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初中數學競賽決賽試題

2003年太原市初中數學競賽題

壹、選擇題(***5小題,每小題6分,滿分30分. 以下每道小題均給出了英文代號的四個結論,其中有且只有壹個結論是正確的. 請將正確結論的代號填入題後的括號裏. 不填、多填或錯填,得零分)

1.若4x-3y-6z=0,x+2y-7z=0(xyz≠0),則 的值等於 ( )

(A) (B) (C) (D)

2.在本埠投寄平信,每封信質量不超過20g時付郵費0.80元,超過20g而不超過40g時付郵費1.60元,依次類推,每增加20g需增加郵費0.80元(信的質量在100g以內).如果所寄壹封信的質量為72.5g,那麽應付郵費 ( )

(A)2.4元 (B)2.8元 (C)3元 (D)3.2元

3.如下圖所示,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G=( )

(A)360° (B) 450° (C) 540° (D) 720°

4.四條線段的長分別為9,5,x,1(其中x為正實數),用它們拼成兩個直角三角形,且AB與CD是其中的兩條線段(如上圖),則x可取值的個數為( )

(A)2個 (B)3個 (C)4個 (D) 6個

5.某校初三兩個畢業班的學生和教師***100人壹起在臺階上拍畢業照留念,攝影師要將其排列成前多後少的梯形隊陣(排數≥3),且要求各行的人數必須是連續的自然數,這樣才能使後壹排的人均站在前壹排兩人間的空擋處,那麽,滿足上述要求的排法的方案有( )

(A)1種 (B)2種 (C)4種 (D) 0種

二、填空題(***5小題,每小題6分,滿分30分)

6.已知 ,那麽 .

7.若實數x,y,z滿足 , , ,則xyz的值為 .

8.觀察下列圖形:

① ② ③ ④

根據圖①、②、③的規律,圖④中三角形的個數為 .

9.如圖所示,已知電線桿AB直立於地面上,它的影子恰好照

在土坡的坡面CD和地面BC上,如果CD與地面成45?,∠A=60?,

CD=4m,BC= m,則電線桿AB的長為_______m.

10.已知二次函數 (其中a是正整數)的圖象經 過點A(-1,4)與點B(2,1),並且與x軸有兩個不同的交點,則b+c的最大值為 .

三、解答題(***4題,每小題15分,滿分60分)

11.如圖所示,已知AB是⊙O的直徑,BC是⊙O的切線,OC平行於弦AD,過點D作DE⊥AB於點E,連結AC,與DE交於點P. 問EP與PD是否相等?證明妳的結論.

解:

12.某人租用壹輛汽車由A城前往B城,沿途可能經過的城市以及通過兩城市之間所需的時間(單位:小時)如圖所示. 若汽車行駛的平均速度為80千米/小時,而汽車每行駛1千米需要的平均費用為1.2元. 試指出此人從A城出發到B城的最短路線(要有推理過程),並求出所需費用最少為多少元?

解:

13B.如圖所示,在△ABC中,∠ACB=90°.

(1)當點D在斜邊AB內部時,求證: .

(2)當點D與點A重合時,第(1)小題中的等式是否存在?請說明理由.

(3)當點D在BA的延長線上時,第(1)小題中的等式是否存在?請說明理由.

14B.已知實數a,b,c滿足:a+b+c=2,abc=4.

(1)求a,b,c中的最大者的最小值;

(2)求 的最小值.

註:13B和14B相對於下面的13A和14A是較容易的題. 13B和14B與前面的12個題組成考試卷.後面兩頁 13A和14A兩題可留作考試後的研究題.

13A.如圖所示,⊙O的直徑的長是關於x的二次方程 (k是整數)的最大整數根. P是⊙O外壹點,過點P作⊙O的切線PA和割線PBC,其中A為切點,點B,C是直線PBC與⊙O的交點.若PA,PB,PC的長都是正整數,且PB的長不是合數,求 的值.

解:

14A.沿著圓周放著壹些數,如果有依次相連的4個數a,b,c,d滿足不等式 >0,那麽就可以交換b,c的位置,這稱為壹次操作.

(1)若圓周上依次放著數1,2,3,4,5,6,問:是否能經過有限次操作後,對圓周上任意依次相連的4個數a,b,c,d,都有 ≤0?請說明理由.

(2)若圓周上從小到大按順時針方向依次放著2003個正整數1,2,…,2003,問:是否能經過有限次操作後,對圓周上任意依次相連的4個數a,b,c,d,都有 ≤0?請說明理由.

解:(1)

(2)

2003年“TRULY?信利杯”全國初中數學競賽試題參考答案與評分標準

壹、選擇題(每小題6分,滿分30分)

1.D

由 解得 代入即得.

2.D

因為20×3<72.5<20×4,所以根據題意,可知需付郵費0.8×4=3.2(元).

3.C

如圖所示,∠B+∠BMN+∠E+∠G=360°,∠FNM+∠F+∠A+∠C=360°,

而∠BMN +∠FNM =∠D+180°,所以

∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F+∠G=540°.

4.D

顯然AB是四條線段中最長的,故AB=9或AB=x.

(1)若AB=9,當CD=x時, , ;

當CD=5時, , ;

當CD=1時, , .

(2)若AB=x,當CD=9時, , ;

當CD=5時, , ;

當CD=1時, , .

故x可取值的個數為6個.

5.B

設最後壹排有k個人,***有n排,那麽從後往前各排的人數分別為k,k+1,k+2,…,k+(n-1),由題意可知 ,即 .

因為k,n都是正整數,且n≥3,所以n<2k+(n-1),且n與2k+(n-1)的奇偶性不同. 將200分解質因數,可知n=5或n=8. 當n=5時,k=18;當n=8時,k=9. ***有兩種不同方案.

6. .

= .

7.1.

因為 ,

所以 ,解得 .

從而 , .

於是 .

8.161.

根據圖中①、②、③的規律,可知圖④中三角形的個數為

1+4+3×4+ + =1+4+12+36+108=161(個).

9. .

如圖,延長AD交地面於E,過D作DF⊥CE於F.

因為∠DCF=45°,∠A=60°,CD=4m,

所以CF=DF= m, EF=DFtan60°= (m).

因為 ,所以 (m).

10.-4.

由於二次函數的圖象過點A(-1,4),點B(2,1),所以

解得

因為二次函數圖象與x軸有兩個不同的交點,所以 ,

,即 ,由於a是正整數,故 ,

所以 ≥2. 又因為b+c=-3a+2≤-4,且當a=2,b=-3,c=-1時,滿足題意,故b+c的最大值為-4.

三、解答題(***4題,每小題15分,滿分60分)

11.如圖所示,已知AB是⊙O的直徑,BC是⊙O的切線,OC平行於弦AD,過點D作DE⊥AB於點E,連結AC,與DE交於點P. 問EP與PD是否相等?證明妳的結論.

解:DP=PE. 證明如下:

因為AB是⊙O的直徑,BC是切線,

所以AB⊥BC.

由Rt△AEP∽Rt△ABC,得 ① ……(6分)

又AD‖OC,所以∠DAE=∠COB,於是Rt△AED∽Rt△OBC.

故 ② ……(12分)

由①,②得 ED=2EP.

所以 DP=PE. ……(15分)

12.某人租用壹輛汽車由A城前往B城,沿途可能經過的城市以及

通過兩城市之間所需的時間(單位:小時)如圖所示. 若汽車行駛

的平均速度為80千米/小時,而汽車每行駛1千米需要的平均費用

為1.2元. 試指出此人從A城出發到B城的最短路線(要有推理過

程),並求出所需費用最少為多少元?

解:從A城出發到達B城的路線分成如下兩類:

(1)從A城出發到達B城,經過O城. 因為從A城到O

城所需最短時間為26小時,從O城到B城所需最短時間

為22小時. 所以,此類路線所需 最短時間為26+22=48(小時). ……(5分)

(2)從A城出發到達B城,不經過O城. 這時從A城到達B城,必定經過C,D,E城或F,G,H城,所需時間至少為49小時. ……(10分)

綜上,從A城到達B城所需的最短時間為48 小時,所走的路線為:

A→F→O→E→B. ……(12分)

所需的費用最少為:

80×48×1.2=4608(元)…(14分)

答:此人從A城到B城最短路線是A→F→O→E→B,所需的費用最少為4608元…(15分)

13B.如圖所示,在△ABC中,∠ACB=90°.

(1)當點D在斜邊AB內部時,求證: .

(2)當點D與點A重合時,第(1)小題中的等式是否存在?請說明理由.

(3)當點D在BA的延長線上時,第(1)小題中的等式是否存在?請說明理由.

解:(1)作DE⊥BC,垂足為E. 由勾股定理得

所以 .

因為DE‖AC,所以 .

故 . ……(10分)

(2)當點D與點A重合時,第(1)小題中的等式仍然成立。此時有AD=0,CD=AC,BD=AB.

所以 , .

從而第(1)小題中的等式成立.……(13分)

(3)當點D在BA的延長線上時,第(1)小題中的等式不成立.

作DE⊥BC,交BC的延長線於點E,則

而 ,

所以 .……(15分)

〖說明〗第(3)小題只要回答等式不成立即可(不成立的理由表述不甚清者不扣分).

14B.已知實數a,b,c滿足:a+b+c=2,abc=4.

(1)求a,b,c中的最大者的最小值;

(2)求 的最小值.

解:(1)不妨設a是a,b,c中的最大者,即a≥b,a≥c,由題設知a>0,

且b+c=2-a, .

於是b,c是壹元二次方程 的兩實根, ≥0,

≥0, ≥0. 所以a≥4. ……(8分)

又當a=4,b=c=-1時,滿足題意.

故a,b,c中最大者的最小值為4. ……(10分)

(2)因為abc>0,所以a,b,c為全大於0或壹正二負.

1) 若a,b,c均大於0,則由(1)知,a,b,c中的最大者不小於4,這與a+b+c=2矛盾.

2)若a,b,c為或壹正二負,設a>0,b<0,c<0,則

由(1)知a≥4,故2a-2≥6,當a=4,b=c=-1時,滿足題設條件且使得不等式等號成立。故 的最小值為6. ……(15分)

13A.如圖所示,⊙O的直徑的長是關於x的二次方程 (k是整數)的最大整數根. P是⊙O外壹點,過點P作⊙O的切線PA和割線PBC,其中A為切點,點B,C是直線PBC與⊙O的交點. 若PA,PB,PC的長都是正整數,且PB的長不是合數,求 的值.

解:設方程 的兩個根為 , , ≤ .由根與系數的關系得

---- ①, ---- ②

由題設及①知, , 都是整數. 從①,②消去k,得 ,

.

由上式知, ,且當k=0時, ,故最大的整數根為4.

於是⊙O的直徑為4,所以BC≤4.

因為BC=PC-PB為正整數,所以BC=1,2,3或4. ……(6分)

連結AB,AC,因為∠PAB=∠PCA,所以PAB∽△PCA,

故 ③ ……(10分)

(1)當BC=1時,由③得, ,於是 ,矛盾!

(2)當BC=2時,由③得, ,於是 ,矛盾!

(3)當BC=3時,由③得, ,於是 ,

由於PB不是合數,結合 ,故只可能

, ,

解得 .

此時 .

(4)當BC=4,由③得, ,於是 ,矛盾.

綜上所述 .……(15分)

14A.沿著圓周放著壹些數,如果有依次相連的4個數a,b,c,d滿足不等式 >0,那麽就可以交換b,c的位置,這稱為壹次操作.

(1)若圓周上依次放著數1,2,3,4,5,6,問:是否能經過有限次操作後,對圓周上任意依次相連的4個數a,b,c,d,都有 ≤0?請說明理由.

(2)若圓周上從小到大按順時針方向依次放著2003個正整數1,2,…,2003,問:是否能經過有限次操作後,對圓周上任意依次相連的4個數a,b,c,d,都有 ≤0?請說明理由.

解:(1)答案是肯定的. 具體操作如下:

……(5分)

(2)答案是肯定的. 考慮這2003個數的相鄰兩數乘積之和為P. ……(7分)

開始時, =1×2+2×3+3×4+…+2002×2003+2003×1,經過k(k≥0)次操作後,這2003個數的相鄰兩數乘積之和為 ,此時若圓周上依次相連的4個數a,b,c,d滿足不等式 >0,即ab+cd>ac+bd,交換b,c的位置後,這2003個數的相鄰兩數乘積之和為 ,有 .

所以 ,即每壹次操作,相鄰兩數乘積的和至少減少1,由於相鄰兩數乘積總大於0,故經過有限次操作後,對任意依次相連的4個數a,b,c,d,壹定有 ≤0.……(15分).