全国数学联赛初中数学试题及答案---打印版

全国初中数学竞赛试题

班级 姓名 成绩

一、选择题（共5小题，每小题7分，共35分. 每道小题均给出了代号为A ，B ，C ，D 的四个选项，其中有且只有一个选项是正确的. 请将正确选项的代号填入题后的括号里，不填、多填或错填都得0分）

1．设非零实数a ，b ，c 满足2302340a b c a b c ++=??++=?

，，则222

ab bc ca

a b c ++++的值为（ ）． （A ）12

-

（B ）0 （C ）12

（D ）1

2．已知a ，b ，c 是实常数，关于x 的一元二次方程2

0ax bx c ++=有两个非零实根1x ，2x ，则下列关于x 的一元二次方程中，以

211x ，22

1

x 为两个实根的是（ ）． （A ）2

2

2

2

(2)0c x b ac x a +-+= （B ）2

2

2

2

(2)0c x b ac x a --+= （C ）2

2

2

2

(2)0c x b ac x a +--=

（D ）2

2

2

2

(2)0c x b ac x a ---=

3．如图，在Rt △ABC 中，已知O 是斜边AB 的中点，CD ⊥AB ，垂足为D ，DE ⊥OC ，垂足为E ．若AD ，DB ，CD 的长度都是有理数，则线段OD ，OE ，DE ，AC 的长度中，不一定．．．是有理数的为（ ）．

（A ）OD （B ）OE （C ）DE

（D ）AC

4．如图，已知△ABC 的面积为24，点D 在线段AC 上，点F 在线段BC 的延长线上，且4BC CF =，DCFE 是平行四边形，则图中阴影部分的面积为（ ）．

（A ）3 （B ）4 （C ）6 （D ）8

（第3题）

（第4题）

5．对于任意实数x ，y ，z ，定义运算“*”为：()()

322333

3345

1160

x y x y xy x y x y +++*=

+++-，

且()x y z x y z **=**，则2013201232****L 的值为（ ）．

（A ）

607

967

（B ）

1821

967

（C ）

5463

967 （D ）

16389

967

二、填空题

6．设3

3a =，b 是2a 的小数部分，则3

(2)b +的值为 ．

7．如图，点D ，E 分别是△ABC 的边AC ，AB 上的点，直线BD 与CE 交于点F ，已知△CDF ，△BFE ，△BCF 的面积分别是3，4，5，则四边形AEFD 的面积是 ．

8．已知正整数a ，b ，c 满足2220+--=a b c ，2

380-+=a b c ，则abc 的最大值为 ．

9．实数a ，b ，c ，d 满足：一元二次方程2

0x cx d ++=的两根为a ，b ，一元二次方程

20x ax b ++=的两根为c ，d ，则所有满足条件的数组()

，，，a b c d 为 ．

10．小明某天在文具店做志愿者卖笔，铅笔每支售4元，圆珠笔每支售7元．开始时他有铅笔和圆珠笔共350支，当天虽然笔没有全部卖完，但是他的销售收入恰好是2013元．则他至少卖出了 支圆珠笔．

（第7题）

三、解答题

11．如图，抛物线y =2

3ax bx +-，顶点为E ，该抛物线与x 轴交于A ，B 两点，与y 轴交于点C ，且OB ＝OC ＝3OA ．直线1

13

y x =-

+与y 轴交于点D ． 求∠DBC -∠CBE ．

12．设△ABC 的外心，垂心分别为O H ，，若B C H O ，，，共圆，对于所有的△ABC ，求BAC ∠所有可能的度数．

（第11题）

13．设a ，b ，c 是素数，记x b c a y c a b z a b c =+-=+-=+-，，，当

2,

2z y ==时，a ，b ，c 能否构成三角形的三边长？证明你的结论．

14．如果将正整数M 放在正整数m 左侧，所得到的新数可被7整除，那么称M 为m 的“魔术数”（例如，把86放在415的左侧，得到的数86415能被7整除，所以称86为415的魔术数）．求正整数n 的最小值，使得存在互不相同的正整数12n a a a ，，…，，满足对任意一个正整数m ，在12n a a a ，，…，中都至少有一个为m 的魔术数．

2013全国数学联赛试题参考答案

一、选择题

1．设非零实数a ，b ，c 满足2302340a b c a b c ++=??++=?

，，则222

ab bc ca

a b c ++++的值为（ ）． （A ）12

-

（B ）0 （C ）12

（D ）1

【答案】A

【解答】由已知得(234)(23)0a b c a b c a b c ++=++-++=，故2

()0a b c ++=．于

是2221()2ab bc ca a b c ++=-

++，所以2221

2

ab bc ca a b c ++=-

++． 2．已知a ，b ，c 是实常数，关于x 的一元二次方程2

0ax bx c ++=有两个非零实根1x ，2x ，

则下列关于x 的一元二次方程中，以211x ，22

1

x 为两个实根的是（ ）．

（A ）2

2

2

2

(2)0c x b ac x a +-+= （B ）2222

(2)0c x b ac x a --+= （C ）2

2

2

2

(2)0c x b ac x a +--= （D ）2

2

2

2

(2)0c x b ac x a ---=

【答案】B

【解答】由于2

0ax bx c ++=是关于x 的一元二次方程，则0a ≠．因为12b

x x a

+=-

，12c x x a =，且120x x ≠，所以0c ≠，且 22121222222

1212()2112x x x x b ac

x x x x c

+--+==，2

2221211a x x c

?=， 于是根据方程根与系数的关系，以

211x ，22

1

x 为两个实根的一元二次方程是22

2

2

20b ac a x x c c

--+=，即2222(2)0c x b ac x a --+=． 3．如图，在Rt △ABC 中，已知O 是斜边AB 的中点，CD ⊥AB ，垂足

为D ，DE ⊥OC ，垂足为E ．若AD ，DB ，CD 的长度都是有理数，则线段OD ，OE ，DE ，AC 的长度中，不一定．．．

是有理数的为（ ）． （A ）OD （B ）OE （C ）DE

（D ）AC

【答案】D

【解答】因AD ，DB ，CD 的长度都是有理数，所以，OA ＝OB ＝OC ＝

2

AD BD

+是有理数．于是，OD ＝OA －AD 是有理数． 由Rt △DOE ∽Rt △COD ，知2OD OE OC =，·DC DO

DE OC

=都是有

（第3题答题）

（第3题）

理数，而AC ＝·

AD AB 不一定是有理数． 4．如图，已知△ABC 的面积为24，点D 在线段AC 上，点F 在线段BC 的延长线上，且4BC CF =，DCFE 是平行四边形，则图中阴影部分的面积为（ ）．

（A ）3 （B ）4 （C ）6

（D ）8

【答案】C

【解答】因为DCFE 是平行四边形，所以DE //CF ，且EF //DC ． 连接CE ，因为DE //CF ，即DE //BF ，所以S △DEB = S △DEC ， 因此原来阴影部分的面积等于△ACE 的面积．

连接AF ，因为EF //CD ，即EF //AC ，所以S △ACE = S △ACF ．

因为4BC CF =，所以S △ABC = 4S △ACF ．故阴影部分的面积为6． 5．对于任意实数x ，y ，z ，定义运算“*”为：

()()

322333

3345

1160

x y x y xy x y x y +++*=

+++-，

且()x y z x y z **=**，则2013201232****L 的值为（ ）．

（A ）

607

967

（B ）

1821

967

（C ）

5463

967

（D ）

16389

967

【答案】C

【解答】设201320124m ***=L ，则

()20132012433m ****=*L 323

233392745

93316460

m m m m m m ?+?+?+==++++-， 于是()201320123292****=*L 322333

39239292455463

10360967

??+??+?+==+-．

二、填空题

6．设3

3a =，b 是2a 的小数部分，则3

(2)b +的值为 ． 【答案】9

【解答】由于2

123a a <<<<，故3

2

292b a =-=-，因此333(2)(9)9b +==． 7．如图，点D ，E 分别是△ABC 的边AC ，AB 上的点，直线BD 与CE 交于点F ，已知△CDF ，△BFE ，△BCF 的面积分别是3，4，5，则四边形AEFD 的面积是 ．

【答案】

204

13

【解答】如图，连接AF ，则有：

45

=3AEF AEF BFE BCF AFD AFD CDF S S S BF S S S FD S ???????++===，

35

4

AFD AFD CDF BCF AEF AEF BEF S S S CF S S S FE S ???????++====，

（第4题答题）

（第4题）

（第7题）

解得10813AEF S ?=，96

13

AFD S ?=． 所以，四边形AEFD 的面积是204

13

．

8．已知正整数a ，b ，c 满足2220+--=a b c ，2

380-+=a b c ，则abc 的最大值

为 ．

【答案】2013

【解答】由已知2

220+--=a b c ，2

380-+=a b c 消去c ，并整理得

()

2

28666b a a -++=．由a 为正整数及26a a +≤66，可得1≤a ≤3．

若1a =，则()2859b -=，无正整数解； 若2a =，则()2

840b -=，无正整数解；

若3a =，则()2

89b -=，于是可解得11=b ，5b =． （i ）若11b =，则61c =，从而可得311612013abc =??=； （ii ）若5b =，则13c =，从而可得3513195abc =??=． 综上知abc 的最大值为2013．

9．实数a ，b ，c ，d 满足：一元二次方程2

0x cx d ++=的两根为a ，b ，一元二次方程

20x ax b ++=的两根为c ，d ，则所有满足条件的数组()

，，，a b c d 为 ．

【答案】(1212)，，，--，(00)，，，-t t （t 为任意实数）

【解答】由韦达定理得，

，

，．+=-??=??+=-?

=??

a b c ab d c d a cd b

由上式，可知b a c d =--=．

若0b d =≠，则1==d a b ，1==b

c d

，进而2b d a c ==--=-．

若0b d ==，则c a =-，有()(00)，，，，，，=-a b c d t t （t 为任意实数）

． 经检验，数组(1

212)--，，，与(00)，，，-t t （t 为任意实数）满足条件． 10．小明某天在文具店做志愿者卖笔，铅笔每支售4元，圆珠笔每支售7元．开始时他有铅

笔和圆珠笔共350支，当天虽然笔没有全部卖完，但是他的销售收入恰好是2013元．则他至少卖出了 支圆珠笔．

【答案】207

【解答】设x ，y 分别表示已经卖出的铅笔和圆珠笔的支数，则472013350，

，+=??

+

x y x y

所以201371

(5032)44

y y x y -+==-+， 于是14

y +是整数．又20134()343503x y y y =++

所以204y >，故y 的最小值为207，此时141x =．

三、解答题

11．如图，抛物线y =2

3ax bx +-，顶点为E ，该抛物线与x 轴交于A ，B 两点，与y 轴交于点C ，且OB ＝OC ＝3OA ．直线1

13

y x =-

+与y 轴交于点D ． 求∠DBC -∠CBE ．

【解答】将0x =分别代入y =1

13

x -+，23y ax bx =+-知，D (0，1)，C (0，3-)，

所以B (3，0)，A (1-，0)．直线y =1

13

x -

+过点B ． 将点C (0，3-)的坐标代入y =(1)(3)a x x +-，得1a =．

…………5分

抛物线2

23y x x =--的顶点为E (1，4-)．于是由勾股定理得

BC ＝32，CE ＝2，BE ＝25．

因为BC 2＋CE 2＝BE 2，所以，△BCE 为直角三角形，90BCE ∠=?．

…………10分 因此tan CBE ∠=

CE CB =13

．又tan ∠DBO =1

3OD OB =，则∠DBO ＝CBE ∠．

…………15分

所以，45DBC CBE DBC DBO OBC ∠-∠=∠-∠=∠=?．

…………20分

12．设△ABC 的外心，垂心分别为O H ，，若B C H O ，，，共圆，对于所有的△ABC ，求BAC ∠所有可能的度数．

【解答】分三种情况讨论． （i ）若△ABC 为锐角三角形． 因为1802BHC A BOC A ∠=?-∠∠=∠，，

所以由BHC BOC ∠=∠，可得1802A A ?-∠=∠，于是60A ∠=?．

…………5分

（第11题答题）

（第11题）

△ABC 为钝角三（ii ）若

角形．

90A ∠>?时，

因为当

()1802180BHC A BOC A ∠=?-∠∠=?-∠，，

所以由180BHC BOC ∠+∠=?，可得()3180180A ?-∠=?，于是120A ∠=?。

…………10分

当90A ∠?，因为2BHC A BOC A ∠=∠∠=∠，， 所以由180BHC BOC ∠+∠=?，可得3180A ∠=?，于是60A ∠=?．

…………15分

（iii ）若△ABC 为直角三角形．

当90A ∠=?时，因为O 为边BC 的中点，B C H O ，，，不可能共圆， 所以A ∠不可能等于90?；

当90A ∠

综上可得，A ∠所有可能取到的度数为所有锐角及120?．

…………20分

13．设a ，b ，c 是素数，记x b c a y c a b z a b c =+-=+-=+-，，，当

2,

2z y x y =-=时，a ，b ，c 能否构成三角形的三边长？证明你的结论．

【解答】不能．

依题意，得111

()()()222

a y z

b x z

c x y =

+=+=+，，． 因为2

y z =，所以211(1)()()222

z z a y z z z +=+=+=．

又由于z 为整数，a 为素数，所以2z =或3-，3a =．

…………10分

当2z =时，224(2)16y z x y ===+=，．进而，9b =，10c =，与b ，c 是素数矛盾；

…………15分

当3z =-时，0a b c +-<，所以a ，b ，c 不能构成三角形的三边长．

…………20分

14．如果将正整数M 放在正整数m 左侧，所得到的新数可被7整除，那么称M 为m 的“魔

（第12题答题（i ））

（第12题答题（ii ））

术数”（例如，把86放在415的左侧，得到的数86415能被7整除，所以称86为415的魔术数）．求正整数n 的最小值，使得存在互不相同的正整数12n a a a ，，…，，满足对任意一个正整数m ，在12n a a a ，，…，中都至少有一个为m 的魔术数．

【解答】若n ≤6，取m =1，2，…，7，根据抽屉原理知，必有12n a a a ，，…，中的一个正整数M 是(1i j ，≤i ＜j ≤7)的公共的魔术数，即7|(10M i +)，7|(10M j +)．则有7|(j i -)，但0＜j i -≤6，矛盾．

故n ≥7．

…………10分

又当12n a a a ，，…，为1，2，…，7时，对任意一个正整数m ，设其为k 位数（k 为正整数）．则

10k i m +（12i =，

，…，7）被7除的余数两两不同．若不然，存在正整数i ，(1j ≤i ＜j ≤7)，满足7|[(10)(10)]k

k

j m i m +-+，即7|10()k

j i -，从而7|()j i -，矛盾．

故必存在一个正整数i (1≤i ≤7)，使得7|(10)k

i m +，即i 为m 的魔术数． 所以，n 的最小值为7．

…………20分