2014届高三数学一轮复习 (基础知识+小题全取+考点通关+课时检测)3.6简单的三角恒等变换课件 新人教A版
2θ
2
(2)原式= 4cos24+2 1-2sin 4cos 4 =2|cos 4|+2 sin 4-cos 42 =2|cos 4|+2|sin 4-cos 4| 5π 3π ∵ <4< .∴cos 4<0,sin 4<cos 4<0. 4 2 ∴sin 4-cos 4<0. 从而原式=-2cos 4-2sin 4+2cos 4=-2sin 4.
π ∴β= , 6
α+β π π =1-sin(α+β)=1-sin + =1-sin ∴f 3 6 2
π =0. 2
解决这一类问题的基本途径,同求解其他函数最 值一样,一方面应充分利用三角函数自身的特殊性如 有界性等,另一方面还要注意将求解三角函数最值问
题转化为求一些我们所熟知的函数二次函数等最值问
π 1 1 α= ,∴cos α= ,∵α∈0,2 ,∴α 2 2
π = . 3
β π 3 π 3 ∵f2- 6= ,∴1-sinβ-3 = , 2 2 π 1 β- =- , ∴sin 3 2 π π π π π π 0, ,∴- ≤β- ≤ ,∴β- =- , ∵β∈ 2 3 3 6 3 6
题.下面介绍几种常见的三角函数最值的求解策略.
1.配方转化策略 对能够化为形如y=asin2x+bsin x+c或y=
acos2x+bcos x+c的三角函数最值问题,可看作是
sin x或cos x的二次函数最值问题,常常利用配方转 化策略来解决.
[典例1] 求函数y=5sin x+cos 2x的最值.
解析: 3cos 1.
B.cos 1 D.- 3cos 1
2+cos 2-sin2 1= cos21+1+2cos21-1=
答案:C
3-sin 70° 3.(2012· 海口模拟) = 2-cos2 10°
(
)
1 A. 2 C.2
2 B. 2 3 D. 2
3-sin 70° 3-cos 20° 3-2cos210° -1 解析: = = =2. 2 2 2 2-cos 10° 2-cos 10° 2-cos 10°
(3)三角恒等式的证明,要看左右两侧函数名、角之间的关
系,不同名则化同名,不同角则化同角,利用公式求解变形即 可.
三角函数式的化简
[例 1]
化简下列各式:
θ θ θsin2-cos2
1+sin θ+cos (1)
2+2cos θ
(0<θ<π);
(2) 2+2cos 8+2 1-sin 8.
132 3 3 1-14 = . 14
由 β=α-(α-β),得 cos β=cos [α-(α-β)] =cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) 1 13 4 3 3 3 1 = × + × = . 7 14 7 14 2 π 所以 β= . 3
三角恒等变换的综合应用
αcos(α+β)+cos
∴2α+β=π.
[答案] (1)C
(2)π
三角函数求值有三类
(1)“给角求值”:一般所给出的角都是非特殊角,从
表面上来看是很难的,但仔细观察非特殊角与特殊角总 有一定关系,解题时,要利用观察得到的关系,结合公
式转化为特殊角并且消除非特殊角的三角函数而得解.
(2)“给值求值”:给出某些角的三角函数式的值,求 另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其
6 A. 3 3 C. 3
6 B.- 3
3 D.- 3 1 α π 解析:∵cos α= ,α∈(π,2π),∴ ∈2,π, 3 2
α ∴cos =- 2
1+cos α =- 2
1 1+ 3 6 =- . 答案:B 2 3
2.化简 2+cos 2-sin21的结果是
(
)
A.-cos 1 C. 3cos 1
4 ∴cos α= , 5 4 ∵cos(α+β)=- ,α+β∈(0,π), 5
3 ∴sin(α+β)= , 5 ∴sin(2α+β)=sin[α+(α+β)]=sin 3 4 4 3 αsin(α+β)= ×- + × =0. 5 5 5 5
3π 又2α+β∈0, . 2
三角函数式的求值
sin 47° -sin 17° 30° cos [例 2] (1)(2012· 重庆高考) =( cos 17° 3 1 A.- B.- 2 2
)
1 C. 2
D.
3 . 2
3 4 α+β=- ,则 2α (2)已知 α、β 为锐角,sin α= ,cos 5 5 +β=________.
[自主解答]
(1)原式=
θ θ θ θ 2θ 2sin cos +2cos sin -cos 2 2 2 2 2
4cos
θ 2θ 2θ cos sin 2-cos 2 2 = θ cos 2 θ -cos · θ cos 2 = . θ cos 2 θ π ∵0<θ<π,∴0< < . 2 2 θ ∴cos >0,∴原式=-cos θ. 2
[知识能否忆起] 半角公式(不要求记忆)
1.用cos α表示sin ,cos ,tan . 2 2 2
1-cos α 1+cos α 1-cos α 2α 2α sin = ;cos = ;tan = . 2 2 2 2 2 1+cos α
2α
2α
2α
2α
α α α 2.用cos α表示sin ,cos ,tan . 2 2 2 1-cos α 1+cos α α α sin =± ;cos =± ; 2 2 2 2
[自主解答]
7π π π (1)∵f(x)=sinx+ 4 -2π+cosx-4-2
π π π =sinx-4 +sinx-4=2sinx-4 ,
∴T=2π,f(x)的最小值为-2.
4 (2)证明:由已知得cos βcos α+sin βsin α= , 5 4 cos βcos α-sin βsin α=- . 5 两式相加得2cos βcos α=0. π π π ∵0<α<β≤ ,∴β= .∴[f(β)]2-2=4sin2 -2=0. 2 2 4
答案:C
1 4.已知 cos 2α= ,则 sin2 α=________. 4
1-cos 2α 3 解析:sin α= = . 2 8
2
3 答案: 8
1+tan α 1 5.若 =2 013,则 +tan 2α=________. cos 2α 1-tan α
1+sin 2α cos α+sin α2 1 解析: +tan 2α= = cos 2α cos 2α cos2α-sin2α cos α+sin α 1+tan α = = =2 013. cos α-sin α 1-tan α
α 1 α α-tan 2 1.化简 1+tan α· tan . · 2 tan 2 1 2 2 -2sin xcos x+ 2 解:原式= π 2π 2sin4 -xcos 4-x π cos4 -x 1 1 2 1-sin22x cos 2x 2 2 = π π = π 2sin4-xcos4-x sin2 -2x 1 = cos 2x. 2
三角函数式的化简要遵循“三看”原则
(1)一看“角”,这是最重要的一环,通过看角之间 的差别与联系,把角进行合理的拆分,从而正确使用 公式; (2)二看“函数名称”,看函数名称之间的差异,从
而确定使用的公式,常见的有“切化弦”;
(3)三看“结构特征”,分析结构特征,可以帮助我 们找到变形的方向,如“遇到分式要通分”等.
[自主解答]
sin30° +17° -sin17° 30° cos (1)原式= cos 17°
sin 30° 17° cos +cos 30° 17° sin -sin 17° 30° cos = cos 17° sin 30° 17° cos 1 = =sin 30° . = cos 17° 2 3 π (2)∵sin α= ,α∈0, , 5 2
π α π 1 β π 3 α,β∈0,2 ,f2+ 4= ,f2-6 = ,求 2 2 α+β f 2
的值.
解:(1)f(x)=
π 2cos2x+4+2sin2
x=cos 2x-sin 2x+(1-
cos 2x)=1-sin 2x. 2π ∴函数f(x)的最小正周期为T= =π. 2 (2)∵f(x)=1-sin 2x,
[例 3]
(2011· 四川高考)已知函数
7π f(x)x∈R.
(1)求f(x)的最小正周期和最小值; 4 4 π (2)已知 cos(β-α)= ,cos(β+α)=- ,0<α<β≤ , 5 5 2
求证:[f(β)]2-2=0.
答案:2 013
三角恒等变换的常见形式 三角恒等变换中常见的三种形式:一是化简;二是求值; 三是三角恒等式的证明. (1)三角函数的化简常见的方法有切化弦、利用诱导公式、
同角三角函数关系式及和、差、倍角公式进行转化求解.
(2)三角函数求值分为给值求值(条件求值)与给角求值,对 条件求值问题要充分利用条件进行转化求解.
α tan =± 2 1-cos α . 1+cos α
α 3.用sin α,cos α表示tan . 2
1-cos α α sin α tan = = . 2 1+cos α sin α
[小题能否全取]
1 α 1.(教材习题改编)已知 cos α= ,α∈(π,2π),则 cos 等 3 2 于 ( )
三角变换的综合应用主要是将三角变换与三角函 数的性质相结合,通过变换把函数化为y=Asin(ωx+ φ)的形式再研究性质,解题时注意观察角、名、结构
2014届高三数学一轮复习 (基础知识+小题全取+考点通关+课时检测)3.7正弦定理和余弦定理课件 新人教A版
4
sin
π Bsin4+C-sin
π Csin4+B=
2 2
利用两角和与差的三角函数公式 ―――――――――――――――→ sinB-C=1
1 (1)S= ah(h表示边a上的高); 2 1 1 1 (2)S= bcsin A= acsin B = absin C ; 2 2 2
1 (3)S= r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径). 2
[小题能否全取]
1.(2012· 广东高考)在△ABC 中,若∠A=60° ,∠B=45° , BC=3 2,则 AC=
2 2 2
又∵b+c=2 3, ∴b=2 3-c,代入①式整理得 c2-2 3c+3=0,解得 c= 3,∴b= 等边三角形. 3,于是 a=b=c= 3,即△ABC 为
依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主
要有如下两种方法: (1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通 过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形 的形状; (2)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函 数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系, 从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A+B+C=π 这个结论. [注意] 在上述两种方法的等式变形中,一般两边不 要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.
[知识能否忆起]
一、正、余弦定理
正弦定理
a b c 内容 sin A=sin B=sin C
余弦定理
2 2 a2= b +c -2bccos A ;
a2+c2-2accos B; b= 2 a2+b2-2abcos C. c=
2
正弦定理 ①a= 2Rsin A ,b= 2Rsin B ,c = 2Rsin C ; 变 形 形 式
一轮复习2014届高三数学
个零点 0. 4. [2013·北京卷] “φ=π”是“曲线 y=sin(2x+φ)过坐标原点”的( )
A.充分而不必要条件
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资,配料不置试仅技卷可术要以是求解指,决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下,安与要全过加,度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高;试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中,核资或对料者定试对值卷某,弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试,.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置,弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误,试高要方中求案资技,料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高,术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术,管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高,案中为;资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资,管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装,工置合作调理并试利且技用进术管行,线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确:指灵在导活分。。线对对盒于于处调差,试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷,术调应问试采题技用,术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔,变开需压处要器理在组;事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故,资障强料时电、,回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资,料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而,与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检,卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
2014届高三数学一轮复习专讲(基础知识+小题全取+考点通关+课时检测):1.3全称量词与存在量词、
2014届高三数学一轮复习专讲(基础知识+小题全取+考点通关+课时检测):1.3全称量词与存在量词、逻辑联结词课时跟踪检测(三)全称量词与存在量词、逻辑联结词1.命题a2+b2+2ab=(a+b)2的否定是()A.存在a,b∈R,a2+b2+2ab≠(a+b)2B.存在a<0,b>0,a2+b2+2ab=(a+b)2C.任意a>0,b>0,a2+b2+2ab=(a+b)2D.任意a,b∈R,a2+b2+2ab=(a+b)22.(2012·山东高考改编)设命题p:函数y=sin 2x的最小正周期为π2;命题q:函数y=cosx的图像关于直线x=π2对称.则下列判断正确的是()A.p为真 B.q为真C.p且q为假D.p或q为真3.下列命题中,真命题是()A.存在m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)是偶函数B.存在m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)是奇函数C.对任意m∈R,函数f(x)=x2+mx(x∈R)`都是偶函数D.对任意m∈R,函数f(x)=x2+mx(x∈R)都是奇函数4.(2012·长沙模拟)设p、q是两个命题,则“命题p或q为真,p且q为假”的充要条件是()A.p、q中至少有一个为真B.p、q中至少有一个为假C.p、q中有且只有一个为真D.p为真,q为假5.(2012·揭阳模拟)已知命题p:存在x∈R,cos x=54;命题q:任意x∈R,x2-x+2>0,则下列结论正确的是()题为真命题.其中所有真命题的序号是( ) A .①②③ B .②④ C .②D .④8.(2012·石家庄模拟)已知命题p :任意x ∈[1,2],x 2-a ≥0,命题q :存在x ∈R ,x 2+2ax +2-a =0,若“p 且q ”为真命题,则实数a 的取值范围是( )A .a =1或a ≤-2B .a ≤-2或1≤a ≤2C .a ≥1D .-2≤a ≤19.命题“存在实数x ,使sin x =x ”的否定是________.10.已知命题p :“存在正数x ,使x >1x ”,命题p 的否定为命题q ,则q 是“________”;q 的真假为________(填“真”或“假”).11.若命题“存在实数x ,使x 2+ax +1<0”的否定是假命题,则实数a 的取值范围为________.12.若存在θ∈R ,使sin θ≥1成立,则cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫θ-π6的值为________.13.已知命题p :存在a ∈R ,曲线x 2+y2a =1为双曲线;命题q :x -1x -2≤0的解集是{x |1<x <2}.给出下列结论:①命题“p 且q ”是真命题;②命题“p 且(綈q )”是真命题;③命题“(綈p )或q ”为真命题;④命题“(綈p )或(綈q )”是真命题.其中正确的是________.14.下列结论:①若命题p :存在x ∈R ,tan x =2;命题q :任意x ∈R ,x 2-x +12>0.则命题“p 且(綈q )”是假命题;②已知直线l 1:ax +3y -1=0,l 2:x +by +1=0,则l 1⊥l 2的充要条件是ab =-3;③“设a 、b ∈R ,若ab ≥2,则a 2+b 2>4”的否命题为:“设a 、b ∈R ,若ab <2,则a 2+b 2≤4”.其中正确结论的序号为________.(把你认为正确结论的序号都填上)1.下列说法错误的是( )A .如果命题“綈p ”与命题“p 或q ”都是真命题,那么命题q 一定是真命题B .命题“若a =0,则ab =0”的否命题是:若“a ≠0,则ab ≠0”C .若命题p :存在x ∈R ,ln(x 2+1)<0,则綈p :任意x ∈R ,ln(x 2+1)≥0D .“sin θ=12”是“θ=30°”的充分不必要条件2.(2013·“江南十校”联考)命题p :若a·b>0,则a与b的夹角为锐角;命题q:若函数f(x)在(-∞,0]及(0,+∞)上都是减函数,则f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.下列说法中正确的是()A.“p或q”是真命题B.“p或q”是假命题C.綈p为假命题D.綈q为假命题3.已知命题p:“任意x∈R,存在m∈R,4x -2x+1+m=0”,若命题綈p是假命题,则实数m的取值范围是________.4.下列四个命题:①存在x∈R,使sin x+cos x=2;②对任意x∈R,sin x+1sin x≥2;③对任意x∈⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,π2,tan x+1tan x≥2;④存在x∈R,使sin x+cos x= 2.其中正确命题的序号为________.5.设命题p:实数x满足x2-4ax+3a2<0,其中a >0,命题q :实数x 满足⎩⎨⎧x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0.(1)若a =1,且p 且q 为真,求实数x 的取值范围;(2)綈p 是綈q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.6.已知命题p:方程2x2+ax-a2=0在[-1,1]上有解;命题q:只有一个实数x0满足不等式x20+2ax0+2a≤0,若命题“p或q”是假命题,求a的取值范围.答案课时跟踪检测(三)A级1.选A该命题是全称命题,即对任意a,b∈R,a2+b2+2ab=(a+b)2,其否定为:存在a,b∈R,a2+b2+2ab≠(a+b)2.2.选C命题p,q均为假命题,故p且q 为假命题.3.选A由于当m=0时,函数f(x)=x2+mx=x2为偶函数,故“存在m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)为偶函数”是真命题.4.解析:选C∵p或q为真⇔p、q中至少有一个为真;p且q为假⇔p、q中至少有一个为假,∴“命题p或q为真,p且q为假”⇔p 与q一真一假.5.选C命题p是假命题,命题q是真命题,∴p且q是假命题,p且(綈q)是假命题,(綈p)且q是真命题,(綈p)或(綈q)是真命题.6.选D因为对任意x∈R,e x>0,故排除A;取x=2,则22=22,故排除B;a+b=0,=-1,故排除C.取a=b=0,则不能推出ab7.选C命题“存在x∈R,x2+1>3x”的否定是“任意x∈R,x2+1≤3x”,故①错;“p 或q”为假命题说明p和q都假,则綈p且綈q 为真命题,故②对;a>5⇒a>2,但a>2⇒/a>5,故“a>2”是“a>5”的必要不充分条件,故③错;“若xy=0,则x=0且y=0”为假命题,故其逆否命题也为假命题,故④错.8.选A若命题p:任意x∈[1,2],x2-a≥0真,则a≤1.若命题q:存在x∈R,x2+2ax+2-a=0真,则Δ=4a2-4(2-a)≥0,a≥1或a≤-2,又p且q为真命题所以a=1或a≤-2.9.对任意实数x,都有sin x≠x.10.解析:命题q为“对任意正数x,x≤1 x”是假命题.答案:对任意正数x,x≤1x假11.解析:由于命题的否定是假命题,所以原命题为真命题,结合图像知Δ=a 2-4>0,解得a >2或a <-2.答案:(-∞,-2)∪(2,+∞) 12.解析:∵存在θ∈R 使sin θ-1≥0. 又-1≤sin θ≤1,∴sin θ=1. ∴θ=2k π+π2(k ∈Z).故cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫θ-π6=12.答案:1213.解析:因为命题p 是真命题,q 为假命题,所以命题“p 且q ”是假命题,命题“p 且(綈q )”是真命题,命题“(綈p )或q ”是假命题,命题“(綈p )或(綈q )”是真命题.答案:②④14.解析:在①中,命题p 是真命题,命题q 也是真命题,故“p 且(綈q )”是假命题是正确的.在②中l 1⊥l 2⇔a +3b =0,所以②不正确.在③中“设a 、b ∈R ,若ab ≥2,则a 2+b 2>4”的否命题为:“设a 、b ∈R ,若ab <2,则a 2+b 2≤4”正确.答案:①③B 级1.选D sin θ=12是θ=30°的必要不充分条件.2.选B ∵当a ·b >0时,a 与b 的夹角为锐角或零度角,∴命题p 是假命题;命题q 是假命题,例如f (x )=⎩⎨⎧-x +1,x ≤0,-x +2,x >0,综上可知,“p或q ”是假命题.3.解析:若綈p 是假命题,则p 是真命题,即关于x 的方程4x -2·2x +m =0有实数解,由于m =-(4x -2·2x )=-(2x -1)2+1≤1,∴m ≤1.答案:(-∞,1]4.解析:∵sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +π4∈[-2, 2 ];故①存在x ∈R ,使sin x +cos x =2错误; ④存在x ∈R ,使sin x +cos x =2正确; ∵sin x +1sin x ≥2或sin x +1sin x ≤-2,故②对任意x ∈R ,sin x +1sin x ≥2错误;③对任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,π2,tan x >0,1tan x >0,由基本不等式可得tan x +1tan x≥2正确.答案:③④5.解:(1)由x 2-4ax +3a 2<0, 得(x -3a )(x -a )<0. 又a >0,所以a <x <3a , 当a =1时,1<x <3, 即p 为真命题时,1<x <3.由⎩⎨⎧ x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0,解得⎩⎨⎧-2≤x ≤3,x <-4或x >2,即2<x ≤3.所以q 为真时,2<x ≤3.若p 且q 为真,则⎩⎨⎧1<x <3,2<x ≤3,⇔2<x <3,所以实数x 的取值范围是(2,3).(2)设A ={x |x ≤a ,或x ≥3a },B ={x |x ≤2,或x >3},因为綈p 是綈q 的充分不必要条件,所以A B .所以0<a ≤2且3a >3,即1<a ≤2. 所以实数a 的取值范围是(1,2]. 6.解:由2x 2+ax -a 2=0, 得(2x -a )(x +a )=0, ∴x =a2或x =-a ,∴当命题p 为真命题时,⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2≤1或|-a |≤1, ∴|a |≤2.又“只有一个实数x 0满足不等式x 20+2ax 0+2a ≤0”,即抛物线y =x 2+2ax +2a 与x 轴只有一个交点,∴Δ=4a 2-8a =0,∴a =0或a =2. ∴当命题q 为真命题时,a =0或a =2. ∴命题“p 或q ”为真命题时,|a |≤2. ∵命题“p 或q ”为假命题, ∴a >2或a <-2.即a 的取值范围为⎩⎨⎧a ⎪⎪⎪⎭⎬⎫a >2,或a <-2.。
2014届高考数学文一轮复习方案(8,305页,附详细解析)[
课时作业(一)A [第1讲 集合及其运算](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.已知集合S ={1,2},T ={1,3},则S ∪T =( )A .{1}B .{2,3}C .{1,2,3}D .{1,2,1,3}2.[2012·商丘模拟] 设全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A ={1,2,3,5},B ={2,4,6},则图K1-1中的阴影部分表示的集合为( )A .{2}B .{4,6}C .{1,3,5}D .{4,6,7,8}3.[2012·安徽省城名校联考] 若集合A ={x |x 2<9},B ={y |3y +1>0},则集合M ={x ∈N |x ∈A ∩B }子集的个数为( )A .2B .4C .8D .164.若集合A ={x |2x -1>0},B ={x ||x |<1},则A ∩B =________.能力提升5.已知集合A ={x |x 2-4x -12<0},B ={x |x <2},则A ∪(∁R B )=( )A .{x |x <6}B .{x |-2<x <2}C .{x |x >-2}D .{x |2≤x <6}6.[2013·江南十校联考] 若全集为R ,集合A ={x |log 12(2x -1)>0},则∁R A =( ) A.12,+∞ B .(1,+∞) C .0,12∪[1,+∞) D .-∞,12∪[1,+∞) 7.[2012·开封模拟] 设全集U ={x |x ≤7,x ∈N *},集合A ={1,3},B ={2,6},则∁U (A ∪B )=( )A .{2,3,6}B .{1,2,7}C .{2,5,7}D .{4,5,7}8.[2012·北京卷] 已知集合A ={x ∈R |3x +2>0},B ={x ∈R |(x +1)(x -3)>0},则A ∩B =( )A .(-∞,-1) B.⎝⎛⎭⎫-1,-23 C.⎝⎛⎭⎫-23,3 D .(3,+∞)9.已知集合A ={(x ,y )|x ,y 为实数,且x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|x ,y 为实数,且y =x },则A ∩B 的元素个数为________.10.集合A ={x |ax -1=0},B ={x |x 2-3x +2=0},且A ∪B =B ,则实数a 的值为________.11.已知x ∈R ,y >0,集合A ={x 2+x +1,-x ,-x -1},集合B =-y ,-y 2,y +1,若A =B ,则x 2+y 2的值为____________________.12.(13分)集合A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={x |x 2-5x +6=0},C ={x |x 2+2x -8=0},满足A ∩B ≠∅,A ∩C =∅,求实数a 的值.难点突破13.(12分)集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1}.(1)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围;(2)当x ∈Z 时,求A 的非空真子集的个数;(3)当x ∈R 时,若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.课时作业(一)B [第1讲 集合及其运算](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.[2012·安徽示范高中联考] 已知集合M ={y |y =2x ,x ∈R },N ={y |y =x 2,x ∈R },则M ∩N 等于( )A .(0,+∞)B .[0,+∞)C .{2,4}D .{(2,4),(4,16)}2.[2012·浙江卷] 设全集U ={1,2,3,4,5,6},集合P ={1,2,3,4},Q ={3,4,5},则P ∩(∁U Q )=( )A .{1,2,3,4,6}B .{1,2,3,4,5}C .{1,2,5}D .{1,2}3.[2012·合肥模拟] 已知M ={x |y =3x -1},N ={x |y =log 2(x -2x 2)},则∁R (M ∩N )=( )A.13,12B .-∞,13∪12,+∞ C .0,12D .(-∞,0)∪12,+∞ 4.已知全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x =2a ,a ∈A },则集合∁U (A ∪B )=________.能力提升5.[2012·驻马店模拟] 集合A ={x |x 2-2x +a >0},1∉A ,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .[0,+∞)C .[1,+∞)D .(-∞,1]6.[2012·襄阳模拟] 设全集U =A ∪B ,定义:A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B },集合A ,B 分A -B图7.已知A ,B 均为集合U ={1,3,5,7,9}的子集,且A ∩B ={3},(∁U B )∩A ={9},则A 等于( )A .{1,3}B .{3,7,9}C .{3,5,9}D .{3,9}8.已知集合A ,B ,A ={x |-2≤x <2},A ∪B =A ,则集合B 不可能...为( ) A .∅ B .{x |0≤x ≤2}C .{x |0<x <2}D .{x |0≤x <2}9.已知集合M ={(x ,y )|x +y =1},N ={(x ,y )|x -y =1},则M ∩N =________.10.设集合A ={5,log 2(a +3)},B ={a ,b },若A ∩B ={2},则A ∪B =________.11.集合A ={(x ,y )|y =1-x 2},B ={(x ,y )|y =x +b },若A ∩B 的子集有4个,则b 的取值范围是________.12.(13分)[2012·芜湖模拟] 已知集合A ={x |-2<x -1<2},B ={x |x 2+ax -6<0},C ={x |x 2-2x -15<0}.(1)若A∪B=B,求a的取值范围;(2)是否存在a的值使得A∪B=B∩C,若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.难点突破13.(6分)(1)[2012·北京西城区模拟] 已知集合A={a1,a2,…,a20},其中a k>0(k=1,2,…,20),集合B={(a,b)|a∈A,b∈A,a-b∈A},则集合B中的元素至多有() A.210个B.200个C.190个D.180个(6分)(2)[2012·北京朝阳区模拟] 已知集合A={(x,y)|x2+y2≤4},集合B={(x,y)|y≥m|x|,m为正常数}.若O为坐标原点,M,N为集合A所表示的平面区域与集合B所表示的平面区域的边界的交点,则△MON的面积S与m的关系式为________.课时作业(二)[第2讲命题及其关系、充分条件、必要条件](时间:35分钟分值:80分)基础热身1.[2012·重庆卷] 命题“若p,则q”的逆命题是()A.若q,则p B.若綈p,则綈qC.若綈q,则綈p D.若p,则綈q2.[2013·安徽示范高中联考] 设a>0且a≠1,则“函数f(x)=a x在R上是增函数”是“函数g(x)=x a在R上是增函数”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.下列命题中为真命题的是()A.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题B.命题“若x>1,则x2>1”的否命题C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题D.命题“若x2>0,则x>1”的逆否命题4.[2013·扬州中学月考] 已知a,b,c∈R,命题“若a+b+c=3,则a2+b2+c2≥3”的否命题是________________________.能力提升5.“a=2”是“函数f(x)=x a-12为偶函数”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件6.下列有关命题的说法中,正确的是()A.命题“若x2>1,则x>1”的否命题为“若x2>1,则x≤1”B.“x>1”是“x2+x-2>0”的充分不必要条件C.命题“∃x0∈R,使得x20+x0+1<0”的否定是“∀x∈R,都有x2+x+1>0”D.命题“若α>β,则tanα>tanβ”的逆命题为真命题7.[2013·江南十校联考] 下列说法不正确的是()A.“∃x0∈R,x20-x0-1<0”的否定是“∀x∈R,x2-x-1≥0”B.命题“若x>0且y>0,则x+y>0”的否命题是假命题C.“∃a∈R,使“方程2x2+x+a=0的两根x1,x2满足x1<1<x2”和“函数f(x)=log2(ax -1)在[1,2]上单调递增”同时为真D.△ABC中,A是最大角,则sin2B+sin2C<sin2A是△ABC为钝角三角形的充要条件8.[2012·郑州模拟] 设p :|2x +1|>a ,q :x -12x -1>0,使p 是q 的必要不充分条件的实数a 的取值范围是( )A .(-∞,0)B .(-∞,-2]C .[-2,3]D .(-∞,3]9.[2012·怀远一中模拟] 若“0<x <1”是“(x -a )[x -(a +2)]≤0”的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.10.已知命题“若a >b ,则ac 2>bc 2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中正确命题的个数是________.11.“x =2”是“向量a =(x +2,1)与向量b =(2,2-x )共线”的________条件.12.(13分)π为圆周率,a ,b ,c ,d ∈Q ,已知命题p :若a π+b =c π+d ,则a =c 且b =d .(1)写出命题p 的否定并判断真假;(2)写出命题p 的逆命题、否命题、逆否命题并判断真假;(3)“a =c 且b =d ”是“a π+b =c π+d ”的什么条件?并证明你的结论.难点突破13.(12分)[2012·巢湖月考] 设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x ,y ≥-x ,y ≤1表示的平面区域为A ,不等式y ≥ax 2+b (b <0,b 为常数)表示的平面区域为B ,P (x ,y )为平面上任意一点.命题p :点P (x ,y )在区域A 内,命题q :点P (x ,y )在区域B 内,若p 是q 的充分不必要条件,求a 的取值范围.课时作业(三) [第3讲 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.已知命题p :∀x ∈R ,x >sin x ,则命题p 的否定形式为( )A .∃x 0∈R ,x 0<sin x 0B .∀x ∈R ,x ≤sin xC .∃x 0∈R ,x 0≤sin x 0D .∀x ∈R ,x <sin x2.已知命题p :存在x ∈R ,使x 2≤0,命题q :若x ≠1,则x 2-3x +2≠0,下面结论正确的是( )A .命题p 和q 均是真命题B .命题p 和q 均是假命题C .命题“p 且q ”是假命题D .命题p 的否定是:任意x ∈R ,x 2≥03.[2012·河北五校联考] 下列结论错误的是( )A .命题“若x 2-3x +2=0,则x =2”的逆否命题为“若x ≠2,则x 2-3x +2≠0”B .命题“存在x 为实数,x 2-x >0”的否定是“任意x 是实数,x 2-x ≤0”C .“ac 2>bc 2”是“a >b ”的充分不必要条件D .若p 且q 为假命题,则p ,q 均为假命题4.命题“存在点P (x 0,y 0),使x 20+y 20≤0成立”的否定是________.能力提升5.[2012·黄冈中学月考] 命题“∀x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条......件.是( ) A .a ≥4 B .a ≤4 C .a ≥5 D .a ≤56.[2013·德州模拟] 下列有关命题的说法正确的是( )A .命题“若xy =0,则x =0”的否命题为:“若xy =0,则x ≠0”B .“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题为真命题C .命题“∃x 0∈R ,使得2x 20-1<0”的否定是:“∀x ∈R ,均有2x 2-1<0”D .命题“若cos x =cos y ,则x =y ”的逆否命题为真命题7.命题“存在α,β∈R ,使sin(α+β)sin(α-β)≥sin 2α-sin 2β”的否定为( )A .任意α,β∈R ,使sin(α+β)sin(α-β)≥sin 2α-sin 2βB .任意α,β∈R ,使sin(α+β)sin(α-β)<sin 2α-sin 2βC .存在α,β∈R ,使sin(α+β)sin(α-β)<sin 2α-sin 2βD .存在α,β∈R ,使sin(α+β)sin(α-β)≤sin 2α-sin 2β8.[2012·大庆模拟] 已知命题p :∃x 0∈(-∞,0),2x 0<3x 0,命题q :∀x ∈0,π2,tan x >sin x ,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨(綈q )C .(綈p )∧qD .p ∧(綈q )9.[2012·安庆模拟] 已知命题p :|x -1|+|x +1|≥3a 恒成立,命题q :y =(2a -1)x 为减函数,若p 且q 为真命题,则a 的取值范围是________.10.[2012·宁德质检] 若“∀x ∈R ,(a -2)x +1>0”是真命题,则实数a 的取值集合是________.11.下列四个命题:①∀x ∈R ,x 2+x +1≥0;②∀x ∈Q ,12x 2+x -13是有理数; ③∃α,β∈R ,使sin(α+β)=sin α+sin β;④∃x ,y ∈Z ,使3x -2y =10.所有真命题的序号是________.12.(13分)[2012·吉林模拟] 已知p :f (x )=x 3-ax 在(2,+∞)上为增函数,q :g (x )=x 2-ax +3在(1,2)上为减函数,若p 或q 为真命题,p 且q 为假命题,求a 的取值范围.难点突破13.(12分)已知p :方程a 2x 2+ax -2=0在[-1,1]上有解;q :只有一个实数x 满足不等式x 2+2ax +2a ≤0,若“p 或q ”是假命题,求实数a 的取值范围.课时作业(四)A [第4讲 函数的概念及其表示](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.[2012·石家庄质检] 下列函数中与函数y =x 相同的是( )A .y =|x |B .y =1xC .y =x 2D .y =3x 32.[2012·郑州质检] 函数f (x )=2x -1log 2x的定义域为( ) A .(0,+∞)B .(1,+∞)C .(0,1)D .(0,1)∪(1,+∞)3.下列函数中,值域为[0,3]的函数是( )A .y =-2x +1(-1≤x ≤0)B .y =3sin xC .y =x 2+2x (0≤x ≤1)D .y =x +34.[2012·陕西卷] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,⎝⎛⎭⎫12x ,x <0,则f (f (-4))=________.能力提升5.[2012·江西卷] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x,x >1,则f (f (3))=( ) A.15 B .3 C.23 D.1396.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”,例如解析式为y =2x 2+1,值域为{9}的“孪生函数”三个:(1)y =2x 2+1,x ∈{-2};(2)y =2x 2+1,x ∈{2};(3)y =2x 2+1,x ∈{-2,2}.那么函数解析式为y =2x 2-1,值域为{-1,5}的“孪生函数”共有( )A .5个B .4个C .3个D .2个7.[2012·唐山模拟] 函数y =1-lg (x +2)的定义域为( )A .(0,8]B .(-2,8]C .(2,8]D .[8,+∞)8.函数f (x )=2-2x +x 21-x的值域是( ) A .(-∞,-2)∪(2,+∞) B .(-∞,-2)C .(-∞,-2]∪[2,+∞)D .[2,+∞)9.[2012·汕头质检] 已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin πx ,x ≤0,f (x -1)+1,x >0,则f ⎝⎛⎭⎫56的值为________. 10.[2012·皖北协作区联考] 函数y =log 3(3x 2-x -2)的定义域是________________.11.已知g (x )=1-2x ,f (g (x ))=1-x 2x 2(x ≠0),那么f ⎝⎛⎭⎫12=________. 12.(13分)[2012·宿州质检] 已知函数f (x )=x 2+bx +2.(1)若当x ∈[-1,4]时,f (x )≥b +3恒成立,求f (x );(2)若函数f (x )的定义域与值域都是[0,2],求b 的值.难点突破13.(12分)已知二次函数f (x )有两个零点0和-2,且f (x )的最小值是-1,函数g (x )与f (x )的图象关于原点对称.(1)求f (x )和g (x )的解析式;(2)若h (x )=f (x )-λg (x )在区间[-1,1]上是增函数,求实数λ的取值范围.课时作业(四)B [第4讲 函数的概念及其表示](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.下列是映射的是(图 1A .(1)(2)(3)B .(1)(2)(5)C .(1)(3)(5)D .(1)(2)(3)(5) 2.[2012·江西师大附中月考] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x ,x ≤0a x ,x >0,若f (1)=f (-1),则实数a 的值等于( )A .1B .2C .3D .43.[2012·马鞍山二模] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于( )A .-3B .-1C .1D .34.函数y =x -x 的值域是________.能力提升5.已知f (x )的图象恒过点(1,2),则f (x +3)的图象恒过点( )A .(-3,1)B .(2,-2)C .(-2,2)D .(3,5)6.[2012·肇庆一模] 已知函数f (x )=lg x 的定义域为M ,函数y =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >2,-3x +1,x <1的定义域为N ,则M ∩N =( )A .(0,1)B .(2,+∞)C .(0,+∞)D .(0,1)∪(2,+∞)7.[2012·江南十校联考] 设函数y =f (x )在R 上有定义,且对正数M ,定义函数f M (x )⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )≤M ,M ,f (x )>M ,则称函数f M (x )为f (x )的“孪生函数”.若给定函数f (x )=2-x 2,M =1,则f M (0)的值为( )A .2B .1C. 2 D .- 28.[2012·石家庄质检] 设集合A =⎣⎡⎭⎫0,12,B =⎣⎡⎦⎤12,1,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +12,x ∈A ,2(1-x ),x ∈B ,若x 0∈A 且f (f (x 0))∈A ,则x 0的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤0,14B.⎝⎛⎭⎫14,12 C.⎝⎛⎦⎤14,12 D.⎣⎡⎦⎤0,38 9.函数f (x )=11-2x的定义域是________.(用区间表示) 10.[2012·济南三模] 已知函数f (x )=a sin x +bx 3+5,且f (1)=3,则f (-1)=________.11.[2012·安庆一模] 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≥1,log 12x ,0<x <1的值域是________. 12.(13分)(1)求函数f (x )=lg (x 2-2x )9-x 2的定义域; (2)已知函数f (x )的定义域为[0,1],求下列函数的定义域:①f (x 2),②f (x -1);(3)已知函数f (lg(x +1))的定义域是[0,9],求函数f (2x )的定义域.难点突破13.(12分)已知f (x )是定义在[-6,6]上的奇函数,它在[0,3]上是一次函数,在[3,6]上是二次函数,且当x ∈[3,6]时,f (x )≤f (5)=3,f (6)=2,求f (x )的解析式.课时作业(五) [第5讲 函数的单调性与最值](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.下列函数中,满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)”的是( )A .f (x )=1xB .f (x )=(x -1)2C .f (x )=e xD .f (x )=ln(x +1)2.函数f (x )=1-1x在[3,4)上( ) A .有最小值无最大值B .有最大值无最小值C .既有最大值又有最小值D .最大值和最小值皆不存在3.[2012·天津卷] 下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为( )A .y =cos2x ,x ∈RB .y =log 2|x |,x ∈R 且x ≠0C .y =e x -e -x 2,x ∈R D .y =x 3+1,x ∈R4.函数f (x )=x x +1的最大值为________.能力提升5.[2013·黄山月考] 若函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4)上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-3B .a ≥-3C .a <-3D .a >-36.[2012·宿州二中检测] 下列函数中,在区间[-1,0)上为减函数的是( )A .y =x 13B .y =sin x +π2C .y =-12x D .y =lg|x | 7.[2012·哈尔滨师范大学附中期中] 函数y =⎝⎛⎭⎫121x 2+1的值域为( )A .(-∞,1) B.⎝⎛⎭⎫12,1C.⎣⎡⎭⎫12,1D.⎣⎡⎭⎫12,+∞8.[2013·惠州二调] 已知函数f (x )=e x -1,g (x )=-x 2+4x -3,若有f (a )=g (b ),则b 的取值范围为( )A .(2-2,2+2)B .[2-2,2+2]C .[1,3]D .(1,3)9.[2013·皖南八校联考] 已知函数y =f (x )是x ∈R 上的奇函数且满足f (x +5)≥f (x ),f (x +1)≤f (x ),则f (2 013)的值为( )A .0B .1C .2D .410.若函数y =f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤12,3,则函数F (x )=f (x )+1f (x )的值域是________. 11.若在区间⎣⎡⎦⎤12,2上,函数f (x )=x 2+px +q 与g (x )=x +1x在同一点取得相同的最小值,则f (x )在该区间上的最大值是________.12.函数y =x x +a在(-2,+∞)上为增函数,则a 的取值范围是________. 13.函数y =ln 1+x 1-x的单调递增区间是________. 14.(10分)试讨论函数f (x )=x x 2+1的单调性.15.(13分)[2012·德州模拟] 已知函数f (x )是定义在R 上的单调函数,满足f (-3)=2,且对任意的实数a ∈R 有f (-a )+f (a )=0恒成立.(1)试判断f (x )在R 上的单调性,并说明理由.(2)解关于x 的不等式f m -x x+f (m )<0,其中m ∈R 且m >0.难点突破16.(12分)已知函数f(x)=x2x-2(x∈R,且x≠2).(1)求f(x)的单调区间;(2)若函数g(x)=x2-2ax与函数f(x)在x∈[0,1]上有相同的值域,求a的值.课时作业(六)A [第6讲 函数的奇偶性与周期性](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( )A .y =-x 3,x ∈RB .y =sin2x ,x ∈RC .y =2x ,x ∈RD .y =-⎝⎛⎭⎫13x ,x ∈R2.函数f (x )=a 2x -1a x (a >0,a ≠1)的图象( ) A .关于原点对称 B .关于直线y =x 对称C .关于x 轴对称D .关于y 轴对称3.[2012·安庆模拟] 设f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ≤0时,f (x )=log 2(2-x )2,则f (2)=( )A .3B .4C .6D .84.[2012·上海卷] 已知y =f (x )是奇函数,若g (x )=f (x )+2且g (1)=1,则g (-1)=________.能力提升5.[2012·威海模拟] 定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +3)=f (x ),当0<x ≤1时,f (x )=2x ,则f (2 012)=( )A .-2B .2C .-12 D.126.[2012·长春外国语学校月考] 已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x +2)=-f (x ),若f (1)=1,则f (3)-f (4)=( )A .-1B .1C .-2D .27.[2013·保定摸底] 若函数f (x )=|x -2|+a 4-x 2的图象关于原点对称,则f a 2=( ) A.33 B .-33C .1D .-18.[2012·广东六校联考] 若偶函数f (x )在(-∞,0)内单调递减,则不等式f (-1)<f (lg x )的解集是( )A .(0,10) B.110,10C.110,+∞ D .0,110∪(10,+∞) 9.[2013·银川一中月考] 已知f (x )是定义在R 上的函数,且满足f (x +1)+f (x )=3,当x ∈[0,1]时,f (x )=2-x ,则f (-2 005.5)=________.10.[2013·南昌一中、十中联考] 函数f (x )是定义在R 上的奇函数,下列结论中,正确结论的序号是________.①f (-x )+f (x )=0;②f (-x )-f (x )=-2f (x );③f (x )f (-x )≤0;④f (x )f (-x )=-1. 11.[2012·南京三模] 若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2+ax ,x <0是奇函数,则满足f (x )>a 的x 的取值范围是________.12.(13分)[2012·衡水中学一调] 已知函数f (x )=x m -2x 且f (4)=72. (1)求m 的值;(2)判定f (x )的奇偶性;(3)判断f (x )在(0,+∞)上的单调性,并给予证明.难点突破13.(12分)已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b 2x +1+a是奇函数. (1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.课时作业(六)B [第6讲 函数的奇偶性与周期性](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.[2012·佛山质检] 下列函数中既是奇函数,又在区间(-1,1)上是增函数的为( )A .y =|x |B .y =sin xC .y =e x +e -xD .y =-x 32.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( )A .-13 B.13 C.12 D .-123.[2012·成都调研] 若函数f (x )=2x +2-x 与g (x )=2x -2-x 的定义域为R ,则( )A .f (x )与g (x )均为偶函数B .f (x )为奇函数,g (x )为偶函数C .f (x )与g (x )均为奇函数D .f (x )为偶函数,g (x )为奇函数4.[2012·浙江卷] 设函数f (x )是定义在R 上的周期为2的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x +1,则f ⎝⎛⎭⎫32=________.能力提升5.[2012·郑州模拟] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <0,0,x =0,g (x ),x >0,且f (x )为奇函数,则g (3)=( )A .8 B.18 C .-8 D .-186.已知y =f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x )在(0,+∞)上是增函数,如果x 1<0,x 2>0,且|x 1|<|x 2|,则有( )A .f (-x 1)+f (-x 2)>0B .f (x 1)+f (x 2)<0C .f (-x 1)-f (-x 2)>0D .f (x 1)-f (x 2)<07.已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的偶函数,若对于x ≥0,都有f (x +2)=f (x ),且当x ∈[0,2)时,f (x )=log 2(x +1),则f (-2 012)+f (2 011)的值为( )A .1B .2C .-2D .-18.命题p :∀x ∈R ,3x >x ;命题q :若函数y =f (x -1)为奇函数,则函数y =f (x )的图象关于点(1,0)成中心对称.以下说法正确的是( )A .p ∨q 真B .p ∧q 真C .綈p 真D .綈q 假9.函数f (x )对于任意实数x 满足条件f (x +2)f (x )=1,若f (1)=-5,则f (-5)=________.10.[2011·广东卷] 设函数f (x )=x 3cos x +1.若f (a )=11,则f (-a )=________.11.[2012·合肥六中模拟] 设f (x )=cos(x -sin x ),x ∈R .关于f (x )有以下结论: ①f (x )是奇函数;②f (x )的值域是[0,1];③f (x )是周期函数;④x =π是函数y =f (x )图象的一条对称轴;⑤f (x )在[0,π]上是减函数.其中不正确...的结论是________.(写出所有不正确的结论的序号) 12.(13分)已知函数f (x )=lg 1+x 1-x. (1)求证:对于f (x )的定义域内的任意两个实数a ,b ,都有f (a )+f (b )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 1+ab ; (2)判断f (x )的奇偶性,并予以证明.难点突破13.(12分)函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2).(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f (4)=1,f (3x +1)+f (2x -6)≤3,且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围.课时作业(七) [第7讲 二次函数](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.已知二次函数y =x 2-2ax +1在区间(2,3)内是单调函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤2或a ≥3B .2≤a ≤3C .a ≤-3或a ≥-2D .-3≤a ≤-22.函数y =(cos x -a )2+1,当cos x =a 时有最小值,当cos x =-1时有最大值,则a 的取值范围是( )A .[-1,0]B .[-1,1]C .(-∞,0]D .[0,1]3.[2012·长春外国语学校月考] 若函数f (x )=(m -1)x 2+(m 2-1)x +1是偶函数,则f (x )在区间(-∞,0]上是( )A .增函数B .减函数C .常数D .增函数或常数4.a ≥2是函数f (x )=x 2-2ax +3在区间[1,2]上单调的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件能力提升5.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f (1)的取值范围是( )A .f (1)≥25B .f (1)=25C .f (1)≤25D .f (1)>256.已知函数f (x )=-x 2+4x +a ,x ∈[0,1],若f (x )有最小值-2,则f (x )的最大值为( )A .-1B .0C .1D .27.[2012·汕头模拟] 设函数g (x )=x 2-2(x ∈R ),f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧g (x )+x +4,x <g (x ),g (x )-x ,x ≥g (x ).则f (x )的值域是( )A .-94,0∪(1,+∞) B .[0,+∞)C .-94,+∞D .-94,0∪(2,+∞)8.若f (x )=x 2-x +a ,f (-m )<0,则f (m +1)的值为( ) A .正数 B .负数C .非负数D .与m 有关 9.[2012·牡丹江一中期中] 如图K7-1是二次函数f (x )=x 2-bx +a 的图象,其函数f (x )的导函数为f ′(x ),则函数g (x )=ln x +f ′(x )( )A.⎝⎛⎭⎫14,12B.⎝⎛⎭⎫12,1 C .(1,2) D .(2,3)10.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3(-2≤x <0),x 2-2x -3(0≤x ≤3)的值域是________.11.方程|x 2-2x |=a 2+1(a ∈(0,+∞))的解的个数是________.12.实数a ,b 两数中的最小值用min{a ,b }表示.若函数f (x )=min{x 2,(x -m )2}(m 为常数)的图象关于直线x =1对称,则函数f (x )在[0,4]上的值域为________.13.[2012·北京卷] 已知f (x )=m (x -2m )(x +m +3),g (x )=2x -2,若∀x ∈R ,f (x )<0或g (x )<0,则m 的取值范围是________.14.(10分)[2012·正定月考] 已知f (x )=2x 2+bx +c ,不等式f (x )<0的解集是(0,5). (1)求f (x )的解析式;(2)对于任意x ∈[-1,1],不等式f (x )+t ≤2恒成立,求t 的范围.15.(13分)设f (x )是定义在R 上的偶函数,当0≤x ≤2时,y =x ,当x >2时,y =f (x )的图象是顶点为P (3,4),且过点A (2,2)的抛物线的一部分.(1)求函数f (x )在(-∞,-2)上的解析式;(2)在下面的直角坐标系中直接画出函数f (x )的草图; (3)写出函数f (x )的值域.难点突破16.(12分)[2013·衡水中学一调] 已知对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0,则称x0是f(x)的一个不动点,已知函数f(x)=ax2+(b+1)x+(b-1)(a≠0).(1)当a=1,b=-2时,求函数f(x)的不动点;(2)对任意实数b,函数恒有两个相异的不动点,求a的取值范围;(3)在(2)的条件下,若y=f(x)的图象上A,B两点的横坐标是f(x)的不动点,且A,B两点关于直线y=kx+12a2+1对称,求b的最小值.课时作业(八)A [第8讲 指数与对数的运算](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.2log 510+log 50.25=( ) A .0 B .1 C .2 D .42.下列等式能够成立的是( )A.⎝⎛⎭⎫n m 5=m 15n 5B.12(-2)4=3-2C.4x 3+y 3=(x +y )34D.39=33 3.[2012·宿州月考] 已知指数函数y =f (x )满足f (3)=9,则f (9)=________.4.[2012·正定中学月考] 计算lg 14-lg25100-12=________.能力提升5.若log 2log 3log 4x =log 3log 4log 2y =log 4log 2log 3z =0,则x +y +z 的值为( ) A .50 B .58 C .89 D .1116.[2012·武汉调研] 若x =log 43,则(2x -2-x )2=( ) A.94 B.54 C.34 D.43 7.[2012·重庆卷] 已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a =b <cB .a =b >cC .a <b <cD .a >b >c8.若lg(x -y )+lg(x +2y )=lg2+lg x +lg y ,则xy=( )A .2B .3C.12D.139.[2012·海南五校联考] x >0,则(2x 14+332)(2x 14-332)-4x -12(x -x 12)=________.10.[(1-log 63)2+log 62·log 618]÷log 64=________.11.方程4x -2x +1-3=0的解是________.12.(13分)设x >1,y >1,且2log x y -2log y x +3=0,求T =x 2-4y 2的最小值.难点突破13.(12分)已知f (x )=e x -e -x ,g (x )=e x +e -x . (1)求[f (x )]2-[g (x )]2的值;(2)若f (x )·f (y )=4,g (x )·g (y )=8,求g (x +y )g (x -y )的值.课时作业(八)B [第8讲 指数与对数的运算](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.下列命题中,正确命题的个数为( ) ①na n =a ;②若a ∈R ,则(a 2-a +1)0=1; ③3x 4+y 6=x 43+y 2;④5-3=10(-3)2.A .0B .1C .2D .32.化简:(log 23)2-4log 23+4+log 213=( )A .2B .2-2log 23C .-2D .2log 23-23.log(n +1+n )(n +1-n )=( ) A .1 B .-1 C .2 D .-24.已知a 12=49,则log 23a =________.能力提升5.若10x =2,10y =3,则103x -y2=( )A.263B.63C.233D.366.函数y =x 2+2x +1+3x 3-3x 2+3x -1的图象是( ) A .一条直线 B .两条射线 C .抛物线 D .半圆7.若a >1,b >0,且a b +a -b =22,则a b -a -b 的值等于( ) A. 6 B .2或-2 C .2 D .-28.[2012·唐山模拟] 已知3x =4y =12,则1x +1y=( )A. 2 B .1 C.12 D .29.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ∈(-∞,1],log 81x ,x ∈(1,+∞),则满足f (x )=14的x 值为________.10.[2012·合肥模拟] 已知f (3x )=4x log 23+233,则f (2)+f (4)+f (8)+…+f (28)的值是________.11.方程log 2(x 2+x )=log 2(2x +2)的解是________.12.(13分)已知x 12+x -12=3,求x 2+x -2-2x 32+x -32-3的值.难点突破13.(12分)设a ,b ,c 均为正数,且满足a 2+b 2=c 2.(1)求证:log 2⎝⎛⎭⎫1+b +c a +log 2⎝⎛⎭⎫1+a -c b =1;(2)若log 4⎝⎛⎭⎫1+b +c a =1,log 8(a +b -c )=23,求a ,b ,c 的值.课时作业(九) [第9讲 指数函数、对数函数、幂函数](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.[2012·西安质检] 已知a =32,函数f (x )=a x ,若实数m ,n 满足f (m )>f (n ),则m ,n满足的关系为( )A .m +n <0B .m +n >0C .m >nD .m <n2.设实数x 满足2x +log 2x =0,则有( ) A .2x <1<x B .x <1<2x C .1<x <2x D .1<2x <x 3.[2012·四川卷] x -a (a >0,且a ≠1)的图象可能是( )K9-14.[2012·南通模拟] 已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点⎝⎛⎭⎫12,22,则k +α=________.能力提升 5.[2012·汕头测评] 下列各式中错误..的是( ) A .0.83>0.73B .log 0.50.4>log 0.50.6C .0.75-0.1<0.750.1 D .lg1.6>lg1.4 6.[2012·怀远模拟] 下列函数中值域为正实数的是( )A .y =-5xB .y =131-xC .y =⎝⎛⎭⎫12x -1D .y =1-2x7.[2012·南昌调研] 函数f (x )=log 22x 2+1的值域为( )A .[1,+∞)B .(0,1]C .(-∞,1]D .(-∞,1)8.[2012·三明联考] 已知函数y =f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=lg x ,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫1100的值等于( )A.1lg2 B .-1lg2 C .lg2 D .-lg29.已知x =ln π,y =log 52,z =e -12,则( )A .x <y <zB .z <x <yC .z <y <xD .y <z <x10.[2013·黄冈中学月考] 若∃x ∈1,52,使函数g (x )=log 2(tx 2+2x -2)有意义,则t 的取值范围为________.11.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,且a ≠1),满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是________.12.[2013·河北五校联盟调研] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,(x >0),2x ,(x ≤0)且关于x 的方程f (x )+x-a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是________.13.[2012·长春外国语学校月考] 关于函数f (x )=lg x 2+1|x |(x ≠0),有下列命题:①其图象关于y 轴对称; ②f (x )的最小值是lg2;③当x >0时,f (x )是增函数;当x <0时,f (x )是减函数; ④f (x )在区间(-1,0),(2,+∞)上是增函数; ⑤f (x )无最大值,也无最小值.其中所有正确结论的序号是________.14.(10分)设a >0,f (x )=e x a +aex 是R 上的偶函数.(1)求a 的值;(2)证明f (x )在(0,+∞)上是增函数; (3)解方程f (x )=2.15.(13分)己知函数f (x )=2-x 2+ax +3. (1)当a =0时,求函数f (x )的值域;(2)若A ={x |y =lg(5-x )},函数f (x )=2-x 2+ax +3在A 内是增函数,求a 的取值范围.难点突破16.(12分)已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3).(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.课时作业(十) [第10讲 函数的图象与性质的综合](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.函数f (x )=1x+2x 的图象关于( )A .y 轴对称B .直线y =-x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称2.为了得到函数y =3⎝⎛⎭⎫13x 的图象,可以把函数y =⎝⎛⎭⎫13x 的图象( )A .向左平移3个单位长度B .向右平移3个单位长度C .向左平移1个单位长度D .向右平移1个单位长度3.下列四个函数中,图象如图 )A .y =x +lg xB .y =x -lg xC .y =-x +lg xD .y =-x -lg x 4.[2012·开封质检] 把函数y =f (x )=(x -2)2+2的图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,所得图象对应的函数的解析式是________________________________________________________________________.能力提升5.[2012·蚌埠质检] 已知函数f (x )=⎩⎨⎧-2x (-1≤x ≤0),x (0<x ≤1),则下列的图象错误的是( )图K10-26.已知图K10-3①中的图象对应的函数为y=f(x),则图K10-3②中的图象对应的函数为()-3A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|C.y=f(-|x|) D.y=-f(|x|)7.[2012·郑州调研]图K10-以下为编号为①②③④的四个方程:①x-y=0;②|x|-|y|=0;③x-|y|=0;④|x|-y=0.请按曲线A,B,C,D的顺序,依次写出与之对应的方程的编号为()A.④②①③B.④①②③C.①③④②D.①②③④8.函数f(x)=1+1-x()9.[2012·北海质检] 现有四个函数①y=sin|x|;②y=x·|sin x|;③y=|x|·cos x;④y=x+sin x 的部分图象如下,但顺序被打乱,则按照从左到右将图象对应的函数序号安排正确的一组是()图K10-6A.①③②④B.①③④②C.③①②④D.③①④②10.将函数y=2x+1的图象按向量a平移得到函数y=2x+1的图象,则a=________.11.[2012·海淀一模] 函数f (x )=x +1x图象的对称中心为________.12.设函数f (x )=|x +1|+|x -a |的图象关于直线x =1对称,则a 的值为________. 13.[2012·唐山二模] 奇函数f (x )、偶函数g (x )的图象分别如图K10-7(1),K10-7(2)所示,方程f (g (x ))=0,g (f (x ))=0的实根个数分别为a ,b ,则a +b =________.14.(10分)设函数f (x )=x +1x的图象为C 1,C 1关于点A (2,1)对称的图象为C 2,C 2对应的函数为g (x ).求g (x )的解析式.15.(13分)已知f (x )=log a x (a >0且a ≠1),如果对于任意的x ∈⎣⎡⎦⎤13,2都有|f (x )|≤1成立,试求a 的取值范围.难点突破16.(12分)(1)已知函数y =f (x )的定义域为R ,且当x ∈R 时,f (m +x )=f (m -x )恒成立,求证y =f (x )的图象关于直线x =m 对称;(2)若函数y =log 2|ax -1|的图象的对称轴是x =2,求非零实数a 的值.课时作业(十一) [第11讲 函数与方程](时间:45分钟 分值:100分)基础热身 1.[2013·安庆四校联考] 图K11-1是函数f (x )的图象,它与x 轴有4个不同的公共点.给出下列四个区间之中,存在不能用二分法求出的零点的区间是( )图K11-1A .[-2.1,-1]B .[1.9,2.3]C .[4.1,5]D .[5,6.1] 2.[2012·唐山期末] 设f (x )=e x +x -4,则函数f (x )的零点位于区间( ) A .(-1,0) B .(0,1) C .(1,2) D .(2,3) 3.[2012·宣城质检] 若函数f (x )=ax +b 的零点为2,那么函数g (x )=bx 2-ax 的零点是( )A .0,2B .0,12C .0,-12D .2,124.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x >0,-x 2-2x ,x ≤0,若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是________.能力提升5.函数y =f (x )在区间(-2,2)上的图象是连续的,且方程f (x )=0在(-2,2)上仅有一个实根0,则f (-1)·f (1)的值( )A .大于0B .小于0C .等于0D .无法确定6.[2012·宿州调研] 已知x 0是函数f (x )=11-x+ln x 的一个零点,若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)>0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)<0,f (x 2)>07.已知定义在R 上的函数f (x )=(x 2-3x +2)g (x )+3x -4,其中函数y =g (x )的图象是一条连续曲线,则方程f (x )=0在下面哪个范围内必有实数根( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)8.方程|x |=cos x 在(-∞,+∞)内( ) A .没有根 B .有且仅有一个根C .有且仅有两个根D .有无穷多个根9.[2012·石家庄质检] 已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12x -sin x ,则f (x )在[0,2π]上的零点个数为( )A .1B .2C .3D .410.[2012·怀远一中模拟] 若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -1,x ≥2或x ≤-1,1,-1<x <2,则函数g (x )=f (x )-x 的零点为________.11.若函数f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2和3,则不等式af (-2x )>0的解集是________.12.[2012·盐城二模] 若y =f (x )是定义在R 上的周期为2的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=2x-1,则函数g (x )=f (x )-log 3|x |的零点个数为________.13.[2013·扬州中学月考] 已知函数f (x )=|x 2-1|x -1-kx +2恰有两个零点,则k 的取值范围是________.14.(10分)已知函数f (x )=4x +m ·2x +1有且仅有一个零点,求m 的取值范围,并求出该零点.15.(13分)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R ,a >0),设方程f (x )=x 的两个实数根为x 1和x 2.(1)如果x 1<2<x 2<4,设函数f (x )的对称轴为x =x 0,求证:x 0>-1; (2)如果|x 1|<2,|x 2-x 1|=2,求b 的取值范围.难点突破16.(12分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x (0≤x ≤1),-25x +125(1<x ≤5).(1)若函数y =f (x )的图象与直线kx -y -k +1=0有两个交点,求实数k 的取值范围;(2)试求函数g (x )=xf (x )的值域.课时作业(十二) [第12讲 函数模型及其应用](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.“红豆生南国,春来发几枝?”,图K12-1给出了红豆生长时间t (月)与枝数y (枝)的散点图,那么红豆生长时间与枝数的关系用下列哪个函数模型拟合最好?( )A .y =t 2B .y =log 2tC .y =2tD .y =2t 22.等边三角形的边长为x ,面积为y ,则y 与x 之间的函数关系式为( )A .y =x 2B .y =12x 2C .y =32x 2D .y =34x 23.[2012·厦门月考] 设甲、乙两地的距离为a (a >0),小王骑自行车匀速从甲地到乙地用了20分钟,在乙地休息10分钟后,他又匀速从乙地返回甲地用了30分钟,则小王从出发到返回原地所经过的路程y )图K12-24.某种储蓄按复利计算利息,若本金为a 元,每期利率为r ,存期是x ,本利和(本金加利息)为y元,则本利和y随存期x变化的函数关系式是________.能力提升5.某电视新产品投放市场后第一个月销售100台,第二个月销售200台,第三个月销售400台,第四个月销售790台,则下列函数模型中能较好地反映销量y与投放市场的月数x 之间关系的是()A.y=100x B.y=50x2-50x+100C.y=50×2x D.y=100log2x+1006.[2012·华南师大附中模拟] 在股票买卖过程中,经常用到两种曲线,一种是即时价格曲线y=f(x),一种是平均价格曲线y=g(x)(如f(2)=3表示开始交易后第2小时的即时价格为3元;g(2)=4表示开始交易后两个小时内所有成交股票的平均价格为4元).下面所给出的四个图象中,实线表示y=f(x),虚线表示y=g(x),其中可能正确的是()7.[2012·商丘一模] 某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L1=5.06x-0.15x2和L2=2x,其中x为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则能获得的最大利润为()A.45.606万元B.45.6万元C.45.56万元D.45.51万元8.[2013·荆州中学一检] 下列所给4个图象中,与所给3件事吻合最好的顺序为()(a)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是立刻返回家里取了作业本再上学;(b)我骑着车一路以常速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;(c)K12A.(1)(2)(4) B.(4)(2)(3)C.(4)(1)(3) D.(4)(1)(2)9.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x件,则平均仓储时间为x8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品()A.60件B.80件C.100件D.120件10.一位设计师在边长为3的正方形ABCD 中设计图案,他分别以A ,B ,C ,D 为圆心,以b ⎝⎛⎭⎫0<b ≤32为半径画圆,由正方形内的圆弧与正方形边上线段(圆弧端点在正方形边上的连线)构成了丰富多彩的图形,则这些图形中实线部分总长度的最小值为________.11.[2012·珠海模拟] 一个人喝了少量酒后,血液中的酒精含量迅速上升到0.3 mg/mL ,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时25%的速度减少,为了保障交通安全,某地根据《道路交通安全法》规定:驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.09 mg/mL ,那么,一个喝了少量酒后的驾驶员,至少经过________小时,才能开车.(精确到1小时)12.某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3 km(不超过3 km 按起步价收费);超过3 km 但不超过8 km 时,超过部分按每千米2.15元收费;超过8 km 时,超过的部分按每千米2.85元收费,每次乘车需付燃油附加费1元,现某人乘坐一次出租车付费22.6元,则此次出租车行驶了________ km.13.[2013·上海南汇一中月考] 为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y (mg)与时间t (h)成正比;药物释放完毕后,y 与t 的函数关系式为y =⎝⎛⎭⎫116t -a (a 为常数),如图K12-6 所示,据测定,当空气中每立方米的含药量降低到0.25 mg 以下时,学生方可进教室,那从药物释放开始,至少需要经过________h 后,学生才能回到教室.14.(10分)某地上年度电价为0.8元,年用电量为1亿千瓦时.本年度计划将电价调至0.55元~0.75元之间,经测算,若电价调至x 元,则本年度新增用电量y (亿千瓦时)与(x -0.4)元成反比例.又当x =0.65时,y =0.8.(1)求y 与x 之间的函数关系式;(2)若每千瓦时电的成本价为0.3元,则电价调至多少时,本年度电力部门的收益将比上年增加20%?[收益=用电量×(实际电价-成本价)]15.(13分)围建一个面积为360 m 2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用的旧墙需维修),其他三面围墙要新建,在旧墙对面的新墙上要留一个宽度为2 m 的进出口,如图K12-7所示.已知旧墙的维修费为45元/m ,新墙的造价为180元/m.设利用的旧墙长度为x (单位:m),修建此矩形场地围墙的总费用为y (单位:元).(1)将y 表示为x 的函数;(2)试确定x ,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.。
【三维设计】2014届高考数学一轮(基础知识高频考点解题
第二节同角三角函数的根本关系与诱导公式[ 知识能否忆起 ]1.同角三角函数的根本关系式(1 平方关系: sin2α+cos2α=1(α∈R.(2 商数关系: tan α=.2.六组诱导公式角2kπ+α(k∈Zπ +α-απ-α-α+α函数正弦sin_α-sin_α-sin_αsin_αcos_αcos_α余弦cos_α-cos_αcos_α-cos_αsin_α-sin_α正切tan_ αtan_α-tan_α-tan_α对于角“±α〞(k∈Z 的三角函数记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限〞,“奇变偶不变〞是指“当 k 为奇数时,正弦变余弦,余弦变正弦;当 k 为偶数时,函数名不变〞.“符号看象限〞是指“在α的三角函数值前面加上当α为锐角时,原函数值的符号〞.[ 小题能否全取 ]1.sin 585°的值为 (A.- B.C.- D.解析:选 A sin 585 °= sin(360 °+225°=s in 225°= sin(180°+45°=- sin 45°=-.2.(教材习题改编 sin( π+θ=-cos(2π-θ,|θ|< ,那么θ等于 (A.- B.-C. D.解析:选 D∵sin(π+θ=-cos(2π-θ,∴- sin θ=-cos θ,∴ tan θ= .∵|θ|< ,∴θ= .3. tan θ= 2,那么= (A.2 B.- 2C.0 D.解析:选 B原式====- 2.4. (教材习题改编如果sin( +πA =,那么c os 的值是 ________.解析:∵ sin( π+ A =,∴- sin A = .∴c os=- sin A =.答案:5.α是第二象限角,tan α=-,那么cos α= ________.解析:由题意知cos α<0,又 sin 2α+cos2α=1,tan α==- .∴ cos α=- .答案:-应用诱导公式时应注意的问题(1 利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负号—脱周期—化锐角.特别注意函数名称和符号确实定.(2 在利用同角三角函数的平方关系时,假设开方,要特别注意判断符号.(3 注意求值与化简后的结果要尽可能有理化、整式化.同角三角函数的根本关系式典题导入[例 1](1(2021 江·西高考假设tan θ+= 4,那么 sin 2θ=(A. B.C. D.(2 sin(3π+α=2sin,那么= ________.[自主解答]+=,(1∵ tan θ4∴+=4,∴=4,即=4,∴sin 2θ=.(2 法一:由 sin(3π+α=2sin 得 tan α=2.原式===- .法二:由得 sin α= 2cos α.原式==- .[答案] (1D (2-在(2 的条件下, sin2α+sin 2α= ________.解析:原式= sin2α+2sin αcos α=== .答案:由题悟法1.利用 sin2α+cos2α=1 可以实现角α的正弦、余弦的互化,利用= tan α可以实现角α的弦切互化.2.应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用 (sin α±cos α2=1±2sin αcos α,可以知一求二 (参阅本节题型技法点拨.3.注意公式逆用及变形应用:1= sin2α+ cos2α, sin2α=1- cos2α, cos2α= 1- sin2α.以题试法1. (1(2021 长·沙模拟假设角α的终边落在第三象限,那么+的值为( A.3 B.- 3C.1 D.- 1(2 sin α= 2sin β, tan α= 3tan β,那么 cos α= ________.解析: (1 由角α的终边落在第三象限得sin α<0, cos α<0,故原式=+=+=-1- 2=- 3.(2∵ sin α= 2sin β, tan α= 3tan β,∴sin2α= 4sin2β,①tan2α= 9tan2β,②由①÷②得: 9cos2α= 4cos2β,③①+③得: sin2α+ 9cos2α=4,∵c os2α+ sin2α= 1,∴cos2α=,即 cos α=±.答案: (1B(2 ±三角函数的诱导公式典题导入[例 2](1= ________.(2 A=+ (k∈Z,那么 A 的值构成的集合是(A . {1 ,- 1,2,- 2}B. { - 1,1}C. {2 ,- 2} D .{1 ,- 1,0,2,- 2}[自主解答 ] (1 原式====-=-·=- 1.(2 当 k 为偶数时, A=+= 2;k 为奇数时, A=-=- 2.[答案 ] (1- 1(2C由题悟法利用诱导公式化简求值时的原那么(1 “负化正〞,运用-α的诱导公式将任意负角的三角函数化为任意正角的三角函数.(2 “大化小〞,利用 k·360 °+α(k∈Z的诱导公式将大于 360 °的角的三角函数化为 0°到360 °的三角函数.(3 “小化锐〞,将大于90°的角化为0°到 90°的角的三角函数.(4 “锐求值〞,得到 0°到 90°的三角函数后,假设是特殊角直接求得,假设是非特殊角可由计算器求得.以题试法2. (1(2021 滨·州模拟sin 600 +°tan 240 的°值等于 (A.- B.C.-D. +(2 f(x= asin( xπ+α+ bcos( xπ-β,其中α,β, a, b 均为非零实数,假设f(2 012=- 1,那么 f(2 013 等于 ________.解析: (1sin 600°+ tan 240°= sin(720 °- 120°+ tan(180 °+ 60°=- sin 120°+ tan 60°=-+=.(2 由诱导公式知f(2 012 = asin α+bcos β=- 1,∴f(2 013 = asin( π+α+bcos( π-β=- (asin α+ bcos β= 1.答案: (1B (21诱导公式在三角形中的应用典题导入[例 3]在△ABC中,假设sin(2-πA=-sin(π-B,cos A=-cos (π-B,求△ABC的三个内角.[自主解答 ]由得sin A =sin B , cos A= cos B 两式平方相加得2cos2A = 1,即 cos A =或 cos A=- .(1 当 cos A=时, cos B=,又角 A 、 B 是三角形的内角,∴A =, B =,∴C=π- (A + B = .(2 当 cos A=-时, cos B=-,又角 A 、B 是三角形的内角,∴A=,B=,不合题意.综上知, A=, B=, C= .由题悟法1.诱导公式在三角形中经常使用,常用的角的变形有: A + B =π- C,2A + 2B = 2π-2C,++=等,于是可得sin(A + B = sin C, cos= sin 等;2.求角时,通常是先求出该角的某一个三角函数值,再结合其范围,确定该角的大小.以题试法3.在三角形ABC 中,(1 求证: cos2+ cos2= 1;(2 假设 cossintan (C-π <0,求证:三角形ABC 为钝角三角形.证明: (1 在△ ABC 中, A+B=π- C,那么=-,所以 cos= cos= sin,故 cos2+ cos2= 1.(2 假设 cossintan (C-π <0,那么(- sin A(-cos Btan C<0,即 sin Acos Btan C<0,∵在△ ABC 中, 0<A<π,0< B<π,0<C<π,∴s in A>0 ,或∴B 为钝角或 C 为钝角,故△ ABC 为钝角三角形.1. sin(θ+π <0, cos(θ-π >0,那么以下不等关系中必定成立的是( A . sin θ<0,cos θ>0B. sin θ>0, cos θ<0C. sin θ>0,cos θ>0 D . sin θ<0 , cos θ<0解析:选 B sin(θ+π<0,∴- sin θ<0, sin θ>0.∵c os(θ-π>0,∴- cos θ>0.∴ cos θ<0.2. (2021 ·徽名校模拟安tan x= 2,那么 sin2x+ 1= (A.0 B.C. D.解析:选 B sin2x+ 1=== .3. (2021 ·西高考假设=,那么江tan 2α= (A.- B.C.- D.解析:选 B∵ ==,∴ tanα=-3.∴tan 2α== .4. (2021 ·博模拟淄sin 2α=-,α∈,那么 sin α+cos α=( A.- B.C.- D.解析:选 B(sin α+cos α2= 1+ 2sin αcos α=1+ sin 2α=,又α∈, sin α+ cos α>0,所以 sin α+cos α=.5. cos=,且 |φ|<,那么 tan φ= (A.- B.C.- D.解析:选 D cos= sin φ=,又|φ|<,那么 cos φ=,所以 tan φ= .6. 2tan α·sin α= 3,-<α< 0,那么 sin α= (A.B .-C.D.-解析:选 B由2tanα·sinα=3得,=3,即 2cos2α+ 3cos α- 2= 0,又-<α< 0,解得 cos α= (cos α=- 2 舍去,故 sin α=- .7. cos- sin 的值是 ________.解析:原式= cos+ sin = cos+ sin= .答案:8.假设= 2,那么 sin( θ- 5π sin= ________.解析:由= 2,得sin θ+ cos θ= 2(sin θ- cos θ,两边平方得:1+ 2sin θcos θ=4(1- 2sin θcos θ,故 sin θcos θ=,∴sin(θ- 5πsin= sin θcos θ= .答案:9. (2021 ·山模拟中cos=,那么 sin= ________.解析: sin= sin=- sin =- cos=- .答案:-10.求值: sin(- 1 200 ·°cos 1 290 +°cos(-1 020 °·sin( - 1 050 +°tan 945 . °解:原式=- sin 1 200 ·°cos 1 290 +° cos 1 020 °·(- sin 1 050 +°tan 945 °=- sin 120 ·°cos 210 °+ cos 300 °·(- sin 330 °+ tan 225 °=(- sin 60 ·°(- cos 30 °+ cos 60 °·sin 30 +°tan 45 °=×+×+ 1= 2.11. cos( π+α=-,且α是第四象限角,计算:(1sin(2 -πα;(2(n∈Z.解:∵ cos(π+α=-,∴-cos α=-, cos α=.又∵ α是第四象限角,∴s in α=-=- .(1sin(2π-α= sin [2π+(-α]= sin(-α=-sinα=;(2=====-=- 4.12.(2021 ·信阳模拟角α的终边经过点 P.(1 求 sin的α值;(2 求·的值.解:(1∵ |OP|=1,∴点 P 在单位圆上.由正弦函数的定义得sinα=-.(2 原式=·==,由余弦函数的定义得cos α=.故所求式子的值为 . 1.=-,那么的值是 (A.B .-C.2 D.- 2解析:选 A由于·==-1,故=.2.假设角α的终边上有一点P(- 4, a,且 sinα· cos=,那么α a的值为(A.4 B.±4C.- 4 或- D.解析:选 C依题意可知角α的终边在第三象限,点P(- 4,a 在其终边上且sinα· cos=α易得 tan α=或,那么a=- 4 或- .3. A 、 B、 C 是三角形的内角,sin A ,- cos A 是方程 x2- x+ 2a=0 的两根.(1求角 A;(2 假设=- 3,求 tan B.解: (1 由可得,sin A -cos A =1.①又 sin2A + cos2A= 1,所以 sin2A +(sin A - 12= 1,即 4sin2A - 2sin A = 0,得 sin A = 0(舍去或 sin A =,那么 A=或,将 A =或代入①知 A =时不成立,故 A=.(2 由=- 3,得 sin2B - sin Bcos B - 2cos2B= 0,∵c os B ≠0,∴ tan2B -tan B- 2=0,∴tan B = 2 或 tan B=- 1.∵tan B =- 1 使 cos2B- sin2B= 0,舍去,故 tan B = 2.1. sin= m,那么 cos 等于 (A . mB .- mC.D.-解析:选 A∵sin=m,∴cos= sin= m.2.求证: sinθ+(1tan+θcos=θ+.证明:左边= sinθ+cosθ=s in +θ+ cos θ+=+=+=+=右边.3. sin( -πα- cos( π+α= .求以下各式的值:(1sin α- cos α;(2sin3+ cos3.解:由 sin( π-α- cos(π+α=,得 sin α+ cos α=,①将①两边平方,得1+ 2sin α·cos α=,故 2sin α·cos α=- .又<α<π,∴ sin α>0, cos α<0.(1(sin α- cos α2= 1- 2sin α·cos α= 1-=,∴ sin α- cos α= .(2sin3+ cos3=cos3α-sin3α= (cos α- sin α(cos2α+ cos α·sin α+sin2α=-×=- .。
2014届高考文科数学第一轮复习试题及答案
惠州市2014届高三第二次调研考试试题数 学(文科)本试卷共4页,21小题,满分150分。
考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上.2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,答案不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效. 一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,满分50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.请在答题卡上填涂相应选项.1. 已知集合{}0,1S =,集合{}0T =,∅表示空集,那么S T = ( ) A .∅ B .{0} C .{0,1} D .{0,1,0}2. 命题“存在实数x ,使210x x +-<”的否定为( )A .对任意实数x ,都有210x x +-≥ B .不存在实数x ,使210x x +-≥ C .对任意实数x ,都有210x x +-< D .存在实数x ,使210x x +-≥3. 双曲线221169x y -=的离心率为( ) A .53 B .54 C .35 D . 454. 直线40y +=与圆22(2)(1)9x y -++=的位置关系是( )A .相切B .相交且直线不经过圆心C .相离D .相交且直线经过圆心5. 已知(a = ,(1,)b x =,若a b ⊥ ,则x 等于( )A .2BC .3D 6. 函数()()2log 31xf x =-的定义域为( )A .[)1,+∞B .()1,+∞ C .[)0,+∞ D . ()0,+∞7. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若125a a +=,349a a +=,则10S 为( ) A .55 B .60 C .65 D .708. 已知函数sin()(0,||)2y x πωϕωϕ=+><的部分图像如图所示,则,ωϕ的值分别为( ) A .2,3π- B .2,6π-C .4,6π- D .4,3π9.已知,m n 为两条不同的直线,,αβ为两个不同的平面,给出下列4个命题:①若,//,//m n m n αα⊂则 ②若,//,m n m n αα⊥⊥则 ③若,,//m m αβαβ⊥⊥则 ④若//,//,//m n m n αα则 其中真命题的序号为( )A .①②B .②③C .③④D .①④ 10. 设D 是正123PP P ∆及其内部的点构成的集合,点0P 是123PP P ∆的中心,若集合0{|,||||,1,2,3}i S P P D PP PP i =∈≤=.则集合S 表示的平面区域是( )A .三角形区域B .四边形区域C .五边形区域D .六边形区域二、填空题:(本大题共5小题,分为必做题和选做题两部分.每小题5分,满分20分) (一)必做题:第11至13题为必做题,每道试题考生都必须作答. 11.复数2(1)i -的虚部为__________.12.如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果为_________.13.设变量,x y 满足约束条件01030y x y x y ≥⎧⎪-+≥⎨⎪+-≤⎩,则2z x y =+的最大值为_________.(二)选做题:第14、15题为选做题,考生只选做其中一题,两题全答的,只计前一题的得分。
2014届高三数学一轮复习 (基础知识+小题全取+考点通关+课时检测)3.3三角函数图象和性质课件 新人教A版
a, c 的大小关系是 b,
(
)
A.a<b<c C.b<a<c
B.c<a<b D.b<c<a
解析: (1)作出 y=|tan x|的图象, 观察图象可知, y=|tan x|
π 的增区间是kπ,kπ+2 ,k∈Z. π (2)f(x)=sin x+ 3cos x=2sin x+3 ,因为函数
3 答案:5 π+2kπ,k∈Z 4
1.求三角函数的单调区间时,应先把函数式化成y
=Asin(ωx+φ)(ω>0)的形式,再根据三角函数的单调
区间,求出x所在的区间.应特别注意,考虑问题应在 函数的定义域内.注意区分下列两种形式的函数单调 性的不同:
π π (1)y=sinωx-4 ;(2)y=sin4 -ωx.
1 cos x- 的定义域为________. 2 (2)函数 y=sin2x+sin x-1 的值域为
(
)
A.[-1,1]
5 C.-4,1
5 B.-4,-1 5 D.-1,4
sin x>0, [自主解答] (1)要使函数有意义必须有 1 cos x-2≥0, sin x>0, 即 1 cos x≥2, 2kπ<x<π+2kπ, 解得 π (k∈Z), π -3+2kπ≤x≤3+2kπ
π +kπ,0 2
y=tan x 奇函数
kπ ,0 2 (k∈Z)
(kπ,0)
∈Z)
(k∈Z)
函数 对称轴 方程 周期
y=sin x
y=cos x
y=tan x
π x= +kπ 2 (k∈Z) x=kπ (k∈Z)
2014届高三数学一轮复习 (基础知识+小题全取+考点通关+课时检测)3.1任意角和弧度制及任意角的三角函数
设 α 是一个任意角,它的终边与单位圆交于点 P(u,v),那么 定义
v 叫做 α 的正 u 叫做 α 的
弦函数,记作 余弦函数,记 sin α 作 cos α
v u 叫做 α 的正
切函数,记作 tan α
三角函数 各 象 限 符 号
正弦 正 正 负 负
余弦
正切 正 负 正 负
若本例(1)中条件变为:圆弧长度等于该圆内接正方
形的边长,则其圆心角的弧度数是________.
解析: 设圆半径为 R, 则圆内接正方形的对角线长为 2R, 2R ∴正方形边长为 2R,∴圆心角的弧度数是 R = 2.
答案: 2
1.在弧度制下,计算扇形的面积和弧长比在角度
制下更方便、简捷.
1 1 2 2. 记住下列公式: ①l=αR; ②S= lR; ③S= αR . 2 2 其中 R 是扇形的半径,l 是弧长,α(0<α<2π)为圆心角, S 是扇形面积.
式的角终边的方法:先表示角α的范围,再写出kα、
π±α等形式的角范围,然后就k的可能取值讨论所求角 的终边位置.
1.(1)给出下列四个命题: 3π 4π ①- 是第二象限角;② 是第三象限角;③-400° 4 3 是第四角限角;④-315° 是第一象限角.其中正确的 命题有 ( )
A.1个 C.3个
[小题能否全取]
1.在 0° ~360° 范围内与-870° 终边相同的角是(
A.-150° C.210° B.150° D.-210°
)
解析:-870° =-3×360° +210° .
答案:C
2.已知角 α 的终边经过点( 3,-1),则角 α 的最小正 值是
2π A. 3 5π C. 6 11π B. 6 3π D. 4
2014届高考一轮复习数学基础知识集合(新人教A版)Word版
高中数学第一章-集合考试内容:集合、子集、补集、交集、并集.逻辑联结词.四种命题.充分条件和必要条件.考试要求:(1)理解集合、子集、补集、交集、并集的概念;了解空集和全集的意义;了解属于、包含、相等关系的意义;掌握有关的术语和符号,并会用它们正确表示一些简单的集合.(2)理解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义理解四种命题及其相互关系;掌握充分条件、必要条件及充要条件的意义.§01. 集合与简易逻辑知识要点一、知识结构:本章知识主要分为集合、简单不等式的解法(集合化简)、简易逻辑三部分:二、知识回顾:2.集合4.基本概念:集合、元素;有限集、无限集;空集、全集;符号的使用.5.集合的表示法:列举法、描述法、图形表示法.集合元素的特征:确定性、互异性、无序性.集合的性质:①任何一个集合是它本身的子集,记为;②空集是任何集合的子集,记为;③空集是任何非空集合的真子集;如果,同时,那么A = B.如果.[注]:①Z= {整数}(√)Z ={全体整数} (×)②已知集合S中A的补集是一个有限集,则集合A也是有限集.(×)(例:S=N;A=,则C s A= {0})③空集的补集是全集.④若集合A=集合B,则C B A=,C A B =C S(C A B)=D(注:C A B =).3. ①{(x,y)|xy =0,x∈R,y∈R}坐标轴上的点集.②{(x,y)|xy<0,x∈R,y∈R二、四象限的点集.③{(x,y)|xy>0,x∈R,y∈R} 一、三象限的点集.[注]:①对方程组解的集合应是点集.例:解的集合{(2,1)}.②点集与数集的交集是. (例:A ={(x,y)| y =x+1} B={y|y =x2+1} 则A∩B =)4. ①n个元素的子集有2n个. ②n个元素的真子集有2n-1个. ③n个元素的非空真子集有2n-2个.5. ⑴①一个命题的否命题为真,它的逆命题一定为真. 否命题逆命题.②一个命题为真,则它的逆否命题一定为真. 原命题逆否命题.例:①若应是真命题.解:逆否:a = 2且b = 3,则a+b = 5,成立,所以此命题为真.②.解:逆否:x + y =3x = 1或y = 2.,故是的既不是充分,又不是必要条件.⑵小范围推出大范围;大范围推不出小范围.6.例:若.7.集合运算:交、并、补.8.主要性质和运算律1.包含关系:2.等价关系:3.集合的运算律:交换律:结合律:分配律:.0-1律:等幂律:求补律:A∩C U A=φ A∪C U A=U C U U=φ C Uφ=U反演律:C U(A∩B)= (C U A)∪(C U B) C U(A∪B)= (C U A)∩(C U B)9.有限集的元素个数定义:有限集A的元素的个数叫做集合A的基数,记为card( A)规定 card(φ) =0.基本公式:(3) card( U A)= card(U)- card(A)(二)含绝对值不等式、一元二次不等式的解法及延伸1.整式不等式的解法根轴法(零点分段法)①将不等式化为a0(x-x1)(x-x2)…(x-x m)>0(<0)形式,并将各因式x的系数化“+”;(为了统一方便)②求根,并在数轴上表示出来;③由右上方穿线,经过数轴上表示各根的点(为什么?);④若不等式(x的系数化“+”后)是“>0”,则找“线”在x轴上方的区间;若不等式是“<0”,则找“线”在x轴下方的区间.x (自右向左正负相间)则不等式的解可以根据各区间的符号确定.特例①一元一次不等式ax>b解的讨论;②一元二次不等式ax2+box>0(a>0)解的讨论.2.分式不等式的解法(1)标准化:移项通分化为>0(或<0);≥0(或≤0)的形式,(2)转化为整式不等式(组)3.含绝对值不等式的解法(1)公式法:,与型的不等式的解法.(2)定义法:用“零点分区间法”分类讨论.(3)几何法:根据绝对值的几何意义用数形结合思想方法解题.4.一元二次方程根的分布一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)(1)根的“零分布”:根据判别式和韦达定理分析列式解之.(2)根的“非零分布”:作二次函数图象,用数形结合思想分析列式解之.(三)简易逻辑1、命题的定义:可以判断真假的语句叫做命题。
2014高考数学一轮汇总训练(归纳明确考点+课前自测+教师备选题+误区警示+课后实战题,含详解及20
第七节数学归纳法[备考方向要明了]考什么怎么考1.了解数学归纳法的原理.2.能用数学归纳法证明一些简单的数学命题. 1.与数列等知识相结合,以解答题的形式考查等式、不等式的证明,如2012年某某T21等.2.以解答题的形式考查“观察—归纳—猜想—证明”的问题,如2012年某某T22等.[归纳·知识整合]1.数学归纳法一般地,证明一个与正整数n有关的命题,可按下列步骤进行:(1)(归纳奠基)证明当n取第一个值n0(n0∈N*)时命题成立;(2)(归纳递推)假设n=k(k≥n0,k∈N*)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立.只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从n0开始的所有正整数n都成立.[探究] 1.数学归纳法证题的基本原理是什么?提示:数学归纳法是一种只适用于与正整数有关的命题的证明方法,它的表述严格而且规X,两个步骤缺一不可.第一步是递推的基础,第二步是递推的依据,第二步中,归纳假设起着“已知条件”的作用,在第二步的证明中一定要运用它,否则就不是数学归纳法.第二步的关键是“一凑假设,二凑结论”.2.用数学归纳法证明问题应该注意什么?提示:(1)第一步验证n=n0时命题成立,这里的n0并不一定是1,它是使命题成立的最小正整数.(2)第二步证明的关键是合理运用归纳假设,特别要弄清由k到k+1时命题的变化情况.(3)由假设n=k时命题成立,证明n=k+1命题也成立时,要充分利用归纳假设,即要恰当地“凑”出目标.2.数学归纳法的框图表示[自测·牛刀小试]1.在应用数学归纳法证明凸n 边形的对角线为n n -32条时,第一步检验n 等于( )A .1B .2C .3D .0解析:选C ∵n ≥3,∴第一步应检验n =3. 2.用数学归纳法证明1+2+3+…+n 2=n 4+n 22,则当n =k +1时左端应在n =k 的基础上加上( )A .k 2+1 B .(k +1)2C.k +14+k +122D .(k 2+1)+(k 2+2)+(k 2+3)+…+(k +1)2解析:选D ∵当n =k 时,左侧=1+2+3+…+k 2,当n =k +1时, 左侧=1+2+3+…+k 2+(k 2+1)+…+(k +1)2, ∴当n =k +1时,左端应在n =k 的基础上加上 (k 2+1)+(k 2+2)+(k 2+3)+…+(k +1)2.3.利用数学归纳法证明“(n +1)(n +2)…(n +n )=2n ×1×3×…×(2n -1),n ∈N *”时,从“n =k ”变到“n =k +1”时,左边应增乘的因式是( )A .2k +1B .2(2k +1) C.2k +1k +1D.2k +3k +1解析:选B 当n =k (k ∈N *)时, 左式为(k +1)(k +2)…(k +k );当n =k +1时,左式为(k +1+1)·(k +1+2)·…·(k +1+k -1)·(k +1+k )·(k +1+k +1),则左边应增乘的式子是2k +12k +2k +1=2(2k +1).4.(教材习题改编)用数学归纳法证明1+12+13+…+12n -1<n (n ∈N ,且n >1),第一步要证的不等式是________.解析:当n =2时,左边=1+12+122-1=1+12+13,右边=2,故填1+12+13<2.答案:1+12+13<25.记凸k 边形的内角和为f (k ),则凸k +1边形的内角和f (k +1)=f (k )+________. 解析:由凸k 边形变为凸k +1边形时,增加了一个三角形. 答案:π用数学归纳法证明等式[例1] n ∈N *,求证:1-12+13-14+…+12n -1-12n =1n +1+1n +2+…+12n .[自主解答] (1)当n =1时,左边=1-12=12,右边=11+1=12.左边=右边. (2)假设n =k 时等式成立,即1-12+13-14+…+12k -1-12k =1k +1+1k +2+…+12k ,则当n =k +1时,⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+13-14+…+12k -1-12k +⎝ ⎛⎭⎪⎫12k +1-12k +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1k +1+1k +2+…+12k +⎝ ⎛⎭⎪⎫12k +1-12k +2=1k +2+1k +3+…+12k +1+12k +2. 即当n =k +1时,等式也成立.综合(1),(2)可知,对一切n ∈N *,等式成立. ——————————————————— 用数学归纳法证明等式应注意的问题(1)用数学归纳法证明等式问题是常见题型,其关键点在于弄清等式两边的构成规律,等式两边各有多少项,以及初始值n 0的值.(2)由n =k 到n =k +1时,除考虑等式两边变化的项外还要充分利用n =k 时的式子,即充分利用假设,正确写出归纳证明的步骤,从而使问题得以证明.1.求证:12+22+…+n 2=n n +12n +16. 证明:(1)当n =1时,左边=1,右边=1·1+12+16=1,左边=右边,等式成立;(2)假设n =k (k ∈N *,且k ≥1)时,等式成立, 即12+22+…+k 2=k k +12k +16,则当n =k +1时,12+22+…+k 2+(k +1)2=k k +12k +16+(k +1)2=k +1[k +1+1][2k +1+1]6,所以当n =k +1时,等式仍然成立. 由(1)、(2)可知,对于∀n ∈N *等式恒成立.用数学归纳法证明不等式[例2] 已知数列{a n },a n ≥0,a 1=0,a 2n +1+a n +1-1=a 2n . 求证:当n ∈N *时,a n <a n +1.[自主解答] (1)当n =1时,因为a 2是方程a 22+a 2-1=0的正根,所以a 1<a 2. (2)假设当n =k (k ∈N *,k ≥1)时,0≤a k <a k +1, 则由a 2k +1-a 2k=(a 2k +2+a k +2-1)-(a 2k +1+a k +1-1) =(a k +2-a k +1)(a k +2+a k +1+1)>0, 得a k +1<a k +2,即当n =k +1时,a n <a n +1也成立.根据(1)和(2),可知a n <a n +1对任何n ∈N *都成立.把题设条件中的“a n ≥0”改为“当n ≥2时,a n <-1”,其余条件不变,求证:当n ∈N *时,a n +1<a n .证明:(1)当n =1时, ∵a 2是a 22+a 2-1=0的负根, ∴a 1>a 2.(2)假设当n =k (k ∈N *,k ≥1)时,a k +1<a k ,∵a 2k +1-a 2k =(a k +2-a k +1)(a k +2+a k +1+1),a k +1<a k ≤0, ∴a 2k +1-a 2k >0,又∵a k +2+a k +1+1<-1+(-1)+1=-1, ∴a k +2-a k +1<0,∴a k +2<a k +1, 即当n =k +1时,命题成立.由(1)(2)可知,当n ∈N *时,a n +1<a n .——————————————————— 应用数学归纳法证明不等式应注意的问题(1)当遇到与正整数n 有关的不等式证明时,应用其他办法不容易证,则可考虑应用数学归纳法.(2)用数学归纳法证明不等式的关键是由n =k 成立,推证n =k +1时也成立,证明时用上归纳假设后,可采用分析法、综合法、求差(求商)比较法、放缩法等证明.2.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知对任意的n ∈N *,点(n ,S n )均在函数y =b x+r (b >0且b ≠1,b ,r 均为常数)的图象上.(1)求r 的值;(2)当b =2时,记b n =2(log 2a n +1)(n ∈N *),证明:对任意的n ∈N *,不等式b 1+1b 1·b 2+1b 2·…·b n +1b n>n +1成立. 解:(1)由题意,S n =b n+r , 当n ≥2时,S n -1=bn -1+r . 所以a n =S n -S n -1=b n -1(b -1).由于b >0且b ≠1,所以n ≥2时,{a n }是以b 为公比的等比数列. 又a 1=b +r ,a 2=b (b -1), 故a 2a 1=b ,即b b -1b +r=b ,解得r =-1.(2)证明:由(1)知a n =2n -1,因此b n =2n (n ∈N *),所证不等式为2+12·4+14·…·2n +12n >n +1.①当n =1时,左式=32,右式=2,左式>右式,所以结论成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时结论成立,即2+12·4+14·…·2k +12k>k +1,则当n =k +1时, 2+12·4+14·…·2k +12k ·2k +32k +1>k +1·2k +32k +1=2k +32k +1, 要证当n =k +1时结论成立, 只需证2k +32k +1≥k +2,即证2k +32≥k +1k +2, 由均值不等式2k +32=k +1+k +22≥k +1k +2成立,故2k +32k +1≥k +2成立,所以,当n =k +1时,结论成立. 由①②可知,n ∈N *时,不等式b 1+1b 1·b 2+1b 2·…·b n +1b n>n +1成立.“归纳—猜想—证明”问题[例3] 已知f (n )=1+123+133+143+…+1n3,g (n )=32-12n2,n ∈N *. (1)当n =1,2,3时,试比较f (n )与g (n )的大小关系; (2)猜想f (n )与g (n )的大小关系,并给出证明.[自主解答] (1)当n =1时,f (1)=1,g (1)=1,所以f (1)=g (1); 当n =2时,f (2)=98,g (2)=118,所以f (2)<g (2);当n =3时,f (3)=251216,g (3)=312216,所以f (3)<g (3).(2)由(1),猜想f (n )≤g (n ),下面用数学归纳法给出证明.①当n =1,2,3时,不等式显然成立,②假设当n =k (k ≥3)时不等式成立,即1+123+133+143+…+1k 3<32-12k 2.那么,当n =k +1时,f (k +1)=f (k )+1k +13<32-12k 2+1k +13.因为12k +12-⎣⎢⎡⎦⎥⎤12k 2-1k +13=k +32k +13-12k 2=-3k -12k +13k2<0, 所以f (k +1)<32-12k +12=g (k +1).由①②可知,对一切n ∈N *,都 有f (n )≤g (n )成立. ——————————————————— 归纳—猜想—证明类问题的解题步骤(1)利用数学归纳法可以探索与正整数n 有关的未知问题、存在性问题,其基本模式是“归纳—猜想—证明”,即先由合情推理发现结论,然后经逻辑推理即演绎推理论证结论的正确性.(2)“归纳—猜想—证明”的基本步骤是“试验—归纳—猜想—证明”.高中阶段与数列结合的问题是最常见的问题.3.设数列{a n }满足a n +1=a 2n -na n +1,n =1,2,3,….(1)当a 1=2时,求a 2,a 3,a 4,并由此猜想出a n 的一个通项公式; (2)当a 1≥3时,证明对所有的n ≥1,有a n ≥n +2. 解:(1)由a 1=2,得a 2=a 21-a 1+1=3, 由a 2=3,得a 3=a 22-2a 2+1=4, 由a 3=4,得a 4=a 23-3a 3+1=5,由此猜想a n 的一个通项公式:a n =n +1(n ≥1). (2)证明:用数学归纳法证明:①当n =1时,a 1≥3=1+2,不等式成立. ②假设当n =k 时不等式成立,即a k ≥k +2,那么,a k +1=a k (a k -k )+1≥(k +2)(k +2-k )+1≥k +3, 也就是说,当n =k +1时,a k +1≥(k +1)+2. 根据①和②,对于所有n ≥1,都有a n ≥n +2.1种方法——寻找递推关系的方法(1)在第一步验证时,不妨多计算几项,并争取正确写出来,这样对发现递推关系是有帮助的.(2)探求数列通项公式要善于观察式子或命题的变化规律,观察n 处在哪个位置. (3)在书写f (k +1)时,一定要把包含f (k )的式子写出来,尤其是f (k )中的最后一项,除此之外,多了哪些项,少了哪些项都要分析清楚.4个注意点——应用数学归纳法应注意的问题(1)数学归纳法是证明与正整数有关的命题的常用方法,特别是数列中等式、不等式的证明,在高考试题中经常出现.(2)数学归纳法证题的关键是第二步,证题时应注意:①必须利用归纳假设作基础;②证明中可利用综合法、分析法、反证法等方法;③解题时要搞清从n =k 到n =k +1增加了哪些项或减少了哪些项.(3)数学归纳法证题时,第一个值n 0不一定为1,如证明多边形内角和定理(n -2)π时,初始值n 0=3.(4)解题中要注意步骤的完整性和规X 性,过程中要体现数学归纳法证题的形式.易误警示——应用数学归纳法解决证明问题的易误点[典例] (2013·某某模拟)设数列{a n }的前n 项和为S n ,并且满足2S n =a 2n +n ,a n >0(n ∈N *).(1)猜想{a n }的通项公式,并用数学归纳法加以证明. (2)设x >0,y >0,且x +y =1,证明:a n x +1+a n y +1≤2n +2.[解] (1)分别令n =1,2,3,得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1=a 21+1,2a 1+a 2=a 22+2,2a 1+a 2+a 3=a 23+3.∵a n >0,∴a 1=1,a 2=2,a 3=3. 猜想:a n =n . 由2S n =a 2n +n ,①可知,当n ≥2时,2S n -1=a 2n -1+(n -1).② ①-②,得2a n =a 2n -a 2n -1+1, 即a 2n =2a n +a 2n -1-1.(ⅰ)当n =2时,a 22=2a 2+12-1, ∵a 2>0,∴a 2=2.(ⅱ)假设当n =k (k ≥2)时,a k =k ,那么当n =k +1时,a 2k +1=2a k +1+a 2k -1=2a k +1+k 2-1⇒[a k +1-(k +1)][a k +1+(k -1)]=0, ∵a k +1>0,k ≥2,∴a k +1+(k -1)>0, ∴a k +1=k +1.即当n =k +1时也成立. ∴a n =n (n ≥2).显然n =1时,也成立,故对于一切n ∈N *,均有a n =n . (2)要证nx +1+ny +1≤2n +2,只要证nx +1+2nx +1ny +1+ny +1≤2(n +2).即n (x +y )+2+2n 2xy +nx +y +1≤2(n +2),将x +y =1代入,得2n 2xy +n +1≤n +2, 即只要证4(n 2xy +n +1)≤(n +2)2, 即4xy ≤1.∵x >0,y >0,且x +y =1,∴xy ≤x +y 2=12, 即xy ≤14,故4xy ≤1成立,所以原不等式成立.[易误辨析]1.在解答本题时有以下易误点(1)在代入n =1,2,3时,不能准确求得a 1,a 2,a 3,从而猜想不出a n .(2)证明不等式时,不会应用x +y =1这一条件代换,导致无法证明不等式成立. 2.解决数学归纳法中“归纳—猜想—证明”及不等式证明问题时,还有以下几点容易造成失分(1)归纳整理不到位得不出正确结果,从而给猜想造成困难.(2)证明n =k 到n =k +1这一步时,忽略了利用假设条件去证明,造成不是纯正的数学归纳法.(3)不等式证明的过程中,不能正确合理地运用分析法、综合法来求证.另外需要熟练掌握数学归纳法中几种常见的推证技巧,只有这样,才能快速正确地解决问题.[变式训练] 若不等式1n +1+1n +2+…+13n +1>a 24对一切正整数n 都成立,求正整数a 的最大值,并证明结论.解:当n =1时,11+1+11+2+13+1>a 24,即2624>a24,所以a <26. 而a 是正整数,所以取a =25,下面用数学归纳法证明 1n +1+1n +2+…+13n +1>2524. (1)当n =1时,已证得不等式成立. (2)假设当n =k (k ∈N *)时,不等式成立, 即1k +1+1k +2+…+13k +1>2524. 则当n =k +1时, 有1k +1+1+1k +1+2+…+13k +1+1=1k +1+1k +2+…+13k +1+13k +2+13k +3+13k +4-1k +1>2524+⎣⎢⎡⎦⎥⎤13k +2+13k +4-23k +1.因为13k +2+13k +4-23k +1=6k +13k +23k +4-23k +1=18k +12-29k 2+18k +83k +23k +43k +3=23k +23k +43k +3>0,所以当n =k +1时不等式也成立. 由(1)(2)知,对一切正整数n ,都有1n +1+1n +2+…+13n +1>2524, 所以a 的最大值等于25.一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.如果命题P (n )对n =k 成立,则它对n =k +2也成立,若P (n )对n =2也成立,则下列结论正确的是( )A .P (n )对所有正整数n 都成立B .P (n )对所有正偶数n 都成立C .P (n )对所有正奇数n 都成立D .P (n )对所有自然数n 都成立解析:选B 由题意n =k 时成立,则n =k +2时也成立,又n =2时成立,则P (n )对所有正偶数都成立.2.用数学归纳法证明“1+a +a 2+…+a n +1=1-a n +21-a(a ≠1)”,在验证n =1时,左端计算所得的项为( )A .1B .1+aC .1+a +a 2D .1+a +a 2+a 3解析:选C ∵等式的左端为1+a +a 2+…+a n +1,∴当n =1时,左端=1+a +a 2.3.利用数学归纳法证明不等式1+12+13+…+12n -1<f (n )(n ≥2,n ∈N *)的过程,由n=k 到n =k +1时,左边增加了( )A .1项B .k 项C .2k -1项 D .2k项解析:选D 1+12+13+…+12k +1-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+13+…+12k -1=12k +12k +1+…+12k +1-1,共增加了2k项.4.用数学归纳法证明“当n 为正奇数时,x n +y n能被x +y 整除”的第二步是( ) A .假设n =2k +1时正确,再推n =2k +3时正确(其中k ∈N *) B .假设n =2k -1时正确,再推n =2k +1时正确(其中k ∈N *) C .假设n =k 时正确,再推n =k +1时正确(其中k ∈N *) D .假设n ≤k (k ≥1)时正确,再推n =k +2时正确(其中k ∈N *) 解析:选B ∵n 为正奇数,∴n =2k -1(k ∈N *).5.在数列{a n }中,a 1=13,且S n =n (2n -1)a n ,通过求a 2,a 3,a 4,猜想a n 的表达式为( ) A.1n -1n +1 B.12n 2n +1C.12n -12n +1D.12n +12n +2解析:选C 由a 1=13,S n =n (2n -1)a n 求得a 2=115=13×5,a 3=135=15×7,a 4=163=17×9.猜想a n =12n -12n +1.6.设函数f (n )=(2n +9)·3n +1+9,当n ∈N *时,f (n )能被m (m ∈N *)整除,猜想m 的最大值为( )A .9B .18C .27D .36解析:选D f (n +1)-f (n )=(2n +11)·3n +2-(2n +9)·3n +1=4(n +6)·3n +1,当n =1时,f (2)-f (1)=4×7×9为最小值,据此可猜想D 正确. 二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.用数学归纳法证明“2n >n 2+1对于n ≥n 0的正整数n 都成立”时,第一步证明中的起始值n 0应取________.解析:当n =1时,21=2,12+1=2;当n =2时,22=4,22+1=5;当n =3时,23=8,32+1=10;当n =4时,24=16,42+1=17;当n =5时,25=32,52+1=26,满足2n >n 2+1.故n 0应取5. 答案:58.对大于或等于2的自然数 m 的n 次方幂有如下分解方式:22=1+3,32=1+3+5,42=1+3+5+7;23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19. 根据上述分解规律,若n 2=1+3+5+…+19, m 3(m ∈N *)的分解中最小的数是21,则m +n 的值为________.解析:∵依题意得 n 2=10×1+192=100, ∴n =10. 易知 m 3=21m +m m -12×2,整理得(m -5)(m +4)=0,又 m ∈N *,所以 m =5, 所以m +n =15. 答案:159.若数列{a n }的通项公式a n =1n +12,记=2(1-a 1)(1-a 2)…(1-a n ),试通过计算c 1,c 2,c 3的值,推测=________.解析:c 1=2(1-a 1)=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14=32,c 2=2(1-a 1)(1-a 2)=2×⎝⎛⎭⎪⎫1-14×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-19=43,c 3=2(1-a 1)(1-a 2)(1-a 3)=2×⎝⎛⎭⎪⎫1-14×⎝⎛⎭⎪⎫1-19×⎝⎛⎭⎪⎫1-116=54,故由归纳推理得=n +2n +1. 答案:n +2n +1三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分) 10.用数学归纳法证明:12+32+52+…+(2n -1)2= 13n (4n 2-1).证明:(1)当n =1时,左边=12=1,右边=13×1×(4-1)=1,等式成立.(2)假设当n =k (k ∈N *)时等式成立,即12+32+52+…+(2k -1)2=13k (4k 2-1).则当n =k +1时,12+32+52+…+(2k -1)2+(2k +1)2=13k (4k 2-1)+(2k +1)2=13k (4k2-1)+4k 2+4k +1=13k [4(k +1)2-1]-13k ·4(2k +1)+4k 2+4k +1 =13k [4(k +1)2-1]+13(12k 2+12k +3-8k 2-4k ) =13k [4(k +1)2-1]+13[4(k +1)2-1] =13(k +1)[4(k +1)2-1]. 即当n =k +1时等式也成立.由(1),(2)可知,对一切n ∈N *,等式都成立.11.设0<a <1,定义a 1=1+a ,a n +1=1a n +a ,求证:对任意n ∈N *,有1<a n <11-a .证明:(1)当n =1时,a 1=1+a >1,又a 1=1+a <11-a ,显然命题成立.(2)假设n =k (k ∈N *)时,命题成立,即1<a k <11-a. 即当n =k +1时,由递推公式,知a k +1=1a k+a ,由假设可得(1-a )+a <1a k +a <1+a <11-a .于是当n =k +1时,命题也成立,即1<a k +1<11-a. 由(1)(2)可知,对任意n ∈N *,有1<a n <11-a .12.已知数列{a n },其中a 2=6且a n +1+a n -1a n +1-a n +1=n .(1)求a 1,a 3,a 4;(2)求数列{a n }的通项公式; (3)设数列{b n }为等差数列,其中b n =a nn +c且c 为不等于零的常数,若S n =b 1+b 2+…+b n ,求1S 1+1S 2+…+1S n.解:(1)∵a 2=6,a 2+a 1-1a 2-a 1+1=1,a 3+a 2-1a 3-a 2+1=2,a 4+a 3-1a 4-a 3+1=3,解得a 1=1,a 3=15,a 4=28.(2)由上面的a 1,a 2,a 3,a 4的值可以猜想a n =n (2n -1). 下面用数学归纳法加以证明:①当n =1时,a 1=1×(2-1)=1,结论成立. ②假设当n =k 时,结论正确,即a k =k (2k -1), 则当n =k +1时,有a k +1+a k -1a k +1-a k +1=k ,∴(k -1)a k +1=(k +1)a k -(k +1)=(k +1)·k (2k -1)-(k +1)=(k +1)(2k 2-k -1) =(k +1)(2k +1)(k -1)(k -1≠0). ∴a k +1=(k +1)[2(k +1)-1]. 即当n =k +1时,结论也成立.由①②可知,{a n }的通项公式a n =n (2n -1). (3)∵{b n }是等差数列,∴2b 2=b 1+b 3, 即2a 22+c =a 11+c +a 33+c. ∵a 1=1,a 2=6,a 3=15且c ≠0, 由上式解得c =-12,∴b n =a nn -12=n 2n -1122n -1=2n . 故S n =b 1+b 2+…+b n =n (n +1). ∴1S 1+1S 2+…+1S n =11×2+12×3+…+1n n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1 =1-1n +1=nn +1.1.已知△ABC 的三边长都是有理数. (1)求证:cos A 是有理数;(2)求证:对任意正整数n ,cos nA 是有理数.证明:(1)由AB 、BC 、AC 为有理数及余弦定理知cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC是有理数.(2)用数学归纳法证明cos nA 和sin A ·sin nA 都是有理数.①当n =1时,由(1)知cos A 是有理数,从而有sin A ·sin A =1-cos 2A 也是有理数. ②假设当n =k (k ∈N *)时,cos kA 和sin A ·sin kA 都是有理数. 当n =k +1时,由cos(k +1)A =cos A ·cos kA -sin A ·sin kA ,sin A ·sin(k +1)A =sin A ·(sin A ·cos kA +cos A ·sin kA ) =(sin A ·sin A )·cos kA +(sin A ·sin kA )·cos A ,由①和归纳假设,知cos(k +1)A 和sin A ·sin(k +1)A 都是有理数. 即当n =k +1时,结论成立.综合①②可知,对任意正整数n ,cos nA 是有理数.2.用数学归纳法证明11×3+13×5+…+12n -12n +1=n 2n +1(n ∈N *).证明:(1)当n =1时,左边=11×3=13,右边=12×1+1=13,左边=右边.所以n =1时等式成立. (2)假设n =k 时等式成立,即有11×3+13×5+…+12k -12k +1=k 2k +1.则当n =k +1时,11×3+13×5+…+12k -12k +1+12k +12k +3 =k 2k +1+12k +12k +3=2k 2+3k +12k +12k +3=k +12k +12k +12k +3=k +12k +3=k +12k +1+1. 这就是说,n =k +1时等式也成立. 由(1)(2)可知,等式对一切n ∈N *都成立.3.已知数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n =a n 2+1a n-1,且a n >0,n ∈N *.(1)求a 1,a 2,a 3,并猜想{a n }的通项公式; (2)证明通项公式的正确性.解:(1)∵当n =1时,由已知得a 1=a 12+1a 1-1,a 21+2a 1-2=0.∴a 1=3-1或a 1=-3-1(舍去).当n =2时,由已知得a 1+a 2=a 22+1a 2-1,将a 1=3-1代入并整理得a 22+23a 2-2=0. ∴a 2=5-3或a 2=-5-3(舍去). 同理可得a 3=7- 5.由a 1,a 2,a 3,猜想a n =2n +1-2n -1(n ∈N *).(2)证明:①由(1)的计算过程知,当n =1,2,3时,通项公式成立. ②假设当n =k (k ≥3,k ∈N *)时,通项公式成立, 即a k =2k +1-2k -1. 那么由a k +1=S k +1-S k =a k +12+1a k +1-a k 2-1a k, 将a k =2k +1-2k -1代入上式并整理得a 2k +1+22k +1a k +1-2=0,解得a k +1=2k +3-2k +1, 或a k +1=-2k +3-2k +1(舍去). 即当n =k +1时,通项公式也成立. 由①和②,可知对所有n ∈N *,a n =2n +1-2n -1都成立.4.用数学归纳法证明:1+122+132+…+1n 2<2-1n (n ∈N *,n ≥2).证明:(1)当n =2时,1+122=54<2-12=32,命题成立.(2)假设n =k 时命题成立,即 1+122+132+…+1k 2<2-1k. 当n =k +1时,1+122+132+…+1k 2+1k +12<2-1k+1k +12<2-1k +1kk +1=2-1k +1k -1k +1=2-1k +1命题成立. 由(1),(2)知原不等式在n ∈N *,n ≥2时均成立.两类不等式恒成立问题的求解策略不等式恒成立问题是数学试题中的重要题型,涉及数学中各部分知识,但主要是函数中的不等式恒成立问题和数列中的不等式恒成立问题,涉及题型一般有两类:一是已知不等式恒成立,求参数的取值X围,解决这类问题的基本方法是相同的,首选方法是利用分离参数转化为求新函数、新数列的最值问题,如果不能分离参数或者分离参数比较复杂时,一般选择函数的方法,通常利用函数的最值解决;二是证明不等式恒成立,在函数中一般选择以算代证,即通过求函数的最值证明不等式.在数列中,很多时候可以与放缩法结合起来,对所证不等式的一侧进行适当放大或缩小,下面分别举例说明.一、函数中的不等式恒成立问题函数是不等式恒成立问题的主要载体,通常通过不等式恒成立问题考查等价转化思想、函数的最值或值域,对涉及已知函数在给定区间上恒成立,求参数的取值X围、证明不等式等问题,大多数题目可以利用分离参数的方法,将问题转化为求函数的最值或值域问题.[例1] 已知两个函数f(x)=8x2+16x-k,g(x)=2x3+5x2+4x,其中k为实数.(1)若对任意的x∈[-3,3],都有f(x)≤g(x)成立,求k的取值X围;(2)若对任意的x1、x2∈[-3,3],都有f(x1)≤g(x2),求k的取值X围.[解] (1)令F(x)=g(x)-f(x)=2x3-3x2-12x+k.问题转化为F(x)≥0在x∈[-3,3]时恒成立,故解[F(x)]min≥0即可.∵F′(x)=6x2-6x-12=6(x2-x-2),故由F′(x)=0,得x=2或x=-1.∵F(-3)=k-45,F(3)=k-9,F(-1)=k+7,F(2)=k-20,∴[F(x)]min=k-45.由k-45≥0,解得k≥45.故实数k的取值X围是[45,+∞).(2)由题意可知当x∈[-3,3]时,都有[f(x)]max≤[g(x)]min.由f′(x)=16x+16=0,得x=-1.∵f(-3)=24-k,f(-1)=-8-k,f(3)=120-k,∴[f(x)]max=-k+120.由g ′(x )=6x 2+10x +4=0,得x =-1或x =-23.∵g (-3)=-21,g (3)=111,g (-1)=-1,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=-2827,∴[g (x )]min =-21.则120-k ≤-21,解得k ≥141. ∴实数k 的取值X 围是[141,+∞).[点评] 将恒成立问题转化为求函数的最值问题来处理,一般有下面两种类型: (1)若所给函数能直接求出最值,则有:①f (x )>0恒成立⇔[f (x )]min >0;②f (x )≤0恒成立⇔[f (x )]max ≤0.(2)若所给的不等式能通过恒等变形使参数与主元分离于不等式两端,从而问题转化为求主元函数的最值,进而求出参数X 围,则有(下面的a 为参数):①f (x )<g (a )恒成立⇔g (a )>[f (x )]max ; ②f (x )>g (a )恒成立⇔g (a )<[f (x )]min .[例2] 已知函数f (x )=a ln x +x 2,(a 为实常数). (1)若a =-2,求函数f (x )的单调区间;(2)若对∀x ∈[1,e],使得f (x )≤(a +2)x 恒成立,某某数a 的取值X 围. [解] (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),当a =-2时,f (x )=x 2-2ln x ,所以f ′(x )=2x 2-1x.令f ′(x )=2x 2-1x>0,得x <-1或x >1.且定义域为(0,+∞),所以函数f (x )的单调增区间是(1,+∞).令f ′(x )=2x 2-1x<0,得-1<x <1,且定义域为(0,+∞),所以函数f (x )的单调减区间是(0,1).(2)不等式f (x )≤(a +2)x ,可化为a (x -ln x )≥x 2-2x . 因为x ∈[1,e],所以ln x ≤1≤x 且等号不能同时取, 所以ln x <x ,即x -ln x >0.因而a ≥x 2-2xx -ln x (x ∈[1,e]).令g (x )=x 2-2xx -ln x(x ∈[1,e]),又g ′(x )=x -1x +2-2ln xx -ln x 2,当x ∈[1,e]时,x -1≥0,ln x ≤1,x +2-2ln x >0,从而g ′(x )≥0(当且仅当x =1时取等号). 所以g (x )在[1,e]上为增函数. 故[g (x )]max =g (e)=e 2-2ee -1.所以a 的取值X 围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫e 2-2e e -1,+∞.[点评] 利用不等式与函数和方程之间的联系,将问题转化成一次函数或二次函数(二次方程)的问题研究,一般有下面几种类型:1.一次函数型问题:利用一次函数的图象特点求解. 对于一次函数f (x )=kx +b (k ≠0),x ∈[m ,n ],有(1)f (x )≥0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧fm ≥0,f n ≥0.(2)f (x )<0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧fm <0,f n <0.2.二次函数型问题:结合抛物线的形状考虑对称轴、顶点、区间端点等,列出相关的不等式,求出参数的解,下面是两种基本类型:对于二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0,x ∈R ),有:(1)f (x )>0对x ∈R 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0,(2)f (x )<0对x ∈R 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0.二、数列中的不等式恒成立问题数列是一种特殊的函数,所以解决数列中的不等式恒成立问题与函数中不等式恒成立问题的解法相同,基本方法也是利用分离参数转化为求新数列的最值问题,数列中的最值问题一般是应用数列的单调性求解;而数列中的不等式恒成立的证明,则很多时候可以与放缩法联系起来.[例3] 在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=ca n ++1·(2n +1)(n ∈N *),其中实数c ≠0. (1)求{a n }的通项公式;(2)若对一切k ∈N *有a 2k >a 2k -1,求c 的取值X 围.[解] (1)由a 1=1,a 2=ca 1+c 2·3=3c 2+c =(22-1)c 2+c ,a 3=ca 2+c 3·5=8c 3+c 2=(32-1)c 3+c 2, a 4=ca 3+c 4·7=15c 4+c 3=(42-1)c 4+c 3,归纳猜想a n =(n 2-1)+-1,n ∈N *.下面用数学归纳法证明: 当n =1时,等式成立;假设当n =k 时,等式成立,即a k =(k 2-1)c k +c k -1,则当n =k +1时,a k +1=ca k +c k +1(2k +1)=c [(k 2-1)c k +c k -1]+c k +1·(2k +1)=(k 2+2k )c k +1+c k =[(k +1)2-1]·ck +1+c k,综上,a n =(n 2-1)+-1对任何n ∈N *都成立. (2)由a 2k >a 2k -1,得 [(2k )2-1]c 2k+c 2k -1>[(2k -1)2-1]c2k -1+c2k -2,因c2k -2>0,所以4(c 2-c )k 2+4ck -c 2+c -1>0对k ∈N *恒成立.记f (x )=4(c 2-c )x 2+4cx -c 2+c -1,下面分三种情况讨论:①当c 2-c =0,即c =0或c =1时,代入验证可知只有c =1满足要求.②当c 2-c <0时,即0<c <1,抛物线y =f (x )开口向下,因此当正整数k 充分大时,f (k )<0,不符合题意,此时无解.③当c 2-c >0,即c <0或c >1时,抛物线y =f (x )开口向上,易知Δ>0,其对称轴x =121-c必在直线x =1的左边.因此,f (x )在[1,+∞)上是增函数.所以要使f (k )>0对k ∈N *恒成立,只需f (1)>0即可. 由f (1)=3c 2+c -1>0,解得c <-1-136或c >-1+136.结合c <0或c >1,得c <-1+136或c >1.结合以上三种情况,c 的取值X 围为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-1+136∪[1,+∞).[点评] 本题中关于k 的不等式,不能通过分离参数将k 与c 分离,这时的一般解法是直接利用函数知识求函数最值,只是这时的函数定义域不是连续区间,这也是数列与函数的区别.由此可见,数列中的不等式恒成立与函数中不等式恒成立的解法基本相同,不同之处就是定义域不同.。
