北京市海淀区2021届高三数学下学期模拟试卷(一)试题(Word版附答案)
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北京市海淀区2021届高三数学下学期模拟试卷(一)试题(Word版附答案)

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资料简介
2021 年北京市海淀区高三模拟试卷(一) 数学 本试卷满分 150 分,考试时间 120 分钟. 第一部分(选择题共 40 分) 一、选择题:本大题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项 中,只有一项是符合题目要求的. 1.已知集合    1 0 ,A x x B x x a  ∣ ∣„ … .若 A B  R ,则实数 a 的值可以为( ) A.2 B.1 C.0 D.-2 2.下列函数中,在区间 (0, ) 上不是单调函数的是( ) A. y x B. 2y x C. y x x  D. 1y x  3.已知等差数列 na 的前 n 项和为 nS .若 3 3S a ,且 3 0a  ,则 4 3 S S  ( ) A.1 B. 5 3 C. 8 3 D.3 4.不等式 1 1x  成立的一个充分不必要条件是( ) A. 10 2x  B. 1x  C. 0 1x  D. 0x  5.如图,角 以Ox 为始边,它的终边与单位同O 相交于点 P ,且点 P 的橫坐标为 3 5 ,则 sin 2      的值为( ) A. 3 5  B. 3 5 C. 4 5  D. 4 5 6.如图,网格纸上小正方形的边长为 1,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体 积为( ) A. 2 3  B. 4 3  C. 2 D. 2 5 7.在四边形 ABCD 中, / / , ( ,AB CD AC AB AD        )R .者 3 ,2    则 CD AB    ( ) A. 1 3 B. 1 2 C.1 D. 2 8.已知函数   3 2 2 .f x x x x k    若存在实数 0x ,使得    0 0f x f x   成立,则实数 k 的取值范围是( ) A. 1,   B.  , 1  C. 0,  D.  ,0 9.一个盒中装有大小相同的 2 个黑球,2 个白球,从中任取一球,若是白球则取出来,若是黑 球则放回盒中,直到把白球全部取出,则在此过程中恰有两次取到黑球的概率为( ) A. 37 216 B. 37 72 C. 2 9 D. 2 27 10.设集合 A 是集合 *N 的子集,对于 *,i N 定义  i A  1, , : 0, . i A i A    给出下列三个结论 ①存在 *N 的两个不同子集 ,A B ,使得任意 *i N 都满足   0i A B   且   1i A B   ; ②任取 *N 的两个不同子集 ,A B ,对任意 *i N 都有      i i iA B A B     ; ③任取 *N 的两个不同子集 ,A B ,对任意 *i N 都有      i i iA B A B     . 其中所有正确结论的序号是( ) A.①② B.②③ C.①③ D.①②③ 第二部分(非选择题共 110 分) 二、填空题:本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分.把答案填在题中的機线上. 11.已知向量    1,2 , 3, ,a b t   且 / / ,a b   则 t  _______. 12.函数   6f x x x   的零点个数为_______. 13.如图,网格纸上小正方形的边长为 1,从 A,B,C,D 四点中任取两个点作为向量b  的始 点和终点,则 a b  的最大值为_______. 14.已知数列 na 的通项公式为 ln .na n 若存在 p R ,使得 na pn„ 对任意的 *n N 都成立, 则 p 的取值范围为_______. 15.已知函数    2sin , 2cosf x x g x x   ,其中 0  , , ,A B C 是这两个函数图像的 交点,且不共线. ①当 1  时, ABC 面积的最小值为_______. ②若存在 ABC 是等腰直角三角形,则 的最小值为_______. 三、解答题:本大题共 6 小题,共 85 分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或 演算步骤. 16.(本小题满分 14 分) 在① 1 4 23,a a S  ,② 3 2 5 3 1,a b a b b   ,③ 1 2 2 22, 3a b a S    这三个条件中任选一 个,补充在下面问题中,若问题中的  存在,求  的最小值;若  不存在,说明理由. 设数列 na∣为等差数列, nS 是数列 nb 的前 n 项和,且_______,  * 3 18, 2 2,n nb b b n n N  … .记 2 1 logn n n c a b  , nT 为数列 nc 的前 n 项和,是否存在实 数  ,使得对任意的 *n N 都有 ?nT  注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 17.(本小题满分 14 分) 如图,在四棱锥 P ABCD 中,底面 ABCD 为菱形, 60 ,ABC PB PC   ,E 为线段 BC 的中点, F 为线段 PA 上的一点. (1)证明:平面 PAE  平面 BCP ; (2)若 2 2PA AB PB  ,二面角 A BD F  的余弦值为 3 ,5 求 PD 与平面 BDF 所成角的 正弦值. 18.(本小题满分 14 分) 根据某水文观测点的历史统计数据,得到某河流水位 X (单位:米)的频率分布直方图如下.将 河流水位在[20,22),[22,24),[24,26),[26,28),[28,30),[30,32),[32,34]段内的频率作为相应 段的概率,并假设每年河流水位变化互不影响. (1)求未来 4 年中,至少有 2 年河流水位  26,30X  的概率(结果用分数表示); (2)已知该河流对沿河 A 工厂的影响如下:当 X [20,26)时,不会造成影响;当  26,30x 时,损失 50000 元;当  30,34X  时,损失 300000 元,为减少损失,现有三种应对方案: 方案一:不采取措施; 方案二:防御不超过 30 米的水位,需要工程费用 8000 元; 方案三:防御 34 米的最高水位,需要工程费用 20000 元. 试问哪种方案更好,请说明理由. 19.(本小题满分 14 分) 已知椭圆 C 的中心在原点,  1,0F 是它的一个焦点,直线 1l 过点 F 与椭圆C 交于 ,A B 两点, 当直线 1l  x 轴时, 1 .2OA OB   (1)求椭圆C 的标准方程; (2)设椭圆的左顶点为 P , ,PA PB 的延长线分别交直线 2 : 2l x  于 ,M N 两点,证明:以 MN 为直径的圆过定点. 20.(本小题满分 15 分) 已知函数   ln x xf x e  . (1)判断函数  f x 在区间(0,1)上的单调性,并说明理由; (2)求证:   1 .2f x  21.(本小题满分 14 分) 已知集合 *M N ,且 M 中的元素个数 n 大于等于 5.若集合 M 中存在四个不同的元素 , , ,a b c d ,使得 ,a b c d   则称集合 M 是“关联的”,并称集合 , , ,a b c d 是集合 M 的“关 联子集”;若集合 M 不存在“关联子集”,则称集合 M 是“独立的”. (1)分别判断集合{2,4,6,8,10}与{1,2,3,5,8}是“关联的”还是“独立的”?若是“关 联的”,写出其所有的“关联子集”; (2)已知集合  1 2 3 4 5, , , ,M a a a a a 是“关联的”,且任取集合 ,i ja a M∣ ,总存在 M 的“关 联子集" A ,使得 , .i ja a A 若 1 2 3 4 5 ,a a a a a    求证: 1 2 3 4 5, , , ,a a a a a 是等差数列; (3)若集合 M 是“独立的”,求证:存在 x M ,使得 2 9 4 n nx   . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D C A B B B A A A 1.D【解析】本题考查集合的并集运算.由题意得,集合 { 1}A x x ∣ „ ,若 A B R  ,则 1a „ ,结合各选项知 a 的值可以为 2 ,故选 D. 【方法点拨】无限数集的运算可借助数轴直观求解. 2.D【解析】本题考查函数的单调性.函数 2, ,y x y x y x x    在 (0, ) 上都是增函数, 故选项 A,B,C 错误;函数 | 1|y x  在 (0,1) 上单调递减, (1, ) 上单调递增,故选 D. 【规律总结】判断函数的单调性可利用图象,或根据定义作出结论 3.C【解析】本题考查等差数列.设等差数列 na 的公差为 d , 3 3 1 1, 3 3 2S a a d a d     ,即  1 12 0d a a   ,则 4 1 1 3 1 1 4 6 8 8 3 3 3 3 S a d a S a d a      ,故选 C. 利用等差数列的通项公式及求和公式得出数列 na 的首项与公差的关系式是解题的关键. 4.A【解析】本题考查不等式的解法、充分条件与必要条件的判断,不等式 1 1 0 1xx     则 10 2x  是 1 1x  成立的一个充分不必要条件,故选 A. 【举一反三】小范围可以推出大范围,大范围不能推出小范围,小范围是大范围的充分不必 要条件. 5.B【解析】本题考在三角函数的定义、诱导公式.由题意可得 3cos 5   , 3sin cos2 5         ,故选 B. 【方法点拨】诱导公式的记忆口诀是“奇变偶不变,符号看象限". 6.B【解析】本题考查三视图、空间几何体的体积.该几何体由两个圆锥拼接而成,圆锥的底面 半径为 1,高为 2,所以该几何体的体积为  21 42 1 23 3V       .故选 B. 【方法总结】对于简单几何体的组合体,在画其三视图时首先应清它是由哪些简单几何体组 成的,然后再画其三视图.由三视图还原几何体的直观图时,要遵循以下三步:(1)看视图, 明关系;(2)分部分,想整体;(3)综合起来,定整体. 7.B【解析】本题考查平面向量的线性运算.如图,过点,过点 C 作 / /CE AD ,交 AB 于点 E, / / , / /AB CD CE AD , .边形 AECD 是平行四边形,则 ,AC AE AD    又 AC AB AD     , 3 11, , ,2 2AE AB             即 1 2AE AB  ,则 | | | | | | | | CD AE AB AB       1 2 ,故选 B. 灵活运用向量加法的平行四边形法则是解题的关键. 8.A【解析】本题考查函数与方程.由题意可得  3 2 3 2 0 0 0 0 0 02 2x x x k x x x k         , 整理得各 2 0 02x x k  ,则原题化为函数 2 2y x x  与函数 y k 的图象有交点,作出函 数 2 2 | |y x x  的图象如图所示,则 1k … ,故选 A. 【核心素养】本题要求考生抓住函数与方程问题的本质,建立数与形之间的联系,体现了直 观想象、逻辑推理、数学运算的核心素养. 9.A【解析】本题考查独立事件概率的求法、分类计数原理的应用要满足题意,共有三种取法: (白黑黑白),(黑白黑白),(黑黑白白),其中(白黑黑白)的取法概率为 2 2 2 1 2 4 3 3 3 27     ,(黑 黑白白)的取法概率为 2 2 2 1 1 4 4 4 3 24     ,(黑白黑白)的取法概率为 2 2 2 1 1 4 4 3 3 18     ,综上 概率为 2 1 1 37 27 24 18 216    故选 A. 【方法技巧]涉及独立事件的概率求解问题,有效地对问题进行合理分类来处理是解决问题的 关键. 10.A【解析】∵对于 *iN ,定义 1,( ) 0,i i AA i A     , ∴对于①,例如集合 A ={正奇数}, A ={正偶数}, , *A B A B N     ,    0 1i iA B A B    ; ,故①正确;对于②,若   0i A B  ,则  i A B  ,则 i A 且i B ,或i B 且i A ,或i A 且i B ;     0i iA B    ;若   1i A B  , 则  i A B  ,则 i A 且i B ;     1i iA B    ;∴任取 *N 的两个不同子集 ,A B , 对任意 *iN 都有  i iA B A i B    ( )( );正确,故②正确;对于③,若      1 2 3 2 3 4 1 2 3 4A B A B  , , , , , , , , , ,当 2i  时, 1i A B ( ) ;    1, 1i iA B   ;      i i iA B A B     ;故③错误;故选:A. 11.6【解析】本题考查向量共线的充要条件.由题意可得 2 3 6t    【易错提示】本题容易将向量共线的坐标表示与向量垂直的坐标表示混淆,若    1 1 2 2, , ,a x y b x y  ,则 1 2 2 1 1 2 1 2/ / , 0a b x y x y a b x x y y      12.1【解析】本题考查函数的零点.令 ( ) 0f x  ,则 6 0x x   ,令 ( 0)t x t … ,则 2 6 0t t   ,解得: 3t  (舍负),即 3, 9x x   ,即函数 ( )f x 的零点个数为 1. 【方法点拨】确定函数零点个数的常用方法有方程和数形结合. 13.3【解析】本题考查平面向量的数量积.由题知 | | | | cos , | | cos ,a b a b a b b a b        ,由图 易知,当 b AC  时, 1 3( ) | | cos , 10 3 10ma b AC a AC         14. ln3,3     【解析】本题考查不等式、利用导数研究函数的单调性.由题意可得 max ln nP n     … ,令 ln( ) , 0xf x xx   ,则 2 1 ln( ) xf x x   ,令 ( ) 0f x  得 0 x e  ,所 以函数 ( )f x 在 (0, )e 上单调递增,令 ( ) 0f x  得 x e ,所以函数 ( )f x 在 ( , )e  上单调递 减,所以当 x e 时函数 ( )f x 有最大值,又 n N  ,且 ln 2 ln3(2) (3)2 3f f   ,所以 ln3 3p… 15. 2 ; 2  【解析】本题考在三角函数的图象与性质. ①当 1  时,    2sin , 2cos ,f x g x x  令    f x g x , 得 2sin 2cos ,x x 则 tan 1, , ,4x x k k Z      取 5 9,1 , , 1 , ,1 ,4 4 4A B C                  此时 ABC 的面积最小, 所以 min 1 2 2 22ABCS      ;②若存在 ABC△ 是等腰直角三角形,当 A,B,C 为相 邻三个交点时, 取得最小值,利用直角三角形斜边的中线等于斜边长的一半得 2 2 22 2 2 42 2             解得 2   . 【核心素养】本题以函数图象为载体,要求考生抓住三角函数图象与性质的联系,建立数与 形之间的联系,体现了数学运算的核心素养. 16.【名师指导】本题考查等比数列、等差数列的通项公式及裂项相消法求数列的前 n 项和.由题 中条件求得数列 nb 的通项公式,再结合选择的条件,利用等差数列的通项公式及裂项相消 法求解即可. 由 12n nb b  ,1 可知数列 nb .是等比数列,且公比 2q  , 又 3 8,b  则 38 2 2 ,n n nb    所以 1 2b  , 可得   12 1 2 2 21 2 n n nS     , 若选① 2 1 1 4 23, 2 2 6a a S      因为数列 na 为等差数列, 设等差数列 na 的公差为 d 所以 4 13 3,d a a   即 1d  , 所以  3 1 2,na n n     故  2 1 1 1 1 1 ,log 2 2 2n n n c a b n n n n         1 1 1 1 1 1 1 112 3 2 4 1 1 2nT n n n n                3 1 1 1 4 2 1 2n n       n   时 1 1, 01 2n n    所以 3 4nT  此时  的最小值为 3 .4 若②,则 3 1 3 14, 8 2 6,sa b a b b       因为数列 na 为等差数列, 设等差数列 na 的公差为 d 所以 5 32 2,d a a   即 1d  , 所以  4 3 1na n n     故  2 1 1 1 1 log 1 1n n a c a b n n n n      1 1 1 1 1 11 12 2 3 1 1nT n n n           芙 n   吋 1, 01n  所以 1nT  此时  的最小值为1. 若选③,则 1 2 2 22 2, 3 3,a b a S      因为数列 na 为等差数列, 设等差数列 na 的公差为 d 所以 2 1 1d a a   所以  2 1 1 1na n n      故  2 1 1 1 1 log 1 1n n n c a b n n n n      而 1 1 1 1 1 11 1 ,2 2 3 1 1nT n n n           彗 n   时 1 1, 0,1 11 1n n     , 所以 1nT  此时  的最小值为 1. 17.【名师指导】本题考查线而垂直的判定和性质、面而垂直的判定、二面角、线面所成角. (1)证明:连接 AC ,因为 PB PC , E 为线段 BC 的中点, 所以 PE BC . 又 AB BC , 60ABC   , 所以 ABC 为等边三角形, 所以 BC AE . 因为 AE PE E  ,所以 BC ⊥平面 PAE , 又 BC 平面 BCP ,所以平面 PAE  平面 BCP . (2)解:设 AB PA a  ,则 2PB a PC  , 因为 2 2 2PA AB PB  , 所以 PA AB , 同理可证 PA AC , 所以 PA  平面 ABCD . 如图,设 AC BD O ,以O 为坐标原点,OB 的方向为 x 轴正方向,建立空间直角坐标系 O xyz . 易知 FOA 为二面角 A BD F  的平面角,所以 3cos 5FOA  ,从而 4tan 3FOA  . 由 4 3 2 AF a  ,得 2 3AF a . 又由 20, ,2 3 a aF     , 3 ,0,02B a       , 得 3 2, ,2 2 3 a a aBF         , 20, ,2 3 a aOF       . 设平面 BDF 的法向量为  , ,n x y z , 由 n BF  , n OF  ,得 3 2 02 2 3 2 02 3 a a ax y z a ay z         , 不妨设 3z  ,则可得平面 BDF 的一个法向量得  0,4,3n  . 又 0, ,2 aP a    , 3 ,0,02D a      ,所以 3 , ,2 2 a aPD a         . 设 PD 与平面 BDF 所成角为 , 则 2 2 2 2 3 2sin 103 15 4 4 n PD a a n PD a a a          . 所以 PD 与平面 BDF 所成角的正弦值为 2 10 . 18.【名师指导】本题考查频率分布直方图、二项分布、对立事件的概率以及数学期望,考查考 生的应用数学知识解决实际问题的能力以及等价转化思想. (1)利用频率分布直方图和对立事件、二项分布的概率公式求解; (2)建立概率分布表,分别求出数学期望,再比较大小即可. 解:(1)由频率分布直方图可知河流水位 [26,30)X  的概率 为 1(0.075 0.025) 2 5    记"在未来 4 年中,至少有 2 年河流水位 [26,30)x "为事件 A, 则 ( ) 1 ( )P A P A  3 4 1 0 4 4 1 4 41 5 5 5C C                    113 625  (2)记 A 工厂的工程费与损失费之和为Y (单位:元). ①若采用方案一,则Y 的分布列为 Y 0 50000 300000 P 0.78 0.2 0.02 0 0.78 50000 0.2 300000 0.02 16000EY        (元) ②若采用方案二,则Y 的分布列为 Y 8000 308000 P 0.98 0.02 8000 0.98 308000 0.02 14000EY      (元) ③若采用方案三: 20000EY  (元) 因为14000 16000 20000,  所以 A 工厂应用方案二 19.【名师指导】本题考在椭圆的方程和性质、椭圆的离心率和方程的运用、联立直线方程、运用 韦达定理、向量垂直的条件,考查运算求解能力、化归与转化思想、函数与方程思想. (1)设椭圆 C 的方程为 2 2 2 2 1( 0)x y a ba b     ,则 2 2 1a b  ,当 1l 垂直于 x 轴时,A,B 两点的坐标分别是 2 1, b a       和 2 1, b a      ,由 1 2OA OB   知 2 42a b ,由此能求出椭圆 C 的方 程; (2)由对称性,若定点存在,则定点在 x 轴上,设直线 AB 的方程为: 1x my  ,与椭圆 方程联立,运用韦达定理,通过直线 PA 和直线 PB 的方程表示出 M,N 的坐标,得出 0FM FN   ,可知 F 在以 MN 为直径的圆上,结论得证. (1)由题意,设椭圆C 的方程为 2 2 2 2 1( 0)x y a ba b     , 2 2c a b  ,则 1c  当 1l x 轴时,不妨设 2 1, bA a       , 2 1, bB a      4 2 11 2 bOA OB a        22 22 1a a   2 2a  , 1c  , 1a c   2 22 1a b    椭圆 C 的方程为 2 2 12 x y  (2)设 AB 的方程为 1x my  ,  1 1,A x y ,  2 2,B x y 由 2 2 12 1 x y x my         2 22 2 1 0m y my     1 2 1 2 2x x m y y     ,  2 1 2 1 2 1 2 1x x m y y m y y    直线 PA 的方程为  1 1 2 2 yy x x    直线 PB 的方程为  2 2 2 2 yy x x    令 2x  ,得   1 1 2 2 2M y y x    ,   2 2 2 2 2N y y x      1 1 2 2 2, 2 y M x       ,   2 2 2 2 2, 2 y N x           2 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 2 y y FM FN x x x x               2 1 2 2 1 2 1 2 2 2 1 1 2 3 2 2 y y m y y m y y              2 1 2 2 1 2 1 2 2 2 1 1 2 3 2 2 y y m y y m y y             2 2 22 2 2 12 2 21 2 1 2 3 2 22 2 m mm m m               6 4 21 0 2 3 2 2     FM FN    F 在以 MN 为直径的圆上, 以 MN 为直径的圆过定点. 20.【名师指导】本题考查导数与函数、不等式的综合. (1)利用导数研究函数的单调性求解; (2)证明:“ 1( ) 2f x  ”等价于证“ max 1( ) 2f x  ”,求出函数 ( )f x 最大值即可. 函数  f x 在区间 0,1 上是单调递增函数. 理由如下: 由   x lnxf x e  ,得   1 x lnxxf x e    因为  0,1x , 所以 1 1,ln 0xx   . 因此 1 0lnxx   . 又因为 0xe  , 所以   0f x  恒成立. 所以  f x 在区间 0,1 上是单调递增函数. (2)证明“   1 2f x  ”等价于证明“  max 1 2f x  ” 由题意可得, (0, )x  . 因为   1 x lnxxf x e    令   1 lnxxg x  ,则   2 1 1 0g x x x      . 所以 ( )g x 在 0,  上单调递减 因为     11 1 0, 1 0g g e e      , 所以存在唯一实数 0x ,使得  0 0g x  ,其中  0 1,x e . x  00, x 0x  0,x   f x  0   f x  极大值     , , x f x f x 的变化如表所示: 所以  0f x 为函数  f x 的极大值. 因为函数  f x 在 (0, ) 有唯一的极大值. 所以     0 0max ln ox xf x f x e   因为 0 0 1 lnxx  , 所以     0 0 0max 0 ln 1 ox x xf x f x e x e    因为  0 1,x e 所以   0max 0 1 1 1 2xf x x e e    所以   1 2f x  21.【名师指导】本题考查新定义、等差数列的性质、不等式以及推理与证明的综合. (1)利用新定义直接求解;(2)利用新定义,结合等差数列的性质求解;(3)利用新定义, 结合反证法求解. 解:(1) 2,4,6,8,10 是“关联的”关联子集有     2,4,6,8 4,6,8,10 2,4,8,10, , ;  1,2,3,5,8 是“独立的” (2)记集合 M 的含有四个元素的集合分别为:  1 2 3 4 5, , ,A a a a a ,  2 1 3 4 5 , , ,A a a a a ,  3 1 2 4 5 , , ,A a a a a ,  4 1 2 3 5 , , ,A a a a a ,  5 1 2 3 4 , , ,A a a a a . 所以, M 至多有5个“关联子集”. 若  2 1 3 4 5 , , ,A a a a a 为“关联子集”, 则  1 2 3 4 5, , ,A a a a a 不是“关联子集”,否则 1 2a a 同理可得若  2 1 3 4 5 , , ,A a a a a 为“关联子集”,则 3 4,A A 不是“关联子集”. 所以集合 M 没有同时含有元素 2 5,a a 的“关联子集”,与已知矛盾. 所以  2 1 3 4 5 , , ,A a a a a 一定不是“关联子集” 同理  4 1 2 3 5 , , ,A a a a a 一定不是“关联子集”. 所以集合 M 的“关联子集”至多为 1 3 5, ,A A A . 若 1A 不是“关联子集”,则此时集合 M 一定不含有元素 3 5,a a 的“关联子集”,与已知矛盾; 若 3A 不是“关联子集”,则此时集合 M 一定不含有元素 1 5,a a 的“关联子集”,与已知矛盾; 若 5A 不是“关联子集”,则此时集合 M 一定不含有元素 1 3,a a 的“关联子集”,与已知矛盾; 所以 1 3 5, ,A A A 都是“关联子集” 所以有 2 5 3 4a a a a   ,即 5 4 3 2a a a a   1 5 2 4a a a a   ,即 5 4 2 1a a a a   . 1 4 2 3a a a a   ,即 4 3 2 1=a a a a  , 所以 5 4 4 3 3 2 2 1a a a a a a a a       . 所以 1 2 3 4 5, , , ,a a a a a 是等差数列. (3)不妨设集合  1 2, , ( ), 5nM a a a n   , *, 1,2,...,ia N i n  ,且 1 2 ... na a a   . 记  * ,1 ,i jT t t a a i j j N      . 因为集合 M 是“独立的”的,所以容易知道T 中恰好有  2 1 2n n nC  个元素. 假设结论错误,即不存在 x M ,使得 2 9 4 n nx   所以任取 x M , 2 9 4 n nx   ,因为 *xN ,所以 2 8 4 n nx   所以 2 2 2 28 8 81 1 34 4 2 2i j n n n n n n n na a               所以任取 t T , 2 32 n nt   任取 , 1 2 3t T t    , 所以 2 3,4, , 32 n nT        ,且T 中含有  2 1 2n n nC  个元素. (i)若3 T ,则必有 1 21, 2a a  成立. 因为 5n  ,所以一定有 1 2 1n na a a a   成立.所以 1 2n na a   . 所以 2 2 2 1 8 8 2 24 4 2n n n n n n n na a            *2 3 2,2 n nT t t t N            , 2 8 4n na n  , 2 1 8 24n na n     所以 4 T ,所以 3 3a  , 1 -1 3n na a a a   有矛盾, (ii)若3 T , 2 3,4, , 32 n nT        而T 中含有  2 1 2n n nC  个元素, 所以 *2 4 3,2 n nT t t t N            所以 2 8 4n na n  , 2 1 8 14n na n     因为 4 T ,所以 1 21, 3a a  . 因为 2 22 n n T   ,所以 2 222 n n n n a a     所以 2 2 8 24n na n     所以 1 2 3na a a a  n ,矛盾. 所以命题成立.

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