2014年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ)数学理及答案解析.docx

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1、2014年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 ( 新 课 标 ) 数 学 理一 、 选 择 题 (共 12 小 题 , 每 小 题 5分 )1.已 知 集 合 A=x|x2-2x-3 0, B=x|-2 x 2, 则 A B=( )A.-2, -1B.-1, 2)C.-1, 1D.1, 2)解 析 : A=x|x 2-2x-3 0=x|x 3或 x -1, B=x|-2 x 2, 则 A B=x|-2 x -1,答 案 : A2. =( )A. 1+iB. 1-iC. -1+iD. -1-i解 析 : = =-(1+i)=-1-i, 答 案 : D.3.设 函 数 f(x

2、), g(x)的 定 义 域 都 为 R, 且 f(x)是 奇 函 数 , g(x)是 偶 函 数 , 则 下 列 结 论 中 正确 的 是 ( )A. f(x)g(x)是 偶 函 数B.|f(x)|g(x)是 奇 函 数C.f(x)|g(x)|是 奇 函 数D.|f(x)g(x)|是 奇 函 数解 析 : f(x)是 奇 函 数 , g(x)是 偶 函 数 , |f(x)|为 偶 函 数 , |g(x)|为 偶 函 数 .再 根 据 两 个 奇 函 数 的 积 是 偶 函 数 、 两 个 偶 函 数 的 积 还 是 偶 函 数 、 一 个 奇 函 数 与 一 个 偶 函 数 的积 是 奇 函

3、 数 , 可 得 f(x)|g(x)|为 奇 函 数 ,答 案 : C. 4.已 知 F为 双 曲 线 C: x2-my2=3m(m 0)的 一 个 焦 点 , 则 点 F到 C的 一 条 渐 近 线 的 距 离 为 ( )A.B.3C. mD.3m解 析 : 双 曲 线 C: x2-my2=3m(m 0)可 化 为 , 一 个 焦 点 为 ( , 0), 一 条 渐 近 线 方 程 为 =0, 点 F到 C的 一 条 渐 近 线 的 距 离 为 = .答 案 : A.5. 4位 同 学 各 自 在 周 六 、 周 日 两 天 中 任 选 一 天 参 加 公 益 活 动 , 则 周 六 、 周

4、 日 都 有 同 学 参 加公 益 活 动 的 概 率 为 ( )A.B.C.D. 解 析 : 4 位 同 学 各 自 在 周 六 、 周 日 两 天 中 任 选 一 天 参 加 公 益 活 动 , 共 有 24=16种 情 况 ,周 六 、 周 日 都 有 同 学 参 加 公 益 活 动 , 共 有 24-2=16-2=14 种 情 况 , 所 求 概 率 为 = .答 案 : D.6.如 图 , 圆 O 的 半 径 为 1, A 是 圆 上 的 定 点 , P 是 圆 上 的 动 点 , 角 x的 始 边 为 射 线 OA, 终 边为 射 线 OP, 过 点 P 做 直 线 OA的 垂 线

5、 , 垂 足 为 M, 将 点 M 到 直 线 OP的 距 离 表 示 为 x 的 函 数f(x), 则 y=f(x)在 0, 的 图 象 大 致 为 ( ) A.B.C. D.解 析 : 在 直 角 三 角 形 OMP中 , OP=1, POM=x, 则 OM=|cosx|, 点 M到 直 线 OP的 距 离 表 示 为 x 的 函 数 f(x)=OM|sinx|=|cosx|sinx|= |sin2x|,其 周 期 为 T= , 最 大 值 为 , 最 小 值 为 0,答 案 : C.7.执 行 如 图 的 程 序 框 图 , 若 输 入 的 a, b, k分 别 为 1, 2, 3, 则

6、 输 出 的 M=( ) A.B.C.D.解 析 : 由 程 序 框 图 知 : 第 一 次 循 环 M=1+ = , a=2, b= , n=2;第 二 次 循 环 M=2+ = , a= , b= , n=3;第 三 次 循 环 M= + = , a= , b= , n=4. 不 满 足 条 件 n 3, 跳 出 循 环 体 , 输 出 M= .答 案 : D.8.设 (0, ), (0, ), 且 tan = , 则 ( )A.3 - =B.3 + =C.2 - =D.2 + = 解 析 : 由 tan = , 得 : ,即 sin cos =cos sin +cos , sin( -

7、)=cos .由 等 式 右 边 为 单 角 , 左 边 为 角 与 的 差 , 可 知 与 2 有 关 .排 除 选 项 A, B 后 验 证 C,当 时 , sin( - )=sin( )=cos 成 立 .答 案 : C.9.不 等 式 组 的 解 集 记 为 D, 有 下 列 四 个 命 题 :p 1: (x, y) D, x+2y -2 p2: (x, y) D, x+2y 2p3: (x, y) D, x+2y 3 p4: (x, y) D, x+2y -1其 中 真 命 题 是 ( )A.p2, p3B.p1, p4C.p1, p2D.p1, p3解 析 : 作 出 图 形 如

8、下 : 由 图 知 , 区 域 D为 直 线 x+y=1与 x-2y=4相 交 的 上 部 角 型 区 域 ,显 然 , 区 域 D 在 x+2y -2 区 域 的 上 方 , 故 A: (x, y) D, x+2y -2 成 立 ;在 直 线 x+2y=2 的 右 上 方 区 域 , : (x, y) D, x+2y 2, 故 p2: (x, y) D, x+2y 2 正确 ;由 图 知 , p3: (x, y) D, x+2y 3错 误 ;x+2y -1 的 区 域 ( 左 下 方 的 虚 线 区 域 ) 恒 在 区 域 D 下 方 , 故 p4: (x, y) D, x+2y -1错误

9、;综 上 所 述 , p 1、 p2正 确 .答 案 : C.10.已 知 抛 物 线 C: y2=8x的 焦 点 为 F, 准 线 为 l, P 是 l 上 一 点 , Q是 直 线 PF与 C的 一 个 交点 , 若 =4 , 则 |QF|=( )A.B.3C.D.2解 析 : 设 Q到 l的 距 离 为 d, 则 |QF|=d, =4 , |PQ|=3d, 直 线 PF的 斜 率 为 -2 , F(2, 0), 直 线 PF 的 方 程 为 y=-2 (x-2),与 y2=8x联 立 可 得 x=1, |QF|=d=1+2=3,答 案 : B.11.已 知 函 数 f(x)=ax3-3x

10、2+1, 若 f(x)存 在 唯 一 的 零 点 x0, 且 x0 0, 则 a 的 取 值 范 围 是 ( )A.(2, + )B.(1, + )C.(- , -2)D.(- , -1) 解 析 : 当 a=0时 , f(x)=-3x2+1=0, 解 得 x= , 函 数 f(x)有 两 个 零 点 , 不 符 合 题 意 , 应舍 去 ;当 a 0 时 , 令 f (x)=3ax2-6x=3ax =0, 解 得 x=0或 x= 0, 列 表 如 下 : x + , f(x) - , 而 f(0)=1 0, 存 在 x 0, 使 得 f(x)=0, 不 符 合 条 件 : f(x)存 在唯

11、一 的 零 点 x 0, 且 x0 0, 应 舍 去 .当 a 0 时 , f (x)=3ax2-6x=3ax =0, 解 得 x=0或 x= 0, 列 表 如 下 :而 f(0)=1 0, x + 时 , f(x) - , 存 在 x 0 0, 使 得 f(x0)=0, f(x)存 在 唯 一 的 零 点 x0, 且 x0 0, 极 小 值 = , 化 为 a2 4, a 0, a -2.综 上 可 知 : a 的 取 值 范 围 是 (- , -2).答 案 : C.12.如 图 , 网 格 纸 上 小 正 方 形 的 边 长 为 1, 粗 实 线 画 出 的 是 某 多 面 体 的 三

12、视 图 , 则 该 多 面 体的 各 条 棱 中 , 最 长 的 棱 的 长 度 为 ( ) A.6B.6C.4D.4解 析 : 几 何 体 的 直 观 图 如 图 : AB=4, BD=4, C到 BD的 中 点 的 距 离 为 : 4, .AC= =6, AD=4 ,显 然 AC最 长 .长 为 6.答 案 : B.二 、 填 空 题 (共 4 小 题 , 每 小 题 5 分 )13. (x-y)(x+y) 8的 展 开 式 中 x2y7的 系 数 为 .( 用 数 字 填 写 答 案 )解 析 : (x+y)8的 展 开 式 中 , 含 xy7的 系 数 是 : =8.含 x2y6的 系

13、 数 是 =28, (x-y)(x+y)8的 展 开 式 中 x2y7的 系 数 为 : 8-28=-20.答 案 : -2014.甲 、 乙 、 丙 三 位 同 学 被 问 到 是 否 去 过 A, B, C 三 个 城 市 时 ,甲 说 : 我 去 过 的 城 市 比 乙 多 , 但 没 去 过 B 城 市 ;乙 说 : 我 没 去 过 C 城 市 ;丙 说 : 我 们 三 人 去 过 同 一 城 市 ;由 此 可 判 断 乙 去 过 的 城 市 为 .解 析 : 由 乙 说 : 我 没 去 过 C 城 市 , 则 乙 可 能 去 过 A 城 市 或 B 城 市 , 但 甲 说 : 我 去

14、 过 的 城 市 比 乙 多 , 但 没 去 过 B城 市 , 则 乙 只 能 是 去 过 A, B 中 的 任 一 个 ,再 由 丙 说 : 我 们 三 人 去 过 同 一 城 市 ,则 由 此 可 判 断 乙 去 过 的 城 市 为 A.答 案 : A.15.已 知 A, B, C 为 圆 O 上 的 三 点 , 若 = ( + ), 则 与 的 夹 角 为 .解 析 : 在 圆 中 若 = ( + ), 即 2 = + ,即 + 的 和 向 量 是 过 A, O 的 直 径 ,则 以 AB, AC为 临 边 的 四 边 形 是 矩 形 , 则 , 即 与 的 夹 角 为 90 , 答 案

15、 : 9016.已 知 a, b, c分 别 为 ABC三 个 内 角 A, B, C 的 对 边 , a=2, 且 (2+b)(sinA-sinB)=(c-b)sinC,则 ABC面 积 的 最 大 值 为 .解 析 : ABC中 , a=2, 且 (2+b)(sinA-sinB)=(c-b)sinC, 利 用 正 弦 定 理 可 得 4-b2=(c-b)c, 即 b2+c2-bc=4.再 利 用 基 本 不 等 式 可 得 4 2bc-bc=bc, bc 4, 当 且 仅 当 b=c=2时 , 取 等 号 ,此 时 , ABC为 等 边 三 角 形 , 它 的 面 积 为 = = ,答 案

16、 : .三 、 解 答 题17.( 12分 ) 已 知 数 列 a n的 前 n 项 和 为 Sn, a1=1, an 0, anan+1= Sn-1, 其 中 为 常 数 .( )证 明 : an+2-an=( )是 否 存 在 , 使 得 an为 等 差 数 列 ? 并 说 明 理 由 .解 析 : ( )利 用 anan+1= Sn-1, an+1an+2= Sn+1-1, 相 减 即 可 得 出 ;( )对 分 类 讨 论 : =0直 接 验 证 即 可 ; 0, 假 设 存 在 , 使 得 an为 等 差 数 列 , 设 公差 为 d.可 得 =an+2-an=(an+2-an+1)

17、+(an+1-an)=2d, .得 到 S n= , 根 据 an为 等 差 数 列 的 充 要 条 件 是 ,解 得 即 可 .答 案 : ( ) anan+1= Sn-1, an+1an+2= Sn+1-1, an+1(an+2-an)= an+1 an+1 0, an+2-an= .( ) 当 =0 时 , anan+1=-1, 假 设 an为 等 差 数 列 , 设 公 差 为 d.则 an+2-an=0, 2d=0, 解 得 d=0, an=an+1=1, 1 2=-1, 矛 盾 , 因 此 =0时 an不 为 等 差 数 列 . 当 0时 , 假 设 存 在 , 使 得 an为 等

18、 差 数 列 , 设 公 差 为 d.则 =an+2-an=(an+2-an+1)+(an+1-an)=2d, . , , S n=1+ = ,根 据 an为 等 差 数 列 的 充 要 条 件 是 , 解 得 =4.此 时 可 得 , an=2n-1.因 此 存 在 =4, 使 得 an为 等 差 数 列 .18.( 12 分 ) 从 某 企 业 生 产 的 某 种 产 品 中 抽 取 500件 , 测 量 这 些 产 品 的 一 项 质 量 指 标 值 , 由测 量 结 果 得 如 下 频 率 分 布 直 方 图 : ( )求 这 500件 产 品 质 量 指 标 值 的 样 本 平 均

19、数 和 样 本 方 差 s2(同 一 组 数 据 用 区 间 的 中 点 值作 代 表 );( )由 直 方 图 可 以 认 为 , 这 种 产 品 的 质 量 指 标 值 Z 服 从 正 态 分 布 N( , 2), 其 中 近 似 为样 本 平 均 数 , 2近 似 为 样 本 方 差 s2.(i)利 用 该 正 态 分 布 , 求 P(187.8 Z 212.2);(ii)某 用 户 从 该 企 业 购 买 了 100件 这 种 产 品 , 记 X 表 示 这 100件 产 品 中 质 量 指 标 值 位 于 区 间(187.8, 212.2)的 产 品 件 数 , 利 用 (i)的 结

20、 果 , 求 EX.附 : 12.2.若 Z-N( , 2)则 P( - Z + )=0.6826, P( -2 Z +2 )=0.9544.解 析 : ( )运 用 离 散 型 随 机 变 量 的 期 望 和 方 差 公 式 , 即 可 求 出 ;( )(i)由 ( )知 Z N(200, 150), 从 而 求 出 P(187.8 Z 212.2), 注 意 运 用 所 给 数 据 ;(ii)由 (i)知 X B(100, 0.6826), 运 用 EX=np即 可 求 得 .答 案 : ( )抽 取 产 品 的 质 量 指 标 值 的 样 本 平 均 数 和 样 本 方 差 s2分 别

21、为 :=170 0.02+180 0.09+190 0.22+200 0.33+210 0.24+220 0.08+230 0.02=200,s2=(-30)2 0.02+(-20)2 0.09+(-10)2 0.22+0 0.33+102 0.24+202 0.08+302 0.02=150.( )(i)由 ( )知 Z N(200, 150), 从 而 P(187.8 Z 212.2)=P(200-12.2 Z200+12.2)=0.6826;(ii)由 (i)知 一 件 产 品 的 质 量 指 标 值 位 于 区 间 (187.8, 212.2)的 概 率 为 0.6826,依 题 意

22、知 X B(100, 0.6826), 所 以 EX=100 0.6826=68.26. 19.( 12分 ) 如 图 , 三 棱 柱 ABC-A1B1C1中 , 侧 面 BB1C1C为 菱 形 , AB B1C.( )证 明 : AC=AB 1;( )若 AC AB1, CBB1=60 , AB=BC, 求 二 面 角 A-A1B1-C1的 余 弦 值 .解 析 : (1)连 结 BC1, 交 B1C 于 点 O, 连 结 AO, 可 证 B1C 平 面 ABO, 可 得 B1C AO, B10=CO,进 而 可 得 AC=AB1; (2)以 O 为 坐 标 原 点 , 的 方 向 为 x

23、轴 的 正 方 向 , | |为 单 位 长 度 , 的 方 向 为 y 轴 的正 方 向 , 的 方 向 为 z 轴 的 正 方 向 建 立 空 间 直 角 坐 标 系 , 分 别 可 得 两 平 面 的 法 向 量 , 可 得所 求 余 弦 值 .答 案 : (1)连 结 BC1, 交 B1C 于 点 O, 连 结 AO, 侧 面 BB1C1C 为 菱 形 , BC1 B1C, 且 O 为 BC1和 B1C的 中 点 ,又 AB B 1C, B1C 平 面 ABO, AO平 面 ABO, B1C AO,又 B10=CO, AC=AB1,(2) AC AB1, 且 O为 B1C 的 中 点

24、, AO=CO,又 AB=BC, BOA BOC, OA OB, OA, OB, OB1两 两 垂 直 ,以 O 为 坐 标 原 点 , 的 方 向 为 x轴 的 正 方 向 , | |为 单 位 长 度 ,的 方 向 为 y轴 的 正 方 向 , 的 方 向 为 z 轴 的 正 方 向 建 立 空 间 直 角 坐 标 系 , CBB 1=60 , CBB1为 正 三 角 形 , 又 AB=BC, A(0, 0, ), B(1, 0, 0, ), B1(0, , 0), C(0, , 0) =(0, , ), = =(1, 0, ), = =(-1, , 0),设 向 量 =(x, y, z)

25、是 平 面 AA1B1的 法 向 量 ,则 , 可 取 =(1, , ),同 理 可 得 平 面 A 1B1C1的 一 个 法 向 量 =(1, - , ), cos , = = , 二 面 角 A-A1B1-C1的 余 弦 值 为20.( 12分 ) 已 知 点 A(0, -2), 椭 圆 E: + =1(a b 0)的 离 心 率 为 , F 是 椭 圆 E的 右 焦 点 , 直 线 AF 的 斜 率 为 , O 为 坐 标 原 点 .( )求 E 的 方 程 ;( )设 过 点 A 的 动 直 线 l与 E相 交 于 P, Q 两 点 , 当 OPQ的 面 积 最 大 时 , 求 l 的

26、 方 程 . 解 析 : ( )设 F(c, 0), 利 用 直 线 的 斜 率 公 式 可 得 , 可 得 c.又 , b2=a2-c2, 即可 解 得 a, b; ( )设 P(x1, y1), Q(x2, y2).由 题 意 可 设 直 线 l的 方 程 为 : y=kx-2.与 椭 圆 的 方 程 联 立 可 得根 与 系 数 的 关 系 , 再 利 用 弦 长 公 式 、 点 到 直 线 的 距 离 公 式 、 三 角 形 的 面 积 计 算 公 式 即 可 得 出S OPQ.通 过 换 元 再 利 用 基 本 不 等 式 的 性 质 即 可 得 出 .答 案 : ( )设 F(c,

27、 0), 直 线 AF的 斜 率 为 , , 解 得 c= .又 , b2=a2-c2, 解 得 a=2, b=1. 椭 圆 E 的 方 程 为 ;( )设 P(x 1, y1), Q(x2, y2).由 题 意 可 设 直 线 l 的 方 程 为 : y=kx-2.联 立 ,化 为 (1+4k2)x2-16kx+12=0, 当 =16(4k2-3) 0 时 , 即 时 , . |PQ|= = ,点 O 到 直 线 l 的 距 离 d= . S OPQ= = ,设 0, 则 4k2=t2+3, = =1, 当 且 仅 当 t=2, 即 , 解 得 时 取 等号 .满 足 0, OPQ的 面 积

28、 最 大 时 直 线 l的 方 程 为 : . 21.( 12分 ) 设 函 数 f(x)=aexlnx+ , 曲 线 y=f(x)在 点 (1, f(1)处 得 切 线 方 程 为y=e(x-1)+2.( )求 a、 b;( )证 明 : f(x) 1.解 析 : ( )求 出 定 义 域 , 导 数 f (x), 根 据 题 意 有 f(1)=2, f (1)=e, 解 出 即 可 ; ( )由 ( )知 , f(x) 1等 价 于 xlnx xe-x- , 设 函 数 g(x)=xlnx, 函 数 h(x)= ,只 需 证 明 g(x)min h(x)max, 利 用 导 数 可 分 别

29、 求 得 g(x)min, h(x)max;答 案 : ( )函 数 f(x)的 定 义 域 为 (0, + ),f (x)= + ,由 题 意 可 得 f(1)=2, f (1)=e, 故 a=1, b=2;( )由 ( )知 , f(x)=e xlnx+ ,从 而 f(x) 1 等 价 于 xlnx xe-x- , 设 函 数 g(x)=xlnx, 则 g (x)=1+lnx, 当 x (0, )时 , g (x) 0; 当 x ( , + )时 , g (x) 0.故 g(x)在 (0, )上 单 调 递 减 , 在 ( , + )上 单 调 递 增 , 从 而 g(x)在 (0, +

30、)上 的 最 小 值为 g( )=- .设 函 数 h(x)= , 则 h (x)=e -x(1-x). 当 x (0, 1)时 , h (x) 0; 当 x (1, + )时 , h (x) 0,故 h(x)在 (0, 1)上 单 调 递 增 , 在 (1, + )上 单 调 递 减 ,从 而 h(x)在 (0, + )上 的 最 大 值 为 h(1)=- .综 上 , 当 x 0 时 , g(x) h(x), 即 f(x) 1.四 、 选 做 题 (22-24 题 任 选 一 题 作 答 , 如 果 多 做 , 则 按 所 做 的 第 一 题 计 分 )选 修 4-1: 集 合 证 明 选

31、 讲22.( 10分 ) 如 图 , 四 边 形 ABCD是 O 的 内 接 四 边 形 , AB的 延 长 线 与 DC的 延 长 线 交 于 点 E,且 CB=CE. ( )证 明 : D= E;( )设 AD 不 是 O 的 直 径 , AD的 中 点 为 M, 且 MB=MC, 证 明 : ADE为 等 边 三 角 形 .解 析 : ( )利 用 四 边 形 ABCD是 O 的 内 接 四 边 形 , 可 得 D= CBE, 由 CB=CE, 可 得 E= CBE,即 可 证 明 : D= E;( )设 BC的 中 点 为 N, 连 接 MN, 证 明 AD BC, 可 得 A= CB

32、E, 进 而 可 得 A= E, 即 可 证明 ADE为 等 边 三 角 形 . 答 案 : ( ) 四 边 形 ABCD是 O 的 内 接 四 边 形 , D= CBE, CB=CE, E= CBE, D= E;( )设 BC 的 中 点 为 N, 连 接 MN, 则 由 MB=MC 知 MN BC, O 在 直 线 MN 上 , AD 不 是 O 的 直 径 , AD的 中 点 为 M, OM AD, AD BC, A= CBE, CBE= E, A= E,由 ( )知 , D= E, ADE为 等 边 三 角 形 .选 修 4-4: 坐 标 系 与 参 数 方 程23.已 知 曲 线 C

33、: + =1, 直 线 l: ( t 为 参 数 )( )写 出 曲 线 C的 参 数 方 程 , 直 线 l 的 普 通 方 程 .( )过 曲 线 C 上 任 意 一 点 P 作 与 l夹 角 为 30 的 直 线 , 交 l于 点 A, 求 |PA|的 最 大 值 与 最 小值 .解 析 : ( )联 想 三 角 函 数 的 平 方 关 系 可 取 x=2cos 、 y=3sin 得 曲 线 C的 参 数 方 程 , 直 接 消 掉 参 数 t得 直 线 l的 普 通 方 程 ;( )设 曲 线 C 上 任 意 一 点 P(2cos , 3sin ).由 点 到 直 线 的 距 离 公

34、式 得 到 P到 直 线 l的 距离 , 除 以sin30 进 一 步 得 到 |PA|, 化 积 后 由 三 角 函 数 的 范 围 求 得 |PA|的 最 大 值 与 最 小 值 .答 案 : ( )对 于 曲 线 C: + =1, 可 令 x=2cos 、 y=3sin ,故 曲 线 C 的 参 数 方 程 为 , ( 为 参 数 ) .对 于 直 线 l: ,由 得 : t=x-2, 代 入 并 整 理 得 : 2x+y-6=0; ( )设 曲 线 C 上 任 意 一 点 P(2cos , 3sin ).P到 直 线 l的 距 离 为 . 则 , 其 中 为 锐 角 .当 sin( +

35、 )=-1时 , |PA|取 得 最 大 值 , 最 大 值 为 .当 sin( + )=1 时 , |PA|取 得 最 小 值 , 最 小 值 为 .选 修 4-5: 不 等 式 选 讲24.若 a 0, b 0, 且 + = .( )求 a 3+b3的 最 小 值 ;( )是 否 存 在 a, b, 使 得 2a+3b=6? 并 说 明 理 由 .解 析 : ( )由 条 件 利 用 基 本 不 等 式 求 得 ab 4, 再 利 用 基 本 不 等 式 求 得 a3+b3的 最 小 值 .( )根 据 ab 4 及 基 本 不 等 式 求 的 2a+3b 8, 从 而 可 得 不 存 在 a, b, 使 得 2a+3b=6.答 案 : ( ) a 0, b 0, 且 + = , = + 2 , ab 2,当 且 仅 当 a=b= 时 取 等 号 . a 3+b3 2 2 =4 , 当 且 仅 当 a=b= 时 取 等 号 , a3+b3的 最 小 值 为 4 .( )由 (1)可 知 , 2a+3b 2 =2 4 6, 故 不 存 在 a, b, 使 得 2a+3b=6成 立 .

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