青岛高中数学竞赛培训班-高中数学同步解析与测评必修五答案
最新全国高中数学联合竞赛(四川初赛)
一、单项选择题(本大题共6个小题,每小题5分,共30分)
1、函数
f
?
x
?
对于任意实数
x
满足:
f
?
x?3
?
??
【 】
1
,若
f(0)?2
,则
f(2013)?
f
?
x
?
1
1
A、
?
B、 C、2 D、2013
2
2
2、设等差数列
?
a
n
?
与等比数列
?
b
n
?
满足:
0?a
1
?b
1
?a5
?b
5
,则下述四个结论:
①
a
3
?b
3
;
②
a
3
?b
3
;
③
a
6
?b
6
;
④
a
6
?b
6
中正确的个数是 【 】
A、0个 B、1个 C、2个 D、3个 <
br>3、已知二面角
?
?l?
?
的平面角为
?
,
PA?
?
,
PB?
?
,
A
、
B
为
垂足,
PA=5
,
PB=4
,设
A
、
B
到
二面角的棱
l
的距离分别为
x
、
y
,当
?
变化时,点
(x,y)
的轨迹为下
列图形中的 【 】
A、 B、 C、 D、
4、从
[0,10]
上任取一个数
x
,从
[0,6]
上任取一个数
y
,则使得
|x?5|?|y?3|?4
的概
率是 【 】
113
1
A、 B、 C、
D、
5
3
24
5、当平面上的点
(x,y)
的坐标
x
、
y
都为有理数时,该点称为有理点,设
r
是给定的正<
br>实数,则圆
(x?1)
2
?(y?2)
2
?r
2上的有理点 【 】
A、最多有一个 B、最多有两个 C、最多有四个 D、可以有无穷多个
6、△ABC中,
?C?90
o
,
?B?30
o
,
AC=2
,M是AB的中点,将△ACM沿CM翻折,
使A、B两点间的距离为
22
,则三棱锥
A?BCM
的体积等于 【 】
A、
2
2
B、
3
3
C、
6
3
D、
22
3
二、填空题(本大题共6个小题,每小题5分,共30分)
3?x
,记<
br>f(1)?f(2)?f(4)???f(1024)?m
,
1?x
1111<
br>f()?f()?f()???f()?n
,则
m?n?
.
2481024
2342013
8、已知
i
是虚数单位, z?1?i?i?i?i?L?i
,把复数
z
的共轭复数记为
z
,则
z?z
= .
y
2
2
?1
,则
x2?y
2
的最大值是
. 9、实数
x,y
满足
x?
16
42
10、关于曲线C:
x?y?1
的下列命题:
7、已知函数
f(x)?
①
曲线C关于原点对称; ② 曲线C关于直线
y=x
对称;
③
曲线C所围成的面积小于
?
; ④ 曲线C所围成的面积大于
?
,
其中的真命题是 .(写出所有真命题的编号)
11
11、设
n
是小于100的正整数,且满足
(n
2
?1)?n
为整数,则符合条件的所有正整数
n
的
35
和为
.
12、已知函数
f(x)?
a
?x
,对任意
x?(0,
1)
,有
f(x)?f(1?x)?1
恒成立,则实数
a
的取
x
π
2
值范围是 .
三、解答题(本大题共4个小题,每小题20分,共80分)
13、设实数
?
?0
,已知函数
f(x)?sin
?
x?3sin
?
x?
sin(
?
x?)
的最小正周期是
2
πππ
.求
f
(x)
在
[,]
上的最大值与最小值.
84
2
x
3
?3x
*
x?f(x)(n?N)
,记
{x}x?2<
br>14、已知函数
f(x)?
,数列满足:,
n?1n
n1
2<
br>3x?1
x?1
b
n
?log
3
(
n?1<
br>)
(n?N
*
)
.
x
n?1
?1
( I ) 求证:数列
{b
n
}<
br>成等比数列,并求数列
{b
n
}
的通项公式;
*
(
II)记
c
n
??nb
n
(n?N)
,求数列
{c
n
}
的前
n
项和公式
T
n
.
x
2
15、已知点
B(0,1)
,P、Q为椭圆
+y
2
=1
上异于点B的任意
两点,且
BP?BQ
.
4
(I)若点B在线段PQ上的射影为点M,求M的轨迹方程;
(II)求线段PQ的中垂线l在x轴上的截距的取值范围.
1
6、若实数
x
0
满足
f(x
0
)?x
0
,
则称
x?x
0
为
f(x)
的不动点.已知函数
f(x)?x
3
?ax
2
?bx?3
,其中
a,b
为常数.
(I)若
a?0
,求函数
f(x)
的单调递增区间;
(I
I)若
a?0
时,存在一个实数
x
0
,使得
x?x
0
既是
f(x)
的不动点,又是
f(x)
的极值
点.求实数
b
的值;
(III)求证:不存在实数组
(a,b)<
br>,使得
f(x)
互异的两个极值点皆为不动点.
2013年全国高中数学联赛(四川)初赛试题
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、A 2、B 3、C 4、C 5、B
6、D
二、填空题(本大题共6个小题,每小题5分,共30分)
91
10、①④ 11、635 12、
{a|a?1或a??}
44
三、解答题(本大题共4个小题,每小题20分,共80分)
7、42
8、2 9、
13、已知函数
f(x)?sin
2
?
x?3s
in
?
x?sin(
?
x?)(
?
?0)
的最小正
周期是.
π
2
π
2
求
f(x)
在
[,]
上的最大值与最小值.
ππ
84
解:
f(x)?
1?cos2
?
x3311
?sin2
?
x?sin2
?<
br>x?cos2
?
x?
22222
?
1
?sin(2
?
x?)?
,
(5分)
62
2
??
由条件知
T??
,则
?
?2
.
2
?
2
?
1
于是
f(x)?sin(4x?)?<
br>, (10分)
62
??
??
5
?
当
?x?
时,
?4x??
,
84366
1
??
13
故
?sin(4x?)?1
,即
1?sin(4x?)?
?
. (15分)
26622
?
3
?
所以,
f(x)
在
x?
时取最大值,在
x?
时取最小值是
1
.
(20分)
64
2
x
3
?3x
*
14、已知函数
f(x)?
,数列
{x
n
}
满足:
x
1<
br>?2
,
x
n?1
?f(x
n
)(n?N)
.
,
2
3x?1
记
b
n
?log
3
(x
n?1
?1
)
(n?N
*
)
.
x
n?1
?1
( I ) 求证:数列
{b
n
}<
br>成等比数列,并求数列
{b
n
}
的通项公式;
(II)记<
br>c
n
??nb
n
(n?N)
,求数列
{c
n
}
的前
n
项和公式
T
n
.
*
3
x
n
?3x
n
?1
3
232
x
n?1
?1f(x
n
)?13x
n
?1x
n< br>?3x
n
?3x
n
?1
?
x
n
?1
?
解:(1)
??
3
?
3
?
??
(5分)
2
x
n?1
?1f(x
n
)?1
xn
?3x
n
x
n
?3x
n
?3x
n< br>?1
?
x
n
?1
?
?1
2
3xn
?1
于是
log
3
(
x
n?1
?1 x?1
)?3log
3
(
n
)
,即
b
n? 1
?3b
n
,所以数列
?
b
n
?
成等比数 列.
x
n?1
?1x
n
?1
又
b
1?log
3
(
2?1
)??1
,于是
b
n??3
n?1
,
2?1
n?1
所以.数列
?
b
n
?
的通项公式为
b
n
??3
. (10分)
n?1n?1
(II)由(I)知,
b
n
??3
,故
c
n
?n?3
,
T
n
?1?3
0
?2?3
1
?3?3
2
?L?n?3
n?1
, < br>3T
n
?1?3
1
?2?3
2
?3?3
3< br>?L?n?3
n
,
2n?1
于是
?2T
n
?1?3?3?L?3
3
n
?1
?n?3??n?3
n
, (15分)
2
n
n?3
n
3
n
?1(2n?1) ?3
n
?1
??
即
T
n
?
,
244
(2n?1)?3
n
?1
(n?N
*
)
. (20分) 所以,数列
{c
n
}
的前
n
项和公式
T
n
?
4
x
2
15、已知点
B(0,1)
,P、Q为椭圆
+y
2
=1
上异于点B的任意两点,且
BP?BQ< br>,
4
(I)若点B在线段PQ上的射影为M,求M的轨迹方程;
(II)求线段PQ的中垂线l在x轴上的截距的取值范围.
解:(I)设
P(x< br>1
,y
1
)
、
Q(x
2
,y
2)
,PQ的方程为
y=kx+m
,
与椭圆方程联立消去
y得:
(1+4k
2
)x
2
+8kmx+4m
2
-4=0
,
4m
2
-4
-8km
所以
x
1
+x
2
=
,
x
1
x
2
=
, (5分)
4k
2+1
4k
2
+1
y-1y
2
-1
?-1
,即
x
1
x
2
+y
1
y
2
-( y
1
+y
2
)+1=0
, 由
BP?BQ
得
1
x
1
x
2
(k
2
+1)(4m
2-4)-8km
从而可得
+k(m-1)?
4k
2
+14k2
+1
(m-1)
2
=0
化简得
5m
2
-2m-3=0
,解得
m=1
(舍去)或
m=-
3.
5
设
M(x,y)
,因为
BM^PQ
,所以
k=-
x
2
3
代入PQ方程得
y=--
,
y-15
x
,
y-1
整理得
x?(y?)?()
,由题意知轨迹不经过点
B(0,1)
.
所以,动点
M
的轨迹方程为:
x?(y?)?()(y?1)
.
(10分)
(II)PQ方程为
y=kx-
x+x
2
y
1
+y
2
12k-3
3
,所以
1
,
==<
br>25(4k
2
+1)25(4k
2
+1)
5
3112
k
所以PQ中垂线方程为
y+=-(x-)
, (15分) 5(4k
2
+1)k5(4k
2
+1)
2
2
1
5
2
4
5
2
1
5
2
4
5
2
其在x轴上的截距为
b=
99
9k
,所以,.
(20分)
??b?
5(4k
2
+1)
2020
16、若
实数
x
0
满足
f(x
0
)?x
0
,则称<
br>x?x
0
为
f(x)
的不动点.
已知函数
f(x)?x?ax?bx?3
,其中
a,b
为常数.
(I)若
a?0
,求函数
f(x)
的单调递增区间;
(I
I)若
a?0
时,存在一个实数
x
0
,使得
x?x
0
既是
f(x)
的不动点,又是
f(x)
的极值
点.求实数
b
的值;
(III)求证:不存在实数组
(a,b)<
br>,使得
f(x)
互异的两个极值点皆为不动点.
解:(I)若
a?0
,
f(x)?x?bx?3
,故
f
?
(x)?3x?b.
当
b?0
时,显然
f(x)
在
R
上单增;
32
32
当
b?0
时,由
f
?
(x)?0
知
x??
bb
或
x???
.
33
所以,
当
b?0
时,
f(x)
的单调递增区间为
(??,??)
;
当
b?0
时,
f(x)
的单调递增区间为
(?
?,??)
,
(?,??)
. (5分)
2
?
3x0
?b?0
(II)由条件知
?
3
,
x?bx?3?
x
00
?
0
3
2
于是
2x
0
?x
0
?3?0
,即
(x
0
?1)(2x
0
?
2x
0
?3)?0
,解得
x
0
?1
b
3
b
3
从而
b??3
.
(10分)
(III)假设存在一组实数
(a,b)
满足条件.由条
件知
f
?
(x)?3x?2ax?b
,
因为
f(x)的两个不同极值点,则
??4a?12b?0
,即
a?3b
.
①
2
设
f(x)
的两个不同极值点为
x
1
,x<
br>2
,其中
x
1
?x
2
,则
x
1,x
2
是方程
3x?2ax?b?0
的
22
2
两实根,所以
x
1
?x
2
??
2ab
,x
1
x
2
?
.
33
32
又由
x
1
,x
2
是
f(x)
的不动点,则
x
1
,x
2
是方程
x?ax?(b?1)x?3?0
的两根,设其
32
另一个根为
x
3
.故
x?ax?(b?1)x?3?(x?x
1<
br>)(x?x
2
)(x?x
3
)
3232
即
x?ax?(b?1)x?3?x?(x
1
?x
2
?x
3<
br>)x?(x
1
x
2
?x
2
x
3
?x
3
x
1
)x?x
1
x
2
x
3
?
x
1
?x
2
?x
3
??a
?
故有
?
x
1
x
2
?x
2
x<
br>3
?x
3
x
1
?b?1
?
xxx
??3
?
123
于是
x
3
??
a9
??<
br>,从而
ab?27
. ②
3b
2a
2
2b
b2aa
??1?0
, 又
b?1?x
1
x
2
?(x
1
?x
2
)x
3
??(?)(?)
,即
93
333
2a
2
18
??1?0
,即
2a
3
?9a?162?0
(15分) 故
9a
令
g(x)?2x?9x?162
,则
g
?
(x)?6x?9?0
故
g(x)
在
R
上单
增,从而
g(x)?0
至多有一个实根;
又因为
g(0)??162?0
,
g(4)?2?0
,从而
g(x)?0
至少有一个实根;
所以,
g(x)?0
恰有一个实数根
x?a?(0,4)
.
由①、②知
a?3b?
2
32
81
3
,即
a?81
,这与
a?(0,4)
,矛盾! (20分)
a
所以,不存在实数组
(a,b)
,使得
f(x)
互异的两个极值点皆为不动点
.
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