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2008年全国初中数学联赛

2008年全国初中数学联合竞赛试题参考答案及评分标准说明:评阅试卷时,请依据本评分标准.第一试,选择题和填空题只设7分和0分两档;第二试各题,请按照本评分标准规定的评分档次给分.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划分的档次,给予相应的分数.第一试一、选择题(本题满分42分,每小题7分)本题共有6小题,每题均给出了代号为A ,B ,C ,D 的四个答案,其中有且仅有一个是正确的.将你所选择的答案的代号填在题后的括号内.每小题选对得7分;不选、选错或选出的代号字母超过一个(不论是否写在括号内),一律得0分. 1.设213a a +=,213b b +=,且a b ≠,则代数式2211a b +的值为 ( ) A .5B .7C .9D .11.【答案】B【解析】 由题设条件可知2310a a -+=,2310b b -+=,且a b ≠,所以a ,b 是一元二次方程2310x x -+=的两根,故3a b +=,1ab =,因此222222222211()23217()1a b a b ab a b a b ab ++--⨯+====. 故选B 2.如图,设AD ,BE ,CF 为三角形ABC 的三条高,若6AB =,5BC =,3EF =,则线段BE 的长为( ) A .185B .4C .215D .245【答案】D【解析】 因为AD ,BE ,CF 为三角形ABC 的三条高,易知B ,C ,E ,F 四点共圆,于是AEF ABC △∽△,故35AF EF AC BC ==,即3cos 5BAC ∠=,所以4sin 5BAC ∠=. 在Rt ABE △中,424sin 655BE AB BAC =∠=⨯=.故选D3.从分别写有数字1,2,3,4,5的5张卡片中任意取出两张,把第一张卡片上的数字作为十位数字,第二张卡片上的数字作为个位数字,组成一个两位数,则所组成的数是3的倍数的概率是 ( )A .15B .310C .25D .12. 【答案】C【解析】 能够组成的两位数有12,13,14,15,21,23,24,25,31,32,34,35,41,42,43,45,51,52,53,54,共20个,其中是3的倍数的数为12,15,21,24,42,45,51,54,共8个.所以所组成的数是3的倍数的概率是82205=.故选C 4.在ABC △中,12ABC ∠=,132ACB ∠=,BM 和CN 分别是这两个角的外角平分线,且点M ,N 分别在直线AC 和直线AB 上,则 ( ) A .BM CN > B .BM CN =EFDCBAC .BM CN <D .BM 和CN 的大小关系不确定【答案】B【解析】∵12ABC ∠=,BM 为ABC ∠的外角平分线,∴1(18012)842MBC ∠=-=. 又180********BCM ACB ∠=-∠=-=,∴180844848BMC ∠=--=, ∴BM BC =.又11(180)(180132)2422ACN ACB ∠=-∠=-=,∴18018012()BNC ABC BCN ACB ACN ∠=-∠-∠=--∠+∠168(13224)=-+12ABC ==∠,∴CN CB =. 因此,BM BC CN ==.故选B5.现有价格相同的5种不同商品,从今天开始每天分别降价10%或20%,若干天后,这5种商品的价格互不相同,设最高价格和最低价格的比值为r ,则r 的最小值为 ( )A .398T ⎛⎫ ⎪⎝⎭.B .498⎛⎫ ⎪⎝⎭.C .598⎛⎫⎪⎝⎭. D .98.【答案】B.【解析】 容易知道,4天之后就可以出现5种商品的价格互不相同的情况.设5种商品降价前的价格为a ,过了n 天. n 天后每种商品的价格一定可以表示为()()98110%120%1010kn kkn ka a --⎛⎫⎛⎫⋅-⋅-=⋅⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,其中k 为自然数,且0k n ≤≤.要使r 的值最小,五种商品的价格应该分别为:981010in ia -⎛⎫⎛⎫⋅⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,1188(1010i n i a +--⎛⎫⎛⎫⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,22991010i n i a +--⎛⎫⎛⎫⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,33981010i n i a +--⎛⎫⎛⎫⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,44981010i n i a +--⎛⎫⎛⎫⋅⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,其中i 为不超过n 的自然数.所以r 的最小值为44498910108981010i n i i n ia a +---⎛⎫⎛⎫⋅⋅ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭= ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选B .6.已知实数x ,y 满足(2008x y =,则223233x y x y -+-2007-的值为( )A .2008-B .2008C .1-D .1.【答案】D .【解析】∵(2008x y=,∴xy=y x=由以上两式可得x y =.所以(22008x =,解得22008x =,所以22222323320073233200720071x y x y x x x x x -+--=-+--=-=.故选D .二、填空题(本题满分28分,每小题7分)1.设a ,则5432322a a a a a a a +---+=- . 【答案】 2- 【解析】∵221a a ==-⎝⎭,∴21a a +=,∴()()32325432322222a a a a a a a a a a a a a a a a+--+++---+=-⋅- ()()333322212111(11)211a a a a a a a a a a a--+--===-=-++=-+=-⋅----. 2.如图,正方形ABCD 的边长为1,M ,N 为BD所在直线上的两点,且AM 135MAN ∠=,则四边形AMCN 的面积为 .【答案】 52【解析】 设正方形ABCD 的中心为O ,连AO ,则AO BD ⊥,AO OB =MO∴MB MO OB =-=又135ABM NDA ∠=∠=,13590NAD MAN DAB MAB MAB ∠=∠-∠-∠=--∠45MAB AMB =-∠=∠, 所以ADN MBA △∽△,故AD DN MB BA =,从而1AD DN BA MB =⋅=. 根据对称性可知,四边形AMCN 的面积115222222MAN S S MN AO ==⨯⨯⨯=⨯⨯+=⎝△.3.已知二次函数2y x ax b =++的图象与x 轴的两个交点的横坐标分别为m ,n ,且1m n +≤.设满足上述要求的b 的最大值和最小值分别为p ,q ,则p q += .【答案】 12【解析】 根据题意,m ,n 是一元二次方程20x ax b ++=的两根,所以m n a +=-,mn b =.∵1m n +≤,∴1m n m n ++≤≤,1m n m n -+≤≤.∵方程20x ax b ++=的判别式240a b ∆=-≥,∴22()1444a m n b +=≤≤.22244()()()11b mn m n m n m n ==+--+--≥≥,故14b -≥,等号当且仅当12m n =-=时取得;O MNDCBA22244()()1()1b mn m n m n m n ==+----≤≤,故14b ≤,等号当且仅当12m n ==时取得.所以14p =,14q =-,于是12p q +=.4.依次将正整数1,2,3,…的平方数排成一串:149162536496481100121144…,排在第1个位置的数字是1,排在第5个位置的数字是6,排在第10个位置的数字是4,排在第2008个位置的数字是 . 【答案】1 【解析】 21到23,结果都只各占1个数位,共占133⨯=个数位;24到29,结果都只各占2个数位,共占2612⨯=个数位; 210到231,结果都只各占3个数位,共占32266⨯=个数位; 232到299,结果都只各占4个数位,共占468272⨯=个数位; 2100到2316,结果都只各占5个数位,共占52171085⨯=个数位; 此时还差2008(312662721085)570-++++=个数位.2317到2411,结果都只各占6个数位,共占695570⨯=个数位.所以,排在第2008个位置的数字恰好应该是2411的个位数字,即为1.第二试 (A )一.(本题满分20分)已知221a b +=,对于满足条件01x ≤≤的一切实数x ,不等式(1)(1)()0a x x ax bx b x bx ------≥ ①恒成立.当乘积ab 取最小值时,求a ,b 的值.【解析】 整理不等式①并将221a b +=代入,得2(1)(21)0a b x a x a ++-++≥ ②在不等式②中,令0x =,得0a ≥;令1x =,得0b ≥.易知10a b ++>,21012(1)a ab +<<++,故二次函数2(1)(21)y a b x a x a =++-++的图象(抛物线)的开口向上,且顶点的横坐标在0和1之间.由题设知,不等式②对于满足条件01x ≤≤的一切实数x 恒成立,所以它的判别式2(21)4(1)0a a b a ∆=+-++⋅≤,即14ab ≥.由方程组221,14a b ab ⎧+=⎪⎨=⎪⎩ ③ 消去b ,得42161610a a -+=,所以2a 或2a =. 又因为0a ≥,所以a 或a ,于是方程组③的解为a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或a b ⎧⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 所以ab 的最小值为14,此时,a b 的值有两组,分别为a,b和a =,b =.二.(本题满分25分)如图,圆O 与圆D 相交于,A B 两点,BC 为圆D 的切线,点C 在圆O 上,且AB BC =.⑴ 证明:点O 在圆D 的圆周上.⑵ 设△ABC 的面积为S ,求圆D 的的半径r 的最小值. 【解析】⑴ 连OA ,OB ,OC ,AC ,因为O 为圆心,AB BC =, 所以△OBA ∽△OBC ,从而OBA OBC ∠=∠. 因为OD AB ⊥,DB BC ⊥,所以9090DOB OBA OBC DBO ∠=-∠=-∠=∠, 所以DB DO =,因此点O 在圆D 的圆周上.⑵ 设圆O 的半径为a ,BO 的延长线交AC 于点E ,易知BE AC ⊥.设2AC y =(0)y a <≤,OE x =,AB l =,则222a x y =+,()S y a x =+,22222222()2222()aSl y a x y a ax x a ax a a x y=++=+++=+=+=.因为22ABC OBA OAB BDO ∠=∠=∠=∠,AB BC =,DB DO =,所以BDO ABC △∽△,所以BD BOAB AC=,即2r a l y =,故2al r y =.所以322222224422a l a aS S a S r y y y y ⎛⎫==⋅=⋅ ⎪⎝⎭≥,即r 其中等号当a y =时成立,这时AC是圆O 的直径.所以圆D 的的半径r三.(本题满分25分)设a 为质数,b 为正整数,且()()2925094511a b a b +=+①求a ,b 的值.【解析】 ①式即2634511509509a b a b++⎛⎫= ⎪⎝⎭,设63509a b m +=,4511509a b n +=,则 509650943511m a n ab --== ② 故351160n m a -+=,又2n m =,所以2351160m m a -+=③ 由①式可知,2(2)a b +能被509整除,而509是质数,于是2a b +能被509整除,故m 为整数,即关于m 的一元二次方程③有整数根,所以它的判别式251172a ∆=-为完全平方数. 不妨设2251172a t ∆=-=(t 为自然数),则2272511(511)(511)a t t t =-=+-.由于511t +和511t -的奇偶性相同,且511511t +≥,所以只可能有以下几种情况:C E OA BD①51136,5112,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得3621022a +=,没有整数解.②51118,5114,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得1841022a +=,没有整数解. ③51112,5116,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得1261022a +=,没有整数解. ④5116,51112,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得6121022a +=,没有整数解.⑤5114,51118,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得4181022a +=,解得251a =. ⑥5112,51136,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得2361022a +=,解得493a =,而4931729=⨯不是质数,故舍去.综合可知251a =.此时方程③的解为3m =或5023m =(舍去).把251a =,3m =代入②式,得5093625173b ⨯-⨯==. 第二试 (B )一.(本题满分20分)已知221a b +=,对于满足条件1x y +=,0xy ≥的一切实数对()x y ,,不等式220ay xy bx -+≥ ①恒成立.当乘积ab 取最小值时,求a ,b 的值.【解析】 由1x y +=,0xy ≥可知01x ≤≤,01y ≤≤.在①式中,令0x =,1y =,得0a ≥;令1x =,0y =,得0b ≥.将1y x =-代入①式,得22(1)(1)0a x x x bx ---+≥,即()()21210a b x a x a ++-++≥②易知10a b ++>,21012(1)a ab +<<++,故二次函数2(1)(21)y a b x a x a =++-++的图象(抛物线)的开口向上,且顶点的横坐标在0和1之间.由题设知,不等式②对于满足条件01x ≤≤的一切实数x 恒成立,所以它的判别式2(21)4(1)0a a b a ∆=+-++⋅≤,即14ab ≥由方程组221,14a b ab ⎧+=⎪⎨=⎪⎩ ③ 消去b ,得42161610a a -+=,所以2a或2a =,又因为0a ≥,所以a或a . 于是方程组③的解为a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或a b ⎧⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 所以满足条件的a ,b 的值有两组,分别为a =,b和a,b = 二.(本题满分25分)题目和解答与(A )卷第二题相同.三.(本题满分25分)题目和解答与(A )卷第三题相同.第二试 (C )一.(本题满分20分)题目和解答与(B )卷第一题相同. 二.(本题满分25分)题目和解答与(A )卷第二题相同. 三.(本题满分25分)设a 为质数,b ,c 为正整数,且满足29(22)509(41022511)2a b c a b c b c ⎧+-=+-⎨-=⎩①② 求()a b c +的值.【解析】 ①式即266341022511509509a b c a b c +-+-⎛⎫=⎪⎝⎭, 设663509a b c m +-=,41022511509a b cn +-=,则5096509423511m a n ab c ---== ③故351160n m a -+=,又2n m =,所以2351160m m a -+= ④由①式可知,2(22)a b c +-能被509整除,而509是质数,于是22a b c +-能被509整除,故m 为整数,即关于m 的一元二次方程④有整数根,所以它的判别式251172a ∆=-为完全平方数.不妨设2251172a t ∆=-=(t 为自然数),则2272511(511)(511)a t t t =-=+-.由于511t +和511t -的奇偶性相同,且511511t +≥,所以只可能有以下几种情况: ①51136,5112,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得3621022a +=,没有整数解. ②51118,5114,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得1841022a +=,没有整数解.③51112,5116,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得1261022a +=,没有整数解.④5116,51112,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得6121022a +=,没有整数解.⑤5114,51118,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得4181022a +=,解得251a =.⑥5112,51136,t a t +=⎧⎨-=⎩两式相加,得2361022a +=,解得493a =,而4931729=⨯不是质数,故舍去.综合可知251a =,此时方程④的解为3m =或5023m =(舍去). 把251a =,3m =代入③式,得50936251273b c ⨯-⨯-==,即27c b =-. 代入②式得(27)2b b --=,所以5b =,3c =,因此()251(53)2008a b c +=⨯+=.。

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