二○○一年全国高中数学联合竞赛
试题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.选择题只设6分和0分两档,填空题只设9分和0分两档;其它各题的评阅,请严格按照本评分标准规定的评分档次给分,不要再增加其他中间档次.
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,在评卷时请参照本评分标准适当划分档次评分,可以5分为一个档次,不要再增加其它中间档次.
一、选择题(本题满分36分,每小题6分)
本题共有6小题,每题均给出(A)、(B)、(C)、(D)四个结论,其中有且仅有一个是正确的.请将正确答案的代表字母填在题后的括号内.每小题选对得6分;不选、选错或选出的代表字母超过一个(不论是否写在括号内),一律得0分.
1.已知a为给定的实数,那么集合M={x| x-3x-a+2=0,x∈R}的子集的个数为
(A)
1
(B)
2
(C)
4
(D)
不确定 【答】( C
2
2
2
2
2
)
【解】 方程x-3x-a+2=0的根的判别式Δ=1+4a>0,方程有两个不相等的实数根.由M有2个元素,得集合M有2=4个子集.
2. 命题1 长方体中,必存在到各顶点距离相等的点;
命题2 长方体中,必存在到各棱距离相等的点; 命题3 长方体中,必存在到各面距离相等的点. 以上三个命题中正确的有
2
(A) 0个 (B) 1个 (C) 2个 (D) 3个
【答】( B
【解】 只有命题1对.
3.在四个函数y=sin|x|,y=cos|x|,y=|ctgx|,y=lg|sinx|中以?为周期、在(0,上单调递增的偶函数是
(A)y=sin|x|
(B)y=cos|x| (C)y=|ctgx|
(D)y=lg|sinx|
【答】( D
) )
?)2【解】 y=sin|x|不是周期函数.y=cos|x|=cosx以2?为周期.y=|ctgx|在(0,
?)上单调递减.只有y=lg|sinx|满足全部条件. 24.如果满足∠ABC=60°,AC=12, BC=k的△ABC恰有一个,那么k的取值范围是
(A) k=83 (B)0 【答】( D 【解】 根据题设,△ABC k 60° B A C ) k 共有两类如图. C 12 12 B 60° A 易得k=83或0 则a0?a3?a6?a9???a1998的值为 (A)3 (B) 3666 (C) 3999 (D) 32001 【答】( C ) 【解】 令x=1可得31000=a0?a1?a2?a3???a2000; 232000令x=?可得0=a0?a1??a2??a3????a2000?; 32(其中???1?3i,则?=1且?+?+1=0) 2224640002令x=?可得0=a0?a1??a2??a3????a2000?. 以上三式相加可得31000=3(a0?a3?a6?a9???a1998). 999所以a0?a3?a6?a9???a1998=3. 6.已知6枝玫瑰与3枝康乃馨的价格之和大于24元,而4枝玫瑰与5枝康乃馨的价格之和小于22元,则2枝玫瑰的价格和3枝康乃馨的价格比较结果是(). (A)2枝玫瑰价格高 (B)3枝康乃馨价格高 (C)价格相同 (D)不确定 【答】( A 【解】 设玫瑰与康乃馨的单价分别为x、y元/枝. ) 1则6x+3y>24,4x+5y<22.令6x+3y=a>24,4x+5y=b<22,解出x=1(5a?3b),y=(3b?2a). 91811所以2x-3y=(11a?12b)?(11?24?12?22)=0,即2x>3y. 99也可以根据二元一次不等式所表示的区域来研究. 二、填空题(本题满分54分,每小题9分) 本题共有6小题,要求直接将答案写在横线上. 7.椭圆??231的短轴长等于. 32?cos?23213【解】 ?(0)?a?c?1,?(?)?a?c?1.故a?,c??b?.从而2b?. 333338.若复数z1,z2满足| z1|=2,| z2|=3,3z1-2z2= 33072?i,则z1·z2=??i. 21313【解】 由3z1-2z2=z2?z2?z1?1311z1?z1?z2=z1z2(2z2?3z1) 263?i6(3z?2z)6(3z?2z)307212122可得z1z2????6????i.本题也可设三角形式 313132z2?3z12z2?3z1?i2进行运算. 9.正方体ABCD—A1B1C1D1的棱长为1,则直线A1C1与BD1的距离是【解】 作正方体的截面BB1D1D,则A1C1⊥面BB1D1D.设A1C1与B1D1交于点O,在面BB1D1D内作OH⊥BD1,H为垂足,则OH为A1C1与BD1的公垂线.显然OH等于直角三角形BB1D1斜边上高的一半,即OH= 6. 6 B1 O H D 1 A 1 C 1 6. 6A B D C 21310. 不等式?2?的解集为(0,1)?(1,27)?(4,??). log1x22【解】 131313?2?或?2??. ?2?等价于 log1x2log1x2log1x2222即 1711??. ??或 2log1x2log1x22此时log1x??2或log1x?0或?222?log1x?0. 27∴解为x >4或0 11.函数y?x?x2?3x?2的值域为[1,)?[2,??). 22732【解】 y?x?x2?3x?2?x2?3x?2?y?x?0. 2y?23两边平方得(2y?3)x?y2?2,从而y?且x?. 2y?32y2?2y2?3y?23?0??0?1?y?或y?2. 由y?x?y?2y?32y?32y2?2任取y?2,令x?,易知x?2,于是x2?3x?2?0且y?x?x2?3x?2. 2y?3y2?23任取1?y?,同样令x?,易知x?1, 2y?32于是x2?3x?2?0且y?x?x2?3x?2. 3因此,所求函数的值域为[1,)?[2,??). 212. 在一个正六边形的六个区域栽种观赏植物(如图),要求同一块中种同一种植物,相邻的两块种不同的植物.现有4种不同的植物可供选择,则有 732 种栽种方案. F E A B C D 【解】 考虑A、C、E种同一种植物,此时共有4×3×3×3=108种方法. 考虑A、C、E种二种植物,此时共有3×4×3×3×2×2=432种方法. 考虑A、C、E种三种植物,此时共有P4×2×2×2=192种方法. 故总计有108+432+192=732种方法. 3 三、解答题(本题满分60分,每小题20分) 13.设{an}为等差数列,{bn}为等比数列,且b1=a1,b2=a2,b3=a3(a1 n???2 2 2 lim(b1?b2???bn)?2?1.试求{an}的首项与公差. 【解】 设所求公差为d,∵a1 a12(a1+2d)2=(a1+d)4 化简得2a1+4a1d+d=0 解得d=(?2?2) a1.………………………………………………………………5分 而?2?2<0,故a1<0. 2a2若d=(?2?2) a1,则q?2?(2?1)2; a12a2若d=(?2?2)a1,则q?2?(2?1)2;…………………………………………10分 a12 2 但lim(b1?b2???bn)?2?1存在,故|q|<1.于是q?(2?1)2不可能. n???从而 a121?(2?1)2?2?1?a12?(22?2)(2?1)?2. 所以a1=?2,d=(?2?2) a1=(?2?2)(?2)=22?2.……………………20分 x22214.设曲线C1:2?y?1(a为正常数)与C2:y=2(x+m) 在x轴上方仅有一个 a公共点P. ⑴ 求实数m的取值范围(用a表示); ⑵ O为原点,若C1与x轴的负半轴交于点A,当0 1时,试求ΔOAP的面积的最大2