内容正文:
2023年全国中学生数学奥林匹克竞赛(预赛)暨2023年全国高中数学联合竞赛
一试仿真模拟卷
6
一、填空题(每题8分,共64分)
1.设函数,满足,且对任意x,,都有
,
则________.
2.若集合A中的每个元素都可表示为1,2…,9中两个不同的数之积,则集合A中元素个数的最大值为________.
3.若正整数m使得对任意一组满足的正数都有
成立,则正整数m的最小值为________.
4.若x、y为整数,方程的解的个数为________.
5.已知正方体的棱长为6,M、N分别是、BC上的点,,S、P分别是线段AD、MN的中点则异面直线SP与的距离是________.
6.抛物线上的动点A,到点的距离的最小值记为,满足的所有实数p的和为________.
7.已知函数的最大值为3,则实数a的取值范围是________.
8.满足方程的非实数的复数z的个数为________.
二、解答题(共56分)
9.(16分)定义在上的连续函数满足对所有的x,有
.
求所有的实数a,使得存在是非常值函数.
10.(20分)如图,、为双曲线C:的左、右焦点,动点在双曲线C的右支上.设的角平分线交x轴于点,交y轴于点N.
(1)求m的取值范围;
(2)设过点、N的直线l交双曲线C于D、E两点,求△面积的最大值.
11.(20分)设x,y,,且满足.求的最大值.
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2023年全国中学生数学奥林匹克竞赛(预赛)暨2023年全国高中数学联合竞赛
一试仿真模拟卷6详细解析
1..解:因为对任意x,,有
,
所以有.
故
即,令,得.
2.31.解:从1,2,…,9中每次取一对作乘积,共得个值,但其中有重复,重复的情况为,,,,.共5种,因此集合A中至多有个数.
3.3.解:当时,用排序不等式,右边,不妨设,列出三组必定成立.
4.2.解:由,可解得,当且仅当为完全平方数
时,x是整数.即,得到,其中,均为2的方幂,即或,解得或.故共有2组解
5..解:建立空间直角坐标系容易计算.
6.13.解:设,则
(1)若,即,则当时,取得最小值,
,又,
解得,.
(2)若,即,则当时,取得最小值,
,
又,解得.
因此,满足的所有实数p的和为:.
7..解:令,于是原函数化为
,
由于在上的最大值为3,故,即
,
,
故.
当或,时,上式总成立;
当时,,此时;
当时,,此时.
综上,.
8.6个.解:满足
①
的非实数的复数记为:(x、y为实数时,),代入原方程,
,
所以
,
所以
因为z为非实数,故由③,知
④
将它代入②,有
. ⑤
从而有,如果,则由④,知,这不合题意,为此.
(1)当时,⑤式可化为
, ⑥
等式左边看成是关于x的函数,然后求导得,这表明方程左侧关于x的函数是增函数,又,.可以推知,
方程⑥只有一个正根,在此,由④可确定两个复数.
(2)当时,⑤式可化为
, ⑦
所以,从而,⑦式可以取两个负根:,.这两个值对应于④可确定4个复数.
综上,满足①的非实复数共有6个.
9.在 ①
中,令,得 ,
故.
若,取函数f:定义域是,值域是,则对x,,有
若,仍然在①式中令,有,则.
在①式中,令,得
,
故.
在①式中令,得
.
当x取遍内的所有实数时,也取遍内的所有实数,故总有.
设t是函数的最大值,则
即,从而,.故.
故所求的a的取值范围是.
10.(1)依题意,,直线的方程为
,
直线的方程为
,
即直线的方程为
,
直线的方程为
.
由点在的平分线上,得
.
由,,以及,得,所以
,
.
所以,.
结合,得.
所以m的取值范围为.
(2)由(1)知,直线PM的方程为
.
令,得,故点N的坐标为.
,
所以直线l方程为.
由,消x得
. ①
①的判别式
.
设,则
,,
所以
.
由,得,.
故,,
.
设,则,
.
所以,即点P为时,△的面积取到最大值.
故△面积的最大值为.
11.令,则
于是,,从而,当且仅当时取等号.
所以
.2
故,当且仅当时,以上各式取等号.
所以,的最大值为
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