【文档说明】2023年高考真题——数学(北京卷) Word版含解析.docx,共(25)页,1.637 MB,由小赞的店铺上传
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2023年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学本试卷满分150分.考试时间120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共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.已知集合{20},{10}MxxNxx=+=−∣∣,则MN=()A.{21}xx−∣B.{21}xx−∣C.{2}xx−∣D.{1}xx
∣【答案】A【解析】【分析】先化简集合,MN,然后根据交集的定义计算.【详解】由题意,{20}{|2}Mxxxx=+=−∣,{10}{|1}Nxxxx=−=∣,根据交集的运算可知,{|21}MNxx=−.故选:A2.在复平面内,复数z对应的点的坐
标是(1,3)−,则z的共轭复数z=()A.13i+B.13i−C.13i−+D.13i−−【答案】D【解析】【分析】根据复数的几何意义先求出复数z,然后利用共轭复数的定义计算.【详解】z在复平面对应的点是(1,3)−,根据复数的几何意义,13iz=−+,
由共轭复数的定义可知,13iz=−−.故选:D3.已知向量ab,满足(2,3),(2,1)abab+=−=−,则22||||ab−=()A.2−B.1−C.0D.1【答案】B【解析】【分析】利用平面向量数量积的运算律,数量积的坐标表
示求解作答.【详解】向量,ab满足(2,3),(2,1)abab+=−=−,所以22||||()()2(2)311ababab−=+−=−+=−.故选:B4.下列函数中,在区间(0,)+上单调递增的是()A.()lnfxx=−B.1()2xfx=C.1()
fxx=−D.|1|()3xfx−=【答案】C【解析】【分析】利用基本初等函数的单调性,结合复合函数的单调性判断ABC,举反例排除D即可.【详解】对于A,因为lnyx=在()0,+上单调递增,yx=−在()0,+上单调递减,所以()lnfxx=−在()0,
+上单调递减,故A错误;对于B,因为2xy=在()0,+上单调递增,1yx=在()0,+上单调递减,所以()12xfx=在()0,+上单调递减,故B错误;对于C,因为1yx=在()0,+上单调递减,yx=−在()0,+上单调递减,所以()1fxx=−在()0,+上单
调递增,故C正确;对于D,因为1112213332f−===,()()112101331,233ff−−=====,显然()13xfx−=在()0,+上不单调,D错误.故选:C.5.512xx−的展开式中x的系数为().A.80−B.40−C.40D.80【答案
】D【解析】【分析】写出512xx−的展开式的通项即可【详解】512xx−的展开式的通项为()()55521551212rrrrrrrrTCxCxx−−−+=−=−令521r−
=得2r=所以512xx−的展开式中x的系数为()252251280C−−=故选:D【点睛】本题考查的是二项式展开式通项的运用,较简单.6.已知抛物线2:8Cyx=的焦点为F,点M在C上.若M到直线3x=−的距离为5,则||MF=()A.7B.6C.5D.4
【答案】D【解析】【分析】利用抛物线的定义求解即可.【详解】因为抛物线2:8Cyx=的焦点()2,0F,准线方程为2x=−,点M在C上,所以M到准线2x=−的距离为MF,又M到直线3x=−的距离为5,所以15MF+=,故4MF=.故选:D.7.在ABC中
,()(sinsin)(sinsin)acACbAB+−=−,则C=()A.π6B.π3C.2π3D.5π6【答案】B【解析】【分析】利用正弦定理的边角变换与余弦定理即可得解.【详解】因为()(sinsin)(sinsin)acACbAB+−=−,所以由正弦定理得()()()aca
cbab+−=−,即222acabb−=−,则222abcab+−=,故2221cos222abcabCabab+−===,又0πC,所以π3C=.故选:B.8.若0xy,则“0xy+=”是“2yxxy+=−”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】【分析】解法一:由2xyyx+=−化简得到0xy+=即可判断;解法二:证明充分性可由0xy+=得到xy=−,代入xyyx+化简即可,证明必要性可由2xyyx+=−去分母,再用完全平方
公式即可;解法三:证明充分性可由xyyx+通分后用配凑法得到完全平方公式,再把0xy+=代入即可,证明必要性可由xyyx+通分后用配凑法得到完全平方公式,再把0xy+=代入,解方程即可.【详解】解法一:因为0xy,且2xyyx+=−,所以222xyxy+=−,即2220xyx
y++=,即()20xy+=,所以0xy+=.所以“0xy+=”是“2xyyx+=−”的充要条件.解法二:充分性:因为0xy,且0xy+=,所以xy=−,所以112xyyyyxyy−+=+=−−=−−,所以
充分性成立;必要性:因为0xy,且2xyyx+=−,所以222xyxy+=−,即2220xyxy++=,即()20xy+=,所以0xy+=.所以必要性成立.所以“0xy+=”是“2xyyx+=−”的充要条件.解法三
:充分性:因为0xy,且0xy+=,所以()2222222222xyxyxyxyxyxyxyxyyxxyxyxyxy+−+++−−+=====−,所以充分性成立;必要性:因为0xy,且2xyyx+=−,所以()()22222222222x
yxyxyxyxyxyxyxyyxxyxyxyxy+−++++−+====−=−,所以()20xyxy+=,所以()20xy+=,所以0xy+=,所以必要性成立.所以“0xy+=”是“2xyyx+=−”的充要条件.故选:C9.坡屋顶是我国传统建筑造型之一,蕴含着丰富的数学元
素.安装灯带可以勾勒出建筑轮廓,展现造型之美.如图,某坡屋顶可视为一个五面体,其中两个面是全等的等腰梯形,两个面是全等的等腰三角形.若25m,10mABBCAD===,且等腰梯形所在的平面、等腰三角形所在的平面与平面ABCD的夹角的正切值均为145,则该五面体的所有棱
长之和为()A.102mB.112mC.117mD.125m【答案】C【解析】【分析】先根据线面角的定义求得5tantan14EMOEGO==,从而依次求EO,EG,EB,EF,再把所有棱长相加即可得解.【详解】如图,过E做EO⊥平面ABCD,垂足为O,过E分别做EGB
C⊥,EMAB⊥,垂足分别为G,M,连接,OGOM,由题意得等腰梯形所在的面、等腰三角形所在的面与底面夹角分别为EMO和EGO,所以5tantan14EMOEGO==.因为EO⊥平面ABCD,BC平面ABCD,所以EOBC⊥,因为EGBC⊥,,EOEG平面E
OG,EOEGE=,所以BC⊥平面EOG,因为OG平面EOG,所以BCOG⊥,.同理:OMBM⊥,又BMBG⊥,故四边形OMBG是矩形,所以由10BC=得5OM=,所以14EO=,所以5OG=,所以在直角三角形EOG中,()222253149EGEOOG=+=+=在直角三角形EBG中,5BG
OM==,()22223958EBEGBG=+=+=,又因为55255515EFAB=−−=−−=,所有棱长之和为2252101548117m+++=.故选:C10.已知数列na满足()31166(1,2,3,
)4nnaan+=−+=,则()A.当13a=时,na为递减数列,且存在常数0M≤,使得naM恒成立B.当15a=时,na为递增数列,且存在常数6M,使得naM恒成立C.当17a=时,na为递减数列,且
存在常数6M,使得naM恒成立D.当19a=时,na为递增数列,且存在常数0M,使得naM恒成立【答案】B【解析】【分析】利用数列归纳法可判断ACD正误,利用递推可判断数列的性质,故可判断B的正误.【详解】因为()311664nnaa+=−+,故()311646nnaa+=−−,对于A
,若13a=,可用数学归纳法证明:63na−−即3na,证明:当1n=时,1363a−=−−,此时不等关系3na成立;设当nk=时,63ka−−成立,则()3162514764,4kkaa+−−−−=,故136ka+−−成立,由数学归纳法
可得3na成立.而()()()()231116666441nnnnnnaaaaaa+=−−−=−−−−,()20144651149na−−=−,60na−,故10nnaa+−,故1nnaa+,故na为减数列,注意1063ka+−−故()
()()()23111666649644nnnnnaaaaa+−=−=−−−,结合160na+−,所以()16694nnaa+−−,故119634nna+−−,故119634nna+−−,若存在常数0M≤,使得naM恒成立,则1
9634nM−−,故16934nM−−,故9461log3Mn−+,故naM恒成立仅对部分n成立,故A不成立.对于B,若15,a=可用数学归纳法证明:106na−−即56na,证
明:当1n=时,10611a−−−=,此时不等关系56na成立;设当nk=时,56ka成立,则()31164416,0kkaa+−−=−,故1106ka+−−成立即由数学归纳法可得15
6ka+成立.而()()()()231116666441nnnnnnaaaaaa+=−−−=−−−−,()201416na−−,60na−,故10nnaa+−,故1nnaa+,故na为增数列,若6M=,则6na恒成立,故B正确.对于C,当17a=时,可用数学归纳法
证明:061na−即67na,证明:当1n=时,1061a−,此时不等关系成立;设当nk=时,67ka成立,则()31160,4164kkaa+−=−,故1061ka+−成立即167
ka+由数学归纳法可得67na成立.而()()21166014nnnnaaaa+=−−−−,故1nnaa+,故na为减数列,又()()()2111666644nnnnaaaa+−=−
−−,结合160na+−可得:()111664nnaa+−−,所以1164nna++,若1164nna++,若存在常数6M,使得naM恒成立,则164nM−恒成立,故()14log6
nM−,n的个数有限,矛盾,故C错误.对于D,当19a=时,可用数学归纳法证明:63na−即9na,证明:当1n=时,1633a−=,此时不等关系成立;设当nk=时,9ka成立,则()3162764143kkaa+−=−,故19ka+成立由数学
归纳法可得9na成立.而()()21166014nnnnaaaa+=−−−−,故1nnaa+,故na为增数列,又()()()2119666446nnnnaaaa+−=−−−,结合60na−可得:()11116396449nnnaa−−+−−=
,所以114963nna−++,若存在常数0M,使得naM恒成立,则19643nM−+,故19643nM−+,故946log13Mn−+
,这与n的个数有限矛盾,故D错误.故选:B.【点睛】关键点睛:本题解决的关键是根据首项给出与通项性质相关的相应的命题,再根据所得命题结合放缩法得到通项所满足的不等式关系,从而可判断数列的上界或下界是否成立.二、填空题:本题共5小题,每小题5分,
共25分.11.已知函数2()4logxfxx=+,则12f=____________.【答案】1【解析】【分析】根据给定条件,把12x=代入,利用指数、对数运算计算作答.【详解】函数2()4logx
fxx=+,所以12211()4log21122f=+=−=.故答案为:112.已知双曲线C的焦点为(2,0)−和(2,0),离心率为2,则C的方程为____________.【答案】22122xy−=【解析】【分
析】根据给定条件,求出双曲线C的实半轴、虚半轴长,再写出C的方程作答.【详解】令双曲线C的实半轴、虚半轴长分别为,ab,显然双曲线C的中心为原点,焦点在x轴上,其半焦距2c=,由双曲线C的离心率为2,得2ca=,解得2a=,则222bca=−=,所以双
曲线C的方程为22122xy−=.故答案为:22122xy−=13.已知命题:p若,为第一象限角,且,则tantan.能说明p为假命题的一组,的值为=__________,=_________.【答案】①.9π4②.π3【解析】【分析】根据正切函数单调性以及任意
角的定义分析求解.【详解】因为()tanfxx=在π0,2上单调递增,若00π02,则00tantan,取1020122π,2π,,kkkk=+=+Z,则()()100200tantan2πtan,tantan2πtank
k=+==+=,即tantan,令12kk,则()()()()102012002π2π2πkkkk−=+−+=−+−,因为()1200π2π2π,02kk−−−,则()()12003π2π02kk−=−+−,即12kk,
则.不妨取1200ππ1,0,,43kk====,即9ππ,43==满足题意.故答案为:9ππ;43.14.我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就已经出现了类似于砝码的、用来测量物体质量的“环权”.已知9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列na,该数列的前3
项成等差数列,后7项成等比数列,且1591,12,192aaa===,则7a=___________;数列na所有项的和为____________.【答案】①.48②.384【解析】【分析】方法一:根据题意结合等差、等比数列的通项公式列式求解,dq,进而可求得结果;方法二:根据等比中项求73,
aa,在结合等差、等比数列的求和公式运算求解.【详解】方法一:设前3项的公差为d,后7项公比为0q,则4951921612aqa===,且0q,可得2q=,则53212aadq=+=,即123d+=,可得1d=,
空1:可得43733,48aaaq===,空2:()127693121233232338412aaa−=+++++=+=−+++L方法二:空1:因为,37nan为等比数列,则527291219
248aaa===,且0na,所以748a=;又因为2537aaa=,则25373aaa==;空2:设后7项公比为0q,则2534aqa==,解得2q=,可得()133933456712893319226,3812112aaaaqaaaa
aaaaaqa+−−==++++++===−−++,所以12396381384aaaa+++=+−=L.故答案为:48;384.15.设0a,函数222,,(),,1,.xxafxaxaxaxxa+−=−−−−,给出下列四个结论:①()fx在
区间(1,)a−+上单调递减;②当1a时,()fx存在最大值;③设()()()()()()111222,,,MxfxxaNxfxxa,则||1MN;④设()()()()()()333444,,,PxfxxaQxfxxa−−.若||PQ存在最小值,则
a的取值范围是10,2.其中所有正确结论的序号是____________.【答案】②③【解析】【分析】先分析()fx的图像,再逐一分析各结论;对于①,取12a=,结合图像即可判断;对于②,分段讨
论()fx的取值范围,从而得以判断;对于③,结合图像可知MN的范围;对于④,取45a=,结合图像可知此时PQ存在最小值,从而得以判断.【详解】依题意,0a,当xa−时,()2fxx=+,易知其图像为一条端点取不到值的单调
递增的射线;当axa−时,()22fxax=−,易知其图像是,圆心为()0,0,半径为a的圆在x轴上方的图像(即半圆);当xa时,()1fxx=−−,易知其图像是一条端点取不到值的单调递减的曲线;对于①,取12a=,则()fx的图像如下,显然,当(1,)xa−+,即1,2x
−+时,()fx在1,02−上单调递增,故①错误;对于②,当1a时,当xa−时,()221fxxa=+−+;当axa−时,()22fxax=−显然取得最大值a;当xa时,()11
2fxxa=−−−−−,综上:()fx取得最大值a,故②正确;对于③,结合图像,易知在1xa=,2xa且接近于xa=处,()()()()()()111222,,,MxfxxaNxfxxa的距离最小,当1xa=时,()10yfx==,当2xa且接近于xa=处,()221y
fxa=−−,此时,1211MNyya−+,故③正确;对于④,取45a=,则()fx的图像如下,因为()()()()()()333444,,,PxfxxaQxfxxa−−,结合图像可知,要使PQ取得最小
值,则点P在()425fxxx=+−上,点Q在()216442555fxxx=−−,同时PQ的最小值为点O到()425fxxx=+−的距离减去半圆的半径a,此时,因为()425fxyx
x==+−的斜率为1,则1OPk=−,故直线OP的方程为yx=−,联立2yxyx=−=+,解得11xy=−=,则()1,1P−,显然()1,1P−在()425fxxx=+−上,满足P
Q取得最小值,即45a=也满足PQ存在最小值,故a的取值范围不仅仅是10,2,故④错误.故答案为:②③.【点睛】关键点睛:本题解决的关键是分析得()fx的图像,特别是当axa−时,()22fxax=−的图像为半圆,解决
命题④时,可取特殊值进行排除即可.三、解答题:本题共6小题,共85分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.如图,在三棱锥−PABC中,PA⊥平面ABC,13PAABBCPC====,.(1)求证:BC⊥平面PAB;(2)求二面角APCB−−的大小.【答案】(1)证明见解析(2)π3【解
析】【分析】(1)先由线面垂直的性质证得PABC⊥,再利用勾股定理证得BCPB⊥,从而利用线面垂直的判定定理即可得证;(2)结合(1)中结论,建立空间直角坐标系,分别求得平面PAC与平面PBC的法向量,再利用空间向量夹角余弦的坐
标表示即可得解.【小问1详解】因为PA⊥平面,ABCBC平面ABC,所以PABC⊥,同理PAAB⊥,所以PAB为直角三角形,又因为222PBPAAB=+=,1,3BCPC==,所以222PBBCPC+=,则PBC为直角三角形,故BCPB⊥,又因为BCPA⊥,PAPBP=,所以
BC⊥平面PAB.【小问2详解】由(1)BC⊥平面PAB,又AB平面PAB,则BCAB⊥,以A为原点,AB为x轴,过A且与BC平行的直线为y轴,AP为z轴,建立空间直角坐标系,如图,则(0,0,0),(0,0,1),(1,1,0),(1,0,0)APCB,所以(0,0,1),(1,1,0),(0
,1,0),(1,1,1)APACBCPC====−,设平面PAC的法向量为()111,,mxyz=,则00mAPmAC==,即1110,0,zxy=+=令11x=,则11y=−,所以(1,1,0
)m=−,设平面PBC的法向量为()222,,xnyz=,则00nBCnPC==,即222200yxyz=+−=,令21x=,则21z=,所以(1,0,1)n=,所以11cos,222mnmnmn===,又因为二面角AP
CB−−为锐二面角,所以二面角APCB−−的大小为π3.17.设函数π()sincoscossin0,||2fxxx=+.(1)若3(0)2f=−,求的值.(2)已知()fx在区间π2π,3
3−上单调递增,2π13f=,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数()fx存在,求,的值.条件①:π23f=;条件②:π13f−=−;条件③:()fx在区间ππ,23−−上单调递减.注:
如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)π3=−.(2)条件①不能使函数()fx存在;条件②或条件③可解得1=,π6=−.【解析】【
分析】(1)把0x=代入()fx的解析式求出sin,再由π||2即可求出的值;(2)若选条件①不合题意;若选条件②,先把()fx的解析式化简,根据()fx在π2π,33−上的单调性及函数的最值可求出T,从而求出的值;把的值代入()fx的解析式,由π13f−=−
和π||2即可求出的值;若选条件③:由()fx的单调性可知()fx在π3x=−处取得最小值1−,则与条件②所给的条件一样,解法与条件②相同.【小问1详解】因为π()sincoscossin,0,||2fxxx=+所以()()3(0)sin0coscos0si
nsin2f=+==−,因为π||2,所以π3=−.【小问2详解】因为π()sincoscossin,0,||2fxxx=+,所以()π()sin,0,||2fxx=+,所以()fx的最大值为1,最小值为1−.若选条件
①:因为()()sinfxx=+的最大值为1,最小值为1−,所以π23f=无解,故条件①不能使函数()fx存在;若选条件②:因为()fx在π2π,33−上单调递增,且2π13f=,π13f−=−所以
2πππ233T=−−=,所以2πT=,2π1T==,所以()()sinfxx=+,又因为π13f−=−,所以πsin13−+=−,所以ππ2π,Z32kk−+=−
+,所以π2π,Z6kk=−+,因为||2,所以π6=−.所以1=,π6=−;若选条件③:因为()fx在π2π,33−上单调递增,在ππ,23−−上单调递减,所以()fx在π3x=−处取得最小值1−,即π13
f−=−.以下与条件②相同.18.为研究某种农产品价格变化的规律,收集得到了该农产品连续40天的价格变化数据,如下表所示.在描述价格变化时,用“+”表示“上涨”,即当天价格比前一天价格高;用“
-”表示“下跌”,即当天价格比前一天价格低;用“0”表示“不变”,即当天价格与前一天价格相同.时段价格变化第1天到第20天-++0---++0+0--+-+00+第21天到第40天0++0---++0+0+---+0-+用频率估计概率.(1)试估计
该农产品价格“上涨”的概率;(2)假设该农产品每天的价格变化是相互独立的.在未来的日子里任取4天,试估计该农产品价格在这4天中2天“上涨”、1天“下跌”、1天“不变”的概率;(3)假设该农产品每天的价格变化只受前一天价格变化的影响.判断第41天该农产品价格“上涨”“下跌”和“不变”的概率估计值哪个
最大.(结论不要求证明)【答案】(1)0.4(2)0.168(3)不变【解析】【分析】(1)计算表格中的+的次数,然后根据古典概型进行计算;(2)分别计算出表格中上涨,不变,下跌的概率后进行计算;(3)通过统计表格中前一
次上涨,后一次发生的各种情况进行推断第41天的情况.【小问1详解】根据表格数据可以看出,40天里,有16个+,也就是有16天是上涨的,根据古典概型的计算公式,农产品价格上涨的概率为:160.440=【小问2详解】在这40天里,有16天上涨,14天下跌,10天不变,也
就是上涨,下跌,不变的概率分别是0.4,0.35,0.25,于是未来任取4天,2天上涨,1天下跌,1天不变的概率是22142C0.4C0.350.250.168=【小问3详解】由于第40天处于上涨状态,从前39次的15次上涨进行分析,上涨后下一次仍上涨的有4次,不
变的有9次,下跌的有2次,因此估计第41次不变的概率最大.19.已知椭圆2222:1(0)xyEabab+=的离心率为53,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是E的左、右顶点,||4AC=.(1)求E的方程;(2)设P为第一象限内E上的动点,直线PD
与直线BC交于点M,直线PA与直线2y=−交于点N.求证://MNCD.【答案】(1)22194xy+=(2)证明见解析【解析】【分析】(1)结合题意得到53ca=,24b=,再结合222acb−=,解之即可;(2)依题意求得直线BC、PD与PA的方程,从而求得点,MN的坐标,进而求得
MNk,再根据题意求得CDk,得到MNCDkk=,由此得解.【小问1详解】依题意,得53cea==,则53ca=,又,AC分别为椭圆上下顶点,4AC=,所以24b=,即2b=,所以2224acb−==,即22254499aaa
−==,则29a=,所以椭圆E的方程为22194xy+=.【小问2详解】因为椭圆E的方程为22194xy+=,所以()()()()0,2,0,2,3,0,3,0ACBD−−,因为P为第一象限E上的动点,设()(),03,02Pmnmn,则22194mn+=,易得0223
03BCk+==−−−,则直线BC的方程为223yx=−−,033PDnnkmm−==−−,则直线PD的方程为()33nyxm=−−,联立()22333yxnyxm=−−=−−,解得()332632612326nmxnmnynm−+=+
−−=+−,即()332612,326326nmnMnmnm−+−+−+−,而220PAnnkmm−−==−,则直线PA的方程为22nyxm−=+,令=2y−,则222nxm−−=+,解得42mxn−=−,即4,22mNn−−−,
又22194mn+=,则22994nm=−,2287218mn=−,所以()()()()()()12264122326332696182432643262MNnnmnnmknmnmnmnmmnmn−+−+−−+−==−+−+−++−−−+−−22222264824648249
8612369612367218nmnmnmnmnmmnmnmnnm−+−+−+−+==++−−−++−−()()22222324126482429612363332412nmnmnmnmnmnmnmnm−+−+−+−+===−+−+−+−+,又022303CDk+==−,即MNCDkk=
,显然,MN与CD不重合,所以//MNCD.20.设函数3()eaxbfxxx+=−,曲线()yfx=在点(1,(1))f处的切线方程为1yx=−+.(1)求,ab的值;(2)设函数()()gxfx=,求()gx的单调区间;(3)求()fx的极值点个数.【答案】(
1)1,1ab=−=(2)答案见解析(3)3个【解析】【分析】(1)先对()fx求导,利用导数的几何意义得到(1)0f=,(1)1f=−,从而得到关于,ab的方程组,解之即可;(2)由(1)得()gx的解析式,从而求得()gx,利用
数轴穿根法求得()0gx与()0gx的解,由此求得()gx的单调区间;(3)结合(2)中结论,利用零点存在定理,依次分类讨论区间(),0−,()10,x,()12,xx与()2,x+上()fx的零点的情况,从而利用导数与函数的极值点的关系求得()fx的极值点
个数.【小问1详解】因为3R()e,axbfxxxx+=−,所以()()2313eaxbfxaxx++=−,因为()fx在(1,(1))f处的切线方程为1yx=−+,所以(1)110f=−+=,(1)1f=−
,则()311e013e1ababa++−=−+=−,解得11ab=−=,所以1,1ab=−=.【小问2详解】由(1)得()()()()231R13exgfxxxxx−+−==−,则()()1266exxgxxx−++−=−,令2660xx−+=,解得33x=,不妨设13
3x=−,233x=+,则120xx,易知1e0x−+恒成立,所以令()0gx,解得10xx或2xx;令()0gx,解得0x或12xxx;所以()gx在()10,x,()2,x
+上单调递减,在(),0−,()12,xx上单调递增,即()gx的单调递减区间为()0,33−和()33,++,单调递增区间为(),0−和()33,33−+.【小问3详解】由(1)得()31R()exfxxxx−+=−,()()23113exfxxx
−+−=−,由(2)知()fx在()10,x,()2,x+上单调递减,在(),0−,()12,xx上单调递增,当0x时,()24011ef−=−,()010f=,即()()010ff−所以()fx在(),
0−上存在唯一零点,不妨设为3x,则310x−,此时,当3xx时,()0fx,则()fx单调递减;当30xx时,()0fx¢>,则()fx单调递增;所以()fx在(),0−上有一个极小值点;当()10,xx时,()fx在()10,x上单调递减,则()()()1331120fx
ff=−=−,故()()100ffx,所以()fx在()10,x上存在唯一零点,不妨设为4x,则410xx,此时,当40xx时,()0fx¢>,则()fx单调递增;当41xxx时,()0fx,则()fx单调递减;所以()fx在()10,x上有一个极大值点;当()1
2,xxx时,()fx在()12,xx上单调递增,则()()()233310fxff=+=,故()()120fxfx,所以()fx在()12,xx上存在唯一零点,不妨设为5x,则152xxx,此时,当15xxx时,
()0fx,则()fx单调递减;当52xxx时,()0fx,则()fx单调递增;所以()fx在()12,xx上有一个极小值点;当2333xx=+时,()232330xxxx−=−,所以()()231013exfxxx−+=−−,则()fx单调递增,
所以()fx在()2,x+上无极值点;综上:()fx在(),0−和()12,xx上各有一个极小值点,在()10,x上有一个极大值点,共有3个极值点.【点睛】关键点睛:本题第3小题的解题关键是判断()1fx与()2fx的正负情况,充分利用()fx的单调性,寻找特殊点判断即可得解.21.
已知数列,nnab的项数均为m(2)m,且,{1,2,,},nnabm,nnab的前n项和分别为,nnAB,并规定000AB==.对于0,1,2,,km,定义max,{0,1,2
,,}kikriBAim=∣,其中,maxM表示数集M中最大的数.(1)若1231232,1,3,1,3,3aaabbb======,求0123,,,rrrr的值;(2)若11ab,且112,1,2,
,1,jjjrrrjm+−+=−,求nr;(3)证明:存在,,,0,1,2,,pqstm,满足,,pqst使得tpsqABAB+=+.【答案】(1)00r=,11r=,22r=,33r=(2),nrnn=N(3)证明见详解【解析】
【分析】(1)先求01230123,,,,,,,AAAABBBB,根据题意分析求解;(2)根据题意题意分析可得11iirr+−,利用反证可得11iirr+−=,在结合等差数列运算求解;(3)讨论,mmAB的大小,根据题意结合反证法分析证明.【小
问1详解】由题意可知:012301230,2,3,6,0,1,3,6AAAABBBB========,当0k=时,则0000,,1,2,3iBABAi===,故00r=;当1k=时,则01111,,,2,3iB
ABABAi=,故11r=;当2k=时,则232,0,1,2,,iBAiBA=故22r=;当3k=时,则3,0,1,2,3iBAi=,故33r=;综上所述:00r=,11r=,22r=,33r=.【小问2详解】由题意可知:nrm,且nrN,因为1
,1nnab,则111,1nnAaBb==,当且仅当1n=时,等号成立,所以010,1rr==,又因为112iiirrr−++,则11iiiirrrr+−−−,即112101mmmmrrrrrr−−−−−
−=,可得11iirr+−,反证:假设满足11nnrr+−的最小正整数为11jm−,当ij时,则12iirr+−;当1ij−时,则11iirr+−=,则()()()112100mmmmmrrrr
rrrr−−−=−+−++−+()22mjjmj−+=−,又因为11jm−,则()2211mrmjmmmm−−−=+,假设不成立,故11nnrr+−=,即数列nr是以首项为1,公差为1的等差数
列,所以01,nrnnn=+=N.【小问3详解】(ⅰ)若mmAB,构建,1nnnrSABnm=−,由题意可得:0nS,且nS为整数,反证,假设存在正整数K,使得KSm,则1,0KKKrKrABmAB+−−,可得()()
111KKKKKrrrKrKrbBBABABm+++=−=−−−,这与11,2,,Krbm+相矛盾,故对任意1,nmnN,均有1nSm−.①若存在正整数N,使得0NNNrSAB=−=,即
NNrAB=,可取0,,NrpqNsr====,使得psqrBBAA+=+;②若不存在正整数N,使得0NS=,因为1,2,1nSmm−,且1nm,所以必存在1XYm,使得XYSS=,即XYXrYrABAB−=−,可得YXXrYrABAB+=+,可取,,,YX
pXsrqYrr====,使得psqrBBAA+=+;(ⅱ)若mmAB,构建,1nnrnSBAnm=−,由题意可得:0nS,且nS为整数,反证,假设存在正整数K,使得KSm−,则1,0KKrKrKBAmBA+−−
−,可得()()111KKKKKrrrrKrKbBBBABAm+++=−=−−−,这与11,2,,Krbm+相矛盾,故对任意1,nmnN,均有1nSm−.①若存在正整数N,使得0NNrNSBA=−=,即NNrAB=,可取0,,NrpqNsr====,使得psqr
BBAA+=+;②若不存在正整数N,使得0NS=,因为1,2,,1nSm−−−,且1nm,所以必存在1XYm,使得XYSS=,即XYrXrYBABA−=−,可得YXXrYrABAB+=+,可取,,,YXpXsrqYrr====,使得ps
qrBBAA+=+;综上所述:存在0,0pqmrsm使得psqrBBAA+=+.【点睛】方法点睛:对于一些直接说明比较困难的问题,可以尝试利用反证法分析证明.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号
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