2024年福建省高一数学竞赛试题

发布 2022-05-20 04:56:28 阅读 6535

考试时间:5月10日上午8:30-11:00)

一、选择题(每小题6分,共36分)

1.集合的子集有( )

a.4个 b.8个 c.16个 d.32个。

答案】 c

解答】由,知,结合,得。

的子集有个。

2.若直线与直线:关于直线对称,则与两坐标轴围成的三角形的面积为( )

a.1 b. c. d.

答案】 d

解答】在直线:取点,则关于直线的对称点在直线上。

又直线与直线的交点在直线。

过和两点,其方程为。

与坐标轴交于和两点,与坐标轴围成的三角形的面积为。

3.给出下列四个判断:

1)若,为异面直线,则过空间任意一点,总可以找到直线与,都相交。

2)对平面,和直线,若,,则。

3)对平面,和直线,若,,则。

4)对直线,和平面,若,,且过平面内一点,则。

其中正确的判断有( )

a.1个 b.2个 c.3个 d.4个。

答案】 b

解答】(3)、(4)正确;(1)、(2)不正确。

对于(1),设,过和的平面为,则当点在平面内,且不在直线上时,找不到直线同时与,都相交。

4.如图,已知正方体,为中点,则二面角的正切值为( )

a.1 b. c. d.

答案】 d

解答】如图,作于,作于,连结。

由为正方体,知,。

又。因此,,。

为面角的平面角。

设正方体棱长为,则,。

5.已知为等腰直角三角形,,,为中点,动点满足条件:,则线段长的最小值为( )

a. b.2 c. d.4

答案】 b

解答】以所在直线为轴,为坐标原点,建立平面直角坐标系。则、、。

设,由,知。

,即,化简,得。

时,有最小值2。此时,。

6.记,,,则,,,的大小关系为( )

a. b. c. d.

必要时,可以利用函数在上为增函数,在上为减函数)

答案】 a

解答】,。设,由在上为增函数,在上为减函数,得,于是。

,即,于是,。

又显然,,。于是,。

二、填空题(每小题6分,共36分)

7.已知为奇函数,为偶函数,且,则。

答案】 解答】依题意,有 ……由为奇函数,为偶函数,得。…

②,得,。8.已知直线:的倾斜角为,若,则的取值范围为。

答案】 解答】当时,;当时,,解得;当时,,解得。

的取值范围为。

9.如图,在三棱锥中,,,为等边三角形,则与平面所成角的正弦值为。

答案】 解答】如图,作于,则就是与平面所成的角。

设,则。又, ,

或求出外接圆半径后,再求解。

10.函数的最小值为。

答案。解答】 由,知,或。

的定义域为。

和在上都是减函数,在上都是增函数。

在上是减函数,在上是增函数。

的最小值是与中较小者。

的最小值是。

11.已知函数(,且)在区间上的最小值为,则在区间上的最大值为。

答案】 10

解答】设,则在上为增函数。

时,,在上为增函数。

时,,在上为增函数。

12.若实数,满足条件:,则的最小值为。

答案】 解答】由条件知,,,因此,,。

由对称性,不妨设,则。

设,代入,消并整理,得。……

由①的判别式,得或。

由知,,。又时,①化为,得,此时,符合。

的最小值为。因此,的最小值为。

三、解答题(第题每题16分,第17题14分,满分78分)

13.在中,已知点,,且它的内切圆的方程为,求点的坐标。

答案】易知直线于圆相切,直线、的斜率存在。

设直线的方程为,即。

由直线与圆相切,知,解得。

直线的方程为8分。

设直线的方程为,即。

由直线与圆相切,知,解得。

直线的方程为12分。

由,解得。 点的坐标为16分。

14.已知(,,且对任意实数,恒成立。

1)求证:;

2)若当时,不等式对满足条件的,恒成立,求的最小值。

答案】(1)∵ 对任意实数,恒成立, 对任意实数,,即恒成立。

,即4分。

8分。2)由以及(1)知,。

恒成立,等价于恒成立。……12分。

设,则。由,知的取值范围为。

,的最小值为16分。

15.如图,、分别是的中线和高线,、是外接圆的切线,点是与圆的交点。

1)求证:;

2)求证:平分。

答案】(1)由为圆切线,知。

、是圆的切线,为中点, 、三点共线,且。

4分。 ,为中点, ,

。于是,。

又∵ 。8分。

2)延长交圆于点,连结,,。

由,知。12分。

又为中点,。

平分16分。

2)或解:连结、、、

由,,知。又由切割线定理知, 。

、、四点共圆12分。

又于,因此,。

平分16分。

16.已知正整数,,(为的三边长,且,求的最小值。其中表示的小数部分,即(表示不超过的最大整数)。

答案】由,知(即,,,被15除的余数相同4分。

由2与15互质知8分。

经验算,可知满足的最小正整数。

,都是4的倍数12分。

设,(,为正整数,且)。

,,构成三角形三边长, ,

经验证,5,,可以为三角形的三边长。

的最小值为27。此时16分。

17.已知集合。集合是的子集,且在的任意三个元素中,总可以找到两个元素和,使得是的整数倍。求的最大值。(其中表示集合的元素的个数)。

答案】首先集合符合要求。

此时5分。设,,满足:在的任意三个元素中,总可以找到两个元素和,使得是的整数倍。

取的任意三个相邻元素:,,依题意是的整数倍,或是的整数倍,或是的整数倍。

,或,或。

于是,总有成立10分。

因此,,, 若,则与矛盾。

因此,的最大值为2114分。

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