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文檔簡介

數(shù)學(xué)試卷

第I卷(選擇題,共58分)

一、選擇題:本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一

項是符合題目要求的.

1.已知集合人={*2<"2},3={-1,0,1,2,3,4,5},則AnB=()

A.{-1,0}B.{-1,0,1,2}

C.{-1,0,1}D.{2,3,4,5}

【答案】B

【解析】

【分析】根據(jù)集合交集的基本運算即可得出結(jié)果.

詳解】由集合A=何一2<xV2},3={-1,0,1,2,3,4,5}即可得Ac5={-1,0,1,2).

故選:B

2.已知復(fù)數(shù)z滿足(1—i)z=4i,則復(fù)數(shù)z虛部是()

A.-2B.-2iC.2D.21

【答案】C

【解析】

【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的除法運算化簡可得z,進而可得復(fù)數(shù)z的虛部.

【詳解】由已知(1—i)z=4i,

則z——包用)-4+4i

=-2+2i,

川1-i(l-i)(l+i)2

即復(fù)數(shù)z的虛部為2,

故選:c.

3.已知{4}是正項等比數(shù)列,若6%,%,為成等差數(shù)列,則{4}的公比為()

A.-B.:C.2D.3

32

【答案】C

【解析】

【分析】由題意設(shè)出公比,根據(jù)等差中項的性質(zhì)建立方程,可得答案.

【詳解】設(shè)等比數(shù)列{4}的公比為心由數(shù)列{4}為正項數(shù)列,則4>0,

由6%,。4,%為等差數(shù)列,貝!12a4=6。2+。3,即2%/=6。悶+。應(yīng)2,

3

所以2d=6+q,整理得(2q+3)(q—2)=0,解得"=2或(舍去).

故選:C.

4.函數(shù)“X)是R上的偶函數(shù),且/'(X+1)=—/(X),若/(尤)在[T0]上單調(diào)遞減,則函數(shù)"九)在

[3,5]上是

A.增函數(shù)B.減函數(shù)C.先增后減的函數(shù)D.先減后增的函數(shù)

【答案】D

【解析】

【分析】根據(jù)題意,先由/(尤+1)=-于3確定函數(shù)的周期為2,結(jié)合函數(shù)的奇偶性與在[-1,0]上單調(diào)

遞減,分析可得答案.

【詳解】根據(jù)題意,???/(x+1)=-f⑺,

'.f(x+2)=-/(x+1)=/(x),.,.函數(shù)的周期是2;

又了(無)在定義域R上是偶函數(shù),在[-1,0]上是減函數(shù),

函數(shù)尤)在[0,1]上是增函數(shù),

???函數(shù)/(x)在[1,2]上是減函數(shù),在[2,3]上是增函數(shù),在[3,4]上是減函數(shù),在[4,5]上是增函數(shù),

.V(%)在[3,5]上是先減后增的函數(shù);

故選D

【點睛】本題考查函數(shù)奇偶性與單調(diào)性的綜合應(yīng)用,涉及函數(shù)的周期性,關(guān)鍵是求出函數(shù)的周期.

5.己知函數(shù)/(x)=cos°x(O>0),若/上+外為偶函數(shù);且“X)在區(qū)間(0,兀)內(nèi)僅有兩個零點,則

①的值是()

A.2B.3C.5D.8

【答案】A

【解析】

【分析】根據(jù)偶函數(shù)的性質(zhì),以及根據(jù)余弦函數(shù)的零點,列式求。的值.

【詳解】I2jI2),為偶函數(shù),

所以。一二E,ksZ,①=2k,keZ,

2

當久6(0,冗),coxe(0,am),因為/(九)在區(qū)間(0位)內(nèi)僅有兩個零點,

所以—<con<—,得一<w?—,則<9=2.

2222

故選:A

t

6.放射性物質(zhì)的衰變規(guī)律為:〃=〃0義];:,其中加0指初始質(zhì)量,/為衰變時間,T為半衰期,M

為衰變后剩余的質(zhì)量.已知甲、乙兩種放射性物質(zhì)的半衰期分別為(,與(單位:天),若兩種物質(zhì)的初始

11

質(zhì)量相同,1024天后發(fā)現(xiàn)甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的8倍,則肅-了=(

3113

A.----B.---C.----D.

10245121024512

【答案】A

【解析】

10241024

詳解】由題意可得8Mox,計算即可得解.

1024

【分析】由題意可得“

8Af0x

10241024c113

即~3,gp---

1024,

故選:A.

7.若函數(shù)〃X)=2;+]在x=2時取得極小值,則/(%)的極大值為()

1e3

A.-B.1C.—D.e

e8

【答案】D

【解析】

【分析】根據(jù)函數(shù)求導(dǎo),結(jié)合極小值的定義建立方程求得參數(shù),還原函數(shù)解析式明確定義域,求導(dǎo)列表,

可得答案.

%ex

【詳解】由函數(shù)〃%)=1——,求導(dǎo)可得「("=一

x+bx+1

由題意可得/'(2)=0,則4+2(A—2)+1—6=0,解得b=—1,

x

e+:>0,

所以=-------,貝1冗2一1+1=

e*(x"—3x+2)eA(x-l)(x-2)

八力=222

x~-X+1x-x+1)

令/'(x)=0,解得X=1或2,

可得下表:

X(-8」)1(L2)2(2,+8)

正0負0正

/(x)單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增

e1

則函數(shù)的極大值為f(1)==e?

故選:D.

8.在等邊三角形ABC的三邊上各取一點。,E,F,滿足DE=3,DF=26,ZDEF=90°,則三

角形A5C的面積的最大值是()

713[T

A.773B.13石C.一D.—

33

【答案】A

【解析】

八27r

【分析】首先求出所,設(shè)./BEDS0,—,在NBDE、分別利用正弦定理表示出

BE、CE,由5c=5E+CE,利用三角恒等變換公式及輔助角公式求出5c的最大值,即可求出三角

形面積最大值.

【詳解】因為DE=3,DF=26,ZDEF=90°,所以EF=《DF?—DE。=6,

八2萬

設(shè)NBED-0?!?,—^―

A

D

則=夸一氏/b八會一「一)廿氏

BE

BEDE2=20

在Va)£中由正弦定理,n即n.(171

sinZBDEsinBsin——6

I32

2乃

所以BE=2JJsine,

3

CEA

CEEF

在△口廣中由正弦定理------,即

sinZCFEsinCsin《+e

2

所以CE=2sin£+6,

2&sin一“+2sin[]+d]

所以BC=BE+CE—

2V3^sincos0-cossin4+21n£cos0+cos£sin0

=2^3sin+4cos6=2\/7sin(8+0)(其中tanq)=^^~),

所以區(qū)°皿=2近,

則\ABC=|BC2sin(=¥BC?<¥X(2近『=7g'

即三角形ABC的面積的最大值是76.

故選:A

【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題關(guān)鍵是用含6的式子表示出BE、CE,再利用三角恒等變換公式及輔助角公式

求出3c的最大值,進而求出三角形面積最大值.

二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題

目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.

jr

9.已知函數(shù)/(x)的圖象是由函數(shù)y=2sinxcosx的圖象向右平移一個單位得到,則(

6

兀兀

A./(X)的最小正周期為TTB./(x)在區(qū)間—二,彳上單調(diào)遞增

63

D./(%)的圖象關(guān)于點[三,。]對稱

C./(x)的圖象關(guān)于直線x對稱

【答案】AD

【解析】

【分析】用二倍角公式化簡y=2sinxcosx,向右平移后得/(x)=sin2x-三,代入正弦函數(shù)的單調(diào)

區(qū)間、對稱軸、對稱中心分別對四個選項判斷即可.

【詳解】對于A,因為y=2sinxcosx=sin2x,

向右平移:個單位得=sin2可2"一方‘

6

則最小正周期為7=0=兀,故A選項正確;

2

?丁?717T.2兀,c71,兀

對于B,當時,----<2x--<—,

63333

27rjr(IT?IE7E

由于y=sinx在一--不單調(diào),故/(x)=sin|2%-彳|在上不單調(diào),

33\3/63363

故B選項錯誤;

7T.兀垂)

對于C,X=G時,fsin—=——,即/(%)的圖象不關(guān)于直線x=g對稱,C選項錯誤;

3J32

■jrTT

對于D,令2x——=kn,解得x=—■\-kn,發(fā)eZ

36

所以函數(shù)/(x)的對稱中心為[:+也,0卜

上eZ,

左=0時,即為£,0,故D選項正確.

故選:AD.

10.如圖,VABC是邊長為1的等邊三角形,麗=1而,點尸在以。為直徑的半圓上(含端點),設(shè)

3

AP=xAB+yAC,貝。()

A

--1--2--

A.y的值不可能大于iB.AD=-AC+-AB

33

C.Q.4的最小值為§D.衣.通的最大值為1

【答案】BD

【解析】

【分析】對于A,利用反例,結(jié)合平面向量的基本定理,作平行四邊形,可得答案;對于B,根據(jù)等邊三

角形的幾何性質(zhì),結(jié)合平面向量的線性運算,可得答案;對于C、D,利用平面向量的線性運算,整理所

求數(shù)量積僅僅只有一個變量,根據(jù)三角函數(shù)的值域,可得答案.

【詳解】對于A選項,過點尸作PCJ/AB交AC延長線于G,

過點p作PBJ/AC交AB于用,作圖如下:

在平行四邊形中,AP=ABl+AQ=xAB+yAC,由|狗|>|正|,則y>l,故A選項錯

誤;

_____kki____________________________,_____ki_____1________________________k9_____?

對于B選項,AD=AB+BD=AB+-BC=AB+-(AC-AB)=-AC+-AB,故B正確;

3333

對于C、D選項,取線段中點E,連接AE,PE,作圖如下:

A

P

APAB=AB(AE+EP)=AB(AC+CE+EP)=ABAC+ABCE+ABEP,

—.1—,___.?1

在等邊三角形ABC中,易知CE=—CB,所以AB-AC=lxlxcos60°=—,

32

——?—?11——?——?11——?——?2——?-?

ABCE=lx-xcos60°=-,則AP-AB=—+—+EP=—+,

36263

27r—?—?1J_1

設(shè)福與麗的夾角為6,易知共0,—,貝qA3-EP=lx§.cos,e

6,3

―■―?1

所以-,1,故C選項錯誤,D選項正確.

故選:BD.

11.已知數(shù)列{4}滿足q=:,0<an<^,且(2〃+l)sin(a,+]-a“)=sin(a“+]+a“),則()

A.sina『哈B.tana“=2"T

+1

C.當〃22時,an>lD.a<--^

"2ir+1

【答案】ACD

【解析】

tana.巴。,再利用累乘法求得數(shù)列{4}的通項公式為tana“=n

【詳解】根據(jù)三角恒等變換計算得英

判斷AB;根據(jù)三角函數(shù)單調(diào)性判斷C;由同角三角函數(shù)之間的基本關(guān)系,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性推理D.

【分析】對于B,由(2〃+1)sing,.-a.)=sin(tz,,+1+an),

得(2n+1)sinan+1cosan-(2n+1)cosan+lsinan=sinan+1cosan+cosan+1sinan,

即2nsinan+icosan=(2n+2)cosan+isinan,整理得------=——

tanann

tan4tan-tanenn-12]

當時,tanan=---------------?tan%=...........................--1=n,

tan%tan。人?tanq------------n-1n-2........1

tan4=1滿足上式,因此tanan=n,B錯誤;

1222\f5

對于A,tana2=2,gpcostz2=—sina2,又sina2+cosa2=l,解得sin%=-^—,A正確;

25

對于C,當〃之2時,tan?!?〃22>,又因此耳,即。C正確;

22

對于D,由tanq〃=〃,得sin%=〃cos〃〃,Xsinan+cosan=lfcosan>0,

因此sin(巴—〃“)=cos%=,:+1,令函數(shù)了(Mux—sin羽。<元,求導(dǎo)得八元)=1一cos%>0,

2nnn+12

7T

函數(shù)/(x)在(0,5)上單調(diào)遞增,/(x)>/(0)=0,即x>sinx,

因此9一4〉5抽。-4)=絲1,即見(^一絲^D正確.

22n+12n+1

故選:ACD

【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題關(guān)鍵在于利用三角函數(shù)恒等變換以及累乘法得出數(shù)列{%}滿足tan%,=〃,再根

據(jù)三角函數(shù)單調(diào)性以及平方關(guān)系計算可得相應(yīng)結(jié)論.

第n卷(非選擇題,共92分)

三、填空題:本大題共3小題,每小題5分,共15分.

12.求值sin430°cos320°+cos110°sin40°=.

【答案】1##0.5

【解析】

【分析】根據(jù)誘導(dǎo)公式和兩角差的正弦公式求解即可.

【詳解】sin430°cos320°+cos110Osin40°=sin70°cos(-40°)-cos70°sin40°

=sin700cos40°-cos70°sin40°=sin(70°-40°)=sin30°=1.

故答案為::

13.己知函數(shù)/(x)=^+x+l,若關(guān)于無的不等式/(公—1)+/(一燈11%)>2的解集中有且僅有2個整數(shù),

則實數(shù)。的最大值為.

【答案】ln3+-

3

【解析】

【分析】根據(jù)函數(shù)的對稱性和單調(diào)性可得a>lnx+,的解集中有且僅有2個整數(shù),設(shè)/z(x)=lnx+±x>0,

利用導(dǎo)數(shù)討論其單調(diào)性后可得實數(shù)。的最大值.

【詳解】設(shè)==

因為y=x3,y=x均為R上的增函數(shù),故g(x)為R上的奇函數(shù),

又g(-x)=-x3-x=-g(x),

由不等式可化為/(?x-l)-l+/(-xlnx)-l>0,

即g(ar-l)+g(-%lnx)>0,故g(ox-l)>g(xlnx),

故㈤;-1>xlnx的解集中有且僅有2個整數(shù),

故a>lnx+^的解集中有且僅有2個整數(shù),設(shè)7z(x)=lnx+—,x>0,

XX

則/z'(x)=Zj,x>0,

X

則當0<兄<1時,〃(%)<0;當%>1時,?(%)>o,

故以%)在(0,1)上為減函數(shù),在(1,+8)上為增函數(shù),

故g+ln2=/z(2)<a</z(3)=g+ln3,

故。的最大值為工+ln3,

3

故答案為:—nln3

3

【點睛】關(guān)鍵點睛:解答本題的關(guān)鍵是利用函數(shù)的單調(diào)性以及奇偶性將問題轉(zhuǎn)化為不等式a>lnx+^的

x

解集中的整數(shù)個數(shù)問題.

14.己知函數(shù)/(x)=(x-4)e*-xlnx,若”,/e(0,+8)且%w%,有:——>a恒成

X]一%2

立,則實數(shù)。的取值范圍是.

【答案】卜啊;

【解析】

【詳解】將條件轉(zhuǎn)化為g(x)=/(X)-62在(0,+8)上單調(diào)遞增,再轉(zhuǎn)化為1—生汽-工22a在(0,+8)上

XX

Inx|

恒成立,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)/z(x)=e"--------的最小值,可得結(jié)論.

XX

【分析】不妨設(shè)為>X,〉0,則不等式/(石)—/,(.)>a可化為/(石)_/(/)>。(1_止),

石一馬

所以/(七)一端>/(X2)-dX2,

設(shè)g(%)=/(%)-加,由已知可得g(%)=/(%)-加在(0,+8)上單調(diào)遞增,

所以/'(X)-2女之。在(0,+00)上恒成立,

所以xex-lnx-1-2ax20在(。,+00)上恒成立,

所以e"-------->2a在(0,+°o)上恒成立,

XX

設(shè)/z(x)=eX-電L則廳⑺=e“_1_?%+e=e*4

xx%%

2x2x

設(shè)夕(九)=xe+lnx,則“(%)=(%+2%)e+*>0,

所以函數(shù)(p(x)=x2ex+In%在(0,+s)上單調(diào)遞增,

又夕⑴=e>0,夕(g)=?—in2<1—In血=0'

所以存在玉)"3』],滿足0(%)=0,

111In—

即x:e與+k1%=0,所以/6而=一In一=ln-e?,

*0*05

設(shè)〃(x)=XQX(x>0),貝!I〃'(x)=xev+ev>0,

所以〃(x)=xel在(0,+S)上單調(diào)遞增,又%>0,In工>0,

所以玉)=ln—=-lnx0,

%

所以當x>/時,夕(%)>0,”(x)>0,函數(shù)/1(%)=6'—』二—工在(九0,+8)上單調(diào)遞增,

XX

當0<x</時,9(x)<。,〃(x)<。,函數(shù)/z(x)=eX—工3—工在(0,~)上單調(diào)遞減,

XX

所以/2(%)2萬(%0)=1。一^^—工,又看]。+lnx0=0,

X。xo

所以/z(x)2e*。+xoe'^=1,

所以2aWl,所以

2

所以實數(shù)。的取值范圍是.

故答案為:.

【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題解決的關(guān)鍵在于將條件轉(zhuǎn)化為g(x)=/(x)-ax2在(0,+8)上單調(diào)遞增,進一步

轉(zhuǎn)化為g'(x)20在(0,+8)上恒成立.

四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.

15.已知向量M=(1,2),5=(X,4),C=(4,-X),且向量1與B共線.

(1)證明:aJ.C;

(2)求乙與乙—B夾角的余弦值;

(3)若|3+n|=,求f的值.

【答案】(1)證明見解析

⑵—受

2

(3)/=±-

2

【解析】

【分析】(1)根據(jù)向量共線得d=列方程組解出x,再利用向量垂直的坐標表示證明即可;

(2)利用cos〈方忑-。-〉=3—?(c一—二/?)及向量數(shù)量積和模長的坐標表示求解即可;

\a\\c-b\

(3)利用向量數(shù)量積運算律求解即可

【小問1詳解】

因為向量方與5共線,所以五=Xb(XwO),

1=Ax2=-

則c解得《2,

2二42

x=2

所以5=(2,4),1=(4,—2),

因為1=lx4+2x(—2)=0,

所以萬工不

【小問2詳解】

由(1)得E—方=(2,—6),

lx2+2x(-6)_

所以cos〈瓦

=;;一,:222

同|一|#+2X72+(-6)2

即口與C—B夾角的余弦值為-Y2.

2

【小問3詳解】

因為萬2=|萬『=]2+2?=5,52=|即2=42+(_2)2=20,fl-C=0,

所以|商+先|2=方+2夜Y+=5+20/=10,解得/=±;

16.在VABC中,內(nèi)角A,B,。所對的邊分別為。,b,c,已知且

116a

I—,

tanBtanC2bsinBsinC

(1)求5;

(2)若VA3C的外接圓半徑為R,周長為(、行+卡)尺,且a>6,求A.

【答案】(1)三TT

3

/、7兀

(2)—

12

【解析】

【分析】(1)根據(jù)弦切互化以及和差角公式可得sinA=魚=正當2,即可結(jié)合正弦定理求解;

2b2sin5

(2)根據(jù)正弦定理邊角互化可得sinA+sinC=即可利用三角恒等變換求解.

2

【小問1詳解】

11sinCcosB+sinBcosC

因為-----+-----=-----------------------,

tanBtanCsinBsinC

土斤11_sin(B+C)_sinA_y/3a

tanBtanCsinBsinCsinBsinC2bsinBsinC

匚匚2.A6aA/3sinA

所以sinA=-----=-----------

2b2sinB

因為sinAwO,所以sin5=@,

2

又Be[。,]],所以3

【小問2詳解】

由正弦定理可知a=2RsinA,b=2RsmB,c=27?sinC,

因為a+Z?+c=(J5+&)R,所以sinA+sin3+sinC=,

所以sinA+sinC=-

2

...c.../2兀八3..百.?.(A71、娓

sinA+sinC=sinA+sin----A=-sinAd----cosA=v3sinA+—=——

L3J226J2

所以sin(A+6]=孝.

又a>b,所以

匕匚I、lA兀3兀Ir.A7兀

所以AH—=—,故?1=—.

6412

17.己知數(shù)列{4+1—2a“}是以3為首項,2為公比的等比數(shù)列,且%=L

(1)證明:[墨]是等差數(shù)列;

(2)求數(shù)列{4}的前〃項和S“.

【答案】(1)證明見解析

1

(2)Sn=(3?-4)-2"-+2

【解析】

【分析】(1)由等比數(shù)列的定義可得出%+I-2%=3X2"T,在等式兩邊同時除以2向,結(jié)合等差數(shù)列的定

義可得結(jié)論;

(2)根據(jù)(1)中的結(jié)論求出數(shù)列{a“}的通項公式,然后利用錯位相減法可求得S”.

【小問1詳解】

因為{%+]—2%}是以3為首項,2為公比的等比數(shù)列,所以。用—2q,=3x2"T,

所以4—斗=』,即餐—2=3,

2向2計142"i2"4

又2=工,所以[答]是首項為:,公差為3的等差數(shù)列.

212〔2勺24

【小問2詳解】

由(1)知組=1+(1―1)義3=3九—1,

2"244

AH-1

所以4=2^—x2"=(3〃—I)?巴

11/,2

所以,S?=2-2-+5.2°+8-2+...+(377-1)-2-O

則2s“=2?2°+5-2]+…+(3力-4)-2”-2+(3〃-1)?2丁1,

上述兩個等式作差可得s“=—1—3?(2°+吸+…+2”一)+(3〃—1)?2"-1

+(3〃—I)?,=(3"—4>2"T+2'

故邑=(3〃-4)X2"T+2.

18.已知函數(shù)/(x)=lnx.

(1)求過點?(0,—1)的/(尤)圖象的切線方程;

m

(2)若函數(shù)g(x)=/(乃-如+—存在兩個極值點X],x2,求加的取值范圍;

X

(3)當xe1,1時,均有/(x)<x—(x—2)^+。恒成立,求整數(shù)。的最小值.

【答案】(1)y=x-l

(2)0<m<—

2

(3)-3

【解析】

【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的運算即可得解;

(2)將問題化為方程力x+zn=O有兩個不相等的正數(shù)根,再利用二次函數(shù)根的分布即可得解;

(3)利用參變分離法與構(gòu)造函數(shù)法,將問題轉(zhuǎn)化為G(x)<a的恒成立問題,利用導(dǎo)數(shù)與隱零點求得

G(x)的最大值的取值范圍,從而得解.

【小問1詳解】

由題意得,函數(shù)/(%)的定義域為(0,+8),

設(shè)切點坐標為(%/n%),則切線方程為y^-x+lnx0-l,

玉)

把點P(0,-D代入切線方程,^-1=—xO+lnxo-l,則lnx0=0,

???過點P(0,T)的切線方程為>=*-L

【小問2詳解】

,/g(x)=/(%)-mxH——=lnx-mxH——,

XX

'1〃CA-HLX—rrLA一九十〃c

...g(x)=——m—-耳=-----2-----=--------5----'

XXXX

令/z(x)=JWC2-x+m,

要使g(%)存在兩個極值點不,12,

則方程如2一工+m=0有兩個不相等的正數(shù)根均,”,

h(0)=m>0

所以<——〉0,解得0<根v1,

+m<0

所以加的取值范圍為0<根<3.

【小問3詳解】

由于/(九)<九一(%—2)。'+〃在無£g,l上恒成立,

.,.lnx+(jr-2)e'-尤<〃在xeg,l上恒成立,

令G(%)=ln%+(九一2)e"-九,則G(x)va在上恒成立,

則G'(x)=-+(%-2)ev+ex-l=(z-l)|ev--1,

xvx)

當一V九<1時,x-lvO,

2

令沈(x)=e'—,貝!J/(%)=e'H—>0,?,?沈(九)在]彳,1]上單調(diào)遞增,

XX)

又u[萬]=-2<0,“(1)—c—1>0,

二.存在天使得〃(%)=0,即e"=J,.?.In%。=一%,

故當工£—,xn時,u(x)<0,此時G'(x)>0,

當時X£(%0』),u(x)>0,止匕時G'(x)<。,

故函數(shù)G(x)在];,/]上單調(diào)遞增,在(毛,1)上單調(diào)遞減,

I2

Al1

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