北京市2023届高三数学模拟试题 含解析

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【文档说明】北京市2023届高三数学模拟试题 含解析.docx,共(25)页,1.856 MB,由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

2023年北京市高考数学模拟试卷本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时长120分钟.考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回.第I卷(选择题共40分)一、选择题:共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出

的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.若集合1,2,3,4,5A=,|3Bxx=,则()AB=Rð()A.4,5B.3,4,5C.1,2,3D.1,2【答案】B【解析】【分析】由题目条件,先求解RBð,再与集合A做交集运算即可.详解】因R{|3}

Bxx=ð,故()R{3,4,5}AB=ð.【点睛】本题考查集合的运算,属于基础题.2.设复数z满足()125izi+=,则z=()A.12B.52C.5D.5【答案】C【解析】【分析】根据复数的四则运算得到2zi=+,再根据模长公式求解即可.【详解】因为()125

izi+=,所以55(12)(12)2125iiiziiii−===−=++,所以5z=,故选:C.3.双曲线2213yx−=的两条渐近线的夹角的大小等于()A.6B.3C.23D.56【【答案】B【解析】【分析】求得双曲线的两条渐近线方程,得到斜率和倾斜角,

再求出渐近线夹角的大小.【详解】双曲线2213yx−=的两条渐近线的方程为3yx=,由直线3yx=的斜率为3,可得倾斜角为3,3yx=−的斜率为3−,可得倾斜角为23,所以两条渐近线的夹角的大小为3,故选:B.4.2()nxx+的展开式的二项式系数之和为8,则展开式

的常数项等于()A.4B.6C.8D.10【答案】B【解析】【分析】由二项式系数和求出n,然后写出展开式的通项公式得常数项所在项数,从而得常数项.【详解】因为2()nxx+的展开式的各个二项式系数之和为8,所以28n=,解得3n=,所以展开式的通项为333

21332()2rrrrrrrTCxCxx−−+==,令3302r−=,1r=,则r=1,所以常数项为6.故选:B5.在平面直角坐标系xOy中,设角的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,若角终边过点()2,1P−,则()sin2−的值为()A.45

−B.35-C.35D.45【答案】A【解析】【分析】由角终边过点()2,1P−求出sin,cos,利用诱导公式及二倍角公式化简()sin2−即可得解.【详解】因为角终边过点()2,1P−,2215r=+=,所以12sin,cos55=−=,()4sin2sin22sincos5

−===−.故选:A【点睛】本题考查任意角的三角函数定义,涉及三角函数诱导公式及二倍角公式,属于基础题.6.已知函数()()22log1fxxx=−−,则不等式()0fx的解集为()A.()(),12,−+B.()()0

,12,+C.()1,2D.()1,+【答案】B【解析】【分析】将已知不等式化为()22log1xx−,在同一坐标系下作出两个函数的图象,可得不等式()0fx的解集.【详解】由题意,不等式()0fx,即()

22log10xx−−,等价于()22log1xx−在()0,+上的解,令()2loggxx=,()()21hxx=−,则不等式为()()gxhx,在同一坐标系下作出两个函数的图象,如图所示,可得不

等式()0fx的解集为()()0,12,+,故选:B7.宽与长的比为510.6182−的矩形叫做黄金矩形它广泛的出现在艺术建筑人体和自然界中,令人赏心悦目在黄金矩形ABCD中,51BC=−,ABBC,那么ABACuuuru

uur的值为()A.51−B.51+C.4D.252+【答案】C【解析】【分析】由题意求出2AB=,建立直角坐标系,求出各个点的坐标,利用数量积求结果【详解】由已知得5151,,2BCBCABBCAB−=−=解得2AB=如图建立直角坐标系则()()()

0,0,51,0,0,2BCA−则()0,2,(51,2),4ABACABAC=−=−−=故选:C8.设na为等比数列,若m,n,p,*qN,则mnpq+=+是mnpqaaaa=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】A【解析】【详解】根据等比数列的性质设na为等比数列,若m,n,p,*qN,则mnpq+=+mnpqaaaa=,反过来设数列为常数列1,1,1,1……,任意两项的积相等,但项数和不等,所以不必要,那么na为

等比数列,若m,n,p,*qN,则mnpq+=+是mnpqaaaa=的充分不必要条件,选A.9.已知圆C:()2221xy−+=与直线l:3yx=,P为直线l上一动点.若圆上存在点A,使得π6CPA=,则PC的最大值为()A.23B.4C.2D.43【答案】C

【解析】【分析】易知直线与圆相离,P为直线l上一动点,当直线PA与圆相切时,PC取得最大值,求解即可.【详解】圆C的圆心为()2,0C,半径为1,圆心到直线l的距离为230312d−==,可知直线与圆相离,由正弦定理可得三角形PAC的外接圆直

径为22πsin6ACR==,P为直线l上一动点,当直线PA与圆相切时,此时PC为外接圆的直径,取得最大值,PC最大值为2.故选:C.【点睛】本题考查直线与圆的位置关系以及正弦定理的应用,考查数形结合的数学思想,考查学生的推理能力与计算能力,属于中档题.10.《九章算术·商功》中有这样一段话:“斜

解立方,得两壍堵.斜解壍堵,其一为阳马,一为鳖臑.阳马居二,鳖臑居一,不易之率也.”意思是:如图,沿正方体对角面11ABCD截正方体可得两个壍堵,再沿平面11BCD截壍堵可得一个阳马(四棱锥1111DABCD−

),一个鳖臑(三个棱锥11DBCC−),若P为线段CD上一动点,平面过点P,CD⊥平面,设正方体棱长为1,PDx=,与图中鳖臑截面面积为S,则点P从点D移动到点C的过程中,S关于x的函数图象大致是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】分析得出11PMNCBC△△

,可得出1PNxCC=,求出PMNS△关于x的函数关系式,由此可得出合适的选项.【详解】设M、N分别为截面与1DB、1DC的交点,DPx=,01x,CD⊥平面PMN,CD⊥平面11BCC,所以,平面//PMN平面11B

CC,因为平面1DCC平面PMNPN=,平面1DCC平面111BCCCC=,所以,1//PNCC,同理可得11//MNBC,1//PMBC,所以,111111PNDNMNDMPMDPxCCDCBCDBBCDC======,所以,11PMNCBC△△,易知111111122CBCSB

CCC==△,因此,112212PMNCBCSxSx==△△.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题考查函数图象的辨别,解题的关键就是充分分析图形的几何特征,以此求出函数解析式,结合解析式进行判断.第II卷(非选择题共110分)二、填空题:共5小题,每小题5

分,共25分.11.()21,04,0xxfxxx+=−的零点为________.【答案】1,2−【解析】【分析】解方程()0fx=,即可得出答案.【详解】令()0fx=,则100xx+=或2400xx−=,解得1,2xx=−=故答案为:1,2−12.正方形ABCD中

,2AB=,P为BC中点,Q为DC中点,则PQPC=_______;若M为CD上的动点,则PQPM的最大值为_________.【答案】①.1②.3【解析】【分析】建立平面直角坐标系,利用平面向量数量积的坐标运算求得PQPC,设出M点坐标,求得PQPM的表达式,进而求得

PQPM的最大值.【详解】以A为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,由于正方形ABCD的边长为2,,PQ分别是线段,BCDC的中点,所以()()()1,2,2,1,2,2PQC,所以()()1,11,01PQPC=−=.设()()2,0

,2Mtt,则()()1,11,23PQPMtt=−−=−,由于2,0t−−,所以31,3t−,所以PQPM的最大值为3.故答案为:(1)1;(2)3【点睛】本小题主要考查平面向量数量积运算,考查

数形结合的数学思想方法,属于基础题.13.已知函数()sin(2)fxx=+(其中为实数),若()()6fxf对xR恒成立,则满足条件的值为______________(写出满足条件的一个值即可)【答案】答案不唯一

,如:6【解析】【分析】根据f(x)≤|f(6)|,可得x6=时,f(x)取得最大值或最小值,即写出答案;的【详解】由题意,f(x)≤|f(6)|对x∈R恒成立,可得x6=时,f(x)取得最大值或最小值.若x6=时,f(x)取得最大值,可得6=+2kπ

,k∈Z若x6=时,f(x)取得最小值,可得56=−+2kπ,k∈Z故答案为6【点睛】本题考查了三角形函数的性质的应用,考查了转化思想,属于基础题14.已知抛物线C:22(0)ypxp=的焦点为()2,0

F,则抛物线C的方程是________;若M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N,且M为FN的中点,则|FN|=________.【答案】①.28yx=②.6【解析】【分析】利用C:22(0)ypxp=的焦点坐标为,02p

,对照已知焦点坐标求得p,得到抛物线的方程;利用中点坐标公式求得M的横坐标,利用抛物线的定义求得M到焦点的距离,进而得到所求.【详解】抛物线C:22(0)ypxp=的焦点为()2,0F,可得4p=,则抛物线C的方程是28yx=.由M为FN的

中点,N在y轴上,N的横坐标为0,F的横坐标为2,得M的横坐标为1,抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,M是抛物线上的点,F是抛物线的焦点,抛物线C:22(0)ypxp=的准线方程为22px=−=−,1232MpMFx=+=+=,26FNFM==.故答案为:28yx=;6.【点睛

】本题考查根据焦点坐标求抛物线的标准方程中的参数,利用抛物线的定义(焦半径公式)求点到直线的距离,涉及线段中点坐标公式,属基础题.常用知识如下:(1)C:22(0)ypxp=的焦点坐标为,02p;(2)C:22(0)ypxp=上的点(),MMMxy

到焦点的距离为2Mpx+.15.小图给出了某池塘中的浮萍蔓延的面积2(m)y与时间t(月)的关系的散点图.有以下叙述:①与函数21yt=+相比,函数2ty=作为近似刻画y与t的函数关系的模型更好;②按图中数据显现出的趋势,第5个月时,浮萍

的面积就会超过230m;③按图中数据显现出的趋势,浮萍每个月增加的面积约是上个月增加面积的两倍;④按图中数据显现出的趋势,浮萍从2月的24m蔓延到216m至少需要经过3个月.其中正确..的说法有__________(填序号).【答案】①②③.【解析】【分析】结合图

形求出函数的表达式,然后逐一判断【详解】①由题意知:浮萍蔓延的面积(2m)与时间(月)的关系:xya=(0a且1a),且由函数图象可知函数过点()1,2,∴2a=,∴这个指数函数的底数是2,正确,故①正确.∴函数解析式为2xy=.②当5

x=时,523230y==,故第5个月时,浮萍的面积就是超过230m成立,故②正确.③由2xy=知,浮萍每个月增加的面积约是上个月增加面积的两位,③正确.④由2xy=知,2x=,4y=;4x=,16y=,即需要经过2个月,故④不正确.【点睛】运用函数解决实际问题,关键

是建立数学模型,将其转化为函数问题,然后求解,需要理解题目意思.三、解答题:共6小题,共85分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.16.如图,在三棱柱111ABCABC-中,1CC⊥平面ABC,ACBC⊥,2ACBC==,13CC=,点D

,E分别在棱1AA和棱1CC上,且1AD=,2CE=,M为棱11AB的中点.(Ⅰ)求证:DEBC⊥;(Ⅱ)求证:1//CM平面1DBE;(Ⅲ)求二面角1ADEB−−的余弦值.【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)66−.【

解析】【分析】(Ⅰ)根据1CC⊥平面ABC,得到1CCBC⊥;根据线面垂直的判定定理,得到BC⊥平面11ACCA,进而可证BCDE⊥;(Ⅱ)设1AD的中点为N,连接MN,连接1CN,根据面面平行的判定定理,先证明平面1//CMN平面1BED,进而可证线面平行;

(Ⅲ)以C为原点,分别以CA、CB、1CC的方向为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系,根据题意,分别求出平面ADE和平面1DBE的一个法向量,由向量夹角公式求出夹角余弦值,进而可得出结果.【详解】(Ⅰ)因为1CC⊥平面ABC,BC平面ABC,所以1CCBC⊥;又ACBC⊥,1ACC

CC=,AC平面11ACCA,1CC平面11ACCA,所以BC⊥平面11ACCA,因为DE平面11ACCA,所以BCDE⊥,即DEBC⊥;(Ⅱ)设1AD的中点为N,连接MN,则1//MNBD,又MN平面1BED,1BD平面1BED,所

以//MN平面1BED;连接1CN,因为1//CEND且1CEND=,所以1CNDE是平行四边形,所以1//CNDE,又1CN平面1BED,DE平面1BED,所以1//CN平面1BED;又1CNMNN=,且1CN平面1

CMN,MN平面1CMN,所以平面1//CMN平面1BED,又1CM平面1CMN,所以1//CM平面1DBE;(Ⅲ)以C为原点,分别以CA、CB、1CC的方向为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系(如图),可得()0,0,0C、(

)0,2,0B、()10,2,3B、()2,0,1D、()0,0,2E.由(Ⅰ)可知,BC⊥平面11ACCA,即BC⊥平面ADE,所以()0,2,0CB=uur是平面ADE的一个法向量,又()10,2,1EB=,()2,0,1ED=−.设()

,,nxyz=为平面1DBE的法向量,则100nEBnED==,即2020yzxz+=−=,不妨设1x=,可得()1,1,2n=−.26cos,626CBnCBnCBn−===−,因

为二面角1ADEB−−的平面角是钝角,所以,二面角1ADEB−−的余弦值为66−.【点睛】本题主要考查证明线线垂直,证明线面平行,以及求二面角的余弦值,熟记线面垂直、线面平行的判定定理,以及空间向量的方法求二面角即可,属于常考题型.17.在ABC中,3

a=,26b=,_________.求c的值.从①2BA=,②sinsin2BA=,③3152ABCS=△,这三个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】选①:5;选②:5或3;选③:15或51.【解析】【

分析】如果选①:利用正弦定理求出6cos3A=,再求出sinC,利用正弦定理得解;如果选②:先求出6cos3A=,再利用余弦定理求出c;如果选③:先求出6cos4C=,再利用余弦定理求解.【详解】如果选①:因为3a=,26b=,2BA=,所以在ABC中

,由正弦定理得326sinsin2AA=.所以2sincos26sin3AAA=.故6cos3A=.(0,)A,所以23sin1cos3AA=−=.又因为2BA=,所以21cos2cos13BA=−=.所以222sin1cos3BB=−=.在

ABC中,sinsin()CAB=+sincoscossinABAB=+539=.所以sin5sinaCcA==.如果选②:因为3a=,26b=,sinsin2BA=,所以sin2sincosBAA=,由正弦定理得:2cosbaA=

故6cos3A=,由余弦定理可得:269242263cc=+−,28150cc−+=,解得5c=或3.如果选③:3152ABCS=△,则3151sin22ABCSabC==△,则10sin4C=,所以6cos4C=.当6

cos4C=时,22262cos9242326154cababC=+−=+−=,15c=;当6cos4C=−时,22262cos9242326514cababC=+−=++=,所以51c=或

15.【点睛】本题主要考查正弦定理余弦定理解三角形,考查三角形面积公式的应用,意在考查学生对这些知.识的理解掌握水平.18.某大学为调研学生在A,B两家餐厅用餐的满意度,从在A,B两家餐厅都用过餐的学生中随机抽取了100人,每人分别对这两家餐厅进行评分,满分均为60分.整理评分

数据,将分数以10为组距分成6组:)0,10,)10,20,)20,30,)30,40,)40,50,)50,60,得到A餐厅分数的频率分布直方图,和B餐厅分数的频数分布表:定义学生对餐厅评价的“满意度指数”如下:分数

)0,30)30,50)50,60满意度指数012(1)在抽样的100人中,求对A餐厅评价“满意度指数”为0的人数;(2)从该校在A,B两家餐厅都用过餐的学生中随机抽取1人进行调查,试估计其对A餐厅评价的“满意度指数”比对B餐厅评价的“满意度指数”高的概率;(3)如果从A,B两家餐厅中选

择一家用餐,你会选择哪一家?说明理由.【答案】(1)20(2)0.3(3)详见解析【解析】【分析】(1)对A餐厅“满意度指数”为0,是指分数在)0,30内,由频率分布直方图求出)0,30内的频率,再求出人数;(2)分别求出对A,B餐厅评价“满意度指数”为0,1,2时的概率,对A餐厅评价的

“满意度指数”比对A餐厅评价的“满意度指数”高包括:对A餐厅评价的“满意度指数”为1,对B餐厅评价的“满意度指数”为0;对A餐厅评价的“满意度指数”为2,对B餐厅评价的“满意度指数”为0;对A餐厅评价的“满意度指数”为2,对B餐厅评价的“满意度指数”为1,由相互独立事件计算公式,求

出结果;(3)从学生对A,B餐厅评价的“满意度指数”期望看,分别求出分布列,算出期望,得出结果.【小问1详解】由对A餐厅评分的频率分布直方图,得对A餐厅“满意度指数”为0的频率为()0.0030.0050.012100.2++=,所以,对A餐厅评价“满意度指数”为0

的人数为1000.220=.【小问2详解】设“对A餐厅评价‘满意度指数’比对B餐厅评价‘满意度指数’高”为事件C.记“对A餐厅评价‘满意度指数’为1”为事件1A;“对A餐厅评价‘满意度指数’为2”为事件2A;“对B餐厅评价‘满意度指数’

为0”为事件0B;“对B餐厅评价‘满意度指数’为1”为事件1B.所以()()10.020.02100.4PA=+=,()20.4PA=,由用频率估计概率得:()02350.1100PB++==,()215400.55100PB+==.因为事件iA与jB相互独立,其中1,2i=,0,1j=.所以

()()102021PCPABABAB=++()()()()()()102021PAPBPAPBPAPB=++0.40.10.40.10.40.550.3=++=所以该学生对A餐厅评价的“满意度指数”比对B餐厅评价的“满意度指数”高的概率为0.3.【小问3详解】如果从学生对A,B两家餐

厅评价的“满意度指数”的期望角度看:A餐厅“满意度指数”X的分布列为:X012P0.20.40.4B餐厅“满意度指数”Y的分布列为:Y012P0.10.550.35因为()00.210.420.41.2EX=++=;()00.110.5520.351.25EY=++=,所以(

)()EXEY,会选择B餐厅用餐.注:本题答案不唯一.只要考生言之合理即可19.已知椭圆()2222:10xyEabab+=过点()6,1,且离心率为22.(1)求椭圆E的方程;(2)过右焦点F且不与x轴重合的直线与椭圆交于M,

N两点,已知()3,0D,过M且与y轴垂直的直线与直线DN交于点P,求证:点P在一定直线上,并求出此直线的方程.【答案】(1)22184xy+=;(2)证明见解析,直线4x=.【解析】【分析】(1)由椭圆过定点,结合离心率求椭圆参数,写出椭圆方程.(2)由

题设知MN的斜率不可能为0,可设直线MN的方程为2xmy=+,()11,Mxy,()22,Nxy,联立椭圆方程,应用韦达定理可得1212yymyy+=,再由点斜式表示直线DN:()2233yyxx=−−,则()12233Pyxxy

−=+即可判断是否为定直线.【详解】(1)由题意,22611ab+=且22ca=,又222abc=+,解得28a=,24b=.椭圆的方程为22184xy+=.(2)设直线MN的方程为2xmy=+,()11,Mxy,()22,Nxy,联立方

程222,1,84xmyxy=++=整理得()222440mymy++−=,2221616(2)32(1)0mmm=++=+,由12242myym−+=+,12242yym−=+,即1212yymyy+=.直线DN的方程为()2233yyxx=−−.①过M且与y轴垂直的直

线的方程为1yy=.②联立①②可得()()1212121222313334Pyxymyyyyxyyy−−+−=+=+=+=.点P在定直线4x=上.【点睛】关键点点睛:第二问,设直线MN的方程联立椭圆方程,由韦达定理确定1212,yyyy+的关系,进而由P的

位置用12,yy表示出其横坐标.20已知函数()()()212e2xfxxaxaxa=−−+R.(Ⅰ)当0a=时,求曲线()yfx=在点()()0,0f处的切线方程;(Ⅱ)若0a,讨论函数()fx的单调性;(Ⅲ)当2x时,()0fx恒成立,求a的取值范围.【答案】(Ⅰ)2yx=−−

;(Ⅱ)答案见解析;(Ⅲ)(2,e−.【解析】【分析】(Ⅰ)根据导数几何意义求出导数即为斜率,根据点斜式写出直线方程;(Ⅱ)由题意得()()()1xfxxea=−−,讨论ln1,ln1,ln1aaa=根据()0,()0fxfx判定其单调区间;(Ⅲ)法一:由题意得()

()()1xfxxea=−−,讨论220,0,aaeae根据单调性判定()()20fxf=是否成立即可得出答案;法二:原命题等价于21()2)2xxxaxe−−(在)2,+上恒成立,用参变分

离法求出函数2()xegxx=最值.【详解】(Ⅰ)当0a=时,()()2xfxxe=−()()00022fe=−=−,.()()1xfxxe=−,()0(0)011kfe==−=−所以切线方程为:2(0)yx+=−−,即:

2yx=−−;(Ⅱ)由题()()2122xfxxeaxax=−−+,可得()()()()11xxfxxeaxaxea=−−+=−−由于0a,()0fx=的解为12ln1xax==,,(1)当ln1a=,即ae=时,()0fx,则(

)fx在(),−+上单调递增;(2)当ln1a,即0ae时,在区间()(),ln,1,a−+上,()0fx在区间()ln,1a上,()0fx,所以()fx的单调增区间为()(),ln,1,a−+;单调减区间为()ln,1a.(3)当ln1a

,即ae时,在区间()(),1,ln,a−+上,()0fx在区间()1,lna上,()0fx,则()fx在()(),1,ln,a−+上单调递增,()1,lna上单调递减.(Ⅲ)解法一:()()()1xf

xxea=−−(1)当0a时,因为2x,所以10x−,0xea−,所以()0fx,则()fx在)2,+上单调递增,()()20fxf=成立(2)当20ae时,()0fx,所以()fx在)2,+上单调递增,所以()()

20fxf=成立.(3)当2ae时,在区间()2,lna上,()0fx;在区间()ln,a+,()0fx,所以()fx在()2,lna上单调递减,()ln,a+上单调递增,所以()()20fxf=,不符合题意.综上

所述,a的取值范围是(2,e−.解法二:当2x时,()0fx恒成立,等价于“当2x时,21(2)02xxeaxax−−+恒成立”.即21()2)2xxxaxe−−(在)2,+上恒成立.当2x=时,00a,所以aR.当2x时,2102x

x−,所以22)212xxxeeaxxx−=−(恒成立.设2()xegxx=,则2(1)()2xxegxx−=因为2x,所以()0gx,所以()gx在区间()2,+上单调递增.所以2()(2)gxge=,所以2ae≤.综上所述,a的取值范围是(2,e

−.【点睛】方法点睛:已知不等式恒成立求参数值(取值范围)问题常用的方法:(1)函数法:讨论参数范围,借助函数单调性求解;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域或最值问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐

标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.21.设数列12:,,,nAaaa(3n)的各项均为正整数,且12naaa.若对任意{3,4,,}kn,存在正整数,(1)ijijk使得kijaaa=+,则称数列A具有性质T.(1)判断数列1:1,2,4,7A与数列2:

1,2,3,6A是否具有性质T;(只需写出结论)(2)若数列A具有性质T,且11a=,22a=,200na=,求n的最小值;(3)若集合123456{1,2,3,,2019,2020}SSSSSSS==,且ijSS=(任意

,{1,2,,6}ij,ij).求证:存在iS,使得从iS中可以选取若干元素(可重复选取)组成一个具有性质T的数列.【答案】(1)数列1A不具有性质T;数列2A具有性质T(2)n的最小值为10(3)证明见解析【解析】【分析】(1)47a=不满足存在正整数,(1)ijijk使得ki

jaaa=+,故数列1A不具有性质T;根据定义可知数列2A具有性质T;(2)由题可知22a=,3224aa=,4328aa,L,872128aa,所以9n,再验证可知9n=时,数列A不具有性质T,10n=时,数列A具有性质T,从而可知n的最小值为10;(3

)反证法:假设结论不成立,即对任意(1,2,,6)iSi=都有:若正整数,,iabSab,则ibaS−,再根据定义推出矛盾,从而可证结论正确.【详解】(1)数列1A不具有性质T;数列2A具有性质T.(2)由题可知2

2a=,3224aa=,4328aa,L,872128aa,所以9n.若9n=,因为9200a=且982aa,所以8128100a.同理,765436450,3225,1612.5,86.25,43.125.aaaaa

因为数列各项均为正整数,所以34a=.所以数列前三项为1,2,4.因为数列A具有性质T,4a只可能为4,5,6,8之一,而又因为486.25a,所以48a=.同理,有567816,32,64,128aaaa====.此时数列为1,2,4,8,16,32,64,128,2

00.但数列中不存在19ij使得200ijaa=+,所以该数列不具有性质T.所以10n≥.当10n=时,取:1,2,4,8,16,32,36,64,100,200A.(构造数列不唯一)经验证,此

数列具有性质T.所以,n的最小值为10.(3)反证法:假设结论不成立,即对任意(1,2,,6)iSi=都有:若正整数,,iabSab,则ibaS−.否则,存在iS满足:存在,iabS,ab使得ibaS−,此时,从iS中取出,,abba−:当aba−时,,,aba

b−是一个具有性质T的数列;当aba−时,,,baab−是一个具有性质T的数列;当aba=−时,,,aab是一个具有性质T的数列.(i)由题意可知,这6个集合中至少有一个集合的元素个数不少于337个,不妨设此集合为1S,从1S中取出337个数,记为1

2337,,,aaa,且12337aaa.令集合1337{|1,2,,336}iNaaiS=−=由假设,对任意1,2,,336i=,3371iaaS−,所以234516NSSSSS.(ii)在23456,,,,SSSSS中至少有一个集

合包含1N中的至少68个元素,不妨设这个集合为2S,从21SN中取出68个数,记为1268,,,bbb,且1268bbb.令集合628{|1,2,,67}iNbibS==−.由假设682ibbS−.对任意1,2,,68k=,存在{1,2

,,336}ks使得337kksbaa=−.所以对任意1,2,,67i=,686868337337()()iiissssbbaaaaaa−=−−−=−,由假设681issaaS−,所以681ibbS−,所以6

812ibbSS−,所以23456NSSSS.(iii)在3456,,,SSSS中至少有一个集合包含2N中的至少17个元素,不妨设这个集合为3S,从23SN中取出17个数,记为1217,,,ccc,且1217ccc.令集合137{|1,2,,16}iN

cciS−==.由假设173iccS−.对任意1,2,,17k=,存在{1,2,,67}kt使得68ktkcbb=−.所以对任意1,2,,16i=,1717176868()()iiittttccbbbbbb−=−−−=−,

同样,由假设可得1712ittbbSS−,所以17123iccSSS−,所以3456NSSS.(iv)类似地,在456,,SSS中至少有一个集合包含3N中的至少6个元素,不妨设这个集合为4S,从34SN中取出6个数,记为126,,,ddd,且126ddd,则6456{|1,2,,

5}iddiSSN−==.(v)同样,在56,SS中至少有一个集合包含4N中的至少3个元素,不妨设这个集合为5S,.从45SN中取出3个数,记为123,,eee,且123eee,同理可得153326{,}eeeeSN−−=.(vi)由假设可得2131326()()eeeeee

S−=−−−.同上可知,1245123SSSeeSS−,而又因为21eeS−,所以216eeS−,矛盾.所以假设不成立.所以原命题得证.【点睛】本题考查了对新定义的理解和运用能力,考查了反证法,考查了集合的并集运算,准确理解定义和运用定义解题是解题关键,属于

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