【文档说明】2024年高考考前信息必刷卷05 数学试卷05(解析版).docx,共(20)页,1.307 MB,由小赞的店铺上传
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绝密★启用前2024年高考考前信息必刷卷05数学(考试时间:120分钟试卷满分:150分)全国陆续有多个省份官宣布在2024年的高考数学中将采用新题型模式。新的试题模式与原模式相比变化较大,考试题型为8(单+3(
多选题)+3(填空题)+5(解答题),其中单选题的题量不变,多选题、填空题、解答题各减少1题,多选题由原来的0分、2分、5分三种得分变为“部分选对得部分分,满分为6分”,填空题每题仍为5分,总分15分,解
答题变为5题,分值依次为13分、15分、15分、17分、17分。函数和导数不再是压轴类型,甚至有可能是第一道大题,增加的新定义的压轴题,以新旧知识材料为主来考察考生的数学思维能力,难度较大从2024届九省联考新模式出题方向可以看出,除了8+3+3+5的
模式外,核心的变化在于改变以往的死记硬背的备考策略,改变了以前套公式的学习套路,现在主要是考查学生的数学思维的灵活,对三角函数喝数列的考察更加注重技巧的应用,统计概率结合生活情景来考查考生数学在生活中的实
际应用,特别是最后一道大题,题目给出定义,让考生推导性质,考查考生的数学学习能力和数学探索能力,这就要求考生在平时的学习中要注重定理、公式的推导证明,才能培养数学解决这类问题的思维素养。一、选择题:本题共8小题,每小题5分,
共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知全集U=R,集合2122,RxAxyxxByyx+==−==∣,∣,则“()UxABð”是“0xxx∣”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【
答案】C【解析】由22Axyxx==−∣可得220xx−,解得02x,所以02,{0},{0UAxxByyAxx===∣∣∣ð或()2},0UxABxx=∣ð,故选:C
.2.甲箱中有2个白球和4个黑球,乙箱中有4个白球和2个黑球.先从甲箱中随机取出一球放入乙箱中,以1A,2A分别表示由甲箱中取出的是白球和黑球;再从乙箱中随机取出一球,以B表示从乙箱中取出的是白球,则下列结论错误的是()A.1A,2A互斥B.()157P
BA=C.()217PAB=D.()1321PB=【答案】C【解析】因为每次只取一球,故1A,2A是互斥的事件,故A正确;由题意得()113PA=,()223PA=,()157PBA=,()247PBA=,()()()12152413373721PBPABPAB=
+=+=,故B,D均正确;因为()22483721PAB==,故C错误.故选:C.3.某中学进行数学竞赛选拔考试,A,B,C,D,E共5名同学参加比赛,决出第1名到第5名的名次.A和B去向教练询问比赛结果,教练对A说:“你和B都没有得
到冠军.”对B说:“你不是最后一名.”从这两个回答分析,5人的名次排列方式共有()A.54种B.72种C.96种D.120种【答案】A【解析】根据题意可知A和B都没有得到冠军,且B不是最后一名,分两种
情况:①A是最后一名,则B可以为第二、三、四名,即B有3种情况,剩下的三人安排在其他三个名次,有33A6=种情况,此时有1863=种名次排列情况;②A不是最后一名,A,B需要排在第二、三、四名,有23A6=种情况,
剩下的三人安排在其他三个名次,有33A6=种情况,此时有6636=种名次排列情况,则5人的名次排列方式共有183654+=种.故选A.4.古希腊的数学家海伦在他的著作《测地术》中最早记录了“海伦公式”:()()()
Sppapbpc=−−−,其中2abcp++=,a,b,c分别为ABC的三个内角A,B,C所对的边,该公式具有轮换对称的特点.已知在ABC中,sin:sin:sin8:7:3ABC=,且ABC的面积为123,则BC边上的中线长度为()A.32B
.4C.74D.26【答案】D【解析】设D是BC的中点,连接AD.依题意,在ABC中,sin:sin:sin::8:7:3ABCabc==,设8,7,3,0akbkckk===,由余弦定理得499641cos2737A+−==−,所以A
为钝角,所以243sin1cos7AA=−=,所以214337123,227ABCSkkk===△,()12ADABAC=+,两边平方得()222124ADABACABAC=++2211949237132647kk
=+−==,所以26AD=.故选:D5.如图1,儿童玩具纸风车的做法体现了数学的对称美,取一张正方形纸折出“十”字折痕,然后把四个角向中心点翻折,再展开,把正方形纸两条对边分别向中线对折,把长方形短的一边沿折痕向外侧翻折,然后
把立起来的部分向下翻折压平,另一端折法相同,把右上角的角向上翻折,左下角的角向下翻折,这样,纸风车的主体部分就完成了,如图2,是一个纸风车示意图,则()A.OCOE=B.0OAOBC.2OAODOE+=D.0OAOCOD++=【答案】C【解析】不
妨设||||||1OBOCOE===,则||||2OAOD==,对于A项,显然OC与OE方向不一致,所以OCOE,故A项错误;对于B项,由图知AOB是钝角,则||||cos0OAOBOAOBAOB=,故B项错误;对于C
项,由题意知点E是线段AD的中点,则易得:1()2OEOAOD=+,即得:2OAODOE+=,故C项正确;对于D项,由()2OAOCODOAOODOCOCE++=+=++,而OE与OC显然不共线,故0OAOCOD++.即D项错误.故选:
C.6.已知1F,2F分别是双曲线()2222:10,0xyabab−=的左、右焦点,过1F的直线分别交双曲线左、右两支于A,B两点,点C在x轴上,23CBFA=,2BF平分1FBC,则双曲线的离心率为()A.7
B.5C.3D.2【答案】A【解析】因为23CBFA=,所以12FAF∽1FBC△,设122FFc=,则24FCc=,设1AFt=,则13BFt=,2ABt=.因为2BF平分1FBC,由角平分线定理可知,1
1222142BFFFcBCFCc===,所以126BCBFt==,所以2123AFBCt==,由双曲线定义知212AFAFa−=,即22tta−=,2ta=,①又由122BFBFa−=得2322BFtat=−=,所以222BFABAFt
===,即2ABF△是等边三角形,所以2260FBCABF==.在12FBF中,由余弦定理知22212121212cos2BFBFFFFBFBFBF+−=,即22214942223ttctt+−=,化
简得2274tc=,把①代入上式得7cea==,所以离心率为7.故选:A.7.已知ABCD,,,四点均在半径为R(R为常数)的球O的球面上运动,且,,ABACABACADBC=⊥⊥,若四面体ABCD的体积的最大值为43,则球O的表面积为()A.2πB.3πC.9π4D.9π【答案】D【解析
】因,,ABACABAC=⊥取BC中点为N,则ANBC⊥,又ADBC⊥,,ANAD平面AND,ANADA=,则BC⊥平面AND,BC面ABC,则平面ABC⊥平面AND,要使四面体ABCD的体积最大,
则有DN⊥平面ABC,且球心O在DN上.设球体半径为R,则OAODR==,则()111332DABCABCVSDNBCANRON−==+,又注意到2BCAN=,22222ANOAONRON=−=−,则()()()22111333DABCABCVSDNA
NRONRONRON−==+=+−.注意到()()()()()33211122221422366363RONRONRRONRONRONRONRON++−+−=++−=.当且仅当22RONRON−=+,即3RON=时
取等号.又四面体ABCD的体积的最大值为43,则314436332RR==.则球的表面积为24π9πR=.故选:D.8.若0.001sin0.001a=+,ln1.001b=,0.001e1c=−,则()A.bcaB.c
abC.cbaD.acb【答案】D【解析】令()sinfxxx=+,()()ln1gxx=+,()e1xhx=−,()()()e1sinxpxhxfxxx=−=−−−,()()()()e1ln1xqxhxgxx=−=−−+,则()()1e1
cos,e1xxpxxqxx=−−=−+,令()()mxpx=,()esinxmxx=+,当10,2x时,()0mx,所以()px在10,2时单调递增,所以当10,2x时,()113e1cose1c
ose102262pxp=−−−−=−−,所以()px在10,2x时单调递减,所以()()0.00100pp=,所以ca;当10,2x时,()1e1xqxx=−+,令()()nxqx=,则()210()e1xnxx++=,所
以()()nxqx=在10,2上单调递增,所以()()00qxq=,所以()qx在10,2上单调递增,所以()()0.00100qq=,所以cb,综上,acb.故选:D.二、选择题:本题共3小题,每小
题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.如图所示,已知角π,02的始边为x轴的非负半轴,终边与单位圆的交点分别为,AB,M为线段AB
的中点,射线OM与单位圆交于点C,则()A.AOB=−B.cos2OM−=C.点C的坐标为cos,sin22++D.点M的坐标为coscos,sinsin2222+−+−【答
案】ABC【解析】对于A:因为,AOxBOx==,π02,所以AOB=−,正确;对于B:依题意M为线段AB的中点,则OMAB⊥,则2AOM−=,又1OA=,所以coscos2OMOAAOM−==,正确;对于C:M为线段AB
的中点,射线OM与单位圆交于点C,则C为AB的中点,所以22COx−+=+=,又1OC=,所以点C的坐标为cos,sin22++,正确;对于D:()111(coscos)coscos2222222MABx
xx+−+−=+=+=++−1coscossinsincoscossinsin222222222+−+−+−+−=−++1
2coscoscoscos22222+−+−==,()111(sinsin)sinsin2222222MAByyy+−+−=+=+=++−1sincoscossinsincoscossin222
222222+−+−+−+−=++−12sincossincos22222+−+−==,所以点M的坐标为coscos,sincos2222+−+−,错误.故选:ABC.10.英国著名物理学家牛顿
用“作切线”的方法求函数零点.已知二次函数()fx有两个不相等的实根,bc,其中cb.在函数()fx图象上横坐标为1x的点处作曲线()yfx=的切线,切线与x轴交点的横坐标为2x;用2x代替1x,重复以上的过程得到3x;一直下去,得到数列{}nx.记lnnnnxbax
c−=−,且11a=,nxc,下列说法正确的是()A.1ee1cbx−=−(其中lne1=)B.数列{}na是递减数列C.6132a=D.数列1nnaa+的前n项和1221nnnS−=−+【答案】AD【解析】对于A选项,由111ln1xbaxc−==−得11exbxc−=−,所以1
e?e1cbx−=−,故A正确.二次函数()fx有两个不等式实根b,c,不妨设()()()fxaxbxc=−−,因为()()2fxaxbc=−−,所以()()2nnfxaxbc=−−,在横坐标为nx的
点处的切线方程为:()()()2nnnyfxaxbcxx−=−−−,令0y=,则()()()()2212222nnnnnnnnnaxxbcfxaxabcxbcxaxbcaxbcxbc+−−−−−===
−−−−−−,因为()()222212222122()22()nnnnnnnnnnnnxbcbxbcxbxbxbxbxcxbccxbcxcxcxc++−−−−−−+−===−−−−−−+−所以11ln2lnnnnnxbxbxcxc++−−=−−,即:12nna
a+=所以na为公比是2,首项为1的等比数列.所以12nna−=故BC错.对于D选项,11112()2nnnnaa−−+=+由,得11112212212211122212nnnnnnnS−−−=+=−+−
=+−−−故D正确.故选:AD11.定义在R上的函数()fx同时满足①()()122,fxfxxx+−=+R;②当0,1x时,()1fx,则()A.()01f=−B.()fx为偶函数C.存在*nN,使得()2023fnnD.对任意()2
,3xfxxx++R【答案】ACD【解析】对于A,()()122fxfxx+−=+Q,令0x=,则()()102ff−=,即()()012=+ff,又0,1x,()1fx,即()11fx−,可知
()()101111ff−−,即()()1011021ff−−+,得()101f−−即()01f=−,故A正确;对于B,由选项A可得()()0121=+=ff,又令
=1x−得()()010−=−ff,解得()11f−=−,()()11ff−,所以函数()fx不是偶函数,故B错误;对于C,因为()()122fxfxx+−=+,当*2,nnN时,()()()()()()()()112211fnfnfn
fnfnfff=−−+−−−++−+L()2222212121nnnn=+−+++=+−+++LL()()2122112nnnn−+=+=+−,又()11f=满足上式,()21fnnn=+−,*nN,令2023n=,则(
)220232023202220232023=+f,所以存在*nN,使得()2023fnn,故C正确;对于D,令()()2gxfxxx=−−,则()()()()()()221111gxgxfxxxfxxx+−=+−+−+−++()(
)1220fxfxx=+−−−=,即()()1gxgx+=,即()gx是以1为周期的周期函数,因为当0,1x,()1fx,则()()()223=−−++gxfxxxfxxx,当且仅当1x=且()1f与2异号时等号成立
,但()11f=,故()1f与2同号,故等号不成立,故()3gx结合周期性可知对任意xR,均有()3gx,所以()()()2223fxgxxxgxxxxx=++++++,故D正确.故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知()()2023202322022202301220222023122xxaaxaxaxax++−=+++++,若存在0,1,2,,2023k使得0ka,则k的最大值为.【答案】1011【解析】二项式20
23(12)x+的通项为202320123C(2)C2,0,1,2,,2023+===rrrrrrTxxr,二项式()20232−x的通项为20232200232023123C2()C2(1),0,1,2,,2023mmmmmmmmTxxm−−+=−=−=L,所以2
0232023202202320233C2C2(1)C22(1)−−=+−=+−kkkkkkkkkka,0,1,2,,2023Lk,若0ka,则有:当k为奇数时,此时()22023023C22−=−kkkka,即2023202−−k
k,则2023−kk,可得20231011.52=k,又因为k为奇数,所以k的最大值为1011;当k为偶数时,此时()202320230C22−+=kkkka,不合题意;综上所述:k的最大值为1011.故答案为:1011.13.已知P是双曲线22:(0)84xyC−=上任意一点,若P
到C的两条渐近线的距离之积为23,则C上的点到焦点距离的最小值为.【答案】32−【解析】所求的双曲线方程为22(0)84xy−=,则渐近线方程为20xy=,设点()00,Pxy,则222200002884xyxy−=−=,点P到C的两条浙近线的距离之积为220000002
222222823331(2)1(2)xyxyxy+−−===++,解得:14=,故双曲线C方程为:2212xy−=,故2,3ac==,故双曲线C上的点到焦点距离的最小值为32ca−=−.故答案为:32−.14.某同学在学习和
探索三角形相关知识时,发现了一个有趣的性质:将锐角三角形三条边所对的外接圆的三条圆弧(劣弧)沿着三角形的边进行翻折,则三条圆弧交于该三角形内部一点,且此交点为该三角形的垂心(即三角形三条高线的交点).如
图,已知锐角ABC外接圆的半径为2,且三条圆弧沿ABC三边翻折后交于点P.若3AB=,则sinPAC=;若::6:5:4ACABBC=,则PAPBPC++的值为.【答案】74;234/5.75【解析】设外接圆半径为R,则2R=,由正弦定理,可知324sinsinABR
ACBACB===,即3sin4ACB=,由于ACB是锐角,故7cos4ACB=,又由题意可知P为三角形ABC的垂心,即⊥APBC,故π2PACACB=−,所以7sincos4PACACB==;设,,
CABCBAACB===,则πππ,,222PACPBAPAB=−=−=−,由于::6:5:4ACABBC=,不妨假设6,5,4ACABBC===,由余弦定理知222222222654345614659cos,cos,cos2654245824616+−+−
+−======,设AD,CE,BF为三角形的三条高,由于ππ,22ECBEBCPCDCPD+=+=,故EBCCPD=,则得πππAPCCPDEBCABC=−=−=−,所以24ππsinsinsinsin
22PCPAACACRAPCABC=====−−,同理可得24πsinsinsin2PBABABRAPBACB====−,所以()319234coscoscos448164PAPBPC++=++=++=,故答案
为:74;234.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)已知函数()(2)exfxxa=−+.(1)求函数()fx的单调区间;(2)若()0fx恒成立,求a的取值范
围.【解析】(1)∵()(2)exfxxa=−+,∴()(1)exfxx=−,令()0fx=,解得:1x=,所以()(),1,0xfx−,函数()fx在(),1−上单调递减,()()1,,0xfx+,函数()fx在()1,+上单调递增,即
函数()fx单调递减区间为(),1−,单调递增区间为()1,+;(2)由题可知min()0fx≥,由(1)可知,当1x=时,函数()fx有最小值(1)efa=−+,∴e0a−+,即ea,故a的取值范围为[e,+).16.(15分)如图,在四棱锥PABCD−中,PA⊥平面ABCD,
ADCD⊥,ADBC∥,4BC=,2PAADCD===,点E为PC的中点.(1)证明://DE平面PAB;(2)求点B到直线ED的距离;(3)求直线PB与平面PCD所成角的正弦值.【解析】(1)证明:取PB的中点F,连接,EFAF,因为E为PC的中点,
所以//EFBC,又因为//BCAD且12ADBC=,所以//EFAD且EFAD=,所以四边形ADEF为平行四边形,所以//DEAF,因为DE平面PAB,AF平面PAB,所以//DE平面PAB.(2
)解:取BC的中点G,连接AG,因为//ADBC且12ADBC=,所以//ADCG且ADGC=,所以四边形ADCG为平行四边形,所以//CDAG,因为ADCD⊥,所以ADAG⊥,又因为PA⊥平面ABCD,,ADAG平面ABCD,所以,PAADPAAG⊥⊥,以A为坐标原点,以,,AGADAP所在
的直线分别为,,xyz轴,建立空间直角坐标系,如图所示,可得(2,2,0),(0,2,0),(0,0,2),(2,2,0)BDPC−,则(1,1,1)E,所以(2,4,0),(1,1,1)DBDE=−=−,则(2,4,0)25
DB=−=可得3cos,15DBDEDBDEDBDE==,所以6sin,15DBDE=,则点B到直线ED的距离为6sin,252215DBDBDE==.(3)解:由(2)中的空间直角坐标系,可得(0,0,2)P,所以(2,2,2),(0,2,2),(2,0,0)PB
DPDC=−−=−=,设平面PCD的法向量为(,,)nxyz=,则22020nDPyznDCx=−+===,取1y=,可得0,1xz==,所以(0,1,1)n=,设直线PB与平面PCD所成角为,则226sincos,3223nPBnPBnPB−
−====,所以直线PB与平面PCD所成角的正弦值为63.17.(15分)在平面直角坐标系xOy中,点()0,1,FP为动点,以PF为直径的圆与x轴相切,记P的轨迹为Γ.(1)求Γ的方程;(2)设M为直线1y=−上的动点,过M的直线与Γ相切于点
A,过A作直线MA的垂线交Γ于点B,求MAB△面积的最小值.【解析】(1)设(),Pxy,则线段FP的中点坐标为1,22xy+,因为以PF为直径的圆与x轴相切,所以22111(1)222yFPxy+==+−,化简得24xy=,所以Γ
的方程为24xy=;(2)设()2000,04xAxx,由2,42xxyy==,则点A处的切线斜率为02x,所以直线MA方程为()200042xxyxx−=−,整理为20024xxyx=−
,令1y=−,则0022xxx=−,所以002,12xMx−−,易知直线AB斜率为02x−,所以直线()20002:4xAByxxx−=−−,整理为200224xyxx=−++,与24xy=联立可得()22000244xxxxx−=−−,有()()()000024xxxxx
xx−+−−=,解得008xxx=−−,即B的横坐标为008xx−−,所以()2220000022000002442848112xxBAxxxxxxxx++=+−−−−=++=,()222
2000000000044221122424xxxxxxAMxxxx++=+−−=++=,所以MAB△面积为()()()3222220000023000244444112244xxxxxABAMxxx+++++==3320000411444xxx
x+==+,又00004424xxxx+=,当且仅当02x=时,等号成立,所以MAB△的面积最小值为314164=.18.(17分)为落实《关于全面加强和改进新时代学校体育工作的意见》,完善学校体育“健康知识+基本运动技能+专项运动技能”教学模式,建立“校
内竞赛-校级联赛-选拔性竞赛-国际交流比赛”为一体的竞赛体系,构建校、县(区)、地(市)、省、国家五级学校体育竞赛制度.某校开展“阳光体育节”活动,其中传统项目“定点踢足球”深受同学们喜爱.其间甲、乙两人轮流
进行足球定点踢球比赛(每人各踢一次为一轮),在相同的条件下,每轮甲、乙两人在同一位置,甲先踢,每人踢一次球,两人有1人命中,命中者得1分,未命中者得1−分;两人都命中或都未命中,两人均得0分,设甲每次踢球命中的概率为12,乙每次踢球命中的概率为23,且各次踢球互不影响.(1)经过1轮踢球,记甲
的得分为X,求X的数学期望;(2)若经过n轮踢球,用ip表示经过第i轮踢球累计得分后甲得分高于乙得分的概率.①求1p,2p,3p;②规定00p=,且有11iiipApBp+−=+,请根据①中1p,2p,3p的值求出A、B,并求出数列np的通项公式
.【解析】(1)记一轮踢球,甲命中为事件A,乙命中为事件B,A,B相互独立.由题意()12PA=,()23PB=,甲的得分X的可能取值为1−,0,1.()()()()12112331PABPAPBPX=−===−=,()()()()()()()12121
11232203PXPABPABPAPBPAPB+−−===+=+=.()()()()12112136PXPABPAPB===−==,∴X的分布列为:X1−01P131216()11111013266EX=
−++=−.(2)①由(1)116p=,()()()()()()201101pPXPXPXPXPX===+==+=1111172662636=++=.经过三轮踢球,甲累计得分高于乙有四种情
况:甲3轮各得1分;甲3轮中有2轮各得1分,1轮得0分;甲3轮中有1轮得1分,2轮各得0分;甲3轮中有2轮各得1分,1轮得1−分.∴32222123333111111143CCC6626263216p=+++=
,②∵规定00p=,且有11iiipApBp+−=+,∴1202316717ApApBppApBpB==+=+=代入得:116177iiippp+−=+,∴()1116iiiipppp+−−=−,∴数列
1nnpp−−是等比数列,公比为16q=,首项为1016pp−=,∴116nnnpp−−=.∴()()()11121011111166656nnnnnnnnPpppppp−−−−=−+−++−=+++=−.19.(17分)给定
整数3n,由n元实数集合S定义其相伴数集,TababSab=−∣、,如果()min1T=,则称集合S为一个n元规范数集,并定义S的范数f为其中所有元素绝对值之和.(1)判断0.1,1.1,2,2.5A=−−、1.5,0.5,0.5,1.5B=−−哪个是规范数集,并说明理由;(2)
任取一个n元规范数集S,记m、M分别为其中最小数与最大数,求证:()()minmax1SSn+−;(3)当122023,,,Saaa=L遍历所有2023元规范数集时,求范数f的最小值.注:()minX、()maxX分别表示数集X中的最小数
与最大数.【解析】(1)对于集合A:因为2.520.51−=,所以集合A不是规范数集;对于集合B:因为1.5,0.5,0.5,1.5B=−−,又1.5(0.5)1−−−=,1.50.52−−=,1.51.53−−=,0.50.51−−=,0.51.52−−=,0.51.51−=,所以B相伴数
集1,2,3T=,即()min1T=,故集合B是规范数集.(2)不妨设集合S中的元素为12nxxx,即()()1min,maxnSxSx==,因为S为规范数集,则,11iin−N,则11iixx+−
,且00,11iin−N,使得0011iixx+−=,当10x时,则()()()()()11213211minmax2nnnnSSxxxxxxxxxxx−+=+=+=−+−+−+L1121nxn−+
−,当且仅当11iixx+−=且10x=时,等号成立;当0nx时,则()()()()()1121321minmax2nnnnnSSxxxxxxxxxxx−+=+=−−=−+−++−−L121nnxn−−
−,当且仅当11iixx+−=且0nx=时,等号成立;当10,0nxx时,则()()()()11211minmax1nnnnSSxxxxxxxxn−+=+=−+=−++−−L,当且仅当11iixx+−=时,等号成立;综上所述:
()()minmax1SSn+−.(3)法一:不妨设122023aaaL,因为S为规范数集,则,12022iiN,则11iiaa+−,且00,12022iiN,使得0011iiaa+−=,当10a时,则当22023n时,可得()
()()()11221111nnnnnaaaaaaaana−−−=−+−++−+−+L,当且仅当11,,11iiaaiin+−=−N时,等号成立,则范数12202312202311112022faaaaaaaaa=+++=++++++++LLL,当且仅
当11,,12022iiaaii+−=N时,等号成立,又()111112022120221202220231011202320232aaaaa++++++=+=+L10112023,当且仅当10a
=时,等号成立,故10112023f,即范数f的最小值10112023;当20230a时,则当12022n时,可得()()()()20232022202220211202320232023nn
naaaaaaaana+=−−+−++−+−−+L,当且仅当11,,2022iiaaini+−=N时,等号成立,则20232023nana−−−,则范数122023122023faaaaaa=+++=−−−−LL()20232023
20232023202220211aaaa−+−++−+−L,当且仅当11,,2022iiaaini+−=N时,等号成立,又()()2023202320232023202320221202220222021120232aaaaa+−+−++−+−=−L
202310112023202310112023a=−,当且仅当20230a=时,等号成立,故10112023f,即范数f的最小值10112023;当,12022mmN,使得10mmaa+,且20230a
,当202320m−,即20232m,即1011m时,则当12023mn+时,可得()()()11221111nnnnnmmmmaaaaaaaanma−−−++++=−+−++−+−−+L,当且仅当1,12
02,21iiaiaim++−=N时,等号成立,则当1nm时,可得()()()11111mnmmmmnnaaaaaaaamn++−+−=−+−++−−+L,当且仅当11,,iiaainim+−=
N时,等号成立,则范数()()1220231212023mmfaaaaaaaa+=+++=−−−−+++LLL()()()()111211122023mmmmmmmaaaaaamaaaa++++++=−+−++−−++++LL()()1111
1112022mmmmmmmaaama+++++−++−+++++−+LL()()()()11202320222023222mmmmmma++−−=++−()2120221011202320232mmmma+=−++−220221011202
3mm−+;对于()22022101120231011ymmm=−+,其开口向上,对称轴为1011m=,所以2min1011202210111011202310121011y=−+=,所以范数f的最小值为10121011;当202320m−,即2023
2m,即1012m时,则当12023mn+时,可得()()()1121nmnnnnmmaaaaaaaanm−−−+−=−+−++−−L,当且仅当1,1202,21iiaiaim++−=N时,等号成立,则当1
nm时,可得()()()1121nmmmmnnmmaaaaaaaamna−−−+−=−+−++−−−−L,当且仅当11,,1iiaainim+−=−N时,等号成立,则范数()()1220231212023mmfaaaaaaaa+=+++=−−−−+++LLL()()()()12120
232023mmmmmaaaaaaama+=−−−−+−++−+−LL()()()1211220232023mmmmmamma−+−++−++++−+−LL()()()()1202320242023222mmmmmma−−−=++−()22024101220232
0232mmmma=−++−2202410122023mm−+;对于()22024101220231012ymmm=−+,其开口向上,对称轴为1012m=,所以2min1012202410121011202310121011y=−+=,所以范数10121011f;综上所述:范数
f的最小值10121011.法二:不妨设122023aaaL,因为S为规范数集,则,12022iiN,则11iiaa+−,且00,12022iiN,使得0011iiaa+−=,所以对于2024,,jjjSaaS−=L,同样
有,11011jjN,则11jjaa+−,由(2)的证明过程与结论()()minmax1SSn+−可得,()()minmax20242jjSSj+−,当且仅当11jjaa+−=时,等号成立,即120
232022aa+,220222020aa+,……101110132aa+,所以范数1220232012202220202faaaa=+++++++LL()2012201220222101110121011101210112aa+=+=+,当且仅当20120a=时,等号成
立,所以范数f的最小值10121011.