(13 分)设 A 是如下形式的 2 行 3 列的数表,…——2012 高考数学第 20 题答案解析

2012_北京卷 (2012·文)

2012 北京 第 20 题 解答题 区分题
2012_北京卷 (2012·文)

20.(13 分)设 $A$ 是如下形式的 2 行 3 列的数表,

$a$$b$$c$
$d$$e$$f$

满足性质 P:a,b,c,d,e,fe $[-1,1]$ ,且 $a+b+c+d+e+f=0$ .
记 $r_{i}(A)$ 为 $A$ 的第 $i$ 行各数之和 $(i=1,2), C_{j}(A)$ 为 $A$ 的第 $j$ 列各数之和 ( $j=1,2,3$ );记 $k(A)$ 为 $\left|r_{1}(A)\right|,\left|r_{2}(A)\right|,\left|c_{1}(A)\right|,\left|c_{2}(A)\right|$ , $\mid c_{3}$(A) $\mid$ 中的最小值。
(1)对如下数表 $A$ ,求 $k$(A)的值

11-0.8
0.1-0.3-1

(2)设数表 A 形如

11$-1-2 d$
$d$$d$-1

其中 $-1 \leqslant d \leqslant 0$ .求 $k$(A)的最大值;
(III)对所有满足性质 P 的 2 行 3 列的数表 A ,求 k (A)的最大值.

完整解析 · 逐步详解

【考点】F5:演绎推理。

【专题】 5 M :推理和证明.
【分析】①根据 $r_{i}(A)$ 为 $A$ 的第 $i$ 行各数之和 $(i=1,2), C_{j}(A)$ 为 $A$ 的第 $j$列各数之和( $j=1,2,3$ );记 $k(A)$ 为 $\left|r_{1}(A)\right|,\left|r_{2}(A)\right|,\left|c_{1}(A)\right|$ , $\mid c_{2}$(A)$|,| c_{3}$(A) $\mid$ 中的最小值可求出所求;
②$k$(A)的定义可求出 $k(A)=1+d$ ,然后根据 $d$ 的取值范围可求出所求;
(III)任意改变 A 三维行次序或列次序,或把 A 中的每个数换成它的相反数,所得数表 $A^{*}$ 仍满足性质 $P$ ,并且 $k(A)=k\left(A^{*}\right)$

因此,不防设 $r_{1}(A) \geqslant 0, c_{1}(A) \geqslant 0, c_{2}(A) \geqslant 0$ ,然后利用不等式的性质可知 $3 k(A) \leqslant r_{1}(A)+c_{1}(A)+c_{2}(A)$ ,从而求出 $k(A)$ 的最大值。

【解答】解:①因为 $r_{1}(A)=1.2, r_{2}(A)=-1.2, c_{1}(A)=1.1, c_{2}(A)=0.7$ , $c_{3}(A)=-1.8$,

所以 $k(A)=0.7$
②$r_{1}(A)=1-2 d, r_{2}(A)=-1+2 d, c_{1}(A)=c_{2}(A)=1+d, c_{3}(A)=-2-2 d$因为 $-1 \leqslant d \leqslant 0$ ,

所以 $\mid r_{1}$(A)$|=| r_{2}$(A)$|\geqslant 1+d \geqslant 0,| c_{3}$(A) $\mid \geqslant 1+d \geqslant 0$
所以 $k(A)=1+d \leqslant 1$
当 $d=0$ 时,$k$( $A$ )取得最大值 1
(III)任给满足性质 P 的数表 A(如下所示)

$a$$b$$c$
$d$$e$$f$

任意改变 A 三维行次序或列次序,或把 A 中的每个数换成它的相反数,所得数表 $\mathrm{A}^{*}$ 仍满足性质 P ,并且 $\mathrm{k}(\mathrm{A})=\mathrm{k}\left(\mathrm{A}^{*}\right)$

因此,不防设 $r_{1}(A) \geqslant 0, c_{1}(A) \geqslant 0, c_{2}(A) \geqslant 0$ ,
由 $k(A)$ 的定义知,$k(A) \leqslant r_{1}(A), k(A) \leqslant c_{1}(A), k(A) \leqslant c_{2}(A)$ ,
从而 $3 k(A) \leqslant r_{1}(A)+c_{1}(A)+c_{2}(A)=(a+b+c)+(a+d)+(b+e)= (a+b+c+d+e+f)+(a+b-f)=a+b-f \leqslant 3$

所以 $k(A) \leqslant 1$

由②可知,存在满足性质 P 的数表 A 使 $\mathrm{k}(\mathrm{A})=1$ ,故 $\mathrm{k}(\mathrm{A})$ 的最大值为 1 .【点评】本题主要考查了进行简单的演绎推理,同时分析问题的能力以及不等式性质的应用,同时考查了转化的思想,属于中档题。

✅ 来源:2012年 · 北京 · 2012_北京卷 (2012·文) · 第 20 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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