中国教育学会中学数学教学专业委员会
“《数学周报》杯”2018年全国初中数学竞赛试题参考答案
一、选择题(共5小题,每小题6分,满分30分. 以下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、多填或错填得零分)
??x?y?12,1.方程组?的解的个数为(
??x?y?6 ).
(A)1 (B) 2 (C) 3 (D)4
答:(A). 解:若x??x?y?12,≥0,则?于是y?y??6x?y?6,?????x?y?12, ?x?y?6,???9,显然不可能.
若x?0,则
于是
y?y?18,解得y,进而求得x??3.
所以,原方程组的解为?故选(A).
?x??3,?y?9,只有1个解.
2.口袋中有20个球,其中白球9个,红球5个,黑球6个.现从中任取10个球,使得白球不少于2个但不多于8个,红球不少于2个,黑球不多于3个,那么上述取法的种数是( ).
(A) 14 (B) 16 (C)18 (D)20
答:(B). 解:用枚举法:
红球个数 白球个数 黑球个数 种 数
5 2,3,4,5 3,2,1,0 4 4 3,4,5,6 3,2,1,0 4 3 4,5,6,7 3,2,1,0 4 2 5,6,7,8 3,2,1,0 4
所以,共16种.
故选(B).
3.已知△ABC为锐角三角形,⊙O经过点B,C,且与边AB,AC分别相交于点D,E. 若⊙O的半径与△ADE的外接圆的半径相等,则⊙O一定经过
△ABC的( ).
(A)内心 (B)外心 (C)重心 (D)垂心 答:(B).
解: 如图,连接BE,因为△ABC为锐角三角形,所以
?BAC,?ABE均为锐角.又因为⊙O的半径与△ADE的外
DE接圆的半径相等,且
?BAC??ABE为两圆的公共弦,所以
??BAC??ABE?2?BAC?2?BAC.于是,?BEC.
若△ABC的外心为O1,则?BOC1一定过△ABC的外心.
故选(B).
,所以,⊙O(第3题答案图) 4.已知三个关于x的一元二次方程
ax2?bx?c?0a2,bxb22?cx?a?0,cx22?ax?b?0
恰有一个公共实数根,则
bc?ca?cab的值为( ).
(A) 0 (B)1 (C)2 (D)3
答:(D). 解:设x0是它们的一个公共实数根,则
ax0?bx0?c?0,bx0?cx0?a?0,cx0?ax0?b?0222.
把上面三个式子相加,并整理得
(a?b?c)(x0?x0?1)?02.
?0因为x02于是
?x0?1?(x0?12)?234?0,所以a?b?c.
a2bc?b2ca?c2ab?a?b?cabc333?a?b?(a?b)abc333
??3ab(a?b)abc?3.
故选(D).
5.方程x3?6x2?5x?y3?y?2的整数解(x,y)的个数是( ). (A)0 (B)1 (C)3 (D)无穷多 答:(A).
解:原方程可化为
x(x?1)(x?2)?(3x?x)?y(y?1)(y?1)?22,
因为三个连续整数的乘积是3的倍数,所以上式左边是3的倍数,而右边除以3余2,这是不可能的.所以,原方程无整数解.
故选(A).
二、填空题(共5小题,每小题6分,满分30分) 6.如图,在直角三角形ABC中,?ACB?90?,CA=4.点
P是半圆弧AC
的中点,连接BP,线段BP把图形APCB分成两部分,则这两部分面积之差的绝对值是 .
答:4.
解:如图,设AC与BP相交于点D,点D关于圆心O的对称点记为点E,线段BP把图形APCB分成两部分,这两部分面积之差的绝对值是△BEP的面积,即△BOP面积的两倍.而
S?BPO?12PO?CO?12?2?2?2.
(第6题答案图) 因此,这两部分面积之差的绝对值是4.
7.如图, 点A,C都在函数y?3x3(x?0)的图象上,点
B,D都在x轴上,
且使得△OAB,△BCD都是等边三角形,则点D的坐标为 .
答:(26,0).
解:如图,分别过点A,C作x轴的垂线,垂足分别为E,F.设OE=a,BF=b, 则AE=所以,点A,C的坐标为
(第7题答案图) 3a,CF=3b,
(a,3a),(2a+b,3a23b),
??所以 ????33,3b(2a?b)?33,解得
??a????b?3,6?3,
因此,点D的坐标为(2
6,0).
8.已知点A,B的坐标分别为(1,0),(2,0). 若二次函数y?x??a?3?x?32的图象与线段AB恰有一个交点,则a的取值范围是 .
答:?1≤a??12,或者a?3?23.
解:分两种情况: (Ⅰ)因为二次函数y?x??a?3?x?32的图象与线段AB只有一个交点,且
点A,B的坐标分别为(1,0),(2,0),所以
?1得?1?a??122?(a?3)?1?3?2??2?(a?3)?2?3?0?,
.
,得a,得a??1,此时x1?1,x2?3??12由12由22?(a?3)?1?3?0,符合题意;
32?(a?3)?2?3?0,此时x1?2,x2?,不符合题意.
3(Ⅱ)令x2当a?3?2??a?3?x?3?0,由判别式??0,得a?3?23.
?x2?3时,x1?x2??3,不合题意;当a12?3?23时,x1,符合题意.
综上所述,a的取值范围是?1≤a9.如图,?A??B??C 答:6.
解:如图,设AF与BG相交于点Q,则
?AQG??A??D??G??,或者a?3?23.
??D??E??F??G?n?90?,则n= .
,
于是
?A??B??C??D??E??F??G??B??C??E??F??AQG??B??C??E??F??BQF
(第9题答案图) ?540??6?90?.
所以,n=6.
10.已知对于任意正整数n,都有
a1?a2??an?n3,
则
1a2?1?1a3?1??1a100?1? .
答:
33100.
解:当n≥2时,有
a1?a2???an?1?an?na1?a2??an?1?(n?1)233,
,
两式相减,得 所以
1an?11a2?1an?3n?3n?1,
?13n(n?1)1a3?1?13n?11a100(1?1n),
n?2,3,4,?
因此
????1
11100)
??1313(1?(1?12)?1111(?)?32333100?1399(?100)?.
三、解答题(共4题,每小题15分,满分60分)
11(A).已知点M,N的坐标分别为(0,1),(0,-1),点P是抛物线y上的一个动点.
(1)判断以点P为圆心,PM为半径的圆与直线y(2)设直线PM与抛物线y证:?PNM??QNM??1的位置关系;
?14x2?14x2的另一个交点为点Q,连接NP,NQ,求
.
14x0)2解:(1)设点P的坐标为(x0,PM=
又因为点P到直线yx0?(2,则
(14x0?1)2214x0?1)22??142x0?1;
2??1的距离为
14x0?(?1)?214x0?1,
所以,以点P为圆心,PM为半径的圆与直线y??1相切.
…………5分
(2)如图,分别过点P,Q作直线y??1的垂线,垂
足分别为H,R.由(1)知,PH=PM,同理可得,QM=QR.
(第11A题答案图)
因为PH,MN,QR都垂直于直线y 所以
QMRNQRRN??1,所以,PH∥MN∥QR,于是
??MPNHPHHN, ,
因此,Rt△PHN∽Rt△QRN.
于是?HNP??RNQ,从而?PNM??QNM.
12 …………15分 12(A).已知a,b都是正整数,试问关于x的方程x2?abx?(a?b)?0是
否有两个整数解?如果有,请把它们求出来;如果没有,请给出证明.
解:不妨设a≤b,且方程的两个整数根为x1,?x1?x2?ab,? ?1xx?(a?b),?122?x2(x1≤x2),则有
所以 xx?x1?x2?1212a?12b?ab,
. …………5分
?1≥0,x2?1≥0,
4(x1?1)(x2?1)?(2a?1)(2b?1)?5因为a,b都是正整数,所以x1,x2均是正整数,于是,x12a?1≥1,2b?1≥1,所以 ??(x1?1)(x2?1)?0,?(2a?1)(2b?1)?5, 或 ?(?x1?1)(x2?1)?1,?(2a?1)(2b?1)?1.
(1)当??(x1?1)(x2?1)?0,?(2a?1)(2b?1)?5时,由于a,b都是正整数,且a≤b,可得 a=1,b=3,
此时,一元二次方程为x2(2)当??3x?2?0,它的两个根为x1?1,x2?2.
?(x1?1)(x2?1)?1,?(2a?1)(2b?1)?1时,可得 a=1,b=1,
此时,一元二次方程为x2?x?1?0,它无整数解.
综上所述,当且仅当a=1,b=3时,题设方程有整数解,且它的两个整数解为x
1?1,x2?2. ……………15分