2016年中国科学技术大学自主招生数学试题及解答

来源 :中学数学杂志(高中版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:likemagicliyong
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  一、填空题(每小题6分,共48分)
  1.32016除以100的余数是.
  2.复数z1,z2满足z1=2,z2=3,z1 z2=4,则z1z2=.
  3.用S(A)表示集合A的所有元素之和,且A{1,2,3,4,5,6,7,8},S(A)能被3整除,但不能被5整除,则符合条件的非空集合A的个数是.
  4.已知△ABC中,sinA 2sinBcosC=0,则
  tanA的最大值是.
  5.若对任意实数x都有2x-a 3x-2a≥a2,则a的取值范围是.
  6.若a∈π4,π2,b∈(0,1),
  x=(sina)logbsina,y=(cosa)logbcosa,则x y(填>,=,或<).
  7.在梯形ABCD中AB∥CD,对角线AC,BD交于P1,过P1作AB的平行线交BC于点Q1,AQ1交BD于P2,过P2作AB的平行线交BC于点Q2,….若AB=a,CD=b,则PnQn= (用a,b,n表示).
  8.在数列{an}中,an是与n最接近的整数,则∑2016n=11an=.
  二、解答题(第9小题满分16分,第10、11小题满分18分)
  9.已知a,b,c>0,a b c=3,求证:a2a bc b2b ca c2c ab≥32.
  10.求所有函数f:N*→N*,使得对任意正整数x≠y,0<|f(x)-f(y)|<2|x-y|.
  11.求方程2x-5y·7z=1的所有非负整数解(x,y,z).
  参考答案
  1.21.由32016=91008=(-1 10)1008≡(-1)1008 C11008(-1)1007·10≡-79≡21(mod100)可得答案.
  2.16±156i.复数z1z2的模z1z2=z1z2=23,接下来求其幅角.
  图1如图1所示,设复数z1,z2,z1 z2在复平面内对应的点分别是A,B,C,得OACB.
  在△OAC中应用余弦定理,可求得cosA=22 32-422·2·3=-14.
  所以cos∠AOB=14,进而可得
  z1z2=2314±154i=16±156i
  3.70.将集合{1,2,3,4,5,6,7,8}划分为A1={1,4,7},A2={2,5,8},A3={3,6}.
  于是,使得S(A)能被3整除的非空集合A的个数是[(C03 C33)2 (C13)2 (C23)2]·22-1=87.
  接下来,考虑S(A)能被15整除的非空集合A的个数,此时S(A)=15或30.
  当S(A)=15时,按集合A的最大元素分别为8,7,6,5分类,可得分别有5,4,3,1个,此时共计13个.
  当S(A)=30时,共有4个.
  综上所述,可得答案是87-13-4=70.
  4.33.由sinA=sin(B C)=sinBcosC cosBsinC及题设可得tanC=-3tanB,所以由均值不等式,可得
  tanA=-tan(B C)=tanB tanCtanBtanC-1=2tanB3tan2B 1=23tanB 1tanB≤33
  进而可得:当且仅当tanB=13即(A,B,C)=π6,π6,2π3时,(tanA)max=33.
  5.-13,13.由零点讨论法可得,当且仅当x=2a3时,(2x-a 3x-2a)min=a3.
  所以题设即a3≥a2,进而可得答案.
  6.>.可得lnx=ln2sinalnb,lny=ln2cosalnb.
  由a∈π4,π2,可得0  又由b∈(0,1),可得lnb<0,所以lnx>lny,x>y.
  图27.aba bn.如图2所示,设PnQn=xn(n∈N),其中P0Q0=x0=CD=b.
  由平行线分线段成比例定理,可证得
  1xn 1=1xn 1a.
  所以1xn=1x0 na.
  PnQn=xn=aba bn.
  8.888.设k是与n最接近的整数,得k=n 12,得k≤n 12  k2-k 14≤n  所以数列a1,a2,…,a2016
  即1,12个,2,2,2,24个,…,k,k,…,k2k个,44,44,…,4488个,45,45,…,4536个
  进而可得
  ∑2016n=11an=∑44k=11k·2k 145·36=88.8
  9.由三元柯西不等式,可得
  2a22a b c 2b2a 2b c 2c2a b 2c·4(a b c)=(2a)22a b c (2b)2a 2b c (2c)2a b 2c[(2a b c) (a 2b c) (a b 2c)]≥(2a 2b 2c)2=2(a b c)2.
  所以2a22a b c 2b2a 2b c 2c2a b 2c≥a b c2=32.
  再由二元均值不等式,可得
  a2a bc b2b ca c2c ab≥2a22a b c 2b2a 2b c 2c2a b 2c≥32.
  10.在题设所给的不等式中,可令y=x 1(x∈N*),得0  即f(x 1)-f(x)=1.
  由对任意正整数x≠y,0  因为象的集合为N*,所以f(x 1)-f(x)≡1.进而可得,f(n)=n f(1)-1,其中f(1)∈N*.
  11.由题设,可得
  (-1)x-(-1)y≡1(mod3),
  所以x为奇数,y为为偶数.
  可设x=2m 1,y=2n(m,n∈N),得原方程即2·4m-25n·7z=1.
  若n∈N*,可得2(-1)m=-2≡1(mod5),这不可能!所以n=0,y=0.
  又得原方程即2·4m-7z=1.
  (1)当z=0时,得m=0,此时的解为(x,y,z)=(1,0,0).
  (2)当z∈N*时,得-(-1)z≡1(mod4),所以z为正奇数,设z=2p 1(p∈N).
  再得原方程即2·4m-7·49p=1.
  ①当p=0时,得m=1,此时的解为(x,y,z)=(3,0,1).
  ②当p∈N*时,得m≥4,所以-7·1p≡1(mod16),这不可能!
  综上所述,可得原方程的所有非负整数解(x,y,z)=(1,0,0),或(3,0,1).
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