n n a a a n n n112(1)2232(1)12n n n a n n n ．记数列{}n a 的前n 项和为n S ，则21223242(1)n n S n −=+×+×+++ ，所以 2322223242(1)nn S n =×+×+×+++ ，参考答案及评分标准2014年全国高中数学联合竞赛一试（A 卷）将上面两式相减，得 122(1)(2222)n n n nS n −−=+−++++2(1)22n nn n n =+−=．故2013201420131220132201522013a a a a20152013． 5. 正四棱锥P ABCD 中，侧面是边长为1的正三角形，,M N 分别是边,AB BC 的中点，则异面直线MN 与PC 之间的距离是 ．答案解：设底面对角线,AC BD 交于点O ，过点C 作直线MN 的垂线，交MN 于点H ．由于PO 是底面的垂线，故PO CH ，又AC CH ，所以CH 与平面POC 垂直，故CH PC ．因此CH 是直线MN 与PC的公垂线段，又CH MN 与PC6. 设椭圆Г的两个焦点是12,F F ，过点1F 的直线与Г交于点,P Q ．若212PF F F ，且1134PF QF ，则椭圆Г的短轴与长轴的比值为 ．答案． 解：不妨设114,3PF QF ．记椭圆Г的长轴，短轴的长度分别为2a ，2b ，焦距为2c ，则2122PF F F c ，且由椭圆的定义知，1212224a QF QF PF PF c ．于是 212121QF PF PF QF c ．设H 为线段1PF 的中点，则12,5F H QH ，且有21F H PF ．由勾股定理知，2222222121QF QH F H F F F H ，即2222(21)5(2)2c c ，解得5c ，进而7a，b =，因此椭圆Г的短轴与长轴的比值为b a ．7. 设等边三角形ABC 的内切圆半径为2，圆心为I ．若点P 满足1PI ，则△APB 与△APC 的面积之比的最大值为 ．答案． 解：由1PI 知点P 在以I 为圆心的单位圆K 上．设BAP ．在圆K 上取一点0P ，使得 取到最大值0 ，此时0P 应落在IAC 内，且是0AP 与圆K 的切点．由于003，故 001sin sin sin sin 621sin sin sin sin 23336APB APCAP AB S S AP AC， ①其中，006IAP． 由02AP I知，011sin 24IP AI r，于是cot ，所以sin 6sin 6．②根据①、②可知，当0P P 时，APB APC S S． 8. 设A ，B ，C ，D 是空间四个不共面的点，以12的概率在每对点之间连一条边，任意两对点之间是否连边是相互独立的，则A ，B 可用（一条边或者若干条边组成的）空间折线连接的概率为 ．答案：34．解：每对点之间是否连边有2种可能，共有6264 种情况．考虑其中A ，B 可用折线连接的情况数．(1) 有AB 边：共5232 种情况．(2) 无AB 边，但有CD 边：此时A ，B 可用折线连接当且仅当A 与C ，D 中至少一点相连，且B 与C ，D 中至少一点相连，这样的情况数为22(21)(21)9 ．(3) 无AB 边，也无CD 边：此时AC ，CB 相连有22种情况，AD ，DB 相连也有22种情况，但其中AC ，CB ，AD ，DB 均相连的情况被重复计了一次，故A ，B 可用折线连接的情况数为222217 ．以上三类情况数的总和为329748 ，故A ，B 可用折线连接的概率为483644．二、解答题：本大题共3小题，共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）平面直角坐标系xOy 中，P 是不在x 轴上的一个动点，满足条件：过P 可作抛物线24y x 的两条切线，两切点连线P l 与PO 垂直．设直线P l 与直线PO ，x 轴的交点分别为Q ，R ．(1) 证明R 是一个定点； (2) 求PQ QR的最小值．解： (1)设P 点的坐标为(,)(0)a b b ，易知0a ≠．记两切点A ，B 的坐标分别为1122(,),(,)x y x y ，则PA ，PB 的方程分别为112()yy x x ， ① 222()yy x x ，② 而点P 的坐标(,)a b 同时满足①，②，故A ，B 的坐标11(,)x y ，22(,)x y 均满足方程2()by x a ． ③故③就是直线AB 的方程．直线PO 与AB 的斜率分别为b a 与2b，由PO AB 知，21b a b ，故2a ．………………4分从而③即为2(2)y x b，故AB 与x 轴的交点R 是定点(2,0)． ……………8分(2) 因为2a =− ，故直线PO 的斜率12bk ，直线PR 的斜率24b k ．设OPR ，则 为锐角，且21212111824tan 224b b PQ k k b b b QR k k b ．当b 时，PQ QR的最小值为 …………………16分10. （本题满分20分）数列{}n a 满足16a，*1arctan (sec )()N n n a a n ．求正整数m ，使得121sin sin sin 100m a a a． 解：由已知条件可知，对任意正整数n ，1,22n a，且 1tan sec n n a a ．①由于sec 0n a ，故10,2n a．由①得，2221tan sec 1tan n n n a a a ，故 221132tan 1tan 133n n a n a n，即tan n a …………………10分 因此121212tan tan tan sin sin sin sec sec sec m m ma a a a a a a a a12231tan tan tan tan tan tan m m a a a a a a（利用①）11tan tan m a a1100，得m =3333． …………………20分11. （本题满分20分）确定所有的复数 ，使得对任意复数12121,(,1,z z z z z ≠2)z ，均有211()z z ≠222()z z ．解：记2()()f z z z ．则22121122()()()()f z f z z z z z121212(2)()z z z z z z ．①假如存在复数12121,(,1,z z z z z ≠2)z ，使得12()()f z f z ，则由①知，121212(2)()z z z z z z ，利用121212z z z z z z ≠0知，12122222z z z z ，即2 ． …………………10分另一方面，对任意满足2 的复数 ，令12i,i 22z z，其中012，则1z ≠2z ，而i 122，故12,1z z ．此时将 12z z ，122i z z ，122i 2i z z代入①可得，12()()2i (2i)0f z f z ，即12()()f z f z ．综上所述，符合要求的 的值为 ,2C ． …………………20分. 证明1 若，则命题已成立.若，不妨设，则由知. 我们有， ① …………………10分以及， ② 其中①式等号在时成立，②式等号在时成立，因此①，②中等号不能同时成立. …………………30分由于，将①，②式相乘得 ， 即 ，14ab bc ca ++<+4ab bcca ++≤4ab bc ca ++>max{,,}a a b c =1a b c ++=3a ≥21()11412434a b c aab bc ca ++−=≤++−≤11()44ab bc ca a b c bc ++−=+−+111(1)444a a bc bc bc −−+≤−+3a =2a =104ab bc ca ++−>2144abc ab bc ca++−<14ab bc ca ++−<一、（本题满分40分）设实数a ,b ,c 满足a +b +c =1，abc >0.求证：参考本评分标准适当划分档次评分,10分为一个档次，不要增加其他中间档次.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2.评阅试卷时，请严格按照本评分标准的评分档次给分.1.说明：参考答案及评分标准2014年全国高中数学联合竞赛加试（A 卷）从而 . …………………40分 证明2 由于，故中或者一个正数，两个负数；或者三个都是正数. 对于前一种情形，不妨设，，则，结论显然成立. …………………10分下面假设，不妨设，则，. 我们有.，， 因此. …………30分于是只需证明，即 . ①由于，故 . ② 由平均不等式. ③将②，③两式相加即得①式成立，因此原不等式成立. ………………40分14ab bc ca++<+0abc >,,a b c 0a >,0b c <()()(1)0ab bc ca b ac ca b a c b b++=++<+=−<,,0a b c >a b c ≥≥13a ≥103c <≤()ab bc ca c a b ++−+)(1c c =−+≥≥>122a b c+−≤=11(1)(1)22c c c c c c −−−+≤−+ 213442c c =−+−23042c c −+>310c −+>103c <≤103c −≥1311113333333++≥⋅=>二、（本题满分40分）如图，在锐角三角形中，，过点分别作三角形的外接圆的切线，且满足．直线与的延长线分别交于点．设与交于点，与交于点. 证明：．证明1 如图，设两条切线交于点，则．结合可知．作的平分线交于点，连接．由知，，，故与相似． ………………10分由此并结合，及内角平分线定理可得， 因此． ………………20分同理，．由此推出． ………………30分再结合以及内角平分线定理得到， ABC 60BAC ∠≠°,B CABC ,BD CE BDCE BC ==DE ,AB AC ,F G CF BD M CE BG N AM AN =,BD CE K BK CK =BD CE =DE BC BAC ∠AL BC L ,LM LN DE BC ABC DFB ∠=∠FDB DBC BAC ∠=∠=∠ABC ∆DFB ∆DE BC BD BC =MC BC BD AC LC MF FD FD AB LB====LM BF LN CG 180ALM ALB BLM ALB ABL BAL ∠=∠+∠=∠+∠=−∠ 180CAL ALC ACL ALC CLN =−∠=∠+∠=∠+∠ ALN =∠BC FG 1LM LM BF CG CL AB BC CL ABLN BF CG LN BC AC BL BL AC=⋅⋅=⋅⋅=⋅=GFNMED CB AF即．故由，，得到与全等，因而，证毕． ………………40分证明2由于和都是的切线，故. 再由，可得四边形是等腰梯形，从而DE BC .由于，，故∽. ………………10分设三角形的三内角分别为，三条边长分别为，，. 由∽有，可得.由，可得，故由可得 . ① 在三角形中，，由余弦定理得. ② ………………30分 用同样方法计算和时，只需在上述与的表达式①，②中将交换. 而由②可见的表达式关于对称，因此，即，结论获证. ………………40分LM LN =AL AL =ALM ALN ∠=∠LM LN =ALM ∆ALN ∆AM AN =BD EC ωDBC BAC ECB ∠=∠=∠BD CE =BCED BFD ABC B ∠=∠=FDB DBC BAC A ∠=∠=∠=DFB ∆ABC ∆ABC ,,A B C BC a =CA b =AB c =DFB ∆ABC ∆FD BD a c b b ==ac FD b=BC FD ‖BM BC bMD FD c==BD a =abBM b c=+ABM ABM B A ∠=+222222cos()()a b abcAM c A B b c b c=+−+++22222222()2a b abc a b c c b c b c ab+−=++⋅++()222222221()()()()c b c a b c a b c b c b c ++++−++()22342222232234212()b c bc c a b a bc a c b c b c bc c b c +++++++−−+()223322222212()b c bc b c a b a c a bc b c ++++++CN 2AN BM 2AM ,b c 2AM ,b c 22AN AM =AM AN =三、（本题满分50分）设. 求最大的整数，使得有个互不相同的非空子集，具有性质：对这个子集中任意两个不同子集，若它们的交非空，则它们交集中的最小元素与这两个子集中的最大元素均不相同.解 对有限非空实数集，用与分别表示的最小元素与最大元 素.考虑的所有包含1且至少有两个元素的子集， 一共个， 它们显然满足要求， 因为. 故. …………………10分 下面证明时不存在满足要求的个子集. 我们用数学归纳法证明：对整数， 在集合的任意个不同非空子集中， 存在两个子集，，满足， 且. ① 显然只需对的情形证明上述结论.当时， 将 的全部7个非空子集分成3组， 第一组：， ， ；第二组：， ；第三组：， . 由抽屉原理， 任意4个非空子集必有两个在同一组中， 取同组中的两个子集分别记为，排在前面的记为，则满足①. …………………20分假设结论在时成立， 考虑的情形. 若中至少有个子集不含， 对其中的 个子集用归纳假设，可知存在两个子集满足①.…………………30分 若至多有个子集不含， 则至少有个子集含， 将其中子集都去掉， 得到的个子集.由于的全体子集可分成组，每组两个子集互补，故由抽屉原理，在上述个子集中一定有两个属于同一组，即互为补集. 因此，相应地有两个子集， 满足， 这两个集合显然满足①. 故时结论成立.综上所述， 所求. …………………50分 {1,2,3,,100}S = k S k k A min A max A A S 9921−min()1max i j i A A A ∩=<99max 21k ≥−992k ≥k 3n ≥{1,2,,}n 1()2n m −≥12,,,m A A A ,i j A A i j ≠i j A A ∩≠∅min()max i j i A A A ∩=12n m −=3n ={}1,2,3{3}{1,3}{2,3}{2}{1,2}{1}{1,2,3},i j A A i A (3)n ≥1n +122,,,n A A A 12n −1n +12n −121n −−1n +121n −+1n +121n −+1n +{1,2,,}n 121n −+{1,2,,}n 12n −121n −+,i j A A {1}i j A A n ∩=+1n +99max21k =−四、（本题满分50分）设整数模2014互不同余， 整数模2014也互不同余. 证明：可将重新排列为， 使得模4028互不同余.证明 记. 不妨设， . 对每个整数，， 若，则令，; 否则， 令，. …………………20分如果是前一种情形，则. 如果是后一种情形， 则也有.若不然， 我们有，，两式相加可得，于是， 但模互不同余，特别地，，矛盾. …………30分由上述构造方法知是的排列. 记， . 下面验证模互不同余. 这只需证明，对任意整数， ，模两两不同余. （*）注意，前面的构造方式已保证.（**） 情形一：， 且. 则由前面的构造方式可知，.由于，故易知与及模不同余，与及模不同余，从而模更不同余，再结合（**）可见（*）得证.情形二：， 且. 则由前面的构造方式可知122014,,,x x x 122014,,,y y y 122014,,,y y y 122014,,,z z z 112220142014,,,x z x z x z +++ 1007k =()mod 2i i x y ik ≡≡12i k ≤≤i 1i k ≤≤()mod 4i i i k i kx y x y k +++≡+/i i z y =i k i k z y ++=i i k z y +=i k i z y +=()mod 4i i i i i k i k i k i kx z x y x y x z k +++++=+≡+=+/()mod 4i i i i k i k i i k i kx z x y x y x z k +++++=+≡+=+/()mod 4i i i k i k x y x y k +++≡+()mod 4i i k i k ix y x y k +++≡+()22mod 4i i kx x k +≡()mod 2i i k x x k +≡122014,,,x x x 2014(2)k =()mod 2i i k x x k +≡/122,,,k z z z 122,,,k y y y ii i w x z =+1,2,,2i k = 122,,,k w w w 4k ,i j 1i j k ≤<≤,,,i j i k j k w w w w ++4k ()()mod 4,mod 4i i k j j k w w k w w k ++≡≡//i i z y =j j z y =()2mod 2i i k w w ik +≡≡()2mod 2j j k w w jk +≡≡()22mod 2i j k ≡/i w j w j k w +2k i k w +j w j k w +2k 4k i i k z y +=j j k z y +=， .同样有与及模不同余，与及模不同余.与情形一相同地可知（*）得证. …………………40分情形三：， 且（，且的情形与此相同）. 则由前面的构造方式可知，.由于 是奇数， 故，更有， 因此仍然有与及模不同余，与及模不同余. 从而（*）得证.因此本题得证. …………………50分()2mod 2i i k w w i kk +≡≡+()2mod 2j j k w w j k k +≡≡+i w j w j k w +2k i k w +j w j k w +2k i i z y =j j k z y +=i i k z y +=j j z y =()2mod 2i i k w w ik +≡≡()2mod 2j j k w w j kk +≡≡+k ()22mod 2i j k ≡+/()22mod 2i j kk ≡+/i w j w j k w +2k i k w +j w j k w +2k。
2014全国名校高中数学试题分类解析汇编：A单元 集合与常用逻辑术语
A 单元 集合与常用逻辑用语目录A1 集合及其运算 ............................................................................................................................ 1 A2 命题及其关系、充分条件、必要条件 .................................................................................... 4 A3 基本逻辑联结词及量词 .......................................................................................................... 14 A4 单元综合 . (14)A1 集合及其运算【数学（理）卷·2015届浙江省重点中学协作体高考摸底测试（201408）】A11．已知全集R U =，集合},12|{},0|{2Z n n x x N x x x M ∈+===-=，则N M（ ）。
A ．{0}B ．{1}C ．{0，1}D ．φ 【知识点】集合的交集.【答案解析】B 解析 ：解：由题意可知集合{}0,1M =,集合{}N =奇数，所以{}1MN =,故选B.【思路点拨】先求出两个集合在求交集即可.【数学（文）卷·2015届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（201408）】A11．若全集U ＝{1,2,3,4,5,6}，M ＝{1,4}，N ＝{2,3}，则集合{5,6}等于( ) A ．M ∪N B ．M∩N C ．(∁UM)∪(∁UN) D ．(∁UM)∩(∁UN) 【知识点】补集及其运算；并集及其运算． 【答案解析】D 解析 ：解：由题意全集{}1,2,3,4,5,6{1,4}{2,3}U M N ＝，＝，＝，观察知，集合(){56}U C M N =?，,又()()()U UUC M N C M C N ?∴()(){56}UUC M C N =，．故选D ．【思路点拨】利用直接法求解．观察发现，集合{56}，恰是M N È的补集，再由()()()U UUC M N C M C N ?选出答案．【数学（文）卷·2015届浙江省重点中学协作体高考摸底测试（201408）】A11．已知集合{}{}()12,1R A x x B x x A C B =-≤≤=<⋂，则=（ ）。
答案与评分细则(14年高中数学联赛四川试题)
2014年全国高中数学联赛（四川）参考答案及评分标准说明：1、评阅试卷时，请依据评分标准.选择题和填空题只设5分和0分两档；其它各题的评阅，请严格按照评分标准规定的评分档次给分，不要再增加其它中间档次.2、如果考生的解答题方法和本解答不同，只要思路合理，步骤正确，在评阅时可参考本评分标准适当划分档次评分，5分一个档次，不要再增加其它中间档次. 一、选择题（本大题共6个小题，每小题5分，共30分）1、D2、B3、A4、B5、C6、C 二、填空题（本大题共6个小题，每小题5分，共30分）7、326 8、14 9、80 10、0 11、5 12、28 三、解答题（本大题共4个小题，每小题20分，共80分）13、已知a 为常数，函数1()ln(1xf x ax x−=−+． （1）求函数()f x 的单调递减区间；（2）若83a =−，求()f x 的极值．解：（1）函数()f x 的定义域为(1,1)−．()ln(1)ln(1)f x x x ax =−−+−，2112()111f x a a x x x −−′=−−=−−+− (5分) 因为11x −<<，故2221x−≤−−； ① 当2a >−时，()0f x ′<恒成立，故单调递减区间为(1,1)−； ② 当2a =−时，(1,0)x ∈−时()0f x ′<；0x =时()0f x ′=； (0,1)x ∈时()0f x ′<； 故单调递减区间为(1,1)−；③ 当2a <−时，由()0f x ′<知221a x−<−，即22a x a +>1x <<或者1x −<<；故单调递减区间为，(1,−． 综上所述，当2a ≥−时，单调递减区间为(1,1)−；当2a <−时，单调递减区间为，(1,−−年全国高中数学联赛（四川）试题（2）823a =−<−，由()0f x ′=知驻点为12x =−，或12x =； 于是: 112x −<<−时'()0f x <；1122x −<<时'()0f x >；112x <<时'()0f x <． （15分） 所以，()f x 有极小值14()ln 323f −=−+，有极大值14()ln 323f =−．（20分）14、已知不等式31cos 4cos sin 3222≤++−a x a x x 对一切R x ∈恒成立，求实数a 的取值范围．解：设31cos 4cos sin 3)(222−++−=a x a x x x f ，则28cos 4cos 4)(22−++−=a x a x x f 令x t cos =，则]1,1[−∈t故当]1,1[−∈t 时，22()44280g t t at a =−++−≤恒成立 二次函数()g t 的对称轴2a t =， ①当12a≤−，即2a ≤−时，()g t 在]1,1[−∈t 上单减， 故有()g t 的最大值2(1)4320g a a −=−−≤，解得42a −≤≤−； （5分）②当112a −<<，即22a −<<时，有()g t 的最大值2(22802ag a =−≤， 解得22a −<<； （10分） ③当12a≥，即2a ≥时，()g t 在]1,1[−∈t 上单增，故有()g t 的最大值2(1)4320g a a =+−≤，解得24a ≤≤； （15分） 综上可知，所求a 的取值范围是[4,4]−． （20分）15、已知k 为给定正整数，数列{}n a 满足13a =，2*211(31)3()k n n a S n −+=−+∈N ，其中n S 是{}n a 的前n 项和．令3121log ()()n n b a a a n n =∈"*N ,记213||2kk i i T b ==−∑．若k T ∈*N ,求k 的所有可能值．解：由条件知22121212(31)333k k k a +−−=−×+=，又 2211(31)3k n n a S −+=−+，2211(31)3k n n a S −−=−+（2n ≥） 故2211(31)k n n n a a a −+−=−，即22113k n n a a −+=．于是2223221212)3(2)n k n k k n a a n +−−−−==≥，显然1n =也符合．所以，数列{}n a 的通项公式22321()n k k n a n +−−=∈*N ． （5分）从而3121log ()n n b a a a n ="111(223)21ni i k n k ==⋅+−−∑1121n k −=+−．（10分） 于是1()32221n n k b k −+−=−，从而n k ≤时302n b −<；1n k ≥+时302nb −>． 所以222111333||()()22221kk kk i i i i i i k k T b b b k ===+=−=−+−=−∑∑∑． （15分） 因为k T ∈*N ，即2(21)|k k −，故2(21)|(411)k k −−+，于是(21)|1k − 故211k −=，解得1k =．所以所求k 的所有可能值为1k =． （20分）16、过椭圆22132x y +=的右焦点F 作两条垂直的弦AB 、CD ，设AB 、CD 的中点分别为M 、N ．（1）求证：直线MN 必过定点，并求出这个定点；（2）若弦AB 、CD 的斜率均存在，求△FMN 的面积的最大值． 解：（1）由题意知，(1,0)F ．① 当弦AB 、CD 的斜率均存在，设AB 的斜率为k ，则CD 的斜率为1k−． 设:(1)AB y k x =−，代入椭圆方程22132x y +=，得2222(32)6(36)0k x k x k +−+−=，所以223232A B M x x k x k +==+，22(1)32M M k y k x k −=−=+，故点22232(,3232k kM k k −++．因为CD ⊥AB ，所以将点M 的坐标中的k 换为1k −，即得点2232(,)2323kN k k ++．（5分）（i ）当1k ≠±时，22222222332332332MNk kk k k k k k +++=−++24210(1)56633k k k k k +−==−−， 此时直线MN 的方程为222253()233323k ky xk k k −−=−+−+，则直线MN 过定点3(,0)5． （ii ）当1k =±时，易得直线MN 的方程为35x =，也过点3(,0)5． ② 当弦AB 或弦CD 的斜率不存在时，易知直线MN 为x 轴，也过点3(,0)5．综上可知，直线MN 必过定点E 3(,0)5． （10分）（2）由（1）知S △FMN =1||||2M N EF y y ⋅⋅− 2212253223k kk k −=−++2222(1)(32)(23)k k k k +=++ （15分） 不妨设0k >，则6424222222222212101012(12212)(1)(32)(23)(32)(23)k k k k k k S k k k k −−++−+−−′==++++ 由0S ′=知1k =．又(0,1)k ∈时，0S ′>; (1,)k ∈+∞时，0S ′<; 故当1k =时，S 有最大值为425．所以，△FMN 的面积的最大值是425． （20分）。
【竞赛试题】二O一四年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷(含答案)
【竞赛试题】二Ｏ一四年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷（含答案）一、填空题（10小题，每小题6分，共60分）1．在数列{}n a 中，11a =，23a =，且21n n n a a a ++=-（*∈N n ），则=2014a .【答案】1．2．如图所示的程序框图中输出的结果为a ，若二项式24mx ((m >0)的展开式中含3x 的项的系数为2a,则常数m =_________ ．【答案】123．已知对任意1,32m ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，不等式x 2＋mx ＋4>2m ＋4x 恒成立，则x 的取值范围是_____________．【答案】x >2或x <－14．已知2a ≥-，且{}2A x x a =-≤≤，{}23,B y y x x A ==+∈，{}A x x z z C ∈==,2，若C B ⊆，则实数a 的取值范围是 ．【答案】1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦．5．AFS 国际文化交流组织（AFS Intercultural Programs ）拟将18个中学生交流项目的名额分配给4所学校, 要求每校至少有一个名额且各校分配的名额互不相等, 则不同的分配方法种数为：______________． 【答案】3606．设m >1，在约束条件,,1.y x y mx x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+≤⎩下，目标函数z ＝x ＋my 的最大值小于2，则m 的取值范围为__________． 【答案】(1,1＋2)7．圆锥的轴截面SAB 是边长为2的等边三角形，O 为底面中心，M 为SO 的中点，动点P 在圆锥底面内（包括圆周）．若AM ⊥MP ，则P 点形成的轨迹的长度为 ． 【答案】27． 8．直角梯形ABCD 中，AD ⊥AB , AB //DC , AB =4,AD =DC =2,设点N 是DC 边的中点，点M 是梯形ABCD 内或边界上的一个动点，则AM AN ⋅的最大值是______________．【答案】69．设实数1a <-，变量x 满足2x ax x +≤-，且2x ax +的最小值为12-，则a = ． 【答案】32-10．已知焦点在x 轴上的双曲线的渐近线过椭圆221416x y +=和椭圆221164ax y +=（0<1a ≤）的交点，则双曲线的离心率的取值范围是 ． 【答案】)321,2[ 二、解答题（4小题，共60分）11．（本小题满分14分）在数列{}n a 中，11a =，122n n a a n +=-+，n ∈*N ．求数列{}n a 的前n项和n S ．解：由122n n a a n +=-+得12((1))n n a n a n +-=--，n ∈*N ．所以数列{}(1)n a n --是首项为1，且公比为2的等比数列．∴121n n a n -=+-．…………10分所以数列{}n a 的前n 项和(1)212nn n n S -=-+．…………14分 12．（本小题满分14分）已知△ABC 的角A ，B ，C 的对边依次为a ，b ，c ，若满足tan tan tan A B A B ⋅--=（Ⅰ）求∠C 大小；（Ⅱ）若c =2，且△ABC 为锐角三角形，求a 2+b 2取值范围．解：（Itan tan tan A B A B ⋅--=tan tan tan 1)A B A B +=⋅-∴tan tan 1tan tan A BA B+=-⋅tan()A B +=，∴tan C =3C π=…………6分 （II ）2262sin sin sin 23A a b c B A A B C A B πππππ⎧<⎪⎪⎪<⇒<<==⎨⎪⎪+=⎪⎩，由正弦定理，2222162[sin sin ()]33168sin(2)336512sin(2)1,6266626a b A A A A A A ππππππππ+=+-=+-<<∴<-<∴<-≤，，22208.3a b <+≤即…………14分13．（本小题满分16分）已知双曲线C ：22221x y a b-=（0a >，0b >）的离心率为2，过点(0)P m ，（0m >）斜率为1的直线l 交双曲线C 于A 、B 两点，且3AP PB =，3OA OB ⋅=． （1）求双曲线方程；（2）设Q 为双曲线C 右支上动点，F 为双曲线C 的右焦点，在x 轴负半轴上是否存在定点M 使得2QFM QMF ∠=∠？若存在，求出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．解：（1）由双曲线离心率为2知，2c a =，b =，所以双曲线方程可化为222213x y a a-=．又直线l 方程为y x m =+．由222213x y a a y x m ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩，得2222230x mx m a ---=． ①设11()A x y ，，22()B x y ，，则12x x m +=，221232m a x x --=．因为 3AP PB =，所以 1122()3()x m y x y m --=-，，，故123x x =-． 结合12x x m +=，解得132x m =，212x m =-．。
《全国高中数学联赛真题暨答案(2011-202
−−→ AF1
·
−−→ AF2
+
−−→ BF1
·
−−→ BF2
=
0,
则
|AB| |F1F2|
的值为
．
3.
设a
>
0，函数 f (x)
=
x+
100 x
在区间 (0, a] 上的最小值为 m1，在区间 [a, +∞) 上的
最小值为 m2，若 m1m2 = 2020，则 a 的值为 .
4.
设z
为复数，若
z−2 z−i
为实数（i 为虚数单位），则 |z + 3| 的最小值为
.
5. 在 △ABC 中，AB = 6，BC = 4，边 AC 上的中线长为 √10，则 sin6 A + P − ABC 的所有棱长均为 1，L, M, N 分别为棱 P A, P B, P C 的中点，则该 正三棱锥的外接球被平面 LM N 所截的截面面积为 ．
2011 年全国高中数学联赛二试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 2020 年全国高中数学联赛一试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 2020 年全国高中数学联赛二试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 2020 年全国高中数学联赛一试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2020 年全国高中数学联赛二试答案(B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 2019 年全国高中数学联赛一试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 2019 年全国高中数学联赛二试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 2019 年全国高中数学联赛一试答案(B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 2019 年全国高中数学联赛二试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 2018 年全国高中数学联赛一试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 2018 年全国高中数学联赛二试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 2018 年全国高中数学联赛一试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 2018 年全国高中数学联赛二试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 2017 年全国高中数学联赛一试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 2017 年全国高中数学联赛二试答案 (A 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 2017 年全国高中数学联赛一试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 2017 年全国高中数学联赛二试答案 (B 卷) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 2016 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 2016 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 2015 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 2015 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 2014 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 2014 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 2013 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 2013 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 2012 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 2012 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 2011 年全国高中数学联赛一试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 2011 年全国高中数学联赛二试答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
2014年高中数学联赛安徽省赛区试题及解答
c
c3 c
c
这与ω 是无理数矛盾．
-----22 分
设被取出的 4 个顶点的编号从小到大为 a,b, c, d ．若它们两两不相邻，则有
x = b − a − 2 ≥ 0，y = c − b − 2 ≥ 0，z = d − c − 2 ≥ 0
当a
= 1 时，满足
d
≤ 11即
x
+
y
+
z
≤
4
的 (x,
y,
z)
共有
C
3 7
=
15 个；
当a
≥
2
时，满足
d
≤ 12 即
是整数，这与ω ∈ (1,2)矛盾．因此，ω 是无理数．
-----13 分
（2）假设ω 还满足 aω 2 + bω + c = 0 (a,b, c ∈ Z, a ≠ 0) ，则有
aω 2 + bω + c = 0 ω 3 − ω −1 = 0
(1) . 将第（1）式乘ω 减去第（2）式乘 a 得
(2)
1 3
单调增，在
x=−源自1 3处取得极大值
2 33
−1<
0 ，在 −
1, 3
1 3
单调减，在
x
=
1 处取得极小值 3
−
2 33
−1
<
0
，在 −
∞,−
1 3
单调增．再由
f
(1)
=
−1 <
0，f
(2)
=
5
>
0 知，
方程 f (x) = 0 有唯一的实根ω ∈ (1,2)．
2014年全国高中数学联赛安徽赛区预赛
ｚ
－
ｓ ｉ ｎ （ ２ ０ １ ３ ， ｘ ＋ ２ ０ １ ５ ｘ ） ｓ ｉ ｎ ２ ０ １ ４ ｘ
ｃ ｏ ｓ ２ ０１ ３ ｘ・ ｃ ｏ ｓ ２ ０ １ ５ ｘ ｓ ｉ ｎ ４ ０ ２ ８ ｘ （ ３ ０ ８ ２ ０１ ４ ｘ ｓ ｉ ｎ ２ ０１ ４ ｘ
．．． ．． ．． ．． ．．． 。． ．． ．．
．
． ． ．
１＋ ｃｏｓ ４０ ２ ８ ｘ （
． ． ．
－
ｃｏｓ ２
． ． ． ． ． ． ． ． ．
０ １ ３ ｘ
．． ．．．
． ． ． ． ． ． ． ．
．
． ．
ｃｏｓ
—
— — — — — — — — —
．
．．
．．
．．
．．．
．．．
．
．．
．．．
一
１ ２ ． （ ２ ２ 分） 证明 ： （ １ ） 方程 。 一 一１ ＝ ０ 恰 有
个实根 （ ￡ ， ， 且 为无理数 ；
（ ２ ） ∞不为任何整系数二次方程
口 ＋ ６ ＋ Ｃ ＝ ０ （ 口 、 ｂ 、 ｃ Ｅ Ｚ， Ⅱ ≠０ ）
的根 ．
参 考 答 案
一
、
１ ． Ｙ Ｅ［ ２一 √ ２ ， ２ ＋ ］ ．
１ ４年全 国高中数学联赛安徽赛 区预赛
中图分类号 ： Ｇ ４ ２ ４ ． ７ ９ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ５— ６ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ４） １ ２—０ ０ ２ ８— ０ ３
一
、
填空题 （ 每小题 ８分 ， 共６ ４分 ）
Ｐ 关于 Ｐ 。 的对 称 点 ， Ｐ ： Ⅲ为Ｐ 川 关于 Ｐ ： 的对 称点． 若ｌ Ｐ １ Ｐ ２ Ｉ ＝１ ， 则Ｉ Ｐ ２ ｏ １ ３ Ｐ ２ ０ １ ４ ｌ ＿ — — ． ５ ． 已知 四面体 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ的侧面展开 图如 图 １ 所 示． 则其体积为
(2021年整理)2014年全国高中数学联赛模拟卷(7)(一试+二试_附详细解答)(1)
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2014年全国高中数学联赛模拟卷(7)第一试（考试时间：80分钟 满分：120分）姓名：_____________考试号:______________得分：____________一、填空题（本大题共8小题,每小题8分，共64分）__________1. 集合{2135}A x a x a =+≤≤+,{333}B x x =≤≤，()A A B ⊆， 则a 的取值范围是___________2. 某人投两次骰子, 先后得到点数,m n ， 用来作为一元二次方程20x mx n ++=的系数, 则使方程有实根的概率为______________ 3. 过四面体ABCD 的顶点D 作半径为1的球，该球与四面体ABCD于点D ，且与平面ABC 相切。
若45,AD BAD CAD BAC =∠=∠=︒∠=则四面体ABCD 的外接球的半径r ＝________4。
如图, ,M N 分别为正六边形ABCDEF 的对角线AC ,CE 的内分点, 且错误!＝错误!＝λ, 若B ，M ,N 三点共线,则λ=______________ 5. 已知2()(3f x x b x a b =++-是偶函数，则函数图像与y 轴交点的纵坐标的最大值是 6. 对所有的实数x 及1t ≤≤均有222(2)()x t x at ++++＞错误!， 则实数a 的取值范围是 ______ 。
2014年全国高中数学联赛江苏赛区复赛参考答案与评分细则（一试）[1]
2014年全国高中数学联赛江苏赛区复赛参考答案与评分细则（一试）[1]2014年全国高中数学联赛江苏赛区复赛参考答案与评分细则一试一、填空题（本题满分64分，每小题8分）1．在△ABC中，若c cos B＝12，b sin C＝5，则c＝．答案：13．解：根据正弦定理，得c sin B＝b sin C＝5，所以c2＝(c cos B)2＋(c sin B)2＝132，从而c＝13．2．函数f(x)＝x＋1(x+1)3＋1(x＞0)，则函数取得最小值时，所对应的x值是．答案：43－1．解：由f(x)＝x＋1(x+1)3＋1＝13(x＋1)＋13(x＋1)＋13(x＋1)＋1(x+1)3≥44(13)3，等号当且仅当13(x＋1)＝1(x+1)3，即x＝43－1．（本题也可求导）3．对于任意的实数a∈(－2，4]，都有x2－ax＋9＞0成立，则实数x的取值范围为．答案：R．解：当a∈(－2，4]时，△＝a2－36＜0，故x2－ax＋9＞0恒成立，从而x的取值范围是R．4．已知等比数列{a n}的公比为q，前n项和S n＞0（n＝1，2，3，…），则q的取值范围是．答案：(－1，0)∪(0，＋∞)．解：因为S n＞0（n＝1，2，3，…），所以a1＞0．当q＝1，S n＝na1＞0成立．当q≠1，S n＝a1(1－q n)1－q＞0（n＝1，2，3，…）恒成立，所以q∈(－1，0)∪(0，1)∪(1，＋∞)．综上q的取值范围是(－1，0)∪(0，＋∞)．5．已知5件产品中有3件合格品，2件次品．每次任取一个检验，检验后不再放回，恰好经过3次检验找出2件次品的概率为．答案：3 10．解：恰好3次找出2件次品，有三种情况：（1）第1次，第3次找出次品；（2）第2次，第3次找出次品，（3）前三次均为正品．若第1次，第3次找出次品的25×34×13＝110；若第2次，第3次找出次品的概率35×24×13＝110．若前3次均找出的是正品的概率35×24×13＝110，故恰好经过3次检验找出2件次品的概率为110＋110＋110＝310．6．点A 是椭圆x 2a 2＋y 2＝1(a ＞1)的上顶点，B 、C 是该椭圆上的另外两点，且△ABC 是以点A为直角顶点的等腰直角三角形．若满足条件的△ABC 只有一解，则椭圆的离心率的范围为．答案：(0，63]．解：设等腰直角三角形的一边所在直线方程为：y ＝kx ＋1(k ＞0)，它与椭圆的另一个交点B 的横坐标为－2ka 21＋a 2k 2，从而点C 的横坐标为2ka 2a 2＋k 2．由AB ＝AC ，得(1＋k 2)×4k 2a 4(1＋a 2k 2)2＝(1＋1k 2)×4k 2a 4(a 2＋k 2)2，化简得：k 3－a 2k 2＋ka 2－1＝0，由题意知，此方程的解只有k ＝1．而k 3－a 2k 2＋ka 2－1＝(k －1)［k 2－(a 2－1)k ＋1］＝0，要使上述方程有惟一的正数解k ＝1，则(a 2－1)2－4≤0，即1＜a ≤3（a ＝3时，方程的解惟一）．所以其离心率的取值范围是(0，63]．7．方程x ＋2y ＋3z ＝2014的非负整数解(x ，y ，z )的个数为．答案：339024．解：方程x ＋2y ＝k 的非负整数解(x ，y )个数为［k2］＋1，所以，方程x ＋2y ＝2014－3z 的非负整数解的个数为671∑z =0{［2014－3z 2］＋1}＝671∑z =0(1007－2z )＋671∑z =0［z2］＋672 ＝672×1007－670×672＋335×336＝339024．8．计算：2014∑k =1[－3＋8k ＋14]＝．答案：40115．解：令t ＝－3＋8k ＋14，则k ＝2t 2＋3t ＋1．因此[－3＋8k ＋14]＝n 当且仅当2n 2＋3n ＋1≤k ＜2(n ＋1)2＋3(n ＋1)＋1，n ∈N ．由于2×302＋3×30＋1＝1891，2×312＋3×31＋1＝2016，所以 2014∑k =1[－3＋8k ＋14]＝30∑n =1n [2(n ＋1)2＋3(n ＋1)＋1－(2n 2＋3n ＋1)]－30 ＝30∑n =1(4n 2＋5n )－30＝4(12＋22＋…＋302)＋5(1＋2＋…＋30)－30＝40115．二、解答题（本题满分16分）设数列{a n }的前n 项和为S n ，a 1≠0，2S n +1－3S n ＝2a 1，n ∈N *．（1）证明数列{a n }为等比数列；（2）若a 1，a p (p ≥3)两项均为正整数，且存在正整数m ，使a 1≥m p －1，a p ≤(m ＋1) p －求a n ．解：（1）由题意2S 2－3S 1 =2a 1，得2a 2－3a 1=0．由a 1≠0，得 a 2a 1＝32．………………………… 2分又 2S n +1－3S n ＝2a 1，2S n +2－3S n +1＝2a 1，得 2a n +2－3a n +1＝0，n ∈N *．由a 1≠0，得a n +1≠0，故a n +2a n +1＝32．所以数列{a n }为等比数列．………………………… 6分（2）由（1）知a p =a 1×(32p －1．因为a 1，a p ∈N *，所以a 1=k ×2p －1，k ∈N *，从而a p = k ×3 p －1．………………………… 10分由a 1≥m p －1，a p ≤(m ＋1) p －1，得k ×2p －1≥m p －1，k ×3p －1≤(m +1) p －1，即m ≤2×p －1k ，m ＋1≥3×k ，作差得1≥p －1k ，即k ≤1，所以k ＝1．所以 a n ＝2p －1×(32)n －1．………………………… 16分已知动点A ，B 在椭圆x 28＋y 24＝1上，且线段AB 的垂直平分线始终过点P (－1，0)．（1）求线段AB 中点M 的轨迹方程；（2）求线段AB 长度的最大值．解：（1）设点A ，B 的坐标为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，线段AB 的中点M 的坐标为(x 0，y 0)．当AB 与x 轴垂直时，线段AB 的中点M 的坐标为(－2，0)．当AB 与x 轴不垂直时，因为点A ，B 在椭圆x 28＋y 24＝1上，所以x 128＋y 124＝1，x 228＋y 224＝1．从而(x 1－x 2)(x 1＋x 2)8＋(y 1－y 2)(y 1＋y 2)4＝0，即y 1－y 2x 1－x 2＝－x 02y 0．因为线段AB 的垂直平分线始终过点P (－1，0)，所以y 1－y 2x 1－x 2×y 0x 0＋1＝－1，从而x 0＝－2．即线段AB 中点M 的轨迹方程为x ＝－2，－2＜y ＜2．…………………… 8分（2）当AB 与x 轴垂直时，AB ＝22．当AB 与x 轴不垂直时，由（1）知，直线AB 的方程为y －y 0＝1y 0(x ＋2)．…………………… 12分由y －y 0＝1y 0(x ＋2)，x 28＋y 24＝1，得(y 02＋2)x 2＋4(y 02＋2)x ＋2y 04＋8＝0．所以x 1＋x 2＝－4，x 1x 2＝2y 04＋8y 02＋2．从而AB ＝(1＋1y 02)×[16－4×2y 04＋8y 02＋2])＝8(y 02＋1)(2－y 02)y 02＋2＝22×－[(y 02＋2)＋4y 02＋2]＋5，其中－2＜y 0＜2，且y 0≠0，所以AB ＜22．所以线段AB 长度的最大值为22．…………………… 20分设a ，b ，c ，d 都是整数，p ＝a 2＋b 2是素数．如果p |c 2＋d 2，证明：c 2＋d 2p 可以表示为两个整数的平方和．证明：因为p | c 2＋d 2，所以c 2＋d 2＝pm ，其中m 为整数．于是m ＝c 2＋d 2p ＝(c 2＋d 2)(a 2＋b 2)p 2＝(c ＋d i)(c －d i)(a ＋b i)(a －b i)p 2，一方面，m ＝(c ＋d i)(c －d i)(a ＋b i)(a －b i)p 2＝(ca －db )2＋(da ＋cb )2p 2，（1）另一方面，m ＝(c ＋d i)(c －d i)(a ＋b i)(a ＋b i)p 2＝(ca ＋db )2＋(da －cb )2p 2，（2）…………………………………… 10分注意到(ca ＋db )(ca －db )＝c 2a 2－d 2b 2＝(pm －d 2)a 2－d 2b 2 ＝pma 2－d 2(a 2＋b 2) ＝p (ma 2－d 2)．因为p 是素数，所以ca ＋db 和ca －db 中至少有一个数能被p 整除．……………………………… 15分当ca －db 能被p 整除时，令ca －db ＝pt ，t 是整数，根据（1），因为m 是整数，所以da ＋cb 也被p 整除．令da ＋cb ＝ps ，s 是整数，则c 2＋d 2p ＝m ＝t 2＋s 2．当ca ＋db 能被p 整除时，同理可证：c 2＋d 2p 也可以表示为两个整数的平方和．……………………………… 20分。
二O一四年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷答案
二Ｏ一四年全国高中数学联赛甘肃赛区预赛试卷一、填空题（10小题，每小题6分，共60分）1．在数列{}n a 中，11a =，23a =，且21n n n a a a ++=-（*∈N n ），则=2014a .【答案】1．2．如图所示的程序框图中输出的结果为a ，若二项式24mx ((m >0)的展开式中含3x 的项的系数为2a,则常数m =_________ ．【答案】123．已知对任意1,32m ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，不等式x 2＋mx ＋4>2m ＋4x 恒成立，则x 的取值范围是_____________．【答案】x >2或x <－14．已知2a ≥-，且{}2A x x a =-≤≤，{}23,B y y x x A ==+∈，{}A x x z z C ∈==,2，若C B ⊆，则实数a 的取值范围是 ．【答案】1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦．5．AFS 国际文化交流组织（AFS Intercultural Programs ）拟将18个中学生交流项目的名额分配给4所学校, 要求每校至少有一个名额且各校分配的名额互不相等, 则不同的分配方法种数为：______________． 【答案】3606．设m >1，在约束条件,,1.y x y mx x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+≤⎩下，目标函数z ＝x ＋my 的最大值小于2，则m 的取值范围为__________． 【答案】(1,1＋2)7．圆锥的轴截面SAB 是边长为2的等边三角形，O 为底面中心，M 为SO 的中点，动点P 在圆锥底面内（包括圆周）．若AM ⊥MP ，则P 点形成的轨迹的长度为 ． 【答案】27． 8．直角梯形ABCD 中，AD ⊥AB , AB //DC , AB =4,AD =DC =2,设点N 是DC 边的中点，点M 是梯形ABCD 内或边界上的一个动点，则AM AN ⋅的最大值是______________．【答案】69．设实数1a <-，变量x 满足2x ax x +≤-，且2x ax +的最小值为12-，则a = ． 【答案】32-10．已知焦点在x 轴上的双曲线的渐近线过椭圆221416x y +=和椭圆221164ax y +=（0<1a ≤）的交点，则双曲线的离心率的取值范围是 ． 【答案】)321,2[ 二、解答题（4小题，共60分）11．（本小题满分14分）在数列{}n a 中，11a =，122n n a a n +=-+，n ∈*N ．求数列{}n a 的前n 项和n S ．解：由122n n a a n +=-+得12((1))n n a n a n +-=--，n ∈*N ． 所以数列{}(1)n a n --是首项为1，且公比为2的等比数列． ∴121n n a n -=+-．…………10分 所以数列{}n a 的前n 项和(1)212nn n n S -=-+．…………14分 12．（本小题满分14分）已知△ABC 的角A ，B ，C 的对边依次为a ，b ，c ，若满足tan tan tan A B A B ⋅--=（Ⅰ）求∠C 大小；（Ⅱ）若c =2，且△ABC 为锐角三角形，求a 2+b 2取值范围．解：（I tan tan tan A B A B ⋅--tan tan tan 1)A B A B +=⋅-∴tan tan 1tan tan A BA B +=-⋅tan()A B +=tan C =3C π=…………6分 （II ）2262sin sin sin 23A a b c B A A B C A B πππππ⎧<⎪⎪⎪<⇒<<==⎨⎪⎪+=⎪⎩，由正弦定理，2222162[sin sin ()]33168sin(2)336512sin(2)1,6266626a b A A A A A A ππππππππ+=+-=+-<<∴<-<∴<-≤，，22208.3a b <+≤即…………14分13．（本小题满分16分）已知双曲线C ：22221x y a b-=（0a >，0b >）的离心率为2，过点(0)P m ，（0m >）斜率为1的直线l 交双曲线C 于A 、B 两点，且3AP PB =，3OA OB ⋅=． （1）求双曲线方程；（2）设Q 为双曲线C 右支上动点，F 为双曲线C 的右焦点，在x 轴负半轴上是否存在定点M 使得2QFM QMF ∠=∠？若存在，求出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．解：（1）由双曲线离心率为2知，2c a =，b =，所以双曲线方程可化为222213x y a a-=．又直线l 方程为y x m =+．由222213x y a a y x m ⎧-=⎪⎨⎪=+⎩，得2222230x mx m a ---=． ①设11()A x y ，，22()B x y ，，则12x x m +=，221232m a x x --=．因为 3AP PB =，所以 1122()3()x m y x y m --=-，，，故123x x =-． 结合12x x m +=，解得132x m =，212x m =-． 代入221232m a x x --=，得2223342m a m ---=，化简得226m a =．又1212121222221212()()2()33OA OB x x y y x x x m x m x x m x x m m a a ⋅=+=+++=+++=-=，因为已知3OA OB ⋅=．所以21a =．此时，m =2290x --=，显然该方程有两个不同的实根．21a =符合要求．故双曲线C 的方程为2213y x -=． …………8分（2）假设点M 存在，设(0)M t ，．由（1）知，双曲线右焦点为(20)F ，．设00()Q x y ，（01x ≥）为双曲线C 右支上一点．当02x ≠时，00t a n 2Q F y QFM k x ∠=-=--，00tan Q M y QMF k x t∠==-，因为2QFM QMF ∠=∠，所以 0002000221()y y x ty x x t⨯--=---．将220033y x =-代入，并整理得，22200002(42)4223x t x t x tx t -++-=--++． 于是 242243t t t t +=-⎧⎨-=+⎩，解得1t =-．当02x =时，090QFM ∠=，而1t =-时，045QMF ∠=，符合2QFM QMF ∠=∠．所以1t =-符合要求．满足条件的点M 存在，其坐标为(10)-，． …………16分 14．（本小题满分16分）已知函数()ln(1)1axf x x x =+++()a ∈R ． （Ⅰ）当2a =时，求函数()x f y =的图象在0x =处的切线方程； （Ⅱ）判断函数()f x 的单调性；（Ⅲ）求证：2111ln 1n n n⎛⎫+>- ⎪⎝⎭（*n N ∈）．解：（Ⅰ）当2a =时，2()ln(1)1xf x x x =+++， ∴22123()1(1)(1)x f x x x x +'=+=+++， ∴ (0)3f '=，所以所求的切线的斜率为3. 又∵()00f =，所以切点为()0,0. 故所求的切线方程为：3y x =. …………4分（Ⅱ）∵()ln(1)1axf x x x =+++(1)x >-， ∴221(1)1()1(1)(1)a x ax x a f x x x x +-++'=+=+++． ①当0a ≥时，∵1x >-，∴()0f x '>；②当0a <时，由()01f x x '<⎧⎨>-⎩，得11x a -<<--；由()01f x x '>⎧⎨>-⎩，得1x a >--； 综上，当0a ≥时，函数()f x 在(1,)-+∞单调递增；当0a <时，函数()f x 在(1,1)a ---单调递减，在(1,)a --+∞上单调递增． …………10分 （Ⅲ）方法一：由（Ⅱ）可知，当1a =-时， ()()ln 11xf x x x =+-+在()0,+∞上单调递增． ∴ 当0x >时，()()00f x f >=，即()ln 11xx x +>+． 令1x n =（*n ∈N ），则111ln 1111n n n n⎛⎫+>= ⎪+⎝⎭+．另一方面，∵()2111n n n <+，即21111n n n-<+,∴21111n n n>-+． ∴ 2111ln 1n n n⎛⎫+>- ⎪⎝⎭（*n ∈N ）．…………16分方法二：构造函数2()ln(1)F x x x x =+-+，(01)x ≤≤ ∴1(21)'()1211x x F x x x x +=-+=++， ∴当01x <≤时,'()0F x >； ∴函数()F x 在(0,1]单调递增． ∴函数()(0)F x F > ，即()0F x >∴(0,1]x ∀∈，2ln(1)0x x x +-+>，即2ln(1)x x x +>- 令1x n =（*n ∈N ），则有2111ln 1n n n⎛⎫+>- ⎪⎝⎭．…………16分 方法三：数学归纳法 酌情给分。
2014年全国高中数学联赛湖北赛区预赛
2014年全国高中数学联赛湖北赛区预赛
佚名
【期刊名称】《中等数学》
【年(卷),期】2015(0)2
【摘要】一、填空题（每小题9分,共90分）1.已知正整数数列{an}满足
an+2=an+1+an（n∈Z+）.若a11=157,则a1=.2.函数y=sin2x+sinx·cosx-
2cos2x的值域为.3.在△ABC中,已知∠A=30°,2 AB·AC=3BC2.则△ABC的最大角的余弦值为.4.在直角坐标平面内,曲线|x-1|+|x+1|+|y|=3围成的图形的面积为.5.若（3-a）1/2-（a+1）1/2>1/2恒成立,则a的取值范围是.6.
【总页数】5页(P26-30)
【正文语种】中文
【中图分类】G424.79
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