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数学竞赛 全国奥林匹克数学大赛初中数学竞赛试题解答 含答案解析

中学数学教学专业委员会 全国初中数学竞赛试题题 号 一 二 三总 分1~5 6~10 11 12 13 14 得 分 评卷人 复查人答题时注意:1.用圆珠笔或钢笔作答; 2.解答书写时不要超过装订线; 3.草稿纸不上交.一、选择题(共5小题,每小题7分,共35分. 每道小题均给出了代号为A ,B ,C ,D 的四个选项,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.设71a =-,则代数式32312612a a a +--的值为( ).(A )24 (B )25 (C )4710+ (D )4712+ 2.对于任意实数a b c d ,,,,定义有序实数对a b (,)与c d (,)之间的运算“△”为:(a b ,)△(c d ,)=(ac bd ad bc ++,).如果对于任意实数u v ,, 都有(u v ,)△(x y ,)=(u v ,),那么(x y ,)为( ).(A )(0,1) (B )(1,0) (C )(﹣1,0) (D )(0,-1)3.若1x >,0y >,且满足3y y xxy x x y==,,则x y +的值为( ).(A )1 (B )2 (C )92 (D )1124.点D E ,分别在△ABC 的边AB AC ,上,BE CD ,相交于点F ,设1234BDF BCF CEF EADF S S S S S S S S ∆∆∆====四边形,,,,则13S S 与24S S 的大小关系为( ).(A )1324S S S S < (B )1324S S S S = (C )1324S S S S > (D )不能确定 5.设3333111112399S =++++,则4S 的整数部分等于( ). (A )4 (B )5 (C )6 (D )7二、填空题(共5小题,每小题7分,共35分)6.若关于x 的方程2(2)(4)0x x x m --+=有三个根,且这三个根恰好可 以作为一个三角形的三条边的长,则m 的取值范围是 .7.一枚质地均匀的正方体骰子的六个面上的数字分别是1,2,2,3,3,4;另一枚质地均匀的正方体骰子的六个面上的数字分别是1,3,4,5,6,8. 同时掷这两枚骰子,则其朝上的面两数字之和为奇数的概率是 .8.如图,点A B ,为直线y x =上的两点,过A B ,两点分别作y 轴的平行线交双曲线1y x=(x >0)于C D ,两点. 若2BD AC =,则224OC OD - 的值为 .9.若112y x x =-+-的最大值为a ,最小值为b ,则22a b +的值为 .10.如图,在Rt △ABC 中,斜边AB 的长为35,正方形CDEF 内接于△ABC ,且其边长为12,则△ABC 的周长为 .三、解答题(共4题,每题20分,共80分)11.已知关于x 的一元二次方程20x cx a ++=的两个整数根恰好比方程(第8题)(第10题)20x ax b ++=的两个根都大1,求a b c ++的值.12.如图,点H 为△ABC 的垂心,以AB 为直径的⊙1O 和△BCH 的外接圆⊙2O 相交于点D ,延长AD 交CH 于点P ,求证:点P 为CH 的中点.13.如图,点A 为y 轴正半轴上一点,A B ,两点关于x 轴对称,过点A 任作直线交抛物线223y x =于P ,Q 两点. (1)求证:∠ABP =∠ABQ ;(2)若点A 的坐标为(0,1),且∠PBQ =60º,试求所有满足条件的直线PQ 的函数解析式.14.如图,△ABC 中,60BAC ∠=︒,2AB AC =.点P 在△ABC 内,且352PA PB PC ===,,,求△ABC 的面积.(第13题)(第12题)中国教育学会中学数学教学专业委员会“《数学周报》杯”全国初中数学竞赛试题参考答案一、选择题 1.A解:因为71a =-, 17a +=, 262a a =-, 所以322312612362126261261260662126024.a a a a a a a a a a a +--=-+---=--+=---+=()()()2.B解:依定义的运算法则,有ux vy u vx uy v +=⎧⎨+=⎩,,即(1)0(1)0u x vy v x uy -+=⎧⎨-+=⎩,对任何实数u v ,都成立. 由于实数u v ,的任意性,得(x y ,)=(1,0).3.C解:由题设可知1y y x -=,于是341y y x yx x -==,所以 411y -=, 故12y =,从而4x =.于是92x y +=.4.C解:如图,连接DE ,设1D E FS S ∆'=,则1423S S EF S BF S '==,从而有1324S S S S '=.因为11S S '>,所以1324S S S S >.5.A解:当2 3 99k =,,,时,因为(第14题)(第4题)()()()32111112111k k k k k k k ⎡⎤<=-⎢⎥-+-⎣⎦, 所以 3331111115111239922991004S ⎛⎫<=++++<+-< ⎪⨯⎝⎭. 于是有445S <<,故4S 的整数部分等于4.二、填空题 6.3<m ≤4解:易知2x =是方程的一个根,设方程的另外两个根为12 x x ,,则124x x +=,12x x m =.显然1242x x +=>,所以122x x -<, 164m ∆=-≥0,即()2121242x x x x +-<,164m ∆=-≥0,所以1642m -<, 164m ∆=-≥0,解之得 3<m ≤4.7.19解: 在36对可能出现的结果中,有4对:(1,4),(2,3),(2,3),(4,1)的和为5,所以朝上的面两数字之和为5的概率是41369=. 8.6解:如图,设点C 的坐标为a b (,),点D 的坐标为c d (,),则点A 的坐标为a a (,),点B 的坐标为.c c (,) 因为点C D ,在双曲线1y x=上,所以11ab cd ==,. 由于AC a b =-,BD c d =-, 又因为2BD AC =,于是22222242c d a b c cd d a ab b -=--+=-+,(),所以 22224826a b c d ab cd +-+=-=()(),即224OC OD -=6.9.32(第8题)解:由1x -≥0,且12x -≥0,得12≤x ≤1.22213113122()2222416y x x x =+-+-=+--+. 由于13124<<,所以当34x =时,2y 取到最大值1,故1a =. 当12x =或1时,2y 取到最小值12,故22b =.所以,2232a b +=. 10.84解:如图,设BC =a ,AC =b ,则22235a b +==1225. ①又Rt △AFE ∽Rt △ACB ,所以F E A FC B A C=,即1212b a b-=,故 12()a b ab +=. ② 由①②得2222122524a b a b a b a b +=++=++()(),解得a +b =49(另一个解-25舍去),所以493584a b c ++=+=.三、解答题11.解:设方程20x ax b ++=的两个根为αβ,,其中αβ,为整数,且α≤β,则方程20x cx a ++=的两根为11αβ++,,由题意得()()11a a αβαβ+=-++=,,两式相加得 2210αβαβ+++=, 即 (2)(2)3αβ++=,所以 2123αβ+=⎧⎨+=⎩,; 或232 1.αβ+=-⎧⎨+=-⎩,(第10题)解得 11αβ=-⎧⎨=⎩,; 或53.αβ=-⎧⎨=-⎩,又因为[11]a b c αβαβαβ=-+==-+++(),,()(),所以 012a b c ==-=-,,;或者815a b c ===,,, 故3a b c ++=-,或29.12.证明:如图,延长AP 交⊙2O 于点Q , 连接 AH BD QB QC QH ,,,,.因为AB 为⊙1O 的直径, 所以∠ADB =∠BDQ =90°, 故BQ 为⊙2O 的直径. 于是CQ BC BH HQ ⊥⊥,.又因为点H 为△ABC 的垂心,所以.AH BC BH AC ⊥⊥,所以AH ∥CQ ,AC ∥HQ ,四边形ACQH 为平行四边形. 所以点P 为CH 的中点.13.解:(1)如图,分别过点P Q , 作y 轴的垂线,垂足分别为C D , . 设点A 的坐标为(0,t ),则点B 的坐标为(0,-t ). 设直线PQ 的函数解析式为y kx t =+,并设P Q ,的坐标分别为 P P x y (,),Q Q x y (,).由223y kx t y x =+⎧⎪⎨=⎪⎩,, 得 2203x kx t --=,于是 32P Q x x t =-,即 23P Q t x x =-.(第12题)(第13题)于是222323P P Q Qx t y t BC BD y t x t ++==++22222()333.222()333P P Q P P Q P Q Q P Q Q Q P x x x x x x x x x x x x x x --===--- 又因为P Q x PC QD x =-,所以BC PCBD QD=. 因为∠BCP =∠90BDQ =︒,所以△BCP ∽△BDQ , 故∠ABP =∠ABQ .(2)解法一 设PC a =,DQ b =,不妨设a ≥b >0,由(1)可知∠ABP =∠30ABQ =︒,BC =3a ,BD =3b ,所以 AC =32a -,AD =23b -.因为PC ∥DQ ,所以△ACP ∽△ADQ . 于是PC ACDQ AD=,即3223a a b b -=-, 所以3a b ab +=.由(1)中32P Q x x t =-,即32ab -=-,所以33322ab a b =+=,,于是可求得2 3.a b == 将32b =代入223y x =,得到点Q 的坐标(32,12).再将点Q 的坐标代入1y kx =+,求得3.3k =- 所以直线PQ 的函数解析式为313y x =-+. 根据对称性知,所求直线PQ 的函数解析式为313y x =-+,或313y x =+. 解法二 设直线PQ 的函数解析式为y kx t =+,其中1t =. 由(1)可知,∠ABP =∠30ABQ =︒,所以2BQ DQ =.故 222(1)Q Q Q x x y =++.将223Q Q y x =代入上式,平方并整理得 4241590Q Q x x -+=,即22(43)(3)0Q Q x x --=.所以 32Q x =或 3. 又由 (1)得3322P Q x x t =-=-,32P Q x x k +=. 若32Q x =,代入上式得 3P x =-, 从而 23()33P Q k x x =+=-.同理,若3Q x =, 可得32P x =-, 从而 23()33P Q k x x =+=.所以,直线PQ 的函数解析式为313y x =-+,或313y x =+. 14.解:如图,作△ABQ ,使得QAB PAC ABQ ACP ∠=∠∠=∠,,则△ABQ ∽△ACP . 由于2AB AC =,所以相似比为2. 于是22324AQ AP BQ CP ====,.60QAP QAB BAP PAC BAP BAC ∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒.由:2:1AQ AP =知,90APQ ∠=︒,于是33PQ AP ==.所以 22225BP BQ PQ ==+,从而90BQP ∠=︒. 于是222()2883AB PQ AP BQ =++=+ .故 213673s i n 60282ABC S AB AC AB ∆+=⋅︒==.(第14题)。

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