每日一题:2020-07-17

每日一题: 2020-07-17

题目: 正整数a1,a2,,a10a_1,a_2,\cdots, a_{10} 满足a1a2a10a_1\leq a_2\leq \cdots \leq a_{10}, 且
其中任意三个都不能成为三角形的三边长, 求a10a1\frac{a_{10}}{a_1} 的最小值.

参考思路

因为a1+a2a3,a2+a3a4,a_1+a_2\leq a_3, a_2+a_3\leq a_4,\ldots 所以a1+2a2a4,2a1+3a2a5a_1+2a_2\leq a_4, 2a_1+3a_2\leq a_5.
3a1+5a2a63a_1+5a_2\leq a_6, 5a1+8a2a75a_1+8a_2\leq a_7, 8a1+13a2a88a_1+13a_2\leq a_8, 13a1+21a2a913a_1+21a_2\leq a_9, 21a1+34a2a1021a_1+34a_2\leq a_{10}.
所以55a1a1055a_1\leq a_{10}, 即a10a155\frac{a_{10}}{a_1}\geq 55.

另一方面, 当a1=a2=1,an+2=an+1+an,n=1,2,,8a_1=a_2=1, a_{n+2}=a_{n+1}+a_n, n=1,2,\ldots,8 时,a10a1=55\frac{a_{10}}{a_1}=55 .

每日一题:2020-07-16

每日一题: 2020-07-16

题目: 已知不为零的两组实数a1,a2,a3,,ana_1,a_2,a_3,\ldots,a_nb1,b2,b3,,bnb_1,b_2,b_3,\ldots,b_n.
请证明: (a12+a22+an2)(b12+b22++bn2)(a1b1+a2b2+anbn)2(a_1^2+a_2^2+\cdots a_n^2)(b_1^2+b_2^2+\cdots+b_n^2)\geq (a_1b_1+a_2b_2+\cdots a_nb_n)^2.

参考思路

f(x)=(a1x+b1)2+(a2x+b2)2++(anx+bn)2f(x)=(a_1x+b_1)^2+(a_2x+b_2)^2+\cdots+(a_nx+b_n)^2, 显然有f(x)0f(x)\geq 0.
f(x)=(a12+a22++an2)x2+2(a1b1+a2b2++anbn)x+(b12+b22++bn2)f(x)=(a_1^2+a_2^2+\cdots+a_n^2)x^2+2(a_1b_1+a_2b_2+\cdots+a_nb_n)x+(b_1^2+b_2^2+\cdots +b_n^2).
因为关于xx 的二次函数开口向上, 且恒有f(x)0f(x)\geq 0, 因此有Δ0\Delta\leq 0, 即
Δ=4(a1b1+a2b2++anbn)24(a12+a22++an2)(b12+b22++bn2)0\Delta=4(a_1b_1+a_2b_2+\cdots+a_nb_n)^2-4(a_1^2+a_2^2+\cdots+a_n^2)(b_1^2+b_2^2+\cdots +b_n^2)\leq 0.
所以得证.

每日一题:2020-07-15

每日一题: 2020-07-15

题目: 若当1x21\leq x\leq 2时, 不等式2xa<x+1|2x-a|\lt x+1 恒成立, 求实数aa 的取值范围.

参考思路

由题意可得: $|2x-a|\lt x+1\Rightarrow -x-1\lt 2x-a\lt x+1 \Rightarrow x-1\lt a\lt 3x+1 $.
所以当1x21\leq x\leq 2aa 大于 (x1)(x-1) 的最大值, 同时aa 小于 (3x+1)(3x+1) 的最小值, 因此1<a<41\lt a\lt 4.

每日一题:2020-07-14

每日一题: 2020-07-14

题目: 设A,BA,B 为两个定点, CC 为直线ABAB 一侧的动点, 在面ABCABCABC\triangle ABC
外作正方形CADI,CBEJCADI,CBEJ (如图), 求证: 线段DEDE 的中点MM 是定点.

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参考思路

如图, 过点D,E,C,MD,E,C,M 分别做直线ABAB 的垂线, 垂足分别为G,H,K,NG,H,K,N. 由平行线分线段成比
例及梯形中位线定理, 的HN=GN,MN=EH+DG2HN=GN, MN=\frac{EH+DG}{2}.

又易得ADGCAK\triangle ADG\cong \triangle CAK, 所以DG=AK,AG=CKDG=AK,AG=CK. 同理得AG=CK=BHAG=CK=BH,EH=BKEH=BK.
HNBH=NGAG,BN=NAHN-BH=NG-AG, BN=NA, NN 是边ABAB 的中点, MN=BK+AK2=AB2MN=\frac{BK+AK}{2}=\frac{AB}{2}.
A,BA,B 是定点, NN是边ABAB 的中点, NMAB,NM=AB2NM\bot AB, NM=\frac{AB}{2}, 知MM 是定点.

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每日一题:2020-07-13

每日一题

题目: 已知抛物线与xx 轴交于点A(2,0),B(4,0)A(-2,0),B(4,0),与yy 轴交于点C(0,8)C(0,8).
(1) 求抛物线的解析式及其顶点DD 的坐标;
(2) 设直线CDCDxx 轴与点EE. 在线段OBOB 的垂直平分线上是否存在点PP, 使得点PP
到直线CDCD 的距离等于点PP 到原点OO 的距离? 如果存在, 求出点PP 的坐标; 如果不存
在, 请说明理由;
(3) 过点BBxx 轴的垂线, 交直线CDCD 于点FF, 将抛物线沿其对称轴平移, 使抛物线于
线段EFEF 总有公共点. 试探究: 抛物线向上最多可平移多少个单位长度? 向下最多可平移多
少个单位长度?

参考思路

(1) 设抛物线方程为y=a(x+2)(x4)y=a(x+2)(x-4) 代入点C(0,8)C(0,8) 解得a=1a=-1, 所以抛物线方程
y=x2+2x+8y=-x^2+2x+8, 又x2+2x+8=(x1)2+9-x^2+2x+8=-(x-1)^2+9, 所以 顶点坐标D(1,9)D(1,9).
(2) 如图, 易求得CDCD 的直线方程为: y=x+8y=x+8, 设 p(2,t)p(2,t), 所以OP=4+t2OP=\sqrt{4+t^2},
PH=10tPPH=|10-t|\Rightarrow P到直线CDCD 的距离PQ=22PH=2210tPQ=\frac{\sqrt{2}}{2}PH=\frac{\sqrt{2}}{2}|10-t|.
由题意可得: 4+t2=2210tt2+20t92=0t=10±83\sqrt{4+t^2}=\frac{\sqrt{2}}{2}|10-t|\Rightarrow t^2+20t-92=0\Rightarrow t=-10\pm 8\sqrt{3}.
所以有P(2,10+83)P(2,-10+8\sqrt{3})P(2,1083)P(2,-10-8\sqrt{3})满足要求.

(3) 设向上平移m(m>0)m (m>0) 个单位得y=(x+)(x4)+my=-(x+)(x-4)+m, 由题意知当x=8x=-8y0y\leq 0;
或当x=4x=4y12y\leq 12, 即(8+2)(84)+m0m72-(-8+2)(-8-4)+m\leq 0\Rightarrow m\leq 72
(4+2)(44)+m12m12-(4+2)(4-4)+m\leq 12\Rightarrow m\leq 12.所以0<m<720\lt m\lt 72.
向下平移m(m>0)m(m>0) 个单位得y=(x+2)(x4)my=-(x+2)(x-4)-m, 联立y=x+8y=x+8
\[
\left\{\begin{array}{lr} y=-(x+2)(x-4)+m \\ y=x+8 \end{array}\right.\Rightarrow x^2-x+m=0
\]
Δ0m14\Delta\geq 0\Rightarrow m\leq \frac{1}{4}.

综上: 向上最多可平移7272 个单位, 向下最多可以平移14\frac{1}{4} 个单位.

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每日一题:2020-07-12

每日一题: 2020-07-12

题目: 已知函数f(x)=x2+ax+3af(x)=x^2+ax+3-a, 在2x2-2\leq x\leq 2 范围内总有f(x)2f(x)\geq 2 成立,
aa 的取值范围.

参考思路

因为f(x)f(x) 的对称轴为x=a2x=-\frac{a}{2}
(1) 当a22-\frac{a}{2}\leq -2a4a\geq 4 时, 函数f(x)f(x)2x2-2\leq x\leq 2 范围内是
增函数, 所以有f(2)=42a+32f(-2)=4-2a+3\geq 2 解得a53a\leq \frac{5}{3}. 此时无解.

(2) 当a22-\frac{a}{2}\geq 2a4a\leq -4 时, 函数f(x)f(x)2x2-2\leq x \leq 2 范围内
是减函数, 所以有f(2)=4+2a+3a2f(2)=4+2a+3-a\geq 2 解得a5a\leq 5. 故得a4a\leq -4.

(3) 当2<a2<2-2\lt -\frac{a}{2}\lt 24<a<4-4\lt a\lt 4 时, f(x)f(x)x=a2x=-\frac{a}{2}
取得最小值, 即f(a2)=a24a22+3a2f(-\frac{a}{2})=\frac{a^2}{4}-\frac{a^2}{2}+3-a\geq 2 解得22a2+22-2-\sqrt{2}\leq a\leq -2+2\sqrt{2}
4<a2+22-4\lt a\leq -2+2\sqrt{2}.

综上可得: a2+22a\leq -2+2\sqrt{2}

每日一题:2020-07-11

每日一题: 2020-07-11

题目: 如图, 抛物线E:y=x2+4x+3E:y=x^2+4x+3xx 轴与A,BA,B 两点, 交yy 轴于MM 点, 抛物线EE
关于yy 轴对称的抛物线FFxx 轴于C,DC,D 两点.
(1) 求 抛物线FF 的解析式;
(2) 在xx 轴上方的抛物线FFEE 上是否存在一点NN, 使以A,C,N,MA,C,N,M 为顶点的四边形
是平行四边形? 若存在,求出点NN 的坐标; 若不存在, 请说明理由.

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参考思路

(1)设P(x,y)P(x,y) 为抛物线FF上的任意一点, 则PP 关于yy 轴对称的点PP' 在抛物线EE 上,
P(x,y)P'(-x,y) 抛物线EE 上, 所以有y=(x)2+4(x)+3=x24x+3y=(-x)^2+4(-x)+3=x^2-4x+3, 此关系式即为xxyy 满足的关系
所以抛物线FF的解析式为: y=x24x+3y=x^2-4x+3.

(2) 易得A(3,0),C(1,0),M(0,3)A(-3,0),C(1,0),M(0,3), 所以满足A,C,M,NA,C,M,N 为顶点的四边形式平行四边形的点NN
N1(4,3),N2(4,3),N3(2,3)N_1(-4,3),N_2(4,3),N_3(-2,-3), 经验算N1,N2N_1,N_2 满足要求.

每日一题:2020-07-10

每日一题: 2020-07-10

题目: 设pp 是实数, 二次函数y=x22pxpy=x^2-2px-p 的图象与xx 轴有两个不同的交点A(x1,0),B(x2,0)A(x_1,0),B(x_2,0).
(1) 求证: 2px1+x22+3p>02px_1+x_2^2+3p>0;
(2) 若A,BA,B 两点之间距离不超过2p3|2p-3|, 求pp 的最大值.

参考思路

(1)由题意: Δ=(2p)24(p)=4p2+4p>0,x1+x2=2p,x1x2=p\Delta=(-2p)^2-4(-p)=4p^2+4p>0, x_1+x_2=2p, x_1x_2=-p, 且x22=2px2+px_2^2=2px_2+p.
2px1+x22+3p=2px1+(2px2+p)+3p=2p(x1+x2)+4p=4p2+4p>0\therefore 2px_1+x_2^2+3p=2px_1+(2px_2+p)+3p=2p(x_1+x_2)+4p=4p^2+4p>0.

(2) AB=x2x1=(x1+x2)24x1x2=4p2+4p2p3AB=|x_2-x_1|=\sqrt{(x_1+x_2)^2-4x_1x_2}=\sqrt{4p^2+4p}\leq |2p-3|.
两边平方, 解得p916p\leq \frac{9}{16}, 经检验p=916p=\frac{9}{16} 符合题意,
pp 的最大值为916\frac{9}{16}.

每日一题:2020-07-09

每日一题: 2020-07-09

题目: 已知函数y=x2x12y=x^2-|x|-12 的图象与xx 轴交于相异两点A,BA,B, 另一抛物线
y=ax2+bx+cy=ax^2+bx+c 过点A,BA,B, 顶点为PP, 且APB\triangle APB 是等腰直角三角形.
a,b,ca,b,c.

参考思路

考虑方程x2x12=0x^2-|x|-12=0.
x>0x\gt 0 时, x2x12=0x^2-x-12=0, 解得x1=4,x2=3x_1=4,x_2=-3 (舍去).
x<0x\lt 0 时, x2+x12=0x^2+x-12=0, 解得x3=4,x4=3x_3=-4, x_4=3 (舍去).
所以A,BA,B 两点的坐标是(4,0),(4,0)(4,0),(-4,0), 设y=ax2+bx+c=a(x4)(x+4)y=ax^2+bx+c=a(x-4)(x+4).
因为PAB\triangle PAB 为等腰直角三角形, 而A,BA,B 为定点, 所以ABAB 可为斜边, 也可为直
角边. 当ABAB 为斜边时, 可求得PP 点坐标为(0,4)(0,4)(0,4)(0,-4); 当ABAB 为直角边时, 这
种情况显然不满足题设条件的(想想为什么).

P(0,4)P(0,4) 代入得a=14a=\frac{1}{4}, 将 P(0,4)P(0,-4) 代入得a=14a=-\frac{1}{4},
所以a=14,b=0,c=4a=-\frac{1}{4}, b=0,c=4a=14,b=0,c=4a=\frac{1}{4},b=0,c=-4 满足要求.

每日一题:2020-07-08

每日一题: 2020-07-08

已知当1<x<0-1\lt x\lt 0 时, 二次函数y=x24mx+3y=x^2-4mx+3 的值恒大于11, 求mm 的取值范围.

参考思路

已知二次函数f(x)=x24mx+3f(x)=x^2-4mx+3 开口向上, 对称轴方程为: x=2mx=2m.
(1) 当2m02m\geq 0 时, f(x)f(x)1<x<0-1\lt x\lt 0 内是减函数, 所以f(x)f(0)=3f(x)\geq f(0)=3 恒成立.
所以m0m\geq 0 时满足要求.
(2) 当12m<0-1\leq 2m\lt 012m<0-\frac{1}{2}\leq m\lt 0时, f(x)f(x)x=2mx=2m 时取得最小值,
即要f(2m)>1f(2m)\gt 1, 解得22<m<22-\frac{\sqrt{2}}{2}\lt m\lt \frac{\sqrt{2}}{2},
所以12m<0-\frac{1}{2}\leq m\lt 0 满足要求.
(3) 当2m<12m\lt -1m<12m\lt -\frac{1}{2} 时, f(x)f(x)1<x<0-1\lt x\lt 0 内是增函数,
所以f(1)1m34f(-1)\geq 1\Rightarrow m\geq -\frac{3}{4}, 所以34m<12-\frac{3}{4}\leq m\lt -\frac{1}{2} 满足要求.

综上所述, 当m34m\geq -\frac{3}{4} 时满足要求.