2022-2023学年北京市顺义区高二(上)期末数学试卷1. 下列直线中,斜率为1的是( )A. x+y−2=0B. x−1=0C. x−y+1=0D. x−√2y−1=02. 已知甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,甲中靶概率为0.8,乙中靶概率为0.7,且两人是否中靶相互独立.若甲、乙各射击一次,则两人都中靶的概率为( )A. 0.56B. 0.14C. 0.24D. 0.943. 若直线x−ay=0与直线2x+y−1=0的交点为(1,y0),则实数a的值为( )A. −1B. −12C. 1D. 24. 已知圆C:x2+y2−4y+3=0,则圆C的圆心和半径为( )A. 圆心(0,2),半径r=1B. 圆心(2,0),半径r=1C. 圆心(0,2),半径r=2D. 圆心(2,0),半径r=25. 农科院的专家为了了解新培育的甲、乙两种麦苗的长势情况,从种植有甲、乙两种麦苗的两块试验田中各抽取6株麦苗测量株高,得到的数据如下(单位:cm):甲:9,10,10,11,12,20;乙:8,10,12,13,14,21.根据上述数据,下面四个结论中,正确的结论是( )A. 甲种麦苗样本株高的极差大于乙种麦苗样本株高的极差B. 甲种麦苗样本株高的平均值大于乙种麦苗样本株高的平均值C. 甲种麦苗样本株高的中位数大于乙种麦苗样本株高的中位数D. 甲种麦苗样本株高的方差小于乙种麦苗样本株高的方差6. 抛掷两颗质地均匀的正方体骰子,记下骰子朝上面的点数.设A=“两个点数之和等于8”,B=“至少有一颗骰子的点数为5”,则事件A∪B的概率是( )A. 118B. 29C. 718D. 497. 若双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为y=√3x,则双曲线的离心率为( )A. √62B. 2√33C. √3D. 28. 在空间直角坐标系Oxyz中,点A(1,2,3)关于yOz平面对称的点的坐标为( )A. (−1,2,3)B. (1,−2,3)C. (1,2,−3)D. (−1,−2,−3)9. 已知椭圆C的焦点为F1(0,−2),F2(0,2).过点F2的直线与C交于A,B两点.若△ABF1的周长为12,则椭圆C的标准方程为( )A. x29+y25=1 B. y29+x25=1 C. x236+y232=1 D. y236+x232=110. 如图,正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1的棱长为2,E ,F 分别为B 1C 1,C 1D 1的中点,P 是底面A 1B 1C 1D 1上一点.若AP//平面BEF ,下列说法正确的是( )A. 线段AP 长度最大值为√5,无最小值B. 线段AP 长度最小值为3√22,无最大值 C. 线段AP 长度最大值为√5,最小值为3√22 D. 线段AP 长度无最大值,无最小值11. 某校高中三个年级共有学生2400人,其中高一年级有学生800人,高二年级有学生700人.为了了解学生参加整本书阅读活动的情况,现采用分层抽样的方法从中抽取容量为240的样本进行调查,那么在高三年级的学生中应抽取的人数为______.12. 已知圆x 2+y 2=1与圆(x −3)2+(y −4)2=r 2(r >0)相外切,则r =______.13. 如图,在四面体O −ABC 中,OA ⃗⃗⃗⃗⃗ =a ⃗ ,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =b ⃗ ,OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =c ⃗ ,D 为BC 的中点,E 为AD 的中点,若OE ⃗⃗⃗⃗⃗ =x a ⃗ +y b ⃗ +z c ⃗ ,其中x ,y ,z ∈R ,则x =______,y =______,z =______.14. 已知点M 在抛物线x 2=4y 上,F 是抛物线的焦点,直线FM 交x 轴于点N ,若M 为线段FN 的中点,则焦点F 坐标是______,|FN|=______.15. 现代几何学用曲率概念描述几何体的弯曲程度.约定:多面体在每个顶点处的曲率等于2π减去该点处所有面角之和(多面体每个侧面的内角叫做多面体的面角),一个多面体的总曲率等于该多面体各顶点处的曲率之和.例如:正方体在每个顶点处有3个面角,每个面角的大小是π2,所以正方体在各顶点处的曲率为2π−π2×3=π2.按照以上约定,四棱锥的总曲率为______;若正十二面体(图1)和正二十面体(图2)的总曲率分别为θ1和θ2,则θ1−θ2______0(填“>”,“<”或者“=”).16. 从某校随机抽取100名学生,获得了他们一周课外阅读时间(单位:小时)的数据,整理得到数据分组及频数分布表和频率分布直方图. 组号分组 频数 1[0,2) c 2[2,4) 8 3[4,6) 17 4[6,8) 22 5[8,10) 25 6[10,12) 12 7[12,14) 6 8[14,16) 2 9[16,18) 2合计 100a ,b 的值;(Ⅰ)从一周阅读时间不低于14小时的学生中抽出2人做访谈,求2人恰好在同一个数据分组的概率.17. 如图,在三棱柱ABC−A1B1C1中,AC=CC1=CB=2,且AC⊥CB,AA1⊥㡳面ABC,E为AB中点.(Ⅰ)求证:BC⊥A1C;(Ⅰ)求证:BC1//平面A1CE.18. 已知直线l:2x−y+4=0与x轴的交点为A,圆O:x2+y2=r2(r>0)经过点A. (Ⅰ)求r的值;(Ⅰ)若点B为圆O上一点,且直线AB垂直于直线l,求弦长|AB|.19. 如图,在长方体ABCD−A1B1C1D1,AB=3,AD=AA1=2,点E在AB上,且AE=1. (Ⅰ)求直线A1E与直线BC1所成角的余弦值;(Ⅰ)求直线BC1与平面A1EC所成角的正弦值;(Ⅰ)求点A到平面A1EC的距离.20. 已知椭圆C:x2a2+y24=1(a>0)的焦点在x轴上,且经过点E(2,√2),左顶点为D,右焦点为F.(Ⅰ)求椭圆C的离心率和△DEF的面积;(Ⅰ)已知直线y=kx+1与椭圆C交于A,B两点.过点B作直线y=4的垂线,垂足为G.判断直线AG是否于y轴交于定点?请说明理由.21. 对于正整数集合A={a1,a2,⋯,a n}(n∈N∗,n≥3),如果去掉其中任意一个元素a i(i= 1,2,⋯,n)之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合A为平衡集.(Ⅰ)判断集合B={1,3,5,7,9}是否为平衡集,并说明理由;(Ⅰ)若集合A是平衡集,并且a1为奇数,求证:集合A中元素个数n为奇数;(Ⅰ)若集合A是平衡集,并且a1为奇数,求证:集合A中元素个数n≥7.答案和解析1.【答案】C【解析】解:直线x +y −2=0即y =−x +2,其斜率为−1;直线x −1=0即x =1,其斜率不存在;直线x −y +1=0即y =x +1,其斜率为1;直线x −√2y −1=0即y =√22x +√22,其斜率为√22.∴斜率为1的是x −y +1=0.故选:C.把直线方程变形,求得直线的斜率得答案.本题考查直线的方程,考查直线斜率的求法,是基础题.2.【答案】A【解析】解:因为甲中靶概率为0.8,乙中靶概率为0.7,且两人是否中靶相互独立,所以甲、乙各射击一次,则两人都中靶的概率为0.8×0.7=0.56.故选:A.根据相互独立事件的乘法公式求解即可.本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式,属于基础题.3.【答案】A【解析】解:∵直线x −ay =0与直线2x +y −1=0的交点为(1,y 0),∴{1−ay 0=02+y 0−1=0,解得:a =−1. 故选:A.把两直线的交点坐标分别代入两直线方程,求解得答案.本题考查两直线交点的求法,考查运算求解能力,是基础题.4.【答案】A【解析】解:根据题意,圆C :x 2+y 2−4y +3=0,即x 2+(y −2)2=1,即圆心为(0,2),半径r =1;故选:A.根据题意,将圆的方程变为标准方程,分析可得答案.本题考查圆的一般方程,注意一般方程的形式,属于基础题.5.【答案】D【解析】解:对于A ,甲种麦苗样本株高的极差为11,乙种麦苗样本株高的极差为13, 则甲种麦苗样本株高的极差小于乙种麦苗样本株高的极差,故A 错误;对于B ,x −甲=16×(9+10+10+11+12+20)=12,x −乙=16×(8+10+12+13+14+21)=13,故甲种麦苗样本株高的平均值小于乙种麦苗样本株高的平均值,故B 错误;对于C ,甲种麦苗样本株高的中位数为10+112=10.5,乙种麦苗样本株高的中位数为13+142=13.5, 则甲种麦苗样本株高的中位数小于乙种麦苗样本株高的中位数,故C 错误; 对于D ,甲种麦苗株高的方差S 12=16[(9−12)2+(10−12)2+(10−12)2+(11−12)2+(12−12)2+(20−12)2]=413, 乙种麦苗株高的方差S 22=16[(8−13)2+(10−13)2+(12−13)2+(13−13)2+(14−13)2+(21−13)2]=503, 所以甲种麦苗样本株高的方差小于乙种麦苗样本株高的方差,故D 正确.故选:D.根据已知条件,结合平均数,中位数,极差,方差公式,即可求解.本题主要考查中位数,平均数,极差和方差的求解,考查运算求解能力,属于基础题.6.【答案】C【解析】解:根据题意,事件A ∪B 表示“两个点数之和等于8或至少有一颗骰子的点数为5”, 又抛掷两颗质地均匀的正方体骰子,记下骰子朝上面的点数,则基本事件总数为36种,事件A ∪B 包含的基本事件为:(2,6),(6,2),(3,5),(5,3),(4,4),(5,1),(5,2),(5,4),(5,6),(1,5),(2,5),(4,5),(6,5)(5,5)共14种,则事件A ∪B 的概率为1436=718, 故选:C.根据和事件的概率的求法可解.本题考查和事件的概率的求法,属于基础题.7.【答案】D【解析】解:∵双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线为y =√3x ,∴ba =√3, ∴e =√c 2a 2=√a 2+b 2a 2=√1+b 2a2=2. 故选:D.根据双曲线的几何性质,化归转化思想,即可求解.本题考查双曲线的几何性质,化归转化思想,属基础题.8.【答案】A【解析】解:在空间直角坐标系Oxyz 中,点A(1,2,3)关于yOz 平面对称的点的坐标为(−1,2,3).故选:A.根据关于yOz 平面对称,x 值变为相反数,其它不变这一结论直接写结论即可.本题考查空间向量的坐标的概念,考查空间点的对称点的坐标的求法,属于基础题.9.【答案】B【解析】解:因为椭圆C 的焦点为F 1(0,−2),F 2(0,2),设椭圆的标准方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),依题意{c =24a =12a 2=b 2+c2,解得a =3,b =√5,所以椭圆C 的标准方程为y 29+x 25=1,故选:B.根据已知条件求得a ,b ,由此求得椭圆C 的标准方程.本题考查了椭圆的方程,属于基础题.10.【答案】C【解析】解:分别取A 1D 1,A 1B 1的中点M ,N ,∵MN//B 1D 1//EF ,MN ⊄平面BEF ,EF ⊂平面BEF ,∴AMN//平面BEF ,同理可得AM//平面BEF ,∵MN ∩AM =M ,MN ,AM ⊂平面BEF ,∴点P 的轨迹为线段MN ,∵正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1的棱长为2,∴MN =√12+12=√2,AN =AM =√22+12=√5, 当P 与点M 或N 重合时,AP max =√5,当P 为线段NM 的中点时,AP min =(√5)−(√22)=3√22,∴线段AP 长度最大值为√5,最小值为3√22. 故选:C.分别取A 1D 1,A 1B 1的中点M ,N ,根据面面平的判定定理可得平面AMN//平面BEF ,故点P 的轨迹为线段MN ,当P 与点M 或N 重合时,线段AP 最长,当P 为线段NM 的中点时,线段AP 长度最小,求解即可.本题考查线段长的最值问题,属中档题.11.【答案】90【解析】解:某校高中三个年级共有学生2400人,其中高一年级有学生800人,高二年级有学生700人,则高三年级有2400−800−700=900,采用分层抽样的方法从中抽取容量为240的样本进行调查,则240×9002400=90.故答案为:90.根据已知条件,先求出高三年级的人数,再结合分层抽样的定义,即可求解.本题主要考查分层抽样方法,属于基础题.12.【答案】4【解析】解:圆x 2+y 2=1的圆心O(0,0),半径R =1;圆(x −3)2+(y −4)2=r 2(r >0)的圆心C(3,4),半径r.|OC|=√32+42=5,∵圆x 2+y 2=1与圆(x −3)2+(y −4)2=r 2(r >0)相外切,∴|OC|=R +r ,∴r =5−1=4,故答案为:4.根据两圆外切的性质:圆心距与半径的和的关系即可得出结论.本题考查了两圆外切的性质、两点之间的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.13.【答案】12 14 14【解析】解:∵D 为BC 的中点,E 为AD 的中点,∴OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12(OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ ), OE ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +OA ⃗⃗⃗⃗⃗ )=12OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +14OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +14OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =12a ⃗ +14b ⃗ +14c ⃗ , ∵OE ⃗⃗⃗⃗⃗ =x a ⃗ +y b ⃗ +z c ⃗ ,∴x =12,y =14,z =14,故答案为:12,14,14.利用空间向量的线性运算求解即可.本题考查空间向量的线性运算,属于基础题.14.【答案】(0,1)3【解析】解:∵抛物线方程为x 2=4y ,∴抛物线的焦点F(0,1),焦点到准线的距离p =2,又直线FM 交x 轴于点N ,且M 为线段FN 的中点,∴y M =12y F =12,∴|MF|=p 2+y M =1+12=32,又M 为线段FN 的中点,∴|FN|=2|MF|=3.故答案为:(0,1);3.根据抛物线的几何性质,抛物线的焦半径公式,即可分别求解.本题考抛物线的几何性质,抛物线的焦半径公式的应用,属基础题.15.【答案】4π=【解析】解:四棱锥有4个三角形、一个四边形,5个顶点,四棱锥的总曲率为:2π×5−(π×4+2π)=4π;正十二面体有12个正5边形,20个顶点,每个面的内角和为(5−2)π=3π,所以θ1=(2π−3π5×3)×20=4π,正二十面体有20个正三角形,12个顶点,每个面的内角和为π,所以θ2=(2π−π3×5)×12=4π.所以θ1−θ2=0,故答案为:4π;=.根据曲率、总曲率的知识求得正确答案.本题主要考查几何体的体积,属于中档题.16.【答案】解:(Ⅰ)由题意可得c =100−8−17−22−25−12−6−2−2=6,a =17100×2=0.085,b =25100×2=0.125;(Ⅰ)由题意可得:从一周阅读时间不低于14小时的学生中抽出2人做访谈,2人恰好在同一个数据分组的概率为1−12C 21CC 42=1−23=13. 【解析】(Ⅰ)由频率分布直方图,结合频数分布表求解即可;(Ⅰ)由频数分布表,结合古典概型及概率计算公式求解即可.本题考查了频率分布直方图,重点考查了古典概型及概率计算公式,属基础题.17.【答案】证明:(Ⅰ)由AC ⊥CB ,AA 1⊥底面ABC ,建立如图所示空间直角坐标系:则A 1(2,0,2),B(0,2,0),C(0,0,0),E(1,1,0),C 1(0,0,2),所以BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−2,0),A 1C ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,0,−2),所以BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅A 1C ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0+0+0=0,所以BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥A 1C ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,即BC ⊥A 1C ;(Ⅰ)BC 1→=(0,−2,2),A 1C ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,0,−2),CE⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,0),设平面A 1CE 的一个法向量n ⃗ =(x,y,z),则{n →⋅A 1C →=0n →⋅CE →=0,即{−2x −2z =0x +y =0, 令x =1,则n ⃗ =(1,−1,−1),因为n ⃗ ⋅BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0+2−2=0,所以n ⃗ ⊥BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,又BC 1⊄平面A 1CE ,所以BC 1//平面A 1CE.【解析】(Ⅰ)由题意建立空间直角坐标系,用坐标表示向量,计算数量积即可;(Ⅰ)求出平面A 1CE 的一个法向量,利用法向量与BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 垂直,即可证明BC 1//平面A 1CE.本题主要考查了线线、线面平行的证明问题,也考查了空间向量及其应用问题,是中等题.18.【答案】解:(I)直线l :2x −y +4=0与x 轴的交点为A(−2,0),∵圆O :x 2+y 2=r 2(r >0)经过点A ,∴r =√(−2)2+0=2. (Ⅰ)∵点B 为圆O 上一点,且直线AB 垂直于直线l ,∴k l =−12,直线l 的方程为:y =−12(x +2),即x +2y +2=0,圆心O 到直线l 的距离d =2√5, ∴弦长|AB|=2√r 2−d 2=2√22−(2√5)2=8√55. 【解析】(I)直线l :2x −y +4=0与x 轴的交点为A(−2,0),代入圆O :x 2+y 2=r 2(r >0),即可得出r.(Ⅰ)由点B 为圆O 上一点,且直线AB 垂直于直线l ,可得k l =−12,可得直线l 的方程,利用点到直线的距离公式可得圆心O 到直线l 的距离d ,即可得出弦长|AB|=2√r 2−d 2.本题考查了直线与圆相交的性质、点到直线的距离公式、弦长公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.19.【答案】解:(Ⅰ)以D 为原点,DA ,DC ,DD 1所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,则A 1(2,0,2),C(0,3,0),B(2,3,0),C 1(0,3,2),E(2,1,0),所以A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,−2),BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,0,2),所以cos <A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >=A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√5×2√2=−√105, 故直线A 1E 与直线BC 1所成角的余弦值为√105.(Ⅰ)因为EC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,2,0),A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,−2),设平面A 1EC 的法向量为m ⃗⃗⃗ =(x,y,z),则{m ⃗⃗⃗ ⋅A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =y −2z =0m ⃗⃗⃗ ⋅EC⃗⃗⃗⃗⃗ =−2x +2y =0, 令y =2,则x =2,z =1,于是m ⃗⃗⃗ =(2,2,1),设BC 1与平面A 1EC 所成角为θ,则sinθ=|cos <BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,m ⃗⃗⃗ >|=|BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅m ⃗⃗⃗ |BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|m ⃗⃗⃗ ||=2√2×3=√26, 所以BC 1与平面A 1EC 所成角的正弦值为√26. (Ⅰ)又A(2,0,0),∴EA⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−1,0), ∴点A 到平面A 1EC 的距离d =|EA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅m ⃗⃗⃗ ||m ⃗⃗⃗ |=√4+4+1=23. 【解析】(Ⅰ)以D 为原点,DA ,DC ,DD 1所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,求出A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,利用空间向量的数量积求解直线A 1E 与BC 1所成角的余弦值即可;(Ⅰ)求出平面A 1EC 的法向量,利用平面法向量与直线方向向量的夹角即可求解线面角.(Ⅰ)利用向量法可求点A 到平面A 1EC 的距离.本题主要考查直线与直线所成的角,考查直线与平面所成的角,考查点到面和距离的求法,属中档题.20.【答案】解:(Ⅰ)因为x 2a 2+y 24=1(a >0)经过点E(2,√2), 所以4a 2+24=1(a >0),解得a =2√2.所以椭圆C:x 28+y 24=1,c =√8−4=2, 所以e =c a =2√2=√22; 因为左顶点为D ,右焦点为F ,所以D(−2√2,0),F(2,0),所以S △DEF =12(2√2+2)×√2=2+√2.(Ⅰ)已知直线y =kx +1与椭圆C 交于A ,B 两点.过点B 作直线y =4的垂线,垂足为G , 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则G(x 2,4),则AG 的方程为y y −4=4−y 1x 2−x 1(x −x 2), 令x =0,则y =−x 2[4−(kx 1+1)]x 2−x 1+4x 2−4x 1x 2−x 1=kx 1x 2+x 2−4x 1x 2−x 1,① 联立{x 28+y 24=1y =kx +1,可得(1+2k 2)x 2+4kx −6=0, 因为y =kx +1过定点(0,1),(0,1)在椭圆内,所以y =kx +1与椭圆恒有两个交点,故Δ>0,{x 1+x 2=−4k 1+2k 2x 1x 2=−61+2k2, 所以kx 1x 2=−6k1+2k 2=32(x 1+x 2). 代入①,可得y =32(x 1+x 2)+x 2−4x 1x 2−x 1=−52x 1+52x 2x 2−x 1=52, 故直线AG 与y 轴交于定点(0,52).【解析】(Ⅰ)根据椭圆经过点E(2,√2)可求出a =2√2,从而可求离心率,求出D ,F 的坐标,从而可求△DEF 的面积;(Ⅰ)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则G(x 2,4),联立{x 28+y 24=1y =kx +1,可得kx 1x 2=32(x 1+x 2),AG 的方程为y −4=4−y 1x 2−x 1(x −x 2),令x =0,得y =kx 1x 2+x 2−4x 1x 2−x 1,代入kx 1x 2=32(x 1+x 2)化简即可求解. 本题考查了椭圆的方程以及直线与椭圆的位置关系,属于中档题.21.【答案】(Ⅰ)解:对于正整数集合A ={a 1,a 2,⋯,a n }(n ∈N ∗,n ≥3),如果去掉其中任意一个元素a i (i =1,2,⋯,n)之后,剩余的所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合A 为平衡集.根据“平衡集”的定义知,当集合为{1,3,5,7,9}时:去掉元素3,则不可拆分成符合题意的平衡集,所以集合B={1,3,5,7,9}不是平衡集.(Ⅰ)证明:设集合A={a1,a2,…,a n}(n∈N∗,n≥3),所有元素之和为M.由题意可知,M−a i(i=1,2,3...,n)均为偶数,因此a i(i=1,2,3...,n)同为奇数或同为偶数.(1)当M为奇数时,则a i(i=1,2,3...,n)也均为奇数,由于M=a1+a2+...+a n,所以n为奇数.(2)当M为偶数时,则a i(i=1,2,3...,n)也均为偶数,此时可设a1=2b1,因为{a1,a2,...,a n}(n∈N∗,n≥3)为“平衡集”,所以{b1,b2,...,b n}(n∈N∗,n≥3)也为“平衡集”.重复上述有限次操作后,便可得到一个各元素均为奇数的“平衡集”,且对应新集合之和也为奇数,由(Ⅰ)可知此时n也为奇数.综上所述,集合A中元素个数为奇数.(Ⅰ)证明:由(Ⅰ)知集合A={a1,a2,…,a n}(n∈N∗,n≥3)中元素个数为奇数,不妨假设:当n=3时,显然任意集合{a1,a2,a3}都不是“平衡集”;当n=5时,设集合{a1,a2,a3,a4,a5},其中a1<a2<a3<a4<a5},将集合{a1,a2,a3,a4,a5}分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,则有a1+a5=a3+a4①或a5=a1+a3+a4②;将集合{a2,a3,a4,a5}分成两个交集为空集的子集,且两个子集元素之和相等,则有a2+a5=a3+a4③或a5=a2+a3+a4④,由①,③可得a1=a2,矛盾;由①,④可得a1=a2,矛盾;由②,③可得a1=a2,矛盾;由②,④可得a1=a2,矛盾.因此当n=5时,不存在“平衡集”;当n=7时,设集合A={1,3,5,7,9,11,13},去掉元素1,3+5+7+9=11+13;去掉元素3,1+9+13=5+7+11,去掉元素5,9+13=1+3+7+11;去掉元素7,1+9+11=3+5+13,去掉元素9,1+3+5+11=7+13;去掉元素11,3+7+9=1+5+13,去掉元素13,1+3+5+9=7+11,所以集合A={1,3,5,7,9,11,13}是“平衡集”.因此集合A中元素个数n的最小值是7.故集合A中元素个数n≥7.【解析】(Ⅰ)利用平衡集的定义直接判断求解.(Ⅰ)设集合A={a1,a2,…,a n}(n∈N∗,n≥3),所有元素之和为M,推导出a i(i=1,2,3...,n)同为奇数或同为偶数.当M为奇数时,则a i(i=1,2,3...,n)也均为奇数,从而n为奇数;当M为偶数时,则a i(i=1,2,3...,n)也均为偶数,设a1=2b1,推导出{b1,b2,...,b n}(n∈N∗,n≥3)为“平衡集”,由此能证明集合A中元素个数为奇数.(Ⅰ)集合A={a1,a2,…,a n}(n∈N∗,n≥3)中元素个数为奇数,当n=3时,任意集合{a1,a2,a3}都不是“平衡集”;当n=5时,推导出不存在“平衡集”;当n=7时,推导出集合A={1,3,5,7,9,11,13}是“平衡集”,由此能证明集合A中元素个数n≥7.本题考查平衡集的定义、元素与集合的关系、交集定义等基础知识,考查运算求解能力,是难题.。