【文档说明】北京市第五十五中学2024-2025学年高三上学期期中考试数学试卷 Word版含解析.docx,共(23)页,1.080 MB,由小赞的店铺上传
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北京市第五十五中学2024-2025学年度第一学期期中调研试卷高三数学本试卷共4页,共150分,调研时长120分钟第一部分(选择题共40分)一、选择题.共10小题,每小题4分,共40分,每题4个选项中只有一个选项是符合题目要求的.1.已知集合{|4
1}Mxx=−,{|13}Nxx=−,则MN=()A.43xx−B.11xx−C.0,1,2D.14xx−【答案】A【解析】【分析】直接根据并集含义即可得到答案.【详解】因为集合{|41}Mxx=−,
{|13}Nxx=−,所以MN=43xx−,故选:A.2.复数11i+的共轭复数是()A.1122i+B.1122i−C.1i−D.1i+【答案】A【解析】【分析】利用复数的除法运算法则:分子、分母同乘以分母
的共轭复数,化简复数11i+,进而可得结果.【详解】因为()()111121211iiiii−+−−==+,所以11i+的共轭复数是1122i+,故选:A.【点睛】复数是高考中的必考知识,主要考查复数的概念及
复数的运算.要注意对实部、虚部的理解,掌握纯虚数、共轭复数、复数的模这些重要概念,复数的运算主要考查除法运算,通过分母实数化转化为复数的乘法,运算时特别要注意多项式相乘后的化简,防止简单问题出错,造成不必要的失分.3.5212xx+的展开式中,4x的系数是A.160B.8
0C.50D.10【答案】B【解析】【分析】由二项式定理公式1CrnrrrnTab−+=即可得到结果.【详解】依题5212xx+的展开式的通项为:2551031551(2)()2rrrrrrrTCxCxx−−−+==,当1034r−=时,2r
=,此时523552280rrCC−==,所以5212xx+的展开式中,4x的系数是80.故选:B【点睛】本题考查二项式定理,属于基础题.4.设a,b为非零向量,则“abab+=+”是“a与b共线
”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】【分析】由abab+=+化简得出0=,从而得出a与b共线,当a与b共线时,||1abb+=+,()||||1
abb+=+,,abab++不一定相等,最后由充分条件和必要条件的定义作出判断.【详解】当abab+=+时,222222aabbaabb++=++,化简得abab=,即cos1abab==,0=,即a与b共线当a与b共线时,则存在唯一实数,使得ab=||1abb+=+,
()||||1abb+=+,1+与1+不一定相等,即,abab++不一定相等故“abab+=+”是“a与b共线”的充分不必要条件故选:A【点睛】关键点睛:解决本题的关键在于熟练掌握向量的数乘、数量积运算以及向量共线定理.5.函数()()π3sin06fxx=−,(
)13fx=−,()23fx=,且12xx−最小值为2π,则的值为()A.12B.1C.2D.3【答案】A【解析】【分析】根据已知条件判断出()fx的最小正周期,从而求得.【详解】依题意,()13fx=−,()23fx=,且12xx−的最小值为2π,所以2π12π24π,2T=
===.故选:A6.我国古代数学名著《九章算术》对立体几何问题有着深入的研究,其中谈到的“堑堵”是指底面为直角三角形且侧棱垂直于底面的三棱柱.现有堑堵如图所示,其中ACBC⊥,若14AAACBC===,平面11ABC将堑堵分
成了两部分,这两部分体积比值为()A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4【答案】B的【解析】【分析】利用棱柱与棱锥的体积公式求解.【详解】由题意1111ABCABCABCVSAA−=△,111111111133BABCABCABCVSBBSAA−==!!,所以1111111111123B
ACCAABCABCBABCABCABCVVVV−−−−=−=,所以1111112BABCABCCAVV−=.故选:B.7.点P在圆C:()()22449xy−+−=上,()3,0A,()0,1B,则P
BA最小时,PB=()A.8B.6C.4D.2【答案】C【解析】【分析】根据圆的几何性质,运用数形结合思想进行求解即可.【详解】如图所示,由题意圆C:()()22449xy−+−=的圆心()4,4C,半
径3r=,当直线PB与圆C相切时,即P为切点时,PBA最小,此时PB与x轴平行,()4,1P,4PB=.故选:C8.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设xR,用
x表示不超过x的最大整数,则yx=称为高斯函数,例如:3.54−=−,2.12=,已知函数()112xxefxe=−+,则函数()yfx=的值域是()A.1,0−B.0C.0,1D.1【答
案】A【解析】【分析】利用分离常数法可得()111111221xxxefxee+−=−=−++,求得()fx的值域,由x表示不超过x的最大整数,即可求得函数()yfx=的值域.【详解】()11111
1221xxxefxee+−=−=−++,由于11xe+11112212xe−−+()fx的值域为:11,22−根据x表示不超过x的最大整数函数()yfx=的值域是1,0−.故选:A【点睛】本题主要考查
新定义函数的理解和运用,考查分离常数法求函数的值域,考查化归与转化的数学思想方法,解题关键是在解答时要先充分理解[]x的含义,是中档题.9.已知某种垃圾的分解率为v,与时间t(月)满足函数关系式tvab=(其中a,b为
非零常数),若经过12个月,这种垃圾的分解率为10%,经过24个月,这种垃圾的分解率为20%,那么这种垃圾完全分解,至少需要经过()(参考数据:lg20.3)A.48个月B.52个月C.64个月D.120个月【答案】B【解
析】【分析】根据已知条件,利用待定系数法求出函数关系式,然后再代入数值计算即可.【详解】由题意可得12240.10.2abab==,解得1121202ab==,所以121220tv=,这种垃圾完全分解,即当1v=时,有1211220t=,即12220t=,解得1
22221lg2log2012log202412log5241252lg2t−===+=+=.故选:B10.已知抛物线214yx=和21516yx=−+所围成的封闭曲线E如图所示,点,MN在曲线E上,给定点()0,Aa,则下列说法中不正确
的是()A.任意()0,5a,都存在点,MN,使得AMAN=B.任意()0,5a,都存在点,MN,满足这对点关于点A对称C.存在()0,5a,当点,MN运动时,使得10AMAN+D.任意()0,5a,恰有三对不同的点,MN,满足每对点,MN关于点
A对称【答案】D【解析】【分析】由曲线E的对称性判断AB;取a值计算判断CD.【详解】抛物线214yx=和21516yx=−+的对称轴都为y,因此封闭曲线E关于y轴对称,对于A,任意()0,5a,在曲线E上取关于
y轴对称的两点,MN,而点()0,Aa在y轴上,有AMAN=,A正确;对于B,对每个a值,过点A垂直于y轴的直线与曲线E的交点,MN关于点A对称,B正确;对于C,联立214yx=与21516yx=−+解得44xy=−
=或44xy==,取1a=,即(0,1)A,抛物线214yx=,即24xy=的焦点为(0,1),准线方程为1y=−,点(,)Mts在()21044yxy=上运动时,04s,||1[1,5]MAs=+,抛物线21516yx=−+可由抛物线2116yx=−向上平移5个
单位而得,抛物线2116yx=−,即216xy=−的焦点为(0,4)−,准线为4y=,则抛物线21516yx=−+的焦点为(0,1),准线方程为9y=,点(,)Mts在()2154516yxy=−+上运动时,45s≤≤,||9[4,5]MAs
=−,因此当点,MN运动时,1||5,1||5MANA,恒有10AMAN+,C正确;对于D,取1a=,即(0,1)A,直线1y=与抛物线214yx=的两个交点关于点A对称,在此抛物线上关于点A对称的两点就只有一对,在抛物线21516yx=−+上不存在两点关于点A对称,另外关于点A对称
的两点则分别在214yx=和21516yx=−+上,不妨令21(,)4Muu,此点关于点A对称的点21(,2)4uu−−必在21516yx=−+上,而方程221125416uu−=−+,即23316u=−无解,则此时不存在关于点A对称的两点分别在两条抛物线上,D错误
.故选:D【点睛】方法点睛:圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:①几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;②代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.第二部分(非选择题共110分
)二、填空题:共5小题,每小题5分,共25分11.若直线2yx=是双曲线()22210yxbb−=的一条渐近线,则b=______.【答案】2【解析】【分析】先根据双曲线方程判断焦点位置,写出其渐近线方程,比较即得.【详解】因双曲线𝑥2−𝑦2�
�2=1(𝑏>0)的焦点在x轴上,且1a=,故其渐近线方程为ybx=,依题意,易得2b=.故答案为:2.12.在平面直角坐标系xOy中,角与角均以Ox为始边,角终边经过点()1,2A,角是由角终边绕原点O逆时针旋转90得到的,则c
os等于______.【答案】255−【解析】【分析】根据给定条件,利用三角函数定义,结合诱导公式计算即得.【详解】由角终边经过点()1,2A,得22||125OA=+=,225sin55==,而90=+,所以25coscos(
90)sin5==−−+=.故答案:255−13.已知抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,从以下两个条件中任选一个条件,使得抛物线开口向右,并根据所选条件写出一个抛物线的标准方程.①焦点()2,0F−;②经过点(
)2,4A−.你所选的条件是_______,得到的一个抛物线标准方程是_______.【答案】①.②②.28yx=【解析】【分析】根据给定条件,判断选择的条件,再设出标准方程,利用待定系数法求出方程即可.【详解
】顶点在原点,坐标轴为对称轴,开口向右的抛物线焦点在x轴的正半轴上,因此条件①不可选,选择条件②,设抛物线方程为2,0ymxm=,由抛物线经过点()2,4A−,得162m=,解得8m=,所以所求抛物
线标准方程是28yx=.故答案为:②;28yx=14.已知等比数列na满足:0na,465aa+=,351aa=,则公比q=______,12naaa的最小值为______.【答案】①.2②.164【解析】【分析】由
351aa=,可得41a=,再代入465aa+=,即可得第一空答案;求得42nna−=,从而得21)2(72nnnaaa−=,求出以(7)22nn−的最小值,即可得第二空答案.【详解】由351aa=,
可得241a=,又因为0na,所以41a=,又因为465aa+=,即215q+=,解得2q=;为因为41a=,2q=,所以42nna−=,所以(7)3242122222nnnnaaa−−−−==,因为当3n=或4n=
时,(7)2nn−取小值6−,所以(7)22nn−取最小值61264−=,即12naaa的最小值为164.故答案为:2;16415.在平面直角坐标系中,若()11,Axy,()22,Bxy,定义两点之间的曼哈顿距离()2121,dABxxyy=−+−.(1)记
(),dBl为点B与直线l上一点的曼哈顿距离的最小值.如果点()1,1B,直线l:420xy−+=,则(),dBl=_________.(2)在空间直角坐标系内,也有类似的结论,若111222(,,),(,,)AxyzBxyz,可定义两点之间的曼哈顿距离()2
12121,||dABxxyyzz=−+−+−.已知点()1,1,1A,动点P满足(),1dAP=,则动点P围成的几何体的表面积是_______.【答案】①.54##114;②.43.【解析】【分析】(1)设直线420xy−+=上任意
一点坐标为00(,)Pxy,然后表示出(,)dBP,分类讨论求(,)dBP的最小值即得(),dBl;(2)不妨将A平移到(0,0,0)A处,利用曼哈顿距离定义求得P围成的图形为八面体,即可求其表面积.【详解】(1)设直线l上一点为00(,)P
xy,则0042yx=+,则0000(,)|1||1||1||41|dBPxyxx=−+−=−++,①当014x−时,0005(,)14154dBPxxx=−−−=−,此时()5,4dBl=;②当0114x−时,0005(,)14132(,5]4dBP
xxx=−++=+;③当01x时,000(,)14155dBPxxx=−++=.综上,()min5,(,)4dBldBP==.(2)动点P围成的几何体为八面体,每个面均为边长为2的正三角形,其表面积为238(2)434S==.理由如下:不妨将点A平移到(0,0,0)A
处,设(,,)Pxyz,由(),1dAP=,可得||||||1xyz++=,当,,0xyz时,即1xyz++=,则0,,1xyz,设123(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1),MMM,则1213(1,1,0),(1,0
,1)MMMM=−=−,由11213(1,,)(,,),MPxyzyzyzyMMzMM=−=−−=+可得123,,,PMMM四点共面,因122331||||||2MMMMMM===,故当,,0xyz时,点P在边长为2的正三角形123MMM的内部(含边界).易知正三角
形123MMM内部任一点(,,)Qxyz均满足1xyz++=.故满足方程1xyz++=,0,,1xyz的点P构成的图形是边长为2的正三角形的内部(含边界).由对称性可知,点P围成的图形为
八面体,每个面均为边长为2的等边三角形.故该几何体表面积为238(2)434S==.故答案为:543.4;【点睛】思路点睛:本题考查了新概念问题,解决新概念问题首先要读懂新概念的定义或公式,将其当做一种规则和要求按照新概念的定义要求探究,再结合所学知识处理即可.三、解答题:共
6小题,共85分.16.在ABCV中,6a=,3cossinbAaB=.(1)求A的大小;(2)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,使得ABCV存在且唯一确定,求ABCV的面积.条件①:AC边上的高3BH=;条件②:22cos3B=−;条件③:8b=.【答案】(1)π3
A=;(2)答案见解析.【解析】【分析】(1)利用正弦定理边化角即可求解.(2)选①,由直角三角形边角关系求出c,再由余弦定理求出b并求出三角形面积;选②,利用正弦定理求出b,再利用大角大边确定三角形无解;选③
,由余弦定理建立方程无解.【小问1详解】在ABCV中,由3cossinbAaB=及正弦定理,得3sincossinsinBAAB=,而sin0B,则tan3A=,又0πA,所以π3A=.【小问2详解
】若选①,AC边上的高3BH=,在RtABH△中,323πsinsin3BHABA===,即23c=,在ABCV中,由余弦定理2222cosabcbcA=+−,得22216(23)432bb=+−,整理得223240bb−−=,而0
b,解得43b=,ABCV的三边已知,由三角形全等的判定知,ABCV存在且唯一,所以ABCV的面积为113sin432363222ABCSbcA===;若选②,22cos3B=−,则BA,在ABCV中,21sin1cos3BB=−=,由正弦定理sins
inabAB=,得16sin433sin332aBbaA===,根据三角形中大角对大边可知,ABCV不存在;若选③,8b=,由余弦定理2222cosabcbcA=+−,得222168162cc=+−,则20828cc−=+,显
然284280=−,即方程无解,因此ABCV不存,③不可选.17.如图,在四棱锥PABCD−中,直线//AB平面PCD.90ABC=,60DABPCB==,1CD=,3AB=,PCPB=,平面PCB⊥平面ABCD,F为线段BC的中点,E为线
段PF上一点.(1)证明://ABCD;(2)证明:PFAD⊥;(3)是否存在点E,使得点E到平面PAD的距离是12,若存在求出FEEP的值,若不存在请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)存在,2FEEP=.【解析】【分析】(1)由直线//AB平面PCD,结合线面平
行的性质可证得结论;(2)由题意可得PFBC⊥,再由平面PCB⊥平面ABCD,结合面面垂直的性质定理可证得PF⊥平面ABCD,再利用线面垂直的性质可证得结论;(3)由题意可证得,,FGBCPF两两垂直,则以,,FGBCPF所在的直
线分别为,,xyz轴建立空间直角坐标系,利用空间向量求解即可.【小问1详解】证明:因为//AB平面PCD,AB平面ABCD,平面ABCD平面PCDCD=,所以//ABCD;【小问2详解】因为PCPB=,F
为线段BC的中点,所以PFBC⊥,在因平面PCB⊥平面ABCD,平面PCB平面ABCDBC=,PF平面PCB,所以PF⊥平面ABCD,因为AD平面ABCD,所以PFAD⊥;【小问3详解】取AD的中点G,连接FG,过D作DH‖BC,交AB于H
,因为F为线段BC的中点,//ABCD,所以FG‖AB,因为90ABC=,所以ABBC⊥,所以FGBC⊥,由(2)可知PF⊥平面ABCD,FG平面ABCD,所以PFFG⊥,所以,,FGBCPF两两垂直,所以以,,FGBCPF所在
的直线分别为,,xyz轴建立空间直角坐标系,如图所示,因为DH‖BC,//ABCD,90ABC=,所以四边形BCDH为矩形,所以1,,90CDBHDHBCDHB====,因为3AB=,所以2AH=,因为60DAB=,所以2224,4223ADAH
DH===−=,所以23BC=,因为60PCB=,PCPB=,所以PBC△为等边三角形,所以23PBPCBC===,()()222333PF=−=,设(03)EFaa=,则)(0,0,Ea,因为(3,3,0),(1,3,0),(0,0,3)ADP−,所以(2,
23,0),(3,3,3)ADPA=−−=−,(0,0,3)PEa=−,设平面PAD的法向量为(,,)mxyz=,则22303330mADxymPAxyz=−−==+−=,令3x=,则23(3,1,)3m=−,为若点E到平面PAD的距离是12,则23(3)31212319a
mPEm−==++,所以23143(3)323a−=,解得2a=,所以2,321EFPE==−=,所以2FEEP=.18.某企业为了解职工A款APP和B款APP的用户量情况,对本单位职工进行简单随机抽样,获得数据如下表:男职工女职工使用不使用使用不使用A款APP72人48人40人
80人B款APP60人60人84人36人假设所有职工对两款APP是否使用相互独立.(1)分别估计该企业男职工使用A款APP的概率、该企业女职工使用A款APP的概率;(2)从该企业男,女职工中各随机抽取1人,记这2人中使用A款APP的人数为X
,求X的分布列及数学期望;(3)据电商行业发布的市场分析报告显示,A款APP的用户中男性占52.04%、女性占47.96%;B款APP的用户中男性占38.92%、女性占61.08%.试分析该企业职工使用A款APP的男、女用户占比情况和使用B款APP的男、女用户占比情况哪一个与市场分
析报告中的男、女用户占比情况更相符.【答案】(1)13;(2)分布列答案见解析,数学期望:1415;(3)该企业职工使用BAPP的情况与官方发布的男、女用户情况更相符【解析】【分析】(1)根据题中数据,用频率估计概率,即可求
出;(2)先确定X的取值,再计算出对应的概率,即求出X的分布列及数学期望;(3)分别计算出A款,B款APP的男、女用户总人数,再计算对应的男用户,女用户的概率,再根据题意判断即可.【详解】解:(1)由所给
数据可知,男职工使用A款APP的人数为72,用频率估计概率,可得男职工使用京东APP的概率约为7231205=,同理,女职工使用A款APP的概率约为4011203=;(2)X的可能取值为0,1,2,()3140115315PX=
=−−=;()31318111535315PX==−+−=;()3112535PX===.X的分布列为:X012P41581515X的数学期望()481140121515515EX=+
+=;(3)样本中,A款APP的男、女用户为7240112+=(人),其中男用户占7264.3112%;女用户占4035.7112%,样本中,B款APP的男、女用户为6084144+=(人),其中男用户占6041.7144%;女用户占8458.3144%,该企业职工
使用BAPP的情况与官方发布的男、女用户情况更相符.【点睛】思路点睛:求离散型随机变量的分布列及期望的一般步骤:(1)根据题中条件确定随机变量的可能取值;(2)求出随机变量所有可能取值对应的概率,即可得出分布列;(3)
根据期望的概念,结合分布列,即可得出期望(在计算时,要注意随机变量是否服从特殊的分布,如超几何分布或二项分布等,可结合其对应的概率计算公式及期望计算公式,简化计算).19.已知椭圆2222:1(0)xyEabab+=的左、右顶点分别为12,AA,124AA=,椭圆E
的离心率为32.(1)求椭圆E的标准方程;(2)过(1,0)D作直线l与椭圆E交于不同的两点M,N,其中l与x轴不重合,直线1AM与直线52x=交于点P,判断直线2AN与DP的位置关系,并说明理由.【答案】(1)椭圆E的标准方程为2214xy+=;(2)平行,理由见解析.【解析】【分析】(
1)由条件列关于,,abc的方程,解方程求,,abc。可得椭圆方程;(2)根据题意设直线MN及M、N点坐标,结合题意求点P的坐标,结合韦达定理证明2ANDPkk=即可.【小问1详解】设椭圆22221x
yab+=的半焦距为c,由已知点12,AA的坐标分别为()(),0,,0aa−,因为124AA=,所以24a=,所以2a=,又椭圆E的离心率为32,所以32ca=,所以3c=,所以221bac=−=,所以椭圆E的标准方程为2214xy+=;
【小问2详解】因为直线MN与x轴不重合,且过点(1,0)D,所以可设直线MN的方程为1xmy=+,联立方程22=+1+=14xmyxy,消去x可得()224230mymy++−=,方程()224230mymy++−=的判别式()2241240mm=++,设
()()1122,,,MxyNxy∴12122223,44myyyymm+=−=−++,∵()()122,0,2,0AA−,则121212,22AMANyykkxx==+−则直线1AM的方程为()1122yyxx=++,代入52x=
可得()11922yyx=+,即()1195,222yPx+∴()111192235212DPyxykx+==+−,则()()()2121221212121123233221331ANDPyymyyyyyykkxxmymymymy+−−=−=−=−+−++−∵()12122
263+2=3=0244myymymymm−++−+,即20ANDPkk−=∴2ANDPkk=,所以直线2AN与DP平行.【点睛】关键点点睛:(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的
方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.20.已知函数()exxfx=,直线l为曲线()yfx=在点()()
,tft处的切线.(1)当0t=时,求出直线l的方程;(2)若()()gxfx=,讨论()gx的单调性,并求出()gx的最值;(3)若直线l与曲线()yfx=相交于点()(),sfs,且st,求实数t的
取值范围.【答案】(1)0xy−=(2)()gx最小值为21e−,无最大值;(3)(2,)+【解析】【分析】(1)根据导数的几何意义确定切线斜率,再求出切点坐标,从而可求出切线方程;(2)对()gx求导,然后根据其正负求出函数的单调区间,则可求出函数的最小值点,从而可求出函数的最小值;(3)
求出直线l,将“直线l与曲线𝑦=𝑓(𝑥)相交”转化为关于x的方程21eeexttxttx−=−在(,)t−有解,的然后通过构造函数,对t进行分类讨论,结合导数可求得结果.【小问1详解】由()ex
xfx=,得()()2ee1,Reexxxxxxfxx−=−=,则()01001ef−==,因为()00f=,所以曲线𝑦=𝑓(𝑥)在点()0,0处的切线l的方程为yx=,即0xy−=;【小问2详解】()1(),Rexxgxfxx−==,则()2e(1)e2(),Reexxxxx
xgxx−−−−==,由()0gx,得2x,由()0gx,得2x,所以()gx在(,2)−上单调递减,在(2,)+上单调递增,所以当2x=时,()gx取得最小值2(2)1eg−=,无最大值;【小问3详解】由()exxfx=,得()()2ee1,Reexxxxxxfxx−=
−=,则()1ettft=−,所以曲线𝑦=𝑓(𝑥)在点()(),tft处的切线l的方程为1()eettttyxt−−=−,即21eettttyx−=+,因为直线l与曲线𝑦=𝑓(𝑥)相交于点()(),sfs,且st,所以关于x的方程21eeexttxtt
x−=+在(,)t−有解,令21()()eeexttxttFxxxt−=−−,则11(0)0,(),()0eextxtFFxFt−−==−=,令11()()eextxthxFx−−==−,则2()exhxx−=,①当2t时,由()0hx,得2xt,由()0hx,得2
x,所以()hx在(,2)−上递减,在(2,)t上单调递增,所以(2)()0hht=,因为1(1)0tthe−=−,所以存在唯一实数0(1,2)x,使0()0hx=,当0(,)xx−时,()0hx,则()0Fx,所以()Fx在0(,)x−上单调递增,当0(
,)xxt时,()0hx,则()0Fx,所以()Fx在0(,)xt上单调递减,所以0()()0FxFt=,因为2(0)0ettF=−,所以存在唯一实数0(0,)sx,使()0Fs=,所以2t符合题意,②当2t时,由()0hx,得xt,则()hx在(,)t−上单调递减,
所以()()0hxht=,所以()Fx在(,)t−上单调递增,所以()()0FxFt=,所以()Fx在(,)t−上无零点,所以2t不符合题意,综上2t,即实数t的取值范围为(2,)+.【点睛】方法点睛:当一阶导数无法求得函数的单调区间时,可考虑利用二阶导数进行求解,通过二阶导数的
符号来确定一阶导数的单调性,符号,从而可确定原函数的单调性.21.给定正整数3N,已知项数为m且无重复项的数对序列A:()()()1122,,,,,,mmxyxyxy满足如下三个性质:①,1,2,,iixyN,且()1,2,,iixyim=
;②()11,2,,1iixyim+==−;③(),pq与(),qp不同时在数对序列A中.(1)当3N=,3m=时,写出所有满足11x=的数对序列A;(2)当6N=时,证明:13m;(3)当N为奇数时,记m的最大值为()TN,求()
TN.【答案】(1)()()():1,2,2,3,3,1A或()()():1,3,3,2,2,1A(2)证明详见解析(3)()()112=−TNNN【解析】【分析】(1)利用列举法求得正确答案.(2)利用组合数公式求得m的一个大致范围,然后根
据序列A满足的性质证得13m.(3)先证明()()221TNTNN+=++,然后利用累加法求得()TN.【小问1详解】依题意,当3N=,3m=时有:()()():1,2,2,3,3,1A或()()():1,3,3,2,2,1A.【小问2详解】当6N=时,因为(),pq与(),qp不同时在数对序列
A中,所以26C15m=,所以1,2,3,4,5,6每个数至多出现5次,又因为()11,2,,1iixyim+==−,所以只有1,mxy对应的数可以出现5次,所以()14425132m+=.【小问3详解】当N为奇数时,先证明()()221TNTNN+=++.因为(),pq与(),
qp不同时在数对序列A中,所以()()21C12NTNNN=−,当3N=时,构造()()():1,2,2,3,3,1A恰有23C项,且首项的第1个分量与末项的第2个分量都为1.对奇数N,如果和可以构造一个恰有2CN
项的序列A,且首项的第1个分量与末项的第2个分量都为1,那么多奇数2N+而言,可按如下方式构造满足条件的序列A:首先,对于如下21N+个数对集合:()()()()1,1,1,1,1,2,2,1NNNN++++,()()()()2,1,1,2,2,2,2
,2NNNN++++,……()()()(),1,1,,,2,2,NNNNNNNN++++,()()1,2,2,1NNNN++++,每个集合中都至多有一个数对出现在序列A中,所以()()221TNTNN+++,其次,对每个不大于N的偶数2,4,6,,1
iN−,将如下4个数对并为一组:()()()()1,,,2,2,1,1,1NiiNNiiN++++++,共得到12N−组,将这12N−组对数以及()()()1,1,1,2,2,1NNNN++++,按如下方式补充到A的后面,即()()()(
)(),1,1,1,2,2,2,2,3,3,1,,ANNNNn+++++(11)(12)(2),,,,,,,(1),(12)(21),,,NNNNNNNNNNN+−−++++++.此时恰有()21TNN++项,所以()()221T
NTNN+=++.综上,当N为奇数时,()()()()()()()()()()()224533TNTNTNTNTNTTT=−−+−−−++−+()()()()()2212412313NN=−++−+++++()()()()()()22124123121
1NN=−++−++++++()()232773NN=−+−+++()2332111222NNNN−+−+==−.【点睛】方法点睛:解新定义题型的步骤:(1)理解“新定义”——明确“新定义”的条
件、原理、方法、步骤和结论.(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法.归纳“举例”提供的分类情况.(3)类比新定义中的概念、原理、方法,解决题中需要解决的问题.