清大附中三维设计2014年高考数学二轮复习：推理与证明

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2014年高考数学二轮复习精品资料-高效整合篇专题11 算法、推理与证明、复数(理)(教学案)

一．考场传真1.【2013年高考新课标1卷】设1z 、2z 是复数, 则下列命题中的假命题是（） A.若120z z -=，则12z z = B.若12z z =，则12z z =C.若12z z =，则1122z z z z ⋅=⋅D.若12z z =，则2212z z =2.【2012年高考上海卷】若i 21+是关于x 的实系数方程02=++c bx x 的一个复数根，则（） A.2b =，3c = B.2b =-，3c = C.2b =-，1c =- D.2b =，1c =-3.【2013年高考浙江卷理】某程序框图如图1所示，若该程序运行后输出的值是59，则（） A.4=a B.5=a C.6=a D.7=a4.【2013年高考重庆卷理】执行如图2所示的程序框图，如果输出3s =，那么判断框内应填入的条件是（）A.6k ≤B.7k ≤C.8k ≤D.9k ≤5.【2013年高考新课标1卷】执行如图3所示的程序框图，如果输入的[]1,3t ∈-，则输出的s 属于（）A.[]3,4-B.[]5,2-C.[]4,3-D.[]2,5-6.【2012年高考湖北卷】定义在()(),00,-∞+∞ 上的函数()f x ，如果对于任意给定的等比数列{}n a ，(){}n f a 仍是等比数列，则称()f x 为“保等比数列函数”.现有定义在()(),00,-∞+∞ 上的如下函数：①()2f x x =；②()2x f x =；③()f x =；④()ln f x x =.则其中是“保等比数列函数”的()f x 的序号为（）A.①②B.③④C.①③D.②④7.【2013年高考四川卷理】设1P 、2P 、、n P 为平面α内的n 个点.在平面α内的所有点中，若点P 到点1P 、2P 、、n P 的距离之和最小，则称点P 为点1P 、2P 、、n P 的一个“中位点”.例如，线段AB 上的任意点都是端点A 、B 的中位点.现有下列命题： ①若三个点A 、B 、C 共线，C 在线段AB 上，则C 是A 、B 、C 的中位点； ②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点； ③若四个点A 、B 、C 、D 共线，则它们的中位点存在且唯一； ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点. 其中的真命题是_______.（写出所有真命题的序号）8.【2013年高考湖北卷理】古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边形数.如三角形数1、3、6、10、，第n 个三角形数为()2111222n n n n +=+.记第n 个k 边形数为()(),3N n k k ≥，以下列出了部分k 边形数中第n 个数的表达式：三角形数 ()211,322N n n n =+，正方形数 ()2,4N n n =，五边形数 ()231,522N n n n =-，六边形数 ()2,62N n n n =-，………………………………………可以推测(,)N n k 的表达式，由此计算()10,24N =_________.9.【2013年高考江苏卷】设数列{}:1n a 、2-、2-、3、3、3、4-、4-、4-、4-、、11(1),,(1)k k k k k ---⋅⋅⋅-个、，即当()()()1122k k k k n k N *-+<≤∈时，记()11k n a k-=-.记()12n n S a a a n N *=++⋅⋅⋅+∈.对于l N *∈，定义集合{},,1l n n p n S a n N n l *=∈≤≤是的整数倍且.（1）求集合11p 中元素的个数；（2）求集合2000p 中元素的个数.二．高考研究考纲要求.1.算法初步（1）算法的含义、程序框图①了解算法的含义，了解算法的思想；②理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、条件分支、循环.（2）基本算法语句理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义.2.推理与证明（1）合情推理与演绎推理.①了解合情推理的含义，能利用归纳和类比等进行简单的推理，了解合情推理在数学发现中的作用；②了解演绎推理的重要性，掌握演绎推理的基本模式，并能运用它们进行一些简单推理；③了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异.（2）直接证明与间接证明.①了解直接证明的两种基本方法——分析法和综合法；了解分析法和综合法的思考过程、特点；②了解间接证明的一种基本方法——反证法；了解反证法的思考过程、特点.3.数系的扩充与复数的引入（1）复数的概念①理解复数的基本概念；②理解复数相等的充要条件；③了解复数的代数表示法及其几何意义.（2）复数的四则运算①会进行复数代数形式的四则运算；②了解复数代数形式的加、减运算的几何意义.命题规律1.题量、题型稳定：复数、算法程序框图都是高考中的基础题型，一般地，复数与算法程序框图在高考试题中出现两个题目，以填空题或选择题的形式出现，两者各占一题，每题5分；推理证明、新定义的题，在高考题中也经常出现，以填空、选择题的形式出现，一般作为选择、填空的最后一题，一般这些题在高考中出现一题或两题，其所占平均分值比例为10%~13%.2.知识点分布均衡、重难点突出：以2013年全国新课标卷数学高考《考试说明》为参考，可理解为有19个知识点，一般考查的知识点在60％左右，其中对复数、算法、推理与证明等知识点的考查比较全面，更注重知识点有机结合以及重难点的分布，对支撑数学科知识体系的主干知识，考查时保证较高的比例并保持必要深度.算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础，也是新课标高考中新增加的内容，也是新课标高考中新增加的元素.高考十分注重逻辑思维的考查，以循环结构为主，有的也考查条件结构，注重知识点的有机整合，强调知识点在学科内的综合，在考查中也渗透数列、函数以及统计等方面的内容.推理与证明是新课标中的重要内容.高考中也十分注重逻辑思维能力的考查，在推理部分，主要考查归纳推理、类比推理以及新定义，在考查时结合数列、函数以及几何部分的内容，命题时注重了数学学科重点内容的考查以及新定义的理解，并保持必要的深度；在证明部分，加强了直接证明与间接证明法以及数学归纳法在综合中的应用，考查学生的推理论证能力.复数是高中数学的一个基本组成部分.高考中注重复数概念、运算以及几何意义的考查，以复数的四则运算为基石，综合考查复数的概念以及几何意义的理解.3.设计新颖、形式多样、难易适度：复数、算法都是高考中的基础知识，在高考中的考查一般以容易题出现，考查的形式以选择题、填空题出现，考查学生对于复数相关概念以及几何形式的理解以及分析问题的能力、逻辑思维能力，这部分的难度基本控制在0.05~0.25之间；推理证明、新定义一般处于选择、填空题的最后一题，考查学生逻辑推理能力以及新定义的理解，属于较难题. 试题平均难度为0.29（其中选择、填空难度0.15～0.52，平均难度0.29，解答题难度在0.11～0.30，平均难度0.17）.一．基础知识整合算法与程序框图③顺序性与正确性：算法从初始步骤开始，分为若干明确的步骤，每一个步骤只能有一个确定的后继步骤，前一步是后一步的前提，只有执行完前一步才能进行下一步，并且每一步都准确无误，才能完成问题.④不唯一性：求解某一个问题的解法不一定是唯一的，对于一个问题可以有不同的算法. ⑤普遍性：很多具体的问题，都可以设计合理的算法去解决，如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决. 2.程序框图（1）程序构图的概念：程序框图又称流程图，是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形.一个程序框图包括以下几部分：表示相应操作的程序框;带箭头的流程线;程序框外必要文字说明.（2）构成程序框的图形符号及其作用（3）算法的三种基本逻辑结构：顺序结构、条件结构、循环结构.①顺序结构：顺序结构是最简单的算法结构，语句与语句之间，框与框之间是按从上到下的顺序进行的，它是由若干个依次执行的处理步骤组成的，它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构.顺序结构在程序框图中的体现就是用流程线将程序框自上而下地连接起来，按顺序执行算法步骤.在示意图中，A框和B框是依次执行的，只有在执行完A框指定的操作后，才能接着执行B框所指定的操作.②条件结构：条件结构是指在算法中通过对条件的判断根据条件是否成立而选择不同流向的算法结构条件P是否成立而选择执行A框或B框.无论P条件是否成立，只能执行A框或B框之一，不可能同时执行A框和B框，也不可能A框、B框都不执行.一个判断结构可以有多个判断框.条件结构主要应用于一些需要依据条件进行判断的算法中，如分段函数的的求值、数据大小关系等问题中，常常用条件结构来设计算法.③循环结构的两种基本类型：（a）当型循环：当给定的条件成立时，反复执行循环体，直至条件不成立为止；（b）直到型循环：先第一次执行循环体，再判断给定的条件是否成立，若成立，跳出循环体；否则，执行循环体，直至条件第一次不成立为止.循环结构一般用于一些有规律的重复计算的算法中，如累加求和、累乘求积等问题常常用循环结构来解决.3.算法语句：（1）输入语句②输入语句的作用是实现算法的输入信息功能；（3）“提示内容”提示用户输入什么样的信息，变量是指程序在运行时其值是可以变化的量；（4）输入语句要求输入的值只能是具体的常数，不能是函数、变量或表达式；（5）提示内容与变量之间用分号“；”隔开，若输入多个变量，变量与变量之间用逗号“，”隔开.（2）输出语句②输出语句的作用是实现算法的输出结果功能；（3）“提示内容”提示用户输入什么样的信息，表达式是指程序要输出的数据；（4）输出语句可以输出常量、变量或表达式的值以及字符.（3）赋值语句①赋值语句的一般格式②赋值语句的作用是将表达式所代表的值赋给变量；③赋值语句中的“＝”称作赋值号，与数学中的等号的意义是不同的.赋值号的左右两边不能对换，它将赋值号右边的表达式的值赋给赋值号左边的变量； ④赋值语句左边只能是变量名字，而不是表达式，右边表达式可以是一个数据、常量或算式； ⑤对于一个变量可以多次赋值.注意：①赋值号左边只能是变量名字，而不能是表达式.如：2X =是错误的； ②赋值号左右不能对换.如“A B =”“B A =”的含义运行结果是不同的； ③不能利用赋值语句进行代数式的演算.（如化简、因式分解、解方程等）； ④赋值号“=”与数学中的等号意义不同. （3）条件语句分析：在IF —THEN —ELSE 语句中，“条件”表示判断的条件，“语句1”表示满足条件时执行的操作内容；“语句2”表示不满足条件时执行的操作内容；END IF 表示条件语句的结束.计算机在执行时，首先对IF 后的条件进行判断，如果条件符合，则执行THEN 后面的语句1；若条件不符合，则执行ELSE 后面的语句2.注意：“条件”表示判断的条件；“语句”表示满足条件时执行的操作内容，条件不满足时，结束程序；END IF 表示条件语句的结束.计算机在执行时首先对IF 后的条件进行判断，如果条件符合就执行THEN 后边的语句，若条件不符合则直接结束该条件语句，转而执行其它语句.（4）循环语句循环结构是由循环语句来实现的.对应于程序框图中的两种循环结构，一般程序设计语言中也有当型（WHILE型）和直到型（UNTIL型）两种语句结构.即WHILE语句和UNTIL 语句.（b）当计算机遇到WHILE语句时，先判断条件的真假，如果条件符合，就执行WHILE与WEND之间的循环体；然后再检查上述条件，如果条件仍符合，再次执行循环体，这个过程反复进行，直到某一次条件不符合为止.这时，计算机将不执行循环体，直接跳到WEND 语句后，接着执行WEND之后的语句.因此，当型循环有时也称为“前测试型”循环.（b）直到型循环又称为“后测试型”循环，从UNTIL型循环结构分析，计算机执行该语句时，先执行一次循环体，然后进行条件的判断，如果条件不满足，继续返回执行循环体，然后再进行条件的判断，这个过程反复进行，直到某一次条件满足时，不再执行循环体，跳到LOOP UNTIL语句后执行其他语句，是先执行循环体后进行条件判断的循环语句.分析：当型循环与直到型循环的区别：（先由学生讨论再归纳）（1）当型循环先判断后执行，直到型循环先执行后判断；在WHILE语句中，是当条件满足时执行循环体，在UNTIL语句中，是当条件不满足时执行循环推理与证明1.合情推理：前提为真时，结论可能为真的推理叫做合情推理.（1）归纳推理：根据一类事物的部分对象具有某些特征，推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理叫做归纳推理，它是由部分到整体、由个别到一般的推理.（2）类比推理：根据两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征，推出另一类对象也具有这些特征的推理，它是由特殊到特殊的推理.2.演绎推理：根据一般性的原理，推出某个特殊情况下的结论叫做演绎推理，它是由一般到特殊的推理.基本形式是三段论：（1）大前提，已知的一般性原理；（2）小前提，所研究的特殊情况；（3）结论.4.反证法：假设原命题不成立（即在原命题的条件下，结论不成立），经过正确的推理，最后得出矛盾，因此说明假设错误，从而证明了原命题成立，这样的证明方法叫做反证法.5.数学归纳法：.数学归纳法：（1）当n 取第一个值0n （例如1n =）时，证明命题成立；（2）假设当n k =()0,k Nk n *∈≥时命题成立，并证明当1n k =+时，命题也成立，于是命题对一切n N *∈，0n n ≥，命题都成立，这种证明方法叫做数学归纳法.运用数学归纳法证明命题分为两步：第一步是递推的基础，第二是递推的依据，这两步缺一不可的.复数1.复数的相关概念：（1）形如a bi +(),a b R ∈的数叫复数，其中i 叫做复数的虚数单位，且21i =-，a 叫做复数的实部，b 叫做复数的虚部.复数集用集合C 表示. （2）复数的分类：对于复数z a bi =+(),a b R ∈① 当0b =时，z 是实数； ② 当0b ≠时，z 是虚数； ③ 当0a =且0b ≠时，z 是纯虚数.（3）复数相等：若1z a bi =+(),a b R ∈，2z c di =+(),c d R ∈，则12z z =的充要条件是a c =且b d =.特别地：若0a bi +=(),a b R ∈的充要条件是0a b ==.2.复数的几何意义：（1）复平面：x 轴叫做实轴，实轴上的点都表示实数；y 轴叫做虚轴，除原点外，虚轴上的点都表示纯虚数.（2）复数z a bi =+(),a b R ∈与复平面内的点(),Z a b 一一对应.（3）复数z a bi =+(),a b R ∈与复平面内所有以原点O 为起点的向量OZ一一对应. （4）复数的模：向量OZ的模叫做复数z a bi =+(),a b R ∈的模，记作z 或a bi +，且||z =3.复数的四则运算：（1）共轭复数：实部相等，虚部互为相反数.若z a bi =+(),a b R ∈，则它的共轭复数z a bi =-.（2）复数的加法、减法、乘法、除法运算：除法法则：()()()()2222a bi c di a bi ac bd bc adi c di c di c di c d c d+-++-==+++-++； 4.重要性质：1i i =，21i =-， 3i i =-，41i =. 41ni=，41n i i +=，421n i +=-，43n i i +=-.二．高频考点突破考点1 复数的与实系数方程之间的关系【例1】【广东省广州市2013届高三普通毕业班综合测试二】若1i -（i 是虚数单位）是关于x 的方2x +()20,px q p q R +=∈的一个解，则p q +=（）A.3-B.1-C.1D.3()2210i p i q -+-+=，化为复数的一般形式得()()2220p q p i ++--=，根据复数相【规律方法】根与实系数方程之间的关系体现在，一是根代入方程，相应的等式成立；二是体现在韦达定理上，即实系数一元二次方程()200,,,ax bx c a a b c R ++=≠∈的两根分别为1x 、2x ，则12b x x a +=-，12cx x a⋅=，不仅对0∆≥的情况成立，对0∆<的情形（即方程的根为虚根）也成立.【举一反三】【湖北省黄冈中学、黄石二中、鄂州高中2014届高三三校11月联考】已知复数32z i =-+（i为虚数单位)是关于x 的方程220x px q ++=（p 、q 为实数)的一个根，则p q +的值为（）A.22B.36C.38D.42考点2 复数的概念与运算【例2】【广东省广州市海珠区2013届高三综合测试一】下面是关于复数21z i=-的四个命题：1p :2z =， 2:p 22z i =， 3:p z 的共轭复数为1i -+ 4:p z 的虚部为1，其中真命题为（）A. 2p 、3pB.1p 、2pC.2p 、4pD.3p 、4p【规律方法】对于复数概念、几何意义等相关问题的求解，其核心就是要将复数化为一般形式，即z a bi =+(),a b R ∈，实部为a ，虚部为b .（1）复数的概念：①z 为实数0b ⇔=；②z 为纯虚数0a ⇔≠且0b =；③z 为虚数0b ⇔≠.（2）复数的几何意义：①z a bi z =+⇔在复平面内对应的点(),Z a b z ⇔在复平面对应向量(),OZ a b =；②复数z 的模z a bi =+=.（3）共轭复数：复数z a bi =+与z a bi =-互为共轭复数.【举一反三】【河南省郑州市四中2013届高三第十三次调考】对于任意复数(),z a bi a b R =+∈，i 为虚数单位，则下列结论中正确的是（）A.2z z a -=B.2z z z⋅= C.1zz= D.20z ≥考点3 算法与数列综合【例3】【2013年高考辽宁卷】执行如图4示的程序框图，若输入10n =，则输出的S = （）A.511 B.1011 C.3655D.7255【规律方法】若数列{}n a 为公差为()0d d ≠的等差数列，()1n n k k N a a *+⎧⎫∈⎨⎬⎩⎭型数列求和一般是利用裂项法，裂项公式为1111n n k n n k a a kd a a ++⎛⎫=- ⎪⎝⎭，为了方便求出数列()1n n k k N a a *+⎧⎫∈⎨⎬⎩⎭的前n 项和，可以采用将没数列中裂项后被减项写在一起，减数项写在一起，方便观察哪些项消去了，即1122111111111n k k n n kS kd a a kd a a kd a a +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭12121111111n k k n k kd a a a a a a +++⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+++-+++⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ，但是在处理算法与数列求和问题时，一定要确定循环次数，即在数列中有求和的项数.【举一反三】【2013年高考福建卷理】阅读如图5所示的程序框图，若编入的10k =，则该算法的功能是（） A.计算数列{}12n -的前10项和 B.计算数列{}12n -的前9项和C.计算数列{}21n-的前10项和 D.计算数列{}21n-的前9项和考点4 判断条件的选择【例4】【广东省深圳市宝安区2014届高三调研考试】运行下图框图输出的S 是254，则①应为（）.A.5≤nB.6≤nC.7≤nD.8≤n【规律方法】等差数列{}n a 的求和公式：()()11122n n n a a n n dS na +-==+（d 为等差数列{}n a 的公差）；等比数列{}n a 的求和公式：()()1110,111n n n a q a a qS q q qq--==≠≠--（q 为等比数列{}n a 的公比）.在判断条件的选择上，需要注意两方面的问题：一是控制变量是增大还是减小，从而决定判断条件中对控制变量所使用的不等号；二是循环进行的次数，决定判断条件中临界值的选择. 【举一反三】【浙江省金华一中2014届高三10月月考】若框图（图7）所给的程序运行结果为5040S =，那么判断框中应填入的关于k 的条件是___________.考点5 算法与函数综合【例5】【湖北省孝感市2014届高三第一次统一考试】运行如图8所示的算法流程图，当输入的x值为（）时，输出的y值为4.A.1B.1-C.2-D.3-【规律方法】分段函数问题的求解主要在于根据自变量的不同取值确定相应的函数解析式，利用解析式来求解分段函数问题.对于分段函数的问题，一般有以下几种考查形式：①求分段函数值，根据自变量的取值选择合适的解析式进行计算，对于复合函数的求值，计算时遵循由内到外的原则；②由函数值求相应的自变量的取值，即令每个解析式等于相应的值求出自变量的值，并对自变量的取值是否在区间进行取舍；③求解分段函数不等式，对自变量在相应区间的取值下解不等式，并将解集与定义域取交集得到最终答案.【举一反三】【四川省资阳市2014届高三第一次诊断性考试】已知x R∈，根据如图9所示的程序框图，则不等式()12 2f x x≥-+的解集是____________.考点6 归纳推理【例6】【广东省珠海一中等六校2014届高三第一次联考】将石子摆成如图10的梯形形状.称数列5、9、14、a=；第n项20、为“梯形数”.根据图形的构成，数列第6项6a=.n图10【规律方法】归纳推理主要用于与自然数有关的等式或不等式的问题中，一般在数列的推理中常涉及.即通过前几个等式或不等式出发，找出其规律，即找出一般的项与项数之间的对应关系，一般的有平方关系、立方关系、指数变化关系或两个相邻的自然数或奇数相乘等基本关系，需要对相应的数字的规律进行观察、归纳，一般对于的等式或不等式中的项的结构保持一致. 【举一反三】【山西省山大附中2014届高三9月月考】观察下列算式：113=， 5323+=，119733++=，1917151343+++=，… … … …若某数3m 按上述规律展开后，发现等式右边含有“2013”这个数，则=m _______考点7 类比推理【例7】【陕西省西安市长安区长安一中2014届高三第二次质量检测】对于命题：如果O 是线段AB 上一点，则0OB OA OA OB ⋅+⋅=；将它类比到平面的情形是：若O 是ABC ∆内一点，有OBC OCA S OA S OB ∆∆⋅+⋅0OBA S OC ∆+⋅=；将它类比到空间的情形应该是：若O 是四面体ABCD 内一点，则有__________________.【规律方法】类比推理主要是找出两类事物的共性，一般的类比有以下几种：①线段的长度——平面几何中平面图形的面积——立体几何中立体图形的体积的类比；②等差数列与等比数列的类比，等差数列中两数相加类比到等比数列中两数相乘，等差数列中两数的差类比到等比数列中两数相除.在类比的时候还需注意，有些时候不能将式子的结构改变，只需将相应的量进行替换.【举一反三】【广东省佛山市南海区2014届高三8月质检】在等差数列{}n a 中，若m a p =，n a q =(),,1m n N n m *∈-≥，则m n nq mpa n m+-=-类比上述结论，对于等比数列{}()*0,n n b b n N >∈，若m b r =，()2,,n b s n m m n N*=-≥∈，则可以得到m n b += .考点8 新定义【例8】【福建省厦门市外国语学校2014届高三第一次月考】设()f x 与()g x 是定义在同一区间[],a b 上的两个函数，若函数()()y f x g x =-在[],x a b ∈上有两个不同的零点，则称()f x 和()g x 在[],a b 上是“关联函数”，区间[],a b 称为“关联区间”.若()234f x x x =-+与()2g x x m=+在[]0,3上是“关联函数”，则m 的取值范围为（）A.9,24⎛⎤-- ⎥⎝⎦ B.[]1,0- C.(],2-∞-D.9,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【规律方法】新定义主要应用于函数、解析几何以及数列中，一般先要理解题中的新定义，然后借助相应的方法进行求解.对于函数或数列不等式恒成立问题以及函数零点个数问题，一般采用分类讨论法或参数分离法求解；对于解析几何中的新定义，一般结合图象来量化问题，将问题中涉及的几何量利用图形直观地表示出来，从图形中得到准确解答.【举一反三】【2013年高考福建卷理】设S、T是R的两个非空子集，如果存在一个从S到T的函数()y f x =满足：（i ）(){}T f x x S =∈；（ii ）对任意1x 、2x S ∈，当12x x <时，恒有()()12f x f x <，那么称这两个集合“保序同构”，以下集合对不是“保序同构”的是（）A.A N *=，B N = B.{}13A x x =-≤≤，{}8010B x x x ==-<≤或C.{}01A x x =<<，B R = D.A Z =，B Q =考点9 数学归纳法【例9】【广东省五校协作体2014届高三第二次联考】已知数列{}n a 的前n 项和1122n n n S a -⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭（n 为正整数）.（1）令2nn n b a =，求证数列{}n b 是等差数列，并求数列{}n a 的通项公式；（2）令1n n n c a n +=，12n n T c c c =+++ ，试比较n T 与251nn +的大小，并予以证明.式11122n n n a a --=+，在等式两边同时乘以12n -得到11221n n n n a a --=+，由2n n n b a =，由【规律方法】数学归纳法一般用于与自然数有关的命题、等式或不等式的证明，其解题步骤为：第二数学归纳法的证明步骤是：①归纳奠基：证明当取第一个自然数0n 时命题成立；②归纳递推：假设n k =()0,k Nk n *∈≥时，命题成立，证明当1n k =+时，命题成立；③由①②得出结论.利用数学归纳法来进行证明时，需要注意两个问题：一是验证时n 的初始值不一定为1，要视具体情况而定；二是由n k =到1n k =+时，所需的跨度，即式子两边增加了多少项.【举一反三】【江苏省扬州中学2014届高三开学考试】数列{}21n-的前n 项组成集合n A ={}()1,3,7,,21nn N *-∈ ，从集合n A 中任取()1,2,3,,k k n = 个数，其所有可能的k 个数的乘积的和为k T （若只取一个数，规定乘积为此数本身），记12n n S T T T =+++ ．例如：当1n =时，{}11A =，11T =，11S =；当2n =时，{}21,3A =，113T =+，213T =⨯，213137S =++⨯=.（1）求3S ；（2）猜想n S ，并用数学归纳法证明.三．错混辨析1.忽视判别式∆适用的前提【例1】求实数m 的取值范围，使方程()()24120x m i x mi ++++=至少有一个实根.2.忽视对循环结构的合理分析【例2】如果执行如图11所示的程序框图，那么输出的S =（）A.1275B.2550C.5050D.25003.忽视数学归纳法中证题时的跨度【例3】用数学归纳法证明：()111122234212n n n -++++>≥- .1.（原创题）在复数集C 上定义运算“⊗”：当12z z ≥时，1122z z z z ⊗=；当12z z <时，1212z z z z ⊗=，若113z i =+，21z i =+，33z i =-，则复数()123z z z ⊗⊗在复平面内所对应的点位于（）A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.（原创题）执行如图12所示的算法程序框图，若输出的y值满足12y ，则输入的x值的取值范围是.【解析】3.【广东省汕头四中2014届高三第一次月考】将全体正奇数排成一个三角形数阵：135791113151719按照以上排列的规律，第n 行()3n ≥从左向右的第3个数为.4.（原创题）已知平面坐标系内两点()11,A x y 、()22,B x y ，定义直角距离()1212,d A B x x y y =-+-.已知点()1,3P ，点Q 为直线20x y ++=上一点，则(),d P Q 的最小值是.12315x x x x =-+---=-++，利用绝对值的几何意义可知，5.【湖北省武汉市部分学校2014届高三11月联考】已知函数()f x 的导函数为()f x '，且对任意0x >，都有()()f x f x x'>.（1）判断函数()()f x F x x=在()0,+∞上的单调性；（2）设1x 、()20,x ∈+∞，证明：()()()1212f x f x f x x +<+；（3）请将（2）中的结论推广到一般形式，并证明你所推广的结论.（3）推广：对任意2n ≥且n N *∈，若1x 、2x 、、()0,n x ∈+∞，。

【三维设计】2014届高考数学一轮复习 (基础知识+高频考点+解题训练)直接证明和间接证明教学案

第六节直接证明和间接证明[知识能否忆起]一、直接证明内容综合法分析法定义利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等，经过一系列的推理论证，最后推导出所要证明的结论成立从要证明的结论出发，逐步寻求使它成立的充分条件，直到最后，把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止．实质由因导果(顺推证法)执果索因框图表示P⇒Q1Q1⇒Q2…Q n⇒Q Q⇐P1P1⇐P2…得到一个明显成立的条件文字语言因为…所以…或由…得…要证…只需证…即证…反证法：假设原命题不成立(即在原命题的条件下，结论不成立)，经过正确的推理，最后得出矛盾，因此说明假设错误，从而证明了原命题成立，这样的证明方法叫反证法．[小题能否全取]1．(教材习题改编)用反证法证明命题“三角形三个内角至少有一个不大于60°”时，应假设( )A．三个内角都不大于60°B．三个内角都大于60°C．三个内角至多有一个大于60°D．三个内角至多有两个大于60°解析：选B 假设为“三个内角都大于60°”．2．设a＝lg 2＋lg 5，b＝e x(x＜0)，则a与b大小关系为( )A．a＞b B．a＜bC．a＝b D．a≤b解析：选A a ＝lg 2＋lg 5＝lg 10＝1，b ＝e x＜1，则a ＞b .3．命题“对于任意角θ，cos 4θ－sin 4θ＝cos 2θ”的证明：“cos 4θ－sin 4θ＝(cos 2θ－sin 2θ)(cos 2θ＋sin 2θ)＝cos 2θ－sin 2θ＝cos 2θ”过程应用了( )A ．分析法B ．综合法C ．综合法、分析法综合使用D ．间接证明法解析：选B 因为证明过程是“从左往右”，即由条件⇒结论．4．用反证法证明命题“如果a ＞b ，那么3a ＞3b ”时，假设的内容是________．解析：“如果a >b ，那么3a >3b ”若用反证法证明，其假设为3a ≤ 3b . 答案：3a ≤ 3b5．如果a a ＋b b ＞a b ＋b a ，则a 、b 应满足的条件是________．解析：∵a a ＋b b ＞a b ＋b a ⇔(a －b )2(a ＋b )＞0⇔a ≥0，b ≥0且a ≠b . 答案：a ≥0，b ≥0且a ≠b 1.证明方法的合理选择(1)当题目条件较多，且都很明确时，由因导果较容易，一般用综合法．(2)当题目条件较少，可逆向思考时，执果索因，使用分析法解决．但在证明过程中，注意文字语言的准确表述．2．使用反证法的注意点(1)用反证法证明问题的第一步是“反设”，这一步一定要准确，否则后面的部分毫无意义；(2)应用反证法证明问题时必须导出矛盾．综合法典题导入[例1] (2011·大纲全国卷)设数列{a n }满足a 1＝0且11－a n ＋1－11－a n＝1.(1)求{a n }的通项公式；(2)设b n ＝1－a n ＋1n，记S n ＝ k ＝1nb k ，证明：S n <1.[自主解答] (1)由题设11－a n ＋1－11－a n＝1，得⎩⎨⎧⎭⎬⎫11－a n 是公差为1的等差数列．又11－a 1＝1，故11－a n ＝n .所以a n ＝1－1n. (2)证明：由(1)得b n ＝1－a n ＋1n＝n ＋1－n n ＋1·n ＝1n －1n ＋1，S n ＝∑k ＝1nb k ＝∑k ＝1n⎝⎛⎭⎪⎫1k －1k ＋1＝1－1n ＋1<1. 由题悟法综合法是一种由因导果的证明方法，即由已知条件出发，推导出所要证明的等式或不等式成立．因此，综合法又叫做顺推证法或由因导果法．其逻辑依据是三段论式的演绎推理方法，这就要保证前提正确，推理合乎规律，才能保证结论的正确性．以题试法1．(理)(2012·东北三校模拟)已知函数f (x )＝ln(1＋x )，g (x )＝a ＋bx －12x 2＋13x 3，函数y ＝f (x )与函数y ＝g (x )的图象在交点(0,0)处有公共切线．(1)求a ，b ；(2)证明：f (x )≤g (x )．解：(1)f ′(x )＝11＋x，g ′(x )＝b －x ＋x 2，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧g 0＝f 0，f ′0＝g ′0，解得a ＝0，b ＝1.(2)证明：令h (x )＝f (x )－g (x ) ＝ln(x ＋1)－13x 3＋12x 2－x (x ＞－1)．h ′(x )＝1x ＋1－x 2＋x －1＝－x 3x ＋1.h (x )在(－1,0)上为增函数，在(0，＋∞)上为减函数． h (x )max ＝h (0)＝0，h (x )≤h (0)＝0，即f (x )≤g (x )．(文)设f (x )＝e x－1，当x ＞－1时，证明： f (x )＞2x 2＋x －1x ＋1.证明：当x ＞－1时，要使f (x )＞2x 2＋x －1x ＋1，即e x－1＞2x 2＋x －1x ＋1＝2x －1，当且仅当e x＞2x ，即e x－2x ＞0，令g (x )＝e x－2x ，则g ′(x )＝e x－2，令g ′(x )＝0，得x ＝ln 2.当x ∈(－1，ln 2)时，g ′(x )＝e x－2＜0，故函数g (x )在(－1，ln 2)上单调递减；当x ∈(ln 2，＋∞)时，g ′(x )＝e x －2＞0，故函数g (x )在(ln 2，＋∞)上单调递增．所以g (x )在(－1，＋∞)上的最小值为g (ln 2)＝eln 2－2ln 2＝2(1－ln 2)＞0.所以在(－1，＋∞)上有g (x )≥g (ln 2)＞0.即e x＞2x . 故当x ∈(－1，＋∞)时，有f (x )＞2x 2＋x －1x ＋1.分析法典题导入[例2] △ABC 的三个内角A ，B ，C 成等差数列，A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c . 求证：1a ＋b ＋1b ＋c ＝3a ＋b ＋c. [自主解答] 要证1a ＋b ＋1b ＋c ＝3a ＋b ＋c，即证a ＋b ＋c a ＋b ＋a ＋b ＋c b ＋c ＝3也就是c a ＋b ＋ab ＋c＝1，只需证c (b ＋c )＋a (a ＋b )＝(a ＋b )(b ＋c )，需证c 2＋a 2＝ac ＋b 2，又△ABC 三内角A ，B ，C 成等差数列，故B ＝60°，由余弦定理，得b 2＝c 2＋a 2－2ac cos 60°，即b 2＝c 2＋a 2－ac ，故c 2＋a 2＝ac ＋b 2成立．于是原等式成立．由题悟法分析法的特点与思路分析法的特点是“执果索因”，即从“未知”看“需知”，逐步靠拢“已知”(或定理、性质或已经证明成立的结论等)．通常采用“欲证——只需证——已知”的格式，在表达中要注意叙述形式的规X ．以题试法2．已知m ＞0，a ，b ∈R ，求证：⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋mb 1＋m 2≤a 2＋mb 21＋m .证明：∵m ＞0，∴1＋m ＞0. 所以要证原不等式成立，只需证明(a ＋mb )2≤(1＋m )(a 2＋mb 2)，即证m (a 2－2ab ＋b 2)≥0，即证(a －b )2≥0，而(a －b )2≥0显然成立，故原不等式得证.反证法典题导入[例3] 设{a n }是公比为q 的等比数列，S n 是它的前n 项和． (1)求证：数列{S n }不是等比数列； (2)数列{S n }是等差数列吗？为什么？[自主解答] (1)证明：若{S n }是等比数列，则S 22＝S 1·S 3，即a 21(1＋q )2＝a 1·a 1(1＋q ＋q 2)，∵a 1≠0，∴(1＋q )2＝1＋q ＋q 2，解得q ＝0，这与q ≠0相矛盾，故数列{S n }不是等比数列．(2)当q ＝1时，{S n }是等差数列．当q ≠1时，{S n }不是等差数列．假设q ≠1时，S 1，S 2，S 3成等差数列，即2S 2＝S 1＋S 3， 2a 1(1＋q )＝a 1＋a 1(1＋q ＋q 2)．由于a 1≠0，∴2(1＋q )＝2＋q ＋q 2，即q ＝q 2， ∵q ≠1，∴q ＝0，这与q ≠0相矛盾．综上可知，当q ＝1时，{S n }是等差数列；当q ≠1时，{S n }不是等差数列．由题悟法反证法证明问题的一般步骤(1)反设：假定所要证的结论不成立，而设结论的反面(否定命题)成立；(否定结论) (2)归谬：将“反设”作为条件，由此出发经过正确的推理，导出矛盾——与已知条件、已知的定义、公理、定理及明显的事实矛盾或自相矛盾；(推导矛盾)(3)立论：因为推理正确，所以产生矛盾的原因在于“反设”的谬误．既然原命题结论的反面不成立，从而肯定了原命题成立．(命题成立)以题试法3．实数a ，b ，c ，d 满足a ＋b ＝c ＋d ＝1，ac ＋bd ＞1，求证：a ，b ，c ，d 中至少有一个为负数．证明：假设a ，b ，c ，d 都是非负数，则由a ＋b ＝c ＋d ＝1，得 1＝(a ＋b )(c ＋d )＝ac ＋bd ＋ad ＋bc ≥ac ＋bd ，即ac ＋bd ≤1，这与ac ＋bd ＞1矛盾，故假设不成立．即a ，b ，c ，d 中至少有一个为负数．1．(2012·某某模拟)命题“如果数列{a n }的前n 项和S n ＝2n 2－3n ，那么数列{a n }一定是等差数列”是否成立( )A ．不成立B ．成立C ．不能断定D ．能断定解析：选B ∵S n ＝2n 2－3n ，∴S n －1＝2(n －1)2－3(n －1)(n ≥2)，∴a n ＝S n －S n －1＝4n －5(当n ＝1时，a 1＝S 1＝－1符合上式)．∴a n ＋1－a n ＝4(n ≥1)，∴{a n }是等差数列． 2．要证：a 2＋b 2－1－a 2b 2≤0，只要证明( ) A ．2ab －1－a 2b 2≤0 B ．a 2＋b 2－1－a 4＋b 42≤0C.a ＋b22－1－a 2b 2≤0D ．(a 2－1)(b 2－1)≥0解析：选D 因为a 2＋b 2－1－a 2b 2≤0⇔(a 2－1)(b 2－1)≥0.3．(2012·山师大附中模拟)用反证法证明某命题时，对结论：“自然数a ，b ，c 中恰有一个偶数”正确的反设为( )A ．a ，b ，c 中至少有两个偶数B ．a ，b ，c 中至少有两个偶数或都是奇数C ．a ，b ，c 都是奇数D ．a ，b ，c 都是偶数解析：选B “恰有一个偶数”的对立面是“没有偶数或至少有两个偶数”． 4．(2013·某某模拟)设a ，b ，c 是不全相等的正数，给出下列判断： ①(a －b )2＋(b －c )2＋(c －a )2≠0；②a ＞b ，a ＜b 及a ＝b 中至少有一个成立； ③a ≠c ，b ≠c ，a ≠b 不能同时成立，其中正确判断的个数为( ) A ．0 B ．1 C ．2 D ．3解析：选C ①②正确；③中，a ≠b ，b ≠c ，a ≠c 可以同时成立，如a ＝1，b ＝2，c ＝3，故正确的判断有2个．5．(2012·某某模拟)分析法又称执果索因法，若用分析法证明：“设a >b >c ，且a ＋b ＋c ＝0，求证b 2－ac <3a ”索的因应是( )A ．a －b >0B ．a －c >0C ．(a －b )(a －c )>0D ．(a －b )(a －c )<0 解析：选Cb 2－ac <3a ⇔b 2－ac <3a 2⇔(a ＋c )2－ac <3a 2⇔a 2＋2ac ＋c 2－ac －3a 2<0⇔－2a 2＋ac ＋c 2<0⇔2a 2－ac －c 2>0⇔(a －c )(2a ＋c )>0⇔(a －c )(a －b )>0.6．不相等的三个正数a ，b ，c 成等差数列，并且x 是a ，b 的等比中项，y 是b ，c 的等比中项，则x 2，b 2，y 2三数( )A ．成等比数列而非等差数列B ．成等差数列而非等比数列C ．既成等差数列又成等比数列D ．既非等差数列又非等比数列解析：选B 由已知条件，可得⎩⎪⎨⎪⎧a ＋c ＝2b ， ①x 2＝ab ， ②y 2＝bc . ③由②③得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝x 2b，c ＝y2b .代入①，得x 2b ＋y 2b＝2b ，即x 2＋y 2＝2b 2.故x 2，b 2，y 2成等差数列．7．设a ＝3＋22，b ＝2＋7，则a ，b 的大小关系为________．解析：a ＝3＋22，b ＝2＋7两式的两边分别平方，可得a 2＝11＋46，b 2＝11＋47，显然，6＜7.∴a＜b.答案：a＜b8．(2012·黄冈质检)在不等边三角形中，a为最大边，要想得到∠A为钝角的结论，则三边a，b，c应满足________．解析：由余弦定理cos A＝b2＋c2－a22bc＜0，所以b2＋c2－a2＜0，即a2＞b2＋c2.答案：a2＞b2＋c29．(2012·某某模拟)已知点A n(n，a n)为函数y＝x2＋1图象上的点，B n(n，b n)为函数y＝x图象上的点，其中n∈N*，设＝a n－b n，则与＋1的大小关系为________．解析：由条件得＝a n－b n＝n2＋1－n＝1n2＋1＋n，∴随n的增大而减小．∴＋1<.答案：＋1<10．若a＞b＞c＞d＞0且a＋d＝b＋c，求证：d＋a＜b＋c.证明：要证d＋a＜b＋c，只需证(d＋a)2＜(b＋c)2，即a＋d＋2ad＜b＋c＋2bc，因a＋d＝b＋c，只需证ad＜bc，即ad＜bc，设a＋d＝b＋c＝t，则ad－bc＝(t－d)d－(t－c)c＝(c－d)(c＋d－t)＜0，故ad＜bc成立，从而d＋a＜b＋c成立．11．求证：a，b，c为正实数的充要条件是a＋b＋c＞0，且ab＋bc＋ca＞0和abc＞0. 证明：必要性(直接证法)：∵a，b，c为正实数，∴a＋b＋c＞0，ab＋bc＋ca＞0，abc＞0，因此必要性成立．充分性(反证法)：假设a，b，c是不全为正的实数，由于abc＞0，则它们只能是两负一正，不妨设a＜0，b＜0，c＞0.又∵ab＋bc＋ca＞0，∴a(b＋c)＋bc＞0，且bc＜0，∴a(b＋c)＞0.①又∵a＜0，∴b＋c＜0.∴a＋b＋c＜0这与a＋b＋c＞0相矛盾．故假设不成立，原结论成立，即a ，b ，c 均为正实数．12．设f (x )＝e x －1.当a ＞ln 2－1且x ＞0时，证明：f (x )＞x 2－2ax . 证明：欲证f (x ) ＞x 2－2ax ，即e x －1 ＞x 2－2ax ，也就是e x －x 2＋2ax －1＞0.可令u (x )＝e x －x 2＋2ax －1，则u ′(x )＝e x－2x ＋2a . 令h (x )＝e x －2x ＋2a ，则h ′(x )＝e x－2.当x ∈(－∞，ln 2)时，h ′(x )＜0，函数h (x )在(－∞，ln 2]上单调递减，当x ∈(ln 2，＋∞)时，h ′(x )＞0，函数h (x )在[ln 2，＋∞)上单调递增．所以h (x )的最小值为h (ln 2)＝e ln 2－2ln 2＋2a＝2－2ln 2＋2a .因为a ＞ln 2－1，所以h (ln 2) ＞2－2ln 2＋2(ln 2－1)＝0，即h (ln 2)＞0. 所以u ′(x )＝h (x )＞0，即u (x )在R 上为增函数．故u (x )在(0，＋∞)上为增函数．所以u (x )＞u (0)．而u (0)＝0，所以u (x )＝e x －x 2＋2ax －1＞0. 即当a ＞ln 2－1且x ＞0时，f (x )＞x 2－2ax .1．已知函数y ＝f (x )的定义域为D ，若对于任意的x 1，x 2∈D (x 1≠x 2)，都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1＋x 22<f x 1＋f x 22，则称y ＝f (x )为D 上的凹函数．由此可得下列函数中的凹函数为( )A ．y ＝log 2xB ．y ＝xC ．y ＝x 2D ．y ＝x 3解析：选C 可以根据图象直观观察；对于C 证明如下：欲证f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1＋x 22<f x 1＋f x 22，即证⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1＋x 222<x 21＋x 222.即证(x 1＋x 2)2<2x 21＋2x 22.即证(x 1－x 2)2>0.显然成立．故原不等式得证．2．(2012·某某模拟)设a ，b 是两个实数，给出下列条件： ①a ＋b >1；②a ＋b ＝2；③a ＋b >2；④a 2＋b 2>2；⑤ab >1.其中能推出：“a ，b 中至少有一个大于1”的条件是______．(填序号) 解析：若a ＝12，b ＝23，则a ＋b >1，但a <1，b <1，故①推不出；若a ＝b ＝1，则a ＋b ＝2，故②推不出；若a ＝－2，b ＝－3，则a 2＋b 2>2，故④推不出；若a ＝－2，b ＝－3，则ab >1，故⑤推不出；对于③，即a ＋b >2，则a ，b 中至少有一个大于1，反证法：假设a ≤1且b ≤1，则a ＋b ≤2与a ＋b ＞2矛盾，因此假设不成立，故a ，b 中至少有一个大于1. 答案：③3．已知二次函数f (x )＝ax 2＋bx ＋c (a ＞0)的图象与x 轴有两个不同的交点．若f (c )＝0，且0＜x ＜c 时，f (x )＞0.(1)证明：1a 是函数f (x )的一个零点；(2)试比较1a与c 的大小．解：(1)证明：∵f (x )的图象与x 轴有两个不同的交点， ∴f (x )＝0有两个不等实根x 1，x 2. ∵f (c )＝0，∴x 1＝c 是f (x )＝0的根．又x 1x 2＝c a， ∴x 2＝1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ≠c ，∴1a 是f (x )＝0的一个根．即1a是函数f (x )的一个零点． (2)假设1a ＜c ，∵1a＞0，∴由0＜x ＜c 时，f (x )＞0，知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a＞0，这与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ＝0矛盾，∴1a≥c .又∵1a ≠c ，∴1a＞c .1．已知非零向量a ，b 且a ⊥b ，求证：|a |＋|b ||a ＋b |≤ 2.word11 / 11 证明：a ⊥b ⇔a ·b ＝0，要证|a |＋|b ||a ＋b |≤2，只需证|a |＋|b |≤2|a ＋b |，只需证|a |2＋2|a ||b |＋|b |2≤2(a 2＋2a ·b ＋b 2)，只需证|a |2＋2|a ||b |＋|b |2≤2a 2＋2b 2，只需证|a |2＋|b |2－2|a ||b |≥0，即(|a |－|b |)2≥0，上式显然成立，故原不等式得证．2．已知{a n }是正数组成的数列，a 1＝1，且点(a n ，a n ＋1)(n ∈N *)在函数y ＝x 2＋1的图象上．(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若数列{b n }满足b 1＝1，b n ＋1＝b n ＋2a n ，求证：b n ·b n ＋2＜b 2n ＋1.解：(1)由已知得a n ＋1＝a n ＋1，则a n ＋1－a n ＝1，又a 1＝1，所以数列{a n }是以1为首项，1为公差的等差数列．故a n ＝1＋(n －1)×1＝n .(2)证明：由(1)知，a n ＝n ，从而b n ＋1－b n ＝2n . b n ＝(b n －b n －1)＋(b n －1－b n －2)＋…＋(b 2－b 1)＋b 1＝2n －1＋2n －2＋…＋2＋1＝1－2n 1－2＝2n －1.因为b n ·b n ＋2－b 2n ＋1＝(2n －1)(2n ＋2－1)－(2n ＋1－1)2 ＝(22n ＋2－2n ＋2－2n ＋1)－(22n ＋2－2×2n ＋1＋1) ＝－2n＜0，所以b n ·b n ＋2＜b 2n ＋1.。

(通用版)(新课标)2014高考数学二轮复习作业手册第2B讲平面向量、算法初步、推理与证明理

专题限时集训(二)B[第2讲平面向量、算法初步、推理与证明](时间：30分钟)1．若执行如图X2－7所示的框图，12x 3＝3，x ＝2，则输出的S 等于( ) A.23 B ．1 C.13 D.12X2－7X2－82．某程序框图如图X2－8所示，若输出S ＝57，则判断框内为( ) A ．k >4? B ．k >5? C ．k >6? D ．k >7?3．已知不共线的向量a ，b ，|a |＝2，|b |＝3，a·(b －a )＝1，则|b －a |＝( ) A. 3 B ．2 2 C.7 D.234．若向量a ＝(cos θ，sin θ)，b ＝|2a －b |的最大值为________．5．若AB →·BC →＋AB →2<0，则△ABC 必定是( )A ．锐角三角形B ．钝角三角形C ．直角三角形D ．等腰直角三角形6．△ABC 外接圆的圆心为O ，半径为1，若AB →＋AC →＝2AO →，且|OA →|＝|AC →|，则向量BA →在向量BC →方向上的投影为( )A.32B.32 C ．3 D ．－327．已知a 为执行如图X2－9所示的程序框图输出的结果，则二项式a x －1x6的展开式中含x 2项的系数是( )图X2－9A ．192B ．32C ．96D ．－1928．已知△ABC 的面积为2，在△ABC 所在的平面内有两点P ，Q ，满足PA →＋PC →＝0，QA →＝2BQ →，则△APQ 的面积为( )A.12B.23C ．1D ．2 9．在平面直角坐标系中，O 是坐标原点，两定点A ，B 满足|OA →|＝|OB →|＝OA →·OB →＝2，则点集{P |OP →＝λOA →＋μOB →，|λ|＋|μ|≤1，λ，μ∈R }所表示的区域的面积是( )A ．2 2B ．2 3C ．4 2D ．4 310．已知2＋23＝2 23，3＋38＝3 38，4＋415＝4 415，…，若6＋at＝6at(a ，t 均为正实数)，则类比以上等式，可推测a ，t 的值，a ＋t ＝________． 11．在Rt △ABC 中，两直角边分别为a ，b ，设h 为斜边上的高，则1h 2＝1a 2＋1b2.由此类比：三棱锥S －ABC 中的三条侧棱SA ，SB ，SC 两两垂直，且长度分别为a ，b ，c ，设棱锥底面ABC 上的高为h ，则________________________________________________________________________．12．如图X2－10所示，表中的数阵为“森德拉姆素数筛”，其特点是每行每列都成等差数列．记第i 行第j 列的数为a ij (i ，j ∈N )，则a 99＝________；表中数82共出现________次．专题限时集训(二)B1．A [解析] 输出的结果是（1－2）2＋（2－2）2＋（3－2）23＝23.2．A [解析] 逐次运行的结果是k ＝2，S ＝4；k ＝3，S ＝11；k ＝4，S ＝26；k ＝5，S ＝57.当k ＝5时输出结果，故选A.3．A [解析] 由a ·(b －a )＝1，得a·b －a 2＝1，则a·b ＝5.所以|b －a |＝b 2＋a 2－2ab ＝9＋4－10＝ 3.4．4 [解析] 因为向量a ＝(cos θ，sin θ)，b ＝(3，－1)，所以|a |＝1，|b |＝2，a·b ＝3cos θ－sin θ.又因为|2a －b |2＝4a 2＋b 2－4a ·b ＝8－4(3cos θ－sin θ)＝8－8cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ＋π6，所以|2a －b |2的最大值为16，因此|2a －b |的最大值为4.5．B [解析] AB →·BC →＋AB →2<0，即AB →·(BC →＋AB →)＝AB →(BC →－BA →)＝AB →·AC →<0，故角A 为钝角，所以△ABC 为钝角三角形．6．A [解析] 由AB →＋AC →＝2AO → 知，点O 在BC 上且为BC 的中点，如图所示，由于|OA →|＝|AC →|，故△AOC 为正三角形，则∠ABC ＝30°.故BA →在向量BC →方向的投影为|BA →|cos 30°＝3×32＝32. 7．D [解析] 由程序框图可知，第一次循环，a ＝1－a＝－1，i ＝i ＋1＝2，不满足条件i <2 011，再次循环；第二次循环，a ＝11－a ＝12，i ＝i ＋1＝3，不满足条件i <2 011，再次循环；第三次循环，a ＝11－a＝2，i ＝i ＋1＝4，不满足条件i <2 011，再次循环；第四次循环，a ＝11－a ＝－1，i ＝i ＋1＝5，不满足条件i <2 011，再次循环；…….由此可知a 的值为－1，12，2，三个数循环，所以输出的a 的值为2. 又因为二项式的通项T r ＋1＝C r6(a x )6－r⎝⎛⎭⎪⎫－1x r ＝(－1)r C r 6a 6－r x 3－r，令3－r ＝2，解得r ＝1，所以二项式⎝⎛⎭⎪⎫a x －1x 6的展开式中含x 2项的系数是(－1)C 1625＝－192.8．B [解析] P ，Q 的位置如图所示，根据三角形面积公式则S △APQ S △ABC ＝12|AP ||AQ |sin A12|AB ||AC |sin A ＝23×12＝13，所以△APQ 的面积为23.9．D [解析] 由|OA →|＝|OB →|＝OA →·OB →＝2，可得点A ，B 在圆x 2＋y 2＝4上且∠AOB ＝60°.在平面直角坐标系中，设A (2，0)，B (1，3)，P (x ，y )，则(x ，y )＝λ(2，0)＋μ(1，3)，所以x ＝2λ＋μ，y ＝3μ，解得μ＝y 3，λ＝12x －12 3y .由于|λ|＋|μ|≤1，则12x －12 3y ＋13y ≤1，即|3x －y |＋|2y |≤23，所以①⎩⎨⎧3x －y ≥0，y ≥0，3x ＋y ≤2 3或②⎩⎨⎧3x －y ≥0，y <0，3x －3y ≤23或③⎩⎨⎧3x －y <0，y ≥0，－3x ＋3y ≤2 3或 ④⎩⎨⎧3x －y <0，y <0，－3x －y ≤2 3.上述四个不等式组在平面直角坐标系中表示的区域如图所示阴影10．41 [解析] 4 415，… 照此规律，第511.1h2＝1a 2＋1b 2＋1c2 [解析] 方法一：过S 作△ABC 所在平面的垂线，垂足为O ，联结CO并延长交AB 于D ，联结SD .∵SO ⊥平面ABC ，∴SO ⊥AB .∵SC ⊥SA ，SC ⊥SB ，∴SC ⊥平面ABC .∴SC ⊥AB ，SC ⊥SD ，∴AB ⊥平面SCD .则AB ⊥SD .∴在Rt △ABS 中，有1SD 2＝1a 2＋1b2，在Rt△CDS 中，有1h 2＝1SD 2＋1c 2＝1a 2＋1b 2＋1c2.方法二：根据等体积关系16abc ＝13S △ABC h ，则1h 2＝4（S △ABC ）2a 2b 2c2.∵4(S △ABC )2＝|AB |2|AC |2sin 2A ＝|AB |2|AC |2(1－cos 2A )＝|AB |2|AC |2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－（|AB |2＋|AC |2－|BC |2）24|AB |2|AC |2＝|AB |2|AC |2－（|AB |2＋|AC |2－|BC |2）24＝(a 2＋b 2)(a 2＋c 2)－（a 2＋b 2＋a 2＋c 2－b 2－c 2）24＝b 2c 2＋a 2c 2＋a 2b 2，∴1h 2＝4（S △ABC ）2a 2b 2c 2＝b 2c 2＋a 2c 2＋a 2b 2a 2b 2c 2＝1a 2＋1b 2＋1c2.12．82 5 [解析] 第9行的第一个数为10，该行的公差为9，故第9个数是10＋(9－1)×9＝82.因为第n行的通项公式是a nk＝(n＋1)＋(k－1)n＝kn＋1，所以kn＋1＝82，解得kn＝81.所以n＝1，k＝81；n＝3，k＝27；n＝9，k＝9；n＝27，k＝3；n＝81，k＝1.。

2014年全国高考试卷平面几何与推理证明部分汇编

2014年全国高考试卷平面几何与推理证明部分汇编1. （2014安徽理21）设实数0c >，整数1p >，n *∈N ．⑴证明：当1x >-且0x ≠时，(1)1p x px +>+； ⑵数列{}n a 满足11pa c >，111p n n np c a a a p p-+-=+．证明：11p n n a a c +>>．【解析】 ⑴ 证明：用数学归纳法证明：①当2p =时，22(1)1212x x x x +=++>+，原不等式成立．②假设(2*)p k k k =N ≥，∈时，不等式(1)1k x kx +>+成立．当1p k =+时，12(1)(1)(1)(1)(1)1(1)1(1)k k x x x x kx k x kx k x ++=++>++=+++>++所以1p k =+时，原不等式也成立．综合①②可得，当10x x >-，≠，对一切整数1p >，不等式(1)1p x px +>+均成立． ⑵ 证法一：先用数学归纳法证明1pn a c >． ①当1n =时，由题设11pa c >知1p n a c >成立． ②假设(1*)n k k k =N ≥，∈时，不等式1pn a c >成立．由111pn n n p c a a a p p-+-=+易知0*n a n >N ，∈．当1n k =+时，11111p k k p k k a p c ca a p p p a -+⎛⎫-=+=+- ⎪⎝⎭．当10pk a c >>得11110p k cp p a ⎛⎫-<-<-< ⎪⎝⎭．由⑴中的结论得11111ppk p k k a c p a p a +⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+->+⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦．11p p k kcc p a a ⎛⎫-= ⎪⎝⎭．因此1pk ac +>，即11pk a c +>．所以1n k =+时，不等式1rn a c >也成立．综合①②可得，对一切正整数n ，不等式1pn a c >均成立．再由1111n p n n a ca p a +⎛⎫=+- ⎪⎝⎭可得11n n a a +<，即1n n a a +<．综上所述，11pn n a a c +>>，*n N ∈．证法二：设111()p p p cf x x x x c p p --=+，≥，则p x c ≥，并且11()(1)10p p p c p c f x p x p p p x ---⎛⎫'=+-=-> ⎪⎝⎭，1p x c >．由此可得，()f x 在1pc ⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎢⎣⎭，上单调递增．因而，当1px c >时，11()()p pf x f c c >=， ①当1n =时，由110pa c >>，即1p a c >可知12111111111p p p c c a a a a a p p p a -⎡⎤⎛⎫-=+=+-<⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，并且121()pa f a c =>，从而112p a a c >>．故当1n =时，不等式11pn n a a c +>>成立．②假设(1*)n k k k =N ≥，∈时，不等式11pk k a a c +>>成立，则当1n k =+时，11()()()pk k f a f a f c +>>，即有112pk k a a c ++>>．所以1n k =+时，原不等式也成立．综合①②可得，对一切正整数n ，不等式11pn n a a c +>>均成立．2. （2014安徽文12）如图，在等腰直角三角形ABC 中，斜边BC =过点A 作BC 的垂线，垂足为1A ；过点1A 作AC 的垂线，垂足为2A ；过点2A 作1A C 的垂线，垂足为3A ；…，依此类推，设1BA a =，12123567AA a A A a A A a ===，，…，，则7a =______________．【解析】 14由BC =11212321AB a AA a A A a ==⇒=====，由此可归纳出{}n a 是以12a =6671124a a q =⨯=⨯=⎝⎭． 3. （2014广东理15）如图，在平行四边形ABCD 中，点E 在AB 上且2EB AE =，AC 与DE 交于点F ，则CDF AEF △的面积△的面积=________．【解析】9．由CDF AEF △∽△，3AE CD =，面积之比为对应边的平方比，所以为9．4. （2014广东文15）A 1A 4A 3A 2第（12）题图ABC图3FE D CBA如图，在平行四边形ABCD 中，点E 在AB 上且2EB AE AC =，与DE 交于点F ，则CDF AEF =△的周长△的周长____________．【解析】3． 5. （2014湖北理15）如图，P 为⊙O 外一点，过P 点作⊙O 的两条切线，切点分别为A B ，，过PA 的中点Q 作割线交⊙O 于C D ，两点，若13QC CD ==，，则_____PB =【解析】 4由切割线定理得21(13)4QA QC QD =⋅=⨯+=，∴2QA =， ∵Q 为PA 的中点，∴24PA QA ==．故4PB PA ==．6. （2014湖南理12）如图，已知AB ，BC 是O 的两条弦，AO BC ⊥，AB =BC =O 的半径等于____________【解析】 32设线段AO 交BC 于点D 延长AO 交圆与另外一点E，则BD DC ==ABD 的勾股定理可得1AD =，由双割线定理可得2BD DC AD DE DE ⋅=⋅⇒=，则直径332AE r =⇒=，故填32． 7. （2014江苏理21A ）如图，AB 是圆O 的直径，C D 、是圆O 上位于AB 异侧的两点，证明：OCB D ∠=∠．图3FED CBA第15题图A图3【解析】OC OB =，∴OCB B ∠=∠，又∵B D ∠=∠，∴OCB D ∠=∠ 8. （2014江苏理23）已知函数0sin ()(0)xf x x x=>，设()n f x 为1()n f x -的导数，*n ∈N⑴求12πππ2()()222f f +的值⑵证明：对任意*n ∈N，等式1πππ()()444n n nf f -+=都成立．【解析】 ⑴ 0()sin xf x x =,两边求导得01()()cos f x xf x x +=两边再同时求导得122()()sin f x xf x x +=- (*) 将π2x =代入(*)式得12πππ2()()1222f f +=-⑵ 下证命题：1sin ,4cos ,41()()sin ,42cos ,43n n x n kx n k nf x xf x x n k x n k -=⎧⎪=+⎪+=⎨-=+⎪⎪-=+⎩，*k ∈N 恒成立当0n =时，0()sin xf x x =成立当1n =时，10()()cos xf x f x x +=，由(1)知成立当2n =时，21()2()sin xf x f x x +=-，由(1)知成立当3n =时，上式两边求导322()()2()cos xf x f x f x x ++=-，即 32()3()cos xf x f x x +=-假设当n m =(3)m ≥时命题成立，下面证明当1n m =+时命题也成立若14m k +=，*k ∈N ，则41m k =-，*k ∈N由1()()cos m m mf x xf x x -+=-两边同时求导得1()()()sin m m m xf x f x mf x x +++= 即1(1)()()sin m m m f x xf x x +++=，命题成立同理，若141m k +=+，*k ∈N ，则4m k =，*k ∈N由1()()sin m m mf x xf x x -+=两边同时求导得1(1)()()cos m m m f x xf x x +++=，命题成立若142m k +=+，*k ∈N ，则41m k =+，*k ∈N由1()()cos m m mf x xf x x -+=两边同时求导得1(1)()()sin m m m f x xf x x +++=-，命题成立若143m k +=+，*k ∈N ，则42m k =+，*k ∈N由1()()sin m m mf x xf x x -+=-两边同时求导得1(1)()()cos m m m f x xf x x +++=-，命题成立综上所述，命题对*n ∀∈N 恒成立代入π4x =得1πππ()()444n n nf f -+=两边同时取绝对值得1πππ()()444n n nf f -+=9. （2014辽宁理22文22）如图，EP 交圆于E C ，两点．PD 切圆于D G ，为CE 上一点且PG PD =．连接DG 并延长交圆于点A ．作弦AB 垂直EP ．垂足为F ． ⑴求证：AB 为圆的直径；⑵若AC BD =，求证：AB ED =．【解析】 ⑴ 因为PD PG =，所以PDG PGD ∠=∠由于PD 为切线，故PDA DBA ∠=∠，又由于PGD EGA ∠=∠,故DBA EGA ∠=∠ 所以DBA BAD EGA BAD ∠+∠=∠+∠，从而BDA PFA ∠=∠由于AF EP ⊥，所以90PFA ∠=︒，于是 90BDA ∠=︒，故AB 是直径．⑵ 连接BC DC ，.由于AB 是直径，故90BDA ACB ∠=∠=︒，在Rt BDA △与Rt ACB △中，,AB BA AC BD == 从而Rt BDA △≌Rt ACB .△于是DAB CBA ∠=∠.又因为DCB DAB ∠=∠，所以DCB CBA ∠=∠，故//DC AB ，由于AB EP ⊥，所以DC EP DCE ⊥∠，为直角，于是ED 为直径，由⑴得ED AB =．10. （2014陕西理15B 文15B ）如图，ABC △中，6BC =，以BC 为直径的半圆分别交AB ，AC 于点E ，F ，若2AC AE =，则EF =________．EPGFDCBACB FEAEPGFDCBA【解析】3 ∵四边形BCFE 内接于圆，∴AEF ACB ∠=∠，又A ∠为公共角， ∴EF AEAEF ACB BC AC∴=△△，∽，又∵62BC AC AE ==，．∴3EF =． 11. （2014天津理6文7）如图ABC △是圆的内接三角形，BAC ∠的平分线交圆于点D ，交BC 于点E ，过点B 的圆的切线与AD 的延长线交于点F ．在上述条件下，给出下列四个结论：①BD 平分CBF ∠；②2FB FD FA =⋅；③AE CE BE DE ⋅=⋅；④AF BD AB BF ⋅=⋅．则所有正确结论的序号是（）A ．①②B ．③④C ．①②③D ．①②④【解析】 D由AD 平分BAC ∠知,BAD CAD BD CD ∠=∠=，由弦切角以及圆周角关系可知：FBD BAD DBC DAC BAD DAC FBD DBC ∠=∠∠=∠∠=∠∴∠=∠，，，，因此①正确；由切割线定理可直接得出②正确；易证AE BEACE BDE CE DE∴=∴，，△△∽③不正确；在ABF △和BDF △中，FBD BAD BFD BFA ∠=∠∠=∠，，AF ABABF BDF BF BD∴∴=，△△∽,AF BD AB BF ∴⋅=⋅，④正确．故选D ． 12. （2014新课标1理22文22）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 =．⑴证明：D E ∠=∠；⑵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】 ⑴ 由题设得，A ，B ，C ，D 四点共圆，所以D CBE ∠=∠由已知得，CBE E ∠=∠，所以D E ∠=∠；⑵ 设BC 中点为N ，连接MN ，则由MB MC =，知MN BC ⊥，所以O 在直线MN 上，又AD 不是O 的直径，M 为AD 中点，故OM AD ⊥，FDCEBA(第6题图)E即MN AD ⊥所以AD BC ∥，故A CBE ∠=∠．又CBE E ∠=∠，故A E ∠=∠由（1）知D E ∠=∠．所以ADE △为等边三角形．13. （2014新课标2理22文22）如图，P 是O 外一点，PA 是切线，A 为切点，割线PBC 与O 相交于点2B C PC PA =，，，D 为PC 的中点，AD 的延长线交O 于点E ．证明： ⑴BE EC =；⑵22AD DE PB ⋅=．【解析】 ⑴ 连接AB AC ，．由题设知PA PD =，故PAD PDA ∠=∠．因为PDA DAC DCA ∠=∠+∠，PAD BAD PAB ∠=∠+∠，DCA PAB ∠=∠，所以DAC BAD ∠=∠，从而BE EC =．因此BE EC =．⑵ 由切割线定理得2PA PB PC =⋅．因为PA PD DC ==，所以2DC PB BD PB ==，．由相交弦定理得AD DE BD DC ⋅=⋅，所以22AD DE PB ⋅=．14.（2014重庆理14）过圆外一点P 作圆的切线PA （A 为切点），再作割线PBC 分别交圆于B C ，．若6PA =，8AC =，9BC =，则AB =________．【解析】4P。

北京科技大学附中三维设计2014年高考数学一轮复习：推理与证明

北京科技大学附中三维设计2014年高考数学一轮复习：推理与证明本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分150分．考试时间120分钟．第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题 (本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．n 个连续自然数按规律排列如下：根据规律，从2011到2013箭头方向依次是( )A ．↓→B ．→↑C ．↑→D ．→↓【答案】D2．一同学在电脑中打出如下若干个圆：○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●…，若依此规律继续下去，得到一系列的圆，则在前2 012个圆中共有●的个数是( ) A ．61 B ．62 C ．63 D ．64【答案】A3．用反证法证明“如果b a >，那么33b a >”时，假设的内容应是( )A ．33b a =B ．33b a <C ．33b a =且33b a < D ．33b a =或33b a <【答案】D4．设a ∈∞、b 、c (-,0)，则111,,a b c b c a+++( ) A ．都不大于-2B ．都不小于-2C ．至少有一个不大于-2D ．至少有一个不小于-2【答案】C5．在△ABC 中，A 、B 、C 分别为a 、b 、c 所对的角，若a 、b 、c 成等差数列，则B 的范围是( )A ．0＜B ≤4πB ．0＜B ≤3π C ．0＜B ≤2π D ．2π＜B ＜π 【答案】B6．给出下面类比推理命题： ①“若a ·3=b ·3，则a=b ”类推出“若a ·0=b ·0，则a=b ”； ②“若（a+b ）c=ac+bc ”类推出“(0)a b a bc c c c+=+≠”； ③“()nnnab a b =”类推出“()nnna b a b +=+”； ④“(01)x yx y aa a a +=⋅<≠”类推出“log ()log log (01)a a a x y x y a +=⋅<≠”，其中类比结论正确的个数为( ) A ．1B ．2C ．3D ．4【答案】A7．已知三角形的三边分别为c b a ,,，内切圆的半径为r ，则三角形的面积为a s (21=r c b )++；四面体的四个面的面积分别为4321,,,s s s s ，内切球的半径为R 。

【三维设计】2014届高考数学一轮复习(基础知识高频考点

第五节合情推理与演绎推理[知识可否忆起]一、合情推理归纳推理类比推理由某类事物的部分对象拥有某些特由两类对象拥有近似特色和此中一征，推出该类事物的所有对象都具定义类对象的某些已知特色推出另一类有这些特色的推理，或许由个别事对象也拥有这些特色的推理实归纳出一般结论的推理由部分到整体、由个别到一般的推特色由特别到特别的推理理(1找出两类事物之间的相像性或一(1经过察看个别状况发现某些相同致性；(2用一类事物的性质去推测一般步骤性质；(2从已知的相同性质中推出另一类事物的性质，得出一个明确一个明确的一般性命题(猜想的命题(猜想二、演绎推理1．定义：从一般性的原理出发，推出某个特别状况下的结论，我们把这类推理称为演绎推理．2．特色：演绎推理是由一般到特别的推理．3．模式：三段论．“三段论”是演绎推理的一般模式，包含：①大前提—已知的一般原理；“三段论”的构造②小前提—所研究的特别状况；③结论—依据一般原理，对特别状况做出的判断①大前提—M是P；“”②小前提—S是M；三段论的表示③结论—S是P[小题可否全取]1．(教材习题改编命题“有些有理数是无穷循环小数，整数是有理数，所以整数是无穷循环小数”是假命题，推理错误的原由是(A．使用了归纳推理B．使用了类比推理C．使用了“三段论”，但推理形式错误D．使用了“三段论”，但小前提错误分析：选C由条件知使用了三段论，但推理形式是错误的．2．数列2,5,11,20，x,47，⋯中的x等于(A．28B．32C．33D．27分析：选B由5－2＝3,11－5＝6,20－11＝9.则x－20＝12，所以x＝32.3．(教材习题改编给出以下三个类比结论．(abn＝anbn与(a＋bn类比，则有(a＋bn＝an＋bn；loga(xy＝logax＋logay与sin(α＋β类比，则有sin(α＋β＝sinαsinβ；(a＋b2＝a2＋2ab＋b2与(a＋b2类比，则有(a＋b2＝a2＋2a·b＋b2.此中结论正确的个数是(A．0B．1C．2D．3分析：选B只有③正确．4．在平面上，若两个正三角形的边长的比为1∶2，则它们的面积比为1∶4.近似地，在空间中，若两个正四周体的棱长的比为1∶2，则它们的体积比为________．分析：＝＝·＝×＝.答案：1∶85．(2012·陕西高考察看以下不等式1＋<，1＋＋<，1＋＋＋<⋯⋯照此规律，第五个不等式为___________________________________________________．分析：察看得出规律，左边为项数个连续自然数平方的倒数和，右侧为项数的2倍减1的差除以项数，即1＋＋＋＋＋⋯＋<(n∈N*，n≥2，所以第五个不等式为1＋＋＋＋＋<.答案：1＋＋＋＋＋<1.合情推理主要包含归纳推理和类比推理，合情推理拥有猜想和发现结论，探究和供给思路的作用．合情推理的结论可能为真，也可能为假，结论的正确性有待于进一步的证明．2．应用三段论解决问题时，应第一明确什么是大前提，什么是小前提，假如大前提、小前提与推理形式是正确的，结论必然是正确的．假如大前提错误，只管推理形式是正确的，所得结论也是错误的．归纳推理典题导入[例1] (2012·河南调研已知函数f(x＝(x＞0．以下定义一列函数：f1(x＝f(x，f2(x＝f(f1(x，f3(x＝f(f2(x，，fn(x＝f(fn－1(x，，n∈N*，那么由归纳推理可得函数fn(x的分析式是fn(x＝________.[自主解答]依题意得，f1(x＝，f2(x＝＝＝，f3(x＝＝＝，，由此归纳可得fn(x＝(x＞0．[答案](x＞0由题悟法1．归纳是依照特别现象推测出一般现象，因此由归纳所得的结论超越了前提所包含的范围．2．归纳的前提是特别的状况，所以归纳是立足于察看、经验或试验的基础之上的．[注意]归纳推理所得结论未必正确，有待进一步证明，但对数学结论和科学的发现很有用．以题试法1．(2012枣·庄模拟将正奇数按以下图的规律摆列，则第21行从左向右的第5个数为(A．809B．852C．786D．893分析：选第5个数是第A 前20行共有正奇数1＋3＋5＋＋39＝202＝400个，则第405个正奇数，所以这个数是2×405－1＝809.21行从左向右的类比推理典题导入[例2]在平面几何里，有“若△ABC的三边长分别为a，b，c内切圆半径为r，则三角形面积为S△ABC＝(a＋b＋cr”，拓展到空间，类比上述结论，“若四周体ABCD的四个面的面积分别为S1，S2，S3，S4，内切球的半径为r，则四周体的体积为________________”．[自主解答]三角形的面积类比为四周体的体积，三角形的边长类比为四周体四个面的面积，内切圆半径类比为内切球的半径．二维图形中类比为三维图形中的，得V四周体ABCD＝(S1＋S2＋S3＋S4r.[答案]V四周体ABCD＝(S1＋S2＋S3＋S4r由题悟法1．类比推理是由特别到特别的推理，命题有其特色和求解规律，能够从以下几个方面考虑类比：类比定义、类比性质、类比方法、类比构造．2．类比推理的一般步骤：(1找出两类事物之间的相像性或一致性；(2用一类事物的性质去推测另一类事物的性质，得出一个明确的命题(猜想．以题试法2．若{an}是等差数列，m、n、p是互不相等的正整数，则有：(m－nap＋(n－pam＋(p－man＝0，类比上述性质，相应地，平等比数列{bn}，有__________________．＝分析：设{bn}的首项为b1，公比为q，则b·b·b＝＝(b1qp－1m－n·(b1qm－1n－p·(b1qn－1p－m＝b·q0＝1.答案：b·b·b＝1演绎推理典题导入[例3]数列{an}的前n项和记为Sn，已知a1＝1，an＋1＝Sn(n∈N*．证明：(1数列是等比数列；(2Sn＋1＝4an.[自主解答](1∵an＋1＝Sn＋1－Sn，an＋1＝Sn，(n＋2Sn＝n(Sn＋1－Sn，即nSn＋1＝2(n＋1Sn.故＝2·，(小前提故是以2为公比，1为首项的等比数列．(结论(大前提是等比数列的定义，这里省略了(2由(1可知＝4·(n≥2，Sn＋1＝4(n＋1·＝4··Sn－1＝4an(n≥2．(小前提又∵a2＝3S1＝3，S2＝a1＋a2＝1＋3＝4＝4a1，(小前提∴关于随意正整数n，都有Sn＋1＝4an.(结论由题悟法演绎推理是从一般到特别的推理，其一般形式是三段论，应用三段论解决问题时，应当第一明确什么是大前提和小前提，假如前提是明显的，则能够省略．以题试法3.以下图，D，E，F分别是BC，CA，AB上的点，∠BFD＝∠A，且DE∥BA.求证：ED＝AF(要求注明每一步推理的大前提、小前提和结论，并最后把推理过程用简单的形式表示出来．证明：(1同位角相等，两条直线平行，(大前提BFD与∠A是同位角，且∠BFD＝∠A，(小前提所以DF∥EA.(结论(2两组对边分别平行的四边形是平行四边形，(大前提DE∥BA且DF∥EA，(小前提所以四边形AFDE为平行四边形．(结论(3平行四边形的对边相等，(大前提ED和AF为平行四边形的对边，(小前提所以ED＝AF.(结论上边的证明可简单地写成：四边形AFDE是平行四边形?ED＝AF.1．推理“①矩形是平行四边形；②三角形不是平行四边形；③三角形不是矩形”中的小前提是(A．①B．②C．③D．①和②分析：选B由演绎推理三段论可知，①是大前提；②是小前提；③是结论．应选 B.2．(2012·肥模拟正弦函数是奇函数，合f(x＝sin(x2＋1是正弦函数，所以f(x＝sin(x2＋1是奇函数，以上推理(A．结论正确B．大前提不正确C．小前提不正确D．全不正确分析：选C由于f(x＝sin(x2＋1不是正弦函数，所以小前提不正确.3．(2012·兴模拟在平面几何中有以下结论：正三角形泰ABC的内切圆面积为S1，外接圆面积为S2，则＝，推行到空间能够获得近似结论；已知正四周体P－ABC的内切球体积为V1，外接球体积为V2，则＝(A.B.C.D.分析：选D正四周体的内切球与外接球的半径之比为1∶3，故＝.4．(2012·州模拟给出下边类比推理德(此中Q为有理数集，R为实数集，C为复数集：①“若a，b∈R，则a－b＝0?a＝b”类比推出“a，c∈C，则a－c＝0?a＝c”；②“若a，b，c，d∈R，则复数a＋bi＝c＋di?a＝c，b＝d”类比推出“a，b，c，d∈Q，则a＋b＝c＋d?a＝c，b＝d”；③“a，b∈R，则a－b＞0?a＞b”类比推出“若a，b∈C，则a－b＞0?a＞b”；④“若x∈R，则|x|＜1?－1＜x＜1”类比推出“若z∈C，则|z|＜1?－1＜z＜1”．此中类比结论正确的个数为(A．1B．2C．3D．4分析：选B类比结论正确的有①②.5．察看以下图的正方形图案，每条边(包含两个端点有n(n≥2，n∈N*个圆点，第n个图案中圆点的总数是Sn.按此规律推测出Sn与n的关系式为(A．Sn＝2nB．Sn＝4nC．Sn＝2nD．Sn＝4n－4分析：选D由n＝2，n＝3，n＝4的图案，推测第成正方形的四条边，每条边上有n个圆点，则圆点的个数为n个图案是这样组成的：各个圆点排Sn＝4n－4.6．(2012·汉市适应性训练以下推理中属于归纳推理且结论正确的选项是武(A．设数列{an}的前n项和为Sn.由an＝2n－1，求出S1＝12，S2＝22，S3＝32，，推断：Sn＝n2B．由f(x＝xcosx知足f(－x＝－f(x对?x∈R都建立，推测：f(x＝xcosx为奇函数C．由圆x2＋y2＝r2的面积S＝πr2，推测：椭圆＋＝1(a＞b＞0的面积S＝πabD．由(1＋12＞21，(2＋12＞22，(3＋12＞23，，推测：对全部n∈N*，(n＋12＞2n其前分析：选n项和等于A 选项 A由一些特别案例得出一般性结论，且注意到数列{an}是等差数列，Sn＝＝n2，选项D中的推理属于归纳推理，但结论不正确．所以选 A.7．(2013·杭州模拟设n为正整数，f(n＝1＋＋＋＋，计算得f(2＝，f(4>2，f(8>，f(16>3，察看上述结果，可推测一般的结论为________．分析：由前四个式子可得，第的结论为f(2n≥.n个不等式的左边应当为f(2n，右侧应当为，即可得一般答案：f(2n≥8．(2011·西高考察看以下等式陕1＝12＋3＋4＝93＋4＋5＋6＋7＝254＋5＋6＋7＋8＋9＋10＝49照此规律，第n个等式为________．分析：每行最左边数分别为1、2、3、，所以第n行最左边的数为n；每行数的个数分别为1、3、5、，则第n行的个数为2n－1.所以第n行数挨次是n、n＋1、n＋2、、3n－2.其和为n＋(n＋1＋(n＋2＋＋(3n－2＝(2n－12.答案：n＋(n＋1＋(n＋2＋＋(3n－2＝(2n－129．(2012杭·州模拟在平面上，我们假如用一条直线去截正方形的一个角，那么截下的一个直角三角形，按图所标边长，由勾股定理有：c2＝a2＋b2.假想正方形换成正方体，把截线换成如图的截面，这时从正方体上截下三条侧棱两两垂直的三棱锥O－LMN，假如用S1，S2，S3表示三个侧面面积，S4表示截面面积，那么类比获得的结论是________．分析：将侧面面积类比为直角三角形的直角边，截面面积类比为直角三角形的斜边，可得S＋S＋S＝S.答案：S＋S＋S＝S10．平面中的三角形和空间中的四周体有好多相近似的性质，比如在三角形中：(1三角形两边之和大于第三边；(2三角形的面积S＝×底×高；(3三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的；请类比上述性质，写出空间中四周体的有关结论．解：由三角形的性质，可类比得空间四周体的有关性质为：(1四周体的随意三个面的面积之和大于第四个面的面积；(2四周体的体积V＝×底面积×高；(3四周体的中位面平行于第四个面且面积等于第四个面的面积的.11．定义“等和数列”：在一个数列中，假如每一项与它的后一项的和都为同一个常数，那么这个数列叫做等和数列，这个常数叫做该数列的公和．已知数列{an}是等和数列，且a1＝2，公和为 5.(1求a18的值；(2求该数列的前n项和Sn.解：(1由等和数列的定义，数列{an}是等和数列，且a1＝2，公和为5，易知a2n－1＝2，a2n＝3(n＝1,2，故a18＝3.(2当n为偶数时，Sn＝a1＋a2＋＋an＝(a1＋a3＋＋an－1＋(a2＋a4＋＋an＝2＋2＋＋＋3＋3＋＋＝n；当n为奇数时，Sn＝Sn－1＋an＝(n－1＋2＝n－.综上所述：Sn＝12．某少量民族的刺绣有着悠长的历史，如图(1、(2、(3、(4为她们刺绣最简单的四个图案，这些图案都是由小正方形组成，小正方形数越多刺绣越美丽．现按相同的规律刺绣(小正方形的摆放规律相同，设第n个图形包含f(n个小正方形．(1求出f(5的值；(2利用合情推理的“归纳推理思想”归纳出f(n＋1与f(n之间的关系式，并依据你获得的关系式求出f(n的表达式；(3求＋＋＋＋的值．解：(1f(5＝41.(2由于f(2－f(1＝4＝4×1，f(3－f(2＝8＝4×2，f(4－f(3＝12＝4×3，f(5－f(4＝16＝4×4，由上式规律，所以得出f(n＋1－f(n＝4n.由于f(n＋1－f(n＝4n，所以f(n＋1＝f(n＋4n，f(n＝f(n－1＋4(n－1f(n－2＋4(n－1＋4(n－2f(n－3＋4(n－1＋4(n－2＋4(n－3＝f(1＋4(n－1＋4(n－2＋4(n－3＋＋42n2－2n＋1.(3当n≥2时，(－，∴＋＋＋＋1＋1＋＝－.1．(2012江·西高考察看以下各式：a＋b＝1，a2＋b2＝3，a3＋b3＝4，a4＋b4＝7，a5＋b5＝11，，则a10＋b10＝(A．28B．76C．123D．199分析：选C记an＋bn＝f(n，则f(3＝f(1＋f(2＝1＋3＝4；f(4＝f(2＋f(3＝3＋4＝7；f(5＝f(3＋f(4＝11.经过察看不难发现f(n＝f(n－1＋f(n－2(n∈N*，n≥3，则f(6＝f(4＋f(5＝18；f(7＝f(5＋f(6＝29；f(8＝f(6＋f(7＝47；f(9＝f(7＋f(8＝76；f(10＝f(8＋f(9＝123.所以a10＋b10＝123.2．关于命题：若O是线段AB上一点，则有||·＋||·＝0.将它类比到平面的情况是：若O是△ABC内一点，则有到空间情况应当是：若O是四周体S△OBC·＋S△OCA·＋S△OBA·ABCD内一点，则有________．＝0，将它类比分析：将平面中的有关结论类比到空间，往常是将平面中的图形的面积类比为空间中的几何体的体积，所以依题意可知若O为四周体ABCD内一点，则有VO－BCD·＋VO－ACD·＋VO－ABD·＋VO－ABC·＝0.答案：VO－BCD·＋VO－ACD·＋VO－ABD·＋VO－ABC·＝03．(2012·建高考某同学在一次研究性学习中发现，以下五个式子的值都等于同一个常福数：(1sin213°＋cos217°－sin13cos°17；°(2sin215°＋cos215°－sin15cos°15；°(3sin218°＋cos212°－sin18cos°12；°(4sin2(－18°＋cos248°－sin(－18°cos48；°(5sin2(－25°＋cos255°－sin(－25°cos55.°(1试从上述五个式子中选择一个，求出这个常数；(2依据(1的计算结果，将该同学的发现推行为三角恒等式，并证明你的结论．解：(1选择(2式，计算以下：sin215°＋cos215°－sin15cos°15＝°1－sin30°1－＝.(2三角恒等式为sin2α＋cos2(30°－α－sinα·cos(30－°α＝.证明以下：法一：sin2α＋cos2(30°－α－sinαcos(30°－α＝sin2α＋(cos30°cosα＋sin30sin°α2－sinα(cos30°·cosα＋sin30°sinαsin2α＋cos2α＋sinαcosα＋sin2α－sinαcosα－sin2αsin2α＋cos2α.法二：sin2α＋cos2(30°－α－sinαcos(30°－α＝＋－sinα(cos30°cosα＋sin30sin°α＝－cos2α＋＋(cos60cos°2α＋sin60°sin2α－sinαcosα－sin2α＝－cos2α＋＋cos2α＋sin2α－sin2α－(1－cos2α1－cos2α－＋cos2α＝.1．(2012·西高考察看以下事实：江|x|＋|y|＝1的不一样整数解(x，y的个数为4，|x|＋|y|＝2的不一样整数解(x，y的个数为8，|x|＋|y|＝3的不一样整数解(x，y的个数为12，，则|x|＋|y|＝20的不一样整数解(x，y的个数为(A．76B．80C．86D．92分析：选B由特别到一般，先分别计算|x|＋|y|的值为1,2,3时，对应的(x，y的不一样整数解的个数，再猜想|x|＋|y|＝n时，对应的不一样整数解的个数．经过察看能够发现|x|＋|y|的值为1,2,3时，对应的(x，y的不一样整数解的个数为4,8,12，可推出当|x|＋|y|＝n时，对应的不一样整数解(x，y的个数为4n，所以|x|＋|y|＝20的不一样整数解(x，y的个数为80.2．(2012·东、豫北名校测试已知以低等式：豫3－4＝(32－42，32－3×4＋42＝(33＋43，33－32×4＋3×42－43＝(34－44，34－33×4＋32×42－3×43＋44＝(35＋45，则由上述等式可归纳获得3n－3n－1×4＋3n－2×42－＋(－1n4n＝________(n∈N*．分析：依题意及不完整归纳法得，3n－3n－1×4＋3n－2×42－＋(－1n4n＝[3n＋1－(－4n＋1]．答案：[3n＋1－(－4n＋1]。

高考数学二轮复习推理与证明

北京航空航天大学附中三维设计高考数学二轮复习：推理与证明本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分150分．考试时间120分钟．第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题 (本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．给出下列三个类比结论①nn n n n n n b a b a b a b a ab +=++=)()(类比，则有与）（；②βαβαβαsin sin )sin()sin(log log )(log =+++=类比，则有与y x xy b a a ； ③22222222)()(2)(b b a a b a b a b ab a b a +•+=++++=+类比，则有与；其中正确的个数是( )A ．0B ．1C ．2D ．3【答案】B 2．观察式子：2222221311511171+<,1++<,1+++<,222332344……，由此可归纳出的式子为( )A ．22211111+++......+<232-1n n B ．22211111+++......+<232+1n n C ．2221112-11+++......+<23n n nD ．22211121+++......+<232+1n n n【答案】C3．下列哪个平面图形与空间的平行六面体作为类比对象比较合适( )A ．三角形B ．梯形C ．平行四边形D ．矩形【答案】C4．为确保信息安全,信息需加密传输,发送方由明文→密文(加密),接收方由密文→明文(解密),已知加密规则为:明文a,b,c,d 对应密文a+2b,2b+c,2c+3d,4d,例如,明文1,2,3,4对应密文5,7,18,16.当接收方收到密文14,9,23,28时,则解密得到的明文为( ) A ．4,6,1,7 B ．7,6,1,4 C ．6,4,1,7 D ．1,6,4,7 【答案】C5．把1,3,6,10,15，…这些数叫做三角形数，这是因为这些数目的点可以排成一个正三角形，则第七个三角形数是( ) A ． 27 B ． 28 C ． 29 D ． 30 【答案】B6．若7++=a a P ，43+++=a a Q ，)0(≥a 则P 、Q 的大小关系是( )A ．P ＞QB ．P ＝QC ．P ＜QD ．由a 的取值确定【答案】C7．把下列各题中的“=”全部改成“<”，结论仍然成立的是( )A ．如果,a b c d ==，那么a c b d -=-；B ．如果,a b c d ==，那么ac bd =；C ．如果,a b c d ==，且0cd ≠，那么a b c d=； D ．如果a b =，那么33a b = 【答案】D8．已知数列{}n a 的前n 项和2(2)n n S n a n =≥，而11a =，通过计算234,,a a a ，猜想n a 等于( ) A ．22(1)n + B ．2(1)n n +C ．221n- D ．221n - 【答案】B9．对于大于1的自然数m 的三次幂可用奇数进行以下方式的“分裂”：5323+=，119733++=，1917151343+++=，…，仿此，若3m 的“分裂数”中有一个是61，则m 的值是( ) A ． 6 B ．7 C ． 8D ． 9【答案】C10．若()f n 为21()n n N *+∈的各位数字之和，如2141197,19717+=++=则(14)17f =,记1211()(),()(()),()(())k k f n f n f n f f n f n f f n +===k N *∈则=)8(2012f ( ) A ． 3 B ． 5 C ． 8D ． 11【答案】B11．下列推理所得结论正确的是( )A ．由ac ab c b a +=+)(类比得到y x y x a a a log log )(log +=+B ．由ac ab c b a +=+)(类比得到y x y x sin sin )sin(+=+C ．由)()(c b a c b a ++=++类比得到)()(yz x z xy =D ．由nn nb a ab =)(类比得到nnny x y x +=+)( 【答案】C12．已知钝角△ABC 的最长边为2，其余两边的长为a 、b ，则集合{}b y a x y x P ===,|),(所表示的平面图形面积等于( )A ．2B ． 4C ．2-πD ．24-π 【答案】C第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题 (本大题共4个小题，每小题5分，共20分，把正确答案填在题中横线上)13．从1=12，2+3+4=32，3+4+5+6+7=52，可猜想得到对任意的正整数n 都成立的等式为____________ (用n 的代数式表示)【答案】n+(n+1)+…+（3n-2）=(2n-1)214．已知整数对的序列如下：（1，1），（1，2），（2，1），（1，3），（2，2），（3，1），（1，4），（2，3），（3，2），（4，1），（1，5），（2，4），L L ，则第80个数对是。

【三维设计】2014高考数学第二轮专题复习专题六第三讲推理与证明、算法初步、复数知能专练文

知能专练(十八)推理与证明、算法初步、复数1．(2013·某某高考)如图，在复平面内，点A表示复数z，则图中表示z的共轭复数的点是()A．A B．BC．C D．D2．(2013·某某质检)执行如图所示的程序框图，若输入的x值为2，则输出的x值为()A．3B．126C．127 D．1283．(2013·某某质量预测)若复数z＝2－i，则z＋10z＝()A．2－i B．2＋iC．4＋2i D．6＋3i4．(2013·某某高考)阅读如下程序框图，如果输出i＝5，那么在空白矩形框中应填入的语句为()A．S＝2*i－2 B.S＝2*i－1C．S＝2*i D.S＝2*i+45．(2013·某某高考)阅读如图所示的程序框图，运行相应的程序．如果输入某个正整数n后，输出的S∈(10,20)，那么n的值为()A ．3B ．4C ．5D ．66．若数列{a n }是等差数列，则数列{b n }b n ＝a 1＋a 2＋…＋a nn也为等差数列．类比这一性质可知，若正项数列{}是等比数列，且{d n }也是等比数列，则d n 的表达式应为( )A ．d n ＝c 1＋c 2＋…＋nB ．d n ＝c 1·c 2·…·nC ．d n ＝ n c n1＋c n 2＋…＋c n nnD ．d n ＝nc 1·c 2·…·7．已知复数z ＝1－i ，则z 2－2zz －1＝________.8．(2013·某某高考)执行下面的程序框图，若输入的ε的值为0.25，则输出的n 的值为________．9．(2013·某某质检)观察下列等式： 13＋23＝1；73＋83＋103＋113＝12； 163＋173＋193＋203＋223＋233＝39； ……则当m <n 且m ，n ∈N 时，3m ＋13＋3m ＋23＋3m ＋43＋3m ＋53＋…＋3n －23＋3n －13＝________(最后结果用m ，n 表示)．10．已知复数z 1满足(z 1－2)(1＋i)＝1－i(i 为虚数单位)，复数z 2的虚部为2，且z 1·z 2是实数，求z 2.11．(2013·某某质量预测)每年的3月12日，是中国的植树节．林管部门在植树前，为保证树苗的质量，都会在植树前对树苗进行检测．现从甲、乙两种树苗中各抽测了10株树苗的高度，规定高于128厘米的树苗为“良种树苗”，测得高度如下(单位：厘米)：甲：137,121,131,120,129,119,132,123,125,133；乙：110,130,147,127,146,114,126,110,144,146.(1)根据抽测结果，画出甲、乙两种树苗高度的茎叶图，并根据你填写的茎叶图，对甲、乙两种树苗的高度作比较，写出对两种树苗高度的统计结论；(2)设抽测的10株甲种树苗高度平均值为x ，将这10株树苗的高度依次输入按程序框图进行运算(如图)，问输出的S 大小为多少？并说明S 的统计学意义；12．(2013·高考)已知A ，B ，C 是椭圆W ：x 24＋y 2＝1上的三个点，O 是坐标原点．(1)当点B 是W 的右顶点，且四边形OABC 为菱形时，求此菱形的面积； (2)当点B 不是W 的顶点时，判断四边形OABC 是否可能为菱形，并说明理由．答案知能专练(二十)1．选B 因为x ＋y i 的共轭复数是x －y i ，故选B.2．选C 若输入的x ＝2，则x ＝22－1＝3，而3<126，故x ＝23－1＝7，而7<126，故x ＝27－1＝127.因为127>126，所以输出的x 值为127.3．选D ∵z ＝2－i ，∴z ＋10z ＝(2＋i)＋102－i ＝(2＋i)＋10(2＋i )(2－i )(2＋i )＝6＋3i.4．选C 此框图依次执行如下循环：第一次：i ＝1，S ＝0，i ＝1＋1＝2，i 是奇数不成立，S ＝2*2＋1＝5，继续循环；第二次：i ＝2＋1＝3，i 是奇数成立，继续循环；第三次：i ＝3＋1＝4，i 是奇数不成立，S ＝2*4+1=9，继续循环；第四次：i ＝4+1=5，i 是奇数成立，由题意知此时应跳出循环，输出i ＝5，即S ＜10不成立.故应填S =2*i (此时S =10＜10不成立).若填S ＝2*i ＋4，则在第二次循环中就跳出循环．故选C.5．选B 当n ＝1时，S ＝1；当n ＝2时，S ＝1＋2×1＝3；当n ＝3时，S ＝1＋2×3＝7；当n ＝4时，S ＝1＋2×7＝15∈(10,20)．6．选D 若{a n }是等差数列，则a 1＋a 2＋…＋a n ＝na 1＋n (n －1)2d ，∴b n ＝a 1＋(n －1)2d ＝d 2n ＋a 1－d2，即{b n }为等差数列；若{}是等比数列，则c 1·c 2·…·＝c n 1·q 1＋2＋…＋(n －1)＝c n 1·q 12n n ()－，∴d n＝nc 1·c 2·…·＝c 1·q 12n ()－，即{d n }为等比数列，故选D.7．解析：z 2－2z z －1＝(z －1)2－1z －1＝z －1－1z －1＝(－i)－1－i ＝－i －i－i·i＝－2i.答案：－2i8．解析：逐次计算的结果是F 1＝3，F 0＝2，n ＝2；F 1＝5，F 0＝3，n ＝3，此时输出，故输出结果为3.答案：39．解析：由13＋23＝1，知m ＝0，n ＝1,1＝12－02；由73＋83＋103＋113＝12，知m ＝2，n ＝4，12＝42－22；由163＋173＋193＋203＋223＋233＝39，知m ＝5，n ＝8,39＝82－52； ………依此规律可归纳，3m ＋13＋3m ＋23＋3m ＋43＋3m ＋53＋…＋3n －23＋3n －13＝n 2－m 2.答案：n 2－m 210．解：∵(z 1－2)(1＋i)＝1－i ， ∴z 1＝2－i.设z 2＝a ＋2i ，a ∈R ，则z 1·z 2＝(2－i)(a ＋2i)＝(2a ＋2)＋(4－a )i. ∵z 1·z 2∈R ， ∴a ＝4.∴z 2＝4＋2i.11．解：(1)茎叶图如图所示：统计结论：①甲种树苗的平均高度小于乙种树苗的平均高度； ②甲种树苗比乙种树苗长得更整齐；③甲种树苗高度的中位数为127，乙种树苗高度的中位数为128.5；④甲种树苗的高度基本上是对称的，而且大多数集中在均值附近，乙种树苗的高度分布较为分散．(2)依题意，x ＝127，S ＝35.S 表示10株甲种树苗高度的方差，是描述树苗高度的离散程度的量．S 值越小，表示树苗长得越整齐，S 值越大，表示树苗长得越参差不齐． 12．解：(1)椭圆W ：x 24＋y 2＝1的右顶点B 的坐标为(2,0)．因为四边形OABC 为菱形，所以AC 与OB 相互垂直平分．所以可设A (1，m )，代入椭圆方程得14＋m 2＝1，即m ＝±32.所以菱形OABC 的面积是 12|OB |·|AC |＝12×2×2|m |＝ 3. (2)四边形OABC 不可能为菱形．理由如下：假设四边形OABC 为菱形．因为点B 不是W 的顶点，且直线AC 不过原点，所以可设AC 的方程为y ＝kx ＋m (k ≠0，m ≠0)．由⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋4y 2＝4，y ＝kx ＋m消y 并整理得(1＋4k 2)x 2＋8kmx ＋4m 2－4＝0. 设A (x 1，y 1)，C (x 2，y 2)，则x 1＋x 22＝－4km 1＋4k 2，y 1＋y 22＝k ·x 1＋x 22＋m ＝m1＋4k2. 所以AC 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫－4km 1＋4k 2，m 1＋4k 2.因为M 为AC 和OB 的交点，所以直线OB 的斜率为－14k.因为k ·⎝⎛⎭⎫－14k ≠－1，所以AC 与OB 不垂直．所以四边形OABC 不是菱形，与假设矛盾．所以当点B 不是W 的顶点时，四边形OABC 不可能是菱形．。

北京师范大学附中高考数学二轮复习推理与证明专题能力提升训练

北京师范大学附中2014版《创新设》高考数学二轮复习专题能力提升训练：推理与证明本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分150分．考试时间120分钟．第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题 (本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．下列说法中正确的是( )A ．合情推理是正确的推理B ．合情推理就是归纳推理C ．归纳推理是从一般到特殊的推理D ．类比推理是从特殊到特殊的推理【答案】D2．对于函数①514)(-+=x x x f ，②x x x f )21(|log |)(2-=，③x x x f cos )2cos()(-+=.判断如下两个命题的真假：命题甲：)(x f 在区间)2,1(上是增函数；命题乙：)(x f 在区间),0(+∞上恰有两个零点21x x 、，且121<x x 。

能使命题甲、乙均为真的函数的序号是( )A ．①B ．②C ．①③D ．①②【答案】D3．“所有金属都能导电，铁是金属，所以铁能导电”这种推理属于( )A ．演绎推理B ．类比推理C ．合情推理D ．归纳推理【答案】A4．设a 、R ∈b ，a ≠b ，且a ＋b ＝2，则下列各式正确的是( )A ．2122b a ab +<< B ．2122b a ab +≤<C ．2122b a ab +<< D ．1222≤+≤b a ab【答案】A5．正整数按下表的规律排列，则上起第2005行，左起第2006列的数应为( )A ．22005B ．22006C ．20052006+D ．20052006⨯【答案】Ｄ6．“金导电、银导电、铜导电、铁导电，所以一切金属都导电”．此推理方法是( )A ．完全归纳推理B ．类比推理C ．归纳推理D ．演绎推理【答案】C7．已知整数对排列如下：（1,1）,(1,2）,(2,1）（1,3），（2,2）,(3,1),(1,4),(2,3),(3,2), (4,1),(1,5),(2,4),…,则第60个整数对是( )A ．（5，7）B ．（4，8）C ．（5，8）D ．（6，7）【答案】A8．若7P a a =++，34(0)Q a a a =+++≥,则P 、Q 的大小关系是( )A ． P Q >B ． P Q =C ． P Q <D ．由a 的取值确定【答案】C9．“所有9的倍数都是3的倍数，某奇数是9的倍数，故某奇数是3的倍数.”上述推理是( )A ．正确的B ．大前提错C ．小前提错D ．结论错【答案】A10．若数列{}n a 中，,,10987,654,32,14321⋯+++=++=+==a a a a 则=10a ( )A ．1540B ．500C ．505D ．510 【答案】C11．已知2()(1),(1)1()2f x f x f f x +==+ *x N ∈（），猜想(f x ）的表达式为( ) A ．4()22x f x =+ B ．2()1f x x =+ C ．1()1f x x =+ D ．2()21f x x =+ 【答案】B12．某个命题与正整数有关，若当)(*N k k n ∈=时该命题成立，那么可推得当=n 1+k 时该命题也成立，现已知当5=n 时该命题不成立，那么可推得( )A ．当6=n 时，该命题不成立B ．当6=n 时，该命题成立C ．当4=n 时，该命题成立D ．当4=n 时，该命题不成立【答案】D第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题 (本大题共4个小题，每小题5分，共20分，把正确答案填在题中横线上)13．在数列{}n a中，12a=，1() 31nnnaa na*+=∈+N，可以猜测数列通项na的表达式为．【答案】265nan=-14．2n个正整数排列如下：1，2，3，4，……，n2，3，4，5，……，n+l3，4，5，6，……， n+2……n ，n+l，n+2，n+3，……，2n一1则这2n个正整数的和S= ．【答案】3n15．观察下列等式,照此规律，第n个等式为 .【答案】2(1)(2)(32)(21)n n n n n++++++-=-16．对于*n N∈，将n表示为1210012122222k k kk kn a a a a a---=⨯+⨯+⨯++⨯+⨯，当0i=时，1ia =，当1i k≤≤时，ia为0或1.记()I n为上述表示中ia为0的个数，（例如0112=⨯，2104120202=⨯+⨯+⨯：故(1)0,(4)2I I==）则(1）(12)_____I= (2）127()12______I nn==∑【答案】2，1093三、解答题 (本大题共6个小题，共70分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤) 17．已知⊙与的边分别相切于和，与外接圆相切于，是的中点（如图）．求证：．【答案】已知⊙O 与ABC ∆的边AC AB 、分别相切于P 和Q ，与ABC ∆外接圆相切于D ，M∴ AQ AP =∵OP 和OQ 都是⊙O 的半径，90=∠=∠AQO APO∴ 由对称性知AOQ POQ ∠=∠2，且PQ OA ⊥于M ．∴ OA OM OQ OD ⋅==22，即ODOA OM OD = 又∵AOD DOM ∠=∠，∴DOM ∆∽AOD ∆∴ OAD ODM ∠=∠过D 作两圆的公切线DE ，则CAD CDE ∠=∠ 又∵DE OD ⊥，即90=∠ODE∴ DAC OAD COE ODM MDC ∠-∠-=∠-∠-=∠ 9090AOQ OAQ ∠=∠-= 90故MDC POQ ∠=∠2．18．如图，设A 是由n n ⨯个实数组成的n 行n 列的数表，其中ij a (,1,2,3,,)i j n =表示位于第i 行第j 列的实数，且{1,1}ij a ∈-．记(,)S n n 为所有这样的数表构成的集合．对于(,)A S n n ∈，记()i r A 为A 的第i 行各数之积，()j c A 为A 的第j 列各数之积．令11()()()n ni j i j l A r A c A ===+∑∑．(Ⅰ）对如下数表(4,4)A S ∈，求()l A 的值；(Ⅱ）证明：存在(,)A S n n ∈，使得()24l A n k =-，其中0,1,2,,k n =； (Ⅲ）给定n 为奇数，对于所有的(,)A S n n ∈，证明：()0l A ≠．【答案】（Ⅰ）134()()()1r A r A r A ===，2()1r A =-；124()()()1c A c A c A ===-，3()1c A =，所以4411()()()0i j i j l A r A c A ===+=∑∑．(Ⅱ）证明：（ⅰ）对数表0A ：1ij a =(,1,2,3,,)i j n =，显然0()2l A n =．将数表0A 中的11a 由1变为1-，得到数表1A ，显然1()24l A n =-．将数表1A 中的22a 由1变为1-，得到数表2A ，显然2()28l A n =-．依此类推，将数表1k A -中的kk a 由1变为1-，得到数表k A ．即数表k A 满足：11221(1)kk a a a k n ====-≤≤，其余1ij a =．所以 12()()()1k r A r A r A ====-，12()()()1k c A c A c A ====-．所以 ()2[(1)()]24k l A k n k n k =-⨯+-=-，其中0,1,2,,k n =．【注：数表k A 不唯一】(Ⅲ）证明：用反证法．假设存在(,)A S n n ∈，其中n 为奇数，使得()0l A =．因为(){1,1}i r A ∈-，(){1,1}j c A ∈- (1,1)i n j n ≤≤≤≤，所以1()r A ，2()r A ，，()n r A ，1()c A ，2()c A ，，()n c A 这2n 个数中有n 个1，n 个1-．令1212()()()()()()n n M r A r A r A c A c A c A =⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅．一方面，由于这2n 个数中有n 个1，n 个1-，从而(1)1n M =-=-． ①另一方面，12()()()n r A r A r A ⋅⋅⋅表示数表中所有元素之积（记这2n 个实数之积为m ）；12()()()n c A c A c A ⋅⋅⋅也表示m ，从而21M m ==． ② ①、②相互矛盾，从而不存在(,)A S n n ∈，使得()0l A =．即n 为奇数时，必有()0l A ≠．419．观察（1）000000tan10tan 20tan 20tan 60tan 60tan101;++=(2）000000tan5tan10tan10tan 75tan 75tan51++=由以上两式成立，推广到一般结论，写出你的推论。

清大附中三维设计高考数学二轮复习平面向量

清大附中三维设计2014年高考数学二轮复习：平面向量本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分150分．考试时间120分钟．第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题 (本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．若()1,2,a b a b a ==-⊥, 则a 与b 的夹角为( )A ． 030B ． 045C ． 060D ． 075 【答案】B 2．已知非零向量,22||||,0||||(,=⋅=⋅+BC AC BC AC AB BC AC AB 满足和则△ABC 为( )A ．等边三角形B ．等腰非直角三角形C ．非等腰三角形D ．等腰直角三角形【答案】B 3．设1A ，2A ，3A ，4A 是平面直角坐标系中两两不同的四点，若1312A A A A λ= (λ∈R ），1412A A A A μ=（μ∈R ），且112λμ+=,则称3A ，4A 调和分割1A ，2A ,已知点C （c ，o ）,D（d ，O ） (c ，d ∈R ）调和分割点A （0，0），B （1，0），则下面说法正确的是( )A ．C 可能是线段AB 的中点B ．D 可能是线段AB 的中点C ．C ，D 可能同时在线段AB 上D ．C ，D 不可能同时在线段AB 的延长线上【答案】D4．已知平面向量b a b a +-=-=λ),2,4(),3,1(与a 垂直，则实数λ的值为( )A ．－1B ．1C ．－2D ．2 【答案】A 5．已知向量1、2OP 、3OP 满足条件321OP ++=0,|1|=|2OP |=|3OP |=1,则△P 1P 2P 3的形状是( )A ．等腰三角形B ．直角三角形C ．等边三角形D ．不能确定【答案】C6．O 为平面上的定点，A 、B 、C 是平面上不共线的三点，若( -)·(+-2)=0，则∆ABC 是( )A ．以AB 为底边的等腰三角形B ．以BC 为底边的等腰三角形 C ．以AB 为斜边的直角三角形D ．以BC 为斜边的直角三角形【答案】B7．如图，O 为△ABC 的外心，BAC AC AB ∠==,2,4为钝角，M 是边BC 的中点，则⋅的值( )A ． 4B ． 5C ． 7D ． 6【答案】A8．已知ABCD 为平行四边形，且(413)(251)(375)A B C --，，，，，，，，，则顶点D 的坐标( )A ．7412⎛⎫- ⎪⎝⎭，， B ．(241)，， C ．(2141)-，， D ．(5133)-，，【答案】D9．已知ABC ∆中，4,AB AC BC ===P 为BC 边所在直线上的一个动点，则()AP AB AC ⋅+满足( )A ．最大值为16B ．为定值8C ．最小值为4D ．与P 的位置有关【答案】B10．已知||m ||n ＝1，|2|m n -＝1，则向量m 与n 的夹角为( )A ．6πB ．4πC ．3πD ．2π 【答案】A11．若非零向量b a ,满足||||b a =、0)2(=⋅+b b a |，则b a ,的夹角为( ) A ．300B ．600C ．1200D ．1500 【答案】C12．已知,,),3,1(→→→→→→→+=-=-=b a OB b a OA a 若AOB ∆是以O 为直角顶点的等腰直角三角形，则AOB ∆的面积为( )A ．3B ．2C ．22D ．4 【答案】D第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题 (本大题共4个小题，每小题5分，共20分，把正确答案填在题中横线上) 13．12,e e 是两个不共线的向量，已知122AB e ke =+，123CB e e =+,122CD e e =-,且D B A ，，三点共线，则实数k =__________【答案】8-14．在三角形ABC 中,有命题:①AB -AC = BC ;②AB +BC +CA =0.③若(AB +AC ).( AB - AC )=0,则三角形ABC 为等腰三角形;④若AC .AB >0 则三角形ABC 为锐角三角形,上述命题正确的是【答案】②③15．已知空间两个单位向量,,且与的夹角为 150，则=+m 2 【答案】325-16．已知向量(3,1)a =，且单位向量b 与a 的夹角为060，则b 的坐标为．【答案】(0,1)或1()22- 三、解答题 (本大题共6个小题，共70分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤)17．设(,1)a x =，(2,1)b =-，(,1)c x m m =--（,x m ∈∈R R ）．(1）若a 与b 的夹角为钝角，求x 的取值范围； (2）解关于x 的不等式a c a c +<-．【答案】（1）由题知：210a b x ⋅=-<，解得12x <；又当2x =-时，a 与b 的夹角为π，所以当a 与b 的夹角为钝角时， x 的取值范围为1(,2)(2,)2-∞-⋃-． (2）由a c a c +<-知，0a c ⋅<，即(1)[(1)]0x x m ---<；当2m <时，解集为{11}x m x -<<；当2m =时，解集为空集；当2m >时，解集为{11}x x m <<-．18．已知点))(sin 2,cos 2(),1,1(),1,1(R C B A ∈-θθθ，O 为坐标原点.(1）若C A =2B B -,求sin 2θ的值；(2）若实数,m n 满足mOA nOB OC +=,求22(3)m n -+的最大值.【答案】（1）22)1sin 2()1cos 2(-+-==-θθ4)cos (sin 22++-=θθ24)cos (sin 22=++-∴θθ 即 22cos sin =+θθ 两边平方得：212sin 1=+θ212sin -=∴θ (2）由已知得：)sin 2,cos 2(),(),(θθ=-+n n m m⎪⎩⎪⎨⎧=-=+∴θθsin 2cos 2n m n m 解得 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=)sin (cos 22)sin (cos 22θθθθn m 10)cos (sin 2396)3(2222++-=+-+=+-∴θθm n m n m10)4sin(6++-=πθ ∴当1)4sin(-=+πθ时，22)3(n m +-取得最大值16 .19．已知O 为坐标原点，点(2,1),(1,2)A B ，对于k N *∈有向量k OP kOB OA =+，(1）试问点k P 是否在同一条直线上，若是，求出该直线的方程；若不是，请说明理由;(2）是否在存在k N *∈使k P 在圆22(2)5x y +-=上或其内部,若存在求出k ,若不存在说明理由.【答案】 (1)点k P 在同一条直线上,直线方程为23y x =-.证明如下:设点(,)k k k P x y ,则(,)(1,2)(2,1)k k x y k =+ 即2,21,k kx k y k =+⎧⎨=+⎩所以23k k y x =-. 所以,点k P 在直线23y x =-上.(2)由圆22(2)5x y +-=的圆心(0,2)到直线23y x =-的距离为=可知直线与圆相切, 所以直线与圆及内部最多只有一个公共点而切点的坐标为:(2,1),此时0k =不满足题意,所以不存在k N *∈满足题意.20．已知向量a =（4，3）,b =（－1，2）．(1) 求a 、b 的夹角的余弦值；(2) 若向量a －λb 与2a +b 垂直，求λ的值．【答案】(1) cos ,||||5a b a b a b <>===⨯ (2) (4,32)a b λλλ-=+-，2a b +=（7，8）由(4)7(32)80λλ+⨯+-⨯=，得529λ=21．已知向量a 是以点A(3，－1)为起点，且与向量b ＝(－3,4)垂直的单位向量，求a 的终点坐标．【答案】设a 的终点坐标为(m ，n)，则a ＝(m －3，n ＋1)，∵a ⊥b ，∴由题意⎩⎪⎨⎪⎧－3(m －3)＋4(n ＋1)＝0 ①(m －3)2＋(n ＋1)2＝1 ② 由①得：n ＝14(3m －13)代入②得 25m 2－150m ＋209＝0，解得⎩⎨⎧ m 1＝195，n 1＝－25.或⎩⎨⎧ m 2＝115，n 2＝－85. ∴a 的终点坐标是(195，－25)或(115，－85)． 22．已知向量(cos ,sin ),(6sin ,6cos ),a x x b x x ==()()f x a b a =⋅-.(Ⅰ）若[0,]2x π∈，求函数()f x 单调递减区间和值域；(Ⅱ）在ABC ∆中，AB a =，AC b =.若()2f x =，求ABC ∆的面积.【答案】（Ⅰ）因为(6sin cos ,6cos sin ),b a x x x x -=--所以()cos (6sin cos )sin (6cos sin )a b a x x x x x x ⋅-=-+-12sin cos 16sin 21x x x =-=-所以()6sin 21f x x =- 由[0,]2x π∈的2[0,]x π∈，所以函数sin 2x 的递减区间为[,]42ππ，且sin 2[0,1]x ∈. 所以，函数()f x 的单调递减区间为[,]42ππ，值域为[1,5]- (Ⅱ）由()2a b a ⋅-=得2()2a b a ⋅-=因为||1,||6a b ==，||||cos ,a b a b a b ⋅=<>，所以有6cos ,12a b <>-=，即得1cos ,2a b <>=所以,3a b π<>= 因此，133||||sin ,22ABC S a b a b ∆=<>=。

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清大附中三维设计2014年高考数学二轮复习：推理与证明本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分150分．考试时间120分钟．第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题 (本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．如图，圆周上按顺时针方向标有1,2,3,4,5五个点，一只青蛙按顺时针方向绕圆从一个点跳到另一点；若停在奇数点上，则下一次只能跳一个点；若停在偶数点上，则下一次可以跳两个点，该青蛙从5这点跳起，跳2008次后它将停在的点是( )A ．1B ．2C ．3D ．4【答案】A 2．将正偶数集合{} ,6,4,2从小到大按第n 组有n 2个偶数进行分组：{}{}{} ,24,22,20,18,16,14,12,10,8,6,4,2则2120位于第( )组A ．33B ．32C ．31D ．30【答案】A3．观察(x 2)′＝2x ，(x 4)′＝4x 3，(cosx)′＝－sinx ，由归纳推理可得：若定义在R 上的函数f(x)满足f(－x)＝f(x)，记g(x)为f(x)的导函数，则g(－x)＝( ) A ．f(x) B ．－f(x) C ．g(x) D ．－g(x) 【答案】D4．用反证法证明：如果a ＞b,>其中假设的内容应是( )A =B <C =<D =<【答案】D5．n 个连续自然数按规律排列如下：根据规律，从2011到2013箭头方向依次是( )A ．↓→B ．→↑C ．↑→D ．→↓【答案】D6．下面几种推理过程是演绎推理的是( )A ．某校高三有8个班,1班有51人,2班有53人,3班有52人,由此推测各班人数都超过50人；B ．由三角形的性质，推测空间四面体的性质；C ．平行四边形的对角线互相平分，菱形是平行四边形，所以菱形的对角线互相平分；D ．在数列}{n a 中，)1(21,1111--+==n n n a a a a ，由此归纳出}{n a 的通项公式.【答案】C7．下面给出了关于复数的三种类比推理：①复数的乘法运算法则可以类比多项式的乘法运算法则； ②由向量a 的性质22||a a=可以类比复数的性质22||z z =；③由向量加法的几何意义可以类比得到复数加法的几何意义．其中类比错误的是( )A ．①③B ．①②C ．②D ．③【答案】C8．分析法是从要证明的结论出发，逐步寻求使结论成立的( )A ．充分条件B ．必要条件C ．充要条件D ．等价条件【答案】Ａ9．下面说法正确的有:（1）演绎推理是由一般到特殊的推理；（2）演绎推理得到的结论一定是正确的；（3）演绎推理一般模式是“三段论”形式；（4）演绎推理的结论的正误与大前提、小前提和推理形有关( ) A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个【答案】C10．在边长为1的正三角形ABC 的边AB 、AC 上分别取D 、E 两点，使沿线段DE 折叠三角形时，顶点A 正好落在边BC 上,则AD 的长度的最小值为( )A ．21 B ．332- C ． 6233-D ．213- 【答案】B11．现给出如下命题：(1)若直线l 与平面α内无穷多条直线都垂直，则直线l α⊥平面； (2)已知z C ∈，则22||zz =；(3)某种乐器发出的声波可用函数0.001sin 400()y t t R +=π∈来描述，则该声波的频率是200赫兹；(4)样本数据11011--，，，，的标准差是1．则其中正确命题的序号是( )A ．(1)、(4)．B ．(1)、(3)．C ．(2)、(3)、(4)．D ．(3)、(4)．【答案】D12．给出定义：若1122m x m -<≤+（其中m 为整数），则m 叫做离实数x 最近的整数，记作{x}，即{x}=m 在此基础上给出下列关于函数}{)(x x x f -=的四个命题： ①11();22f -=②(3,4)0.4;f =-③11()();44f f -<④()y f x =的定义域为R ，值域是11[,];22-则其中真命题的序号是( ) A ．①② B ．①③C ．②④D ．③④【答案】B第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题 (本大题共4个小题，每小题5分，共20分，把正确答案填在题中横线上)13====，t,n 为正实数, 2n ≥），通过归纳推理，可推测a ，t 的值，则a t += ．（结果用n 表示）【答案】21n n +- 14．设函数()(0)2xf x x x =>+,观察: 1()(),2x f x f x x ==+21()(()),34x f x f f x x ==+32()(()),78xf x f f x x ==+43()(()),1516xf x f f x x ==+根据以上事实，由归纳推理可得：当n N +∈且2n ≥时，1()(())n n f x f f x -== .【答案】(21)2n nxx -+15．根据下列5个图形及相应点的个数的变化规律，试猜测第n 个图中有____________个点.【答案】n 2-n+116．阅读材料：某同学求解sin18的值其过程为：设18α=，则590α=，从而3902αα=-，于是cos3cos(902)αα=-，即cos3sin 2αα=，展开得34cos 3cos 2sin cos αααα-=，cos cos180α=≠，∴ 24cos 32sin αα-=，化简，得24sin2sin 10αα+-=，解得1sin 4α-±=，sin sin18(01)α=∈，，∴1sin 4α-+=（1sin 04α-=<舍去），即1sin184-=．试完成以下填空：设函数13)(3+-=x ax x f 对任意[]11x ∈-，都有0)(≥x f 成立，则实数a 的值为．【答案】4三、解答题 (本大题共6个小题，共70分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤) 17．2(4)nn ≥个正数排成n 行n 列:111213141n a a a a a ⋅⋅⋅ 212223242n a a a a a ⋅⋅⋅ 313233343n a a a a a ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅1234n n n n nn a a a a a ⋅⋅⋅其中每一行的数由左至右成等差数列,每一列的数由上至下成等比数列,并且所有公比相等,已知241a =,4218a =,43316a =,试求1122nn a a a ++⋅⋅⋅+的值.【答案】设11a a =,第一行数的公差为d ,第一列数的公比为q ,可得1[(1)]s st a a t d q -=+-又设第一行数列公差为d ,各列数列的公比为q ,则第四行数列公差是3dq ,于是可得 24113421134342(3)11()8316a a d q a a d q a a dq ⎧⎪=+=⎪⎪=+=⎨⎪⎪=+=⎪⎩. 解此方程组,得1112a d q ===±,由于给2n 个数都是正数,必有0q >,从而有1112a d q ===. 于是对任意的1k n ≤≤,有11111[(1)]2k k kk k k k a a q a k d q --==+-=得231232222n nS =+++⋅⋅⋅+, 又 2341112322222n nS +=+++⋅⋅⋅+.两式相减后得:23111111222222n n nS +=+++⋅⋅⋅+- .所以 11222n nn S -=-- 18．设 f(x)＝x 2＋a. 记f 1(x)＝f(x)，f n(x)＝f(f n －1(x))，n ＝1，2，3，…，M ＝{a ↔R|对所有正整数n ，||f n(0)≤2}．证明，M ＝[－2，14]．【答案】⑴ 如果a ＜－2，则||f 1(0)＝|a|＞2，a ↔/M ．⑵ 如果－2≤a ≤14，由题意，f 1(0)＝a ，f n (0)＝(f n －1(0))2＋a ，n ＝2，3，……．则① 当0≤a ≤14时，||f n(0)≤12，(∀n ≥1).事实上，当n ＝1时，||f 1(0)＝|a|≤12，设n ＝k －1时成立(k ≥2为某整数），则对n ＝k ，||f k(0)≤||fk －1(0)2＋a ≤(12)2＋14＝12．② 当－2≤a ＜0时，||f n (0)≤|a|，(∀n ≥1)．事实上，当n ＝1时，||f 1(0)≤|a|，设n ＝k －1时成立(k ≥2为某整数)，则对n ＝k ，有－|a|＝a ≤()fk －1(0)2＋a ≤a 2＋a注意到当－2≤a ＜0时，总有a 2≤－2a ，即a 2＋a ≤－a ＝|a|．从而有||f k(0)≤|a|．由归纳法，推出[－2，14]⊆M ．⑶ 当a ＞14时，记a n ＝f n(0)，则对于任意n ≥1，a n ＞a ＞14且a n ＋1＝f n ＋1(0)＝f(f n(0))＝f(a n )＝a n 2＋a ．对于任意n ≥1，a n ＋1－a n ＝a n 2－a n ＋a ＝(a n －12)2＋a －14≥a －14．则a n ＋1－a n ≥a －14．所以，a n ＋1－a ＝a n ＋1－a 1≥n(a －14)．当n ＞2－a a －14时，a n ＋1＞n(a －14)＋a ＞2－a ＋a ＝2，即fn ＋1(0)＞2．因此a ↔/M ．综合⑴，⑵，⑶，我们有M ＝[－2，14]19．.41x )z 1(,z )y 1(,y )x 1(:).1,0(z ,y ,x :不可能都大于求证已知---∈ 【答案】假设三个式子都大于41，即（1-x ）y >41, (1-y)z>41, (1-z)x>41, 三个式子相乘得:(1-x ）y · (1-y)z ·(1-z)x>341① ∵0<x<1 ∴x(1-x)≤(2x 1x -+)2=41同理:y(1-y)≤41, z(1-z)≤41, ∴（1-x ）y · (1-y)z ·(1-z)x ≤341② 显然①与②矛盾,所以假设是错误的,故原命题成立.20．由倍角公式1cos 22cos 2-=x x ，可知x 2cos 可以表示为x cos 的二次多项式. 对于x 3cos ，我们有x x x x x x x sin 2sin cos 2cos )2cos(3cos -=+=x x x x x sin )cos (sin 2cos )1cos 2(2--=x x x x cos )cos 1(2cos cos 223---=x x cos 3cos 43-=可见x 3cos 可以表示为x cos 的三次多项式。