2020-2021学年高考数学理科一模试题及答案解析二
税法宣传-农村空巢老人
若要功夫深,铁杵磨成针!
最新高考数学一模试卷(理科)
一、选择题(本大题共8小题,每小题
5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.函数的最小正周期为( )
A. B. C.
π
D.2
π
2.设函数
A.﹣6 B.0 C.4
,则f[f(1)]的值为( )
D.5
3.设变量x,y满足约束条件:,则目标函数z=2x+3y+4的最小值为( )
A.10 B.11 C.12 D.27
,则
D.
=( )
4.若
α
是第二象限角,
A. B. C.
33
5.已知f(x)
=ax+b+4(a,b∈R),f[lg(log
3
2)]=1,则f[lg(log
2
3)]的值为( )
,,则=( )
A.﹣1 B.3 C.7 D.8
6.如图,B、D是以AC为直径的圆上的两点,其中
A.1 B.2 C.t
D.2t
=1(a>0,b>0),若焦点F(c,0)关于渐近线y=x的对称点在7.已知双曲线
另一条渐近线y=﹣x上,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.3 的值取到最大值8.已知三棱锥ABCD中,AB⊥CD,且AB与平面BCD成60
°
角
.当
时,二面角A﹣CD﹣B的大小为( )
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
A.30
°
B.45
°
C.60
°
D.90
°
二、填空题(本大题共7小题,共36分)
9.设全集U=R,集合A={x|1<x≤3}
,B={x|x≥2},则A
∩
B=______,A
∪
B=______,
A
∩
(∁
R
B)
=______.
10.已知命题p:<
br>“
若a=b,则a=b
”
,则命题p的否命题为______,该否命题是一个
______
命题.(填
“
真
”
,
“
假
”
)
11.如图是一个几何体的三视图,正视图是边长为2的正三角形,俯视图是等腰直角三角
形,
该几何体的表面积为______,体积为______.
22
12
.若函数f(x)是幂函数,则f(1)=______,若满足f(4)=8f(2),则=______.
13.空间四点A、B、C、D满足|AB|=1,|CD|=2,E、F分别是AD、BC的中点,若
AB与CD
所在直线的所成角为60
°
,则|EF|=______.
14.已知F
1
,F
2
分别是椭圆C: +=1(a>b>0)的左
右焦点,A是其上顶点,且△
AF
1
F
2
是等腰直角三角形,延长A
F
2
与椭圆C交于另一点B,若△AF
1
B的面积为6,则椭圆C
的
方程为______.
15.已知等差数列{a
n
}满足a
9
<0
,且a
8
>|a
9
|,数列{b
n
}满足b
n=a
n
a
n+1
a
n+2
(n∈N),{b
n
}的前n
项和为S
n
,当S
n
取得最大值时,n的值为__
____.
三、解答题(本大题共5小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
16.在△ABC中,角A、B、C分别是边a、b、c的对角,且3a=2b,
(
Ⅰ
)若B=60
°
,求sinC的值;
(
Ⅱ
)若,求cosC的值.
*
17.如图,平行四边形ABCD
⊥平面CDE,AD=DC=DE=4,∠ADC=60
°
,AD⊥DE
(
Ⅰ
)求证:DE⊥平面ABCD;
(
Ⅱ
)求二面角C﹣AE﹣D的余弦值的大小.
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
18.已知函数f(x)=x+ax+1,
(
Ⅰ
)设g(x)=(2x﹣3
)f(x),若y=g(x)与x轴恰有两个不同的交点,试求a的取值
集合;
(
Ⅱ
)求函数y=|f(x)|在[0,1]上的最大值.
19.过离心率
为的椭圆的右焦点F(1,0)作直线l与椭圆C
2
交于不同的两点A、B,设|FA|=λ
|FB|,T(2,0).
(
Ⅰ
)求椭圆C的方程;
(
Ⅱ
)若1≤
λ
≤2,求△ABT中AB边上中线长的取值范围.
20.数列{a
n
}各项均为正数,a
1
=,且对任意的n∈N,都
有a
n+1
=a
n
+ca
n
(c>0).
(1)求
(2)若c=
请说明理由.
++的值;
*
*2
,是否存在n∈N,使得a
n
>1,若存在,试求出n的最小值,若不存
在,
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题
5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.函数的最小正周期为( )
A. B. C.
π
D.2
π
【考点】三角函数的周期性及其求法.
【分析】由已知利用两角
和的正弦函数公式化简函数解析式可得f(x)=2sin(2x+
用三角函数的周期公式即可求值得解
.
【解答】解:∵
∴最小正周期T=
故选:C.
2.设函数,则f[f(1)]的值为( )
=
π
.
=2sin(2x+),
),利
A.﹣6 B.0 C.4 D.5
【考点】分段函数的应用;函数的值.
【分析】直接利用分段函数化简求解即可.
【解答】解:函数
故选:A.
,则f[f(1)]=f(1﹣4)=f(﹣3)=﹣6.
3.设变量x,y满足约束条件:,则目标函数z=2x+3y+4的最小值为( )
A.10 B.11 C.12 D.27
【考点】简单线性规划.
【分析】由约
束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,
联立方程组求得最优解的坐
标,代入目标函数得答案.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
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联立,解得A(2,1),
化目标函数z=2x+3y+4为
由图可知,当直线
故选:B.
4.若
α
是第二象限角,
A. B. C. D.
,
过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最小值为11.
,则=( )
【考点】两角和与差的正切函数;两角和与差的余弦函数.
【分析】由条件利用同角三角的基本关系,三角函数在各个象限中的符号,求得
的值.
【解答】解:∵
α
是第二象限角,
=,∴+
α
为第三项
象限角.
∵
求得
故选:A.
5.已知f(x)=ax+b
33
+
=﹣,
=1,sin()<0,cos()<0,
+4(a,b∈R),f[lg(log
3
2)]=1,则f[lg(log
2
3)]的值为( )
A.﹣1
B.3 C.7 D.8
【考点】奇偶性与单调性的综合;函数的值.
【分析】易判lg(
log
2
3)与lg(log
3
2)互为相反数,构造函数f(x)=g(x
)+4,即g(x)
=ax+b
33
,利用g(x)的奇偶性可求结果.
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
【解答】解:∵lg(log
2
3)+lg( log
3
2)=lg
(log
2
3
•
log
3
2)=lg1=0,
∴lg(log
2
3)与lg(log
3
2)互为相反数,
令f(x)=g(x)+4,即g(x)=ax+b
33
,易知g(x)为奇函数,
则g(lg(log
2
3))+g(lg( log
3
2))=0,
∴f(lg(log
2
3))+f(lg(
log
3
2))=g(lg(log
2
3))+4+g(lg(
log
3
2))+4=8,
又f(lg(log
2
3))=1,∴f(lg(
log
3
2))=7,
故选:C.
6.如图,B、D是以AC为直径的圆上的两点,其中,,则=( )
A.1
B.2 C.t D.2t
【考点】向量在几何中的应用.
【分析】可连接CD,CB,从
而得到CD⊥AD,BC⊥AB,这便可得到
,从而得出
便可求出
【解答】解:如图,
连接CD,CB;
∵AC为直径;
∴CD⊥AD,BC⊥AB;
∴
=
=
=
=t+2﹣(t+1)
=1.
故选A.
的值.
=,带入
,
&知识就是力量&
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7.已知双曲线=1(a>0,
b>0),若焦点F(c,0)关于渐近线y=x的对称点在
另一条渐近线y=﹣x上,则双曲线的离心
率为( )
A. B.2 C. D.3
【考点】双曲线的简单性质.
【分析
】首先求出F
1
到渐近线的距离,利用焦点F(c,0)关于渐近线y=x的对称点在另
一条渐近线y=﹣x上,可得直角三角形,即可求出双曲线的离心率.
【解答】解:由题意,F
1
(﹣c,0),F
2
(c,0),
设一条渐近线方程为y=x,则F
1
到渐近线的距离为=b.
设F
1
关于渐近线的对称点为M,F
1
M与渐近线交于A,∴|MF
1
|
=2b,A为F
1
M的中点,
又焦点F(c,0)关于渐近线y=x的对称点在另一条渐近线y=﹣x上,
∴OA∥F
2
M,∴∠F
1
MF
2
为直角,
∴△MF
1
F
2
为直角三角形,
∴由勾股定理得4c=c+4b
∴3c=4(c﹣a),∴c=4a,
∴c=2a,∴e=2.
故选:B.
8.已知三棱锥ABCD中,A
B⊥CD,且AB与平面BCD成60
°
角.当
时,二面角A﹣CD﹣B的大小为(
)
&知识就是力量&
22222
222
的值取到最大值
若要功夫深,铁杵磨成针!
A.30
°
B.45
°
C.60
°
D.90
°
【考点】二面角的平面角及求法.
【分析】根据直线和平面所成的角,求出的值取到最大值时的条件,进行求解即可.
【解答】解:过A作AO⊥平面BCD,连接BO并延长交CD,于E,连接AE,
则BE是AB在底面BCD上的射影,
则∠ABE=60
°
,
∵AB⊥CD,AO⊥CD,
∴AO⊥平面ABE,即AE⊥CD,
则∠AEB是二面角A﹣CD﹣B的平面角,
则==,
要使的值取到最大值,则取得最大,
由正弦定理得=,
∴当sin∠BAE取得最大值,即当∠BAE=90
°
时取最大值.
此时∠AEB=30
°
,
故选:A
二、填空题(本大题共7小题,共36分)
9.设全集U=R,集合A={x|1<x≤3},B={x|x≥2},则A
∩
B=
{x|2≤x≤3 ,A
∪
B= {x|x>1}
,
A
∩
(∁
R
B)= {x|1<x<2} .
【考点】交集及其运算;交、并、补集的混合运算.
【分析】由A与B,求出两集合的交集,并集,找出A与B补集的交集即可.
【解答】解:∵
全集U=R,集合A={x|1<x≤3},B={x|x≥2},即∁
R
B={x|x<2}
,
∴A
∩
B={x|2≤x≤3},A
∪
B={x|x>1},A
∩
(∁
R
B)={x|1<x<2},
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
故答案为:{x|2≤x≤3},{x|x>1},{x|1<x<2}
222
2
10.已知命题p:
“
若a=b,则a=b
”
,则命题p的否命题
为 若a≠b则a≠b ,该否命题
是一个 真
命题.(填
“
真
”
,
“
假
”
)
【考点】四种命题间的逆否关系;四种命题的真假关系.
【分析】根据命题:
“若p,则q
”
的否命题为
“
若¬p,则¬q
”
,写出它
的否命题,再判定真
假性.
【解答】解:命题p:
“
若a=b,则a=b
”
,
22
则命题p的否命题为
“
若a≠b,则a≠b
”
,
22
该否命题是一个真命题.
22
故答案为:
“
若a≠b,则a≠b
”
,真.
11.如图是一个几何体的三视图,正视图是边长为2的正三角形,俯视图是等腰直角三角形,
该几何体的表面积为 ,体积为 .
【考点】由三视图求面积、体积.
【分
析】由三视图可知:该几何体为一个三棱锥P﹣ABC,底面△ABC是等腰直角三角形,
△PBC是边
长为2的正三角形,且平面PBC⊥底面ABC.利用三角形面积计算公式、三棱锥
的体积计算公式即可
得出.
【解答】解:由三视图可知:该几何体为一个三棱锥P﹣ABC,底面△ABC是等腰直角三角
形,
△PBC是边长为2的正三角形,且平面PBC⊥底面ABC.
∴该几何体的表面积为=
=4++,
=
+;
.
.
+++×
体积V=
故答案分别为:4+
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
12.若函数f(x)是幂函数,则f(1)= 1
,若满足f(4)=8f(2),则
【考点】函数的值.
【分析】设f(x)=x
α
,由幂函数的性质能求出结果.
【解答】解:∵函数f(x)是幂函数,∴设f(x)=x
α
,
∴f(1)=1,
∵满足f(4)=8f(2),
∴4
α
=8×2
α
,解得
α
=3,
∴==
.
.
= .
故答案为:1,
1
3.空间四点A、B、C、D满足|AB|=1,|CD|=2,E、F分别是AD、BC的中点,若AB与CD
所在直线的所成角为60
°
,则|EF|=
【考点】点、线、面间的距离计算.
【分析】取BD中点O,连结EO、FO,推导出EO∥
CD,且|EO|=1,FO∥AB,且|FO|=,∠
EOF(或其补角)是异面直线AB与CD所成
的角,由此能求出EF.
【解答】解:取BD中点O,连结EO、FO,
∵四面体ABCD
中,|AB|=1,|CD|=2,E、F分别为BC、AD的中点,且异面直线AB与CD所
成的角为
60
°
,
∴EO∥CD,且|EO|=1,FO∥AB,且|FO|=,
∴∠EOF(或其补角)是异面直线AB与CD所成的角,
∴∠EOF=60
°
或120
°
,
∴∠EOF=60°
,EF=
∠EOF=120
°
,EF=
故答案为:或.
=
=,
.
或 .
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
14.已知F
1
,F
2
分别是椭圆C: +=1(a>b>0)的左
右焦点,A是其上顶点,且△
AF
1
F
2
是等腰直角三角形,延长A
F
2
与椭圆C交于另一点B,若△AF
1
B的面积为6,则椭圆C
的
方程为 =1 .
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由△AF
1
F2
是等腰直角三角形,可得b=c,可设椭圆的标准方程为:
(b>0).在Rt△ABF
1
中,由勾股定理可得:
设|BF
2
|=m,则|BF
1<
br>|=2a﹣m=2
=×
b﹣m,2b+
2
=1
+|AB|
=
=
2
,|AF
2
|=|AF
1
|=
,又
b,
=6,联立解出即可得出.
【解答】解:∵△AF
1
F
2
是等腰直角三角形,
∴b=c,
可设椭圆的标准方程为: =1(b>0).
2
在Rt△AB
F
1
中,由勾股定理可得:
|AF
2
|=|AF
1
|=
+|AB|=
b﹣m,
,
b,设|BF
2
|=m
,则|BF
1
|=2a﹣m=2
2
代入可得:2b+=,
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
又
2
=×=6,
联立解得b=,
∴椭圆的标准方程为: =1.
故答案为:
=1.
15.已知等差数列{a
n
}满
足a
9
<0,且a
8
>|a
9
|,数列{b
n}满足b
n
=a
n
a
n+1
a
n+2
(n∈N),{b
n
}的前n
项和为S
n
,当S
n
取得最大值时,n的值为 8 .
【考点】等差数列的前n项和.
【分析】设等差数列{a
n
}的公差为d,由满足a
9
<0,且a
8
>|a
9
|,可得d<0,a
8
>﹣a
9
>0,因
此当n≤8时,
a
n
>0;当n≥9时,a
n
<
0.S
n
=a1
a
2
a
3
+a
2
a
3
a<
br>4
+
…
+a
6
a
7
a
8
+
a
7
a
8
a
9
+a
8
a
9
a
10
+a
9
a
10
a
11
+
…
+a
n
a
n+1
a
n+2
,当n≤6时,Sn
的每一项都大于
0,当n≥9时,a
n
a
n+1
a<
br>n+2
<0,只要计算a
7
a
8
a
9
+a<
br>8
a
9
a
10
与0的关系即可得出.
【解答】解:
∵设等差数列{a
n
}的公差为d,∵满足a
9
<0,且a
8
>|a
9
|,
∴d<0,a
8
+a
9
>0,a
8
>﹣a
9
>0,
∴当n≤8时,a
n
>0;当n≥9时,a
n
<0.
S<
br>n
=a
1
a
2
a
3
+a
2
a
3
a
4
+
…
+a
6
a
7
a
8
+a
7
a
8
a
9
+a
8<
br>a
9
a
10
+a
9
a
10
a
11
+
…
+a
n
a
n+1
a
n+2,
当n≤6时,S
n
的每一项都大于0,当n≥9时,a
n
a
n+1
a
n+2
<0,
而a
7
a
8a
9
<0,a
8
a
9
a
10
>0,
并且a
7
a
8
a
9
+a
8
a9
a
10
=a
8
a
9
(a
7
+a
10
)=a
8
a
9
(a
8
+a
9
)>0,
因此当S
n
取得最大值时,n=8.
故答案为:8.
三、解答题(本大题共5小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
16.在△ABC中,角A、B、C分别是边a、b、c的对角,且3a=2b,
&知识就是力量&
*
若要功夫深,铁杵磨成针!
(
Ⅰ
)若B=60
°
,求sinC的值;
(
Ⅱ
)若,求cosC的值.
【考点】正弦定理.
【分析】(<
br>Ⅰ
)利用正弦定理化简已知可得3sinA=2sinB,由已知可求sinA,利用大边对大角
可得A为锐角,可求cosA,利用三角形内角和定理,两角和的正弦函数公式即可求sinC的
值.
(
Ⅱ
)设a=2t,b=3t,由已知可求
【解答】(本题满分为14分)
解:(
Ⅰ
)在△ABC中,∵3a=2b,∴3sinA=2sinB
又∵
B=60
°
,代入得3sinA=2sin60
°
,解得
∵a:b=
2:3,∴A<B,即
∴
(
Ⅱ
)设a=2t,b=3t,则,
.
…
.
…
.
,利用余弦定理即可得解cosC的值.
则
17.如图,平行四边形A
BCD⊥平面CDE,AD=DC=DE=4,∠ADC=60
°
,AD⊥DE
(
Ⅰ
)求证:DE⊥平面ABCD;
(
Ⅱ
)求二面角C﹣AE﹣D的余弦值的大小.
【考点】直线与平面垂直的判定;二面角的平面角及求法.
【分析】(
Ⅰ
)
过A作AH⊥DC交DC于H.证明AH⊥DE,AD⊥DE,然后证明DE⊥平面ABCD;
(Ⅱ
)过C作CM⊥AD交AD于M,过C作CN⊥AE交AE于N,连接MN.说明∠CNM就是<
br>所求二面角的一个平面角.然后求解即可.
【解答】(本题满分15分)
证明:(
Ⅰ
)过A作AH⊥DC交DC于H.
∵平行四边形ABCD⊥平面CDE
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
∴AH⊥平面CDE
又∵DE⊂平面CDE
∴AH⊥DE
…①
由已知AD⊥DE
…②
,AH
∩
AD=A
…③
由
①②③
得,DE⊥平面ABCD;
…
解:(
Ⅱ
)过C作CM⊥AD交AD于M,过C作CN⊥AE交AE于N,
连接MN.
由(
Ⅰ
)得DE⊥平面ABCD,
又∵DE⊂平面ADE,
∴平面ADE⊥平面ABCD.
∴CM⊥AE,
又∵CN垂直AE,且CM
∩
CN=C.
∴AE⊥平面CMN,得角CNM就是所求二面角的一个平面角.
又∵,,
∴所求二面角的余弦值为.
…
18.已知函数f(x)=x+ax+1,
(
Ⅰ
)设g(x)=(2x﹣3
)f(x),若y=g(x)与x轴恰有两个不同的交点,试求a的取值
集合;
(
Ⅱ
)求函数y=|f(x)|在[0,1]上的最大值.
【考点】函数的最值及其几何意义.
&知识就是力量&
2
若要功夫深,铁杵磨成针!
【分析】(
Ⅰ
)分类讨论,从而由f(
x)=0恰有一解及f(x)=0有两个不同的解求得;
(
Ⅱ
)分类讨论,从而确定
二次函数的单调性及最值,从而确定函数y=|f(x)|在[0,1]上
的最大值.
【解答】解:(
Ⅰ
)(1)若f(x)=0恰有一解,且解不为,
即a﹣4=0,解得a=±2;
(2)若f(x)=0有两个不同的解,且其中一个解为,
代入得
故;
.
,
2
综上所述,a的取值集合为
(
Ⅱ
)(1)若,即a≥0时,
函数y=|f(x)|在[0,1]上单调递增,
故y
max
=f(1)=2+a;
(2)若
2
,即﹣2<a<0时,
此时△=a﹣4<0,且f(x)的图象的对称轴在(0,1)上,且开口向上;
故,
(3)若,即a≤﹣2时,
此时f(1)=2+a≤0,
,
综上所述,.
19.过离心率为的椭圆的右焦点F(1,0)作直线l与椭圆C
交于不同的两点A、B,设|FA|=
λ
|FB|,T(2,0).
(
Ⅰ
)求椭圆C的方程;
(
Ⅱ
)若1≤
λ
≤2,求△ABT中AB边上中线长的取值范围.
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【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.
【分析】(
Ⅰ
)由题意可得,c=1,a=b+c,联立解出即可得出.
2
22
(
Ⅱ
)当直线l的斜率为0时,不成立.于是可设直线l的方程为:my=x﹣1
,设A(x
1
,y
1
),
B(x
2
,y
2
),与椭圆方程联立可得:(m+2)y+2my﹣1=0,由|FA|=
λ
|FB|
,可得y
1
=﹣
λ
y
2
,再
利用根与系数的关系代
入可得:﹣2=,由1≤
λ
≤2,可得0≤,利用
22
AB边上的中线长为<
br>性即可得出.
【解答】解:(
Ⅰ
)∵
∴=b,
=,及其二次函数的单调
,c=1,a=b+c,
222
∴椭圆C的方程为:.
(
Ⅱ
)当直线l的斜率为0时,显然
不成立.因此可设直线l的方程为:my=x﹣1,设A(x
1
,
y
1
),B(x
2
,y
2
),
直线l的方程与椭圆方程联立可得:(m+2)y+2my﹣1=0,
22
∴,,
由|FA|=
λ
|FB|,可得y
1
=﹣
λ
y2
,
∵,
∴,
∴﹣2=,
∵1≤
λ
≤2,∴
∴0≤,
∈,
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又AB边上的中线长为
===
,
∵0≤
2
,∴=t∈
﹣
.
∈
.
.
∴f(t)=2t﹣7t+4=2
∴
∴△ABT中AB边上中线长的取值范围是
.
20.数列{a
n
}各项均为正数,a
1
=,且对任意
的n∈N,都有a
n+1
=a
n
+ca
n
(c>0).
(1)求
(2)若c=
++的值;
*
*2
,是否存在n∈
N,使得a
n
>1,若存在,试求出n的最小值,若不存在,
请说明理由.
【考点】数列递推式;数列与不等式的综合.
【分析】(1)由a
1
=,且
对任意的n∈N,都有a
n+1
=a
n
+ca
n
(c>0)
,可得a
2
=
a
3
=(2+c)(4+2c+c).代入化简整理即
可得出.
2
2
*2
=,
(2)a
n+1
=an
+ca
n
,c=
++
…
+
,变形为
=
=
+
,可得
+
…
+=
.通过
“
放缩法
”
即可得出结论.
【解答】解:(1)∵a
1
=,且对任意
的n∈N,都有a
n+1
=a
n
+ca
n
(c>0), <
br>∴a
2
=
∴+
=,a
3
=
+=+
=
+c=(2+c)(4+2c+c).
2
*2
+
=++
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=
2
=2.
(2)∵a
n+1
=a
n
+
ca
n
,c=
∴a
n+1
>a
n
>0.
∴
∴
+
.
∴<+
+
…
+
,
,即=,
=++
…
+=
+
…
+=.
当
n=2016时,
当n=2017时,2﹣
*
<1,可得a
2017
<1.
>++
…
+=1,可得a
2018
>1.
因此存在n∈N,使得a
n
>1.
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若要功夫深,铁杵磨成针!
2016年9月29日
&知识就是力量&