1、2020 北京各区高三二模数学分类汇编数列与创新压轴题 1(2020丰台高三二模) 已知数列的前项和,则 (A)3 (B) (C) (D) 2.(2020海淀二模)数列中,. 若其前项和为,则_. 3. (2020西城高三(下)6 月模拟)在等差数列中,若,则 ;使得数列 前项的和取到最大值的 . 4(2020昌平高三二模)设是等差数列,且,则数列的前 n 项和 5(2020丰台高三二模) 天干地支纪年法(简称干支纪年法)是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法. 天干有十,即:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;地支有十二,即:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、 未、申、酉、戌、亥.干支纪年法
2、中,天干地支对应的规律如下表: 天干 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 甲 乙 丙 地支 子 丑 寅 卯 辰 巳 午 未 申 酉 戌 亥 子 干支 纪年 甲 子 年 乙 丑 年 丙 寅 年 丁 卯 年 戊 辰 年 己 巳 年 庚 午 年 辛 未 年 壬 申 年 癸 酉 年 甲 戌 年 乙 亥 年 丙 子 年 2049 年是新中国成立 100 周年.这一百年,中国逐步实现中华民族的伟大复兴.使用干支纪年法,2049 年是己 巳年,则 2059 年是_年;使用干支纪年法可以得到_种不同的干支纪年. 6.(2020密云高三二模) 已知是数列的前n项和,且,则=_,的 最小值为_ 7.(2020
3、海淀二模)(本小题共 14 分) 已知是公差为的无穷等差数列,其前项和为.又,且,是否存在大于的正整数,使得 ?若存在,求的值;若不存在,说明理由. 从,这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答. 注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分。 8(2020西城高三二模)(本小题满分 14 分) n 2 n Snn 23 aa 678 n a 1 2a = 1 2 nn aa + =*nNk126k = n a 125 16,1aaa 1 a n an n Sn n adn n S 5 40S 1 k 1k SSk 1 4a 2d 从前项和,且这三个条件中任选一个,补 充到下面的问题中,
4、并完成解答 在数列中,_,其中 ()求的通项公式; ()若成等比数列,其中,且,求的最小值 注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分 9.(2020东城高三二模)(本小题 14 分) 已知为等比数列,其前项和为,且满足,.为等差数列,其前项和为, 如图_,的图象经过,两个点 ()求; ()若存在正整数,使得,求的最小值. 从图,图,图中选择一个适当的条件,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。 图图图 n 2 () n Snp pR 1 3 nn aa 6 11a 12 2 nnn aaa n a 1 1a * nN n a 1, , nm a a a
5、 * ,m nN1mnm n a n n S 3 1a 32 31Sa n b n n T n T AB n S n nn bS n B A 6 5 3 4 2 nO Tn 1234 3 1 2 1 B A 1 2 1 3 4321 Tn On 2 4 3 5 6 B A 6 5 3 4 2 nO Tn 1234 3 1 2 1 10.(2020朝阳高三二模)(本小题 14 分) 已知是公差为的等差数列,其前项和为,且, .若存在正整数 ,使得 有最小值. (I)求的通项公式; (II)求的最小值. 从这三个条件中选择符合题意的一个条件,补充在上面问题中并作答. 11. (2020丰台高三二模
6、)(本小题共 14 分) 已知等差数列的前项和为,. ()求数列的通项公式; ()若等比数列满足,且公比为,从;这三个条件中任选 一个作为题目的已知条件,求数列的前项和. 注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 12.(2020房山高三二模)(本小题 14 分) 已知数列 n a 的前n项和为 n S , 1 1a ,是否存在正整数k( 1k ),使得 12 , kk a a S 成等比数列?若存 在,求出k的值;若不存在,说明理由 从 1 20 nn aa , 1 (2) nn SSn n , 2 n Sn 这三个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答 n adn n S 5 1a
7、 n n S n a n S 31,2,2add n a n n S 1 2a 5 20=S n a n b 44 9ab q 2q 1 2 q 1q nn ab n n T 13.(2020海淀二模)(本小题共 14 分) 在平面直角坐标系中,为坐标原点.对任意的点,定义.任取点,记 ,若此时 成立,则称点相关. ()分别判断下面各组中两点是否相关,并说明理由; ; . ()给定,点集. ()求集合中与点相关的点的个数; ()若,且对于任意的,点相关,求中元素个数的最大值. 14(2020西城高三二模)(本小题满分 14 分) 设为正整数,区间(其中,)同时满足下列两个条件: 对任意,存在使
8、得; 对任意,存在,使得(其中) ()判断能否等于或;(结论不需要证明) ()求的最小值; ()研究是否存在最大值,若存在,求出的最大值;若不在在,说明理由 O ( , )P x y| |OPxy 1122 (,),(,)A x yB xy 1221 (,),(,)A x yB xy 2222 |OAOBOAOB , A B ( 2,1), (3,2)AB(4, 3),C(2,4)D *nN3n( , )|, , n x ynxnnyn x y Z n (1,1)A n S ,A BS, A B S N,1 kkk Ia a k a R1,2,kN 0,100 xk k xI 1,2,kN0,
9、100 x i xI1,2,1,1,ikkN (1,2,) k akN1k 1 2 k N NN 15.(2020东城高三二模)(本小题 14 分) 设数列:,.已知(),定义 数表,其中 ()若,写出; ()若是不同的数列,求证:数表满足“()” 的充分必要条件为“”; ()若数列与中的 1 共有个, 求证:数表中 1 的个数不大于. 16.(2020朝阳高三二模)(本小题 15 分) 已知函数. (I)若曲线在点处的切线的斜率为 1. (i)求的值; (ii)证明:函数在区间内有唯一极值点; (II)当时,证明对任意. 12n Aaaa: , ,L 12n Bbbb: , ,L01 ij
10、ab ,, , ;, ,in jnLL1 21 2 n n 11121 21222 12 () n n nnnn xxx xxx X AB xxx , L L MMMM L 1 0 ij ij ij ab x ab , , : 1,1,1,0A: 0,1,0,0B()X AB, AB,n n()X AB,= ijji xx, , ;, , ;1 21 2LLinjn ij 1(1,2, ) kk abknL ABnn n()X AB, 2 2 n ()2f xsinxxcosxax aR yf x 0,0f a f x(0), 1a 0()0 xf x, 17. (2020西城高三(下)6 月
11、模拟)(本小题满分 14 分) 如图,表 1 是一个由个非负实数组成的行列的数表,其中表 示位于第行第列的数.将表 1 中每一列的数都按从大到小的次序从上到下重新排列(不改变该数所在的列 的位置),得到表(即,其中). 表 1 表 2 ()判断是否存在表 1,使得表 2 中的等于等于呢?(结 论不需要证明) ()如果,且对于任意的,都有成立,对于任意的 ,都有成立,证明:; ()若,求最小的正整数,使得任给,都有 成立. 40 204020 , 1,2,40;1,2,20 m n amn mn 2 ,1,i jij bb1,2,39;1,2,20ij 1,1a1,2a1,20a 2,1a2 2
12、a,2 20a, 40,1a40 2a,40 20a, 1,1b1,2b1,20b 2,1b2 2b,2 20b, 40,1b40 2b,40 20b, , 1,2,40;1,2,20 i j bij100?ij 2 j i 40,20 1b1,2,39;1,2,20ij ,1, 1 i jij bb 1,2,40;1,2,19mn ,1 2 m nm n bb 1,1 78b ,1,2,20 191,2,40 iii aaaikik ,1,2,20 19 iii bbb 18.(2020昌平高三二模)(本小题 14 分) 已知有限数列,从数列中选取第项、第项、第项,顺次排列构成数列 ,其中,
13、则称新数列为的长度为的子列规定:数列的任意一项都 是的长度为 1 的子列若数列的每一子列的所有项的和都不相同,则称数列为完全数列 设数列满足. ()判断下面数列的两个子列是否为完全数列,并说明由; 数列:;数列: ()数列的子列长度为,且为完全数列,证明:的最大值为 6; ()数列的子列长度,且为完全数列,求的最大值 19. (2020丰台高三二模)(本小题共 14 分) 已知无穷集合,且,记,定义:满足时,则称 集合互为“完美加法补集”. ()已知集合.判断 2019 和 2020 是否属于集合,并 说明理由; ()设集合 . ()求证:集合互为“完美加法补集”; ()记和分别表示集合中不大
14、于的元素个数,写出满足 的元素的集合.(只需写出结果,不需要证明) ,A B,ABNN ,ABab aA bB * ()ABN ,A B 21,Aa ammN2 ,Bb bn nNAB 2422 024222 +2 +2 +2 +2 ,0,1;0,1, ,N , is isi Ax xis sLLL 132 121* 132 1212 1 2 +2 +2+2,0,11, ,N is isi Bx xis s LLL; ,A B A n B n ,A B * ()n nN A n 1B nn n 20.(2020房山高三二模)(本小题 14 分) 已知集合P的元素个数为3n ()n * N 且元
15、素均为正整数,若能够将集合P分成元素个数相同且两两没有公共 元素的三个集合A,B,C,即P ABC ,A B ,AC ,BC ,其中 12 , n Aa aa , 12 , n Bb bb , 12 , n Cc cc ,且满足 12n ccc , kkk abc , 1,2,kn ,则称集合P为“完美集合” ()若集合 1,2,3P , 1,2,3,4,5,6Q ,判断集合P和集合Q是否为“完美集合”?并说明理由; ()已知集合 1, ,3,4,5,6Px 为“完美集合”,求正整数x的值; ()设集合 |13 ,Pxxn n * N ,证明:集合P为“完美集合”的一个必要条件是 4nk 或
16、41nk ()n * N 21.(2020密云高三二模)(本小题满分 14 分) 设n为正整数,集合A=对于集合A中的任意元素 和,记 ()当n=3 时,若,求和的值; ()当时,对于中的任意两个不同的元素, 证明: ()给定不小于 2 的正整数n,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意两个不同元素, 写出一个集合B,使其元素个数最多,并说明理由 2020 北京各区高三二模数学分类汇编数列与创新压轴题 参考答案 1.B 2.6 3.9,5 4. 5. 己卯;60 6.-10,-30 7.(本小题共 14 分) 解:选择条件,不存在正整数,使得. 解法 1 理由如下: 在等差数列中, 又,. 所
17、以由 得 所以 . 又因为, 所以数列为递增数列.即,都有. 所以不存在正整数,使得. 解法 2 理由如下: 在等差数列中, 又,. 所以由 得 所以. 令,即. (1)k k 1k SS n a 511 54 5510 2 Sadad 1 4a 5 40S 1 1 4, 51040 a ad 2.d 1 (1)42(1)22 n aandnn 11 0 nnn SSa n S1k 1k SS (1)k k 1k SS n a 511 54 5510 2 Sadad 1 4a 5 40S 1 1 4, 51040 a ad 2.d 2 1 (1)(1) 423 22 k k kk k Skad
18、kkk 1 4 k SS 2 340kk 解得或. 因为,所以与均不符合要求. 所以不存在正整数,使得. 选择条件,存在正整数,使得. 理由如下: 在等差数列中, 又,. 所以由 得 所以. 令,即. 整理得.解得或. 因为,所以. 所以当时,. 8(本小题满分 14 分) 解:选择 : ()当时,由,得.2 分 当时,由题意,得,3 分 所以().5 分 经检验,符合上式, 所以.6 分 ()由成等比数列,得,8 分 即.9 分 1k 4k 1k 1k 4k (1)k k 1k SS 12k 1k SS n a 511 54 5510 2 Sadad 2d 5 40S 1 2, 51040
19、d ad 1 12.a 2 1 (1)(1) 12( 2)13 22 k k kk k Skadkkk 1 12 k SS 2 1312kk 2 13120kk1k 12k 1k 12k 12k 1k SS 1n 11 1Sa0p 2n 2 1 (1) n Sn 1 21 nnn aSSn 2n 1 1a 21 () n annN* * 1, , nm a a a 2 1nm aaa 2 (21)1 (21)nm 化简,得,11 分 因为,是大于 1 的正整数,且, 所以当时,有最小值14 分 选择: ()因为,所以2 分 所以数列是公差的等差数列4 分 所以.6 分 ()由成等比数列,得,8
20、 分 即.9 分 化简,得,11 分 因为,是大于 1 的正整数,且, 所以当时,取到最小值 614 分 选择: ()由,得. 所以数列是等差数列2 分 又因为, 所以4 分 所以.6 分 ()因为成等比数列,所以,8 分 即.9 分 化简,得,11 分 因为,是大于 1 的正整数,且, 所以当时,有最小值 14 分 22 11 2212() 22 mnnn mnmn 2n m 5 1 3 nn aa 1 3 nn aa n a3d 1 (1)32() n aandnnN* * 1, , nm a a a 2 1nm aaa 2 (32)1 (32)nm 22 22 3423() 33 mnn
21、n mnmn 2n m 12 2 nnn aaa 121nnnn aaaa n a 1 1a 61 511aad 2d 1 (1)21() n aandnnN* * 1, , nm a a a 2 1nm aaa 2 (21)1 (21)nm 22 11 2212() 22 mnnn mnmn 2n m 5 9.(本小题 14 分) 解:()由,得,即, 因为, 所以,. 所以.6 分 ()由图知:,可判断,数列是递减数列;而递增,由于 , 所以选择不满足“存在,使得” 由图知:,可判断,数列是递增数列; 由图知:,可判断,数列是递增数列. 所以选择均可能满足“存在,使得” 第一种情况: 如果
22、选择条件即,可得:,. 当时,不成立, 当时, 所以使得成立的的最小值为 8.14 分 第二种情况: 如果选择条件即,可得:,. 当时,不成立, 当时,成立, 32 31Sa 12 2aa 33 2 2aa qq 3 0a 1 2 q 1 4a 3 1 4 1 12 8 182 1 2 1 2 n n n n S 11 1Tb 3 3T 0d n b 3 82 n 11 bS n nn bS 11 1Tb 3 6T 0d n b 11 3Tb 3 0T 0d n b n nn bS 11 1Tb 3 6T 1d n bn =1,2,3,4,5,6,7n nn bS 8n 3 8 888 8,8
23、2 bSb nn bS n 11 3 Tb 3 0T 3d 36 n bn =1,2,3,4n nn bS 5n 3 5 555 9,82 bSb 所以使得成立的的最小值为 5.14 分 10.(本小题 14 分) 解:(不可以选择作为补充条件.) 选择作为补充条件. 解答如下:()因为,所以 所以4 分 ()由()可知 所以 因为,所以当或时,取得最小值,最小值为 故存在正整数或,使得有最小值,最小值为14 分 选择作为补充条件. 解答如下:()因为, 所以4 分 ()由()可知 所以所以当时,取得最小值,最小值为 故存在正整数,使得有最小值,最小值为14 分 11.(本小题共 14 分)
24、解: ()设等差数列的公差为, 又因为,且, 所以,故. 所以.6 分 ()由()可知,又,所以. nn bS n 5 1a 3 1 a1d 1 (5) 14() n annnN 1 3 a 1 ()1 (7) 22 n n n aa Sn n nN3n4 n S6 3n4 n S6 5 1a2d 1 (5) 229() n annnN 1 7 a 21 () 8 2 n n n aa Snn4n n S16 4n n S16 n ad 1 (1) 2 n n n Snad 1 2a 5 10 1020Sd 1d 1 n an 4 5a 44 9ab 4 4b 若选择条件,可得, .14 分
25、若选择条件,可得, . 若选择条件,可得, . 12.(本小题 14 分) 解:选择 2q 4 1 3 1 2 b b q 1122 ()()() nnn Tababab 1212 ()() nn aaabbb 11 ()(1) 21 n n n aabq q 1 (3)1 2 22 n n n 1 2 q 4 1 3 32 b b q 1122 ()()() nnn Tababab 1212 ()() nn aaabbb 11 ()(1) 21 n n n aabq q 6 (3) 264 2 n n n 1q 4 1 3 4 b b q 1122 ()()() nnn Tababab 12
26、12 ()() nn aaabbb 11 ()(1) 21 n n n aabq q (3) +2(1( 1) ) 2 n n n 由 1 20 nn aa ,得 1 2 nn aa ,得 1 2 n n a a , 因为 1 1a ,所以 n a 是以 1 为首项,2 为公比的等比数列 所以11 1 2 nn n aa q 所以1 2k k a 22 2 1 2 (1)1 2 21 11 2 kk k k aq S q 若 12 , kk a a S 成等比数列,则2 12kk aaS 即1 2 (2) k 2 21 k 化简得2 (2 )16 240 kk 解得2 82 15 k 因为k为
27、正整数且 1k ,所以k不存在 选择 当 1 2 nnn naSSn 时, , 因为 1 1a 符合上式,所以 n an n a 是以 1 为首项,1 为公差的等差数列 所以 k ak 12 2 ()(2)(12)(2)(3)(2) 222 k k aakkkkk S 若 12 , kk a a S 成等比数列,则2 12kk aaS 即 2 (3)(2) 2 kk k 因为k为正整数且 1k ,所以解得 6k 选择 当22 1 2(1)21 nnn naSSnnn 时, , 因为 1 1a 符合上式,所以 21 n an n a 是以 1 为首项,2 为公差的等差数列 所以 21 k ak
28、, 2 2(2) 123 k akk 2 12 2 ()(2)(123)(2) (2) 22 k k aakkk Sk 若 12 , kk a a S 成等比数列,则2 12kk aaS 即22 (21)(2)kk 因为k为正整数且 1k ,所以解得 3k 13.(本小题共 14 分) 解:()由题知,进而有 , , 所以. 所以两点相关; 由题知,进而有 , , 所以, 所以两点不相关. ()()设的相关点为,, 由题意,. ( 2,2),(3,1)AB 2222 |(2+1)(32)34OAOB 2222 |(2+2)(3 1)32OAOB 2222 |OAOBOAOB ,A B (4,4
29、),(2, 3)CD 2222 | =4+3)(24)85OCOD( 2222 |4+4)(23)89OCOD( 2222 |OCODOCOD ,C D (1,1)A( , )B x y, x yZ,nxnnyn (1, )Ay( ,1)B x 因为点相关,则. 所以. 所以. 当时,则相关点的个数共 3 个; 当时,则相关点的个数共个; 当时, ,则相关点的个数共个. 所以满足条件点B共有(个). ()集合中元素个数的最大值为. 符合题意 下证:集合中元素个数不超过. 设,若点相关,则 . 则. 所以. 设集合中共有个元素,分别为, 不妨设,而且满足当,. 下证:. 若,. 若,则必有. 记
30、, 显然,数列至多连续 3 项为 0,必有, ,A B 2222 42| 12| 12|xyxyyyxx | 10 xyxy (| 1)(| 1)0 xy 0 x|0,1y (1,1)A | 1x (1,1)A42n | 2x | 1y (1,1)A4 (1)n n 2 4 (1)42345n nnn S81n (0,0),(0, 1),( 1, 1),( 1,),( 2,),(,)Snnnn S81n 1122 ( ,), (,)A x yB x y,A B 2222 11112222 2|2|xyxyxyxy 2222 12122121 2|2|xyxyxyxy 1 1221221 | |
31、x yx yx yx y 1212 (|)(|)0 xxyy Sm( ,) iii A x y1 im *iN 12 | | m xxx 1 | | ii xx 1 | | ii yy 12 | | m yyy 1 | | ii xx 1 | | ii yy 1 | | ii xx 1 | | ii yy 11 | iiiii dxyxy 11im *iN i d 123 1 iiii dddd 假设, 则. 而, 因此,必有或. 可得,不可能同时为 0,则. 所以. 必有,. 所以,. 因此,. 若,则,矛盾. 同理,矛盾. 因此,假设不成立. 所以. 所以集合中元素个数的最大值为. 14(
32、本小题满分 14 分) 解:()可以等于,但不能等于. 3 分 ()记为区间的长度, 则区间的长度为,的长度为 . 由,得.6 分 又因为,显然满足条件,. 所以的最小值为.8 分 ()的最大值存在,且为.9 分 解答如下: 81mn 1281123481 ()21 nn ddddddddn 12818181 | 21 nnn dddxxyyn 1 0 x 1 0y 12 ,d d 12 1dd 1281123481 ()()2 nn ddddddddn 88 | | nn xyn 11 0 xy 1 1d 23 0dd 22 | 1xy 33 | 1xy 44 | 1xy 2 | 1x 23
33、4 ,(1,0),( 1,0)A A A 2 | 1y 81mn S81n k a1k k a1 2 k ba , a b 0,100100 k I1 100N 1 0,1I 2 1,2I 100 99,100I N100 N200 (1)首先,证明. 由,得互不相同,且对于任意,. 不妨设. 如果,那么对于条件,当时,不存在,使得. 这与题意不符,故.10 分 如果,那么, 这与条件中“存在,使得”矛盾, 故. 所以, 则. 故. 若存在,这与条件中“存在,使得”矛盾, 所以.12 分 (2)给出存在的例子. 令,其中,即为等差数列,公差. 由,知,则易得, 所以满足条件. 又公差, 所以,
34、.(注: 为区间的中点对应的数) 所以满足条件. 综合(1)(2)可知的最大值存在,且为.14 分 200N 12 , N I IIk0,100 k I 12n aaa 2 0a1k 0,100 x i xI(2,3,)iN 2 0a 11 1 kk aa 11kkk III 0,100 x i xI(1,2,1,1,)ikkN 11 1 kk aa 42 11aa 64 12aa 200198 199aa 200 1100a 12200 0,100III 201 I0,100 x i xI(1,2,200)i 200N 200N 1100 (1) 2199 k ak 1,2,200k 122
35、00 ,a aa 100 199 d 1d 1kk II 12200 1 201 , 22 III 12200 ,I II 1001 1992 d 100 (1) 199 k kI 100 (1) 199 i kI(1,2,1,1,)ikkN 100 (1) 199 k k I 12200 ,I II N200 15.(本小题 14 分) ()解:.3 分 ()证明: 若,由于 令,由此数列. 由于. 从而有(). 若(). 由于是不同的数列, (1)设,对任意的正整数, 若,可得, 所以. 若,可得, 所以. 同理可证,时,有成立. (2)设,对任意的正整数, 若,可得 , 所以有,则是相同
36、的数列,不符合要求. 若 ,可得, 0100 0100 () 0100 1011 X AB , 1(1,2, ) kk abknL 1 0 ij ij ij ab x ab , , 1 0 ji ji ji ab x ab , , 12n Aaaa: , ,L 12n Baaa:1,1,1L = ij ab1 ij aa 1 ij aa1 ji aa = ji ab = ijji xx, , ;, , ;1 21 2LLinjn ij = ijji xx, , ;, , ;1 21 2LLinjn ij AB, 1=1 a 1=0 b1k 11 =1 kk xx 1= 1 k ab 1 =0
37、k ab 1 kk ab 11 =0 kk xx0 k b1 k a 1 kk ab 1=0 a 1=1 b1(1,2, ) kk abknL 1=1 a 1=1 b1k 11 =1 kk xx 1= 1 k ab 1 =1 k ab 1 kk ab AB, 11 =0 kk xx0 k b0 k a 所以有 ,则 是相同的数列,不符合要求. 同理可证,时,是相同的数列,不符合要求. 综上,有数表满足“”的充分必要条件为“”.11 分 ()证明:由于数列中的 1 共有个,设中 1 的个数为p, 由此有,中 0 的个数为,中 1 的个数为,中 0 的个数为p. 若,则数表的第i行为数列, 若,则
38、数表的第i行为数列, 所以数表中 1 的个数为. 所以数表中 1 的个数不大于.14 分 16.(本小题 14 分) 解:();4 分 ()不妨设 因为,所以,不能整除 因为最多有,六种情况, 而,不满足题意,所以 当时,所以的最大值为9 分 ()假设 由()可知,当取到最大值时,均能整除 因为,故, 所以 设,则,是的因数, kk ab AB, 1=0 a 1=0 bAB, n n()X AB,= ijji xx1(1,2, ) kk abknL AB,nA AnpBnpB =1 i a()X AB, 12n Bbbb: , ,L =0 i a()X AB, 12n Bbbb:1- ,1-
39、,1-L ()X AB, 2 2 () ()()2 ()2() 22 pnpn p npnp pp np n n()X AB, 2 2 n 2 A n4 B n 1234 0aaaa 12342434 11 () 22 AA SaaaaaaaaS 24 aa 34 aa A S ( , )i j(1,2)(1,3)(1,4)(2,3)(2,4)(3,4) (2,4)(3,4)624 A n 1,5,7,11A4 A n A n4 1234 0aaaaa A n4 12 aa 13 aa 14 aa 23 aa A S 1423 1 max, 2 AA Saa aaS 1423 1 =max,
40、2 A Saa aa 1423 aaaa 12 uaa 13 vaauv 231 2()2(2 ) A Saauva 所以是的因数,且是的因数 因为,所以, 因为是的因数,所以 因为是的因数,所以是的因数 因为,所以,所以,或 故,或 所以当取到最大值时,或14 分 17.(本小题满分 14 分) 解:()存在表 1,使得;不存在表 1,使得等于.3 分 ()因为对于任意的,都有, 所以, 所以, 即.6 分 又因为对于,都有, 所以, 所以, 所以. 即.8 分 ()当表 1 如下图时: 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 v 1 2(2)uau
41、1 2(2)va uv 1 2(2 )22uauv v 1 2(2)ua 1 24vua u 11 2(2)412vauau 1 12a 1 24uvua 1 4ua 1 66uaa 1 1212uaa 1111 ,5 ,7,11 Aaaaa 1111 ,11 ,19 ,29 Aaaaa A n4 ,5 ,7 ,11 Aaaaa ,11 ,19 ,29 Aaaaa 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 其中,每行恰好有 1 个 0 和 19 个 1;每列恰好有 2 个 0 和 38 个 1;因此每行的和均为 19
42、.符合题意. 重新排序后,对应表 2 中,前 38 行中每行各数均为 1,每行的和均为 20;后 2 行各数均为 0,因此 .10 分 以下先证:对于任意满足条件的表 1,在表 2 的前 39 行中,至少包含原表 1 中某一行(设为第行)的全部实 数(即包含). 假设表 2 的前 39 行中,不能包含原表 1 中任一行的全部实数. 则表 2 的前 39 行中至多含有表 1 中的个数, 这与表 2 中前 39 行中共有个数矛盾. 所以表 2 的前 39 行中,至少包含原表 1 中某一行(设为第行)的全部实数.12 分 其次,在表 2 中,根据重排规则得:当时, 所以. 所以. 综上,.14 分
43、18.(本小题满分 14 分) 解:()数列不是的完全数列;数列是的完全数列.2 分 理由如下: 数列:中,因为,所以数列不是的完全数列; 数列:中,所有项的和都不相等,数列是的完全数列.4 分 ()假设数列长度为,不妨设,各项为 考虑数列的长度为的所有子列,一共有个 记数列的长度为的所有子列中,各个子列的所有项之和的最小值为,最大值为. 所以, 所以其中必有两个子列的所有项之和相同 所以假设不成立 再考虑长度为 6 的子列:12,18,21,23,24,25,满足题意. 所以子列的最大长度为 6.9 分 ()数列的子列长度,且为完全数列,且各项为 所以,由题意得,这 5 项中任意项之和不小于
44、 即对于任意的,有, 即. 对于任意的, 设(),则数列的前项和 下面证明: 因为 , 所以,当且仅当 时,等号成立 所以的最大值为.14 分 19(本小题共 14 分) 解:()由,得是奇数, 当,时, 所以,.4 分 ()()首先证明:对于任意自然数可表示为唯一一数组, 其中, 使得, 由于 这种形式的自然数至多有个,且最大数不超过. 由,每个都有两种可能, 所以这种形式的自然数共有个结果. 下证 其中,则 假设存在中,取 最大数为,则 21am2bn2)1abmn( 2 10091a 20=0b 2019ab 2019AB2020AB p 012ik ( , , , , , , )LL
45、0 10 1 i ik kN,;, , ,L 121 0121 +2 +2 +2 +2+20 10 1 iik iiki pik k N,;, , ,,LLL 121121 0121 0+2 +2 +2 +2+22 +2 +2 +221 iikikk iik LLLL p 1 2k 1 21 k 0 10 1 i ik kN,;, , ,L i p 1 12 2 222k k L 1444424444 3 个 121 0121 +2 +2 +2 +2+2 iik iik p LL 121 0121 +2 +2 +2 +2+2 iik iik LL 0 10 10 1 ii ik k N,;,;, ,L