设正整数 n = a _ 0 · 2 ^ 0 + a _…——2021 高考数学第 12 题答案解析

2021_新课标II卷

2021 全国 第 12 题 多选题 区分题
2021_新课标II卷

12.

设正整数 $n = a _ { 0 } \cdot 2 ^ { 0 } + a _ { 1 } \cdot 2 + \cdots + a _ { k - 1 } \cdot 2 ^ { k - 1 } + a _ { k } \cdot 2 ^ { k }$ ,其中 $a _ { i } \in \left\{ 0 , 1 \right\}$ ,记 ${ \boldsymbol { \omega } } { \big ( } n { \big ) } = a _ { 0 } + a _ { 1 } + \cdots + a _ { k }$ .则()

A. $\omega \big ( 2 n \big ) = \omega \big ( n \big )$
B. $\omega { \big ( } 2 n + 3 { \big ) } = \omega { \big ( } n { \big ) } + 1$
C. $\omega \big ( 8 n + 5 \big ) = \omega \big ( 4 n + 3 \big )$
D. $\omega { \left( 2 ^ { n } - 1 \right) } = n$
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先及格路线 · 高中数学 · 高难题

如果目标是先及格,这道题现在可以先放。

先把常见基础得分点练稳,再回来处理综合题。

完整解析 · 逐步详解

【答案】ACD

【解析】

【分析】利用w n 的定义可判断ACD选项的正误,利用特殊值法可判断B选项的正误.

【详解】对于A选项, $\begin{array} { r } { \omega \big ( n \big ) = a _ { 0 } + a _ { 1 } + \dots + a _ { k } , 2 n = a _ { 0 } \cdot 2 ^ { 1 } + a _ { 1 } \cdot 2 ^ { 2 } + \dots + a _ { k - 1 } \cdot 2 ^ { k } + a _ { k } \cdot 2 ^ { k + 1 } } \end{array}$

所以, $\omega { \bigl ( } 2 n { \bigr ) } = a _ { 0 } + a _ { 1 } + \cdots + a _ { k } = \omega { \bigl ( } n { \bigr ) }$ ,A选项正确;

对于B选项,取n = 2, $2 n + 3 = 7 = 1 \cdot 2 ^ { 0 } + 1 \cdot 2 ^ { 1 } + 1 \cdot 2 ^ { 2 } , \therefore \omega \big ( 7 \big ) = 3$

而 $2 = 0 \cdot 2 ^ { 0 } + 1 \cdot 2 ^ { 1 }$ ,则 $\omega ( 2 ) = 1$ ,即 $\omega { \left( 7 \right) } \neq \omega { \left( 2 \right) } + 1$ ,B选项错误;

对于C选项, $8 n + 5 = a _ { 0 } \cdot 2 ^ { 3 } + a _ { 1 } \cdot 2 ^ { 4 } + \cdots + a _ { k } \cdot 2 ^ { k + 3 } + 5 = 1 \cdot 2 ^ { 0 } + 1 \cdot 2 ^ { 2 } + a _ { 0 } \cdot 2 ^ { 3 } + a _ { 1 } \cdot 2 ^ { 4 } + \cdots + a _ { k } \cdot 2 ^ { k + 3 }$

所以, $\omega \big ( 8 n + 5 \big ) = 2 + a _ { 0 } + a _ { 1 } + \cdots + a _ { k }$

$$ 4 n + 3 = a _ { 0 } \cdot 2 ^ { 2 } + a _ { 1 } \cdot 2 ^ { 3 } + \cdots + a _ { k } \cdot 2 ^ { k + 2 } + 3 = 1 \cdot 2 ^ { 0 } + 1 \cdot 2 ^ { 1 } + a _ { 0 } \cdot 2 ^ { 2 } + a _ { 1 } \cdot 2 ^ { 3 } + \cdots + a _ { k } \cdot 2 ^ { k + 2 } , $$

所以, $\omega \big ( 4 n + 3 \big ) = 2 + a _ { 0 } + a _ { 1 } + \cdots + a _ { k }$ ,因此, $\omega \big ( 8 n + 5 \big ) = \omega \big ( 4 n + 3 \big )$ ,C选项正确;

对于D选项, $2 ^ { n } - 1 = 2 ^ { 0 } + 2 ^ { 1 } + \cdots + 2 ^ { n - 1 }$ ,故 $\omega { \left( 2 ^ { n } - 1 \right) } = n$ ,D选项正确.

故选:ACD.

三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分

✅ 来源:2021年 · 全国 · 2021_新课标II卷 · 第 12 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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