设正整数 n=a_ 0 · 2^ 0 +a_ 1 · 2+…——2021 高考数学第 12 题答案解析

2021_新课标 II 卷 (2021)

2021 全国 第 12 题 多选题 压轴题
2021_新课标 II 卷 (2021)

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 $a_{i} \in\{0,1\}$ ,记 $\omega(n)=a_{0}+a_{1}+\cdots+a_{k}$ .则

A. $\omega(2 n)=\omega(n)$
B. $\omega(2 n+3)=\omega(n)+1$
C. $\omega(8 n+5)=\omega(4 n+3)$
D. $\omega\left(2^{n}-1\right)=n$
参考答案

ACD

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完整解析 · 逐步详解

【答案】ACD
【解析】
【分析】利用 $\omega(n)$ 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,$\omega(n)=a_{0}+a_{1}+\cdots+a_{k}, 2 n=a_{0} \cdot 2^{1}+a_{1} \cdot 2^{2}+\cdots+a_{k-1} \cdot 2^{k}+a_{k} \cdot 2^{k+1}$ ,
所以,$\omega(2 n)=a_{0}+a_{1}+\cdots+a_{k}=\omega(n)$ , A 选项正确;
对于 B 选项,取 $n=2,2 n+3=7=1 \cdot 2^{0}+1 \cdot 2^{1}+1 \cdot 2^{2}, \therefore \omega(7)=3$ ,
而 $2=0 \cdot 2^{0}+1 \cdot 2^{1}$ ,则 $\omega(2)=1$ ,即 $\omega(7) \neq \omega(2)+1, ~ B$ 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,$\omega(8 n+5)=2+a_{0}+a_{1}+\cdots+a_{k}$ ,
$4 n+3=a_{0} \cdot 2^{2}+a_{1} \cdot 2^{3}+\cdots+a_{k} \cdot 2^{k+2}+3=1 \cdot 2^{0}+1 \cdot 2^{1}+a_{0} \cdot 2^{2}+a_{1} \cdot 2^{3}+\cdots+a_{k} \cdot 2^{k+2}$,
所以,$\omega(4 n+3)=2+a_{0}+a_{1}+\cdots+a_{k}$ ,因此,$\omega(8 n+5)=\omega(4 n+3)$ ,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.

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