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《数学周报》杯”2024年全国初中数学竞赛试题详细解答。
一、选择题(共5小题,每小题7分,共35分。其中有且只有一个选项是正确的。 请将正确选项的代号填入题后的括号里,不填、多填或错填都得0分)
1.若,则的值为( )
ab) (c) (d)
答案】 解析1】由题设知,,于是.
解析2】 由题设知,于是,故选d.
2.若实数满足,则的取值范围是( )
a) (b) (c)或 (d)
【答案】c解析】可以看作是关于的一元二次方程,因为是实数,所以的判别式,即,,解得或.故的取值范围是或,故选c.
3.如图,在四边形abcd中,, 则边的长为( )
ab)cd)
答案】()解析1】如图1,过点作交的延长线于点,过点作交的延长线于点,过点作于点, ,
在中, ,又∵,∴
于是.在中,
根据勾股定理得.
解析2】如图2,过点作交于,交的延长线于;过点作于; 过点作于, ,
四边形为矩形,∴,在中,,
在中,解析3】如图3,过点作交于,过点
作于; 过点作于,则四边形为矩形,为等腰直角三角形,在中,,
由得, ,又,在中,根据余弦定理得,于是,故选().
(说明:本题与2024年全国初中数学联合竞赛第一试填空第4题类型完全相同,只是数值不同)
4.在一列数……中,已知,()取整符号表示不超过实数的最大整数,例如,),则等于。
a) 1b) 2c) 3d) 4
答案】b解析】由和可得,,,归纳可得。
(为自然数),因2010=4×502+2,故=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)(2010,2b)(2010
c)(2012d)(0,2)
答案】b解析1】由已知得,点,的坐标分别为,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,因2010=4502+2,故点的坐标为(2010,).
解析2】由已知得,,
归纳可得 (为自然数)
因2010=4502+2,故点的坐标为(2010,).
二、填空题(共5小题,每小题7分,共35分)
6.已知,则的值等于。
答案】0解析】由已知得,,于是。
原式=.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
答案】15解析1】画出某一时刻三辆车的位置示意图,如图所示,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,依题意得。
由①②,得,与③比较得,x=30,故(分).
解析2】设在某一时刻,客车在前,小轿车在后,货车在客车与小轿车的正中间,客车与小轿车间隔为2,则小轿车与货车的速度差为,小轿车与客车的速度差为,则货车与客车的速度差为,货车追上了客车需分钟,所以货车追上了客车,需再过分钟.
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。
答案】解析】如图,延长交轴于点;连接;连接,且相交于点.则,由已知得点是的中点,即点为矩形的中心,所以直线把矩形分成面积相等的两部分.又因为点是矩形的中心,所以,过点的直线把矩形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,都垂直于线段,点为上一点,过点作的垂线分别交于点,过点作的垂线,垂足为d.若,则。
答案】解析】如图,因,所以,即.∵,
即,解得, 或(舍去).
又∵,∴而,故=.
10.对于=2,3,…,k,正整数除以所得的余数为.若的最小值满足,则正整数的最小值为。
答案】 解析】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,所在直线的函数表达式为,则有。
解得,. 故,于是,直线ab与y轴的交点坐标为,故,整理得,解得,或(舍去).
故点的坐标为.
因为点都在抛物线上,所以解得 ……10分)
2)由(1)知,因为轴且,所以。
令,得,解得,或,故。
于是。 又,所以。
设抛物线与x轴负半轴相交于点d, 则点的坐标为(,0).
因为,所以。
i)将绕点顺时针旋转,得到△.此时,点是的中点,点,延长到点,使得,这时点是符合条件的点。
ii)作关于轴的对称图形,得到点;延长到点,使得,这时点是符合条件的点.
故点的坐标是,或。 …20分)
11(b). 设实数a,b满足:,求的最小值。
解:由已知得,,即,所以,或。……5分)
i)当,即时,于是当时,的最小值为,此时,.…15分)
ii)当,即时,于是时,的最小值为,此时,.
综上可知,的最小值为。……20分)
12(a). 如图,为锐角三角形,点为边上的两点,和的外接圆圆心分别为和,试判断的延长线与的延长线的交点是否可能在的外接圆上,并说明理由。
解:答案是否定的,即的延长线与的延长线的交点不可能在△abc的外接圆上。 …5分)
理由如下:如图,连接,设直线与直线的交点为,则,所以 ,即, 故。……15分)
由于点为边上的两点,所以,即。
因此,点不在△的外接圆上.……20分)
12(b).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。
因为和都是直径,所以,因此三点共线。 …5分)
连接,则,所以,∽…10分)
过点作于,则。 由∽,可得,从而,所以20分)
13(a). 实数使得关于的方程组有实数解。
(1)求证;
2)求的最小值。
解: (1)(证法1)由方程①知,且。
∴(当且仅当时取等号). 即……(5分)
或书写如下:)由方程①知,且。 所以,当时,;当时,,故。 …5分)
证法2)由方程①得,此方程可视为关于的一元二次方程,由于为实数,故即。……5分)
(2)(解法1) 由方程①得③,将③代入方程②,得,即,∵,
由于方程组有实数解,故方程④在,或的范围内至少有一个实数根。
i)当时,有,或,故,或,即或。
若,即时,或,由此得,于是。
当且仅当时,上式取等号,此时。)
若即时,对于满足,或的任意实数,均有。……15分)
ii)当时, .
综上(i)、(ii)可知,的最小值为。……20分)
解法2:)由方程①得③,将③代入方程②,得,即,∵,
于是,当时,有最小值,又∵,
从而,即(当且仅当时取等号)
故当时,,有最小值。
(解法3:) 由方程①得③,将③代入②得,即④
(i) 当,即时,方程④变为,由方程①知,∴,此时②变为,即,若,则由方程②得,因,故,由(1)知,从而, ,为不等于0的实数,∴,
(当且仅当,即时取等号)……10分)
ii)当,即时,方程④可视为关于的一元二次方程。
为不等于0的实数,∴,
(当且仅当同时成立,即,时取等号)
综上(i)、(ii)可知,的最小值为。……20分)
13(b). 求满足的所有素数和正整数。
解:由题设得,所以,由于是素数,故,或。 …5分)
(1)若,令,是正整数,则又∵是素数。
从而,于是。
故,从而。
所以解得10分)
2)若,令,是正整数。
当时,有,故,从而或。
由于是奇数,故,从而。
于是,解得,这不符合题意。
当时,,解得;当,,无正整数解;
当时,,无正整数解。
综上所述,所求素数,正整数。…(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?
《数学周报》杯”2024年全国初中数学竞赛
天津赛区初赛。一 选择题 共5小题,每小题7分,满分35分 1 设,则代数式的值为 a 0 b 1 c 1 d 2 答 c 解 由已知得于是。2 已知为实数,且满足,则。的最小值为 a b 0 c 5 d 答 d 解 由可得。于是 因此,当时,的最小值为 3 若,且满足,则的值为 a 1 b 2 c...
2024年“数学周报杯”全国初中数学竞赛试卷
一 选择题 共5小题,每小题7分,满分35分 1 设,则3a3 12a2 6a 12 a 24 b 25 c d 2 规定 为有序实数对的运算,如果 a,b c,d ac bd,ad bc 如果对任意实数a,b都有 a,b x,y a,b 则 x,y 为 a 0,1 b 1,0 c 1,0 d 0,...
数学周报》杯”2024年全国初中数学竞赛试题 含答案
全国初中数学竞赛试题 四 参 一 选择题 共5小题,每小题7分,共35分。1 已知非零实数a,b 满足,则等于 a 1b 0c 1 d 2 答 c 解 由题设知a 3,所以,题设的等式为,于是,从而 1 2 如图,菱形abcd的边长为a,点o是对角线ac上的一点,且oa a,ob oc od 1,则...