西城一模(数学理)解析版.pdf

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1、-精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 北京市西城区 2012年高三一模试卷 数学(理科) 2012.4 第卷(选择题共 40 分) 一、选择题共8 小题,每小题5 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已知全集UR,集合 1 |1Ax x ,则 U Ae() (A)(0,1)(B)(0,1(C)(,0(1,)( D)(,0)1,) 【答案】 C 【解析】 10 1 1 xx x xA,所以10xxxACU或 ,选 C. 2执行如图所示的程序框图,若输入2x,则输出y的值为() (A)2(B)5(C)11(D)23 【答案】 D

2、【解析】输入2x,5y.8352,11,5 yx,86115,23,11 yx, 8122311,满足条件,输出23y,选 D. 3若实数x,y满足条件 0, 30, 03, xy xy x 则2xy的最大值为() (A)9(B)3(C)0(D) 3 【答案】 A -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 【解析】 令yxz2,即zxy2,做出可行域,由图象 可知当直线过点A 时直线截距最大, z 最小,经过点 B 时,截距最小, z 最大 .由题意知A(0,3), B)33( ,,所以最大值为9)3(-32,选 A. 4已知正六棱柱的底面边长和侧棱长相等,体积为 3 1

3、23cm 其三视图中的俯视图如图 所示,则其左视图的面积是() (A) 2 4 3 cm(B) 2 23 cm(C) 2 8cm(D) 2 4cm 【答案】 A 【解析】 正六棱柱的左视图是一个以AB长为宽,高为2 的矩形,32AB 所以左视图的面积为34232,选 A. 5已知函数 44 ( )sincosf xxx的最小正周期是,那么正数() (A)2(B)1(C) 1 2 (D) 1 4 【答案】 B 【 解 析 】xxxxxxf2c o sc o ss i nc o ss i n)( 2244 , 所 以 周 期 2 2 T,所以1,选 B. 6若 2 log 3a, 3 log 2b

4、, 4 log 6c,则下列结论正确的是() (A)bac(B)abc(C)cba(D)bca 【答案】 D 【解析】12log0 3 ,16log9log3log 442 所以acb,选 D. 7设等比数列 n a的各项均为正数,公比为q,前n项和为 n S若对 * nN,有 -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - nn SS3 2 ,则q的取值范围是() (A)(0,1(B)(0,2)(C)1,2)(D)(0,2) 【答案】 A 【解析】若1q, 112 33 ,2naSnaS nn , 所以恒有 nn SS3 2 , 所以1q, 成立 .当1q, 由 nn SS3

5、 2 得 q qa q qa nn 1 )1(3 1 )1 ( 1 2 1 ,若10q,则有)1 (31 2nn qq,即 023)( 2nn qq,解得10 n q,或2 n q(舍去),此时10q.若1q,由 q qa q qa nn 1 )1(3 1 )1 ( 1 2 1 , 得)1(31 2nn qq, 即023)( 2nn qq, 解 得 21 n q,显然当2,2 nq时,条件不成立,综上,满足条件的q的取值范围是 10q,答案选A. 【北京西城区理科模拟】8已知集合 23 0123|333 Ax xaaaa,其中 0,1, 2(0,1, 2, 3) k ak,且 3 0a. 则A

6、中所有元素之和等于() (A)3240(B)3120(C)2997(D)2889 【答案】 D 【解析】 因为0 3 a, 所以最大的数为803232322 32 ,最小的数273 3 , 则 27 到 80 之间的所有整数都有集合中的数,所以所有元素之和为2889 2 54)2780( , 选 D. 第卷(非选择题共 110 分) 二、填空题共6 小题,每小题5 分,共 30 分. 9. 某年级120名学生在一次百米测试中,成绩全部介于13秒 与18秒之间将测试结果分成5组:13 14),,14 15),, 15 16),,16 17),,17 18,,得到如图所示的频率分 布直方图如果从左

7、到右的5个小矩形的面积之比为 1:3:7:6:3,那么成绩在16,18的学生人数是_ 【答案】54 【解析】 成绩在16,18的学生的人数比为 20 9 36731 36 ,所以成绩在16,18的学 生的人数为54 20 9 120. 10 6 (2)x的展开式中, 3 x的系数是 _ (用数字作答) -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 【答案】160 【 解 析 】 二 项 式 展 开 式 kkk k xCT)2( 6 61 , 令36k, 所 以3k, 所 以 3333 64 1 6 0)2(xxCT,所以 3 x的系数为160. 11. 如图,AC为O的直径,

8、OBAC, 弦BN交AC于点M 若3OC,1OM, 则MN_ A B C O M N 【答案】1 【 解 析 】 因 为13OMOCOB,, 所 以2BM, 过O做BMOD, 则 2 3 2 13 BM OMOB OD, 2 3 ) 2 3 ()3( 22 BD, 所以32BDBN,123MN. 12. 在极坐标系中,极点到直线:l sin()2 4 的距离是 _ 【答案】2 【解析】 把极坐标方程化为普通方程,利用点到直线的距离公式求出极点到直线的距离, 2cos 2 2 sin 2 2 , 即 普 通 方 程 为2yx, 则 极 点 到 直 线 的 距 离 为 2 2 2 d. 13. 已

9、知函数 1 2 2 ,0, ( ) ,20, xxc f x xxx 其中0c那么( )f x的零点是_;若 ( )f x的值域是 1 ,2 4 ,则c的取值范围是_ 【答案】1和0,(0,4 -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 【解析】 当cx0时,由0 2 1 x得,0x.当02x时,由0 2 xx,得1x, 所以函数零点为 1和0.当cx0 时, 2 1 )(xxf, 所以cxf)(0, 当02x, 4 1 ) 2 1 ()( 22 xxxxf, 所以此时2)( 4 1 xf.若( )f x的值域是 1 ,2 4 , 则有, 2c,即40c,即c的取值范围是4

10、 ,0(. 14.在直角坐标系xOy中, 动点A,B分别在射线 3 (0) 3 yx x和3(0)yx x上 运动,且OAB的面积为1则点A,B的横坐标之积为_;OAB周长的最小值是 _ 【答案】 3 2 ,2(12) 【 解 析 】 设A,B的 坐 标 分 别 为)0,0(),3,(), 3 3 ,( 212211 xxxxBxxA, 则 21 2, 3 2 xOBxOA,由 题意知OBOA, 所以三 角形的面积为 1 3 2 2 3 2 2 1 2 1 2121 xxxxOBOA,所以 2 3 21x x. 三、解答题共6 小题,共80 分. 解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程. 15

11、. (本小题满分13 分) 在ABC中,已知sin()sinsin()ABBAB ()求角A; ()若|7BC,20ACAB,求|ABAC 【答案】()解:原式可化为BABABABsincos2)sin()sin(sin 3 分 因为(0, )B,所以0sinB, 所以 2 1 cosA 5 分 因为(0, )A, 所以 3 A 6 分 ()解:由余弦定理,得 222 |2| cosBCABACABACA 8 分 因为|7BC,| cos20AB ACABACA, 所以 22 |89ABAC 10 分 -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 因为 222 |2129AB

12、ACABACAB AC , 12 分 所以|129ABAC 13 分 16. (本小题满分13 分) 乒乓球单打比赛在甲、乙两名运动员间进行,比赛采用7局4胜制(即先胜 4局者获胜, 比赛结束),假设两人在每一局比赛中获胜的可能性相同. ()求甲以4比1获胜的概率; ()求乙获胜且比赛局数多于5局的概率; ()求比赛局数的分布列. 【 答 案 】 ( ) 解 : 由 已 知 , 甲 、 乙 两 名 运 动 员 在 每 一 局 比 赛 中 获 胜 的 概 率 都 是 2 1 1 分 记“甲以4比1获胜”为事件A, 则 334 3 4 1111 ( )C ( ) ( ) 2228 P A4 分 (

13、)解:记“乙获胜且比赛局数多于5局”为事件B. 因为,乙以4比2获胜的概率为 335 3 15 1115 C ( ) ( ) 22232 P, 6 分 乙以4比3获胜的概率为 336 3 26 1115 C () ( ) 22232 P, 7 分 所以 12 5 () 16 P BPP 8 分 ()解:设比赛的局数为 X ,则X的可能取值为4,5,6,7 44 4 11 (4)2C () 28 P X, 9 分 3343 4 1111 (5 )2 C() () 2224 P X, 10 分 3352 5 1115 (6 )2 C()() 2221 6 P X, 11 分 3363 6 1115

14、 (7 )2 C()() 2221 6 P X 12 分 -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 比赛局数的分布列为: X4567 P 1 8 1 4 5 16 5 16 13 分 17 (本小题满分14 分) 如图,四边形ABCD与BDEF均为菱形,60DBFDAB,且FAFC ()求证:AC平面BDEF; ()求证:FC平面 EAD; ()求二面角BFCA的余弦值 【答案】()证明:设AC与BD相交于点O,连结 FO 因为四边形ABCD为菱形,所以BDAC, 且O为AC中点 1 分 又FCFA,所以ACFO 3 分 因为OBDFO, 所以AC平面BDEF 4 分 (

15、)证明:因为四边形ABCD与BDEF均为菱形, 所以AD/BC,DE/BF, 所以平面FBC/ 平面EAD 7 分 又FC平面FBC, 所以FC/ 平面EAD 8 分 ()解:因为四边形 BDEF 为菱形,且60DBF,所以 DBF 为等边三角形 因为O为BD中点,所以BDFO,故FO平面ABCD 由OFOBOA,两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系xyzO 9 分 设2AB因为四边形ABCD为菱形,60DAB,则2BD,所以1OB, 3OAOF 所以)3,0 ,0(),0 ,0 ,3(),0 , 1 ,0(),0,0 ,3(),0,0 ,0(FCBAO 所以( 3,0,3)CF,( 3,1

16、,0)CB E C B A D F -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 设平面BFC的法向量为= ()x,y,zn,则有 0, 0. CF CB n n 所以 03 ,033 yx zx 取1x,得) 1,3, 1(n 12 分 易知平面AFC的法向量为(0,1,0)v 13 分 由二面角BFCA是锐角,得 15 cos , 5 n v n v n v 所以二面角BFCA的余弦值为 5 15 14 分 18. (本小题满分13 分) 已知函数( )e(1) axa f xa x ,其中 1a . ()当1a时,求曲线( )yf x在点(1,(1)f处的切线方程; (

17、)求)(xf的单调区间 . 【答案】()解:当1a时, 1 ( )e(2) x f x x , 2 11 ( )e(2) x fx xx 2 分 由于(1)3ef,(1)2ef, 所以曲线( )yf x在点(1, (1)f处的切线方程是2ee0xy 4 分 ()解: 2 (1)(1)1 ( )e axxax fxa x ,0x 6 分 当1a时,令( )0fx,解得1x )(xf的单调递减区间为(, 1);单调递增区间为( 1,0),(0,) 8 分 当1a时,令( )0fx,解得1x,或 1 1 x a 当01a时,)(xf的单调递减区间为(, 1), 1 (,) 1a ;单调递增区 间为(

18、 1,0), 1 (0,) 1a 10 分 当0a时,( )f x为常值函数,不存在单调区间 11 分 当0a时,)(xf的单调递减区间为( 1,0), 1 (0,) 1a ;单调递增区间为 -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - (, 1), 1 (,) 1a 13 分 19. (本小题满分14 分) 已知椭圆:C 22 22 1 (0) xy ab ab 的离心率为 5 3 ,定点(2,0)M,椭圆短轴的端 点是 1 B, 2 B,且 12 MBMB. ()求椭圆C的方程; ()设过点 M 且斜率不为0的直线交椭圆C于A,B两点 . 试问x轴上是否存在定 点P,使P

19、M平分APB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由. 【答案】()解:由 222 2 22 5 1 9 abb e aa ,得 2 3 b a . 2 分 依题意 12 MB B是等腰直角三角形,从而2b,故3a. 4 分 所以椭圆C的方程是 22 1 94 xy . 5 分 ()解:设 11 (,)A x y, 22 (,)B xy,直线AB的方程为2xmy. 将直线AB的方程与椭圆C的方程联立, 消去x得 22 (49)16200mymy. 7 分 所以 122 16 49 m yy m , 122 20 49 y y m . 8 分 若PF平分 APB,则直线PA,PB的倾斜角互补

20、, 所以0 PBPA kk. 9 分 设( ,0)P a,则有 12 12 0 yy xaxa . 将 11 2xmy, 22 2xmy代入上式, 整理得 1212 12 2(2)() 0 (2)(2) my yayy myamya , 所以 1212 2(2)()0my yayy. 12 分 将 122 16 49 m yy m , 122 20 49 y y m 代入上式, 整理得( 29)0am. 13 分 -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 由于上式对任意实数m都成立,所以 9 2 a. 综上,存在定点 9 (,0) 2 P,使PM平分APB. 14 分 2

21、0. (本小题满分13 分) 对于数列 12 :,(,1,2, ) nni Aa aaainN,定义“T变换”:T将数列 n A变换 成数列 12 :, nn Bb bb,其中 1 | (1,2,1) iii baain,且 1 | nn baa,这 种“T变换”记作() nn BT A. 继续对数列 n B进行“T变换”,得到数列 n C,依此 类推,当得到的数列各项均为0时变换结束 ()试问 3: 4,2,8 A和 4:1,4,2,9 A经过不断的“T变换”能否结束?若能,请依次 写出经过“ T变换”得到的各数列;若不能,说明理由; ()求 3123 :,Aa aa经过有限次“T变换”后能

22、够结束的充要条件; ()证明: 41234:,Aa aaa一定能经过有限次“T变换”后结束 【答案】 ()解:数列 3: 4,2,8 A不能结束, 各数列依次为2,6, 4;4,2,2;2,0, 2;2,2,0; 0,2,2; 2,0, 2;从而以下重复出现,不会出现所有项均为0的情形 2 分 数列 4 :1,4,2,9A能结束,各数列依次为3,2,7,8;1,5,1,5;4,4,4,4;0,0,0,0 3 分 ()解: 3 A经过有限次“T变换”后能够结束的充要条件是 123 aaa 4 分 若 123 aaa,则经过一次“T变换”就得到数列0,0,0,从而结束 5 分 当数列 3 A经过有

23、限次“T变换”后能够结束时,先证命题“若数列 3 ()T A为常数列, 则 3A为常数列” -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 当 123 aaa时,数列 3122313 () :,T Aaaaa aa 由数列 3 ()T A为常数列得122313aaaaaa, 解得123aaa, 从而数列 3 A 也 为常数列 其它情形同理,得证 在数列 3 A经过有限次“T变换”后结束时,得到数列0,0,0(常数列 ),由以上命题, 它变换之前的数列也为常数列,可知数列 3 A也为常数 列8 分 所以,数列 3 A经过有限次“T变换”后能够结束的充要条件是 123 aaa ()

24、证明:先证明引理:“数列() n T A的最大项一定不大于数列 n A的最大项, 其中3n” 证明:记数列 n A中最大项为max() n A,则0max() in aA 令() nn BT A, ipq baa,其中 pq aa 因为0 q a,所以max() ipn baA, 故max()max() nn BA,证毕 9 分 现将数列 4 A分为两类 第一类是没有为0的项,或者为0的项与最大项不相邻(规定首项与末项相邻),此 时由引理可知, 44 max()max()1BA 第二类是含有为0的项,且与最大项相邻,此时 44 max()max()BA 下面证明第二类数列 4 A经过有限次“T

25、变换” ,一定可以得到第一类数列 不妨令数列 4 A的第一项为0,第二项a最大 (0a) (其它情形同理) 当数列 4A中只有一项为0时, 若 4 :0, , ,Aa b c(,0ab ac bc),则 4 (): ,| ,T Aa a b b c c,此数列各项均不 为0 -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 或含有0项但与最大项不相邻,为第一类数列; 若 4: 0, , , (,0)Aa a b ab b,则 4 ():,0,TAaabb; 4 ( () :,|2 |,T T Aa ababab 此数列各项均不为0或含有0项但与最大项不相邻,为第一类数列; 若 4

26、:0, , , Aa b a(,0ab b),则 4 (): ,T Aa ab ab b,此数列各项均不为0,为 第一 类数列; 若 4:0, , , Aa a a, 则4(): , 0 , 0 ,T Aaa;4() :,0,0T T Aaa;4( () : , , ,T T T Aa a a a, 此数列各项均不为0,为第一类数列 当数列 4A中有两项为0时,若4:0, ,0,Aab(0ab),则4():, , ,T Aa a b b,此 数列 各项均不为0,为第一类数列; 若 4:0, , ,0 Aa b(0ab),则( ) : , ,0T Aa ab b,( () : ,|2 |, ,T

27、 T Ab ab b a,此 数列 各项均不为0或含有0项但与最大项不相邻,为第一类数列 当数列 4A中有三项为0时,只能是4:0, ,0,0Aa,则( ) : , ,0,0T Aa a, ( ) : 0, ,0,T T Aaa,( ( ) : , , ,T T T Aa a a a,此数列各项均不为0,为第一类数列 总之,第二类数列 4 A至多经过3次“T变换” ,就会得到第一类数列,即至多连续经 历3次“T变换”,数列的最大项又开始减少 又因为各数列的最大项是非负整数, 故经过有限次“ T变换”后,数列的最大项一定会为0,此时数列的各项均为0,从 而结束 13 分 -精品文档 ! 值得拥有

28、! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 北京市西城区 2012年高三一模试卷 数学(理科) 参考答案及评分标准 2012.4 一、选择题:本大题共8 小题,每小题5 分,共 40 分. 1.C;2. D;3. A;4. A;5. B;6. D;7. A;8. D . 二、填空题:本大题共6 小题,每小题5 分,共 30 分. 9.54;10.160;11.1; 12.2;13.1和0,(0, 4;14. 3 2 ,2(12). 注: 13 题、 14 题第一问2 分,第二问3 分 . 三、解答题:本大题共6 小题,共80 分. 15. (本小题满分13 分) ()解:原式可化为BABABABs

29、incos2)sin()sin(sin 3 分 因为(0, )B,所以0sinB, 所以 2 1 cosA 5 分 因为(0, )A, 所以 3 A 6 分 ()解:由余弦定理,得 222 |2| cosBCABACABACA 8 分 因为|7BC,| cos20AB ACABACA, -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 所以 22 |89ABAC 10 分 因为 222 |2129ABACABACAB AC, 12 分 所以|129ABAC 13 分 16. (本小题满分13 分) ()解:由已知,甲、乙两名运动员在每一局比赛中获胜的概率都是 2 1 1 分 记“

30、甲以4比1获胜”为事件A, 则 334 3 4 1111 ( )C ( ) ( ) 2228 P A4 分 ()解:记“乙获胜且比赛局数多于5局”为事件B. 因为,乙以4比2获胜的概率为 335 3 15 1115 C ( ) ( ) 22232 P, 6 分 乙以4比3获胜的概率为 336 3 26 1115 C () ( ) 22232 P, 7 分 所以 12 5 () 16 P BPP 8 分 ()解:设比赛的局数为 X ,则X的可能取值为4,5,6,7 44 4 11 (4)2C () 28 P X, 9 分 3343 4 1111 (5 )2 C() () 2224 P X, 10

31、 分 3352 5 1115 (6 )2 C()() 2221 6 P X, 11 分 3363 6 1115 (7 )2 C()() 2221 6 P X 12 分 比赛局数的分布列为: -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - X4567 P 1 8 1 4 5 16 5 16 13 分 17. (本小题满分14 分) ()证明:设AC与BD相交于点O,连结FO 因为四边形ABCD为菱形,所以BDAC, 且O为AC中点 1 分 又FCFA,所以ACFO 3 分 因为OBDFO, 所以AC平面BDEF 4 分 ()证明:因为四边形ABCD与BDEF均为菱形, 所以AD/

32、BC,DE/BF, 所以平面FBC/平面 EAD 7 分 又FC平面FBC, 所以FC/ 平面 EAD 8 分 ()解:因为四边形 BDEF 为菱形,且60DBF,所以 DBF 为等边三角形 因为O为BD中点,所以BDFO,故FO平面ABCD 由OFOBOA,两两垂直, 建立如图所示的空间直角坐标系xyzO 9 分 设2AB因为四边形ABCD为菱形,60DAB,则2BD,所以1OB, 3OAOF 所以)3,0 ,0(),0 ,0 ,3(),0 , 1 ,0(),0,0 ,3(),0,0 ,0(FCBAO 所以( 3,0,3)CF,( 3,1,0)CB 设平面BFC的法向量为= ()x,y,zn

33、,则有 0, 0. CF CB n n -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 所以 03 ,033 yx zx 取1x,得)1,3, 1(n 12 分 易知平面AFC的法向量为(0,1,0)v 13 分 由二面角BFCA是锐角,得 15 cos , 5 n v n v n v 所以二面角BFCA的余弦值为 5 15 14 分 18. (本小题满分13 分) ()解:当1a时, 1 ( )e(2) x f x x , 2 11 ( )e(2) x fx xx 2 分 由于(1)3ef,(1)2ef, 所以曲线( )yf x在点(1, (1)f处的切线方程是2ee0xy4

34、 分 ()解: 2 (1)(1)1 ( )e ax xax fxa x ,0x6 分 当1a时,令( )0fx,解得1x )(xf的单调递减区间为(, 1);单调递增区间为( 1,0),(0,) 8 分 当1a时,令( )0fx,解得1x,或 1 1 x a 当01a时,)(xf的单调递减区间为(, 1), 1 (,) 1a ;单调递增区 间为(, 1 (0,) 1a 10 分 当0a时,( )f x为常值函数,不存在单调区间 11 分 -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 当0a时,)(xf的单调递减区间为( 1,0), 1 (0,) 1a ;单调递增区间为 (,

35、1), 1 (,) 1a 13 分 19. (本小题满分14 分) () 解:由 222 2 22 5 1 9 abb e aa ,得 2 3 b a . 2 分 依题意 12 MB B是等腰直角三角形,从而2b, 故3a. 4 分 所以椭圆C的方程是 22 1 94 xy . 5 分 ()解:设 11 (,)A x y, 22 (,)B xy,直线AB的方程为2xmy. 将直线AB的方程与椭圆C的方程联立, 消去x得 22 (49)16200mymy. 7 分 所以 12 2 16 49 m yy m , 12 2 20 49 y y m . 8 分 若PF平分 APB,则直线PA,PB的倾

36、斜角互补, 所以 0 PBPA kk. 9 分 设( ,0)P a,则有 12 12 0 yy xaxa . 将 11 2xmy, 22 2xmy代入上式, 整理得 1212 12 2(2)() 0 (2)(2) my yayy myamya , 所以 1212 2(2)()0my yayy. -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 12 分 将 122 16 49 m yy m , 122 20 49 y y m 代入上式, 整理得( 29)0am. 13 分 由于上式对任意实数m都成立,所以 9 2 a. 综上,存在定点 9 (,0) 2 P,使PM平分APB. 1

37、4 分 20. (本小题满分13 分) ()解:数列 3:4,2,8 A不能结束, 各数列依次为2,6, 4;4,2,2;2,0, 2;2,2,0;0,2,2; 2,0, 2;从而以下重复出现,不会出现所有项均为0的情形 2 分 数列 4 :1,4,2,9A能结束,各数列依次为3,2,7,8;1,5,1,5;4,4,4,4;0,0,0,0 3 分 ()解: 3 A经过有限次“T变换”后能够结束的充要条件是 123 aaa 4 分 若 123 aaa,则经过一次“T变换”就得到数列0,0,0,从而结束 5 分 当数列 3 A经过有限次“T变换”后能够结束时,先证命题“若数列 3 ()T A为常数

38、列, 则 3 A为常数列” 当 123 aaa时,数列 3122313 () :,T Aaaaa aa 由数列 3 ()T A为常数列得 122313 aaaaaa, 解得 123 aaa, 从而数列 3 A 也 为常数列 其它情形同理,得证 在数列 3 A经过有限次“ T变换”后结束时,得到数列0,0,0(常数列 ),由以上命题, -精品文档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 它变换之前的数列也为常数列,可知数列 3 A也为常数 列8 分 所以,数列 3 A经过有限次“T变换”后能够结束的充要条件是 123 aaa ()证明:先证明引理:“数列() nT A的最大项一定不大

39、于数列nA的最大项, 其中3n” 证明:记数列 n A中最大项为max() n A,则0max() in aA 令() nn BT A, ipq baa,其中 pq aa 因为0 q a,所以max() ipn baA, 故max()max() nn BA,证毕 9 分 现将数列 4 A分为两类 第一类是没有为0的项,或者为0的项与最大项不相邻(规定首项与末项相邻),此 时由引理可知, 44 max()max()1BA 第二类是含有为0的项,且与最大项相邻,此时 44 max()max()BA 下面证明第二类数列 4 A经过有限次“T变换” ,一定可以得到第一类数列 不妨令数列 4 A的第一项

40、为0,第二项a最大 (0a) (其它情形同理) 当数列 4 A中只有一项为0时, 若 4:0, , , Aa b c(,0ab ac bc),则 4 (): ,| ,T Aa a b b c c,此数列各项均不 为0 或含有0项但与最大项不相邻,为第一类数列; 若 4: 0, , ,(,0)Aa a b ab b,则4():,0,TAaabb; 4 ( () :,|2 |,T T Aa ababab 此数列各项均不为0或含有0项但与最大项不相邻,为第一类数列; 若 4:0, , , Aa b a(,0ab b),则 4 (): ,T Aa ab ab b,此数列各项均不为0,为 第一 -精品文

41、档 ! 值得拥有! - -珍贵文档 ! 值得收藏! - 类数列; 若 4 :0, , ,Aa a a, 则 4 (): , 0 , 0 ,T Aaa; 4 () :,0,0T T Aaa; 4 ( () : , , ,T T T Aa a a a, 此数列各项均不为0,为第一类数列 当数列 4 A中有两项为0时,若 4:0, ,0, Aab(0ab),则 4 ():, , ,T Aa a b b,此 数列 各项均不为0,为第一类数列; 若 4 :0, , ,0Aa b(0ab),则( ) : , ,0T Aa ab b,( () : ,|2 |, ,T T Ab ab b a,此 数列 各项均不为0或含有0项但与最大项不相邻,为第一类数列 当数列 4 A中有三项为0时,只能是 4 :0, ,0,0Aa,则( ) : , ,0,0T Aa a, ( ) : 0, ,0,T T Aaa,( ( ) : , , ,T T T Aa a a a,此数列各项均不为 0,为第一类数列 总之,第二类数列 4A 至多经过3次“T变换” ,就会得到第一类数列,即至多连续经 历3次“T变换”,数列的最大项又开始减少 又因为各数列的最大项是非负整数, 故经过有限次“ T变换”后,数列的最大项一定会为0,此时数列的各项均为0,从 而结 束 13 分

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