2023-2024学年浙江省宁波市九校联考高二(下)期末数学试卷(含解析)
展开1.已知平面α,β,γ,α∩β=l,β∩γ=m,γ∩α=n.则“l,m,n两两垂直”是“α,β,γ两两垂直”的( )
A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件
C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件
2.给出四组成对数据:
(1)(−2,−3),(−1,−1),(0,1),(1,3);
(2)(0,0),(1,1),(2,4),(3,9);
(3)(2,0),(1, 3),(0,2),(−1, 3);
(4)(0,0),(−1,1),(−2,2),(−3,3),其中样本相关系数最小的是( )
(提示:样本相关系数r=i=1n(xi−x−)(yi−y−) i=1n(xi−x−)2 i=1n(yi−y−)2)
A. (1)B. (2)C. (3)D. (4)
3.已知函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象过点(2,4),g(x)是f(x)的反函数,则函数g(2+x2−x)( )
A. 既是奇函数又是减函数B. 既是奇函数又是增函数
C. 既是偶函数又是减函数D. 既是偶函数又是增函数
4.已知函数f(x)= 32sinx+cs2x2+12,先将函数f(x)的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的图象向右平移π6个单位长度,得到函数g(x)的图象,则( )
A. g(x)=sin(12x+π12)+1B. g(x)=sin(2x−π6)+1
C. g(x)=sin12x+1D. g(x)=sin2x+1
5.在△ABC中,已知sinBsinC=2csA,csBcsC=2sinA,则tan(π+B)=( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
6.已知P(B)=0.1,P(A|B)=0.5,P(A|B−)=0.3,则P(A−)=( )
A. 0.05B. 0.27C. 0.68D. 0.32
7.在正三棱锥A−BCD中,侧棱AB=2 15,点E在棱BC上,且BE=16BC= 2,若球O是正三棱锥A−BCD的外接球,过点E作球O的截面α,则所得的截面中,面积最小的截面的面积为( )
A. 9πB. 10πC. 11πD. 12π
8.已知实数1,2,3,4,5,6,7,将这7个数适当排列成一列数a1,a2…,a7,满足a1
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.已知关于x的方程x2+tx+1=0(t∈R)在复数范围内的根为x1,x2.若|x1−x2|=2,则实数t的值可能为( )
A. 2 2B. 1C. 0D. −2 2
10.高考数学试题第二部分为多选题,共3个小题,每小题有4个选项,其中有2个或3个是正确选项,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.若正确答案是2个选项,只选对1个得3分,有选错的得0分;若正确答案是3个选项,只选对1个得2分,只选对2个得4分,有选错的得0分.小明对其中的一道题完全不会,该题有两个正确选项的概率是12,记X为小明随机选择1个选项的得分,记Y为小明随机选择2个选项的得分,则( )
A. P(X=0)>P(Y=0)B. P(X=3)=P(Y=4)
C. E(X)=E(Y)D. D(X)>D(Y)
11.已知(1−x)2025=a0+a1x+a2x2+⋯+a2025x2025,则( )
A. 展开式的各二项式系数的和为0
B. a1+a2+⋯+a2025=−1
C. 22025a0+22024a1+22023a2+⋯+a2025=1
D. 1a1+1a2+⋯+1a2025=−1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知集合M={2,0,−1},N={x||x−a|<1}.若M∩N的真子集个数是3,则实数a的取值范围是______.
13.已知平面向量a,b,c满足|a|=|b|=1,a与b的夹角为120°,|c|=12,对任意的实数k,|a+kb+c|的最小值为______.
14.已知定义在R上的函数f(x)满足下列两个条件:
①f(x+y)=f(x)+f(y)−3xy(x+y);
②∀x>0,f(x)+x3>0.
请你写出一个符合要求的函数解析式______.
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)
已知函数f(x)=3x−21−x.
(Ⅰ)设g(x)=f(x+a)+b,若g(x)是奇函数,求a,b的值,并证明;
(Ⅱ)已知函数ℎ(x)=x+1+23m,x∈[−1,0)f(x)+23m,x∈[0,1),若关于x的方程ℎ(x)=mx在[−1,1)内恰有两个不同解,求实数m的取值范围.
16.(本小题15分)
如图,在三棱锥D−ABC中,CD⊥平面ABC,BC=1,BA=2,B是以AC为直径的圆周上的一点,M,N分别是BD,AD上的动点,且MN//平面ABC,二面角C−AB−D的大小为45°.
(Ⅰ)求证:MN//AB;
(Ⅱ)求证:MN⊥平面BCD;
(Ⅲ)当直线CN与平面ABD所成的角最大时,求AN的值.
17.(本小题15分)
4月23日是联合国教科文组织确定的“世界读书日”.为了解某地区高一学生阅读时间的分配情况,从该地区随机抽取了500名高一学生进行在线调查,得到了这500名学生的日平均阅读时间(单位:小时),并将样本数据分[0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12],(12,14],(14,16],(16,18]九组,绘制成如图所示的频率分布直方图.
(Ⅰ)估计该地区高一学生阅读时间的上四分位数;
(Ⅱ)为进一步了解这500名学生数字媒体阅读时间和纸质图书阅读时间的分配情况,从日平均阅读时间在(4,6],(8,10]二组内的学生中,采用分层抽样的方法抽取了20个学生,得到均值为8,方差为3.75,现在已知(4,6]这一组学生的均值为5,方差为2;求(8,10]这一组学生的均值和方差;
(Ⅲ)以样本的频率估计概率,从该地区所有高一学生中随机抽取10名学生,用P(k)表示这10名学生中恰有k名学生日平均阅读时间在(8,14]内的概率,其中k=0,1,2,…,10.当P(k)最大时,写出k的值,并说明理由.
18.(本小题17分)
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 2bsinC=c.
(Ⅰ)若tanA=tanB+tanC,a=3,求△ABC的面积;
(Ⅱ)若B为锐角,△ABC外接圆半径是 2,求△ABC的内切圆半径的最大值.
19.(本小题17分)
(Ⅰ)我们学过组合恒等式Cn+1m=Cnm+Cnm−1,实际上可以理解为Cn+1m=CnmC10+Cnm−1C11,请你利用这个观点快速求解:C100C55+C101C54+C102C53+C103C52+C104C51+C105C50.(计算结果用组合数表示)
(Ⅱ)
(i)求证:1nCnk=1kCn−1k−1;
(ii)求值:n=01012(−1)n2025−nC2025−nn.
答案解析
1.C
【解析】解:当α,β,γ两两垂直时,在β内作a⊥l,在γ内作b⊥n,
因为α⊥β,α∩β=l,γ⊥α,γ∩α=n,所以a⊥α,b⊥α,
所以a//b,因为a⊄γ,b⊂γ,所以a//γ,
因为a⊂β,β∩γ=m,所以a//m,
因为a⊥α,所以m⊥α,
因为l,n⊂α,所以m⊥l,m⊥n,
同理可证得n⊥l,所以l,m,n两两垂直,
当l,m,n两两垂直时,因为α∩β=l,β∩γ=m,γ∩α=n,
所以n,l⊂α,l,m⊂β,m,n⊂γ,
因为m⊥n,所以m与n是相交直线,
因为l⊥m,l⊥n,m,n⊂γ,所以l⊥γ,
因为l⊂α,l⊂β,所以α⊥γ,β⊥γ,
同理可证得α⊥β,所以α,β,γ两两垂直,
所以“l,m,n两两垂直”是“α,β,γ两两垂直”的充要条件.
故选:C.
2.D
【解析】解:分别作出四组数据的散点图,
根据散点图可知:第(1)(2)呈正相关,第(3)(4)组数据呈现负相关,
但显然第(4)组数据的相关系更强,相关系数更小.
故选:D.
3.B
【解析】解:因为函数f(x)=ax的图象过点(2,4),所以f(2)=a2=4,解得a=2(舍负),即f(x)=2x,
由此可得f(x)的反函数g(x)=lg2x,所以函数g(2+x2−x)=lg22+x2−x,
由2+x2−x>0,得(2+x)(2−x)>0,即(x+2)(x−2)<0,可得−2
可得ℎ(−x)=lg22−x2+x=lg2(2+x2−x)−1=−lg22+x2−x=−ℎ(x),所以ℎ(x)是奇函数,
因为t=2+x2−x=−1+−4x−2,在(−2,2)上,t随着x的增大而增大,
所以ℎ(x)=lg22+x2−x,在区间(−2,2)上是增函数,
综上所述,函数g(2+x2−x)在其定义域内是奇函数,并且是增函数.
故选:B.
4.A
【解析】解:f(x)= 32sinx+cs2x2+12= 32sinx+1+csx2+12
= 32sinx+12csx+1=sin(x+π6)+1,
将函数f(x)的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的图象向右平移π6个单位长度,
得到函数g(x)=sin(12x+π12)+1.
故选:A.
5.A
【解析】解:由题意可得:sinB=2csAsinC,csB=2sinAcsC,
所以sinB+csB=2(csAsinC+sinAcsC)=2sin(A+C),
在△ABC中,sin(A+C)=sinB,
可得sinB=csB,
可得tanB=1,
所以tan(π+B)=tanB=1.
故选:A.
6.C
【解析】解:P(B)=0.1,P(A|B)=0.5,P(A|B−)=0.3,
则P(AB)=P(A|B)P(B)=0.1×0.5=0.05,
P(AB−)=P(A|B−)P(B−)=0.3×0.9=0.27,
故P(A)=P(AB)+P(AB−)=0.32,
所以P(A−)=1−P(A)=1−0.32=0.68.
故选:C.
7.B
【解析】解:取正△BCD的中心G,连接AG,GE,OE,
由题意可知AG⊥平面BCD,且O∈AG,由BG⊂平面BCD,可得AG⊥BG,
因为正△BCD的边长为6 2,
则BG=12×6 2sin60°=2 6,可得AG= AB2−BG2=6,
设正三棱锥A−BCD的外接球的半径为R,则R2=(6−R)2+(2 6)2,
解得R=5,可知OG=AG−R=1,
在△BEG中,可知BG=2 6,BE= 2,∠EBG=30°,
由余弦定理可得EG2=BG2+BE2−2BG⋅BE⋅cs∠EBG,
即EG2=24+2−2×2 6× 2× 32=14,
可得EG= 14,
则OE= EG2+OG2= 15,
由球的性质可知:当且仅当OE⊥截面α,截面圆的半径最小,即圆的面积最小,
此时圆的半径为r= R2−OE2= 10,截面面积为10π,
所以面积最小的截面的面积为10π.
故选:B.
8.B
【解析】解:根据题意,a3,a4,a6,a7都比a5大,所以a5可能取1,2或3,
当a5=1时,a6,a7有C62种选法,剩余数字中a3最大,a1,a2有C32种选法,最后剩下一个就是a4,共有C62C32=15×3=45种,
当a5=2时,a1=1,a6,a7有C52种选法,剩余数字中a3最大,而a2,a4有A22种选法,共有C52A22=10×2=20种,
当a5=3时,a1=1,a2=2,a6,a7有C42种选法,剩余数字a3,a4只有1种,共有C42=6种,
则满足要求的排列的个数为45+20+6=71种.
故选:B.
9.ACD
【解析】解:关于x的方程x2+tx+1=0(t∈R)在复数范围内的根为x1,x2,
由韦达定理可知,x1+x2=−t,x1x2=1,
|x1−x2|=2,
则(x1−x2)2=(x1+x2)2−4x1x2=t2−4,
当t2−4>0时,x1−x2= t2−4=2,解得t=±2 2,
当t2−4<0时,x1−x2=± 4−t2i,
则|x1−x2|= 4−t2=2,解得t=0.
故选:ACD.
10.BC
【解析】解:A选项,X=0,若该题有两个正确选项,则小明从两个错误选项中选项1个,
若该题有3个正确选项,则小明选择错误选项,
∴P(X=0)=12×C21C41+12×C11C41=38,
Y=0,若该题有两个正确选项,则小明从两个错误选项中选择1个,
从两个正确选择中选择1个,或选择2个错误选项,
若该题在三个错误选项,则小明选择错误选项,再从3个正确选项中选择1个,
∴P(Y=0)=12×C21C21+C22C42+12×C11C31C42=23,
∴P(X=0)
B选项,X=3,即该题有两个正确选项,小明从正确选项中选择1个,
∴P(X=3)=12×C21C41=14,
Y=4,即该题有3个正确选项,小明从正确选项中选择2个,
∴P(Y=4)=12×C32C42=14,
∴P(X=3)=P(Y=4),故B正确;
对于C,X的可能取值为0,2,3,
P(X=0)=38,P(x=3)=14,
X=2,即该题有3个正确选项,小明从正确选项中选择1个,
∴P(X=2)=12×C31C41=38,
∴E(X)=0×38+2×38+3×14=32,
Y的可能取值为0,4,6,
P(Y=0)=23,P(Y=4)=14,
Y=6,即该题有2个正确选项,小明选择了2个正确选项,
P(Y=6)=12×C22C42=112,
∴E(Y)=0×23+4×14+6×112=32,
∴E(X)=E(Y),故C正确;
D选项,D(X)=(0−32)2×38+(2−32)2×38+(3−32)2×14=32,
D(Y)=(0−32)2×23+(4−32)2×14+(6−32)2×112=194,
∴D(X)
11.BCD
【解析】解:由(1−x)2025=a0+a1x+a2x2+⋯+a2025x2025,展开式的各二项式系数的和为22025,选项A错误;
令x=0,得到a0=1,令x=1,得到a0+a1+a2+⋯+a2025=0,所以a1+a2+⋯+a2025=−1,选项B正确;
由二项式定理得:C2025k⋅(−x)k=C2025k⋅(−1)k⋅xk,所以ak=C2025k⋅(−1)k,
所以22025−k⋅ak=22025−k⋅C2025k⋅(−1)k,k=0,1,2,…,2025,
所以22025⋅C20250⋅(−1)0+22024⋅C20251⋅(−1)1+22023⋅C20252⋅(−1)2+…+20⋅C20252025⋅(−1)2025=[2+(−1)]2025=1,
所以22025a0+22024a1+22023a2+⋯+a2025=1,选项C正确;
因为ak=C2025k⋅(−1)k,k=0,1,…,2025,
1Cnk=k!(n−k)!n!=n+1n+2⋅k!(n−k)!(n+2)(n+1)!=n+1n+2⋅k!(n−k)!(k+1+n+1−k)(n+1)!
=n+1n+2[k!(n+1−k)!(n+1)!+(k+1)!(n−k)!(n+1)!]=n+1n+2(1Cn+1k+1Cn+1k+1);
所以k=020251ak=k=020251(−1)kC2025k=k=02025(−1)kC2025k=1C20250−1C20251+1C20252−...+(−1)2025⋅1C20252025
k=020251ak=k=0201(−1)kC2025=k=020(−1)kc2025k=1C20250−1C20251+1C20252−⋯+(−1)20251C20252025,
1C2025k=20262027(1C2026k+1C2026k+1),
所以k=020251ak=20262027[(1C20260+1C20261)−(1C20261+1C20262)+...+(−1)2025⋅(1C20262025+1C20262026)]=20262027(1C20260−1C20262026)=0,
因为1a0=1,所以1a1+1a2+⋯+1a2025=−1,选项D正确.
故选:BCD.
12.(−1,0)
【解析】解:集合M={2,0,−1},N={x||x−a|<1}={x|−1+a
则该交集元素个数为2个,
若M∩N={0,2},
则−1≤a−1<0a+1>2,无解,
综上所述,实数a的取值范围为−1故答案为:(−1,0).
13. 32−12
【解析】解:因为平面向量a,b满足|a|=|b|=1,a与b的夹角为120°,|c|=12,
故a⋅b=−12,
|a+kb+c|≥|a+kb|−|c|=|a+kb|−12,当且仅当a+kb与向量c反向时,等号成立,
又由|a+kb|2=a2+k2b2+2ka⋅b=k2−k+1=(k−12)2+34,
可知当k=12时,|a+kb|的最小值为 32,
所以|a+kb+c|的最小值为 32−12.
故答案为: 32−12.
14.f(x)=−x3+kx(k>0)
【解析】解:因为定义在R上的函数f(x)满足下列两个条件:
①f(x+y)=f(x)+f(y)−3xy(x+y);
②∀x>0,f(x)+x3>0.
则f(2x)=2f(x)−6x3,
f(2x)+(2x)3=2[f(x)+x3]
设f(x)+x3=kx(k>0),
所以:f(x)=−x3+kx(k>0).
故答案为:f(x)=−x3+kx(k>0).
15.解:(Ⅰ)因为f(x)=−1x−1−3,所以g(x)=−1x+a−1+b−3,
又因为g(x)是奇函数,
所以g(−x)=−g(x),
所以−1−x+a−1+b−3=−[−1x+a−1+b−3],
整理得:2−2a+(6−2b)[x2−(a−1)2]=0,
所以2−2a=06−2b=0,
所以a=1b=3;
证明如下:
因为a=1b=3,
所以g(x)=−1x(x≠0),
g(−x)=1x=−g(x),
所以g(x)在定义域上为奇函数;
(Ⅱ)令k(x)=x+1,x∈[−1,0)3x−21−x,x∈[0,1),
则k(x)和y=mx−23m两个函数图象在[−1,1)上有两个交点,
因为f′(x)=1(1−x)2,f′(23)=9,
(或3x−21−x=mx−23m,得到mx2+(53m−3)x+23m−2=0,由Δ=0,解得m=9)
又y=mx−23m也经过定点(23,0),
由此可知m的取值范围是(−32,0]∪[3,9)∪(9,+∞).
【解析】(Ⅰ)由g(−x)=−g(x)求解即可,将a,b的值代入,根据奇函数的定义证明即可;
(Ⅱ)令k(x)=x+1,x∈[−1,0)3x−21−x,x∈[0,1),将问题转化为k(x)和y=mx−23m两个函数图象在[−1,1)上有两个交点,作出图象,结合图象求解即可.
16.(Ⅰ)证明:因为MN//平面ABC,MN⊂平面ABD,平面ABC∩平面ABD=AB,
所以MN//AB.
(Ⅱ)证明:因为CD⊥平面ABC,CD⊂平面BCD,
所以平面ABC⊥平面BCD,
因为B是以AC为直径的圆周上一点,所以AB⊥BC,
又平面ABC∩平面BCD=BC,AB⊂平面ABC,
所以AB⊥平面BCD,
由(Ⅰ)得MN//AB,
所以MN⊥平面BCD.
(Ⅲ)解:由(Ⅱ)知AB⊥平面BCD,
因为BD⊂平面ABD,所以AB⊥BD,
又AB⊥BC,所以∠CBD就是二面角C−AB−D的平面角,即∠CBD=45°,
所以△BCD是等腰直角三角形,
取BD中点G,连接CG,NG,则CG⊥BD,BC=1,CG= 22,
因为AB⊥平面BCD,CG⊂平面BCD,所以AB⊥CG,
又AB∩BD=B,所以CG⊥平面ABD,
所以直线CN和平面ABD所成的角为∠CNG,
而sin∠CNG=CGCN= 22CN,
所以当CN最小,即CN⊥AD时,∠CNG最大,
在Rt△ACD中,由射影定理知,AC2=AN⋅AD,
而AC= AB2+BC2= 5,AD= 6,
所以AN=AC2AD=( 5)2 6=5 66.
【解析】(Ⅰ)利用线面平行的性质定理,即可得证;
(Ⅱ)易知平面ABC⊥平面BCD,由面面垂直的性质定理可证AB⊥平面BCD,再结合(Ⅰ)中所得,即可得证;
(Ⅲ)先根据二面角的定义可知∠CBD就是二面角C−AB−D的平面角,再取BD中点G,可证CG⊥平面ABD,从而知直线CN和平面ABD所成的角为∠CNG,再结合锐角三角函数与射影定理,求解即可.
17.解:(Ⅰ)由频率分布直方图得:
2(0.02+0.03+0.05+0.05+0.15+a+0.05+0.04+0.01)=1,解得a=0.10,
设上四分位数为x,则0.6+(x−10)×0.1=0.75,解得x=11.5.
(Ⅱ)按分层抽样(4,6],(8,10]二组内的学生抽取的学生分别为5人,15人,
设(8,10]这一组的平均值为x,方差为y,
由题意,5×5+x×1520=8⇒x=9,
所以总体方差是120{5×[2+(5−8)2]+15×[y+(9−8)2]}=3.75,解得y=13.
(Ⅲ)以样本的频率估计概率,该问题是二项分布问题,
由频率分布直方图可知(8,14]内的概率是0.6,
由P(k)≥P(k−1)P(k)≥P(k+1),得−k≥c10k−10.6k−10.411−−k≥c10k+10.6k+10.40−k,
解得5.6≤k≤6.6,
所以当P(k)最大时,k=6.
【解析】(Ⅰ)根据频率分布直方图中概率之和等于1,得出a=0.10,再计算高一学生阅读时间的上四分位数;
(Ⅱ)根据分层抽样抽取人数,利用平均数和方差公式解出结果;
(Ⅲ)以样本的频率估计概率,该问题是二项分布问题,根据P(k)最大不等式节出k的值.
18.解:(Ⅰ)由 2bsinC=c,由正弦定理可得: 2sinBsinC=sinC,所以sinB= 22,
因为B∈(0,π),所以B=π4,或B=3π4,
(i)当B=π4时,tanA=1+tanC,
因为−tanB=tan(A+C)=tanA+tanC1−tanAtanC,
所以tanAtanC−1=tanA+tanC,
化简得tan2C−tanC−2=0,所以tanC=−1,或tanC=2
①当tanC=−1时,C=3π4(舍去);
②当tanC=2时,作AD⊥BC于D,易得AD=2,a=3,
此时S△ABC=12a⋅AD=12×2×3=3,
(ii)当B=3π4时,tanA=−1+tanC,
类似可得:−tanAtanC+1=tanA+tanC,
化简得:tan2C+tanC−2=0,所以tanC=1,或者tanC=−2.
①当tanC=1,C=π4,tanA无意义,舍去;
②当tanC=−2,C为钝角,舍去,
综上可得:S△ABC=3.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知B=π4,b=2⋅ 2sinπ4=2,
记△ABC内切圆半径为得r,
因为12acsinB=12(a+b+c)r,所以r=acsinBa+b+c= 22⋅aca+c+2,
由余弦定理可得:b2=a2+c2−2accsπ4,所以4=(a+c)2−(2+ 2)ac,
即ac=(a+c)2−42+ 2,
所以r= 22aca+c+2= 22⋅12+ 2⋅(a+c)2−4a+c+2=12(1+ 2)⋅(a+c−2),
由4=(a+c)2−(2+ 2)ac≥(a+c)2−2+ 24(a+c)2,得a+c≤ 162− 2,
所切rmax=12(1+ 2)( 162− 2−2)= 4−2 2−( 2−1).
当且仅当a=c时取等号,
即内切圆的半径的最大值为: 4−2 2−( 2−1).
【解析】(Ⅰ)由正弦定理可得sinB的值,可得角B有两种情况,分别讨论,可得三角形的面积;
(Ⅱ)由正弦定理可得b的值,再由等面积法求出内切圆的半径r的表达式,再由余弦定理及基本不等式可得r的最大值.
19.解:(1)由已知结合组合数性质可知,C100C55+C101C54+C102C53+C103C52+C104C51+C105C50
=C100+C101+4C101+4C102+6C102+6C103+4C103+4C104+C104+C105
=C111+4C112+6C113+4C114+C115
=C111+C112+3C112+3C113+3C113+4C114+C114+C115
=C122+3C123+3C124+C125
=C122+C123+2C123+2C124+C124+C125
=C133+2C134+C135
=C144+C145
=C155;
证明:(Ⅱ)(i)1nCnk=1n⋅Ankk!=An−1k−1k!=1kCn−1k−1;
(ii)n=01012(−1)n2025−nC2025−nn=12025C20250−12024C20241+12013C20232−12012C20223+⋯+11013C10131012
=12025[C20250−20252024C20241+20252023C20232−20252022C20223+⋯+20251013C10131012]
=12025[(c20250−C20241+C20232−C20223+⋯+C10131012)
−(12024C20241−22023C20232+32022C20223−⋯−10121013C10131012)],
由(1)得knCnk=Cn−1k−1,
则有12024C20241=C20230,22023C20232=C20221,⋯,10121013C10131012=C10121011,
原式=12025[(c20250−C20241+C20232−C20223+⋯+C10131012)−(C20230−C20221+C20212−⋯−C10121011)],
构造数列{an},令an=Cn0−Cn−11+Cn−22−Cn−33+⋯,
则an+1=cn+10−Cn1+Cn−12−Cn−23+⋯,
所以an+1−an=(cn0−Cn+1n+Cn−1n−Cn−23+⋯)−(Cn2−Cn−1n+⋯)
=(cn+10−Cn0)−(Cn−11−Cn−11)+(Cn−12−Cn−22)−(Cn−23−Cn−33)+⋯
=−cn−10+Cn−21−Cn−32+⋯=−an−1,
所以an+1=an−an−1,即an+2=an+1−an=(an−an−1)−an=−an−1,
所以an+6=−an+3=an,即数列{an}是周期为6的数列.
又因为a1=1,a2=0,a3=−1,a4=−1,a5=0,a6=1,…a, 2023=a1=1,a2025=a3=−1,
所以n=01012(−1)n2025−nC2025−nn=12025(a2025−a2023)=12025(a3−a1)=−22025.
【解析】(I)由已知组合恒等式结合组合数性质进行变形即可求解;
(Ⅱ)(i)结合组合数公式及排列数公式进行化简即可证明;
(ii)将所求和式展开后,拆项,结合(i)的结论进行化简,通过构造函数建立和式之间的递推关系,得到数列的周期性规律,即可求解.
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