中国教育学会中学数学教学专业委员会
“《数学周报》杯”2008年全国初中数学竞赛试题
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、多填或错填都得0分)
1.已知实数x ,y 满足;424442-=3,y +y=3,则+y的值为( ). x 4x 2x 4
(A)7 (B)1+7+ (C) (D)5 22
2. 把一枚六个面编号分别为王,2,3,4,5,6的质地均匀的正方体骰子先后投掷2次,若两个正面朝上的编号分别为m ,n ,则二次函数y=x+mx+n的图象与x 轴有两个不同交点的概率是( ).
(A)5/12 (B)4/94 (c)17/36 (D)1/2
3.有两个同心圆,大圆周上有4个不同的点,小圆周上有2个不同的点,则这6个点可确定的不同直线最少有( ).
(A)6条 (B) 8条 (C)10条 (D)12条
4.已知AB 是半径为1的圆0的一条弦,且AB=a
5.将1,2,3,4,5这五个数字排成一排,最后一个数是奇数,且使得其中任意连续三个数之和都能被这三个数中的第一个数整除,那么满足要求的排法有( ).
(A)2种 (B)3种 (C)4种 (D)5种
二、填空题(共5小厦,每小题6分,满分30分)
6. 对于实数u ,v ,定义一种运算“*”为:u*v=uv+v.若关于x 的方程x* (a*x)=-个不同的实数根,则满足条件的实数a 的取值范围是 .
- 1 - 1有两4
7.小王沿街匀速行走,发现每隔6分钟从背后驶过一辆18路公交车,每隔3分钟从迎面驶来一辆18路公交车.假设每辆18路公交车行驶速度相同,而且18路公交车总站每隔固定时间发一辆车,那么发车间隔的时间是 分钟.
8.如图,在△ABC中,AB=7,AC=11,点M 是BC 的中点, AD是∠BAC
的平分线,MF∥AD,则FC 的长为 .
9.△ABC中,AB=7,BC=8,CA=9,过△ABC 的内切圆圆心,作DE ∥BC ,
分别与AB ,A C相交于点D ,E ,则DE 的长为
10.关于x ,y 的方程x +y=208(x-y)的所有正整数解为 .
三、解答题(共4题,每题15分,满分60分)
11. 在直角坐标系xOy 中,一次函数y =kx+b(k≠0)的图象与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A ,B 两点,且使得△OAB的面积值等于|OA|+|OB|+3
(1) 用b 表示k ;
(2) 求△OAB面积的最小值.
- 2 - 22
12. 是否存在质数p .q ,使得关于x 的一元二次方程px -qx+p=O有有理数根?
13,是否存在一个兰边长恰是三个连续正整数,且其中一个内角等于另一内角2倍的△ABC 证明你的绪论,
- 3 - 2
14.从1,2,„,9中任取n 个数,其中一定可以找到若干个数(至少一个,也可以是全部) ,它们的和能被10整除,求n 的最小值.
- 4 -
中国教育学会中学数学教学专业委员会
“《数学周报》杯”2008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、多填或错填都得0分)
1.已知实数x ,y 满足 42442-=3,y +y =3+y 4的值为( ),则. 424x x x
(A )7 (B )
【答】(A ) 17+ (C )
(D )5 22
2解:因为x >0,y ≥0,由已知条件得
2
12+1-1-1+2,
, ==y ==2x 8422
所以 422422+y =+3+3-y =-y +6=7. 422x x x
2.把一枚六个面编号分别为1,2,3,4,5,6的质地均匀的正方体骰子先
后投掷2次,若两个正面朝上的编号分别为m ,n ,则二次函数y =x 2+mx +n 的图象与x 轴有两个不同交点的概率是( ).
(A )54171 (B ) (C ) (D ) 129236
【答】(C )
解:基本事件总数有6×6=36,即可以得到36个二次函数. 由题意知
∆=m 2-4n >0,即m 2>4n .
通过枚举知,满足条件的m ,n 有17对. 故P =
3.有两个同心圆,大圆周上有4个不同的点,小圆周上有2个不同的点,则这6个点可以确定的不同直线最少有( ) .
- 5 - 17. 36
(A )6条 (B ) 8条 (C )10条 (D )12条
【答】(B )
解:如图,大圆周上有4个不同的点A ,B ,C ,D ,
两两连线可以确定6条不同的直线;小圆周上的两个点E ,
F 中,至少有一个不是四边形ABCD 的对角线AC 与BD 的
交点,则它与A ,B ,C ,D 的连线中,至少有两条不同于
A ,B ,C ,D 的两两连线.从而这6个点可以确定的直线
不少于8条.
当这6个点如图所示放置时,恰好可以确定8条直线.
所以,满足条件的6个点可以确定的直线最少有8条.
4.已知AB 是半径为1的圆O 的一条弦,且AB =a
(A
(第3题)
(D )a (B )1 (C
【答】(B )
解:如图,连接OE ,OA ,OB . 设∠D =α,
则
∠ECA =120︒-α=∠EAC .
又因为
∠ABO =11∠ABD =(60︒+180︒-2α) 22
=120︒-α,
所以△ACE ≌△ABO ,于是AE =OA =1.
(第4题)
5.将1,2,3,4,5这五个数字排成一排,最后一个数是奇数,且使得其中任意连
- 6 -
续三个数之和都能被这三个数中的第一个数整除,那么满足要求的排法有( ).
(A )2种 (B )3种 (C )4种 (D )5种
【答】(D )
解:设a 1,a 2,a 3,a 4,a 5是1,2,3,4,5的一个满足要求的排列.
首先,对于a 1,a 2,a 3,a 4,不能有连续的两个都是偶数,否则,这两个之后都是偶数,与已知条件矛盾.
又如果a i (1≤i ≤3)是偶数,a i +1是奇数,则a i +2是奇数,这说明一个偶数后面一定要接两个或两个以上的奇数,除非接的这个奇数是最后一个数.
所以a 1,a 2,a 3,a 4,a 5只能是:偶,奇,奇,偶,奇,有如下5种情形满足条件: 2,1,3,4,5; 2,3,5,4,1; 2,5,1,4,3;
4,3,1,2,5; 4,5,3,2,1.
二、填空题(共5小题,每小题6分,满分30分)
u *v =uv +v .6.对于实数u ,v ,定义一种运算“*”为:若关于x 的方程x *(a *x ) =-
有两个不同的实数根,则满足条件的实数a 的取值范围是 .
【答】a >0,或a
解:由x *(a *x ) =-141,得 4
(a +1) x 2+(a +1) x +1=0, 4
依题意有 ⎨
解得,a >0,或a 0,
7.小王沿街匀速行走,发现每隔6分钟从背后驶过一辆18路公交车,每隔3分钟从迎面驶来一辆18路公交车.假设每辆18路公交车行驶速度相同,而且18路公交车总站每隔固定时间发一辆车,那么发车间隔的时间是 分钟.
【答】4.
- 7 -
解:设18路公交车的速度是x 米/分,小王行走的速度是y 米/分,同向行驶的相邻两车的间距为s 米.
每隔6分钟从背后开过一辆18路公交车,则6x -6y =s . ①
每隔3分钟从迎面驶来一辆18路公交车,则3x +3y =s . ②
由①,②可得 s =4x ,所以 s =4. x
即18路公交车总站发车间隔的时间是4分钟.
8.如图,在△ABC 中,AB =7,AC =11,点M 是BC 的中点, AD 是∠BAC 的平分线,MF ∥AD ,则FC 的长为 .
【答】9.
解:如图,设点N 是AC 的中点,连接MN ,则MN ∥AB .
又MF //AD ,
所以 ∠FMN =∠BAD =∠DAC =∠MFN ,
1AB . 2
11因此 FC =FN +NC =AB +AC =9. 22所以 FN =MN =
9.△ABC 中,AB =7,BC =8,CA =9,过△ABC 的内切圆圆心I 作DE ∥BC ,分别与AB ,AC 相交于点D ,E ,则DE 的长为 . 【答】16. 3
解:如图,设△ABC 的三边长为a ,b ,c ,内切圆I 的半径为r ,BC 边上的高为h a ,则
11ah a =S △ABC =(a +b +c ) r , 22
所以 r a =. h a a +b +c
- 8 -
因为△ADE ∽△ABC ,所以它们对应线段成比例,因此
h a -r DE , =h a BC
所以 DE =a (b +c ) h a -r r a , ⋅a =(1-) a =(1-) a =a +b +c h a h a a +b +c
8⨯(7+9)16=. 8+7+93故 DE =
10.关于x ,y 的方程x 2+y 2=208(x -y ) 的所有正整数解为
【答】⎨⎧x =48,⎧x =160, ⎨y =32,y =32. ⎩⎩
解:因为208是4的倍数,偶数的平方数除以4所得的余数为0,奇数的平方数除以4所得的余数为1,所以x ,y 都是偶数.
设x =2a , y =2b ,则
a 2+b 2=104(a -b ) ,
同上可知,a ,b 都是偶数.设a =2c , b =2d ,则
c 2+d 2=52(c -d ) ,
所以,c ,d 都是偶数.设c =2s , d =2t ,则
s 2+t 2=26(s -t ) ,
于是 (s -13) +(t +13) =2⨯13,
其中s ,t 都是偶数.所以 222
(s -13) 2=2⨯132-(t +13) 2≤2⨯132-152
- 9 - 22⎧s =6,⎧s =20, ⎨⎩t =4;⎩t =4,
⎧x =48,⎧x =160,因此 ⎨ ⎨y =32,y =32. ⎩⎩
三、解答题(共4题,每题15分,满分60分)
(k ≠0)11.在直角坐标系xOy 中,一次函数y =kx +b 的图象与x 轴、y 轴的正半
轴分别交于A ,B 两点,且使得△OAB 的面积值等于OA +OB +3.
(1) 用b 表示k ;
(2) 求△OAB 面积的最小值.
解:(1)令x =0,得y =b ,b >0;令y =0,得x =-b >0,k
(-,0) ,B (0,b ) ,于是,△OAB 的面积为 所以A ,B 两点的坐标分别为A b
k
1b S =b ⋅(-) . 2k
由题意,有
1b b b ⋅(-) =-+b +3, 2k k
2b -b 2
解得 k =,b >2. 2(b +3)
„„„„„„ 5分(2)由(1)
知
1b b (b +3) (b -2) 2+7(b -2) +10S =b ⋅(-) == 2k b -2b -
2
=b -2+102+7=) +7+b -2≥7+2, 当且仅当b -2=
等号成立. 10时,有S =b =2+,k =-1时,不等式中的b -
2
- 10 -
所以,△OAB 面积的最小值为7+2. „„„„„„ 15分
12.是否存在质数p ,q ,使得关于x 的一元二次方程
px 2-qx +p =0
有有理数根?
解:设方程有有理数根,则判别式为平方数.令
∆=q 2-4p 2=n 2,
其中n 是一个非负整数.则
(q -n )(q +n ) =4p 2.
„„„„„„ 5分
由于1≤q -n ≤q +n ,且q -n 与q +n 同奇偶,故同为偶数.因此,有如下几种可能情形:
⎧q -n =2, ⎨2q +n =2p ,⎩
2⎧q -n =4, ⎨2q +n =p ,⎩p ⎧q -n =, ⎨q +n =4,p ⎩p ⎧q -n =p 2,⎧q -n =2, ⎨ ⎨q +n =2,p q +n =4. ⎩⎩p 25p p 2
, q =2+, q =, q =2p , q =2+消去n ,解得q =p +1. 222
„„„„„„ 10分
对于第1,3种情形,p =2,从而q =5;对于第2,5种情形,p =2,从而q =4(不合题意,舍去);对于第4种情形,q 是合数(不合题意,舍去).
2又当p =2,q =5时,方程为2x -5x +2=0,它的根为x 1=1,x 2=2,它们都2
是有理数.
综上所述,存在满足题设的质数. „„„„„„ 15分
13.如图,△
ABC 的三边长
BC =a ,CA =b ,AB =c ,a ,b ,c 都是整数,且a ,b 的最大公约数为2.点G 和点I 分别为△ABC 的重心和内心,且∠GIC =90︒.求△ABC 的周长.
解:如图,延长GI ,与边BC ,CA 分别交
于点P ,Q .设重心G 在边BC ,CA 上的投影
分别为E ,F ,△ABC 的内切圆的半径为r ,
BC ,CA 边上的高的长分别为h a ,h b ,易知CP
=CQ ,由 (第13题答案)
S △PQC =S △GPC +S △GQC ,
可得 2r =GE +GF =
即 2⨯1(h a +h b ), 32S △ABC 1⎛2S △ABC 2S △ABC =⨯ +a +b +c 3⎝a b
6ab . a +b ⎫⎪, ⎭从而可得 a +b +c =
„„„„„„ 10分
因为△ABC 的重心G 和内心I 不重合,所以,△ABC 不是正三角形,且b ≠a ,否则,a =b =2,可得c =2,矛盾.
不妨假设a >b ,由于(a ,b )=2,设a =2a ,于是有,b =2b ,a b (,)1111=1
6ab 12a 1b 1=为整数,所以有(a 1+b 1) 12,即(a +b ) 24. a +b a 1+b 1
于是只有a =14,b =10时,可得c =11,满足条件.
因此有a +b +c =35.
所以,△ABC 的周长为35.
„„„„„„ 15分
14.从1,2,„,9中任取n 个数,其中一定可以找到若干个数(至少一个,也可以是全部),它们的和能被10整除,求n 的最小值.
解:当n =4时,数1,3,5,8中没有若干个数的和能被10整除.
„„„„„„ 5分
当n =5时,设a 1,a 2, ,a 5是1,2,„,9中的5个不同的数.若其中任意若干个数,它们的和都不能被10整除,则a 1,a 2, ,a 5中不可能同时出现1和9;2和8;3和7;4和6.于是a 1,a 2, ,a 5中必定有一个数是5.
若a 1,a 2,,故含6;于是不含 ,a 5中含1,则不含9.于是不含4(4+1+5=10)
3(3+6+1=10),故含7;于是不含2(2+1+7=10),故含8.但是5+7+8=20是10的倍数,矛盾.
若a 1,a 2,,故含4;于是不含 ,a 5中含9,则不含1.于是不含6(6+9+5=20)
7(7+4+9=20),故含3;于是不含8(8+9+3=10),故含2.但是5+3+2=10是10的倍数,矛盾.
综上所述,n 的最小值为5.
„„„„„„ 15分