中国教育学会中学数学教学专业委员会。
《数学周报》杯”2023年全国初中数学竞赛试题。
一、选择题(共5小题,每小题7分,共35分。)
1.若,则的值为( )
ab) (c) (d)
解:由题设得。
2.若实数a,b满足,则a的取值范围是 ( c ).
a)a≤ (b)a≥4 (c)a≤或 a≥4 (d)≤a≤4
解:因为b是实数,所以关于b的一元二次方程。
的判别式0,解得a≤或 a≥4.
3.如图,在四边形abcd中,∠b=135°,∠c=120°,ab=,bc=,cd=,则ad边的长为( )
ab)cd)
解:如图,过点a,d分别作ae,df垂直于直线bc,垂足分别为e,f.
由已知可得。
be=ae=,cf=,df=2,于是 ef=4+.
过点a作ag⊥df,垂足为g.在rt△adg中,根据勾股定理得。
ad=.4.在一列数……中,已知,且当k≥2时,(取整符号表示不超过实数的最大整数,例如,),则等于( b ).
a) 1b) 2c) 3d) 4
解:由和可得,…
因为2010=4×502+2,所以=2.
5.如图,在平面直角坐标系xoy中,等腰梯形abcd的顶点坐标分别为a(1,1),b(2,-1),c(-2,-1),d(-1,1).y轴上一点p(0,2)绕点a旋转180°得点p1,点p1绕点b旋转180°得点p2,点p2绕点c旋转180°得点p3,点p3绕点d旋转180°得点p4,……重复操作依次得到点p1,p2,…,则点p2010的坐标是。
a)(2010,2) (b)(2010,) c)(2012,) d)(0,2)
解:由已知可以得到,点,的坐标分别为(2,0),(2,).
记,其中.根据对称关系,依次可以求得:,.
令,同样可以求得,点的坐标为(),即(),由于2010=4502+2,所以点的坐标为(2010,).
二、填空题(共5小题,每小题7分,共35分)
6.已知a=-1,则2a3+7a2-2a-12 的值等于 0 .
解:由已知得 (a+1)2=5,所以a2+2a=4,于是。
2a3+7a2-2a-12=2a3+4a2+3a2-2a-12
3a2+6a-12=0.
7.一辆客车、一辆货车和一辆小轿车在一条笔直的公路上朝同一方向匀速行驶.在某一时刻,客车在前,小轿车在后,货车在客车与小轿车的正中间.过了10分钟,小轿车追上了货车;又过了5分钟,小轿车追上了客车;再过t分钟,货车追上了客车,则t
解:设在某一时刻,货车与客车、小轿车的距离均为s千米,小轿车、货车、客车的速度分别为(千米/分),并设货车经x分钟追上客车,由题意得。
由①②,得,所以,x=30.
故(分).8.如图,在平面直角坐标系xoy中,多边形oabcde的顶点坐标分别是 o(0,0),a(0,6),b(4,6),c(4,4),d(6,4),e(6,0).若直线l经过点m(2,3),且将多边形oabcde分割成面积相等的两部分,则直线l的函数表达式是。
解:如图,延长bc交x轴于点f;连接ob,afce,df,且相交于点n.
由已知得点m(2,3)是ob,af的中点,即点m为矩形abfo的中心,所以直线把矩形abfo分成面积相等的两部分.又因为点n(5,2)是矩形cdef的中心,所以,过点n(5,2)的直线把矩形cdef分成面积相等的两部分.
于是,直线即为所求的直线.
设直线的函数表达式为,则。
解得。故所求直线的函数表达式为.
9.如图,射线am,bn都垂直于线段ab,点e为am上一点,过点a作be的垂线ac分别交be,bn于点f,c,过点c作am的垂线cd,垂足为d.若cd=cf,则。
解:见题图,设.
因为rt△afb∽rt△abc,所以 .
又因为 fc=dc=ab,所以。
即 ,解得,或(舍去).
又rt△∽rt△,所以, 即=.
10.对于i=2,3,…,k,正整数n除以i所得的余数为i-1.若的最小值满足,则正整数的最小值为。
解:因为为的倍数,所以的最小值满足。
其中表示的最小公倍数.
由于。因此满足的正整数的最小值为.
三、解答题(共4题,每题20分,共80分)
11(a).如图,抛物线(a0)与双曲线相交于点a,b. 已知点a的坐标为(1,4),点b在第三象限内,且△aob的面积为3(o为坐标原点).
1)求实数a,b,k的值;
2)过抛物线上点a作直线ac∥x轴,交抛物线于另一点c,求所有满足△eoc∽△aob的点e的坐标。
解:(1)因为点a(1,4)在双曲线上,所以k=4. 故双曲线的函数表达式为。
设点b(t,),ab所在直线的函数表达式为,则有。
解得,.于是,直线ab与y轴的交点坐标为,故,整理得。
解得,或t=(舍去).所以点b的坐标为(,)
因为点a,b都在抛物线(a0)上,所以解得10分)
2)如图,因为ac∥x轴,所以c(,4),于是co=4.
又bo=2,所以。
设抛物线(a0)与x轴负半轴相交于点d, 则点d的坐标为(,0).
因为∠cod=∠bod=,所以∠cob=.
i)将△绕点o顺时针旋转,得到△.这时,点(,2)是co的中点,点的坐标为(4,).
延长到点,使得=,这时点(8,)是符合条件的点。
ii)作△关于x轴的对称图形△,得到点(1,);延长到点,使得=,这时点e2(2,)是符合条件的点.
所以,点的坐标是(8,),或(220分)
12.如图,△abc为等腰三角形,ap是底边bc上的高,点d是线段pc上的一点,be和cf分别是△abd和△acd的外接圆直径,连接ef. 求证:
证明:如图,连接ed,fd. 因为be和cf都是直径,所以 ed⊥bc, fd⊥bc,因此d,e,f三点共线。 …5分)
连接ae,af,则。
所以,△abc∽△aef10分)
作ah⊥ef,垂足为h,则ah=pd. 由△abc∽△aef可得。
从而。所以20分)
13、实数a,b使得关于x,y的方程组。
有实数解(x,y).
1)求证:≥2;
2)求a2+b2的最小值。
解:(1)由方程①知,,且y=. 所以,当时,y≥2;当时,y≤,故 ≥25分)
2)将代入方程②,得,所以 .
因为方程组有实数解,所以方程在y ≤-2,或y≥2的范围内至少有一个实根。
i) 当≤4时,有, 或 ≥2,所以或 ≥,即或 ≤.
若≥0,即≥时,≥,由此得,所以a2+b2≥+2b+4=+≥
当b=时,上式等号成立,此时a=±.
若时,对于满足≥,或≤的任意实数a,均有a2+b215分)
ii)当时, a2+b2>.
综上可知,a2+b2的最小值为20分)
14(a).从1,2,…,2010这2010个正整数中,最多可以取出多少个数,使得所取出的数中任意三个数之和都能被33整除?
解:首先,如下61个数:11,,,即1991)满足题设条件5分)
另一方面,设是从1,2,…,2010中取出的满足题设条件的数,对于这n个数中的任意4个数,因为。
,所以。因此,所取的数中任意两数之差都是33的倍数10分)
设,i=1,2,3,…,n.
由,得。所以,,即≥1115分),故≤60. 所以,n≤61.
综上所述,n的最大值为6120分)
2023年全国初中数学竞赛
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