北京市大兴区2020届高三第一次模拟考试数学试题 word版带答案详解及评分标准
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北京市大兴区2020届高三第一次模拟考试数学试题 word版带答案详解及评分标准

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资料简介
2019~2020 学年度北京市大兴区高三第一次综合练习 2020.4 数学 本试卷共 6 页,满分 150 分.考试时长 120 分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在 试卷上作答无效。 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.在每题列出的四个选项中,选出符合题目 要求的一项. (1)在复平面内, 对应的点位于 (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 (2)已知集合 , ,则 (A) (B) (C) (D) (3)已知等差数列 的前 n 项和为 , , ,则 等于 (A) (B) (C) (D) (4)下列函数中,在区间 上单调递增且存在零点的是 (A) (B) (C) (D) (5)在 的展开式中,只有第三项的二项式系数最大,则含 项的系数等于 2 1 i+ { | 2 }A x x k k= = ∈Z, { | 2 2}B x x= − ≤ ≤ A B = [ 1 1]− , [ 2 2]− , {0 2}, { 2 0 2}− , , { }na nS 2 0a = 4 1a = 4S 1 2 1 2 3 (0, )+∞ exy = 1y x= + 1 2 logy x= − 2( 1)y x= − ( 2)nx − x(A) (B) (C) (D) (6)若抛物线 上一点 M 到其焦点的距离等于 2,则 M 到其顶点 O 的距离等于 (A) (B) (C) (D) (7)已知数列 是等比数列,它的前 项和为 ,则“对任意 , ”是“数 列 为递增数列”的 (A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 (C)充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件 (8)某四棱锥的三视图如图所示,如果方格纸上小正方形的边长为 ,那么该几何体的最 长棱的棱长为 (A)3 (B) (C) (D) (9)已知函数 .若关于 x 的方程 在区间 上有且仅 有两个不相等的实根,则 的最大整数值为 (A) (B) (C) (D) 32− 24− 8 4 2 4y x= 3 2 5 3 }{ na n nS *n∈N 0na > { }nS 1 10 13 17 π( ) sin( )6f x xω= + ( 0)ω > ( ) 1f x = [0 π], ω 3 4 5 6(10)如图,假定两点 , 以相同的初速度运动.点 沿直线 作匀速运动, ; 点 沿线段 (长度为 单位)运动,它在任何一点的速度值等于它尚未经过的距 离( ).令 与 同时分别从 , 出发,那么,定义 为 的纳皮尔对数,用 现在的数学符号表示x与y的对应关系就是 ,其中e为自然对数的底.当点 从线段 的三等分点移动到中点时,经过的时间为 (A) (B) (C) (D) 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)已知向量 , , 若 ,则 ; (12)若函数 在区间 上单调减区间,则m的一个值可以是 ; (13)若对任意 ,关于 x 的不等式 恒成立,则实数 的范围是 ; (14)已知 为函数 图象上两点,其中 .已知直线 AB 的斜率 P Q Q CD CQ x= P AB 710 PB y= P Q A C x y 77 10110 ( )e x y = P AB ln 2 ln3 3ln 2 4ln 3 ( 1 1)= − ,a (2 )t= ,b ∥a b t = 2 2( ) cos sinf x x x= − [0 ]m, 0x > 1a xx +≤ a ( ) ( )A a r B b s, , , 2logy x= a b> x y Q P DC BA等于 2,且 ,则 ; ; (15)在直角坐标系 中,双曲线 ( )的离心率 ,其渐近线 与圆 交 轴上方于 两点,有下列三个结论: ① ; ② 存在最大值; ③ . 则正确结论的序号为 三、解答题共 6 题,共 85 分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程. (16)(本小题 14 分) 在 中, , ,且 的面积为 . (Ⅰ)求 a 的值; | | 5AB = a b− = a b = xOy 2 2 2 2 1x y a b − = 0 0a b> >, 2e > 2 2( 2) 4x y+ − = x A B, | | | |OA OB OA OB− < +    | |OA OB−  | | 6OA OB+ >  ABC∆ 1c = 2π 3A = ABC∆ 3 2(Ⅱ)若 D 为 BC 上一点,且 ,求 的值. 从① ,② 这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答. (17)(本小题 14 分) 为了调查各校学生体质健康达标情况,某机构 M 采用分层抽样的方法从 校抽取了 名学生进行体育测试,成绩按照以下区间分为七组:[30,40),[40,50),[50,60),[60,70), [70,80),[80,90),[90,100],并得到如下频率分布直方图.根据规定,测试成绩低于 60 分为 体质不达标。已知本次测试中不达标学生共有 20 人. (Ⅰ)求 的值; (Ⅱ)现从 校全体同学中随机抽取 2 人,以频率作为概 率,记 表示成绩不低于 90 分的人数,求 的分 布列及数学期望; (Ⅲ)另一机构 N 也对该校学生做同样的体质达标测试, 并用简单随机抽样方法抽取了 100 名学生,经测试 有 20 名学生成绩低于 60 分.计算两家机构测试成 绩的不达标率,你认为用哪一个值作为对该校学生体质不达标率的估计较为合理,说 明理由。 sin ADB∠ 1AD = π 6CAD∠ = A m m A X X(18)(本小题 14 分) 如图,在三棱柱 中, , , , 是 的中点,E 是棱 上一动点. (Ⅰ)若 E 是棱 的中点,证明: ; (Ⅱ)求二面角 的余弦值; (Ⅲ)是否存在点 E,使得 ,若存在, 求出 E 的坐标,若不存在,说明理由。 (19)(本小题 14 分)   已知椭圆 的离心率为 ,且经过点 ,一条直线 与椭圆 C 交于 , 两点,以 为直径的圆经过坐标原点 . (Ⅰ)求椭圆 C 的标准方程; (Ⅱ)求证: 为定值. 1 1 1ABC A B C− 1AB AC BC AA= = = 1 60BCC∠ =  1 1ABC BCC B⊥平面 平面 D BC 1 1A B 1 1A B 1 1/ /DE ACC A平面 1C CA B− − 1DE BC⊥ 2 2 2 2: 1( 0)x yC a ba b + = > > 2 1 )0,2( l P Q PQ O 22 || 1 || 1 OQOP + E C1 B1 A1 DC B A(20)(本小题 15 分) 已知函数 . (Ⅰ)若 ,求曲线 在点 处的切线方程; (Ⅱ)求证:函数 有且只有一个零点. (21)(本小题 14 分) 已 知 数 列 满 足 : 对 任 意 的 , 若 , 则 ,且 ,设集合 ,集合 中元素最小值记为 ,集合 中元素最大值记为 . (Ⅰ)对于数列: ,写出集合 及 ; (Ⅱ)求证: 不可能为 18; (Ⅲ)求 的最大值以及 的最小值. 2019~2020 学年度北京市大兴区高三第一次综合练习 ( ) ln 1 axf x x x = − + 1a = ( )y f x= (1 (1))f, ( )f x 1 2 10a a a, , , {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}i j ∈, i j≠ i ja a≠ {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}ia ∈ 1 2{ | 1,2,3,4,5,6,7,8}i i iA a a a i+ += + + = A ( )m A A ( )n A 10 6 1 2 7 8 3 9 5 4, ,, , ,,,,, A ( ) ( )m A n A, ( )m A ( )m A ( )n A高三数学参考答案及评分标准 一、选择题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B C A B C D B D 二、填空题(共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分) (11) (12)答案不唯一,只要 (13) (或 (14) ; (第一个空 3 分,第二个空 2 分) (15)①③ (不选或有错选得 0 分,只选对 1 个得 3 分,全部选对得 5 分.) 三、解答题(共 6 小题,共 85 分) (16)(共 14 分) 解:(Ⅰ) 由于 , , , ……2分 所以 . ……3分 由余弦定理 , ……5分 解得 . ……6分 (Ⅱ)①当 时, 2− π0 2m< ≤ ( 2]−∞, { | 2}a a ≤ 1 4 1c = 2π 3A = 1 sin2ABCS bc A∆ = 2b = 2 2 2 2 cosa b c bc A= + − 7a = 1AD =在 中,由正弦定理 , ……2 分 即 ,所以 . ……4 分 因为 ,所以 . ……6 分 所以 , ……7分 即 . ……8分 ②当 时, 在 中,由余弦定理知, . ……3 分 因为 ,所以 , ……4 分 所以 , ……5 分 所以 , ……7分 即 . ……8分 (17)(共 14 分) 解:(Ⅰ)由频率分布直方图知, , ……2 分 解得 . ……3 分 (Ⅱ)方法 1: 由图知,每位学生成绩不低于 90 分的频率为 , ……1 分 由已知, 的所有可能取值为 , ……2 分 则 , ABC∆ sin sin b BC B BAC = ∠ 2 7 sin 3 2 B = 21sin 7B = 1AD AB= = ADB B∠ = ∠ sin sinADB B∠ = 21sin 7ADB∠ = 30CAD °∠ = ABC∆ 2 2 2 7 1 4 2 7cos 2 72 7 1 AB BC ACB AB BC + − + −= = =⋅ × 120A °= 90DAB °∠ = π 2B ADB∠ + ∠ = sin cosADB B∠ = 2 7sin 7ADB∠ = (0.002 0.002 0.006) 10 20m × + + × = 200m = 0.01 10=0.1× X 0 1 2,, 0 2 2( 0) (1 0.1) 0.81P X C= = ⋅ − =, . ……5 分 所以 的分布列为 ……6 分 所以 . ……7 分 方法 2:由图知,每位学生成绩不低于 90 分的频率为 , ……1 分 由已知 , ……2 分 则 , , . ……5 分 所以 的分布列为 ……6 分 所以 . ……7 分 (Ⅲ)机构 M 抽测的不达标率为 , ……1 分 机构 N 抽测的不达标率为 . ……2 分 (以下答案不唯一,只要写出理由即可) ①用机构 M 测试的不达标率 估计 A 校不达标率较为合理。 ……3 分 理由:机构 M 选取样本时使用了分层抽样方法,样本量也大于机构 N,样本更有代 表性,所以,能较好反映了总体的分布。 ……4 分 X 0 1 2 P 0.81 0.18 0.01 X 0 1 2 P 0.81 0.18 0.01 1 2( 1) 0.1(1 0.1) 0.18P X C= = ⋅ − = 2 2 2( 2) 0.1 0.01P X C= = ⋅ = X =0 0.81+1 0.18 2 0.01 0.2EX × × + × = 0.01 10=0.1× (2,0.1)X B~ 0 2 2( 0) (1 0.1) 0.81P X C= = ⋅ − = 1 2( 1) 0.1(1 0.1) 0.18P X C= = ⋅ − = 2 2 2( 2) 0.1 0.01P X C= = ⋅ = X =2 0.1 0.2EX × = 20 0.1200 = 20 0.2100 = 0.1②没有充足的理由否认机构 N 的成绩更合理. ……3 分 理由:尽管机构 N 的样本量比机构 M 少,但由于样本的随机性,不能排除样本较好 的反映了总体的分布,所以,没有充足的理由否认机构 N 的成绩更合理。 ……4 分 (18)(共 14 分) (Ⅰ)证明:取 中点为 ,连结 , 在 中,因为 为 的中点, 所以 且 .……1 分 又因为 是 的中点, , 所以 且 , 所以 为平行四边形 所以 . ……2 分 又因为 平面 , .……3 分 平面 , 所以 平面 . ……4 分 (Ⅱ)连结 , 因为 是等边三角形, 是 的中点, 所以 , 因为 , , 1 1AC P CP EP, 111Δ CBA PE、 1111 CABA 、 11// CBEP 112 1 CBEP= D BC 1 2CD BC= BCEP // CDEP= CDEP DECP // DE ⊄ 11AACC ⊂CP 11AACC //DE 11AACC ADDC 、1 ABCΔ D BC AD BC⊥ 11 CCAABC == 60∠ 1 =BCC z y x E C1 B1 A1 DC B A P A B C D A1 B1C1 E所以 . 因为 , , 平面 , 所以 平面 , 所以 两两垂直. 如图,建立空间直角坐标系 , ……1 分 则 , , , , 设平面 的法向量为 , 则 , ……2 分 即 , ……3 分 令 ,则 , , 所以 . ……4 分 平面 ABC 的法向量为 , . 1C D BC⊥ 1 1ABC BCC B⊥平面 平面 1 1ABC BCC B BC=平面 平面 1C D ⊂ 11BBCC 1C D ⊥ ABC 1DC DA DB, , D xyz− ( 3 0 0)A , , (0 1 0)C −, , 1(0 0 3)C , , 1 (0 1 3)CC = ,, ( 3 1 0)CA = , , 1ACC ( )x y z= , ,n 1 0 0 CC CA  ⋅ = ⋅ =  n n 3 0 3 0 y z x y  + = + = 1=x 3y = − 1z = (1 3 1)= −, ,n 1 (0 0 3 )DC = , , 1 1 1 5cos 5| | | | DCDC DC ⋅< >= = ⋅,   nn n又因为二面角 为锐二面角, 所以二面角 的余弦值为 . ……6 分 (如果没有建立坐标系,利用二面角的定义,比照步骤给分。) (Ⅲ) , ……1 分 , 设 , 则 , 所以 , ……2 分 所以 , 假设 , 则 解得 , ……3 分 这与已知 矛盾。 原命题得证. ……4 分 (19)(共 14 分) (Ⅰ)因为椭圆经过点 ,所以 , ……1 分    又因为 ,则 ,      ……2 分 1 1C CA B− − 1 1C CA B− − 5 5 1( 3 1 3)A ,, 1 1 ( 3 1 0)A B = − ,, 1 1 1(0 1)A E A Bλ λ= ≤ ≤  1 ( 3 0)A E λ λ= − , , ( 3 3 1 3)E λ λ− +, , ( 3 3 1 3)DE λ λ= − +, , 1 (0 1 3)BC = −, , 1DE BC⊥ 1 0DE BC⋅ =  2λ = 0 1λ≤ ≤ )0,2( 2=a 2 1= a c 1c =   由 ,得 ,     ……3 分 所以椭圆的标准方程为 . ……4 分 (Ⅱ)方法一 因为以 为直径的圆过坐标原点 ,所以 . ……1 分 ①若直线 的斜率不存在,则 为椭圆与 轴交点, 为椭圆与 轴交点, 因此 , , 则 . ……2 分 ②若直线 的斜率存在且为 0,则 为椭圆与 轴交点, 为椭圆与 轴交点, 因此 , , 则 . ……3 分 ③若直线 的斜率存在且不为 0, 可设直线 方程为 , 则直线 的方程为 . ……4 分 联立 ,得 , ……5 分 即 , , ……6 分 即 , ……7 分 222 cab −= 32 =b 134 22 =+ yx PQ O OQOP ⊥ OP P y Q x 3|| 22 == bOP 4|| 22 == aOQ 2 2 1 1 1 1 7 | | | | 3 4 12OP OQ + = + = OP P x Q y 4|| 22 == aOP 3|| 22 == bOQ 2 2 1 1 1 1 7 | | | | 4 3 12OP OQ + = + = OP OP )0( ≠= kkxy OQ xky 1−= 2 2 14 3 y kx x y = + = 134 222 =+ xkx 2 2 43 12 k x + = 2 2 2 43 12 k ky + = 2 2 222 1212 431 || 1 k k yxOP + += + =同理, , ……8 分 则 . ……10 分 方法二 ①若直线 的斜率存在时,设 ,与椭圆方程联立得: ,有 , ……2 分 由题意, ,设 , , 所以 , . ……3 分 因为以 为直径的圆过原点 , 由 ,得 , ……4 分 即 ,整理得, , ……5 分 而 ……6 分 设 h 为 到 的距离,则 所以 , 而 , 2 2 2 1212 34 || 1 k k OQ + += 12 7 1212 77 || 1 || 1 2 2 22 = + +=+ k k OQOP l :l y kx m= + 2 2 14 3 y kx m x y = + + = 2 2 2(3 4 ) 8 4 12 0k x kmx m+ + + − = 0∆ > ),( 11 yxP ),( 22 yxQ 1 2 2 8 4 3 kmx x k + = − + 2 1 2 2 4 12 4 3 mx x k −= + PQ O OQOP ⊥ 1 2 1 2 0x x y y+ = 1 2 1 2( )( ) 0x x kx m kx m+ + + = 2 212(1 ) 7k m+ = 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 | | | | | | | | | | | | | | | | | | OP OQ PQ OP OQ OP OQ OP OQ ++ = = O l | | | | | |OP OQ PQ h⋅ = ⋅ 2 2 2 1 1 1 | | | |OP OQ h + = 2 | | 1 mh k = +所以 . ……8 分 ②若直线 的斜率不存在,则有 , ……9 分 不妨设 ,设 ,有 , 代入椭圆方程 得, , , 即 , 综上 . ……10 分 (20)(共 15 分) (Ⅰ)解;当 时,函数 , ……1 分 , ……2 分 , ……3 分 , ……4 分 所以函数 在点 处的切线方程是 .……5 分 (Ⅱ)解法 1 函数的定义域为 , , ……1 分 设 ( ), 2 2 1 1 | | | |OP OQ + = 2 2 1 7 12 k m + = l 1±=OPk 1=OPk ),( 11 yxP 11 yx = 134 22 =+ yx 7 122 1 =x 2 2 24| | | | 7OP OQ= = 12 7224 7 || 1 || 1 22 =×=+ OQOP 12 7 || 1 || 1 22 =+ OQOP 1a = ( ) ln 1 xf x x x = − + 0x > 1(1) 2f = − 2 2 2 1 1 1( ) ( 1) ( 1) x xf x x x x x + +′ = − =+ + 3(1) 4k f ′= = ( )y f x= (1 (1))f, 3 4 5 0x y− − = (0, )+∞ 2 2 2 1 (2 ) 1( ) ( 1) ( 1) a x a xf x x x x x + − +′ = − =+ + 2g( ) (2 ) 1x x a x= + − + 0x >①当 或 且 ≤0,即 时,都有 , 所以,函数 在 是增函数, ……2 分 又 , , ……4 分 若 时, ,函数 在 有且只有一个零点,……5 分 若 时,由于 , 所以 在 存在唯一零点. ……6 分 ②当 时,方程 的判别式 , 设方程的两根为 ,不妨设 , 由韦达定理可知 , , ……7 分 所以 , + 0 - 0 + 增 极大值 减 极小值 增 因为 ,所以 , 所以 , ……8 分 由上可知 , ,    ……9 分 存在唯一的 使得 , 所以函数 在 有且只有一个零点. 综上所述,对任意的 函数 有且只有一个零点.……10 分 2a ≤ 2a > 2 4a a∆ = − 4a ≤ ( ) 0g x ≥ ( )f x (0, )+∞ (1) 2 af = − (e ) e 1 a a af = + 0a = (1) 0f = ( )f x (0, )+∞ 0a ≠ 2 (1) (e ) 0e a a af f = − < ( )f x (0, )+∞ 4a > 2 (2 ) 1 0x a x+ − + = 2 4 0a a∆ = − > 1 2,x x 1 2x x< 1 2 2 0x x a+ = − > 1 2 1 0x x = > 1 20 1 1x x< < >, x 1(0, )x 1x 1 2( , )x x 2x 2( , )x +∞ ( )f x′ ( )f x 10 1x< < 1ln 0x < 1 1 1 1 ( ) = ( ) ln 01 axf x f x x x = − + 0 2( ,e )ax x∈ 0( ) 0f x = ( )f x (0, )+∞ a∈R ( )y f x=解法 2 函数的定义域为 , 要使函数 有且只有一个零点,只需方程 有且只有一个根, 即只需关于 x 的方程 在 上有且只有一个解. 设函数 , ……1 分 则 , ……2 分 令 , 则 , ……3 分 由 ,得 . ……4 分 x 单调递减 极小值 单调递增 由于 , ……5 分 所以 , 所以 在 上单调递增, ……6 分 又 , , ……8 分 ①当 时, ,函数 在 有且只有一个零点, (0, )+∞ ( )f x ( 1)ln 0x x ax+ − = ( 1)ln 0x x ax + − = (0 )+ ∞, ( 1)ln( ) x xg x ax += − 2 1 ln( ) x xg x x + −′ = ( ) 1 lnh x x x= + − 1 1( ) 1 xh x x x −′ = − = ( ) 0h x′ = 1x = (0 1), 1 (1 )+ ∞, ( )h x′ − 0 + ( )h x min( ) (1) 2 0h x h= = > ( ) 0g x′ > ( 1)ln( ) x xg x ax += − (0, )+∞ (1)g a= − (e ) e a a ag = 0a = (1) 0g = ( )g x (0, )+∞②当 时,由于 ,所以存在唯一零点. 综上所述,对任意的 函数 有且只有一个零点.……10 分 (21)(共 14 分) (Ⅰ) , , . ……3 分 (Ⅱ)证明:假设 , ……1 分 设 则 = ……2 分 即 ,因为 所以 ……3 分 同理,设 可以推出 , ……4 分 中有两个元素为 1,与题设矛盾, 故假设不成立, 不可能为 18. ……5 分 (Ⅲ) 的最大值为 17, 的最小值为 16. 0a ≠ 2 (1) (e ) 0e a a ag g = − < a∈R ( )y f x= {17,9,10,18,20}A = ( ) 9m A = ( ) 20n A = ( ) 18m A ≥ S = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10( ) ( ) ( ) 55a a a a a a a a a a+ + + + + + + + + = 1055 3 ( )S m A a= +≥ 103 18 a× + 10 1a ≤ 1 ( 1,2,3, ,10)ia i = ≥ 10 1a = S = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10( ) ( ) ( ) 55a a a a a a a a a a+ + + + + + + + + = 1 1a = ia ( 1,2, ,10)i =  ( )m A ( )m A ( )n A①首先求 ,由(Ⅱ)知 ,而 是可能的. 当 时, ……1 分 设 则 = 即 , ……2 分 又 得 ,即 . 同理可得: . ……3 分 对于数列: 此时 , ,满足题意. 所以 的最大值为 17; ……4 分 ②现证明: 的最小值为 16. 先证明 为不可能的,假设 . ……5 分 设 , 可得 ,即 ,元素最大值为 10,所以 . 又 , 同理可以推出 ,矛盾,假设不成立,所以 . 数列为: 时, ( )m A ( ) 18m A < ( ) 17m A = ( ) 17m A = S = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10( ) ( ) ( ) 55a a a a a a a a a a+ + + + + + + + + = 1055 3 ( )S m A a= ≥ + 103 17 a× + 10 4a ≤ S = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10( ) ( ) ( ) 55a a a a a a a a a a+ + + + + + + + + = 7 755 3 ( ) 51S m A a a= + = +≥ 7 4a ≤ 4 ( 1,4,7,10)ia i =≤ 1,6,10,2,7,8,3,9,5,4 {17,18,19,20}A = ( ) 17 ( ) 20m A n A= =, ( )m A ( )n A ( ) 15n A ≤ ( ) 15n A ≤ S = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10( ) ( ) ( ) 55a a a a a a a a a a+ + + + + + + + + = 1 155 3 ( ) 3 15n A a a+ × +≤ ≤ 1 10a ≥ 1 10a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10( ) ( ) ( ) 55a a a a a a a a a a+ + + + + + + + + = 4 43 ( ) 3 15n A a a+ × +≤ ≤ 4 10a = ( ) 16n A ≥ 7,6,2,8,3,4,9,1,5,10, , 中元素的最大值为 16. 所以 的最小值为 16. ……6 分 {13,14,15,16}A = ( ) 13 ( ) 16m A n A= =, A ( )n A

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