莫老师带你从高考走向一试

两位数竞大佬 mzccp 心血来潮出了一份难度据说是高考衔接一试难度的小测卷,并由苦工 zsd 验题。

两大看点:

  1. 看本人因好久没有认真做过数学题被其他神仙暴踩;
  2. 试卷不用 $\LaTeX$ 格式爆炸,各种出锅,骂出题人

一些题目

T1

在锐角 $\triangle{ABC}$ 中, $\sin{A} + \sin{B} + \sin{C} + \tan{A} + \tan{B} + \tan{C}$ ____ $\pi$ 。()

A. $<$ B. $>$ C. $\ge$ D. $=$

solution:

然而这题最快方法或许是代正三角形?

大家都知道当 $x\in(0, \frac{\pi}{2})$ 有 $\sin{x} < x < \tan{x}$ 。

什么?要用万能公式?不存在的。

T2

已知奇函数 $f(x)$ 在 $[-1, 0]$ 上为单调递减函数, $\alpha, \beta$ 为某锐角三角形的两个内角,则____。()

A. $f(\cos{\alpha}) > f(\cos{\beta})$ B. $f(\sin{\alpha}) < f(\cos{\beta})$ C. $f(\sin{\alpha}) > f(\sin{\beta})$ D. $f(\sin{\alpha}) > f(\sin{\beta})$

solution:

$\because \alpha + \beta > \frac{\pi}{2}$

$\therefore 0 < \frac{\pi}{2} - \beta < \alpha\qquad\therefore \sin{(\frac{\pi}{2} - \beta)} < \sin{\alpha}$

$\therefore f(\sin{\alpha}) < f(\cos{\beta})$

T3

若实数 $a, b$ 满足不等式 $\begin{cases}a + b - 2 \ge 0 \\ b - a - 1 \le 0 \\ a \le 1 \end{cases}$ ,则 $\frac{a + 2b}{2a + b}$ 的最大值为____。()

A. $\frac{8}{5}$ B. $\frac{7}{5}$ C. $\frac{6}{5}$ D. $1$

solution:

直接线性规划就完事了。

T9

函数 $f(a, b) = (a - b)^2 + (\sqrt{2 - a^2} - \frac{9}{b})^2$ 的最小值为____。

solution:

这东西就是两点 $C,D$ ,其中 $x_C^2 + y_C^2 = 2, y_C \ge 0, x_D\cdot y_D = 9$ ,然后求这两点距离的最小值。

T9

然后场上居然没做出来。

T12

设 $\triangle{ABC}$ 中 $BC$ 边上的高为 $h$ ,且 $h = \frac{\sqrt{3}a}{3}$ ,则 $\frac{c}{b} + \frac{b}{c} + \frac{a^2}{bc}$ 的最大值为____。

solution:

设 $L=\frac{c}{b} + \frac{b}{c} + \frac{a^2}{bc}=\frac{c^2+b^2+a^2}{bc} = 2\cos{A} + \frac{2a^2}{bc}$

$\because 2S = ah = \frac{\sqrt{3}}{3} a^2 = bc\sin{A}$

$\therefore L = 2\cos{A} + 2\sqrt{3}\sin{A} = 4\sin(A + \frac{\pi}{6}) \le 4$

又当 $A = \frac{\pi}{3}, B = \frac{\pi}{2}, C = \frac{\pi}{6}$ 时, $L = 4$

$\therefore L_{\max} = 4$

T13

请用一个式子表示数列 $1, 2, 3, 1, 2, 3, \dots$ 的通项公式(下标从 $1$ 开始)。

solution:

$a_n = (n - 1) % 3 + 1$

好,结果你要求只用初等方法,还不告诉我初等方法是什么

上单位根。

$[x|n] = \frac{1}{x}\sum\limits_{r = 0}^{x - 1} \omega_x^{r\cdot n}$

$n \% x = \sum\limits_{t = 1}^{x - 1}t \cdot [x | (n - t)] = \sum\limits_{t = 1}^{x - 1}\frac{t}{x}\sum\limits_{r = 0}^{x - 1} \omega_x^{r\cdot (n-t)}$

直接代进去就能得到一个很丑的式子。

然后稍微好看点的式子是 $a_n = 1 + \omega_3^n + \omega_3^{n + 1} + \omega_3^{2n} + \omega_3^{2n + 2}$ 。

结果你还要求不准用虚数……

$\cos{\frac{2n\pi}{3} = \begin{cases} 1, 3|n\\ -\frac{1}{2}, \text{others} \end{cases}}$

好,配一下就好了。

T17

在 $\triangle{ABC}$ 中, $M$ 为 $BC$ 中点,有一条直线穿过线段 $AB,AC$ 与 $AB,AC,AM$ 分别交于点 $P,Q,N$ 。求证 $\frac{AB}{AP},\frac{AM}{AN},\frac{AC}{AQ}$ 成等差数列。

solution:

设 $\frac{AB}{AP} = \alpha,\frac{AM}{AN} = \gamma,\frac{AC}{AQ} = \beta$ 。

则要证明 $\alpha + \beta = 2\gamma$ 。

$\because M$ 为 $BC$ 中点 $\qquad\therefore \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC} = 2\overrightarrow{AM}$

即 $\alpha\overrightarrow{AP} + \beta\overrightarrow{AQ} = 2\gamma\overrightarrow{AN}\qquad$ 即 $\frac{\alpha}{2\gamma}\overrightarrow{AP} + \frac{\beta}{2\gamma}\overrightarrow{AQ} = \overrightarrow{AN}$

$\because P,Q,N$ 三点共线 $\qquad\therefore \frac{\alpha}{2\gamma} + \frac{\beta}{2\gamma} = 1$

$\therefore \alpha + \beta = 2\gamma$

T18

设 $a,b,c\in \mathbf{R}_+, abc = 1$ 。求证 $L = (a - 1 + \frac{1}{b})(b - 1 + \frac{1}{c})(c - 1 + \frac{1}{a}) \le 1$ 。

solution:

设 $a = \frac{x}{y}, b = \frac{y}{z},c = \frac{z}{x}, x,y,z\in \mathbf{R}_+$ 。

则 $L = (\frac{x - y + z}{y})(\frac{x + y - z}{z})(\frac{-x + y + z}{x})$

设 $p = x + y - z, q = x + y - z, p = x + y - z$ ,则 $x = \frac{p + q}{2}, y = \frac{p + r}{2}, z = \frac{q + r}{2}$ 。

$\because pqr = \sqrt{pq}\cdot\sqrt{qr}\cdot\sqrt{rp} \le \frac{p + q}{2}\cdot\frac{p + r}{2}\cdot\frac{q + r}{2} = xyz$

$\therefore L = \frac{pqr}{xyz} \le 1$

T20

用牟合方盖证明球的体积公式。

solution:

咕了。