1、上. 当取最大值时,比的值为 .10. 底面半径为1cm的圆柱形容器里放有四个半径为cm的实心铁球,四个球两两相切,其中底层两球与容器底面相切. 现往容器里注水,使水面恰好浸没所有铁球,则需要注水 cm3.11. 方程的实数解的个数为 .12. 袋内有8个白球和2个红球,每次从中随机取出一个球,然后放回1个白球,则第4次恰好取完所有红球的概率为 .三、解答题(本题满分60分,每小题20分)13. 给定整数,设 是抛物线与直线的一个交点. 试证明对于任意正整数,必存在整数,使为抛物线与直线的一个交点.14. 将2006表示成5个正整数之和. 记. 问:(1)当取何值时,S取到最大值;(2)进一步
2、地,对任意有,当取何值时,S取到最小值. 说明理由.15. 设 . 记,. 证明:.一试参考答案1.【答】 ( C )【解】令,过A作于D。由,推出,令,代入上式,得 ,即 , 也即 。从而有。由此可得 。 2.【答】( B )【解】因为,解得 . 由 解得 ;或 解得 ,所以的取值范围为 . 3.【答】 ( C )【解】;。要使,则,即。所以数对共有。4.【答】 ( A )【解】建立直角坐标系,以为坐标原点,为轴,为轴,为轴,则(),()。所以,。因为,所以,由此推出 。又,从而有 。5.【答】 ( A )【解】显然为奇函数,且单调递增。于是若,则,有,即,从而有.反之,若,则,推出 ,即
3、。6. 【答】【解】出现奇数个9的十进制数个数有。又由于以及,从而得7.【解】。令,则因此 即得。8. 【解】依题意,得 ()(对任意实数成立) . 故 的取值范围为 。9. 【解】 由平面几何知,要使最大,则过,P三点的圆必定和直线l相切于P点。设直线l交x轴于A,则,即,即 (1),又由圆幂定理,(2),而,A,从而有,。代入(1),(2)得。10. 【解】设四个实心铁球的球心为,其中为下层两球的球心,分别为四个球心在底面的射影。则ABCD是一个边长为的正方形。所以注水高为。故应注水。11.【解】要使等号成立,必须,即。但是时,不满足原方程。所以是原方程的全部解。因此原方程的实数解个数为
4、1 。12. 【解】第4次恰好取完所有红球的概率为=0.0434.三. 解答题(本题满分60分,每小题20分)13. 【证明】 因为与的交点为.显然有。(5分)若为抛物线与直线的一个交点,则. (10分)记,则 ,(13.1)由于是整数,也是整数,所以根据数学归纳法,通过(13.1)式可证明对于一切正整数,是正整数. 现在对于任意正整数,取,使得与的交点为. (20分)14. 【解】 (1) 首先这样的S的值是有界集,故必存在最大值与最小值。 若, 且使 取到最大值,则必有 (5分) (*)事实上,假设(*)不成立,不妨假设。则令,,()有,。将S改写成同时有 。于是有。这与S在时取到最大值矛
5、盾。所以必有 . 因此当取到最大值。 (10分)(2)当且时,只有(I) 402, 402, 402, 400, 400;(II) 402, 402, 401, 401, 400;(III) 402, 401, 401, 401, 401; 三种情形满足要求。 (15分)而后面两种情形是在第一组情形下作,调整下得到的。根据上一小题的证明可以知道,每调整一次,和式 变大。 所以在情形取到最小值。 (20分)15. 【证明】()如果,则,。 (5分)()如果,由题意 ,,. 则 当 时,(). 事实上,当时,, 设时成立(为某整数),则对, . 当 时,().事实上,当时,, 设时成立(为某整数)
6、,则对,有.注意到 当时,总有,即 . 从而有.由归纳法,推出 。 (15分)(3)当时,记,则对于任意,且。对于任意,, 则。 所以,。当时,即。因此。综合()()(),我们有。 (20分)2006年全国高中数学联合竞赛加试试卷(考试时间:上午10:0012:00)一、以B0和B1为焦点的椭圆与AB0B1的边ABi交于Ci(i=0,1)。在AB0的延长线上任取点P0,以B0为圆心,B0P0为半径作圆弧P0Q0交C1B0的延长线于Q0;以C1为圆心,C1Q0为半径作圆弧Q0P1交B1A的延长线于P1;以B1为圆心,B1P1为半径作圆弧P1Q1交B1C0的延长线于Q1;以C0为圆心,C0Q1为半
7、径作圆弧Q1P0,交AB0的延长线于P0。试证:(1)点P0与点P0重合,且圆弧P0Q0与P0Q1相内切于P0;(2)四点P0、Q0、Q1、P1共圆。二、已知无穷数列an满足a0=x,a1=y,n=1、2、。(1)对于怎样的实数x与y,总存在正整数n0,使当n0n时an恒为常数?(2)求数列an的通项公式。三、解方程组。2006年全国高中数学联合竞赛加试试题参考答案一、(本题满分50分)以B0和B1为焦点的椭圆与AB0B1的边ABi交于Ci(i=0,1)。证明:(1)显然B0P0=B0Q0,并由圆弧P0Q0和Q0P1,Q0P1和P1Q1,P1Q1和Q1P0分别相内切于点Q0、P1、Q1,得C1
8、B0+B0Q0=C1P1,B1C1+C1P1=B1C0+C0Q1以及C0Q1=C0B0+B0P0。四式相加,利用B1C1+C1B0=B1C0+C0B0以及P0在B0P0或其延长线上,有B0P0=B0P0。从而可知点P0与点P0重合。由于圆弧Q1P0的圆心C0、圆弧P0Q0的圆心B0以及P0在同一直线上,所以圆弧Q1P0和P0Q0相内切于点P0。(2)现在分别过点P0和P1引上述相应相切圆弧的公切线P0T和P1T交于点T。又过点Q1引相应相切圆弧的公切线R1S1,分别交P0T和P1T于点R1和S1。连接P0Q1和P1Q1,得等腰三角形P0Q1R1和P1Q1S1。基于此,我们可由P0Q1P1=P0
9、Q1R1P1Q1S1=(P1P0TQ1P0P1)(P0P1TQ1P1P0)而P0Q1P1=Q1P0P1+Q1P1P0,代入上式后,即得,同理可得。所以四点P0、Q0、Q1、P1共圆。二、(本题满分50分)已知无穷数列an满足a0=x,a1=y,n=1、2、。解:(1)我们有,n=1、2、。 (2.1)所以,如果对某个正整数n,有an+1=an,则必有(an)2=1,且an+an10。如果该n=1,我们得|y|=1且xy。 (2.2)如果该n1,我们有,n2, (2.3)和,n2。 (2.4)将式(2.3)和(2.4)两端相乘,得,n2。 (2.5)由(2.5)递推,必有(2.2)或|x|=1且
10、yx。 (2.6)反之,如果条件(2.2)或(2.6)满足,则当n2时,必有an=常数,且常数是1或1。(2)由(2.3)和(2.4),我们得到,n2。 (2.7)记,则当n2时,由此递推,我们得到,n2, (2.8)这里Fn=Fn1+Fn2,n2,F0=F1=1。 (2.9)由(2.9)解得。 (2.10)上式中的n还可以向负向延伸,例如F1=0,F2=1。这样一来,式(2.8)对所有的n0都成立。由(2.8)解得,n0。 (2.11)式(2.11)中的F1、F2由(2.10)确定。三、(本题满分50分)解方程组。令p=x+z、q=xz,我们有p2=x2+z2+2q,p3=x3+z3+3pq
11、,p4=x4+z4+4p2q2q2。同样,令s=y+w、t=yw,有s2=y2+w2+2t,s3=y3+w3+3st,s4=y4+w4+4s2t2t2。在此记号系统下,原方程组的第一个方程为p=s+2。 (3.1)于是p2=s2+4s+4,p3=s3+6s2+12s+8,p4=s4+8s3+24s2+32s+16。现在将上面准备的p2、p3、p4和s2、s3、s4的表达式代入,得x2+z2+2q=y2+w2+2t+4s+4,x3+z3+3pq=y3+w3+3st+6s2+12s+8,x4+z4+4p2q2q2=y4+w4+4s2t2t2+8s3+24s2+32s+16。利用原方程组的第二至四式
12、化简,得q=t+2s1, (3.2)pq=st+2s2+4s4, (3.3)2p2qq2=2s2tt2+4s3+12s2+16s25。 (3.4)将(3.1)和(3.2)代入(3.3),得, (3.5)将(3.5)代入(3.2),得, (3.6)将(3.1)(3.5)(3.6)代入(3.4),得s=2。所以有t=0,p=4,q=3。这样一来,x、z和y、w分别是方程和的两根,即或,且或。详言之,方程组有如下四组解:x=3,y=2,z=1,w=0;或x=3,y=0,z=1,w=2;或x=1,y=2,z=3,w=0;或x=1,y=0,z=3,w=2。注:如果只得到一组解,或者不完整,最多得40分。2006年全国高中数学联赛加试试题的另解杜伟杰 (广东仲元中学 511400)2006年全国高中数学联赛加试第一题以和为焦点的椭圆与的边交于。在的延长线上任取点,以为圆心,为半径作圆弧交的延长线于;以为圆心,为半径作圆弧交的延长线于;以为圆心,为半径作
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