2020 年北京市丰台区高考数学二模试卷
一、选择题共 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.(4 分)集合 A={x∈Z|﹣2<x<2}的子集个数为( )
A.4 B.6 C.7 D.8
2.(4 分)函数 f(x)= 的定义域为( )
A.(0,2) B.[0,2]
C.(﹣∞,0)∪(2,+∞) D.(﹣∞,0]∪[2,+∞)
3.(4 分)下列函数中,最小正周期为 π 的是( )
A. B.
C. D.
4.(4 分)已知数列{an}的前 n 项和 Sn=n2﹣n,则 a2+a3=( )
A.3 B.6 C.7 D.8
5.(4 分)设 , 为非零向量,则“ ⊥ ”是“| + |=| ﹣ |”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
6.(4 分)已知抛物线 M:x2=2py(p>0)的焦点与双曲线 N: ﹣x2=1 的一个焦点重
合,则 p=( )
A. B.2 C.2 D.4
7.(4 分)已知函数 f(x)=ln(1﹣x)﹣ln(1+x),则 f(x)( )
A.是奇函数,且在定义域上是增函数
B.是奇函数,且在定义域上是减函数
C.是偶函数,且在区间(0,1)上是增函数
D.是偶函数,且在区间(0,1)上是减函数
8.(4 分)如图所示,一个三棱锥的主视图和左视图均为等边三角形,俯视图为等腰直角三
角形,则该棱锥的体积为( )A. B. C. D.
9.(4 分)在△ABC 中,AC=3, ,AB=2,则 AB 边上的高等于( )
A. B. C. D.
10.(4 分)某中学举行了科学防疫知识竞赛.经过选拔,甲、乙、丙三位选手进入了最后
角逐.他们还将进行四场知识竞赛.规定:每场知识竞赛前三名的得分依次为 a,b,c(a>
b>c,且 a,b,c∈N*);选手总分为各场得分之和.四场比赛后,已知甲最后得分为 16 分,
乙和丙最后得分都为 8 分,且乙只有一场比赛获得了第一名,则下列说法正确的是( )
A.每场比赛的第一名得分 a 为 4
B.甲至少有一场比赛获得第二名
C.乙在四场比赛中没有获得过第二名
D.丙至少有一场比赛获得第三名
二、填空题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分.
11.(5 分)已知复数 z=2﹣i,则|z|= .
12.(5 分)已知直线 x+y+1=0 的倾斜角为 α,则 cosα= .
13.(5 分)双曲线 M: ﹣ =1(a>0,b>0)的离心率为 ,则其渐近线方程
为 .
14.(5 分)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.干支纪年法中,天干地支对应的规律如表:
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 甲子 乙丑 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸 甲 乙 丙 …纪年 年 年 寅年 卯年 辰年 巳年 午年 未年 申年 酉年 戌年 亥年 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.
15.(5 分)已知集合 P={(x,y)|(x﹣cosθ) 2+(y﹣sinθ)2=4,0≤θ≤π}.由集合 P
中所有的点组成的图形如图中阴影部分所示,中间白色部分形如美丽的“水滴”.给出下列
结论:
①“水滴”图形与 y 轴相交,最高点记为 A,则点 A 的坐标为(0,1);
②在集合 P 中任取一点 M,则 M 到原点的距离的最大值为 3;
③阴影部分与 y 轴相交,最高点和最低点分别记为 C,D,则 ;
④白色“水滴”图形的面积是 .
其中正确的有 .
三、解答题共 6 小题,共 85 分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16.(14 分)如图,四边形 ABCD 为正方形,MA∥PB,MA⊥BC,AB⊥PB,MA=1,AB=
PB=2.
(Ⅰ)求证:PB⊥平面 ABCD;
(Ⅱ)求直线 PC 与平面 PDM 所成角的正弦值.
17.(14 分)已知等差数列{an}的前 n 项和为 Sn,a1=2,S5=20.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)若等比数列{bn}满足 a4+b4=9,且公比为 q,从①q=2;② ;③q=﹣1 这三个
条件中任选一个作为题目的已知条件,求数列{an﹣bn}的前 n 项和 Tn.
18.(14 分)为了增强学生的冬奥会知识,弘扬奥林匹克精神,北京市多所中小学校开展了
模拟冬奥会各项比赛的活动.为了了解学生在越野滑轮和旱地冰壶两项中的参与情况,在北
京市中小学学校中随机抽取了 10 所学校,10 所学校的参与人数如下:
(Ⅰ)现从这 10 所学校中随机选取 2 所学校进行调查.求选出的 2 所学校参与越野滑轮人
数都超过 40 人的概率;
(Ⅱ)现有一名旱地冰壶教练在这 10 所学校中随机选取 2 所学校进行指导,记 X 为教练选
中参加旱地冰壶人数在 30 人以上的学校个数,求 X 的分布列和数学期望;
(Ⅲ)某校聘请了一名越野滑轮教练,对高山滑降、转弯、八字登坡滑行这 3 个动作进行技
术指导.规定:这 3 个动作中至少有 2 个动作达到“优”,总考核记为“优”.在指导前,该
校甲同学 3 个动作中每个动作达到“优”的概率为 0.1.在指导后的考核中,甲同学总考核
成绩为“优”.能否认为甲同学在指导后总考核达到“优”的概率发生了变化?请说明理
由.
19.(15 分)已知函数 .
(Ⅰ)求函数 f(x)的极值;
(Ⅱ)求证:当 x∈(0,+∞)时, ;
(Ⅲ)当 x>0 时,若曲线 y=f(x)在曲线 y=ax2+1 的上方,求实数 a 的取值范围.
20.(14 分)已知椭圆 经过 A(1,0),B(0,b)两点.O 为坐标原点,且△AOB 的面积为 .过点 P(0,1)且斜率为 k(k>0)的直线 l 与椭圆 C 有
两个不同的交点 M,N,且直线 AM,AN 分别与 y 轴交于点 S,T.
(Ⅰ)求椭圆 C 的方程;
(Ⅱ)求直线 l 的斜率 k 的取值范围;
(Ⅲ)设 ,求 λ+μ 的取值范围.
21.(14 分)已知无穷集合 A,B,且 A⊆N,B⊆N,记 A+B={a+b|a∈A,b∈B},定义:满足
N*⊆(A+B)时,则称集合 A,B 互为“完美加法补集”.
(Ⅰ)已知集合 A={a|a=2m+1,m∈N},B={b|b=2n,n∈N}.判断 2019 和 2020 是否属于
集合 A+B,并说明理由;
(Ⅱ)设集合 A={x|x=ε0+ε2×22+ε4×24+…+ε2i×22i+…+ε2s×22s,ε2i=0,1;i=
0,1,…,s,s∈N},B={x|x=ε1×21+ε3×23+…+ε2i﹣1×22i﹣1+…+ε2s﹣1×22s﹣1,ε2i
﹣1=0,1;i=1,…,s,s∈N*}.
(ⅰ)求证:集合 A,B 互为“完美加法补集”;
(ⅱ)记 A(n)和 B(n)分别表示集合 A,B 中不大于 n(n∈N*)的元素个数,写出满足 A
(n)B(n)=n+1 的元素 n 的集合.(只需写出结果,不需要证明)2020 年北京市丰台区高考数学二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题共 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.【分析】先求出集合 A,再根据集合 A 的元素个数即可求出集合 A 的子集个数.
【解答】解:∵A={x∈Z|﹣2<x<2}={﹣1,0,1},
∴集合 A 的子集个数为 23=8 个,
故选:D.
2.【分析】由分母中根式内部的代数式大于 0 求解一元二次不等式得答案.
【解答】解:由 x2﹣2x>0,得 x<0 或 x>2.
∴函数 f(x)= 的定义域为(﹣∞,0)∪(2,+∞).
故选:C.
3.【分析】由题意利用三角函数的周期性,得出结论.
【解答】解:∵函数 y= sinx 的最小正周期为 2π,故排除 A;
∵函数 y=sin x 的最小正周期为 =4π,故排除 B;
∵函数 y=cos(x+ )的最小正周期为 2π,故排除 C;
∵函数 y= tanx 的最小正周期为 π,故 D 满足条件,
故选:D.
4.【分析】Sn=n2﹣n,可得 n≥2 时,an=Sn﹣Sn﹣1.即可得出结论.
【解答】解:∵Sn=n2﹣n,
∴n≥2 时,an=Sn﹣Sn﹣1=n2﹣n﹣[(n﹣1)2﹣(n﹣1)]=2n﹣2.
则 a2+a3=2×2﹣2+2×3﹣2=6.
故选:B.
5.【分析】 , 为非零向量,“| + |=| ﹣ |”展开,进而判断出结论.
【解答】解: , 为非零向量,“| + |=| ﹣ |”展开为: +2 • + = ﹣2 • + ⇔• =0⇔ ⊥ .
∴“ ⊥ ”是“| + |=| ﹣ |”的充要条件.
故选:C.
6.【分析】求出抛物线和双曲线的焦点坐标,即可得到结论.
【解答】解:抛物线 x2=2py(p>0)的焦点坐标为(0, ),
∵双曲线的方程为 ﹣x2=1,
∴a2=3,b2=1,则 c2=a2+b2=4,
即 c=2,
∵抛物线 x2=2py(p>0)的焦点与双曲线 ﹣x2=1 的一个焦点重合,
∴ =c=2,
即 p=4,
故选:D.
7.【分析】根据题意,先求出函数的定义域,进而分析可得 f(﹣x)=﹣f(x),即可得函
数为奇函数,求出函数的导数,分析可得 f(x)为(﹣1,1)上的减函数;即可得答案.
【解答】解:根据题意,函数 f(x)=ln(1﹣x)﹣ln(1+x),则有 ,解可得﹣1<
x<1,即 f(x)的定义域为(﹣1,1);
设任意 x∈(﹣1,1),f(﹣x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x)=﹣f(x),则函数 f(x)为奇函数;
f(x)=ln(1﹣x)﹣ln(1+x)=ln ,其导数 f′(x)= ,
在区间(﹣1,1)上,f′(x)<0,则 f(x)为(﹣1,1)上的减函数;
故选:B.
8.【分析】首先把三视图转换为直观图,进一步求出几何体的体积.
【解答】解:根据几何体的三视图转换为直观图为:该几何体为三棱锥体 A﹣BCD.
如图所示:所以:BC= ,
由于三棱锥体的左视图和主视图都为等边三角形,
所以 ,
所以 = .
故选:A.
9.【分析】由已知及余弦定理可求 cosA 的值,进而利用同角三角函数基本关系式可求 sinA
的值,设 AB 边上的高为 h,利用三角形面积公式即可计算得解.
【解答】解:∵AC=3, ,AB=2,
∴由余弦定理可得:cosA= = = ,可得 sinA= =
,
∴设 AB 边上的高为 h,则 AB•h= AB•AC•sinA,
∴ ×2×h= ,解得:h= .
故选:B.
10.【分析】根据四场比赛总得分,结合 a,b,c 满足的条件,可求出 a,b,c,再根据已
知的得分情况,确定甲、乙、丙的得分情况,问题即可解决.
【解答】解:∵甲最后得分为 16 分,
∴a>4,
接下来以乙为主要研究对象,
①若乙得分名次为:1 场第一名,3 场第二名,则 a+3b=8,则 3b=8﹣a<4,而 b∈N*,则
b=1,
又 c∈N*,a>b>c,此时不合题意;②若乙得分名次为:1 场第一名,2 场第二名,1 场第三名,则 a+2b+c=8,则 2b+c=8﹣a<
4,
由 a>b>c,且 a,b,c∈N*可知,此时没有符合该不等式的解,不合题意;
③若乙得分名次为:1 场第一名,1 场第二名,2 场第三名,则 a+b+2c=8,则 b+2c=8﹣a<
4,
由 a>b>c,且 a,b,c∈N*可知,此时没有符合该不等式的解,不合题意;
④若乙得分名次为:1 场第一名,3 场第三名,则 a+3c=8,此时显然 a=5,c=1,
则甲的得分情况为 3 场第一名,1 场第三名,共 3×5+1=16 分,
乙的得分情况为 1 场第一名,3 场第三名,共 5+3×1=8 分,
丙的得分情况为 4 场第二名,则 4b=8,即 b=2,此时符合题意.
综上分析可知,乙在四场比赛中没有获得过第二名.
故选:C.
二、填空题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分.
11.【分析】根据复数模长的定义直接进行计算即可.
【解答】解:∵复数 z=2﹣i,
∴|z|= = .
故答案为: .
12.【分析】先求出直线的斜率,再求直线的倾斜角,即可求解 cosα 的值.
【解答】解:直线 x+y+1=0 的斜率 k=﹣1,
∴直线 x+y+1=0 的倾斜角 α= .
∴cosα=﹣ .
故答案为:﹣ .
13.【分析】运用离心率公式和 a,b,c 的关系,可得 b= = a,即可得到所求
双曲线的渐近线方程.
【解答】解:由题意可得 e= = ,
即 c= a,b= = a,
可得双曲线的渐近线方程 y=± x,即为 y=± x.
故答案为:y=± x.
14.【分析】根据题意,分析干支纪年法的规律,可得天干地支的对应顺序,据此可得 2059
年是己卯年,又由天干是以 10 为公差的等差数列,地支是以 12 为公差的等差数列,据此可
得天干地支共有 60 种组合,即可得答案.
【解答】解:根据题意,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;
其相配顺序为:甲子、乙丑、丙寅、…、癸酉,甲戌、乙亥、丙子、…、癸未,甲申、乙酉、
丙戌、…、癸巳,…,
若 2049 年是己巳年,则 2059 年是己卯年;
天干是以 10 为公差的等差数列,地支是以 12 为公差的等差数列,
则天干地支共有 60 种组合,即使用干支纪年法可以得到 60 种不同的干支纪年;
故答案为:己卯,60.
15.【分析】①方程(x﹣cosθ)2+(y﹣sinθ)2=4 中,令 x=0 求得 y 的取值范围,得出最
高点的坐标;
②利用参数法求出点 M 到原点的距离 d,求出最大值;
③求出知最高点 C 与最低点 D 的距离|CD|;
④计算“水滴”图形的面积是由一个等腰三角形,两个全等的弓形和一个半圆组成.
【解答】解:对于①,方程(x﹣cosθ)2+(y﹣sinθ)2=4 中,
令 x=0,得 cos2θ+y2﹣2ysinθ+sin2θ=4,
所以 2sinθ=y﹣ ,其中 θ∈[0,π],
所以 sinθ∈[0,1],
所以 y﹣ ∈[0,2],
解得 y∈[﹣ ,﹣1]∪[ ,3];
所以点 A(0, ),点 B(0,﹣1),点 C(0,3),点 D(0,﹣ ),所以①错误;
对于②,由(x﹣cosθ)2+(y﹣sinθ)2=4,设 ,
则点 M 到原点的距离为
d= = = ,当 α=θ 时,cos(α﹣θ)=1,d 取得最大值为 3,所以②正确;
对于③,由①知最高点为 C(0,3),最低点为 D(0,﹣ ),
所以 ,③正确;
对于④,“水滴”图形是由一个等腰三角形,两个全等的弓形,和一个半圆组成;
计算它的面积是 S=S 半圆+2S 弓形+S△= ×π×1 2+2×( ﹣ )+ ×2× =
,
所以④正确;
综上知,正确的命题序号是②③④.
故答案为:②③④.
三、解答题共 6 小题,共 85 分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16.【分析】(Ⅰ)推导出 PB⊥BC,AB⊥PB,由此能证明 PB⊥平面 ABCD.
(Ⅱ)推导出 PB⊥AB,PB⊥AD.AB⊥BC.建立空间直角坐标系 B﹣xyz,利用向量法能求
出直线 PC 与平面 PDM 所成角的正弦值.
【解答】证明:(Ⅰ)因为 MA⊥BC,MA∥PB,所以 PB⊥BC,
因为 AB⊥PB,AB∩BC=B,
所以 PB⊥平面 ABCD.
(Ⅱ)解:因为 PB⊥平面 ABCD,AB⊂平面 ABCD,AD⊂平面 ABCD,
所以 PB⊥AB,PB⊥AD.
因为四边形 ABCD 为正方形,所以 AB⊥BC.
如图建立空间直角坐标系 B﹣xyz,
则 P(0,0,2),M(2,0,1),C(0,2,0),D(2,2,0),
, , .
设平面 PDM 的法向量为 =(x,y,z),
则 ,即
令 z=2,则 x=1,y=﹣1.于是 u=(1,1,2).
平面 PDM 的法向量为 =(1,1,2).设直线 PC 与平面 PDM 所成的角为 θ,所以 sinθ= = .
所以直线 PC 与平面 PDM 所成角的正弦值为 .
17.【分析】(Ⅰ)先由题设条件求出等差数列{an}的基本量:首项与公差,再求其通项公式;
(Ⅱ)先选择公比 q 的值,再结合其它题设条件计算出结果.
【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为 d,又因为 ,且 a1=2,
所以 S5=10+10d=20,故 d=1,
所以 an=n+1;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,a4=5,又 a4+b4=9,所以 b4=4.
若选择条件①q=2,可得 ,Tn=(a1﹣b1)+(a2﹣b2)+…+(an﹣bn)=(a1+a2+…
+an)﹣(b1+b2+…+bn)= = ;
若选择条件② ,可得 ,T n=(a1﹣b1)+(a 2﹣b2)+…+(a n﹣bn)=
(a1+a2+…+an)﹣(b1+b2+…+bn)= = ;
若选择条件③q=﹣1,可得 ,T n=(a1﹣b1)+(a2﹣b2)+…+(a n﹣bn)=
( a1+a2+ … +an ) ﹣ ( b1+b2+ … +bn ) = =.
18.【分析】(Ⅰ)记“选出的两所学校参与越野滑轮人数都超过 40 人”为事件 S,从这 10
所学校中随机选取 2 所学校进行调查,可得基本事件总数为 .参与越野滑轮人数超过 40
人的学校共 4 所,随机选择 2 所学校共 种,利用古典概率计算公式即可得出概率.
(Ⅱ)X 的所有可能取值为 0,1,2,参加旱地冰壶人数在 30 人以上的学校共 4 所.利用
超几何分布列计算公式即可得出.
(Ⅲ)答案不唯一.示例:虽然概率非常小,但是也可能发生,一旦发生,就有理由认为指
导后总考核达到“优”的概率发生了变化.
【解答】解:(Ⅰ)记“选出的两所学校参与越野滑轮人数都超过 40 人”为事件 S,现从
这 10 所学校中随机选取 2 所学校进行调查,可得基本事件总数为 .
参与越野滑轮人数超过 40 人的学校共 4 所,随机选择 2 所学校共 种,
所以 .………(4 分)
(Ⅱ)X 的所有可能取值为 0,1,2,参加旱地冰壶人数在 30 人以上的学校共 4 所.
, , .
X 的分布列为:
X 0 1 2
P
.………(11 分)
(Ⅲ)答案不唯一.
答案示例 1:可以认为甲同学在指导后总考核为“优”的概率发生了变化.理由如下:
指导前,甲同学总考核为“优”的概率为: .
指导前,甲同学总考核为“优”的概率非常小,一旦发生,就有理由认为指导后总考核达到
“优”的概率发生了变化.
答案示例 2:无法确定.理由如下:指导前,甲同学总考核为“优”的概率为: .
虽然概率非常小,但是也可能发生,所以,无法确定总考核达到“优”的概率发生了变
化. ………(14 分)
19.【分析】(Ⅰ)求导,列出随 x 的变化,f'(x)和 f(x)的情况表,进而求得极值;
(Ⅱ)令 ,求导,由>0 得 ex﹣1>0,则 g'
(x)>0,进而得出函数 g(x)的单调性,由此得证;
(Ⅲ)当 时,由(Ⅱ)知符合题意,再令 ,分
及 a≥0 均可判断不合题意,进而得出实数 a 的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)因为 ,定义域 R,
所以 .
令 f'(x)=0,解得 x=0.
随 x 的变化,f'(x)和 f(x)的情况如下:
x (﹣∞,0) 0 (0,+∞)
f′(x) + 0 ﹣
f(x) 增 极大值 减
由表可知函数 f(x)在 x=0 时取得极大值 f(0)=1,无极小值;
( Ⅱ ) 证 明 : 令 ,
.
由 x>0 得 ex﹣1>0,
于是 g'(x)>0,
故函数 g(x)是[0,+∞)上的增函数.
所以当 x∈(0,+∞)时,g(x)>g(0)=0,即 ;(Ⅲ)当 时,由(Ⅱ)知 ,满足题意.
令 , .
当 时,若 ,h'(x)<0,则 h(x)在 上是
减函数.
所以 时,h(x)<h(0)=0,不合题意.
当 a≥0 时,h'(x)<0,则 h(x)在(0,+∞)上是减函数,所以 h(x)<h(0)=0,
不合题意.
综上所述,实数 a 的取值范围 .
20.【分析】(Ⅰ)把点 A 坐标代入椭圆的方程得 a=1.由△AOB 的面积为 可知,
,解得 b,进而得椭圆 C 的方程.
(Ⅱ) 设直线 l 的方程为 y=kx+1,M(x1,y1),N(x2,y2).联立直线 l 与椭圆 C 的方程
的关于 x 的一元二次方程.△>0,进而解得 k 的取值范围.
(Ⅲ)因为 A(1,0),P(0,1),M(x1,y1),N(x2,y2),写出直线 AM 的方程,令 x=
0,解得 .点 S 的坐标为 .同理可得:点 T 的坐标为 .用
坐标表示 , , ,代入 ,得 .同理
.由(Ⅱ)得 ,代入 λ+μ,化简再求
取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)因为椭圆 经过点 A(1,0),
所以 a2=1 解得 a=1.
由△AOB 的面积为 可知, ,
解得 ,
所以椭圆 C 的方程为 x2+2y2=1.(Ⅱ) 设直线 l 的方程为 y=kx+1,M(x1,y1),N(x2,y2).
联立 ,消 y 整理可得:(2k2+1)x2+4kx+1=0.
因为直线与椭圆有两个不同的交点,
所以△=16k2﹣4(2k2+1)>0,解得 .
因为 k>0,所以 k 的取值范围是 .
(Ⅲ)因为 A(1,0),P(0,1)M(x1,y1),N(x2,y2),
所以直线 AM 的方程是: .
令 x=0,解得 .
所以点 S 的坐标为 .
同理可得:点 T 的坐标为 .
所以 , , .
由 ,
可得: ,
所以 .
同理 .
由(Ⅱ)得 ,
所以 =所以 λ+μ 的范围是 .
21.【分析】(Ⅰ)由 a 为奇数,b 为偶数,可得 a+b 为奇数,即可判断 2019 和 2020 是否属
于集合 A+B;
(Ⅱ)(ⅰ)首先证明:对于任意自然数 p 可表示为唯一一数组(ε0,ε1,ε2,…,ε
i , … , ε k ), 其 中 ε i = 0 , 1 ; i = 0 , 1 , … , k , k∈N , 使 得
,考虑自然数 p 的个数即可得证;
下 证 =
,其中εi=0,1;εi′=0,1;i=0,1,…,k,k∈N,则ε'i=εi.由反证法即可得证;
(ⅱ)考虑集合中元素为奇数,可为{n|n=2k﹣1,k∈N*}.
【解答】解:(Ⅰ)由 a=2m+1,b=2n 得 a+b=2(m+n)+1 是奇数,
当 a=2×1009+1,b=2×0=0 时,a+b=2019,
所以 2019∈A+B,2020∉A+B;
(Ⅱ)(ⅰ)首先证明:对于任意自然数 p 可表示为唯一一数组(ε0,ε1,ε2,…,ε
i,…,εk),
其中εi=0,1;i=0,1,…,k,k∈N,
使 得
,
由 于,
这种形式的自然数 p 至多有 2k+1 个,且最大数不超过 2k+1﹣1.
由εi=0,1;i=0,1,…,k,k∈N,每个εi 都有两种可能,
所以这种形式的自然数 p 共有 个结果.
下 证 =
,
其中εi=0,1;εi′=0,1;i=0,1,…,k,k∈N,则ε'i=εi.
假设存在ε'i≠εi 中,取 i 最大数为 j,
则
=|(ɛ0'﹣ɛ0)+(ɛ1'﹣ɛ1)×21+…+(ɛj'﹣ɛj)×2j|≥|(ɛj'﹣ɛj)×2j|﹣|(ɛ0'﹣ɛ0)+(ɛ1'﹣
ɛ1)×21+…+(ɛj﹣1'﹣ɛj﹣1)×2j﹣1|
≥|(ɛj'﹣ɛj)×2j|﹣(|ɛ0'﹣ɛ0|+|ɛ1'﹣ɛ1|×21+…+|ɛj﹣1'﹣ɛj﹣1|×2j﹣1)≥2j﹣(1+21+…+2j﹣1)
=2j﹣ =1,
所以 0≥1 不可能.
综 上 , 任 意 正 整 数 p 可 唯 一 表 示 为
=
显然 ,
满足 N*⊆(A+B),所以集合 A,B 互为“完美加法补集”.
(ⅱ){n|n=2k﹣1,k∈N*}