2015年华中科技大学理科实验班选拔试题—数学

一、填空题

1、对抛物线\(y^2=2\sqrt 2x\),若设其焦点为\(F\),\(y\)轴正半轴上一点为\(N\).若准线上存在唯一的点\(P\)使得\(\angle NPF=90^\circ\),则\(N\)点的纵坐标为_______.

2、\(\dfrac{1}{\sqrt 1+\sqrt 2}+\dfrac{1}{\sqrt 2+\sqrt 3}+\cdots+\dfrac{1}{\sqrt{255}+\sqrt{256}}=\)______.

3、若已知\(\lim\limits_{n\to +\infty}\left(\sum\limits_{i=1}^n\dfrac{1}{i}-\ln n\right)\)存在,则\(\sum\limits_{i=0}^{+\infty}{\dfrac{(-1)^{i+2}}{i+1}}=\)_______.

4、在边长为\(1\)的正方形中(含边界)取\(9\)个点,其中必有\(3\)个点,它们构成的三角形面积不超过_______.

5、某人打靶打中 8 环、9 环、10 环的概率分别为\(0.15\)、\(0.25\)、\(0.2\),现他开三枪,不少于\(28\)环的概率为_______.

二、解答题

6、若对任意实数\(x,y\),有\(f\left((x-y)^2\right)=\left(f(x)\right)^2-2x\cdot f(y)+y^2\),求\(f(x)\).

7、求所有\(a,b\),使\(\left|\sqrt{1-x^2}-ax-b\right|\leqslant \dfrac{\sqrt 2-1}2\)成立,其中\(x\in [0,1]\).

8、若复数\(z\)满足\(|z|=1\),求\(\left|z^3-z+2\right|^2\)的最小值.

9、已知三次方程\(x^3+ax^2+bx+c=0\)有三个实根.

(1)若三个实根为\(x_1,x_2,x_3\),且\(x_1\leqslant x_2\leqslant x_3\),\(a,b\)为常数,求\(c\)变化时\(x_3-x_1\)的取值范围;

(2)若三个实根为\(a,b,c\),求\(a,b,c\).


参考答案

一、填空题

1、\(2\)    提示:斜边\(NF\)的中点\(M\)在抛物线上,坐标为\(\left(\dfrac{\sqrt{2}}4,1\right)\).

2、\(15\)

3、\(\ln 2\)

4、\(\dfrac 18\)

提示:如图. QQ20150930-1 5、\(0.0935\)

二、解答题

6、\(f(x)=x\lor f(x)=x+1\) 提示:令\(x=y\)得\[f(0)=\left(f(x)-x\right)^2,\]再令\(x=0\)可得\(f(0)=0\lor f(0)=1\).

7、  \(a=-1\land b=\dfrac{\sqrt 2+1}2\) 提示:三角换元,\(x=\cos\theta\),其中\(\theta\in\left[0,\dfrac{\pi}2\right]\),则原式变形为\[\left|\sqrt{1+a^2}\sin\left(\theta+\varphi\right)-b\right|\leqslant \dfrac{\sqrt 2-1}2,\]注意到代数式\(\sqrt{1+a^2}\sin\left(\theta+\varphi\right)\)的值域区间长度不能超过\(\sqrt 2-1\),于是\(a=-1\),进而\(b=\dfrac{\sqrt 2+1}2\).

8、\(\dfrac {8}{27}\) 提示:利用共轭复数,并令\(x=z+\bar z\),则有原式等于\(2x^3-x^2-8x+8\),其中\(x\in [-2,2]\).

9、(1)\(\left[\sqrt{a^2-3b},2\sqrt{\dfrac{a^2}3-b}\right]\);

(2)有理解为\((a,b,c)=(0,0,0),(1,-1,-1),(1,-2,0)\),无理解为\(\left(-\dfrac 1b,b,\dfrac 2b-b\right)\),其中\(b=t+\dfrac 2{3t}\),而\(t=\sqrt [3]{-1+\sqrt{\dfrac {19}{27}}}\). 其中涉及三次方程的解法,可以参考 每日一题[29] 一般三次方程的解法. 提示:利用三次方程的韦达定理.

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