2014年华约自主招生试题

1、5个正整数,任意4个的和构成集合{44,45,46,47},求这5个整数.

2、甲乙两人采用五局三胜制比赛,单局甲获胜的概率为pp>12,甲最终获胜的概率为q,当p为何值时qp最大?

3、已知f(x)=22(cosxsinx)sin(x+π4)2asinx+b的最大值为1,最小值为4,求a,b的值.

4、已知f(x)的反函数为f1(x)g(x)的反函数为g1(x)
(1)求证:f(g(x))的反函数为g1(f1(x))
(2)若f(g(x))为奇函数,求证g1(f1(x))也为奇函数.

5、已知椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0),圆x2+y2=b2,过椭圆上的动点M作圆的两条切线,切点分别为PQ,直线PQ与坐标轴的交点为EF,求EOF面积的最小值.

6、已知数列{an}满足an+1=npn+qan,a1=0

(1)若q=1,求{an}的通项公式;

(2)若|p|<1|q|<1,求证:数列{an}有界.

7、求证:当xn时,nn(1xn)nexx2


参考答案

1、设这5个整数分别为a1,a2,a3,a4,a5,则
它们任意4个的和(共有5个)之和为4(a1+a2+a3+a4+a5)必为4的倍数.

考虑到440(mod4),451(mod4),462(mod4),473(mod4),于是这5个整数任意4个的和为44,45,46,46,47.因此a1+a2+a3+a4+a5=14(44+45+46+46+47)=57.5个整数分别为5744,5745,5746,5746,574710,11,11,12,13.

2、根据题意q=C22p2p+C23p2(1p)p+C24p2(1p)2p=p3+3p3(1p)+6p3(1p)2=6p515p4+10p3,于是qp=6p515p4+10p3p.因此(6p515p4+10p3p)=30p460p3+30p21=30p2(p1)21,p(p1)=130,解得p=1+141302为使得qp最大的p的值.

3、根据题意f(x)=22(cosxsinx)(22sinx+22cosx)2asinx+b=12(12sin2x)2asinx+b=sin2x2asinx+b+12,y=f(x)t=sinxt[1,1],则y=t22at+b+12,考虑到对称轴为t=a,于是{a<1y|t=1=1y|t=1=4{1a<0y|t=a=1y|t=1=4{0a1y|t=a=1y|t=1=4{a>1y|t=1=1y|t=1=4
解得a=±54b=1

4、(1)设g(a)=bf(b)=c,则f(g(a))=c,a=g1(b),b=f1(c),于是a=g1(f1(c)).因此f(g(x))的反函数为g1(f1(x))

(2)用分析法,g1(f1(x))为奇函数只需要
x,g1(f1(x))+g1(f1(x))=0x,g1(f1(x))=g1(f1(x))x,f(g(g1(f1(x))))=f(g(g1(f1(x))))x,f(g(g1(f1(x))))=f(g(g1(f1(x))))x,x=(x).

5、设M(acosθ,bsinθ),则PQ:xacosθ+ybsinθ=b2,xb2acosθ+ybsinθ=1,于是SEOF=|12b2acosθbsinθ|=b3a1|sin2θ|b3a,等号当且仅当θ=π4时取得,因此EOF面积的最小值为b3a

6、(1)若p=1,则an=n(n1)2

p1,则an=ppn(1p)2(n1)pn1p

(2)由an+1=npn+qan,a1=0,得an+1qn+1=anqn+1qn(pq)n,所以an+1qn+1=1q[(pq)+2(pq)2+3(pq)3++n(pq)n],an+1=pqn1+2p2qn2++npn.而当|p|<1时,数列{npn}有界,即存在常数M>0,使得|npn|<M恒成立,所以|an+1||p||q|n1+2|p|2|q|n2++n|p|n<M(1+|q|+|q|2++|q|n1)<M1|q|,故数列{an}有界.

7、法一
f(x)=x2+n(1xn)nex,则只需要证明当xn时,f(x)n.而
f(x)=2x+ex[n(1xn)n+n2(1xn)n1(1n)]=x[2ex(1xn)n1].

情形1    当n=1时,有f(x)=x2+(1x)ex,于是f(x)=x(2ex),可得f(x)(,0)上单调递减,在(0,ln2)上单调递增,在(ln2,1)上单调递减.因此f(x)的极小值为f(0)=1,以及f(1)=1,原命题得证.

情形2    当n2时,令g(x)=ex(1xn)n1,则g(x)=ex1xn(1xn)n2,于是当x=1时,g(x)取得最大值e(11n)n1

由于ln(11n)<1n,因此e<(11n)n.于是e(11n)n1<(11n)1=nn12,因此2ex(1xn)n1>0,从而f(x)的最小值为f(0)=n,原命题得证.

法二

由于ln(1+xn)<xn,于是ex>(1+xn)n,从而
nn(1xn)nexnn(1xn)n(1+xn)n=nn(1x2n2)nnn(1x2n2n)=x2.其中倒数第二步用到了伯努利不等式

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