【文档说明】2023年高考真题——数学(北京卷) 含解析.pdf,共(24)页,770.149 KB,由envi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.13iB.13iC.13iD.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.2B.1C.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()2xfxC.1()fxxD.|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.80B.40C.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55521551212rrr
rrrrrTCxCxx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M
F,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()(sinsi
n)(sinsin)acACbAB,所以由正弦定理得()()()acacbab,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2220xyxy,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22222222222xy
xyxyxyxyxyxyxyyxxyxyxyxy,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EGBC,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5tantan14E
MOEGO.因为EO平面ABCD,BC平面ABCD,所以EOBC,因为EGBC,,EOEG平面EOG,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,5BGOM,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,136
3a,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2
31116666441nnnnnnaaaaaa,20144651149na,60na,故10nnaa,故1nnaa,故na为减数列,注意1063ka故23111666649644nnnnnaa
aaa,结合160na,所以16694nnaa,故119634nna,故119634nna,若存在常数0M≤,使得naM恒成立,则19634nM
,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156ka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67n
a,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167ka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11
64nna,若存在常数6M,使得naM恒成立,则164nM恒成立,故14log6nM,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114963nn
a,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()4logxfxx,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:22122xy13.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,tantan2πtankk,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43733,48a
aaq,空2:127693121233232338412aaaL方法二:空1:因为,37nan为等比数列,则527291219248aaa,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133933456712893319226,3812112aaaa
qaaaaaaaaaqa,所以12396381384aaaaL.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x
a时,112fxxa,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1x
a时,10yfx,当2xa且接近于xa处,221yfxa,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425fxyxx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PQ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1
1x,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APCB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,33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)sin0coscos0sinsin2f,因为π||2,所以π3.【小问2详解】因为π()sincosc
ossin,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π13f.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1
6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2
b,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022303BCk,则直线BC的方程为223yx,033PDnnkmm,则直线PD的方程为33nyx
m,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12264122326332696182432643262MN
nnmnnmknmnmnmnmmnmn222222648246482498612369612367218nmnmnmnmnmmnmnmnnm222223241
26482429612363332412nmnmnmnmnmnmnmnm,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133x,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31
R()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133
1120fxff,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12,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,232330xx
xx,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),nrnnN(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,,,2,3iBABABAi,故11r;当2k时,则232,0,1,2,,iBAiBA故22r;当3k时,则3,0,1,2,3iBAi,故3
3r;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1
ij时,则11iirr,则112100mmmmmrrrrrrrr22mjjmj,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,nrnnnN.【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111KKKKKrrrKrKrbBBABA
Bm,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,,,YXpXsrqYrr,使得psqrBBA
A;(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psqrBBAA;②若不存在正整数N,使得0N
S,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psqrBBAA
;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.