北京市石景山区2020届高三上学期期末考试数学试题 Word版含解析 下载本文

关于l的对称直线PB与椭圆交于另一点B.设O为坐标原点,判断直线AB与直线OP的位置关系,并说明理由.

x2y23【答案】(Ⅰ).(Ⅱ)直线AB与直线OP平行.见解析 ??1,离心率822【解析】 【分析】

(Ⅰ)将点?2,1?代入到椭圆方程,解得a的值,根据c?a2?b2,得到c的值,从而求出离心率;(Ⅱ)直线PA:y?1?k(x?2),PB:y?1??k(x?2),点A?x1,y1?,B?x2,y2?,将直线与椭圆联立,得到x1和x2,从而得到AB的斜率,得到kAB?kOP,得到直线AB与直线OP平行.

x2y2【详解】解:(Ⅰ)由椭圆C:2??1过点P(2,1),

a2可得

41??1,解得a2?8. 2a2所以c2?a2?b2?8?2?6,

63x2y2所以椭圆C的方程为. ???1,离心率e?82222(Ⅱ)直线AB与直线OP平行.

证明如下:由题意,设直线PA:y?1?k(x?2),PB:y?1??k(x?2), 设点A?x1,y1?,B?x2,y2?,

?x2y2??1?由?8得 2?y?kx?2k?1??4k2?1?x2?8k?1?2k?x?16k2?16k?4?0,

8k(2k?1)8k2?8k?2所以2+x1?,所以x1?, 224k?14k?18k2+8k?2同理x2?,

4k2?1所以x1?x2??16k, 24k?1

由y1?kx1?2k?1,y2??kx2?2k?1, 有y1?y2?k(x1?x2)?4k??8k, 24k?1y1?y21?,

x1?x22因为A在第四象限,所以k?0,且A不在直线OP上,所以kAB?又kOP?1,故kAB?kOP,所以直线AB与直线OP平行. 2【点睛】本题考查求椭圆方程,直线与椭圆相交求交点,判断两直线的位置关系,属于中档题. 22.已知由n(n?N*)个正整数构成的集合A?{a1,a2,L,an}(a1?a2?L?an,n≥3),记

SA?a1?a2?L?an,对于任意不大于SA的正整数m,均存在集合A的一个子集,使得该子集的所有

元素之和等于m. (Ⅰ)求a1,a2的值;

(Ⅱ)求证:“a1,a2,L,an成等差数列”的充要条件是“SA?n(n?1)”; 2(Ⅲ)若SA?2020,求n的最小值,并指出n取最小值时an的最大值.

【答案】(Ⅰ)a1?1,a2?2 (Ⅱ)证明见解析 (Ⅲ)n的最小值为11,此时an的最大值1010. 【解析】 【分析】

(Ⅰ)m?1和m?2时,根据SA的定义,以及集合A?{a1,a2,L,an}(a1?a2?L?an,n≥3)的性质,

ai?i,得到答案;(Ⅱ)必要性:可得SA?11n?n?1?,充分性:由条件可得ai?i,从而有SA?n(n?1),22当且仅当ai?i时,等号成立,从而得证;(Ⅲ)含有n个元素的非空子集个数有2n?1,当n?10时,不满足题意,当n?11时,集合A??1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024?,可以表示

1,2,3,L,2046,2047共2047个正整数,满足题意,由S10?a11?2020并且S10?1?a11得到

a11?2021*,结合a11?N,得到an的最大值1010 2【详解】解:(Ⅰ)m?1时,由条件知1?SA,必有1?A,又a1?a2?L?an均为整数,a1?1.

m?2时,由条件知2?SA,由SA的定义及a1?a2?L?an均为整数,必有2?A,a2?2.

(Ⅱ)必要性:由“a1,a2,L,an成等差数列”及a1?1,a2?2 得ai?i(i?1,2,L,n)此时A??1,2,3,L,n?满足题目要求 从而SA?1?2?3?L?n?1n(n?1). 2充分性:由条件知a1?a2?L?an,且均为正整数,可得ai?i(i?1,2,3,L,n), 故SA?1?2?3?L?n?于是当SA?1n(n?1),当且仅当ai?i(i?1,2,3,L,n)时,上式等号成立. 21n(n?1)时,ai?i(i?1,2,3,L,n),从而a1,a2,L,an成等差数列. 21所以“a1,a2,L,an成等差数列”的充要条件是“SA?n(n?1)”.

2(Ⅲ)由于含有n个元素的非空子集个数有2n?1,

故当n?10时,210?1?1023,

此时A的非空子集的元素之和最多表示1023个不同的整数m,不符合要求.

而用11个元素的集合A??1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024?的非空子集的元素之和可以表示

1,2,3,L,2046,2047共2047个正整数.

因此当SA?2020时,n的最小值为11. 记S10?a1?a2?L?a10

则S10?a11?2020并且S10?1?a11.

事实上若S10?1?a11,2020?S10?a11?2a11,则a11?1010,S10?a11?1010, 所以m?1010时无法用集合A的非空子集的元素之和表示,与题意不符. 于是2020?S10?a11?2a11?1,得a11?2021*,a11?N,所以a11?1010. 2当a11?1010时A??1,2,4,8,16,32,64,128,256,499,1010?满足题意 所以当SA?2020时,n的最小值为11,此时an的最大值1010.

【点睛】本题考查集合与数列的新定义,求数列中的项,等差数列的条件证明,考查求数列的项数的最小值和项的最大值,属于难题.