96全国高中数学联赛试题及详细解析

一、选择题(本题满分36分，每题6分)1．把圆x2+(y－1)2=1与椭圆9x2+(y+1)2=9的公共点，用线段连接起来所得到的图形为()(A)线段(B)不等边三角形(C)等边三角形(D)四边形[来源:学§科§网]2．等比数列{an}的首项a1=1536,公比q=－12,用πn表示它的前n项之积。则πn(n∈N*)最大的是()(A)π9(B)π11(C)π12(D)π136．高为8的圆台内有一个半径为2的球O1，球心O1在圆台的轴上，球O1与圆台的上底面、侧面都相切，圆台内可再放入一个半径为3的球O2，使得球O2与球O1、圆台的下底面及侧面都只有一个公共点，除球O2，圆台内最多还能放入半径为3的球的个数是()(A)1(B)2(C)3(D)4二、填空题(本题满分54分，每小题9分)1．集合{x|－1≤log1x10－12，x∈N*}的真子集的个数是．2．复平面上，非零复数z1，z2在以i为圆心，1为半径的圆上，_z1·z2的实部为零，z1的辐角主值为π6，则z2=_______．3．曲线C的极坐标方程是ρ=1+cosθ，点A的极坐标是(2,0)，曲线C在它所在的平面内绕A旋转一周，则它扫过的图形的面积是_______．第二试一、（本题满分25分）设数列{an}的前n项和Sn=2an－1（n=1，2，…），数列{bn}满足b1=3，bk+1=ak+bk(k=1，2，…)．求数列{bn}的前n项和．二、（本题满分25分）求实数a的取值范围，使得对任意实数x和任意θ∈[0，2]，恒有（x+3+2sinθcosθ)2+(x+asinθ+acosθ)2≥18．三、（本题满分35分）如图，圆O1和圆O2与△ABC的三边所在的三条直线都相切，E、F、G、H为切点，并且EG、FH的延长线交于P点。求证直线PA与BC垂直。四、（本题满分35分）有n(n≥6)个人聚会，已知：（1）每人至少同其中n2个人互相认识；（2）对于其中任意n2个人，或者其中有2人相识，或者余下的人中有2人相识．[来源:学§科§网Z§X§X§K]证明：这n个人中必有三人两两认识．1996年全国高中数学联赛解答第一试一、选择题(本题满分36分，每题6分)1．把圆x2+(y－1)2=1与椭圆9x2+(y+1)2=9的公共点，用线段连接起来所得到的图形为()(A)线段(B)不等边三角形(C)等边三角形(D)四边形2．等比数列{an}的首项a1=1536,公比q=－12，用πn表示它的前n项之积。则πn(n∈N*)最大的是()(A)π9(B)π11(C)π12(D)π133．存在整数n,使p+n+n是整数的质数p()(A)不存在(B)只有一个(C)多于一个,但为有限个(D)有无穷多个【答案】D【解析】如果p为奇质数，p=2k+1，则存在n=k2(k∈N+)，使p+n+n=2k+1．故选D．4．设x∈(－12,0)，以下三个数α1=cos(sinxπ),α2=sin(cosxπ),α3=cos(x+1)π的大小关系是()(A)α3α2α1(B)α1α3α2(C)α3α1α2(D)α2α3α1【答案】D[来源:学|科|网Z|X|X|K]5．如果在区间[1,2]上函数f(x)=x2+px+q与g(x)=x+1x2在同一点取相同的最小值，那么f(x)在该区间上的最大值是()(A)4+11232+34(B)4－5232+34(C)1－1232+34(D)以上答案都不对6．高为8的圆台内有一个半径为2的球O1，球心O1在圆台的轴上，球O1与圆台的上底面、侧面都相切，圆台内可再放入一个半径为3的球O2，使得球O2与球O1、圆台的下底面及侧面都只有一个公共点，除球O2，圆台内最多还能放入半径为3的球的个数是()(A)1(B)2(C)3(D)4【答案】B【解析】O2与下底距离=3，与O1距离=2+3=5，与轴距离=4，问题转化为在以4为半径的圆周上，能放几个距离为6的点？右图中，由sin∠O2HC=3/40．707，332O2O1HO3O4HO2C即∠O2HO390°，即此圆上还可再放下2个满足要求的点．故选B．二、填空题(本题满分54分，每小题9分)1．集合{x|－1≤log1x10－12，x∈N*}的真子集的个数是．【答案】290-1【解析】由已知，得12logx10≤11≤lgx210≤x100．故该集合有90个元素．其真子集有290-1个．2．复平面上，非零复数z1，z2在以i为圆心，1为半径的圆上，_z1·z2的实部为零，z1的辐角主值为π6，则z2=_______．3．曲线C的极坐标方程是ρ=1+cosθ，点A的极坐标是(2,0)，曲线C在它所在的平面内绕A旋转一周，则它扫过的图形的面积是_______。4．已知将给定的两个全等的正三棱锥的底面粘在一起，恰得到一个所有二面角都相等的六面体，并且该六面体的最短棱的长为2，则最远的两顶点间的距离是________。【答案】3【解析】该六面体的棱只有两种，设原正三棱锥的底面边长为2a，侧棱为b．5．从给定的六种不同颜色中选用若干种颜色，将一个正方体的六个面染色，每面恰染一种颜色，每两个具有公共棱的面染成不同的颜色。则不同的染色方法共有_______种。(注：如果我们对两个相同的正方体染色后，可以通过适当的翻转，使得两个正方体的上、下、左、右、前、后六个对应面的染色都相同，那么，我们就说这两个正方体的染色方案相同。)6．在直角坐标平面，以(199,0)为圆心，199为半径的圆周上整点(即横、纵坐标皆为整数的点)的个数为________．【答案】4【解析】把圆心平移至原点，不影响问题的结果．故问题即求x2+y2=1992的整数解数．显然x、y一奇一偶，设x=2m，y=2n－1．且1≤m，n≤99．则得4m2=1992－(2n－1)2=(198+2n)(200－2n)．m2=(99+n)(100－n)≡(n－1)(－n)(mod4)由于m为正整数，m2≡0，1(mod4)；(n－1)(－n)≡0，(当n0，1(mod4)时)2，(当n2，3(mod4)时)二者矛盾，故只有(0，±199)，(±199，0)这4解．∴共有4个．(199，±199)，(0，0)，(398，0)．第二试一、（本题满分25分）设数列{an}的前n项和Sn=2an－1（n=1，2，…），数列{bn}满足b1=3，bk+1=ak+bk（k=1，2，…)．求数列{bn}的前n项和．二、（本题满分25分）求实数a的取值范围，使得对任意实数x和任意θ∈[0，2]，恒有（x+3+2sinθcosθ)2+(x+asinθ+acosθ)2≥18．[来源:学科网ZXXK]三、（本题满分35分）如图，圆O1和圆O2与△ABC的三边所在的三条直线都相切，E、F、G、H为切点，并且EG、FH的延长线交于P点。求证直线PA与BC垂直。设P、A在EF上的射影分别为M、N，则EM=EPcos∠FEP=(b+c)cosB2sinC2sinB+C2．又BN=ccosB，故只须证ccosB+12(b+c－a)=(b+c)cosB2sinC2sinB+C2,即sinCcosB+12(sinB+sinC－sin(B+C))=cosB2sinC2sinB+C2(sinB+sinC)就是2cosB－C2cosB2sinC2=sinCcosB－12sinBcosC－12cosBsinC+sinB+C2cosB－C2右边=12sin(C－B)+sinB+C2cosB－C2=cosB－C2(sinB+C2－sinB－C2)=2cosB－C2cosB2sinC2。故证。四、（本题满分35分）[来源:学科网]有n（n≥6）个人聚会，已知：（1）每人至少同其中n2个人互相认识；（2）对于其中任意n2个人，或者其中有2人相识，或者余下的人中有2人相识．证明：这n个人中必有三人两两认识．