2023年高考数学试卷(上海自主命题)(空白卷+答案解析)

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2023年上海市高考数学试卷
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)1.(4分)不等式|x﹣2|<1的解集为.
2.(4分)已知向量=(﹣2,3),=(1,2),则•= .
3.(4分)已知首项为3,公比为2的等比数列,设等比数列的前n项和为S n,则S6= .
4.(4分)已知tanα=3,则tan2α= .
5.(4分)已知函数f(x)=,则函数f(x)的值域为.6.(4分)已知复数z=1﹣i(i为虚数单位),则|1+iz|= .
7.(5分)已知圆x2+y2﹣4x﹣m=0的面积为π,则m= .
8.(5分)已知△ABC中,角A,B,C所对的边a=4,b=5,c=6,则sin A = .
9.(5分)现有某地一年四个季度的GDP(亿元),第一季度GDP为232(亿元),第四季度GDP为241(亿元),四个季度的GDP逐季度增长,且中位数与平均数相同,则该地一年的GDP为.
10.(5分)已知(1+2023x)100+(2023﹣x)100=a0+a1x+a2x2+⋯+a99x99+a100x100,若存在k∈{0,1,2,⋯,100}使得a k<0,则k的最大值为.
11.(5分)某公园欲建设一段斜坡,坡顶是一条直线,斜坡顶点距水平地面的高度为4米,坡面与水平面所成夹角为θ.行人每沿着斜坡向上走1m消耗的体力为(1.025﹣cosθ),欲使行人走上斜坡所消耗的总体力最小,则θ= .
12.(5分)空间中有三个点A、B、C,且AB=BC=CA=1,在空间中任取2个不同的点D,E(不考虑这两个点的顺序),使得它们与A、B、C恰好成为一个正四棱锥的五个顶点,则不同的取法有种.
二、选择题(本大题共有4题,满分18分,第13-14题每题4分,第15-16题每题5分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.13.(4分)已知P={1,2},Q={2,3},若M={x|x∈P,x∉Q},则M=( )A.{1}B.{2}C.{3}D.{1,2,3} 14.(4分)根据所示的散点图,下列说法正确的是( )
A.身高越大,体重越大B.身高越大,体重越小
C.身高和体重成正相关D.身高和体重成负相关
15.(5分)已知a∈R,记y=sin x在[a,2a]的最小值为s a,在[2a,3a]的最小值为t a,则下列情况不可能的是( )
A.s a>0,t a>0B.s a<0,t a<0C.s a>0,t a<0D.s a<0,t a>0 16.(5分)已知P,Q是曲线Γ上两点,若存在M点,使得曲线Γ上任意一点P都存在Q 使得|MP|•|MQ|=1,则称曲线Γ是“自相关曲线”.现有如下两个命题:①任意椭圆都是“自相关曲线”;②存在双曲线是“自相关曲线”,则( )
A.①成立,②成立B.①成立,②不成立
C.①不成立,②成立D.①不成立,②不成立
三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17.(14分)已知直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1,AB⊥AD,AB∥CD,AB=2,AD=3,CD=4.
(1)证明:直线A1B∥平面DCC1D1;
(2)若该四棱柱的体积为36,求二面角A1﹣BD﹣A的大小.
18.(14分)已知a,c∈R,函数f(x)=.
(1)若a=0,求函数的定义域,并判断是否存在c使得f(x)是奇函数,说明理由;
(2)若函数过点(1,3),且函数f(x)与x轴负半轴有两个不同交点,求此时c的值和a的取值范围.
19.(14分)2023年6月7日,21世纪汽车博览会在上海举行,已知某汽车模型公司共有25个汽车模型,其外观和内饰的颜色分布如下表所示:
红色外观蓝色外观
棕色内饰128
米色内饰23(1)若小明从这些模型中随机拿一个模型,记事件A为小明取到红色外观的模型,事件B为小明取到棕色内饰的模型,求P(B)和P(B|A),并判断事件A和事件B是否独立;
(2)该公司举行了一个抽奖活动,规定在一次抽奖中,每人可以一次性从这些模型中拿两个汽车模型,给出以下假设:
假设1:拿到的两个模型会出现三种结果,即外观和内饰均为同色、外观和内饰都异色、以及仅外观或仅内饰同色;
假设2:按结果的可能性大小,概率越小奖项越高;
假设3:该抽奖活动的奖金额为:一等奖600元,二等奖300元、三等奖150元;
请你分析奖项对应的结果,设X为奖金额,写出X的分布列并求出X的数学期望.20.(18分)已知抛物线Γ:y2=4x,在Γ上有一点A位于第一象限,设A的纵坐标为a(a >0).
(1)若A到抛物线Γ准线的距离为3,求a的值;
(2)当a=4时,若x轴上存在一点B,使AB的中点在抛物线Γ上,求O到直线AB的
距离;
(3)直线l:x=﹣3,抛物线上有一异于点A的动点P,P在直线l上的投影为点H,直线AP与直线l的交点为Q.若在P的位置变化过程中,|HQ|>4恒成立,求a的取值范围.
21.(18分)已知f(x)=lnx,在该函数图像Γ上取一点a1,过点(a1,f(a1))做函数f (x)的切线,该切线与y轴的交点记作(0,a2),若a2>0,则过点(a2,f(a2))做函数f(x)的切线,该切线与y轴的交点记作(0,a3),以此类推a3,a4,⋯,直至a m≤0停止,由这些项构成数列{a n}.
(1)设a m(m≥2)属于数列{a n},证明:a m=lna m﹣1﹣1;
(2)试比较a m与a m﹣1﹣2的大小关系;
(3)若正整数k≥3,是否存在k使得a1、a2、a3、⋯、a k依次成等差数列?若存在,求出k的所有取值;若不存在,请说明理由.
2023年上海市高考数学试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)1.(4分)不等式|x﹣2|<1的解集为(1,3) .
【分析】原不等式可化为﹣1<x﹣2<1,从而求出x的范围.
【解答】解:由|x﹣2|<1可得,﹣1<x﹣2<1,
解得1<x<3,
即不等式的解集为(1,3).
故答案为:(1,3).
【点评】本题主要考查了绝对值不等式的解法,属于基础题.
2.(4分)已知向量=(﹣2,3),=(1,2),则•= 4.
【分析】直接利用平面向量的坐标运算法则求解.
【解答】解:∵向量=(﹣2,3),=(1,2),
∴•=﹣2×1+3×2=4.
故答案为:4.
【点评】本题主要考查了平面向量的坐标运算,属于基础题.
3.(4分)已知首项为3,公比为2的等比数列,设等比数列的前n项和为S n,则S6= 189.【分析】直接利用等比数列的前n项和公式求解.
【解答】解:∵等比数列的首项为3,公比为2,
∴S6==189.
故答案为:189.
【点评】本题主要考查了等比数列的前n项和公式,属于基础题.
4.(4分)已知tanα=3,则tan2α= ﹣.
【分析】直接利用正弦函数的二倍角公式求解.
【解答】解:∵tanα=3,
∴tan2α===﹣.
故答案为:﹣.
【点评】本题主要考查了二倍角公式的应用,属于基础题.
5.(4分)已知函数f(x)=,则函数f(x)的值域为[1,+∞) .【分析】分段求出f(x)的值域,再取并集即可.
【解答】解:当x≤0时,f(x)=1,
当x>0时,f(x)=2x>1,
所以函数f(x)的值域为[1,+∞).
故答案为:[1,+∞).
【点评】本题主要考查了求函数的值域,属于基础题.
6.(4分)已知复数z=1﹣i(i为虚数单位),则|1+iz|= .
【分析】根据复数的基本运算,即可求解.
【解答】解:∵z=1﹣i,
∴|1+iz|=|1+i(1﹣i)|=|2+i|=.
故答案为:.
【点评】本题考查复数的基本运算,属基础题.
7.(5分)已知圆x2+y2﹣4x﹣m=0的面积为π,则m= ﹣3.
【分析】先把圆的一般方程化为标准方程,再结合圆的半径为1求解即可.
【解答】解:圆x2+y2﹣4x﹣m=0化为标准方程为:(x﹣2)2+y2=4+m,
∵圆的面积为π,∴圆的半径为1,
∴4+m=1,
∴m=﹣3.
故答案为:﹣3.
【点评】本题主要考查了圆的标准方程,属于基础题.
8.(5分)已知△ABC中,角A,B,C所对的边a=4,b=5,c=6,则sin A= .【分析】先利用余弦定理求出cos A,再利用同角三角函数间的基本关系求解.
【解答】解:a=4,b=5,c=6,
由余弦定理得,cos A===,
又∵A∈(0,π),
∴sin A>0,
∴sin A===.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了余弦定理的应用,考查了同角三角函数间的基本关系,属于基础题.
9.(5分)现有某地一年四个季度的GDP(亿元),第一季度GDP为232(亿元),第四季度GDP为241(亿元),四个季度的GDP逐季度增长,且中位数与平均数相同,则该地一年的GDP为946(亿元) .
【分析】设第二季度GDP为x亿元,第三季度GDP为y亿元,则232<x<y<241,由题意可得,可求出x+y的值,从而求出该地一年的GDP.
【解答】解:设第二季度GDP为x亿元,第三季度GDP为y亿元,则232<x<y<241,∵中位数与平均数相同,
∴,
∴x+y=473,
∴该地一年的GDP为232+x+y+241=946(亿元).
故答案为:946(亿元).
【点评】本题主要考查了中位数和平均数的定义,属于基础题.
10.(5分)已知(1+2023x)100+(2023﹣x)100=a0+a1x+a2x2+⋯+a99x99+a100x100,若存在k∈{0,1,2,⋯,100}使得a k<0,则k的最大值为49.
【分析】由二项展开式的通项可得a k=[2023k+2023100﹣k•(﹣1)k],若a k<0,则k 为奇数,所以a k=(2023k﹣2023100﹣k),即2023k﹣2023100﹣k<0,从而求出k的取值范围,得到k的最大值.
【解答】解:二项式(1+2023x)100的通项为=•2023r•x r,r∈{0,1,2,…,100},
二项式(2023﹣x)100的通项为=•2023100﹣r•(﹣1)r•x r,r∈{0,1,2,…,100},
∴a k=+=[2023k+2023100﹣k•(﹣1)k],k∈{0,1,2,⋯,100},
若a k<0,则k为奇数,
此时a k=(2023k﹣2023100﹣k),
∴2023k﹣2023100﹣k<0,
∴k<100﹣k,
∴k<50,
又∵k为奇数,
∴k的最大值为49.
故答案为:49.
【点评】本题主要考查了二项式定理的应用,属于中档题.
11.(5分)某公园欲建设一段斜坡,坡顶是一条直线,斜坡顶点距水平地面的高度为4米,坡面与水平面所成夹角为θ.行人每沿着斜坡向上走1m消耗的体力为(1.025﹣cosθ),欲使行人走上斜坡所消耗的总体力最小,则θ= arccos.
【分析】先求出斜坡的长度,求出上坡所消耗的总体力的函数关系,求出函数的导数,利用导数研究函数的最值即可.
【解答】解:斜坡的长度为l=,
上坡所消耗的总体力y=×(1.025﹣cosθ)=,
函数的导数y′==,
由y′=0,得4﹣4.1cosθ=0,得cosθ=,θ=arccos,
由f′(x)>0时cosθ<,即arccos<θ<时,函数单调递增,
由f′(x)<0时cosθ>,即0<θ<arccos时,函数单调递减,
即θ=arccos,函数取得最小值,即此时所消耗的总体力最小.
故答案为:θ=arccos.
【点评】本题主要考查生活的应用问题,求函数的导数,利用导数研究函数的最值是解决本题的关键,是中档题.
12.(5分)空间中有三个点A、B、C,且AB=BC=CA=1,在空间中任取2个不同的点D,E(不考虑这两个点的顺序),使得它们与A、B、C恰好成为一个正四棱锥的五个顶点,则不同的取法有9种.
【分析】根据正四棱锥的性质,分类讨论,即可求解.
【解答】解:如图所示,设任取2个不同的点为D、E,
当△ABC为正四棱锥的侧面时,如图,平面ABC的两侧分别可以做ABDE作为圆锥的底面,有2种情况,
同理以BCED、ACED为底面各有2种情况,所以共有6种情况;
当△ABC为正四棱锥的截面时,如图,D、E位于AB两侧,ADBE为圆锥的底面,只有一种情况,
同理以BDCE、ADCE为底面各有1种情况,所以共有3种情况;
综上,共有6+3=9种情况.
故答案为:9.
【点评】本题考查正四棱锥的性质,分类讨论思想,属中档题.
二、选择题(本大题共有4题,满分18分,第13-14题每题4分,第15-16题每题5分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.13.(4分)已知P={1,2},Q={2,3},若M={x|x∈P,x∉Q},则M=( )A.{1}B.{2}C.{3}D.{1,2,3}
【分析】根据题意及集合的概念,即可得解.
【解答】解:∵P={1,2},Q={2,3},M={x|x∈P,x∉Q},
∴M={1}.
故选:A.
【点评】本题考查集合的基本概念,属基础题.
14.(4分)根据所示的散点图,下列说法正确的是( )
A.身高越大,体重越大B.身高越大,体重越小
C.身高和体重成正相关D.身高和体重成负相关
【分析】根据散点图的分布情况,即可得解.
【解答】解:根据散点图的分布可得:身高和体重成正相关.
故选:C.
【点评】本题考查线性相关的概念,属基础题.
15.(5分)已知a∈R,记y=sin x在[a,2a]的最小值为s a,在[2a,3a]的最小值为t a,则下列情况不可能的是( )
A.s a>0,t a>0B.s a<0,t a<0C.s a>0,t a<0D.s a<0,t a>0【分析】由题意可知a>0,对a分别求值,排除ABC,即可得答案.
【解答】解:由给定区间可知,a>0.
区间[a,2a]与区间[2a,3a]相邻,且区间长度相同.
取a=,则[a,2a]=[],区间[2a,3a]=[],可知s a>0,t a>0,故A可能;
取a=,则[a,2a]=[,],区间[2a,3a]=[,],可知s a>0,t a <0,故C可能;
取a=,则[a,2a]=[,],区间[2a,3a]=[,],可知s a<0,t a <0,故B可能.
结合选项可得,不可能的是s a<0,t a>0.
故选:D.
【点评】本题考查正弦函数的图象与三角函数的最值,训练了排除法的应用,取特值是关键,是中档题.
16.(5分)已知P,Q是曲线Γ上两点,若存在M点,使得曲线Γ上任意一点P都存在Q 使得|MP|•|MQ|=1,则称曲线Γ是“自相关曲线”.现有如下两个命题:①任意椭圆都是“自相关曲线”;②存在双曲线是“自相关曲线”,则( )
A.①成立,②成立B.①成立,②不成立
C.①不成立,②成立D.①不成立,②不成立
【分析】根据定义结合图象,验证|MP|•|MQ|=1是否恒成立即可.
【解答】解:∵椭圆是封闭的,总可以找到满足题意的M点,使得|MP|•|MQ|=1成立,故①正确,
在双曲线中,|PM|max→+∞,而|QM|min是个固定值,则无法对任意的P∈C,都存在Q∈C,使得|PM||QM|=1,故②错误.
故选:B.
【点评】本题主要考查与曲线方程有关的新定义,根据条件结合图象验证|MP|•|MQ|=1是否成立是解决本题的关键,是中档题.
三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17.(14分)已知直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1,AB⊥AD,AB∥CD,AB=2,AD=3,CD=4.
(1)证明:直线A1B∥平面DCC1D1;
(2)若该四棱柱的体积为36,求二面角A1﹣BD﹣A的大小.
【分析】(1)先证明平面A1ABB1∥平面DCC1D1,再根据面面平行的性质,即可证明;(2)先根据体积建立方程求出A1A=4,再利用三垂线定理作出所求二面角的平面角,最后再解三角形,即可求解.
【解答】解:(1)证明:根据题意可知AB∥DC,AA1∥DD1,且AB∩AA1=A,
∴可得平面A1ABB1∥平面DCC1D1,又直线A1B⊂平面A1ABB1,
∴直线A1B∥平面DCC1D1;
(2)设AA1=h,则根据题意可得该四棱柱的体积为=36,
∴h=4,∵A1A⊥底面ABCD,在底面ABCD内过A作AE⊥BD,垂足点为E,
则A1E在底面ABCD内的射影为AE,
∴根据三垂线定理可得BD⊥A1E,
故∠A1EA即为所求,
在Rt△ABD中,AB=2,AD=3,∴BD==,
∴AE===,又A1A=h=4,
∴tan∠A1EA===,
∴二面角A1﹣BD﹣A的大小为arctan.
【点评】本题考查线面平行的证明,面面平行的判定定理与性质,二面角的求解,三垂线定理作二面角,化归转化思想,属中档题.
18.(14分)已知a,c∈R,函数f(x)=.
(1)若a=0,求函数的定义域,并判断是否存在c使得f(x)是奇函数,说明理由;
(2)若函数过点(1,3),且函数f(x)与x轴负半轴有两个不同交点,求此时c的值和a的取值范围.
【分析】(1)a=0时,求出函数f(x)的解析式,根据函数的定义域和奇偶性进行求解判断即可.
(2)根据函数过点(1,3),求出c的值,然后根据f(x)与x轴负半轴有两个不同交点,转化为一元二次方程根的分布进行求解即可.
【解答】解:(1)若a=0,则f(x)==x++1,
要使函数有意义,则x≠0,即f(x)的定义域为{x|x≠0},
∵y=x+是奇函数,y=1是偶函数,
∴函数f(x)=x++1为非奇非偶函数,不可能是奇函数,故不存在实数c,使得f(x)是奇函数.
(2)若函数过点(1,3),则f(1)===3,得3a+2+c=3+3a,得c=3﹣2=1,
此时f(x)=,若数f(x)与x轴负半轴有两个不同交点,
即f(x)==0,得x2+(3a+1)x+1=0,当x<0时,有两个不同的交点,
设g(x)=x2+(3a+1)x+1,
则,得,得,即a
>,
若x+a=0即x=﹣a是方程x2+(3a+1)x+1=0的根,
则a2﹣(3a+1)a+1=0,即2a2+a﹣1=0,得a=或a=﹣1,
则实数a的取值范围是a>且a≠且a≠﹣1,
即(,)∪(,+∞).
【点评】本题主要考查函数奇偶性的判断,以及函数与方程的应用,根据条件建立方程,转化为一元二次方程根的分布是解决本题的关键,是中档题.
19.(14分)2023年6月7日,21世纪汽车博览会在上海举行,已知某汽车模型公司共有25个汽车模型,其外观和内饰的颜色分布如下表所示:
红色外观蓝色外观
棕色内饰128
米色内饰23(1)若小明从这些模型中随机拿一个模型,记事件A为小明取到红色外观的模型,事件B为小明取到棕色内饰的模型,求P(B)和P(B|A),并判断事件A和事件B是否独立;
(2)该公司举行了一个抽奖活动,规定在一次抽奖中,每人可以一次性从这些模型中拿两个汽车模型,给出以下假设:
假设1:拿到的两个模型会出现三种结果,即外观和内饰均为同色、外观和内饰都异色、以及仅外观或仅内饰同色;
假设2:按结果的可能性大小,概率越小奖项越高;
假设3:该抽奖活动的奖金额为:一等奖600元,二等奖300元、三等奖150元;
请你分析奖项对应的结果,设X为奖金额,写出X的分布列并求出X的数学期望.【分析】(1)根据概率公式分别进行计算即可.
(2)分别求出三种结果对应的概率,比较大小,确定X对应的概率,求出分布列,利用
期望公式进行计算即可.
【解答】解:(1)若红色外观的模型,则分棕色内饰12个,米色内饰2个,则对应的概率P(A)==,
若小明取到棕色内饰,分红色外观12,蓝色外观8,则对应的概率P(B)===.
取到红色外观的模型同时是棕色内饰的有12个,即P(AB)=,
则P(B|A)====.
∵P(A)P(B)==≠,∴P(A)P(B)≠P(AB),
即事件A和事件B不独立.
(2)由题意知X=600,300,150,
则外观和内饰均为同色的概率P===,外观和内饰都异色的概率P==,
仅外观或仅内饰同色的概率P=1﹣﹣=,
∵>>,
∴P(X=150)=,P(X=300)==,P(X=600)=,
则X的分布列为:
X150300600
P
则EX=150×+300×+600×=277(元).
【点评】本题主要考查离散型随机变量的分布列和期望的计算,根据概率公式求出对应的概率是解决本题的关键,是中档题.
20.(18分)已知抛物线Γ:y2=4x,在Γ上有一点A位于第一象限,设A的纵坐标为a(a
>0).
(1)若A到抛物线Γ准线的距离为3,求a的值;
(2)当a=4时,若x轴上存在一点B,使AB的中点在抛物线Γ上,求O到直线AB的距离;
(3)直线l:x=﹣3,抛物线上有一异于点A的动点P,P在直线l上的投影为点H,直线AP与直线l的交点为Q.若在P的位置变化过程中,|HQ|>4恒成立,求a的取值范围.
【分析】(1)根据题意可得点A的横坐标为2,将其代入抛物线的方程,即可求得a的值;
(2)易知A(4,4),设B(b,0),由AB的中点在抛物线上,可得b的值,进而得到直线AB的方程,再由点到直线的距离公式得解;
(3)设,表示出直线AP的方程,进一步表示出点Q的坐标,再根据|HQ|>4恒成立,结合基本不等式即可得到a的范围.【解答】解:(1)抛物线Γ:y2=4x的准线为x=﹣1,
由于A到抛物线Γ准线的距离为3,
则点A的横坐标为2,则a2=4×2=8(a>0),
解得;
(2)当a=4时,点A的横坐标为,则A(4,4),
设B(b,0),则AB的中点为,
由题意可得,解得b=﹣2,
所以B(﹣2,0),
则,
由点斜式可得,直线AB的方程为,即2x﹣3y+4=0,
所以原点O到直线AB的距离为;
(3)如图,
设,则,故直线AP的方程为,
令x=﹣3,可得,即,
则,
依题意,恒成立,
又,
则最小值为,即,即,
则a2+12>a2+4a+4,解得0<a<2,
又当a=2时,,当且仅当t=2时等号成立,而a≠t,即当a=2时,也符合题意.
故实数a的取值范围为(0,2].
【点评】本题考查抛物线的定义及其性质,考查直线与抛物线的综合运用,考查运算求解能力,属于中档题.
21.(18分)已知f(x)=lnx,在该函数图像Γ上取一点a1,过点(a1,f(a1))做函数f (x)的切线,该切线与y轴的交点记作(0,a2),若a2>0,则过点(a2,f(a2))做函数f(x)的切线,该切线与y轴的交点记作(0,a3),以此类推a3,a4,⋯,直至a m≤0停止,由这些项构成数列{a n}.
(1)设a m(m≥2)属于数列{a n},证明:a m=lna m﹣1﹣1;
(2)试比较a m与a m﹣1﹣2的大小关系;
(3)若正整数k≥3,是否存在k使得a1、a2、a3、⋯、a k依次成等差数列?若存在,求
出k的所有取值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)对函数f(x)求导,利用导数的几何意义,可得过点(a m﹣1,f(a m﹣1))的切线方程,再结合题意即可得证;
(2)由不等式lnx≤x﹣1(x>0),结合(1)即可得出结论;
(3)易知公差d=a n﹣a n﹣1=lna n﹣1﹣a n﹣1﹣1,2≤n≤k,考察函数g(x)=lnx﹣x﹣1,利用导数可知g(x)的单调性情况,进而得到至多存在两个a n﹣1,使得g(a n﹣1)=d,由此可知k=3,再验证即可.
【解答】解:(1)证明:,
则过点(a m﹣1,f(a m﹣1))的切线的斜率为,
由点斜式可得,此时切线方程为,即,令x=0,可得y=lna m﹣1﹣1,
根据题意可知,a m=lna m﹣1﹣1,即得证;
(2)先证明不等式lnx≤x﹣1(x>0),
设F(x)=lnx﹣x+1(x>0),则,
易知当0<x<1时,F′(x)>0,F(x)单调递增,当x>1时,F′(x)<0,F(x)单调递减,
则F(x)≤F(1)=0,即lnx≤x﹣1(x>0),
结合(1)可知,a m=lna m﹣1﹣1≤a m﹣1﹣1﹣1=a m﹣1﹣2;
(3)假设存在这样的k符合要求,
由(2)可知,数列{a n}为严格的递减数列,n=1,2,3,…,k,
由(1)可知,公差d=a n﹣a n﹣1=lna n﹣1﹣a n﹣1﹣1,2≤n≤k,
先考察函数g(x)=lnx﹣x﹣1,则,
易知当0<x<1时,g′(x)>0,g(x)单调递增,当x>1时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
则g(x)=d至多只有两个解,即至多存在两个a n﹣1,使得g(a n﹣1)=d,
若k≥4,则g(a1)=g(a2)=g(a3)=d,矛盾,则k=3,
当k=3时,设函数h(x)=ln(lnx﹣1)﹣2lnx+x+1,
由于h(e1.1)=ln0.1﹣2.2+e1.1+1=e1.1﹣ln10﹣1.2<0,h(e2)=﹣3+e2>0,
则存在,使得h(x0)=0,
于是取a1=x0,a2=lna1﹣1,a3=lna2﹣1,它们构成等差数列.
综上,k=3.
【点评】本题考查数列与函数的综合运用,考查逻辑推理能力和运算求解能力,属于中档题.。

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