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【江苏省考前冲刺特训】解答题模拟真题练习(一)-2025年高考数学
1.(2025 张家口三模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2﹣sinAsinC=sin2(A+C)+cos2(A+B)+cos2(B+C).
(1)求B;
(2)若△ABC的外接圆面积为π,且,,求BD的长.
2.(2025 广东校级模拟)2024年7月26日至8月11日,第33届夏季奥林匹克运动会在法国巴黎举行,中国体育健儿们在赛场上奋力拼搏,取得骄人战绩.为了弘扬“更快、更高、更强、更团结”的奥运精神,以及中国运动员们展现的“和谐、包容、坚忍不拔”——中国传统文化的精髓,某校举办奥运知识竞赛.比赛的题目包括“奥运会历史”“中国历届奥运成绩”两个板块,每个板块4个题目,每位参加比赛的同学首先从“奥运会历史”板块中随机抽取2题依次回答,然后从“中国历届奥运成绩”板块中随机抽取2题依次回答,至少答对3题者获得奖品一份.已知甲同学能正确回答“奥运会历史”板块中的2题,能正确回答“中国历届奥运成绩”板块中每题的概率为0.8,且回答每题相互独立.
(1)记X为甲答对题数,求X的分布列;
(2)已知甲获得一份奖品,求甲4题全部答对的概率.
3.(2025 金昌校级模拟)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABD,PA=AB=4,C,D是平面ABCD内以AB为直径的半圆上的两点,且AD=2,DC∥AB.
(1)证明:BD⊥平面PAD;
(2)证明:平面PAD⊥平面PBD;
(3)求直线PC与平面PBD所成角的正弦值.
4.(2025 浦东新区校级模拟)已知函数.
(1)根据实数a的不同取值,讨论函数y=f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)当a=2,且b<c时,证明:对任意d∈[f(c),f(b)],存在唯一的x0∈R,使得f(x0)=d,且x0∈[b,c].
5.(2025 鼓楼区校级模拟)已知椭圆的短轴长2,离心率为,A1,A2分别是C的左、右顶点,F是C的右焦点.
(1)求C的方程;
(2)设P是椭圆C上异于顶点的动点,点B在直线x=2上,且PF⊥FB,直线PB与x轴交于点Q,证明:|PQ|2<|QA1| |QA2|.
6.(2025 如皋市模拟)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,满足2S=(b2﹣a2)sinB.
(1)求证:B=2A;
(2)求的取值范围.
7.(2025 普陀区校级三模)设函数,其中向量,(﹣cosx,sinx),x∈R.
(1)求函数f(x)的最大值及相应x的值;
(2)将函数f(x)的图像按向量平移,使平移后得到的图像关于坐标原点成中心对称,求长度最小的.
8.(2025 如皋市模拟)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,AB=2,DC=4,PA⊥PD且PA=PD,M,N分别是PD,BC的中点.
(1)求证:AD⊥PN;
(2)若平面PAD⊥平面ABCD,直线PN与平面ABCD所成角的正切值为,求二面角M﹣BC﹣D的余弦值.
9.(2025 泰安四模)某校依托AI技术搭建了智慧题库系统,形成了“A基础筑根﹣B应用提能﹣C创新选才”三层动态题库,设该题库中任意一道题被选到的可能性都相同,且A,B,C三层题量之比为5:3:2.
(1)现有3人参加一项比赛,若每人分别独立地从该题库中随机选取一道作答,求这3人中至少有2人的选题来自B层的概率;
(2)现采用分层随机抽样的方法,使用智能组系统从该题库中选取10道题,进行复赛.参赛选手将有机会回答A,B,C层题目各1题;A,B层题目答对得5分,C层题目答对得10分,答错得0分,选手可自行选择回答问题的顺序,若答对一题可继续答,直到3题全部答完;若答错则比赛结束.例如:选手甲可自行按“B﹣A﹣C”顺序答题,甲答对第一题得5分,并继续回答第二题且答错得0分,比赛结束,总分为5分.某同学参加复赛,他答对A,B层题目的概率为,答对C层题目的概率为,每次答题的结果都相互独立,该同学应该用怎样的顺序答题使得分的数学期望更高?请说明理由.
10.(2025 沙河口区校级一模)记数列{an}前k项的最大值bk依次构成一个新的数列{bn},称数列{bn}为{an}的“生成子列”,数列{bn}所有项组成的集合为A.
(1)已知数列{an}为7,6,5,8,求数列{bn};
(2)若,且A中恰有5个元素,求实数a的取值范围;
(3)若,{an}的“生成子列”{bn}的前n项和为Sn,从S1,S2,S3,…,
S4n(n≥3)中任取Y个数,记其中能被2整除且不能被4整除的个数为X.
①若Y=3,求X的数学期望E(X);
②若Y=2n,求使P(X=m)取得最大值时的m值.
11.(2025 河北模拟)已知函数f(x)=ax2﹣lnx(a∈R).
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;
(2)若函数f(x)在区间(0,e]上的最小值为0,求实数a的值.
12.(2025 福州模拟)已知数列{an}是公差为2的等差数列,满足a2n=2an+1(n∈N*).
(1)求{an}的通项公式;
(2)设{an}的前n项和为Sn,若Sn<3an,求n的最大值.
13.(2025 河北模拟)已知△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,BC边上有一点D满足CDsinB+sin(B﹣C)b=0,连接AD,设AD的中点为E,且CE=7.
(1)求证:∠DCE=∠B;
(2)求边c;
(3)若BD=6,CD=8,求边b.
14.(2025 保定二模)已知双曲线C的焦距为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)若A是C的左顶点,直线l:y=3x﹣3与C交于P,Q两点,求△APQ的面积.
15.(2025 秦都区校级三模)设n≥3,对于数列a1,a2,…,an,若对任意k∈{1,2,…,n﹣1},a1+a2+…+ak与ak+1+ak+2+…+an均为非负数或者均为负数,则称数列a1,a2,…,an为强数列.
(1)判断数列sin0,sin,sinπ,sin,sin2π与数列cos0,cos,cosπ,cos,cos2π分别是否为强数列;
(2)若存在公比为负数的等比数列a1,a2,…,a2025,使得它为强数列,求公比q的取值范围;
(3)设a1,a2,…,an为强数列,且数列中正数与负数交替出现(不出现0),证明:一定可以从数列a1,a2,…,an中选出连续三项,不改变它们在原数列中的顺序,它们三项构成一个强数列.
【江苏省考前冲刺特训】解答题模拟真题练习(一)-2025年高考数学
参考答案与试题解析
一.解答题(共15小题)
1.(2025 张家口三模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2﹣sinAsinC=sin2(A+C)+cos2(A+B)+cos2(B+C).
(1)求B;
(2)若△ABC的外接圆面积为π,且,,求BD的长.
【解答】解:(1)因为2﹣sinAsinC=sin2(A+C)+cos2(A+B)+cos2(B+C)=sin2B+cos2C+cos2A
=sin2b+1﹣sin2C+1﹣sin2A,
整理可得sin2B=sin2A+sin2C﹣sinAsinC,
由正弦定理可知b2=a2+c2﹣ac,即a2+c2﹣b2=ac,
又由余弦定理可得a2+c2﹣b2=2accosB,
可得cosB,
又B∈(0,π),
则;
(2)由△ABC的外接圆面积为π,得外接圆半径为1,
由正弦定理可得2R=2,
可得b=2sinB=2,
因为ac,,
由余弦定理可得b2=a2+c2﹣2accosB,
即,
化简得,解得(负根舍去),
所以,
因为,所以,
(),
所以2=()22+()22+2 ,
=()22+()22+2 || ||cosB,
=()2×3+()2()2+2
,
可得||.
所以BD的长是.
2.(2025 广东校级模拟)2024年7月26日至8月11日,第33届夏季奥林匹克运动会在法国巴黎举行,中国体育健儿们在赛场上奋力拼搏,取得骄人战绩.为了弘扬“更快、更高、更强、更团结”的奥运精神,以及中国运动员们展现的“和谐、包容、坚忍不拔”——中国传统文化的精髓,某校举办奥运知识竞赛.比赛的题目包括“奥运会历史”“中国历届奥运成绩”两个板块,每个板块4个题目,每位参加比赛的同学首先从“奥运会历史”板块中随机抽取2题依次回答,然后从“中国历届奥运成绩”板块中随机抽取2题依次回答,至少答对3题者获得奖品一份.已知甲同学能正确回答“奥运会历史”板块中的2题,能正确回答“中国历届奥运成绩”板块中每题的概率为0.8,且回答每题相互独立.
(1)记X为甲答对题数,求X的分布列;
(2)已知甲获得一份奖品,求甲4题全部答对的概率.
【解答】解:(1)根据题意,记X为甲答对题数,X的可能取值为0,1,2,3,4,
X=0,即甲全部答错,;
X=1,即甲答对1道题目,;
X=2,即甲答对2道题目,;
X=3,即甲答对3道题目,;
X=1,即甲答对所有题目,,
所以X的分布列为
X 0 1 2 3 4
P
(2)根据题意,记“甲获得奥运礼品”为事件M,“甲4题全部答对”为事件N,
则.
所以已知甲获得奥运礼品,甲4题全部答对的概率为.
3.(2025 金昌校级模拟)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABD,PA=AB=4,C,D是平面ABCD内以AB为直径的半圆上的两点,且AD=2,DC∥AB.
(1)证明:BD⊥平面PAD;
(2)证明:平面PAD⊥平面PBD;
(3)求直线PC与平面PBD所成角的正弦值.
【解答】(1)证明:因为PA⊥平面ABD,BD 平面ABD,
所以PA⊥BD.
因为D是以AB为直径的半圆上的一点,
所以AD⊥BD,
因为PA,AD 平面PAD,PA∩AD=A,
所以BD⊥平面PAD.
(2)证明:因为BD 平面PBD,由(1)得BD⊥平面PAD,
所以平面PAD⊥平面PBD.
(3)解:以A为坐标原点,垂直于平面PAB的方向为x轴,的方向分别为y轴、z轴的正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系A﹣xyz,
则,,
故.
设平面PBD的法向量为,
则,即,
令y=1,得,
可得 3+3﹣4=2,||2,||,
所以cos,.
设直线PC与平面PBD所成的角为θ,
所以sinθ=|cos,|.
4.(2025 浦东新区校级模拟)已知函数.
(1)根据实数a的不同取值,讨论函数y=f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)当a=2,且b<c时,证明:对任意d∈[f(c),f(b)],存在唯一的x0∈R,使得f(x0)=d,且x0∈[b,c].
【解答】解:(1)当a=﹣1时,,
所以,所以函数y=f(x)是奇函数,
当a=1时,f(x)=1,所以f(﹣x)=f(x),所以函数y=f(x)是偶函数,
当a≠1且a≠﹣1时,,
因为f(﹣1)≠f(1)且f(﹣1)≠﹣f(1),
所以函数y=f(x)是非奇非偶函数,
综上,当a=﹣1时,y=f(x)是奇函数,
当a=1时,y=f(x)是偶函数,
当a≠1且a≠﹣1时,函数y=f(x)是非奇非偶函数;
(2)证明:当a=2时,函数y=f(x)是严格减函数,
所以函数y=f(x)在[b,c]上的值域为[f(c),f(b)],
因为d∈[f(c),f(b)],所以存在x0∈R,使得f(x0)=d.
假设存在x1∈R,x1≠x0使得f(x1)=d,
若x1>x0,则f(x1)<f(x0),
若x1<x0,则f(x1)>f(x0),与f(x1)=f(x0)=d矛盾,故x0是唯一的,
假设x0 [b,c],即x0<b或x0>c,则f(x0)>f(b)或f(x0)<f(c),
所以d [f(c),f(b)],与d∈[f(c),f(b)]矛盾,
故x0∈[b,c].
5.(2025 鼓楼区校级模拟)已知椭圆的短轴长2,离心率为,A1,A2分别是C的左、右顶点,F是C的右焦点.
(1)求C的方程;
(2)设P是椭圆C上异于顶点的动点,点B在直线x=2上,且PF⊥FB,直线PB与x轴交于点Q,证明:|PQ|2<|QA1| |QA2|.
【解答】解:(1)因为椭圆C的短轴长2,离心率为,
所以,
解得a,b=1,c=1,
则椭圆C的标准方程为;
(2)证明:设B(2,t),Q(m,0),P(x0,y0),
易知F(1,0),
因为点P在椭圆上,
所以,
因为,,
若PF⊥FB,
此时,
即,
所以Q,P,B三点共线,
此时kPB=kPQ,
即,
解得,
则
,
因为,
所以.
即|PQ|2<|QA1||QA2|.
6.(2025 如皋市模拟)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,满足2S=(b2﹣a2)sinB.
(1)求证:B=2A;
(2)求的取值范围.
【解答】解:(1)证明:因为(b2﹣a2)sinB=2S,
所以,
又B∈(0,π),则sinB≠0,故b2﹣a2=ac,
所以,
,
又cos2A=2cos2A﹣1=2()2﹣1
cosB,
由于△ABC为锐角三角形,因此2A∈(0,π),B,
故B=2A;
(2)因为B=2A,
由正弦定理可得
,
因为△ABC是锐角,则,
解得,所以,
令t=cosA,则原式可化为f(t)=2t2﹣3t﹣1,对称轴为,
所以f(t)在上单调递减,在上单调递增,
所以,,
故原式取值范围为:.
7.(2025 普陀区校级三模)设函数,其中向量,(﹣cosx,sinx),x∈R.
(1)求函数f(x)的最大值及相应x的值;
(2)将函数f(x)的图像按向量平移,使平移后得到的图像关于坐标原点成中心对称,求长度最小的.
【解答】解:(1)由于,
所以:,
故函数f(x)的最大值为;相应x的值为.
(2)设则平移后的函数为;
由于g(x)为奇函数,故(k∈Z),
得(k∈Z),v=﹣2;
于是,当时,|d最小,此时.
8.(2025 如皋市模拟)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,AB=2,DC=4,PA⊥PD且PA=PD,M,N分别是PD,BC的中点.
(1)求证:AD⊥PN;
(2)若平面PAD⊥平面ABCD,直线PN与平面ABCD所成角的正切值为,求二面角M﹣BC﹣D的余弦值.
【解答】解:(1)证明:取AD中点为H,连接PH,HN,
因为PA=PD,H为中点,所以PH⊥AD,
又H,N为中点,所以HN∥AB,
又因为DA⊥AB,所以HN⊥AD,
因为PH∩HN=H,PH 平面PHN,HN 平面PHN,
所以AD⊥平面PHN,又因为PN 平面PHN,
故AD⊥PN;
(2)因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
PH⊥AD,PH 平面PAD,
所以PH⊥平面ABCD,
则∠PNH为直线PN与平面ABCD所成角,
解得PH=2,
又因为PA=PD,PA⊥PD,解得AD=4,
以,,分别为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系,
则D(﹣2,0,0),P(0,0,2),B(2,2,0),C(﹣2,4,0),M(﹣1,0,1),
设平面MBC的一个法向量,,(﹣3,﹣2,1),
则,
解得,
平面DBC的一个法向量,
则,
故二面角M﹣BC﹣D余弦值为.
9.(2025 泰安四模)某校依托AI技术搭建了智慧题库系统,形成了“A基础筑根﹣B应用提能﹣C创新选才”三层动态题库,设该题库中任意一道题被选到的可能性都相同,且A,B,C三层题量之比为5:3:2.
(1)现有3人参加一项比赛,若每人分别独立地从该题库中随机选取一道作答,求这3人中至少有2人的选题来自B层的概率;
(2)现采用分层随机抽样的方法,使用智能组系统从该题库中选取10道题,进行复赛.参赛选手将有机会回答A,B,C层题目各1题;A,B层题目答对得5分,C层题目答对得10分,答错得0分,选手可自行选择回答问题的顺序,若答对一题可继续答,直到3题全部答完;若答错则比赛结束.例如:选手甲可自行按“B﹣A﹣C”顺序答题,甲答对第一题得5分,并继续回答第二题且答错得0分,比赛结束,总分为5分.某同学参加复赛,他答对A,B层题目的概率为,答对C层题目的概率为,每次答题的结果都相互独立,该同学应该用怎样的顺序答题使得分的数学期望更高?请说明理由.
【解答】解:(1)设3人中恰有X人的选题来自B层,
此时,
设3人中至少有2人的选题来自B层为事件D,
所以P(D)=P(x=2)+P(x=3),
则这3人中至少2人的选题来自B层的概率为;
(2)设得分为X,第i道题得分为ai,第i道题答对的概率为pi,i=1,2,3,a1+a2+a3=20,,
此时X的所有可能取值为0,a1,a1+a2,a1+a2+a3,
则P(X=0)=1﹣p1,P(X=a1)=p1(1﹣p2),
P(X=a1+a2)=p1p2(1﹣p3),P(X=a1+a2+a3)=p1p2p3,
则X的分布列为:
X 0 a1 a1+a2 a1+a2+a3
P 1﹣p1 p1(1﹣p2) p1p2(1﹣p3) p1p2p3
故E(X)=0×(1﹣p1)+a1p1(1﹣p2)+(a1+a2)p1p2(1﹣p3)+(a1+a2+a3)p1p2p3
,
设将C层题目放在第i题时的得分为X1,i=1,2,3,
此时,
,
,
因为E(X3)>E(X2)>E(X1),
所以从得分的数学期望更高的角度考虑,该同学应先回答A,B层的题目,再回答C层题目.
即按A→B→C或B→A→C的顺序答题.
10.(2025 沙河口区校级一模)记数列{an}前k项的最大值bk依次构成一个新的数列{bn},称数列{bn}为{an}的“生成子列”,数列{bn}所有项组成的集合为A.
(1)已知数列{an}为7,6,5,8,求数列{bn};
(2)若,且A中恰有5个元素,求实数a的取值范围;
(3)若,{an}的“生成子列”{bn}的前n项和为Sn,从S1,S2,S3,…,
S4n(n≥3)中任取Y个数,记其中能被2整除且不能被4整除的个数为X.
①若Y=3,求X的数学期望E(X);
②若Y=2n,求使P(X=m)取得最大值时的m值.
【解答】解:(1)当数列{an}为7,6,5,8时,
根据{bn}定义:数列{an}前k项的最大值bk依次构成一个新的数列{bn},称数列{bn}为{an}的“生成子列”,
可得b1=7,b2=7,b3=7,b4=8所以数列{bn}为:7,7,7,8;
(2)因为,
所以
由an+1﹣an>0得n<5+a,
当n<5+a时,数列{an}递增,当n>5+a时,数列{an}递减,
因为A中有5个元素,结合数列的单调性可知,
a4<a5且a5≥a6,
即
解得﹣1<a≤0,所以a的取值范围是(﹣1,0];
(3)由题意得,
所以bn=4k﹣3,4k﹣3≤n≤4k,k∈N*,
所以S=4(1+5+…+4k﹣3)=4k(2k﹣1),能被4整除,
S4k﹣1=S4k﹣b4k=S4k﹣4k+3不能被2整除,
S4k﹣2=S4k﹣b4k﹣b4k﹣1=S4k﹣2(4k﹣3)=S4k﹣4(2k﹣1)+2,能被2整除,不能被4整除,
S4k﹣3=S4k﹣b4k﹣b4k﹣1﹣b4k﹣2=S4k﹣3(4k﹣3)=S4k﹣4(3k﹣2)+1,不能被2整除,
所以S1,S2,…,S4n中能被2整除,但不能被4整除的有n个,
①法一:由题意X~H(4n,3,n),所以.
法二:X的取值范围是{0,1,2,3},
,
,
,
,
,
所以.
②,令P(X=m)≥P(X=m﹣1),得,
即,
解得,
因为n≥3,当时,或时,P(X=m)取得最大值,
当 Z时,时,P(X=m) 取得最大值,
11.(2025 河北模拟)已知函数f(x)=ax2﹣lnx(a∈R).
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;
(2)若函数f(x)在区间(0,e]上的最小值为0,求实数a的值.
【解答】解:(1)当a=2时,函数f(x)=2x2﹣lnx,可得,
所以f′(1)=3,且f(1)=2,
所以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为y﹣2=3(x﹣1),即3x﹣y﹣1=0.
(2)函数f(x)=ax2﹣lnx的定义域为(0,+∞),
求导得,
当a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在(0,e]上单调递减,
所以,解得,不满足a≤0,舍;
当a>0时,由f′(x)<0,得;由f′(x)>0,得,
①当,即时,f(x)在上单调递减,在上单调递增,
所以,解得,满足,所以;
②当,即时,f(x)在(0,e]上单调递减,
所以,解得,不满足,舍.
综上,a的值为.
12.(2025 福州模拟)已知数列{an}是公差为2的等差数列,满足a2n=2an+1(n∈N*).
(1)求{an}的通项公式;
(2)设{an}的前n项和为Sn,若Sn<3an,求n的最大值.
【解答】解:(1)数列{an}是公差d为2的等差数列,满足a2n=2an+1(n∈N*),
可得a2=2a1+1,即a1+2=2a1+1,解得a1=1,
则an=1+2(n﹣1)=2n﹣1;
(2){an}的前n项和Snn(1+2n﹣1)=n2,
若Sn<3an,即有n2<3(2n﹣1),解得3n<3,
可得n的最大值为5.
13.(2025 河北模拟)已知△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,BC边上有一点D满足CDsinB+sin(B﹣C)b=0,连接AD,设AD的中点为E,且CE=7.
(1)求证:∠DCE=∠B;
(2)求边c;
(3)若BD=6,CD=8,求边b.
【解答】(1)证明:因为E为AD的中点,可得S△ACE=S△CDE,
又由∠ACE=∠C﹣∠DCE,CE=7,
所以,
化简得CD sin∠DCE=b sin(C﹣∠DCE),所以,
又因为CD sinB+sin(B﹣C)b=0,则,
所以,
则,
整理可得(sinCcosB﹣cosCsinB)sin∠DCE=(sinCcos∠DCE﹣cosCsin∠DCE)sinB,
即sinCcosBsin∠DCE﹣cosCsinBsin∠DCE=sinCcos∠DCEsinB﹣cosCsin∠DCEsinB,
所以sinC(cosBsin∠DCE﹣cos∠DCEsinB)=sinCsin(∠DCE﹣B)=0,
因为C∈(0,π),可得sinC>0,
可得sin(∠DCE﹣B)=0,
即证得∠DCE=∠B成立;
(2)解:如图,在△ABD中,设∠ADB=α,则∠ADC=π﹣α,
在△ABD中,由正弦定理可得,
在△CDE中,由正弦定理可得,
两式相除,可得,
因为E为AD的中点,可得,
又因为CE=7,所以c=2CE=14;
(3)解:设AD=2x,则AE=DE=x,
在△ABD中,由余弦定理可得cosα
在△CDE中,由余弦定理可得cos(π﹣α)
两式相加得,解得x=5,
在△ABD中,由余弦定理得cosB,
在△ABC中,由余弦定理得b2=142+142﹣2×14×14×cosB=84,
解得.
14.(2025 保定二模)已知双曲线C的焦距为,离心率为.
(1)求C的方程;
(2)若A是C的左顶点,直线l:y=3x﹣3与C交于P,Q两点,求△APQ的面积.
【解答】解:(1)因为双曲线的焦距为,
所以2c,
解得,
因为双曲线离心率为,
所以,
解得a=1,
则b2=c2﹣a2=4,
故双曲线C的方程为.
(2)由(1)知双曲线C的左顶点A(﹣1,0),点A到直线l:3x﹣y﹣3=0的距离,
联立,消去y并整理得5x2﹣18x+13=0,
解得x1=1,,
所以.
则.
15.(2025 秦都区校级三模)设n≥3,对于数列a1,a2,…,an,若对任意k∈{1,2,…,n﹣1},a1+a2+…+ak与ak+1+ak+2+…+an均为非负数或者均为负数,则称数列a1,a2,…,an为强数列.
(1)判断数列sin0,sin,sinπ,sin,sin2π与数列cos0,cos,cosπ,cos,cos2π分别是否为强数列;
(2)若存在公比为负数的等比数列a1,a2,…,a2025,使得它为强数列,求公比q的取值范围;
(3)设a1,a2,…,an为强数列,且数列中正数与负数交替出现(不出现0),证明:一定可以从数列a1,a2,…,an中选出连续三项,不改变它们在原数列中的顺序,它们三项构成一个强数列.
【解答】解:(1)数列0,1,0,﹣1,0,前两项和为1,后三项和为﹣1,不是强数列;
数列1,0,﹣1,0,1,满足第一项、前两项、前三项、前四项、后一项、后两项、后三项、后四项的和均非负,是强数列.
(2)设首项a1=a≠0,公比q<0,
依题意,a1 (a2+ +a2025)≥0,即a2(q+q2+ +q2024)≥0,
故q+q2+ +q2024≥0,即,故q2024≥1.
另一方面,(a1+ +a2024) a2025≥0,即a2(1+q+ +q2023)q2024≥0,
故1+q+ +q2023≥0,即,故q2024≤1.
于是q2024=1,q=﹣1,又1,﹣1,1,…,1,﹣1,1满足条件,综上,q=﹣1.
(3)注意到若连续三项构成强数列,则中间项的绝对值最小,取数列中绝对值最小的一项ai,
(若最小的同时存在正项和负项,取负项).
如果i=1,
①若a1>0,则a2<0,|a2|>|a1|,故a1+a2<0,与(2)中a1(a1+a2)≥0矛盾;
②若a1<0,则a2>0,|a2|≥|a1|,故a1+a2≥0,由(2)知矛盾,
于是ai不为首项,同理ai不为末项,我们取ai﹣1,ai,ai+1三项.
(ⅰ)若ai>0,则ai﹣1,ai+1<0,且|ai﹣1|,|ai+1|>|ai|,故ai﹣1+ai<0,ai+ai+1<0,ai﹣1,ai,ai+1构成强数列;
(ⅱ)若ai<0,则ai﹣1,ai+1>0,且|ai﹣1|,|ai+1|≥|ai|,故ai﹣1+ai≥0,ai+ai+1≥0,ai﹣1,ai,ai+1构成强数列.
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