2024年重庆市巴蜀中学高考数学适应性试卷(八)(含解析)
展开1.集合A={a,a2+1,1},B={2a},若B⊆A,则实数a=( )
A. −1B. 0C. 12D. 1
2.已知α∈(0,π),csα=3 1010,则tanα=( )
A. 3B. 13C. −13D. −3
3.在等差数列{an}中,a6=3,则a5+a8−13a9=( )
A. 2B. 3C. 4D. 5
4.某班有5名男同学,4名女同学报名参加辩论赛,现从中选取4名同学组成一个辩论队,要求辩论队不能全是男同学也不能全是女同学,则满足要求的辩论队数量是( )
A. 120B. 126C. 210D. 420
5.已知椭圆C:x24+y23=1的左,右焦点分别为F1,F2,P是椭圆C上的点,若△F1PF2为直角三角形,则这样的点P有( )
A. 8个B. 6个C. 4个D. 2个
6.已知a=3ln7,b=4ln6,c=5ln5,d=6ln4,则在|b−a|,|c−b|,|d−c|,|d−b|,|d−a|,|c−a|这6个数中最小的是( )
A. |b−a|B. |c−b|C. |d−b|D. |c−a|
7.已知函数f(x)=ax2−2lnx+1的图象与x轴无公共点,则实数a的取值范围是( )
A. a<−1B. a>1e2C. a>1eD. a>1
8.双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,P,Q(P在第一象限)是双曲线的一条渐近线与圆x2+y2=a2的两个交点,点M满足OM⋅F1P=0,5MP=F1M,其中O是坐标原点,则双曲线的离心率e=( )
A. 2B. 3C. 2D. 3
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.随机变量X,Y分别服从正态分布和二项分布,即X∼N(2,1),Y∼B(4,12),则( )
A. P(X⩽2)=12B. E(X)=E(Y)C. D(X)=D(Y)D. P(Y=1)=12
10.正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为2,球O1和球O2的球心O1,O2都在线段AC1上,球O1,球O2外切,且球O1,球O2都在正方体的内部(球可以与正方体的表面相切),记球O1和球O2的半径分别为r1,r2,则( )
A. AC1⊥B1C
B. 当r1=1时,r2的最大值是 3−1
C. r1+r2的最大值是3− 3
D. 球O1和球O2的表面积之和的最大值是6π
11.已知f(x,y,n)=x2n+y2n−1(n⩾1,n∈Z),定义方程f(x,y,n)=0表示的是平面直角坐标系中的“方圆系”曲线,记Sn表示“方圆系”曲线f(x,y,n)=0所围成的面积,则( )
A. “方圆系”曲线f(x,y,1)=0是单位圆
B. S2<4
C. {Sn}是单调递减的数列
D. “方圆系”曲线f(x,y,2)=0上任意一点到原点的最大距离为214
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知z(1+i)=2+4i,则复数z= ______.
13.已知函数f(x)的定义域是R,f(32+x)=f(32−x),f(x)+f(6−x)=0,当0⩽x⩽32时,f(x)=4x−2x2,则f(2024)= ______.
14.已知锐角△ABC中角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且csA=13,a=2 2,则2b+c的取值范围是______.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(本小题13分)
如图,三棱锥P−ABC中,∠ACB=90°,PA⊥平面ABC.
(1)求证:平面PBC⊥平面PAC;
(2)若AB= 5,BC=1,AP=2,求二面角A−PB−C的正弦值.
16.(本小题15分)
函数f(x)=ex(x2−x+1).
(1)求函数f(x)的单调区间和极值;
(2)令g(x)=(x−1)ex,过点P(0,m)可以作三条直线与曲线y=g(x)相切,求实数m的取值范围.
17.(本小题15分)
甲、乙两名同学进行篮球投篮比赛,比赛规则如下:两人投篮的次数之和不超过5,投篮命中则自己得1分,该名同学继续投篮,若投篮未命中则对方得1分,换另外一名同学投篮,比赛结束时分数多的一方获胜,两人总投篮次数不足5但已经可以确定胜负时比赛就结束,两人总投篮次数达到5次时比赛也结束,已知甲、乙两名同学投篮命中的概率都是12,甲同学先投篮,
(1)求甲同学一共投篮三次,且三次投篮连续的情况下获胜的概率;
(2)求甲同学比赛获胜的概率.
18.(本小题17分)
已知抛物线E:y2=2px(p>0),O是坐标原点,过(4,0)的直线与E相交于A,B两点,满足OA⊥OB.
(1)求抛物线E的方程;
(2)若P(x0,2)在抛物线E上,过Q(4,−2)的直线交抛物线E于M,N两点,直线PM,PN的斜率都存在,分别记为k1,k2,求k1⋅k2的值.
19.(本小题17分)
集合A={x|x=2a+2b+2c,0⩽a(1)求a3,a4,a5;
(2)判断672,2024是否是{an}中的项;
(3)求a120,S35.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:因为B⊆A,
故2a∈A,
①当2a=a2+1时,解得a=1,则A={1,2,1},故a=1不成立;
②当2a=a时,a=0,则A={0,1,1},故a=0不成立;
③当2a=1时,即a=12,则A={12,54,1},B={1},故a=12成立,故a=12.
故选:C.
根据集合的包含关系,并分类讨论,即可求解.
本题主要考查集合的包含关系,属于基础题.
2.【答案】B
【解析】解:因为α∈(0,π),csα=3 1010,
故sinα= 1−cs2α= 1−(3 1010)2= 1010,
故tanα=sinαcsα=13.
故选:B.
由题意利用同角三角函数基本关系式即可求解.
本题主要考查了同角三角函数基本关系式在三角函数求值中的应用,属于基础题.
3.【答案】D
【解析】解:∵在等差数列{an}中,a6=3,
令{an}的公差为d,
∴由等差数列通项公式得:
a5+a8−13a9=a6−d+a6+2d−13(a6+3d)=53a6=5.
故选:D.
利用等差数列的通项公式直接求解.
本题考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
4.【答案】A
【解析】解:由题意可得:总的辩论队数量是C94=126,
又全是男生的辩论队数量是C54=5,全是女生的辩论队数量是C44=1,
故满足的辩论队数量是126−5−1=120.
故选:A.
由排列、组合及简单计数问题,结合分类加法计数原理求解.
本题考查了排列、组合及简单计数问题,重点考查了分类加法计数原理,属中档题.
5.【答案】C
【解析】【分析】
求出椭圆的焦点坐标,利用△F1PF2为直角三角形,联立椭圆与圆的方程,然后求解,再判断直角顶点的位置,即可得到这样的点P的个数.
本题考查椭圆的性质和应用,解题时要注意公式的合理运用.
【解答】
解:椭圆C:x24+y23=1的左,右焦点分别为F1(−1,0),F2(1,0).
P是椭圆C上的点,若∠F1PF2为直角,可得P为x2+y2=1与椭圆的交点,
x24+1−x23=1,可得x无解.
当∠F1F2P=90°时,满足题意的P有两个,由椭圆的对称性可知:这样的点P有4个.
故选:C.
6.【答案】C
【解析】解:a=3ln7,b=4ln6,c=5ln5,d=6ln4,
则lna=ln3⋅ln7,lnb=ln4⋅ln6,lnc=ln5⋅ln5,lnd=ln4⋅ln6,则d=b,故|d−b|=0,
又|b−a|>0,|c−b|>0,|d−c|>0,|c−a|>0,|d−a|>0,
故最小值是|d−b|.
故选:C.
将指数转化为对数,即可判断.
本题主要考查数值大小的比较,属于基础题.
7.【答案】B
【解析】解:令t=x2,则g(t)=at−lnt+1,当a=0时,g(t)=−lnt+1与x轴有公共点,不正确;
当a<0时,g(ea)=aea−a+1=a(ea−1)+1>0,又g(e)=ae<0,故g(t)=at−lnt+1与x轴有公共点,不正确;
当a>0时,g(1)=a+1,因为g(t)=at−lnt+1与x轴没有公共点,
故t∈(0,+∞)时,at−lnt+1>0恒成立,即a>lnt−1t恒成立,
令h(t)=lnt−1t,h′(t)=2−lntt2,t∈(0,e2)时,2−lnt>0,t2>0,h′(t)>0,t∈(e2,+∞)时,2−lnt<0,t2>0,h′(t)<0,
故h(t)在(0,e2)上单调递增,在(e2,+∞)上单调递减,
故h(t)⩽h(e2)=1e2,故a∈(1e2,+∞).
故选:B.
分别讨论a的取值范围,求出单调性可得结果.
本题主要考查利用导数研究函数的单调性,属于中档题.
8.【答案】D
【解析】解:∵OQ=a,OF1=c,又P,Q在渐近线上,
∴OQ⊥F1Q,F1Q=b,又OM⊥F1P,且5MP=F1M,
设MP=t,则F1P=6t,
又易知Rt△PMO∽Rt△PQF1,
∴MPPQ=OPPF1,∴t2a=a6t,
∴6t2=2a2,又在Rt△PQF1中:PF12=QF12+PQ2,
∴36t2=12a2=4a2+b2,解得b2a2=8,
∴e= 1+(ba)2=3.
故选:D.
根据双曲线的几何性质及题意建立方程化归转化,即可求解.
本题考查双曲线的几何性质,方程思想,化归转化思想,属中档题.
9.【答案】ABC
【解析】解:因为随机变量X,Y分别服从正态分布和二项分布,即X∼N(2,1),Y∼B(4,12),
根据正态分布的定义得P(X⩽μ)=12,故A正确;
E(X)=μ=2,E(Y)=4×12=2,故E(X)=E(Y),故B正确;
D(X)=σ2=1,D(Y)=4×12×12=1,故D(X)=D(Y),故C正确;
P(Y=1)=C41(12)4=14,故D错误.
故选:ABC.
根据正态分布定义以及二项分布相关知识可解.
本题考查正态分布定义以及二项分布相关知识,属于中档题.
10.【答案】AC
【解析】解:根据正方体的性质得:B1C⊥BC1,B1C⊥AB,
所以B1C⊥平面ADC1B,
因为AC1⊂平面ADC1B,
所以AC1⊥B1C,故A正确;
设球O1与球O2的半径分别为r1,r2,
因为AO1= 3r1,C1O2= 3r2,O1O2=r1+r2,
当r1=1时,球O1与正方体内切,当O2与正方体的三个面相切时半径r2最大,
此时满足1+ 3+r2+ 3r2=2 3,
解得r2=2− 3,故B错误;
对任意的球O1,球O2与正方体的三个面相切时半径r2最大,
故当球O1,球O2都与正方体的三个面相切时r1+r2取最大值,
即r1+ 3r1+r2+ 3r2=2 3,
解得r1+r2=3− 3,
故r1+r2的最大值是3− 3,故选项C正确;
由选项B和选项C知,r1+r2取最大值3− 3,
此时2− 3⩽r1⩽1,
则4π(r12+r22)=4πr12+4π(3− 3−r1)2=4π[2r12−2(3− 3)r1+(3− 3)2],
看成关于r1的二次函数,其对称轴为r1=3− 3∉[2− 3,1],
所以关于r1的二次函数在[2− 3,1]上是减函数,
所以当r1=2− 3时取得最大值,
即4π(r12+r22)max=(32−16 3)π,故选项D错误.
故选:AC.
对于A:直接利用正方体的性质即可得证;
对于B:当r1=1时,球O1与正方体内切,当O2与正方体的三个面相切时半径r2最大,即可求解;
对于C:当球O1,球O2都与正方体的三个面相切时r1+r2取最大值,即可求解;
对于D:利用球的表面积公式得出则4π(r12+r22)=4πr12+4π(3− 3−r1)2,即可求解.
本题考查球的相切问题,属于中档题.
11.【答案】ABD
【解析】解:对于A:f(x,y,n)=x2n+y2n−1(n⩾1,n∈Z),
所以f(x,y,1)=0对应曲线是x2+y2−1=0表示单位圆,故A正确;
对于B:f(x,y,2)=0对应的曲线是x4+y4−1=0,
故−1⩽x⩽1,−1⩽y⩽1,且|x|=1与|y|=1不能同时取等号,
故S2<4,故B正确;
对于C:f(x,y,n)=0对应的曲线x2n+y2n=1,
令|x|n=|x′|,|y|n=|y′|,因为曲线(x′)2+(y′)2=1,
则|x|=|x′|1n,且|y|=|y′|1n,
f(x,y,n−1)=0(n⩾2)对应的曲线x2n−2+y2n−2=1,
令|x|n−1=|x′|,|y|n−1=|y′|,因为曲线(x′)2+(y′)2=1,
则|x|=|x′|1n−1,且|y|=|y′|1n−1,
又|x′|1n⩾|x′|1n−1,|y′|1n⩾|y′|1n−1且等号不能同时取得,
故Sn>Sn−1,故{Sn}是单调递增的,故C不正确;
对于D:f(x,y,2)=0对应的曲线是x4+y4−1=0,
假设曲线上任意一点P(x0,y0),则x04+y04=1,
令x2=csα,y2=sinα(0⩽α⩽π2),
则d2=x02+y02=sinα+csα= 2sin(α+π4)⩽ 2,
故d⩽42=214,故D正确.
故选:ABD.
对于A,B结合f(x,y,n)=x2n+y2n−1(n⩾1,n∈Z),确定方程即可求解;对于C:根据条件令|x|n−1=|x′|,|y|n−1=|y′|,得出(x′)2+(y′)2=1,由|x′|1n⩾|x′|1n−1,|y′|1n⩾|y′|1n−1,证出Sn>Sn−1即可判断;对于D:利用三角换元求最值即可.
本题考查曲线方程的应用,属于难题.
12.【答案】3+i
【解析】解:由题意可得,z(1+i)(1−i)=(2+4i)(1−i),即2z=6+2i,则z=3+i.
故答案为:3+i.
根据已知条件,结合复数的四则运算,即可求解.
本题主要考查复数的四则运算,属于基础题.
13.【答案】2
【解析】解:因为f(32+x)=f(32−x),
即f(x)=f(3−x),
所以f(2)=f(1)且y=f(x)关于x=32对称,
又f(x)+f(6−x)=0,
即f(3+x)+f(3−x)=0,
故f(x+3)=−f(x),
所以f(x+6)=−f(x+3)=f(x),
所以函数y=f(x)的周期为6,
则f(2024)=f(337×6+2)=f(2)=f(1)=2.
故答案为:2.
由f(32+x)=f(32−x),可得f(2)=f(1)且f(x)=f(3−x),由f(x)+f(6−x)=0,可得f(3+x)+f(3−x)=0,从而得函数y=f(x)的周期为6,最后由f(2024)=f(337×6+2)=f(2)求解即可.
本题考查了用赋值法求抽象函数的值、抽象函数的对称性及周期性,属于中档题.
14.【答案】(2 2, 57]
【解析】解:在三角形中csA=13,可得sinA=2 23,
由正弦定理可得bsinB=csinC=asinA,
可得b=sinBsinA⋅a=3sinB,c=3sinC,
sinC=sin(B+A)=sinAcsB+csAsinB=2 23csB+13sinB,
所以2b+c=2×3sinB+3(2 23csB+13sinB)=7sinB+2 2csB= 72+(2 2)2sin(B+φ),tanφ=2 27,
= 57sin(B+φ),
在锐角三角形中,B为锐角,
所以sin(B+φ)≤1,
所以2b+c≤ 57,
又因为2b+c=b+c+b>b+a>a=2 2,
所以2b+c∈(2 2, 57].
故答案为:(2 2, 57].
由csA的值,可得sinA的值,由正弦定理可得b,c的表达式,进而求出2b+c的表达式,由锐角三角形中角的范围,进而可得2b+c的范围.
本题考查正弦定理及两角和正弦公式的应用,属于中档题.
15.【答案】(1)证明:因为PA⊥平面ABC,BC在平面ABC内,
所以PA⊥BC,又BC⊥AC,AC∩PA=A,
故BC⊥平面PAC,又BC在平面PBC内,
故平面PBC⊥平面PAC;
(2)解:因为∠ACB=90°,AB= 5,BC=1,故AC=2.
又PA⊥平面ABC,AC⊥BC,
则以CA为x轴正方向,CB为y轴正方向,过C作AP的平行线为z轴正方向,
建立空间直角坐标系C−xyz,
则C(0,0,0),A(2,0,0),B(0,1,0),P(2,0,2),
则AP=(0,0,2),AB=(−2,1,0),
设平面PAB的一个法向量为n1=(x1,y1,z1),
则由n1⋅AP=0,n1⋅AB=0,
可得2z1=0−2x1+y1=0,令x1=1,则y1=2,z1=0,则n1=(1,2,0),
设平面PBC的一个法向量为n2=(x2,y2,z2),
又CP=(2,0,2),CB=(0,1,0),
则由n2⋅CP=0,n2⋅CB=0,
可得2x2+2z2=0y2=0,令x2=1,y2=0,x2=−1,则n2=(1,0,−1),
故n1与n2夹角的余弦值csθ=n1⋅n2|n1||n2|=1 5× 2= 1010,
又θ∈[0,π],故sinθ=3 1010,
故二面角A−PB−C的正弦值为3 1010.
【解析】(1)又题意,证得BC⊥平面PAC,再根据面面垂直的判定定理即可证得结论;
(2)建立空间直角坐标系,求得平面PAB和平面PBC的法向量,利用法向量的夹角公式求得夹角的余弦值,进而求得正弦值.
本题考查面面垂直的判定,考查二面角夹角的正弦值求法,属中档题.
16.【答案】解:(1)因为f(x)=ex(x2−x+1),
则f′(x)=ex(x2−x+1+2x−1)=ex(x2+x),
故当x∈(−∞,−1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈(−1,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
则f(x)在区间(−∞,−1)上单调递增,在区间(−1,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增,
故f(x)的单调递增区间是(−∞,−1)和(0,+∞),单调递减区间是(−1,0),
故f(x)在x=−1处取得极大值f(−1)=3e,在x=0处取得极小值f(0)=1.
(2)设切点M(x0,ex0(x0−1)),因为g′(x)=xex,
则切线的斜率k=x0ex0=(x0−1)ex0−mx0−0,
整理得,−m=ex0(x02−x0+1).
由题意可得,−m=ex0(x02−x0+1)有三个不同的实根,即f(x)+m=0有三个零点.
令h(x)=f(x)+m,则h′(x)=f′(x),
由(1)知:则h(x)在(−∞,−1)上单调递增,在(−1,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
又h(−1)=3e+m,h(0)=1+m.
①当h(−1)=3e+m<0时,x∈(−∞,0)时,h(x)<0,故h(x)至多一个零点,不满足;
②当h(0)=1+m>0时,x∈(−1,+∞)时,h(x)>0,故h(x)至多一个零点,不满足;
③当h(−1)=3e+m=0,x∈(−∞,0)时,h(x)有唯一零点x=−1,h(x)在(0,+∞)上单调递增,故h(x)在区间(0,+∞)至多一个零点,故h(x)至多两个零点,不满足;
④当h(0)=1+m=0,x∈(−1,+∞)时,h(x)有唯一零点x=0,h(x)在(−∞,−1)上单调递增,故h(x)在区间(−∞,−1)上至多一个零点,故h(x)至多两个零点,不满足;
⑤当h(−1)=3e+m>0,h(0)=1+m<0,即−3e
故存在x1∈(−3,−1),x2∈(−1,0),x3∈(0,1)使得h(xi)=0,i=1,2,3,
故−3e
(2)先对g(x)求导,结合导数的几何意义可把问题转化为f(x)+m=0有三个零点,结合等式特点,构造函数h(x)=f(x)+m,求导,结合导数与函数性质即可求解.
本题主要考查了导数与单调性及极值关系的应用,还考查了导数几何意义的应用,属于中档题.
17.【答案】解:(1)用A表示甲投篮命中,A−表示甲投篮未命中,
用B表示乙投篮命中,B−表示乙投篮未命中,
记甲同学连续投篮了三次并赢得了比赛的事件为M,
则P(M)=P(AAA)+P(AAA−B−)+P(AAA−BB−)=18+116+132=732.
(2)①剩余两次投篮,甲、乙比分3:0获胜的概率是P1=P(AAA)=18;
②剩余一次投篮,甲、乙比分3:1获胜的概率是P2:
P2=P(AAA−B−)+P(AA−B−A)+P(A−B−AA)=316;
③不剩余投篮,前4次投篮甲、乙比分2:2获胜的概率是P3:
P3=P(AAA−BB−)+P(AA−B−A−B−)+P(AA−BB−A)+P(A−B−AA−B−)+P(A−B−A−B−A)+P(A−BB−AA)=632,
故甲获胜的概率是P=P1+P2+P3=12.
【解析】(1)用A表示甲投篮命中,A−表示甲投篮未命中,用B表示乙投篮命中,B−表示乙投篮未命中,记甲同学连续投篮了三次并赢得了比赛的事件为M,利用相互独立事件概率乘法公式求解.
(2)①剩余两次投篮,甲、乙比分3:0获胜的概率是P1=P(AAA)=18; ②剩余一次投篮,甲、乙比分3:1获胜的概率是P2=P(AAA−B−)+P(AA−B−A)+P(A−B−AA)=316;③不剩余投篮,前4次投篮甲、乙比分2:2获胜的概率是P3=P(AAA−BB−)+P(AA−B−A−B−)+P(AA−BB−A)+P(A−B−AA−B−)+P(A−B−A−B−A)+P(A−BB−AA)=632,由此能求出甲获胜的概率.
本题考查相互独立事件概率乘法公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
18.【答案】解:(1)由题意可知,直线AB的斜率显然不为0,
故可设AB的直线方程为x=m1y+4,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立抛物线得:y2=2px,x=m1y+4,消去x得:y2−2pm1y−8p=0,故y1y2=−8p,
又x1=y122p,x2=y222p,故x1⋅x2=y12y224p2=64p24p2=16,
又OA⊥OB,则OA⋅OB=x1x2+y1y2=16−8p=0,
解得p=2,
故抛物线E的方程是y2=4x;
(2)因为y2=4x,P(x0,2)在抛物线上,故x0=1,则P(1,2),
当直线MN的斜率为0时不成立,
设MN的直线为x=my+2m+4,M(x3,y3),N(x4,y4),
联立抛物线得:y2=4x,x=my+2m+4,消去x得:y2−4my−8m−16=0,
则y3+y4=4m,y3y4=−8m−16,因为k1=y3−2x3−1=y3−2y324−1=4y3+2,k2=y4−2x4−1=y4−2y424−1=4y4+2,
则k1⋅k2=4(y3+2)⋅4(y4+2)=16y3y4+2(y3+y4)+4=16−8m−16+8m+4=−43,
故k1⋅k2的值为−43.
【解析】(1)先设直线AB的方程,联立直线与抛物线方程,结合方程的根与系数关系及向量垂直的坐标表示即可求解;
(2)先表示直线MN的方程,联立直线与抛物线方程,结合方程的根与系数关系及直线的斜率公式即可求解.
本题主要考查了抛物线方程的求解,直线与抛物线位置关系的应用,属于中档题.
19.【答案】解:(1)由a=0,b=2,c=3,可得a3=23+22+20=13,
由a=1,b=2,c=3,可得a4=23+22+21=14,
由a=0,b=1,c=4,可得a5=24+21+20=19;
(2)672=512+160=512+128+32=29+27+25,
故672∈A,则672是数列{an}的项,
2024=1024+1000=1024+512+488=210+29+488>210+29+28,
令ak=210+29+28,则ak+1=211+21+20=2051,故ak<2024
(3)当c=2时,在集合A中有C22个元素,
当c=3时,在集合A中有C32个元素,
…
当c=n时,在集合A中有Cn2个元素,
则集合A一共有C22+C32+...+Cn2=C33+C32+C42+...+Cn2=C43+C42+...+Cn2=+13=n(n−1)(n+1)6个元素,
故{an}有(n+1)n(n−1)6项,
当c=n时在集合A中的Cn2个元素中最小的元素是2n+21+20,
最大元素是2n+2n−1+2n−2(n⩾2),
故c=n的元素在{an}中最大项是2n+2n−1+2n−2(n⩾2),最小项是2n+21+20,
令n=9,则{an}共有10×9×86=120项,
则a120恰好是c=9的元素在{an}中的最大项,
则a120=29+28+27=896;
令n=6,则一共有7×6×56=35项,
记Tn表示集合A中c=n的元素之和,则S35=T2+T3+⋯+T6,
因为集合A中c=n的元素有Cn2个,
这些元素中含2n的个数是Cn2,含20,21,⋯,2n−1的个数都是n−1,
故Tn=2n×Cn2+(2n−1+⋯+21+20)×(n−1),
则T2=22×C22+(21+20)×(2−1)=7,
T3=23×C32+(22+21+20)×(3−1)=3×8+2×7=38,
T4=24×C42+(23+22+21+20)×(4−1)=16×6+3×15=141,
T5=25×C52+(24+23+22+21+20)×(5−1)=320+4×31=444,
T6=26×C62+(25+24+23+22+21+20)×(6−1)=960+5×63=1275,
故S35=T2+T3+⋯+T6=7+38+141+444+1275=1905,
故a120=896,S35=1905.
【解析】(1)代入集合A即可求解;
(2)根据集合A中的x=2a+2b+2c,代入即可求解;
(3)由题意集合A一共有C22+C32+⋯+Cn2=Cn+13=(n+1)n(n−1)6个元素,{an}有(n+1)n(n−1)6项,得c=n的元素在{an}中最大项是2n+2n−1+2n−2(n⩾2),最小项是2n+21+20,记Tn表示集合A中c=n的元素之和,则S35=T2+T3+⋯+T6,得Tn=2n×Cn2+(2n−1+⋯+21+20)×(n−1),代入整理即可求解.
本题考查集合和数列的综合应用,以及组合数的计算,考查分类讨论思想和运算能力、推理能力,属于难题.
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