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详解:2013年上海市新知杯试题
详解:2013年上海市初中数学竞赛(新知杯)试题
(考试时间:2013年12月8日9:00-11:00 满分150分)
大罕(王方汉)
一、填空题:(每题10分)
1.已知,,则= .
分析:结果式子是对称式,因此需要计算两数之和与两数之积.
+==,=,
∴==
==.
2.已知直线∥∥∥,直线∥∥∥,,,则
.
分析:用割补法,把EHGF四条“边”上的三角形移到ABCD四个“角”上,它们的面积相等.
∵ =,=,
=,=,
∴2+=120,
∴60.
3.已知∠A=90 °,AB=6,AC=8,E,F在AB上,且AE=2,BF=3,过E作AC的平行线交BC于D,FD的延长线交AC的延长线于G,则GF= .
分析:GF在直角三角形AFG中,AF的长已知,关键是求AG.图中有平行线,所以要用到平行线截得成比例线段定理.
解:在△ABC中,∵ ∥,∴=,而AC=8,∴,
在△AFG中,∵ ∥,∴=,而,∴.
在Rt△AFG中,
=.
4. 已知凸五边形的边长为,,,,,为二次三项式,当或者
x=+++时,,当时,,当时,,则= .
分析:∵ 为二次三项式,∴二次函数的图像是一条抛物线,
∵,,,,是(凸)五边形的边长,∴不妨把这条抛物线画成开口向上的,如图.
不妨设+++,依题有:+++(=5是没有作用的),这说明抛物线的对称轴是直线:,
又∵,
∴在x轴上,点与点是关于对称轴对称的两点,
∴,即,
∴=0.
5. 已知一个三位数是35的倍数,且各个数位上的数字之和为15,则这个三位数是 .
分析:数字之和为15,这说明该三位数一定是3的倍数,又因为该数是35的位数,所以它一定是105的倍数,经检验735是唯一解.
6. 已知关于x的一元二次方程对于任意实数a都有实数根,则m的取值范围是 .
分析:原方程对于任意实数a都有实数根即对于任意实数a都成立,注意到要求的是m的取值范围,而右边有最小值0,故只须
,∴,∴.
7. 已知四边形ABCD的面积为2013,E为AD上一点,△BCE,△ABE,△CDE的重心分别是G1,G2,G3,那么△G1G2G3的面积为
分析:三角形三条中线的交点称为重心.重心的基本性质是:重心到一边中点的连线长等于所在中线的.据此,
过点G1作BC的平行线,交BA于M,∵G1是△BCE的重心,∴BM=BA,
过点G2作BC的平行线,交BA于N,∵G2是△ABE的重心,∴NA=BA,
过点G2作BA的平行线,交AD于P,∵G2是△ABE的重心,∴AP=AE,
过点G3作BA的平行线,交AD于Q,∵G2是△CDE的重心,∴DQ=DE,
∴,而△G1G2G3的G2G3边上的高=,
∴△G1G2G3的面积==四边形ABCD的面积=.
8.直角三角形斜边AB上的高CD=3,延长DC到P,使得CP=2,过B作BF⊥AP,交CD于E,交AP于F,则DE= .
分析:本题涉及到直角三角形斜边上的高,就要考虑射影定理,即,直角边上的高是两直角边在斜边上的射影的比例中项;
本题涉及到两个角的两边分别垂直,就要考虑到这两个角相等;
既然有角相等,就要考虑相似三角形.
∵∠DBE=∠P,∠DBE =∠PAD,∴△ADP∽△EDB,
∴,
∴.
二、解答题:(第9题、第10题15分,第11题、第12题20分)
9.已知∠BAC=90°,四边形ADEF是正方形且边长为1,求++的最大值.
分析:本题需从结论入手,如果按常规通分,那是死路一条.于是考虑用特殊变形.注意到正方形边长为1,即DE=EF=1,代入到前两项的分子中,就成为比例式.不妨一试:
++=++=++=1+,
因此,欲求++的最大值只需求BC的最小值.
而=
这里需要用基本不等式和()吗?
试一试:
(等号当且仅当取得),
(等号当且仅当取得),
等号取得的条件是一致的!只需要证实是常数即可.
考查含有和的两个三角形,即△BDE和△EFC,它们是相似的!
于是,∵△BDE∽△EFC,∴,
∴,
∴+=8,
∴ ,
当且仅当时等号成立,此时++,++的最大值是.
10.已知是不为0的实数,求解方程组:
分析:可考虑两式相减,得:,∴似乎越走越远.
可考虑两式直接相乘,仍然得不到有益结果.将两式化成如下形式:
再将两式相乘,得,注意到,
立即可得:,代入(1)得:,∴这是很漂亮的结果!
乘胜前进:
由可得,或.
11.已知,,,,…,为整数且+++…+=…=2013,求的最小值.
分析:既然且,,,…,为整数,那么我们就从试起,没有发现适合的.当时,取==-1,==1,,
则有 ++++
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