在2021年的高中希望杯数学竞赛中,参赛者们面对了一系列富有挑战性和创新性的题目。这些题目不仅考察了学生的数学基础知识,还考验了他们的逻辑推理能力与解题技巧。以下是部分经典题目的详细解析。
题目一:
已知函数f(x) = ax^2 + bx + c满足f(1) = 5, f(-1) = -3, f(2) = 11,求a, b, c的值。
解析:
根据题意,将x=1, x=-1, x=2代入函数表达式得到以下三个方程:
1. \( a + b + c = 5 \)
2. \( a - b + c = -3 \)
3. \( 4a + 2b + c = 11 \)
通过联立方程组求解,首先由第一和第二个方程相减消去c,得到\( 2b = 8 \),即\( b = 4 \)。然后将\( b = 4 \)代入第一个方程,得到\( a + 4 + c = 5 \),即\( a + c = 1 \)。再将\( b = 4 \)代入第三个方程,得到\( 4a + 8 + c = 11 \),即\( 4a + c = 3 \)。最后联立\( a + c = 1 \)和\( 4a + c = 3 \),解得\( a = \frac{2}{3} \),\( c = \frac{1}{3} \)。
因此,\( a = \frac{2}{3}, b = 4, c = \frac{1}{3} \)。
题目二:
设等差数列\(\{a_n\}\)的首项为1,公差为d,且前n项和为S_n。若S_6 = 21,求d的值。
解析:
等差数列的前n项和公式为\( S_n = \frac{n}{2}[2a_1 + (n-1)d] \)。将已知条件代入公式,得到:
\[ S_6 = \frac{6}{2}[2 \cdot 1 + (6-1)d] = 21 \]
简化后得:
\[ 3[2 + 5d] = 21 \]
\[ 6 + 15d = 21 \]
\[ 15d = 15 \]
\[ d = 1 \]
所以,公差\( d = 1 \)。
总结:
以上两道题目分别涉及二次函数的系数求解和等差数列的性质应用。希望上述解析能帮助同学们更好地理解和掌握相关知识点。希望杯数学竞赛旨在激发学生对数学的兴趣,提升其解决问题的能力,期待每位参赛者都能从中受益匪浅。