2018 年全国初中数学联赛试题参考答案及评分标准
说明:评阅试卷时,请依据本评分标准.第一试,选择题和填空题只设 7 分和 0 分两档;第二试各题,
请按照本评分标准规定的评分档次给分.如果考生的解答方法和本解答不同,只要思路合理,步骤正确,在
评卷时请参照本评分标准划分的档次,给予相应的分数.
第一试(A)
一、选择题:(本题满分42 分,每小题7 分)
1.设二次函数 2
a2
y x ax 的图象的顶点为A ,与x 轴的交点为B,C .当△ABC 为等边
三角
2
2
形时,其边长为()
A. 6 .
B.2 2 .
C.2 3 .
D.3 2 .
【答】C.
2
a
由题设知A (a ,) .设B(x1,0) ,C(x2 ,0) ,二次函数的图象的对称轴与x 轴的交点为D ,则
2
2
a
BC | x 1 x |(x x ) 4x x 4a 42a .
2 2 2
2 1 2 1 2
2
2
3 3
a
又AD BC | | 2a
,则 2 ,解得a 2 6 或a 2 0 (舍去).
2 2 2
所以,△ABC 的边长BC 2a 2 2 3 .
2.如图,在矩形ABCD 中,BAD的平分线交BD 于点E ,AB 1,CAE 15,则BE ()
A.
3
3
. B.
2
2
. C. 2 1. D. 3 1. A D 【答】D.
延长AE 交BC 于点F ,过点E 作BC 的垂线,垂足为H .
由已知得BAF FAD AFB HEF 45,B F AB
1,
EBH ACB 30.
E
B C
H F
设BE x,
则
x
HF HE
,
2
3x
BH .
2
因为BF BH HF ,所以
1
3 x
x
,解得x 3 1.所以BE 3
1.
2 2
3.设p,q 均为大于 3 的素数,则使p 2 5pq 4q 为完全平方数的素数对(p,q) 的个数为
()
2
A.1.
B.2.
C.3.
D.4.
【答】B.
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准第 1 页(共 10 页)
设p2 5pq 4q2 m2 (m 为自然数),则(p 2q)2 pq m2 ,即
(m p 2q)(m p 2q) pq .
由于p,q 为素数,且m p 2q p,m p 2q q ,所以m p 2q 1,m p 2q
pq ,从
而pq 2p 4q 1 0,即(p 4)(q 2) 9,所以(p,q) (5,11)或(7, 5) .
所以,满足条件的素数对(p,q) 的个数为 2.
2 2
4.若实数a,b 满足a b 2,(1 ) (1 ) 4
a b
,则a5 b5 ()
b a
A.46.
B.64.
C.82.
D.128.
【答】C.
( 2 2
1 a) (1 b)
由条件 4
得a b 2a2 2b2 4ab a3 b3 0,
b a
即(a b) 2[(a b)2 4ab] (a b)[(a b)2 3ab] 0,
又a b 2,所以2 2[4 4ab] 2[4 3ab] 0,解得ab 1.所以a2 b2 (a b)2 2ab
6 ,
a b a b a b ab ,a5 b5 (a2 b2 )(a3 b3) a2b2 (a b) 82 .
3 3 ( )[( )2 3 ] 14
5.对任意的整数x, y ,定义x@ y x y xy ,则使得(x@ y)@z (y @z)@x (z@x)@ y
的整数组(x, y, z) 的个数为()
A.1.
B.2.
C.3.
D.4.
【答】D.
(x@ y)@z (x y xy)@z (x y xy) z (x y xy)z x y z xy yz zx xyz ,
由对称性,同样可得
(y@z)@x x y z xy yz zx xyz ,(z@x)@ y x y z xy yz zx xyz .
所以,由已知可得x y z xy yz zx xyz 0 ,即(x 1)(y 1)(z 1) 1.
所以,x, y, z 为整数时,只能有以下几种情况:
x 1
1, y 1 1,
z 1 1,
x 1
1,
或
y 1
1,
z 1
1,
x
1 1,
或
y 1
1,
z 1
1,
x
或
y
z
1
1
1
1,
1,
1,
所以,(x, y, z ) (2,2,0)或(2,0,2) 或(0,2,2) 或(0,0,0),故共有 4 个符合要求的整数组.
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准第 2 页(共 10 页)
1 1 1
1
6.设M ,则2018 2019 2020 2050 1
M
的整数部分是()
A.60.
B.61.
C.62.
D.63.
【答】B.
1 2018
1
5 因为M 33 ,所以
61
.
2018 M 33 33
1 1 1 1 1 1
又M ( ) ( )
2018 2019 2030 2031 2032 2050
1 1 1345
13 20 ,
2030 2050 83230
1 1
83230 1185
所以61 ,故的整数部分为 61.
M 1345 1345 M
二、填空题:(本题满分28 分,每小题7 分)
1.如图,在平行四边形ABCD 中,BC 2AB ,CE AB于E ,F 为AD 的中点,若AEF
48,
则 B _______.
【答】84.
A
F 设BC 的中点为
G ,连结FG 交CE 于
H ,由题设条件知FGCD 为菱形.
D
由AB // FG // DC及F 为AD 的中点,知H 为CE 的中点.
又CE AB,所以CE FG ,所以FH 垂直平分CE ,故
DFC GFC EFG AEF 48.
所以B FGC 180 248 84 .
E H
B C
G
2.若实数x, y 满足
1 15
x 3 y 3 (x y ) ,则x y的最大值为.
4 2
【答】3.
1 1 15
15
由
x 3 y 3 (x y ) 可得x y x 2 xy y 2 x y ,即
( )( ) ( )
4 4 2
2
2 2 1 15
(x y)(x xy y ) . ①
4 2
令x y k ,注意到 2 2 1 ( )2 3 2 1 0
x xy y x y ,故x y k 0 .
y
4 2 4 4
又因为x2 xy y2 1 (x y)2 3xy 1 ,故由①式可得 3 3 1 15
k xyk k ,所以
4 4 4 2 1
15
k k
3
4 2
xy .
3k
1 15
k k
3
4 2
于是,x, y 可看作关于t 的一元二次方程t2 kt 0 的两根,所以
3k
1 15
k k
3
4 2
2 ,
( k) 4 0
3k
化简得k3 k 30 0 ,即(k 3)(k2 3k 10) 0,所以0 k 3.
故x y 的最大值为3.
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准第 3 页(共 10 页)
3.没有重复数字且不为 5 的倍数的五位数的个数为.
【答】21504.
显然首位数字不能为 0,末位不能为 0 和 5.
当首位数字不为 5 时,则首位只能选 0,5 之外的 8 个数.相应地个位数只能选除 0,5 及万位数之外的 7
个数,千位上只能选万位和个位之外的 8 个数,百位上只能选剩下的 7 个数,十位上只能选剩下的 6 个数.
所以,此时满足条件的五位数的个数为8787 6 18816个.
当首位数字为 5 时,则个位有 8 个数可选,依次千位有 8 个数可选,百位有 7 个数可选, 十位有 6 个
数可选.所以,此时满足条件的五位数的个数为887 6 2688个.
所以,满足条件的五位数的个数为18816 2688 21504(个).
4.已知实数a,b,c满足a b c 0 ,a 2 b 2 c 2 1,则
a5 5 5
b c
abc
.
5
【答】.
2
1 2 2 2 2
1
由已知条件可得
ab bc ca a b c a b c ,a 3 b 3 c 3 3abc ,所以
[( ) ( )]
2 2
a 5
b
c (a 2 b 2 c2 )(a 3 b 3 c3) [a2 (b 3 c3 ) b2 (a 3 c3) c2 (a 3 b3)]
5 5
3abc (a2b2c a2c2b b2c2a) 3abc [a b (a b) a c (a c) b c (b c)]
2 2 2 2 2 2
1 5
3abc abc(ab bc ca ) 3abc abc abc .
2 2
所以
5
a
b
5
abc
5
c
5
2
.
第一试(B)
一、选择题:(本题满分42 分,每小题7 分)
1.满足(x 2 x 1)x 2 1的整数x 的个数为()A.1. B.2. C.3. D.4.
【答】C.
当x 2 0且x 2 x 1 0时,x 2.
当x2 x 1 1时,x 2或x 1.
当x2 x 11且x 2为偶数时,x 0.
所以,满足条件的整数x 有 3 个.
2.已知x1, x2 ,x3 (x1 x2 x3 )为关于x 的方程
x3 3x2 (a 2)x a 0 的三个实数根,则4x x x x ()
2 2 2
1 1
2 3
A.5.
B.6.
C.7.
D.8.
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准第 4 页(共 10 页)
【答】A. 方程即 (x
1)(x 2
2x a ) 0 ,它的一个实数根为 1,另外两个实数根之和为 2,其中必有一根小
于 1,另一根大于 1,于是 x 2 1, x 1 x 3 2 ,故
4x x x x (x
x )(x
x )
4x
1
2(x
x ) 4x
1
2 2 2 1
1
2
3
3
1
3
1
1
3
1
1
2(x x )1
5 .
3
1
3.已知点 E , F 分别在正方形 ABCD 的边CD , AD 上,CD 4CE ,EFB FBC ,则
tan ABF
(
)
A. 12 .
B. 35
.
C. 2 2
.
D. 3 2
.
【答】B. 不妨设CD 4,则CE 1,DE 3.设 DF x ,则 AF 4 x , EF
x 2
9 .
作 BH
EF 于点 H .因为 EFB
FBC AFB , BAF 90 BHF , BF 公共,所以
△ BAF ≌△ BHF ,所以 BH BA 4.
由 S 四边形ABCD
S
ABF
S
BEF S
DEF
S
BCE 得
A
D
F
1 1
1 1
4 2 x
x 2
x
, 2
2
2 2 4 (4 ) 4 9
3
4 1
8
解得 所以
x . 5
12 AF 3 AF
4 x
, tan
ABF
.
5 AB 5
B
H E
C
4.方程 3 9 x
3 x 的实数根的个数为
( )
A.0.
B.1.
C.2.
D.3.
【答】B. 令 y 9 x ,则 y 0,且 x y 2 9 ,原方程变为 3 y 3 y 2 9 ,解得 y 1或 y 6,从
而
可得 x 8或 x 27 .
检验可知: x 8是增根,舍去; x
27 是原方程的实数根.
所以,原方程只有 1 个实数根.
5.设 a ,b ,c 为三个实数,它们中任何一个数加上其余两数之积的 2017 倍都等于 2018,则这样的三元 数组 (a ,b ,c )的个数为
(
)
A.4.
B.5.
C.6.
D.7.
【答】B.
由已知得, a 2017bc 2018,b 2017ac 2018 ,c 2017ab 2018,两两作差,可得(a b)(1 2017c) 0,(b c)(1 2017a) 0,(c a)(1 2017b) 0.
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准第 5 页(共 10 页)
1
由(a b )(1 2017c ) 0,可得 a b 或
c .
2017
2018
(1)当a b c 时,有2017a 2 a 2018 0,解得a 1或
a .
2017
1 1
a , c 2018 .
2017 2017
(2)当a b c 时,解得b
1 1 1 1
1 (3)当a b时,
c ,此时有:a ,b 2018 ,或a 2018 ,b .
2017 2017 2017 2017 2017
故这样的三元数组(a,b,c)共有 5 个.
6.已知实数a,b 满足a 3 3a 2 5a 1,b 3 3b 2 5b 5,则a b ()
A.2.
B.3.
C.4.
D.5.
【答】A.
有已知条件可得(a 1)3 2(a 1) 2,(b 1)3 2(b 1) 2 ,两式相加得
(a 1) 2(a 1) (b 1) 2(b 1) 0 ,
3 3
因式分解得(a b2)[(a 1)2 (a 1)(b 1) (b1)2 2] 0 .
因为
1 3
(a 2 a b b 2 a b 2 b 2 ,
2 4
1) ( 1)( 1) ( 1) 2 [( 1) ( 1)] ( 1) 2 0
所以 a b 2 0,因此 a b 2.
二、填空题:(本题满分28 分,每小题7 分)
1.已知p,q,r 为素数,且pqr 整除pq qr rp 1,则p q r _______.
【答】10.
设k
pq qr rp 1 1 1 1 1
,由题意知k 是正整数,又p,q,r
2 ,所以
pqr p q r pqr
3
k ,
从
2
而k 1,即有pq qr rp 1pqr ,于是可知p,q,r 互不相等.
当2 p q r 时,pqr pq qr rp 1 3qr ,所以q 3,故q 2 .于是2qr qr 2q 2r
,故(q 2)(r 2) 3,所以q 2 1,r 2 3,即q 3,r 5 ,所以,(p,q,r) (2,3,5) . 1
再由p,q,r 的对称性知,所有可能的数组( p,q,r)共有6组,即(2,3,5),(2,5,3) ,(3,2,5) ,(3,5,2) ,(5,2,3) ,(5,3,2) .
于是p q r 10 .
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准第 6 页(共 10 页)
2.已知两个正整数的和比它们的积小 1000,若其中较大的数是完全平方数,则较小的数为.
【答】8.
设这两个数为m2 ,n (m 2 n) ,则m 2 n m2n 1000,即(m 2 1)(n 1) 1001.
又1001100111437 9111 7713 ,所以(m 2 1,n 1) =(1001, 1) 或(143, 7) 或(91,11) 或(77,13) ,验证可知只有(m 2 1,n 1) (143,7) 满足条件,此时m 2 144,n 8.
3 .已知D 是△ABC 内一点,E 是AC 的中点,AB 6 ,BC 10 ,BAD BCD ,
EDC ABD ,则DE .
F
【答】4.
1
延长CD 至F ,使DF DC ,则DE// AF 且DE AF ,
A
2
AFD EDC ABD ,故A, F, B, D 四点共圆,于是
所以
D
E
B C
BFD BAD BCD,所以BF BC 10 ,且BD FC ,
FAB FDB 90.
故
1
又AB 6,故AF 102 62 8,所以AF 4
DE .
2
4.已知二次函数y x 2 2(m 2n 1)x (m 2 4n 2 50) 的图象在x 轴的上方,则满足条件的正
整数对(m,n)的个数为.
【答】16.
因为二次函数的图象在x 轴的上方,所以 [2(m 2n 1)]2 4(m 2 4n 2 50) 0 ,整理得
51
4mn 2m 4n 49 ,即(m n .因为m,n 为正整数,所以(m 1)(2n 1) 25.
1)(2 1)
2
25
又m 1 2,所以2n ,故n 5.
1
2
25 22
当n 1时, 1 m ,符合条件的正整数对(m,n)有 8 个;
m ,故
3 3
当n 2 时,m 1 5,故m 4,符合条件的正整数对(m,n)有 4 个;
25 18
当n 3时, 1
m ,故m ,符合条件的正整数对(m,n)有 2 个;
7 7
25 17
当n 4 时, 1 m ,符合条件的正整数对(m,n)有 1 个;
m ,故
9 9
25 14
当n 5时,m 1 ,故m ,符合条件的正整数对(m,n)有 1 个.
11 11
综合可知:符合条件的正整数对(m,n)有 8+4+2+1+1=16 个.
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准第 7 页(共 10 页)
第二试(A)
一、(本题满分20分)设a,b,c,d 为四个不同的实数,若a,b 为方程x 2 10cx 11d 0的根,c,d
为方程x 2 10ax 11b 0的根,求a b c d 的值.
解由韦达定理得a b 10c ,c d 10a,两式相加得a b c d 10(a c) .
……………………5 分因为a 是方程x 2 10cx 11d 0 的根,所以a 2 10ac 11d 0 ,又d 10a c ,所以
a 110 11 10 0 . ①……………………10 分
2 a c ac
类似可得c 2 110c 11a 10ac 0 . ②……………………15 分
①-②得(a c)(a c 121) 0.
因为a c,所以a c 121,所以a b c d 10(a c ) 1210. ……………………20 分
二、(本题满分25 分)如图,在扇形OAB 中,AOB 90,OA 12 ,点C 在OA上,AC 4,点D 为OB 的中点,点E 为弧AB 上的动点,OE 与CD的交点为F .
(1)当四边形ODEC 的面积S 最大时,求EF ;
A
(2)求CE 2DE 的最小值.
解(1)分别过O, E 作CD 的垂线,垂足为M , N .
C
E
由OD 6,OC 8,得CD 10.所以
F
M
N
1
S S OCD S ECD CD (OM EN)
O
D B
2
1 1
CD OE 10 12 60,……………………5 分
2 2
当OE DC 时,S 取得最大值 60.
此时,12 68 36
EF OE OF . ……………………10 分
10 5
G (2)延长OB 至点G ,使BG OB 12 ,连结GC,GE .
因为O D
OE
O E
OG
1
2 ,
DOE
EOG,所
D E
EG
1
2
,故
EG
2DE .
以△ODE
∽△OEG ,
所以
……………………20 分
所以CE 2DE CE EG CG 242 82 8 10 ,当C, E,G 三点共线时等号成立. 故CE 2DE 的最小值为8 10 . ……………………25 分
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准第 8 页(共 10 页)
三、(本题满分25 分)求所有的正整数m,n ,使得m3n 3
m2n2
(m n)
2
是非负整数.
解记
S
m n m n
3 3 2 2
,则
(m n)
2
S
(m n)[(m n ) 3mn ] m n 3mn mn
(m n )
( ) .
2 (m n) 2
2
m n m n
因为m,n 为正整数,故可令
mn
m n q
p
,p,q 为正整数,且( p,q ) 1.
于是S
3q q2 3pq q2 (m n ) (m n )
.
p 2 2
p p
因为S 为非负整数,所以p | q2 ,又( p,q ) 1,故p 1,即(m n) | mn . ①
……………………10 分
所以
2
n
m
n
n
mn
m
n
是整数,所以(m n) | n2 ,故n 2 m n ,即n 2 m
n .
又由S 0,知m 3 n 3 m2n 2 0 . ②
所以n 3 m2n 2 m 3 m2 (n 2 m ) m2n,所以n m.
由对称性,同理可得m n,故m n. ……………………20 分
把m n代入①,得2 | m ,则m 2.把m n代入②,得2m 3 m 4 0,即m 2 .
故m 2.
所以,满足条件的正整数m,n 为m 2,n 2 . ……………………25 分
第二试(B)
1 1 1 9
一、(本题满分20 分)若实数a,b,c 满足(a b c )( ) ,求
a b 5c b c 5a c a 5b 5
1 1 1
(a b c )( )的值.
a b c
解 记 a b c x , ab bc ca y , abc z ,则
( a
b
c )( a 1 b 5c
b
1 c 5a
c 1 ) a 5b x (
x 1 6a
x 1 6b
x 1
) 6c
3 x 2 x [3x 6( a
12( a b c )x b c )x
36(ab
2 36(ab bc bc ca )x
ca )] 216abc
x (9x
36y ) 2 5x 3 36xy 216z
, ……………………10 分
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准
第 9 页(共 10 页)
结合已知条件可得
x( 9x 36y) 9
2
5 3 3
6 216
5
x xy z
27
,整理得xy z .所以
2
1 1 1 xy 27
(a b c )( ) . ……………………20 分
a b c z 2
二、(本题满分25 分)如图,点E 在四边形ABCD 的边AB 上,△ABC 和△CDE 都是等腰直角三角形,AB AC ,DE DC.
(1)证明:AD // BC ;(2)设AC 与DE 交于点P ,如果ACE 30,求DP PE
.
解(1)由题意知ACB DCE 45,BC 2AC ,EC 2DC ,
A
D 所以
DCA ECB ,AC DC
,所以△ADC ∽△BEC ,故DAC
BC EC
EBC 45,所以DAC ACB ,所以AD // BC . E
P
……………………10 分
B C
(2)设AE x ,因为ACE 30,可得AC 3x ,CE 2x ,DE DC 2x .
1
因为
EAP CDP 90,EPA CPD ,所以△APE ∽△DPC ,故可得S APE S DPC
.
2 …………
…………15 分
3
又S EPC APE ACE 2 ,S EPC S DPC S CDE x2 ,于是可得S S x
2
S DPC ,S EPC ( 3 1)x2 . ……………………20 分
(2 3)x
2
所以DP
PE
S
S
DPC
EPC
2 3
3 1
. ……………………25 分
3 1 2
三、(本题满分25 分)设x 是一个四位数,x 的各位数字之和为m ,x 1的各位数字之和为n ,并且m 与n 的最大公约数是一个大于2的素数.求x .
解设x abcd ,由题设知m 与n 的最大公约数(m,n)为大于 2 的素数.
若d 9 ,则n m 1,所以(m,n) 1,矛盾,故d 9. ……………………5 分
若c 9 ,则n m 19 m 8 ,故(m,n) (m, 8) ,它不可能是大于 2 的素数,矛盾,故c 9 .
……………………10 分若b 9 ,显然a 9 ,所以n m 19 9 9 m 26,故(m,n) (m, 26) 13,但此时可得
n ,m n 26 39 36,矛盾. ……………………15 分
13
若b 9,则n m 19 9 m 17,故(m,n) (m,17) 17,只可能n 17,m 34.
……………………20 分于是可得x 8899或9799. ……………………25 分
2018 年初中数学联赛试题参考答案及评分标准第 10 页(共 10 页)