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2015年全国 数学联赛江苏赛区 初赛参考答案与评分细则
一、填空题（本题共10小题，满分70分，每小题7分．要求直接将答案写在横线上．） 1．已知点P(4，1)在函数f(x)＝loga(x－b) (b＞0)的图象上，则ab的最大值是 ． (a＋b)2解：由题意知，loga(4－b)＝1，即a＋b＝4，且a＞0，a≠1，b＞0，从而ab≤＝4，
4当a＝b＝2时，ab的最大值是4． 2．函数f(x)＝π43π
3sin(2x－)在x＝ 处的值是 ．
424
4π3
3sin＝－．
32
π43ππ40π10π4π43π
解：2x－＝－＝＝＝2π＋，所以f()＝
4124123324
3．若不等式|ax＋1|≤3的解集为{x |－2≤x≤1}，则实数a的值是 ． 解：设函数f(x)＝|ax＋1|，则f(－2)＝ f(1)＝3，故a＝2．
4．第一只口袋里有3个白球、7个红球、15个黄球，第二只口袋里有10个白球、6个红球、9个黑球，从两个口袋里各取出一球，取出的球颜色相同的概率是 ．
3×10
30
7×6
42
解：有两类情况：同为白球的概率是＝，同为红球的概率是＝，所求的25×2562525×25625
72
概率是．
625
5．在平面直角坐标系xOy中，设焦距为2c的椭圆2＋
x2y2b2
a＝1(a＞b＞0)与椭圆
x2y2
b2c2
＋＝1有
相同的离心率e，则e的值是 ． 解：若c＞b，则2＝c2c2－b2
c2
a，得a＝b，矛盾，因此c＜b，且有2＝c2b2－c2
b2
a－1＋
，解得e＝2
5
．
可编辑
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6．如图，在长方体ABCD－A1B1C1D1中，对角线B1D与平面A1BC1交于E点．记四棱锥E－ABCD的体积为V1，长方体ABCD－A1B1C1D1的体积为V2，则
解：记四棱锥B1－ABCD的体积为V．
2
如图，DE＝DB1，
3
21V12
从而V1＝V．又V＝V2，所以＝．
33V29
7．若实数集合A＝{31x，65y}与B＝{5xy，403}仅有一个公共元素，则集合A∪B中所有元素之积的值是 ．
解：因为31x×65y＝5xy×403＝2015xy．若xy≠0，则集合A和集合B中有一组相等，则另一组也必然相等，这不合题意．所以xy＝0，从而A∪B中所有元素之积的值为0． 8．设向量a＝(cosα，sinα)，b＝(－sinα，cosα)．向量x1，x2，…，x7中有3个为a，其余为b；向量y1，y2，…，y7中有2个为a，其余为b．则为 ．
解：因为a·a＝b·b＝1，a·b＝0，所以
7
7
A1 E D A （第6题图）
B C D1 O B1 C1
D1 A1 E D A （第6题图）
B C C1
B1 V1V2
的值是 ．
i=1
xiyi的可能取值中最小的
i=1
xiyi的最小值为2．
9．在3×3的幻方中填数，使每行、每列及两条对角线上的三个数之
1
可编辑
2
2015 （第9题图）
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和都相等．如图，三个方格中的数分别为1，2，2015，则幻方中其余6个数之和为 ． 解：如图，设幻方正中间的数为x，则由题意知
a＝－2012，从而对角线上三个数的和为x－2011．
因此b＝x－2014，c＝－4026，d＝－2013，e＝x＋2014． 2011由b＋e＋x＝x－2011，解得x＝－．
2201118099
这9个数的和为3×(－－2011)＝－，
22
1809922135
所以幻方中其余6个数之和为－－2024＝－．
22
10．在平面直角坐标系xOy中，设D是满足x≥0，y≥0，x＋y＋[x]＋[y]≤19的点(x，y)形成的区域（其中[x]是不超过x的最大整数）．则区域D中整点的个数为 ． 解：区域D中整点的个数为1＋2＋3＋…＋10＝55．
二、解答题（本大题共4小题，每小题20分，共80分）
11．在等比数列{an}中，a2＝2，q是公比．记Sn为{an}的前n项和，Tn为数列{a2n}的前n项
和．若S2n＝2Tn，求q的值．
解：若q＝1，则an＝a2＝2，a2n＝4，则S2n＝4n，Tn＝4n，S2n≠2Tn．
若q＝－1，则an＝2×(－1)n，a2n＝4，则S2n＝0，Tn＝4n，S2n≠2Tn．
……………………………… 5分
e d a
c x 2015
1 2 b
（第9题图）
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2
若q≠±1，则
2n－4，从而an＝2qn－2，a2n＝4qS2n＝
q×(1－q2n)1－q4
，Tn＝
q2
×(1－q2n)1－q2
．
……………………………… 15分
4
－1±17
q＝．
2
由S2n＝2Tn，则
q(1＋q)
＝1，q2＋q－4＝0，解得
－1＋17－1－17
综上，q的值为和． ……………………………… 20分
22
12．如图，△ABC中，AB＞AC，点D、E分别在边AB、AC上，且BD＝CE．∠BAC的外角
平分线与△ADE的外接圆交于A、P两点． 求证：A、P、B、C四点共圆．
证明：如图，连结PD，PE，PC．
因为四边形APDE是圆内接四边形, 所以∠PAD＝∠PED，∠PAF＝∠PDE． 又因为AP是∠BAC的外角平分线， 所以∠PAD＝∠PAF， 从而∠PED＝∠PDE，
故PD＝PE． ……………………………… 10分 又∠ADP＝∠AEP， 所以∠BDP＝∠CEP．
又因为BD＝CE，所以△BDP≌△CEP，从而∠PBD＝∠PCE，即∠PBA＝∠PCA，
C A
P (第12题图) C
E D B
E D A F
P (第12题图)
B
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所以A、P、B、C四点共圆． ……………………………… 10分
13．如图，在平面直角坐标系xOy中，圆O1、圆O2都与直线l：y＝kx及x轴正半轴相切．若
两圆的半径之积为2，两圆的一个交点为P(2，2)，求直线l的方程． y 解：由题意，圆心O1，O2都在x轴与直线l的角平分线上． P l 若直线l的斜率k＝tanα， α2t设t＝tan，则k＝．
21－t2圆心O1，O2在直线y＝tx上， 可设O1(m，mt)，O2(n，nt)．
O O2 O1 x (第13题图) 交点P(2，2)在第一象限，m，n，t＞0． ……………………………… 4分 所以⊙O1：(x－m)2+(y－mt)2=(mt)2，
⊙O1：(x－n)2+(y－nt)2=(nt)2，
?(2－m)2＋(2－mt)2＝(mt)2，?m2－(4＋4t)m＋8＝0，
所以?即?2……………… 8分 2＋(2－nt)2＝(nt)2，(2－n)n－(4＋4t)n＋8＝0，??
所以 m，n是方程X2－(4+4t)X＋8=0的两根，mn＝8． 由半径的积(mt)(nt)＝2，得
2t1
t2＝
11
，故t＝．……………………………… 16分 42
44
所以 k＝＝＝，直线l：y＝x． ……………………………… 20分
1－t2133
1－
414．将正十一边形的k个顶点染红色，其余顶点染蓝色． （1）当k＝2时，求顶点均为蓝色的等腰三角形的个数；
（2）k取何值时，三个顶点同色(同红色或同蓝色)的等腰三角形个数最少？并说明理由． 解：（1）设正十一边形的顶点A1，A2，A3，…，A11，则易知其中任意三点为顶点的三角形
都不是正三角形．
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2015年全国高中数学联赛江苏赛区初赛试卷（含答案）
