高中数学选修1-2:2.2.2同步练习
2020-2021学年高中数学人教A版选修1-1习题:2.2.2 双曲线的简单几何性质 Word版含

2.2.2双曲线的简单几何性质课后篇巩固提升基础巩固1.双曲线=1的左焦点与右顶点之间的距离等于()A.6B.8C.9D.10(-5,0),右顶点(3,0),所以左焦点与右顶点之间的距离等于8.2.中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的实轴与虚轴相等,一个焦点到一条渐近线的距离为,则双曲线方程为()A.x2-y2=1B.x2-y2=2C.x2-y2=D.x2-y2=,设双曲线方程为=1(a>0),则c=a,一条渐近线为y=x,∴,∴a2=2.∴双曲线方程为x2-y2=2.3.若实数k满足0<k<9,则曲线=1与曲线=1的()A.焦距相同B.实半轴长相等C.虚半轴长相等D.离心率相等0<k<9,则9-k>0,即曲线=1为焦点在x轴上的双曲线,焦点坐标为(,0);25-k>0,即曲线=1为焦点在x轴上的双曲线,焦点坐标为(,0),故两曲线的焦距相同,故选A.4.下列双曲线中,不是以2x±3y=0为渐近线的是()A.=1B.=1C.=1D.=1项中的双曲线=1,焦点在x轴上,渐近线方程为y=±x,不是2x±3y=0.5.两正数a,b的等差中项为,等比中项为,且a>b,则双曲线=1的离心率e为()A. B. C. D.a,b的等差中项为,等比中项为,所以解得因为a>b,所以所以e=.故选D.6.(2019江苏高考)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线x2-=1(b>0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是.双曲线x2-=1(b>0)过点(3,4),∴32-=1,解得b2=2,即b=或b=-(舍去).∵a=1,且双曲线的焦点在x轴上,∴双曲线的渐近线方程为y=±x.±x7.已知双曲线=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,则双曲线的标准方程为.=2,c=5,所以c2=a2+b2=5a2=25,解得a2=5,b2=20,所以所求双曲线的方程为=1.18.若一条双曲线与-y2=1有共同渐近线,且与椭圆=1有相同的焦点,则此双曲线的方程为.=1得a2=20,b2=2,所以c2=20-2=18,得c=3.设与双曲线-y2=1有相同渐近线的双曲线方程为-y2=λ(λ≠0),因为所求双曲线的焦点在x轴上,则λ>0,双曲线方程化为=1,根据椭圆和双曲线共焦点,所以有8λ+λ=18,解得λ=2,所以所求双曲线的方程为=1.19.椭圆与双曲线有共同的焦点F1(0,-5),F2(0,5),点P(3,4)是双曲线的渐近线与椭圆的一个交点,试求椭圆的方程与双曲线的方程.F1(0,-5),F2(0,5),可设椭圆方程为=1(a2>25),双曲线方程为=1(0<b<5),点P(3,4)在椭圆上,所以=1,得a2=40,双曲线过点P(3,4)的渐近线为y=x,即4=×3,所以b2=16,故椭圆方程为=1,双曲线方程为=1.10.已知双曲线=1的右焦点为(2,0).(1)求双曲线的方程;(2)求双曲线的渐近线与直线x=-2围成的三角形的面积.∵双曲线的右焦点的坐标为(2,0),且双曲线的方程为=1,∴c2=a2+b2=3+b2=4,∴b2=1,∴双曲线的方程为-y2=1.(2)∵a=,b=1,∴双曲线的渐近线方程为y=±x.令x=-2,则y=±,设直线x=-2与双曲线的渐近线的交点为A,B,则|AB|=.记双曲线的渐近线与直线x=-2围成的三角形的面积为S,则S=×2=.能力提升1.我们把离心率之差的绝对值小于的两条双曲线称为“相近双曲线”.已知双曲线C:=1,则下列双曲线中与C是“相近双曲线”的是()A.x2-y2=1B.x2-=1C.y2-2x2=1D.=1C的离心率为2,对于A,其离心率为,不符合题意;对于B,其离心率为,符合题意;对于C,其离心率为,不符合题意;对于D,其离心率为3,不符合题意.故选B.2.若在双曲线=1(a>0,b>0)的右支上,到原点O和右焦点F的距离相等的点有两个,则双曲线的离心率的取值范围是()A.e>B.1<e<C.e>2D.1<e<2O和右焦点F距离相等的点在线段OF的垂直平分线上,其方程为x=.依题意,在双曲线=1(a>0,b>0)的右支上到原点O和右焦点F距离相等的点有两个,所以直线x=与右支有两个交点,故应满足>a,即>2,得e>2,故选C.3.已知a>b>0,若椭圆=1与双曲线=1的离心率之积为,则双曲线的渐近线方程为.,得,解得,所以双曲线的渐近线方程为y=±x,即x±y=0.±y=04.若中心在原点,焦点在坐标轴上的双曲线的一条渐近线经过点(8,-6),则其离心率等于.y=kx,由-6=8k,得k=-,所以渐近线方程为y=±x.若焦点在x轴上,则,于是离心率e=;若焦点在y轴上,则,于是离心率e=.5.求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)焦点在y轴上,虚轴长为8,离心率为e=;(2)经过点C(-),且与双曲线=1有共同的渐近线.设所求双曲线的标准方程为=1(a>0,b>0),则2b=8,e=,从而b=4,,代入c2=a2+b2,得a2=9,故方程为=1.(2)由题意可设所求双曲线方程为=λ(λ≠0),将点C(-)的坐标代入,得=λ,解得λ=,所以所求双曲线的标准方程为=1.6.已知椭圆C1的中心在原点,离心率为,焦点在x轴上且长轴长为10.过双曲线C2:=1(a>0,b>0)的右焦点F2作垂直于x轴的直线交双曲线C2于M,N两点.(1)求椭圆C1的标准方程;(2)若双曲线C2与椭圆C1有公共的焦点,且以MN为直径的圆恰好过双曲线的左顶点A,求双曲线C2的标准方程.设椭圆C1的标准方程为=1(a1>b1>0),根据题意得2a1=10,则a1=5.又e1=,∴c1=4,b1=3,∴椭圆C1的标准方程为=1.(2)设双曲线的右焦点F2(c,0),将x=c代入双曲线方程,得y=±,∴|MN|=.∵以MN为直径的圆恰好过双曲线的左顶点A,且|AF2|=a+c,∴a+c=,即a2+ac=b2=c2-a2,整理得2a2+ac-c2=0,即有e2-e-2=0.又e>1,∴e=2.又双曲线C2与椭圆C1有公共的焦点,∴c=4,∴a2=4,b2=12,∴双曲线C2的标准方程为=1.莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
2020-2021高中数学人教版1-1配套作业:2.2.2 双曲线的简单几何性质含解析

2020-2021学年高中数学人教A版选修1-1配套作业:2.2.2 双曲线的简单几何性质含解析第二章2。
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2.2A级基础巩固一、选择题1.以椭圆错误!+错误!=1的顶点为顶点,离心率为2的双曲线方程为(C)A.错误!-错误!=1B.错误!-错误!=1C.错误!-错误!=1或错误!-错误!=1D.以上都不对[解析]当顶点为(±4,0)时,a=4,c=8,b=43,双曲线方程为错误!-错误!=1;当顶点为(0,±3)时,a=3,c=6,b=3错误!,双曲线方程为错误!-错误!=1。
2.双曲线2x2-y2=8的实轴长是(C)A.2B.2错误!C.4D.42[解析]双曲线2x2-y2=8化为标准形式为x24-y28=1,∴a=2,∴实轴长为2a=4。
3.(全国Ⅱ文,5)若a〉1,则双曲线x2a2-y2=1的离心率的取值范围是(C)A.(错误!,+∞) B.(错误!,2 )C.(1,错误!) D.(1,2)[解析]由题意得双曲线的离心率e=错误!.∴c2=a2+1a2=1+错误!.∵a>1,∴0〈错误!<1,∴1<1+错误!〈2,∴1〈e〈错误!.故选C.4.(2018·全国Ⅲ文,10)已知双曲线C:错误!-错误!=1(a>0,b>0)的离心率为错误!,则点(4,0)到C的渐近线的距离为(D) A. 2 B.2C.错误!D.2错误![解析]由题意,得e=错误!=错误!,c2=a2+b2,得a2=b2。
又因为a〉0,b>0,所以a=b,渐近线方程为x±y=0,点(4,0)到渐近线的距离为错误!=2错误!,故选D.5.(2019·全国Ⅲ卷理,10)双曲线C:错误!-错误!=1的右焦点为F,点P在C的一条渐近线上,O为坐标原点,若|PO|=|PF|,则△PFO的面积为(A)A.错误!B.错误!C.2错误!D.3错误![解析]双曲线错误!-错误!=1的右焦点坐标为(错误!,0),一条渐近线的方程为y=错误!x,不妨设点P在第一象限,由于|PO|=|PF|,则点P的横坐标为错误!,纵坐标为错误!×错误!=错误!,即△PFO 的底边长为错误!,高为错误!,所以它的面积为错误!×错误!×错误!=错误!。
2021年苏教版高中数学选修1-2全册同步练习及单元检测含答案

2021年苏教版高中数学选修1-2全册同步练习及单元检测含答案苏教版高中数学选修1~2 全册同步练习及检测苏版高中数学课时作业及单元检测题全册合编含答案第1章统计案例§1.1 独立性检验课时目标1.了解独立性检验的基本思想.2.体会由实际问题建模的过程,了解独立性检验的基本方法.1.独立性检验:用______________研究两个对象是否有关的方法称为独立性检验. 2.对于两个研究对象Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ有两类取值,即类A和类B,Ⅱ也有两类取值,即类1和类2.我们得到如下列联表所示的抽样数据:Ⅱ 类A 类B 合计类1 a c a+c 类2 b d b+d 合计 a+b c+d a+b+c+d Ⅰ则χ2的计算公式是________________. 3.独立性检验的一般步骤:(1)提出假设H0:两个研究对象没有关系;(2)根据2×2列联表计算χ2的值;(3)查对临界值,作出判断.一、填空题1.下面是一个2×2列联表:x1 x2 总计 y1 a 8 b y2 21 25 46 总计 73 33 则表中a、b处的值分别为________,________. 2.为了检验两个事件A,B是否相关,经过计算得χ2=8.283,则说明事件A和事件B________(填“相关”或“无关”).3.为了考察高一年级学生的性别与是否喜欢数学课程之间的关系,在高一年级随机抽1苏版高中数学课时作业及单元检测题全册合编含答案取了300名,得到如下2×2列联表.判断学生性别与是否喜欢数学________(填“有”或“无”)关系.男女合计喜欢 37 35 72 不喜欢 85 143 228 合计 122 178 300 4.为了评价某个电视栏目的改革效果,在改革前后分别从居民点抽取了100位居民进行调查,经过计算χ2=99.9,根据这一数据分析,下列说法正确的是________(只填序号).①有99.9%的人认为该栏目优秀;②有99.9%的人认为栏目是否优秀与改革有关系;③有99.9%的把握认为电视栏目是否优秀与改革有关系;④以上说法都不对.5.某班班主任对全班50名学生学习积极性和对待班级工作的态度进行了调查,统计数据如下表所示.从表中数据分析,学生学习积极性与对待班级工作的态度之间有关系的把握有________.学习积极性高学习积极性一般合计 6.给出下列实际问题:①一种药物对某种病的治愈率;②两种药物治疗同一种病是否有区别;③吸烟者得肺病的概率;④吸烟人群是否与性别有关系;⑤网吧与青少年的犯罪是否有关系.其中用独立性检验可以解决的问题有______.7.下列说法正确的是________.(填序号)①对事件A与B的检验无关,即两个事件互不影响;②事件A与B关系越密切,χ2就越大;③χ2的大小是判断事件A与B是否相关的唯一数据;④若判定两事件A与B有关,则A发生B一定发生.8.某市政府在调查市民收入增减与旅游愿望的关系时,采用独立性检验法抽查了3 000人,计算发现χ2=6.023,根据这一数据查表,市政府断言市民收入增减与旅游愿望有关系,这一断言犯错误的概率不超过____________________________________________________.二、解答题2积极参加班级工作 18 6 24 不太主动参加班级工作 7 19 26 合计 25 25 50 苏版高中数学课时作业及单元检测题全册合编含答案9.在对人们休闲的一次调查中,共调查了124人,其中女性70人,男性54人.女性中有43人主要的休闲方式是看电视,另外27人主要的休闲方式是运动;男性中有21人主要的休闲方式是看电视,另外33人主要的休闲方式是运动.(1)根据以上数据建立一个2×2的列联表; (2)检验性别与休闲方式是否有关系.10.有甲、乙两个工厂生产同一种产品,产品分为一等品和二等品.为了考察这两个工厂的产品质量的水平是否一致,从甲、乙两个工厂中分别随机地抽出产品109件,191件,其中甲工厂一等品58件,二等品51件,乙工厂一等品70件,二等品121件.(1)根据以上数据,建立2×2列联表;(2)试分析甲、乙两个工厂的产品质量有无显著差别(可靠性不低于99%)能力提升11.在吸烟与患肺病是否相关的判断中,有下面的说法:3苏版高中数学课时作业及单元检测题全册合编含答案①若χ2的观测值k>6.635,则在犯错误的概率不超过0.01的前提下,认为吸烟与患肺病有关系,那么在100个吸烟的人中必有99人患有肺病;②从独立性检验可知在犯错误的概率不超过0.01的前提下,认为吸烟与患肺病有关系,若某人吸烟,则他有99%的可能患有肺病;③从独立性检验可知在犯错误的概率不超过0.05的前提下,认为吸烟与患肺病有关系时,是指有5%的可能性使得推断错误.其中说法正确的是________.12.下表是对某市8所中学学生是否吸烟进行调查所得的结果:父母中至少有一人吸烟父母均不吸烟吸烟学生 816 188 不吸烟学生 3 203 1 168 (1)在父母至少有一人吸烟的学生中,估计吸烟学生所占的百分比是多少? (2)在父母均不吸烟的学生中,估计吸烟学生所占的百分比是多少? (3)学生的吸烟习惯和父母是否吸烟有关吗?请简要说明理由. (4)有多大的把握认为学生的吸烟习惯和父母是否吸烟有关?1.对独立性检验思想的理解独立性检验的基本思想类似于数学中的反证法,要确认两个变量有关系这一结论成立的可信程度,首先假设该结论不成立,即假设“两个变量没有关系”成立,在该假设下我们构造的随机变量χ2应该很小,如果由观测数据计算得到的χ2的观测值很大,则在一定程度上4感谢您的阅读,祝您生活愉快。
人教版高中数学文科选修1-2同步练习题、期中、期末复习资料、补习资料:47复数的概念与运算(文)

复数的概念与运算【学习目标】1.理解复数的有关概念:虚数单位i 、虚数、纯虚数、复数、实部、虚部等。
2.理解复数相等的充要条件。
3. 理解复数的几何意义,会用复平面内的点和向量来表示复数。
4. 会进行复数的加、减运算,理解复数加、减运算的几何意义。
5. 会进行复数乘法和除法运算。
【要点梳理】知识点一:复数的基本概念 1.虚数单位数叫做虚数单位,它的平方等于,即。
要点诠释:①是-1的一个平方根,即方程的一个根,方程的另一个根是;②可与实数进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立。
2. 复数的概念形如()的数叫复数,记作:();其中:叫复数的实部,叫复数的虚部,是虚数单位。
全体复数所成的集合叫做复数集,用字母 表示。
要点诠释:复数定义中,容易忽视,但却是列方程求复数的重要依据. 3.复数的分类对于复数()若b=0,则a+bi 为实数,若b≠0,则a+bi 为虚数,若a=0且b≠0,则a+bi 为纯虚数。
分类如下:用集合表示如下图:i i 1-21i =-i 21x =-21x =-i -i a bi +,a b R ∈z a bi =+,a b R ∈a b i C ,a b R ∈z a bi =+,a b R ∈4.复数集与其它数集之间的关系(其中为自然数集,为整数集,为有理数集,为实数集,为复数集。
)知识点二:复数相等的充要条件两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.即:特别地:. 要点诠释:① 一个复数一旦实部、虚部确定,那么这个复数就唯一确定;反之一样.② 根据复数a+bi 与c+di 相等的定义,可知在a=c ,b=d 两式中,只要有一个不成立,那么就有a+bi≠c+di (a ,b ,c ,d ∈R ).③ 一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小. 如果两个复数都是实数,就可以比较大小;也只有当两个复数全是实数时才能比较大小.④ 复数相等的充要条件提供了将复数问题化归为实数问题来解决的途径,这也是本章常用的方法, 简称为“复数问题实数化”. 知识点三、复数的加减运算 1.复数的加法、减法运算法则:设,(),我们规定:要点诠释:(1)复数加法中的规定是实部与实部相加,虚部与虚部相加,减法同样。
2019-2020学年数学人教A版选修1-1课时规范训练:2.2.2双曲线的简单几何性质

第二章 2.2 2.2.2基础练习1.双曲线-=1的焦点到渐近线的距离为( )x 24y 212A .1 B . 3C .2 D .23【答案】D【解析】不妨取焦点(4,0)和渐近线y =x ,则所求距离d ==2.3|43-0|3+132.已知0<θ<,则双曲线C 1:-=1与C 2:-=1的( )π4x 2sin2θy 2cos2θy 2cos2θx 2sin2θA .实轴长相等B .虚轴长相等C .离心率相等D .焦距相等【答案】D【解析】对于双曲线C 1,a 1=sin θ,b 1=cos θ,c 1=1,则实轴长为2sin θ,虚轴长为2cos θ,离心率为,焦距为2;对于双曲线C 2,a 2=cos θ,b 2=sin θ,c 2=1,则实轴长为2cos θ,虚轴长为2sin1sin θθ,离心率为,焦距为2.故选D .1cos θ3.双曲线+=1的离心率e ∈(1,2),则实数k 的取值范围是( )x 24y 2k A .(-10,0)B .(-3,0)C .(-12,0)D .(-60,-12)【答案】C【解析】双曲线方程可变为-=1,则a 2=4,b 2=-k ,c 2=4-k ,e ==.又e ∈(1,2),x 24y 2-k c a 4-k 2则1<<2.解得-12<k <0.故选C .4-k24.双曲线C :-=1(a >0,b >0)的离心率e =,则它的渐近线方程为( )x 2a 2y 2b 2132A .y =±x B .y =±x 2332C .y =±x D .y =±x 9449【答案】B【解析】双曲线C :-=1(a >0,b >0)的离心率e =,可得=.∴+1=,可得=.x 2a 2y 2b 2132c 2a 2134b 2a 2134b a 32于是双曲线的渐近线方程为y =±x .故选B .325.(2019年河南郑州期末)已知双曲线-=1(a >0,b >0)的两个焦点分别为F 1,F 2,以线段F 1F 2y 2a 2x 2b 2为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点是(4,3),则此双曲线的方程为__________________.【答案】-=1y 29x 216【解析】由题意,c ==5,∴a 2+b 2=c 2=25.① 又双曲线的渐近线为y =±x ,∴=.② 42+32ab a b 34由①②解得a =3,b =4.∴双曲线方程为-=1.y 29x 2166.设F 1,F 2是双曲线C :-=1(a >0,b >0)的两个焦点.若在C 上存在一点P ,使PF 1⊥PF 2x 2a 2y 2b 2且∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.【答案】+13【解析】由PF 1⊥PF 2,∠PF 1F 2=30°,|F 1F 2|=2c ,可得|PF 1|=2c cos 30°=c ,|PF 2|=2c sin 30°=c .3又||PF 1|-|PF 2||=2a ,∴c -c =2a ,则e ===+1.3c a 23-137.已知双曲线过点P (3,-),离心率e =,试求此双曲线的方程.252解:依题意,双曲线的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上,分别讨论如下.若双曲线的焦点在x 轴上,设双曲线方程为-=1(a >0,b >0).x 2a 2y 2b 2由e =,得=.①52c 2a 254由点P (3,-)在双曲线上,得-=1.②29a 22b 2又a 2+b 2=c 2.③所以由①②③可得a 2=1,b 2=.14若双曲线的焦点在y 轴上,设双曲线方程为-=1(a >0,b >0).y 2a 2x 2b 2同理有=,-=1,a 2+b 2=c 2.c 2a 2542a 29b 2解得b 2=-(不合题意,舍去).172故双曲线的焦点只能在x 轴上,所求双曲线方程为x 2-4y 2=1.8.已知双曲线C :-=1(a >0,b >0)的离心率为,=.x 2a 2y 2b 23a 2c 33(1)求双曲线C 的方程;(2)已知直线x -y +m =0与双曲线C 交于不同的两点A ,B ,线段AB 的中点在圆x 2+y 2=5上,求实数m 的值.解: (1)∵=,=,∴a =1,c =.c a 3a 2c 333∴b 2=c 2-a 2=2.∴双曲线C 的方程为x 2-=1.y 22(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),线段AB 的中点 M (x 0,y 0).由Error!得x 2-2mx -m 2-2=0(判别式Δ>0).∴x 0==m ,y 0=x 0+m =2m .x 1+x 22∵点M (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=5上,∴m 2+(2m )2=5,解得m =±1.能力提升9.(2019年山东枣庄十六中模拟)已知双曲线C 1:-y 2=1,双曲线C 2:-=1(a >0,b >0)的x 24x 2a 2y 2b 2左、右焦点分别为F 1,F 2,点M 是双曲线C 2的一条渐近线上的点,且OM ⊥MF 2,O 为坐标原点,若S △OMF 2=16,且双曲线C 1,C 2的离心率相同,则双曲线C 2的实轴长是( )A .4 B .8C .16D .32【答案】C【解析】双曲线C 1:-y 2=1的离心率为,设F 2(c,0),双曲线C 2一条渐近线方程为y =x ,可x 2452b a 得|F 2M |==b ,即有|OM |==a .由S △OMF 2=16,得ab =16,即ab =32.又bc a 2+b 2c 2-b 212a 2+b 2=c 2,且=,解得a =8,b =4,c =4,∴双曲线的实轴长为16.c a 52510.(2019年江西南昌模拟)已知等腰梯形ABCD 中AB ∥CD ,AB =2CD =4,∠BAD =60°,双曲线以A ,B 为焦点,且与线段CD (包括端点C ,D )有两个交点,则该双曲线的离心率的取值范围是( )A .[,+∞) B .[,+∞)23C .[+1,+∞)D .[+1,+∞)23【答案】D【解析】当双曲线过点C ,D 时,由平面几何可知∠ACB =90°,AB =4,BC =2,AC =2,所以32c =4,|CA |-|CB |=2(-1)=2a ,即a =-1,c =2,此时==+1.若双曲线与线段CD 相33ca 23-13交,则双曲线的张口变大,离心率变大,即e ≥+1,故选D .311.已知双曲线E :-=1(a >0,b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E x 2a 2y 2b 2的两个焦点,且2|AB |=3|BC |,则E 的离心率是________.【答案】2【解析】如图,由题意得|BC |=|F 1F 2|=2c .又2|AB |=3|BC |,∴|AF 1|=c .在Rt △AF 1F 2中,32|AF 2|===.|AF 1|2+|F 1F 2|2(32c )2+(2c )25c 2∴2a =|AF 2|-|AF 1|=c -c =c .∴e ==2.5232ca 12.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为且过点(4,-),点210M (3,m )在双曲线上.(1)求双曲线方程;(2)求证:MF 1⊥MF 2;(3)求△F 1MF 2的面积.(1)解:∵e =,2∴可设双曲线方程为x 2-y 2=λ(λ≠0).∵双曲线过点(4,-),∴16-10=λ,解得λ=6.10∴双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)证明:易知F 1(-2,0),F 2(2,0),33∴kMF 1=,kMF 2=.m 3+23m3-23∴kMF 1·kMF 2=·=-.m 3+23m 3-23m 23∵点M (3,m )在双曲线上,∴9-m 2=6,即m 2=3.∴kMF 1·kMF 2=-1.∴MF 1⊥MF 2.(3)解:S △F 1MF 2=|F 1F 2|·|m |=×4×=6.121233。
高中数学选修1-2同步练习题库:流程图(简答题:一般)

流程图(简答题:一般)1、执行如图所示的程序框图.(1)若输入的,,求输出的的值;(2)若输入的,输出的,求输入的()的值.2、已知函数,对每输入的一个值,都得到相应的函数值,画出程序框图并写出程序.3、已知数列的递推公式,且,请画出求其前5项的流程图.4、已知某算法的算法框图如图所示.(1)求函数的解析式;(2)求的值.5、的取值范围为[0,10],给出如图所示的程序框图,输入一个数.(1)请写出程序框图所表示的函数表达式;(2)求输出的()的概率;(3)求输出的的概率.6、已知数列的各项均为正数,观察程序框图,当,时,.(1)求数列的通项;(2)令,求的值.7、某药厂生产某种产品的过程如下:(1)备料、前处理、提取、制粒、压片、包衣、颗粒分装包装;(2)提取环节经检验,合格,进入下一工序,否则返回前处理;(3)包衣、颗粒分装两环节分别检验合格进入下一工序,否则为废品,画出生产该产品的工序流程图.8、根据下面的要求,求┅值.(Ⅰ)请将程序框图补充完整;(Ⅱ)求出(I)中输出S的值.9、求满足的最小正整数,写出算法的程序并画出程序框图.10、执行如下程序框图:(1)如果在判断框内填入“”,请写出输出的所有数值;(2)如果在判断框内填入“”,试求出所有输出数字的和。
11、根据下面的程序,画出其对应的程序框图.12、读下列程序,写出此程序表示的函数,并求当输出的时,输入的的值.13、执行如图所示的程序框图.(1)若输入的,,求输出的的值;(2)若输入的,输出的,求输入的()的值.14、某算法的程序框图如图所示,其中输入的变量在1,2,3,…30这30个整数中等可能随机产生. (1)分别求出(按程序框图正确编程运行时)输出的值为的概率;(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行次后,统计记录了输出的值为的频数,下面是甲、乙所作频数统计表的部分数据:甲的频数统计表(部分)乙的频数统计表(部分)当时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出的值为的频率(用分数表示),并判断甲、乙中谁所编写的程序符合算法要求的可能性较大.15、(2015秋•宁德期末)阅读如图所示程序框图,根据框图的算法功能回答下列问题:(Ⅰ)当输入的x∈[﹣1,3]时,求输出y的值组成的集合;(Ⅱ)已知输入的x∈[a,b]时,输出y的最大值为8,最小值为3,求实数a,b的值.16、的取值范围为[0,10],给出如图所示程序框图,输入一个数.(1)请写出程序框图所表示的函数表达式;(2)求输出的()的概率;(3)求输出的的概率.17、(本题满分16分)对任意函数f(x),x∈D,可按如图构造一个数列发生器,记由数列发生器产生数列{x n}.(1)若定义函数,且输入,请写出数列{x n}的所有项;(2)若定义函数f(x)=xsinx(0≤x≤2π),且要产生一个无穷的常数列{x n},试求输入的初始数据x0的值及相应数列{x n}的通项公式x n;(3)若定义函数f(x)=2x+3,且输入x0=﹣1,求数列{x n}的通项公式x n.18、在某校趣味运动会的颁奖仪式上,为了活跃气氛,大会组委会决定在颁奖过程中进行抽奖活动,用分层抽样的方法从参加颁奖仪式的高一、高二、高三代表队中抽取20人前排就座,其中高二代表队有6人.(1)把在前排就座的高二代表队6人分别记为a,b,c,d,e,f,现从中随机抽取2人上台抽奖,求a和b至少有一人上台抽奖的概率;(2)抽奖活动的规则是:代表通过操作按键使电脑自动产生两个[0,1]之间的随机数x,y,并按如图所示的程序框图执行.若电脑显示“中奖",则该代表中奖;若电脑显示“谢谢”,则不中奖.求该代表中奖的概率.19、(本小题满分12分)如图所示程序框图中,有这样一个执行框=f()其中的函数关系式为,程序框图中的D为函数f(x)的定义域.,(1)若输入,请写出输出的所有;(2)若输出的所有xi都相等,试求输入的初始值.20、(本小题满分12分)已知数列的各项均为正数,观察流程图,当时,;当时,,(1)写出时,的表达式(用等来表示);(2)求的通项公式;(3)令,求.21、(本小题满分12分)如下图,给出了一个程序框图,其作用是输入的值,输出相应的的值,(I)请指出该程序框图所使用的逻辑结构;(Ⅱ)若视为自变量,为函数值,试写出函数的解析式;(Ⅲ)若要使输入的的值与输出的的值相等,则输入的值的集合为多少?22、(本小题满分13分)从某企业生产的某种产品中抽取20件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量得到如图的频率分布直方图,从左到右各组的频数依次记为,,,,.(1)求图中的值;(2)下图是统计图中各组频数的一个算法流程图,求输出的结果;(3)从质量指标值分布在、的产品中随机抽取2件产品,求所抽取两件产品的质量指标值之差大于10的概率.23、对任意函数,,可按如图构造一个数列发生器,记由数列发生器产生数列{}.(1)若定义函数,且输入,请写出数列{}的所有项;(2)若定义函数(0≤x≤2π),且要产生一个无穷的常数列{},试求输入的初始数据的值及相应数列{}的通项公式;(3)若定义函数,且输入,求数列{}的通项公式.参考答案1、(1);(2).2、见解析3、见解析4、(1);(2)5、(1)(2)(3)6、(1)(2)7、见解析8、(I);(II).9、程序见解析,程序框图见解析.10、(1)(2)11、程序框图见解析.12、,.13、(1);(2).14、(1),,;(2)乙.15、(Ⅰ)输入x∈[﹣1,3],输出y的值组成的集合为[0,8];(Ⅱ)所求实数a,b的值为或16、(1);(2);(3).17、(1);(2)故当,;当;(3)18、(1);(2)19、(1)(2)或20、(1);(2);(3).21、(I)条件结构和顺序结构(Ⅱ)(Ⅲ)22、(1)0.005;(2)18;(3)23、(1),,;(2)当时,;当时,;(3).【解析】1、试题分析:(1)根据程序框图的循环结构,根据判断框的条件,即可求解;(2)根据第一次运算,第二次运算,即可得出,即可求解的值.试题解析:(1)第一次运算:,,;第二次运算:,,;第三次运算:,,;第四次运算:,,;第五次运算:,,,输出.(2)第一次运算:,,,此时不成立,则.第二次运算:,,,此时成立,则,∴,又,∴.考点:程序框图的运算.2、试题分析:利用条件结构和条件语句可实现分段函数求值的算法,进而可得程序框图并编写相应的程序。
高中数学选修1-2数学证明同步练习.docx

高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作数学证明同步练习【选择题】1、下面几种推理过程是演绎推理的是()A、两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A和∠B是两条平行直线的同旁内角,则∠A+∠B=180ºB、由平面三角形的性质,推测空间四面体性质C、某校高三共有10个班,1班有51人,2班有53人,三班有52人,由此推测各班人数都超过了50人D、知道数列的首项和递推公式,由此归纳出数列的通项公式2、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、小前提和推理形式有关.A、1个B、2个C、3个D、4个3、“因为四边形ABCD是矩形,所以四边形ABCD的对角线相等。
”补充以上推理的大前提()A、正方形都是对角线相等的四边形B、矩形都是对角线相等的四边形C、等腰梯形都是对角线相等的四边形D、矩形都是对边平行且相等的四边形4、三段论:“①只有船准时起航,才能准时到达目的港,②这艘船是准时到达目的港的,③所以这艘船是准时起航的.”中“小前提”是 ( )A、①B、②C、①②D、③【解答题】5、指出下面推理中的大前提和小前提。
2可以比较大小。
5与26、指出下面推理中的大前提和小前提。
直线a,b,c,若a//b,c//b,则a//c.7、判断下列推理是否正确。
(1)如果不买彩票,那么就不能中奖,因为你买了彩票,所以你一定中奖。
(2)因为正方形的对角线互相平分且相等,所以一个四边形的对角线互相平分且相等,则此四边形是正方形.8、判断下列推理是否正确。
(3)因为a>b,a>c,所以a-b>a-c.(4)因为a>b,c>d,所以a-d>b-c9、已知空间四边形ABCD中,点E、F分别是AB、AD的中点,如图。
求证:EF//平面BCD(指出大前提和小前提)。
参考答案1、A2、C3、B4、B5、大前提:任意两个实数可以比较大小小前提:5与22都是实数 6、大前提:平行于同一条直线的两直线平行小前提:直线a 和c 都与直线b 平行7、(1)错 (2)错8、(1)错 (2)对9、证明:连结BD三角形中位线与第三边平行,……大前提点E 、F 分别是AB 、AD 中点,EF 是ABD ∆中位线,……小前提.//BD EF ∴平面外一条直线与平面内一条直线平行,则该直线与平面平行,……大前提 BD EF BCD BD BCD EF //,,平面平面⊆⊄,……小前提BCD EF 平面//∴DB AC F E。
(人教A版)高中数学选修1-2(全册)课时同步练习汇总

(人教A版)高中数学选修1-2(全册)课时同步练习汇总[课时作业][A组基础巩固]1.观察下列各式:72=49,73=343,74=2401,…,则72 015的末两位数字为()A.01B.43C.07 D.49解析:因为71=7,72=49,73=343,74=2 401,75=16 807,76=117 649,…,所以这些数的末两位数字呈周期性出现,且周期T=4.又2 015=4×503+3,所以72 015的末两位数字与73的末两位数字相同,为43.答案:B2.下面几种推理是合情推理的是()①由圆的性质类比出球的有关性质;②由直角三角形、等腰三角形、等边三角形的内角和是180°,归纳出所有三角形的内角和都是180°;③张军某次考试成绩是100分,由此推出全班同学的成绩都是100分;④三角形内角和是180°,四边形内角和是360°,五边形内角和是540°,由此得凸多边形内角和是(n-2)·180°.A.①②B.①③C.①②④D.②④解析:①是类比推理;②是归纳推理;④是归纳推理.所以①、②、④是合情推理.答案:C3.已知{b n }为等比数列,b 5=2,则b 1b 2b 3…b 9=29.若{a n }为等差数列,a 5=2,则{a n }的类似结论为( ) A .a 1a 2a 3…a 9=29 B .a 1+a 2+…+a 9=29 C .a 1a 2…a 9=2×9D .a 1+a 2+…+a 9=2×9解析:等比数列中积――→类比等差数列中的和 ∴a 1+a 2+…+a 9=2×9. 答案:D4.定义A *B ,B *C ,C *D ,D *B 依次对应4个图形:那么4个图表中,可以表示A *D ,A *C 的分别是( ) A .(1),(2)B .(1),(3)C .(2),(4)D .(1),(4)解析:由①②③④可归纳得出:符号“*”表示图形的叠加,字母A 代表竖线,字母B 代表大矩形,字母C 代表横线,字母D 代表小矩形,∴A *D 是(2),A *C 是(4). 答案:C5.n 个连续自然数按规律排列下表:根据规律,从2 015到2 017箭头的方向依次为( ) A .↓→ B .→↑ C .↑→D .→↓解析:观察特例的规律知:位置相同的数字都是以4为公差的等差数列,由可知从2015到2 017为→↓,故应选D. 答案:D6.把1,3,6,10,15,21,…这些数叫作三角形数,这是因为个数等于这些数目的点可以分别排成一个正三角形(如图),试求第七个三角形数是________.解析:观察知第n 个三角形数为1+2+3+…+n =n (n +1)2,∴第7个三角形数为7×(7+1)2=28.答案:287.在平面上,若两个正三角形的边长比为1∶2.则它们的面积比为1∶4.类似地,在空间中,若两个正四面体的棱长比为1∶2,则它们的体积比为________.解析:V 1V 2=13S 1h 113S 2h 2=S 1S 2·h 1h 2=14×12=18.答案:1∶88.设函数f (x )=xx +2(x >0),观察:f 1(x )=f (x )=x x +2, f 2(x )=f (f 1(x ))=x3x +4, f 3(x )=f (f 2(x ))=x7x +8, f 4(x )=f (f 3(x ))=x15x +16,……根据以上事实,由归纳推理可得:当n ∈N *且n ≥2时,f n (x )=f (f n -1(x ))=________. 解析:根据题意知,分子都是x ,分母中的常数项依次是2,4,8,16,…可知f n (x )的分母中常数项为2n ,分母中x 的系数为2n -1,故f n (x )=x(2n -1)x +2n .答案:x(2n -1)x +2n9.在平面几何里,有勾股定理:“设△ABC 的两边AB ,AC 互相垂直,则AB 2+AC 2=BC 2”,拓展到空间,类比平面几何的勾股定理,研究三棱锥的侧面积与底面积间的关系, 给出正确结论.解析:由平面直角三角形类比空间三棱锥由边垂直――→类比侧面垂直.直角三角形的“直角边长、斜边长”类比“三棱锥的侧面积、底面积”,因此类比的结论是:“设三棱锥A -BCD 的三个侧面ABC 、ACD 、ABD 两两相互垂直,则S 2△ABC +S 2△ACD +S 2△ADB =S 2△BCD ”.10.已知数列{a n }的第1项a 1=1,且a n +1=a n1+a n (n =1,2,…),试归纳出这个数列的通项公式.解析:当n =1时,a 1=1 当n =2时,a 2=11+1=12; 当n =3时,a 3=121+12=13;当n =4时,a 4=131+13=14. 观察可得,数列的前4项都等于相应序号的倒数,由此猜想,这个数列的通项公式为:a n =1n(n =1,2,…). [B 组 能力提升]1.已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=a ,a 2=b ,设S n =a 1+a 2+…+a n ,则下列结论正确的是( ) A .a 100=-a ,S 100=2b -a B .a 100=-b ,S 100=2b -a C . a 100=-b ,S 100=b -a D .a 100=-a ,S 100=b -a解析:∵a 1=a ,a 2=b ,a 3=b -a ,a 4=-a ,a 5=-b ,a 6=a -b . 且a 7=a 6-a 5=a ,a 8=b ,…,∴数列{a n }具有周期性,周期为6,且S 6=0 则a 100=a 4=-a ,S 100=S 4=2b -a . 答案:A2.类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,可推知正四面体的下列性质,你认为比较恰当的是( )①各棱长相等,同一顶点上的任意两条棱的夹角相等; ②各个面是全等的正三角形,相邻的两个面所成的二面角相等; ③各个面是全等的正三角形,同一顶点上的任意两条棱的夹角相等; ④各棱长相等,相邻的两个面所成的二面角相等. A .①④ B .①② C .①③D .③④解析:类比推理的原则是:类比前后保持类比规则的一致性,而③④违背了这一原则,只有①②符合. 答案:B3.已知x >0,由不等式x +1x≥2x ·1x =2,x +4x 2=x 2+x 2+4x 2≥33x 2·x 2·4x 2=3,…我们可以得出推广结论:x +axn ≥n +1(n ∈N *),则a =________.解析:由观察可得:x +a x n =n x xx n n n ++个式子+axn ≥(n +1)·n +1x n ·x n ·…x n ·a x n =(n +1)·n +1a n n =n +1,则a =n n . 答案:n n4.已知经过计算和验证有下列正确的不等式:3+17<210,7.5+12.5<210,8+2+12-2<210,根据以上不等式的规律,请写出一个对正实数m ,n 都成立的条件不等式________.解析:观察所给不等式可以发现:不等式左边两个根式的被开方数的和等于20,不等式的右边都是210,因此对正实数m ,n 都成立的条件不等式是:若m ,n ∈R +,则当m +n =20时,有m +n <210.答案:若m ,n ∈R +,则当m +n =20时,有m +n <210 5.观察下列等式:①sin 210°+cos 240°+sin 10°cos 40°=34;②sin 26°+cos 236°+sin 6°cos 36°=34.由上面两题的结构规律,你能否提出一个猜想? 并证明你的猜想.解析:由①②知,两角相差30°,运算结果为34,猜想:sin 2α+cos 2(α+30°)+sin αcos(α+30°)=34.证明:左边=1-cos 2α2+1+cos (2α+60°)2+sin αcos(α+30°)=1-cos 2α2+cos 2αcos 60°-sin 2αsin 60°2+sin α⎝⎛⎭⎫32cos α-sin α2 =1-12cos 2α+14cos 2α-34sin 2α+34sin 2α-1-cos 2α4=34=右边故sin 2α+cos 2(α+30°)+sin αcos(α+30°)=34.6.已知椭圆具有以下性质:若M 、N 是椭圆C 上关于原点对称的两个点,点P 是椭圆上任意一点,若直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN ,那么k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.试对双曲线x 2a 2-y 2b2=1写出具有类似的性质,并加以证明.解析:类似的性质为:若M 、N 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,若直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN ,那么k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.证明如下:设点M 、P 的坐标为(m ,n )、(x ,y ),则 N (-m ,-n ).∵点M (m ,n )在已知双曲线上, ∴n 2=b 2a 2m 2-b 2.同理y 2=b 2a2x 2-b 2. 则k PM ·k PN =y -n x -m ·y +n x +m =y 2-n 2x 2-m 2=b 2a 2·x 2-m 2x 2-m 2=b 2a 2(定值).[课时作业] [A 组 基础巩固]1.正弦函数是奇函数,f (x )=sin(x 2+1)是正弦函数,因此f (x )=sin(x 2+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 .全不正确解析:函数f (x )=sin(x 2+1)不是正弦函数,故小前提不正确. 答案:C2.已知△ABC 中,∠A =30°,∠B =60°,求证a <b .证明:∵∠A =30°,∠B =60°,∴∠A <∠B ,∴a <b ,画线部分是演绎推理的( ) A .大前提 B .小前提 C .结论D .三段论解析:结合三段论的特征可知,该证明过程省略了大前提“在同一个三角形中大角对大边”,因此画线部分是演绎推理的小前提. 答案:B3.“因为四边形ABCD 是矩形,所以四边形ABCD 的对角线相等”,补充以上推理的大前提是( )A .正方形都是对角线相等的四边形B .矩形都是对角线相等的四边形C .等腰梯形都是对角线相等的四边形D .矩形都是对边平行且相等的四边形 答案:B4.下面几种推理过程是演绎推理的是( )A .两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A 与∠B 是两条平行直线的同旁内角,则∠A +∠B =180°B .某校高三1班有55人,2班有54人,3班有52人,由此得高三所有班人数超过50人C .由三角形的性质,推测四面体的性质D .在数列{a n }中,a 1=1,a n =12⎝⎛⎭⎫a n -1+1a n -1(n ≥2),由此归纳出a n 的通项公式 解析:B 、C 、D 是合情推理,A 为演绎推理. 答案:A5.《论语·学路》篇中说:“名不正,则言不顺;言不顺,则事不成;事不成,则礼乐不兴;礼乐不兴,则刑罚不中;刑罚不中,则民无所措手足;所以,名不正,则民无所措手足.”上述推理用的是( ) A .类比推理 B .归纳推理 C .演绎推理D .一次三段论解析:这是一个复合三段论,从“名不正”推出“民无所措手足”,连续运用五次三段论,属演绎推理形式. 答案:C6.下面几种推理:①两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A 与∠B 是两条平行直线的同旁内角,则∠A +∠B =180°;②某校高三(1)班有55人,(2)班有54人,(3)班有52人,由此得高三所有班人数超过50人; ③由平面三角形的性质,推测空间四面体的性质;④在数列{a n }中,a 1=1,a n =12(a n -1+1a n -1)(n ≥2),由此归纳出{a n }的通项公式其中是演绎推理的是________.解析:①是三段论,②④是归纳推理,③是类比推理. 答案:①7.若不等式ax 2+2ax +2<0的解集为空集,则实数a 的取值范围为________. 解析:①a =0时,有2<0,显然此不等式解集为∅.②a ≠0时需有⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ≤0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,4a 2-8a ≤0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a >0,0≤a ≤2,所以0<a ≤2.综上可知实数a 的取值范围是[0,2]. 答案:[0,2]8.求函数y =log 2x -2的定义域时,第一步推理中大前提是a 有意义时,a ≥0,小前提是log 2x -2有意义,结论是________.解析:由三段论方法知应为log2x-2≥0.答案:log2x-2≥09.如图所示,D,E,F分别是BC,CA,AB上的点,∠BFD=∠A,DE∥F A,求证:ED =AF.证明: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.结论两组对边分别平行的四边形是平行四边形,大前提DE∥F A,且DF∥EA,小前提所以四边形AFDE为平行四边形.结论平行四边形的对边相等,大前提ED和AF为平行四边形的一组对边,小前提所以ED=AF.结论10.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)<0.对任意正数a,b,若a<b,求证:af(b)<bf(a).证明:构造函数F(x)=xf(x),则F′(x)=xf′(x)+f(x).由题设条件知F (x)=xf(x)在(0,+∞)上单调递减.若0<a<b,则F(a)>F(b),即af(a)>bf(b).又f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,∴af(a)<bf(a),且bf(b)>af(b).所以bf(a)>af(b).[B组能力提升]1.设a >0,b >0,a +b ≥2ab ,大前提 x +1x≥2x ·1x,小前提 所以x +1x≥2.结论以上推理过程中的错误为( ) A .大前提 B .小前提 C .结论D .无错误解析:小前提中“x >0”条件不一定成立,不满足利用基本不等式的条件. 答案:B2.已知函数f (x )=|sin x |的图象与直线y =kx (k >0)有且仅有三个交点,交点的横坐标的最大值为α,令A =12sin2α,B =1+α24α,则( )A .A >B B .A <BC .A =BD .A 与B 的大小不确定解析:作y =kx 及f (x )=|sin x |的图象依题意,设y =kx 与y =f (x )相切于点M 设M (α,|sin α|),α∈(π,32π).由导数的几何意义,f ′(α)=|sin α|α,则-cos α=-sin αα,∴α=tan α. 由A =12sin 2α=sin 2α+cos 2α4sin αcos α=tan 2α+14tan α∴A =1+α24α=B .答案:C3.由“(a 2+a +1)x >3,得x >3a 2+a +1”的推理过程中,其大前提是________.解析:写成三段论的形式:不等式两边同除以一个正数,不等号方向不变大前提 (a 2+a +1)x >3,a 2+a +1>0小前提 x >3a 2+a +1结论 答案:不等式两边同除以一个正数,不等号方向不变.4.已知函数f (x )满足:f (1)=14,4f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y )(x ,y ∈R),则f (2 016)=________.解析:令y =1得4f (x )·f (1)=f (x +1)+f (x -1),即f (x )=f (x +1)+f (x -1)① 令x 取x +1则f (x +1)=f (x +2)+f (x )②由①②得f (x )=f (x +2)+f (x )+f (x -1),即f (x -1)=-f (x +2) ∴f (x )=-f (x +3), ∴f (x +3)=-f (x +6),∴f (x )=f (x +6),即f (x )周期为6, ∴f (2 016)=f (6×336+0)=f (0)对4f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y ),令x =1,y =0,得4f (1)f (0)=2f (1), ∴f (0)=12,即f (2 016)=12.答案:125.已知y =f (x )在(0,+∞)上有意义,单调递增,且满足f (2)=1,f (xy )=f (x )+f (y ), (1)求证:f (x 2)=2f (x ). (2)求f (1)的值.(3)若f (x )+f (x +3)≤2,求x 的取值范围. 证明:(1)∵f (xy )=f (x )+f (y ),x 、y ∈(0,+∞). ∴f (x 2)=f (x ·x )=f (x )+f (x )=2f (x ). (2)令x =1,则f (1)=2f (1)∴f (1)=0. (3)∵f (x )+f (x +3)=f [x (x +3)],且f (4)=2. 又f (x )在(0,+∞)上单调递增.所以⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x +3>0,x (x +3)≤4,解得0<x ≤1.6.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=4a n -3n +1,n ∈N *. (1)证明数列{a n -n }是等比数列.(2)求数列{a n }的前n 项和S n .(3)证明不等式S n +1≤4S n ,对任意n ∈N *皆成立. 证明:(1)∵a n +1=4a n -3n +1 ∴a n +1-(n +1)=4a n -4n ,n ∈N *. 又a 1-1=1所以数列{a n -n }是首项为1,公比为4的等比数列. (2)由(1)可知,a n -n =4n -1,于是a n =4n -1+n 故S n =4n -13+n (n +1)2.(3)S n +1-4S n =4n +1-13+(n +1)(n +2)2-4⎣⎡⎦⎤4n -13+n (n +1)2. =-12(3n 2+n -4)=-12(3n +4)(n -1)≤0,故S n +1≤4S n 对任意n ∈N *恒成立.[课时作业] [A 组 基础巩固]1.在证明命题“对于任意角θ,cos 4θ-sin 4θ=cos2θ”的过程:“cos 4θ-sin 4θ=(cos 2θ+sin 2θ)(cos 2θ-sin 2θ)=cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ”中应用了( ) A .分析法 B .综合法C .分析法和综合法综合使用D .间接证法 答案:B2.已知函数f (x )=lg 1-x 1+x ,若f (a )=b ,则f (-a )等于( )A .bB .-b C.1bD .-1b解析:f (x )定义域为(-1,1),f (-a )=lg 1+a 1-a =lg(1-a 1+a )-1=-lg 1-a1+a =-f (a )=-b .答案:B3.分析法又叫执果索因法,若使用分析法证明:设a >b >c ,且a +b +c =0,求证:b 2-ac <3a ,则证明的依据应是( ) A .a -b >0B .a -c >0C .(a -b )(a -c )>0D .(a -b )(a -c )<0解析:b 2-ac <3a ⇔b 2-ac <3a 2⇔(a +c )2-ac <3a 2⇔(a -c )·(2a +c )>0⇔(a -c )(a -b )>0. 答案:C4.在不等边△ABC 中,a 为最大边,要想得到 A 为钝角的结论,对三边a ,b ,c 应满足的条件,判断正确的是( ) A .a 2<b 2+c 2 B .a 2=b 2+c 2 C .a 2>b 2+c 2D .a 2≤b 2+c 2解析:要想得到A 为钝角,只需cos A <0,因为cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以只需b 2+c 2-a 2<0,即b 2+c 2<a 2. 答案:C5.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 <b C .a =bD .a ≤b解析:a =lg 2+lg 5=1,b =e x ,当x <0时,0<b <1. ∴a >b . 答案:A 6.已知sin x =55,x ∈(π2,3π2),则tan(x -π4)=________. 解析:∵sin x =55,x ∈(π2,3π2),∴cos x =- 45, ∴tan x =-12,∴tan(x -π4)=tan x -11+tan x =-3.答案:-37.如果a a +b b >a b +b a ,则实数a ,b 应满足的条件是________. 解析:a a +b b >a b +b a ⇔a a -a b >b a -b b ⇔a (a -b )>b (a -b )⇔(a -b )(a -b )>0 ⇔(a +b )(a -b )2>0,故只需a ≠b 且a ,b 都不小于零即可. 答案:a ≥0,b ≥0且a ≠b8.设a >0,b >0,则下面两式的大小关系为lg(1+ab )________12[lg(1+a )+lg(1+b )].解析:∵(1+ab )2-(1+a )(1+b )=1+2ab +ab -1-a -b -ab =2ab -(a +b )=-(a -b )2≤0,∴(1+ab )2≤(1+a )(1+b ),∴lg(1+ab )≤12[lg(1+a )+lg(1+b )].答案:≤9.设a ,b 大于0,且a ≠b ,求证:a 3+b 3>a 2b +ab 2. 证明:要证a 3+b 3>a 2b +ab 2成立, 即需证(a +b )(a 2-ab +b 2)>ab (a +b )成立. 又因a +b >0,故只需证a 2-ab +b 2>ab 成立, 即需证a 2-2ab +b 2>0成立, 即需证(a -b )2>0成立.而依题设a ≠b ,则(a -b )2>0显然成立. 故原不等式a 3+b 3>a 2b +ab 2成立.10.设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若函数y =f (x +1)与y =f (x )的图象关于y 轴对称,求证:函数y =f (x +12)为偶函数.证明:∵函数y =f (x )与y =f (x +1)的图象关于y 轴对称. ∴f (x +1)=f (-x ) ,则y =f (x )的图象关于x =12对称,∴-b 2a =12,∴a =-b .则f (x )=ax 2-ax +c =a (x -12)2+c -a4,∴f (x +12)=ax 2+c -a4为偶函数.[B 组 能力提升]1.设a >0,b >0,若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1b 的最小值为( )A .8B .4C .1D.14解析:3是3a 与3b 的等比中项⇒3a ·3b =3⇒3a +b =3⇒a +b =1,因为a >0,b >0,所以ab ≤a +b 2=12⇒ab ≤14, 所以1a +1b =a +b ab =1ab ≥114=4.答案:B2.已知直线l ,m ,平面α,β,且l ⊥α,m ⊂β,给出下列四个命题:①若α∥β,则l ⊥m ;②若l ⊥m ,则α∥β;③若α⊥β,则l ⊥m ;④若l ∥m ,则α⊥β. 其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:若l ⊥α,m ⊂β,α∥β,则l ⊥β,所以l ⊥m ,①正确; 若l ⊥α,m ⊂β,l ⊥m ,α与β可能相交,②不正确; 若l ⊥α,m ⊂β,α⊥β,l 与m 可能平行或异面,③不正确; 若l ⊥α,m ⊂β,l ∥m ,则m ⊥α,所以α⊥β,④正确. 答案:B3.如图,在直四棱柱A 1B 1C 1D 1-ABCD (侧棱与底面垂直)中,当底面四边形ABCD 满足条件________时,有A 1C ⊥B 1D 1(注:填上你认为正确的一种条件即可,不必考虑所有可能的情形). 解析:要证明A 1C ⊥B 1D 1, 只需证明B 1D 1⊥平面A 1C 1C , 因为CC 1⊥B 1D 1,只要再有条件B 1D 1⊥A 1C 1,就可证明B 1D 1⊥平面A 1CC 1, 从而得B 1D 1⊥A 1C 1.答案:B 1D 1⊥A 1C 1(答案不唯一)4.如果不等式|x -a |<1成立的充分非必要条件是12<x <32,则实数a 的取值范围是________.解析:|x -a |<1⇔a -1<x <a +1,由题意知(12,32)⊆(a -1,a +1),则有⎩⎨⎧a -1≤12a +1≥32(且等号不同时成立),解得12≤a ≤32.答案:12≤a ≤325.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,且A ,B ,C 成等差数列,a ,b ,c 成等比数列,求证:△ABC 为等边三角形. 证明:由A ,B ,C 成等差数列,有2B =A +C . ① 因为A ,B ,C 为△ABC 的内角,所以A +B +C =π. ② 由①②,得B =π3. ③由a ,b ,c 成等比数列,有b 2=ac . ④ 由余弦定理及③,可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac . 再由④,得a 2+c 2-ac =ac , 即(a -c )2=0,因此a =c , 从而有A =C . ⑤由②③⑤,得A =B =C =π3,所以△ABC 为等边三角形.6.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=1,2S n n =a n +1-13n 2-n -23,n ∈N *.(1)求a 2的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.解析:(1)依题意,2S 1=a 2-13-1-23,又S 1=a 1=1,所以a 2=4.(2)当n ≥2时,2S n =na n +1-13n 3-n 2-23n ,2S n -1=(n -1)a n -13(n -1)3-(n -1)2-23(n -1),两式相减得2a n =na n +1-(n -1)a n -13(3n 2-3n +1)-(2n -1)-23,整理得(n +1)a n =na n +1-n (n +1),即a n +1n +1-a n n=1,又a 22-a 11=1,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是首项为1,公差为1的等差数列,所以a nn =1+(n -1)×1=n ,所以a n =n 2.(3)证明:当n =1时,1a 1=1<74;当n =2时,1a 1+1a 2=1+14=54<74;当n ≥3时,1a n =1n 2<1(n -1)n =1n -1-1n,此时1a 1+1a 2+…+1a n =1+122+132+142+…+1n 2<1+14+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝⎛⎭⎫1n -1-1n =1+14+12-1n =74-1n <74. 综上,对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.[课时作业] [A 组 基础巩固]1.用反证法证明:“自然数a ,b ,c 中恰有一个偶数”时正确的反设为( ) A .a ,b ,c 都是偶数 B .a ,b ,c 都是奇数 C .a ,b ,c 中至少有两个偶数D .a ,b ,c 中都是奇数或至少有两个偶数解析:自然数a ,b ,c 的奇偶性共有四种情形:3个都是奇数,1个偶数2个奇数,2个偶数1个奇数,3个都是偶数,所以否定“自然数a ,b ,c 中恰有一个偶数”时正确的反设为“a ,b ,c 中都是奇数或至少有两个偶数.” 答案:D2.实数a ,b ,c 满足a +2b +c =2,则( ) A .a ,b ,c 都是正数 B .a ,b ,c 都大于1 C .a ,b ,c 都小于2D .a ,b ,c 中至少有一个不小于12解析:假设a ,b ,c 中都小于12,则a +2b +c <12+2×12+12=2,与a +2b +c =2矛盾∴a ,b ,c 中至少有一个不小于12.答案:D3.(1)已知p 3+q 3=2,求证p +q ≤2,用反证法证明时,可假设p +q ≥2,(2)已知a ,b ∈R ,|a |+|b |<1,求证方程x 2+ax +b =0的两根的绝对值都小于1.用反证法证明时可假设方程有一根x 1的绝对值大于或等于1,即假设|x 1|≥1,以下结论正确的是( ) A .(1)与(2)的假设都错误 B .(1)与(2)的假设都正确 C .(1)的假设正确;(2)的假设错误 D .(1)的假设错误;(2)的假设正确解析:(1)的假设应为p +q >2;(2)的假设正确. 答案:D4.设a ,b ,c 大于0,则3个数:a +1b ,b +1c ,c +1a 的值( )A .都大于2B .至少有一个不大于2C .都小于2D .至少有一个不小于2解析:假设a +1b ,b +1c ,c +1a都小于2则a +1b <2,b +1c <2,c +1a <2∴a +1b +b +1c +c +1a <6,①又a ,b ,c 大于0所以a +1a ≥2,b +1b ≥2,c +1c ≥2.∴a +1b +b +1c +c +1a ≥6.②故①与②式矛盾,假设不成立所以a +1b ,b +1c ,c +1a 至少有一个不小于2.答案:D5.用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,假设正确的是( ) A .假设三内角都不大于60° B .假设三内角都大于60° C .假设三内角至少有一个大于60° D .假设三内角至多有两个大于60°解析:三个内角至少有一个不大于60°,即有一个、两个或三个不大于60°,其反设为都大于60°. 答案:B6.命题“任意多面体的面至少有一个是三角形或四边形或五边形”的结论的否定是________.解析:“至少有一个”的否定是“没有一个”. 答案:没有一个是三角形或四边形或五边形7.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. 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:显然①、②不能推出,③中a +b >2能推出“a ,b 中至少有一个大于1”否则a ≤1,且b ≤1,则a +b ≤2与a +b >2矛盾.④中取a =-2,b =0,推不出. 答案:③8.用反证法证明质数有无限多个的过程如下:假设________.设全体质数为p 1,p 2,…,p n ,令p =p 1p 2…p n +1.显然,p 不含因数p 1,p 2,…,p n .故p 要么是质数,要么含有________的质因数.这表明,除质数p 1,p 2,…,p n 之外,还有质数,因此原假设不成立.于是,质数有无限多个. 解析:由反证法的步骤可得.答案:质数只有有限多个 除p 1,p 2,…,p n 之外9.用反证法证明:过已知直线a 外一点A 有且只有一条直线b 与已知直线a 平行. 证明:由两条直线平行的定义可知,过点A 至少有一条直线与直线a 平行. 假设过点A 还有一条直线b ′与已知直线a 平行,即b ∩b ′=A ,b ′∥a .因为b ∥a ,由平行公理知b ′∥b .这与假设b ∩b ′=A 矛盾,所以假设错误,原命题成立. 10.已知f (x )=a x +x -2x +1(a >1),证明方程f (x )=0没有负数根.证明:假设x 0是f (x )=0的负数根, 则x 0<0且x 0≠-1且ax 0=-x 0-2x 0+1,由0<ax 0<1⇒0<-x 0-2x 0+1<1,解之得12<x 0<2,这与x 0<0矛盾,所以假设不成立.故方程f (x )=0没有负实根.[B 组 能力提升]1.已知直线a ,b 为异面直线,直线c 平行于直线a ,那么c 与b 的位置关系为( ) A .一定是异面直线 B .一定是相交直线 C .不可能是平行直线D .不可能是相交直线解析:假设c ∥b ,而由c ∥a ,可得a ∥b ,这与a ,b 异面矛盾,故c 与b 不可能是平行直线. 答案:C2.用反证法证明命题“若a 2+b 2=0,则a ,b 全为0(a 、b 为实数)”,其反设为________. 解析:“a 、b 全为0”即是“a =0且b =0”,因此它的反设为“a ≠0或b ≠0”. 答案:a ,b 不全为03.已知数列{a n },{b n }的通项公式分别为a n =an +2,b n =bn +1(a ,b 是常数),且a >b ,那么两个数列中序号与数值均相同的项有________个.解析:假设存在序号和数值均相等的项,即存在n 使得a n =b n ,由题意a >b ,n ∈N *,则恒有an >bn ,从而an +2>bn +1恒成立,∴不存在n 使a n =b n . 答案:04.已知a ,b ,c ∈(0,1).求证:(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不能都大于14,证明:假设(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 都大于14.因为0<a <1,0<b <1,所以1-a >0.由基本不等式(1-a )+b 2≥(1-a )b >12同理(1-b )+c 2>12,(1-c )+a 2>12以上三个不等式相加(1-a )+b 2+(1-b )+c 2+(1-c )+a 2>32,即32>32. 这是不可能的.故(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不能都大于14.5.设{a n },{b n }是公比不相等的两个等比数列,c n =a n +b n .证明数列{c n }不是等比数列. 证明:假设数列{c n }是等比数列,则 (a n +b n )2=(a n -1+b n -1)(a n +1+b n +1).①因为{a n },{b n }是公比不相等的两个等比数列,设公比分别为p ,q ,所以a 2n =a n -1a n +1,b 2n =b n -1b n +1.代入①并整理,得 2a n b n =a n +1b n -1+a n -1b n +1 =a n b n ⎝⎛⎭⎫p q +q p , 即2=p q +q p.②当p ,q 异号时,p q +qp <0,与②相矛盾;当p ,q 同号时,由于p ≠q , 所以p q +qp >2,与②相矛盾.故数列{c n }不是等比数列.章末检测时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共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)1.下列三句话按“三段论”模式排列顺序正确的是( ) ①y =cos x (x ∈R)是三角函数; ②三角函数是周期函数; ③y =cos x (x ∈R)是周期函数. A .①②③B .③②①C.②③①D.②①③解析:显然②是大前提,①是小前提,③是结论.答案:D2.用反证法证明命题“2+3是无理数”时,假设正确的是()A.假设2是有理数B.假设3是有理数C.假设2或3是有理数D.假设2+3是有理数解析:假设应为“2+3不是无理数”,即“2+3是有理数”.答案:D3.下列推理过程属于演绎推理的为()A.老鼠、猴子与人在身体结构上有相似之处,某医药先在猴子身上试验,试验成功后再用于人体试验B.由1=12,1+3=22,1+3+5=32……得出1+3+5+…+(2n-1)=n2C.由三角形的三条中线交于一点联想到四面体四条中线(四面体每一个顶点与对面重心的连线)交于一点D.通项公式形如a n=cq n(cq≠0)的数列{a n}为等比数列,则数列{-2n}为等比数列解析:A是类比推理,B是归纳推理,C是类比推理,D为演绎推理.答案:D4.求证:3+7<2 5.证明:因为3+7和25都是正数,所以为了证明3+7<25,只需证明(3+7)2<(25)2,展开得10+221<20,即21<5,只需证明21<25.因为21<25成立,所以不等式3+7<25成立.上述证明过程应用了()A.综合法B.分析法C.综合法、分析法配合使用D.间接证法解析:结合证明特征可知,上述证明过程用了分析法,其属于直接证明法.答案:B5.四个小动物换座位,开始是猴、兔、猫、鼠分别坐在1,2,3,4号位置上,第1次前后排动物互换位置,第2次左右列互换座位,…,这样交替进行下去,那么第2 014次互换座位后,小兔的位置对应的是()开始第1次第2次第3次A.编号1 B.编号2C.编号3 D.编号4解析:由题意得第4次互换座位后,4个小动物又回到了原座位,即每经过4次互换座位后,小动物回到原座位,所以第2 012次互换座位后的结果与最初的位置相同,故小兔坐在第3号座位上.答案:C6.我们把平面内与直线垂直的非零向量称为直线的法向量,在平面直角坐标系中,利用求动点轨迹方程的方法,可以求出过点A(-3,4),且法向量为n=(1,-2)的直线(点法式)方程为:1×(x+3)+(-2)×(y-4)=0,化简得x-2y+11=0.类比以上方法,在空间直角坐标系中,经过点A(1,2,3),且法向量为m=(-1,-2,1)的平面的方程为()A.x+2y-z-2=0 B.x-2y-z-2=0C.x+2y+z-2=0 D.x+2y+z+2=0解析:所求的平面方程为-1×(x-1)+(-2)×(y-2)+1×(z-3)=0.化简得x+2y-z-2=0.答案:A7.用反证法证明命题“若a2+b2=0,则a,b全为0(a,b∈R)”,其反设正确的是() A.a,b至少有一个不为0B .a ,b 至少有一个为0C .a ,b 全不为0D .a ,b 中只有一个为0解析:“a ,b 全为0”的反设应为“a ,b 不全为0”,即“a ,b 至少有一个不为0”. 答案:A8.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:按照上面的规律,第n 个“金鱼”图形需要火柴棒的根数为( ) A .6n -2 B .8n -2 C .6n +2D .8n +2解析:归纳“金鱼”图形的构成规律知,后面“金鱼”都比它前面的“金鱼”多了去掉尾巴后6根火柴组成的鱼头部分,故各“金鱼”图形所用火柴棒的根数构成一首项为8,公差是6的等差数列,通项公式为a n =6n +2. 答案:C9.设等比数列{a n }的公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 2=( )A .2B .4 C.152D.172解析:在等比数列{a n }中,q =2≠1, 设首项为a 1≠0,则S 4=a 1(1-q 4)1-q =15a 1,又a 2=a 1q =2a 1, 故S 4a 2=15a 12a 1=152. 答案:C10.下列不等式中一定成立的是( ) A .lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14>lg x (x >0) B .sin x +1sin x ≥2(x ≠k π,k ∈Z)C .x 2+1≥2|x |(x ∈R) D.1x 2+1>1(x ∈R) 解析:A 项中,因为x 2+14≥x ,所以lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14≥lg x ; B 项中sin x +1sin x≥2只有在sin x >0时才成立;C 项中由不等式a 2+b 2≥2ab 可知成立;D 项中因为x 2+1≥1,所以0<1x 2+1≤1.答案:C二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中的横线上)11.△ABC 中,若AB =AC ,P 是△ABC 内的一点,∠APB >∠APC ,求证:∠BAP <∠CAP ,用反证法证明时的假设为________.解析:反证法对结论的否定是全面否定,∠BAP <∠CAP 的对立面是∠BAP =∠CAP 或∠BAP >∠CAP .答案:∠BAP =∠CAP 或∠BAP >∠CAP 12.2+23=2 23, 3+38=3 38, 4+415=4 415……若 6+a b=6 a b(a ,b 均为实数),猜想,a =________,b =________.解析:由前面三个等式,推测归纳被平方数的整数与分数的关系,发现规律,由三个等式知,整数和这个分数的分子相同,而分母是这个分子的平方减1,由此推测 6+ab中:a =6,b =62-1=35,即a =6,b =35. 答案:6 35 13.观察下列等式 12=1, 12-22=-3, 12-22+32=6, 12-22+32-42=-10, ……照此规律,第n 个等式可为____________.解析:观察等号左边可知,左边的项数依次加1,故第n 个等式左边有n 项,每项所含的底数也增加1,依次为1,2,3,…,n ,指数都是2,符号正负交替出现,可以用(-1)n+1表示;等号的右边数的绝对值是左边项的底数的和,故等式的右边可以表示为(-1)n +1·n (n +1)2,所以第n 个式子可为:12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1·n (n +1)2.答案:12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1·n (n +1)214. 已知圆的方程是x 2+y 2=r 2,则经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.类比上述性质,可以得到椭圆x 2a 2+y 2b2=1类似的性质为________.解析:圆的性质中,经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程就是将圆的方程中的一个x 与y 分别用M (x 0,y 0)的横坐标与纵坐标替换.故可得椭圆x 2a 2+y 2b 2=1类似的性质为:过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb2=1.答案:经过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb2=115.若定义在区间D 上的函数f (x )对于 D 上的n 个值x 1,x 2,…,x n ,总满足1n [f (x 1)+f (x 2)+…+f (x n )]≤f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 2+…+x n n ,称函数f (x )为D 上的凸函数;现已知f (x )=sin x 在(0,π)上是凸函数,则△ABC 中,sin A +sin B +sin C 的最大值是________. 解析:因为f (x )=sin x 在(0,π)上是凸函数(小前提), 所以13(sin A +sin B +sin C )≤sin A +B +C 3(结论),即sin A +sin B +sin C ≤3sin π3=332.因此,sin A +sin B +sin C 的最大值是332.答案:332三、解答题(本大题共有6小题,共75分.解答时应写出文字说明、证明过程或运算步骤) 16.(12分)(2016·高考全国卷Ⅲ)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0. (1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式; (2)若S 5=3132,求λ.(1)证明:由题意得a 1=S 1=1+λa 1, 故λ≠1,a 1=11-λ,故a 1≠0.由S n =1+λa n ,S n +1=1+λa n +1得a n +1=λa n +1-λa n ,即a n +1(λ-1)=λa n . 由a 1≠0,λ≠0得a n ≠0,所以a n +1a n =λλ-1.因此{a n }是首项为11-λ,公比为λλ-1的等比数列,于是a n =11-λ⎝⎛⎭⎫λλ-1n -1.(2)解:由(1)得S n =1-⎝⎛⎭⎫λλ-1n .由S 5=3132得1-⎝⎛⎭⎫λλ-15=3132,即⎝⎛⎭⎫λλ-15=132. 解得λ=-1.17.(12分)已知函数f (x )=xx +2(x >0).如下定义一列函数:f 1(x )=f (x ),f 2(x )=f (f 1(x )),f 3(x )=f (f 2(x )),…,f n (x )=f (f n -1(x )),…,n ∈N *,那么由归纳推理求函数f n (x )的解析式. 解析:依题意得,f 1(x )=xx +2,f 2(x )=x x +2x x +2+2=x 3x +4=x(22-1)x +22,f 3(x )=x 3x +4x 3x +4+2=x 7x +8=x (23-1)x +23,…,由此归纳可得f n(x )=x(2n -1)x +2n(x >0). 18.(12分)设函数f (x )=lg |x |,若0<a <b ,且f (a )>f (b ). 证明:0<ab <1. 证明:f (x )=lg |x |=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,(x ≥1),-lg x ,(0<x <1). ∵0<a <b ,f (a )>f (b ).∴a 、b 不能同时在区间[1,+∞)上, 又由于0<a <b ,故必有a ∈(0,1). 若b ∈(0,1),显然有0<ab <1; 若b ∈(1,+∞),由f (a )-f (b )>0, 有-lg a -lg b >0, ∴lg(ab )<0,∴0<ab <1.19.(12分)已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,且其中任意两边长均不相等,若1a ,1b ,1c 成等差数列. (1)比较b a与 cb的大小,并证明你的结论; (2)求证:角B 不可能是钝角. 解析:(1) b a< cb.证明如下: 要证b a< c b ,只需证b a <c b. ∵a ,b ,c >0,∴只需证b 2<ac . ∵1a ,1b ,1c 成等差数列, ∴2b =1a +1c≥2 1ac,∴b 2≤ac . 又a ,b ,c 均不相等,∴b 2<ac . 故所得大小关系正确.(2)证明:解法一:假设角B 是钝角,则cos B <0. 由余弦定理得,cos B =a 2+c 2-b 22ac ≥2ac -b 22ac >ac -b 22ac >0,这与cos B <0矛盾,故假设不成立. 所以角B 不可能是钝角.解法二:假设角B 是钝角,则角B 的对边b 为最大边,即b >a ,b >c ,所以1a >1b >0,1c >1b >0,则1a +1c >1b +1b =2b ,这与1a +1c =2b 矛盾,故假设不成立. 所以角B 不可能是钝角.20.(13分)(2016·高考全国卷Ⅲ)设函数f (x )=αcos 2x +(α-1)·(cos x +1),其中α>0,记|f (x )|的最大值为A . (1)求f ′(x ); (2)求A ;(3)证明|f ′(x )|≤2A .解:(1)f ′(x )=-2αsin 2x -(α-1)sin x .(2)解:当α≥1时,|f (x )|=|αcos 2x +(α-1)(cos x +1)|≤α+2(α-1)=3α-2=f (0).故A =3α-2.当0<α<1时,将f (x )变形为f (x )=2αcos 2x +(α-1)cos x -1. 令g (t )=2αt 2+(α-1)t -1, 则A 是|g (t )|在[-1,1]上的最大值, g (-1)=α,g (1)=3α-2, 且当t =1-α4α时,g (t )取得极小值,极小值为g ⎝⎛⎭⎫1-α4a =-(α-1)28α-1=-α2+6α+18α.令-1<1-α4α<1,解得α>15.①当0<α≤15时,g (t )在(-1,1)内无极值点,|g (-1)|=α,|g (1)|=2-3α,|g (-1)|<|g (1)|, 所以A =2-3α.②当15<α<1时,由g (-1)-g (1)=2(1-α)>0,知g (-1)>g (1)>g ⎝⎛⎭⎫1-α4α.又⎪⎪⎪⎪g ⎝⎛⎭⎫1-α4α-|g (-1)|=(1-α)(1+7α)8α>0.所以A =⎪⎪⎪⎪g ⎝⎛⎭⎫1-α4α=α2+6α+18α.综上,A =⎩⎨⎧2-3α,0<α≤15,α2+6α+18α,15<α<1,3α-2,α≥1.(3)证明:由(1)得|f ′(x )|=|-2αsin 2x -(α-1)sin x |≤2α+|α-1|. 当0<α≤15时,|f ′(x )|≤1+α≤2-4α<2(2-3α)=2A .当15<α<1时,A =α8+18α+34≥1, 所以|f ′(x )|≤1+α<2A .当α≥1时,|f ′(x )|≤3α-1≤6α-4=2A . 所以|f ′(x )|≤2A .21.(14分)设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足4S n =a 2n +1-4n -1,n ∈N *,且a 2,a 5,a 14构成等比数列. (1)证明:a 2=4a 1+5;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1<12.解析:(1)证明:当n =1时,4a 1=a 22-5,a 22=4a 1+5,又a n >0,∴a 2=4a 1+5.(2)当n ≥2时,4S n -1=a 2n -4(n -1)-1,∴4a n =4S n -4S n -1=a 2n +1-a 2n -4, 即a 2n +1=a 2n +4a n +4=(a n +2)2,又a n >0,∴a n +1=a n +2,∴当n ≥2时,{a n }是公差为2的等差数列. 又a 2,a 5,a 14成等比数列.∴a 25=a 2·a 14,即(a 2+6)2=a 2·(a 2+24),解得a 2=3. 由(1)知a 1=1.又a 2-a 1=3-1=2,∴数列{a n }是首项a 1=1,公差d =2的等差数列. ∴a n =2n -1.(3)证明:1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=11×3+13×5+15×7+…+1(2n -1)(2n +1)=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1 =12⎝⎛⎭⎫1-12n +1<12.[课时作业] [A 组 基础巩固]1.若复数2-b i(b ∈R)的实部与虚部互为相反数,则b 的值为( ) A .-2 B.23 C .-23D .2解析:2-b i 的实部为2,虚部为-b ,由题意知2=-(-b ),∴b =2. 答案:D2.设a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:直接法.∵a +bi =a -b i 为纯虚数,∴必有a =0,b ≠0,而ab =0时有a =0或b =0,∴由a =0, b ≠0⇒ab =0,反之不成立.∴“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的必要不充分条件.答案:B3.已知复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,则实数a 的值为( )A .1或-1B .1C .-1D .0或-1解析:因为复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,且a 为实数,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a -1≠0,解得a =-1.答案:C4.设a ,b 为实数,若复数1+2i =(a -b )+(a +b )i ,则( ) A .a =32,b =12B .a =3,b =1C .a =12,b =32D .a =1,b =3解析:由1+2i =(a -b )+(a +b )i 可得⎩⎪⎨⎪⎧a -b =1,a +b =2,解得a =32,b =12.答案:A5.已知集合M ={1,(m 2-3m -1)+(m 2-5m -6)i},N ={1,3},M ∩N ={1,3},则实数m 的为( ) A .4 B .-1 C .4或-1D .1或6解析:由题意⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -1=3,m 2-5m -6=0,解得m =-1. 答案:B6.已知x 2-x -6x +1=(x 2-2x -3) i(x ∈R),则x =________.解析:∵x ∈R ,∴x 2-x -6x +1∈R ,。
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高中数学人教A版选修1-2 同步练习
1.用反证法证明命题“三角形的内角中至多有一个钝角”时,假设正确的是()
A.三个内角中至少有一个钝角
B.三个内角中至少有两个钝角
C.三个内角都不是钝角
D.三个内角都不是钝角或至少有两个钝角
解析:选B.“至多有一个”即要么一个都没有,要么有一个,故假设为“至少有两个”.
2.用反证法证明命题:“a,b∈N,ab可被5整除,那么a,b中至少有一个能被5整除”时,假设的内容应为()
A.a,b都能被5整除
B.a,b都不能被5整除
C.a,b不都能被5整除
D.a不能被5整除
解析:选B.“至少有一个”的否定是“一个也没有”,即“a,b都不能被5整除”.
3.已知数列{a n},{b n}的通项公式分别为a n=an+2,b n=bn+1(a,b是常数),且a>b,那么两个数列中序号与数值均相同的项有________个.
解析:假设存在序号和数值均相等的项,即存在n使得a n=b n,由题意a>b,n∈N*,则恒有an>bn,从而an+2>bn+1恒成立,∴不存在n使a n=b n.
答案:0
4.用反证法证明“一个三角形不能有两个直角”有三个步骤:
①∠A+∠B+∠C=90°+90°+∠C>180°,这与三角形内角和为180°矛盾,故假设错误.
②所以一个三角形不能有两个直角.
③假设△ABC中有两个直角,不妨设∠A=90°,∠B=90°.上述步骤的正确顺序为________.
解析:由反证法证明数学命题的步骤可知,上述步骤的顺序应为③①②.
答案:③①②
[A级基础达标]
1.下列命题错误的是()
A.三角形中至少有一个内角不小于60°
B.四面体的三组对棱都是异面直线
C.闭区间[a,b]上的单调函数f(x)至多有一个零点
D.设a、b∈Z,若a+b是奇数,则a、b中至少有一个为奇数
解析:选D.a+b为奇数⇔a、b中有一个为奇数,另一个为偶数.故D错误.
2.(.·东北师大附中高二检测)用反证法证明命题:“a,b,c,d∈R,a+b=1,c+d=1,且ac+bd>1,则a,b,c,d中至少有一个负数”时的假设为()
A.a,b,c,d全都大于等于0
B.a,b,c,d全为正数
C.a,b,c,d中至少有一个正数
D.a,b,c,d中至多有一个负数
解析:选A.至少有一个负数的否定是一个负数也没有,即a,b,c,d全都大于等于0.
3.“M不是N的子集”的充要条件是()
A.若x∈M,则x∈N
B.若x∈N,则x∈M
C.存在x1∈M且x1∈N,又存在x2∈N且x2∈M
D.存在x0∈M且x0∉N
解析:选D.假设M是N的子集,则M中的任一个元素都是集合N的元素,所以,要使M不是N 的子集,只需存在x0∈M且x0∉N.
4.设实数a、b、c满足a+b+c=1,则a、b、c中至少有一个数不小于________.
解析:假设a 、b 、c 都小于13
,则a +b +c <1与a +b +c =1矛盾.故a 、b 、c 中至少有一个不小于13
. 答案:13
5.已知p 3+q 3=2,用反证法证明p +q ≤2时,得出的矛盾为________.
解析:假设p +q >2,则p >2-q .
∴p 3>(2-q )3=8-12q +6q 2-q 3,
将p 3+q 3=2代入得6q 2-12q +6<0,
∴(q -1)2<0这不可能.∴p +q ≤2.
答案:(q -1)2<0
6.已知a ,b ,c ∈(0,1),求证(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不可能都大于14
. 证明:假设三个式子同时大于14
, 即(1-a )b >14,(1-b )c >14,(1-c )a >14
, 三式相乘得(1-a )a ·(1-b )b ·(1-c )c >143, ① 又因为0<a <1,所以0<a (1-a )≤(a +1-a 2)2=14
. 同理0<b (1-b )≤14,0<c (1-c )≤14
, 所以(1-a )a ·(1-b )b ·(1-c )c ≤143, ② ①与②矛盾,所以假设不成立,故原命题成立.
[B 级 能力提升]
7.设a ,b ,c 均为正实数,P =a +b -c ,Q =b +c -a ,R =c +a -b ,则“PQR >0”是“P 、Q 、R 同时大于零”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
解析:选C.首先若P 、Q 、R 同时大于零,则必有PQR >0成立.其次,若PQR >0且P 、Q 、R 不都大于零,则必有两个为负,不妨设P <0,Q <0,即a +b -c <0,b +c -a <0,∴b <0与b >0矛盾,故P 、Q 、R 都大于零.
8.设x ,y ,z 都是正实数,a =x +1y ,b =y +1z ,c =z +1x
,则a ,b ,c 三个数( ) A .至少有一个不大于2
B .都小于2
C .至少有一个不小于2
D .都大于2
解析:选C.若a ,b ,c 都小于2,则a +b +c <6①,而a +b +c =x +1x +y +1y +z +1z
≥6②,显然①②矛盾,所以C 正确.
9.完成反证法证题的全过程.
设a 1,a 2,…,a 7是1,2,…,7的一个排列,求证:乘积p =(a 1-1)(a 2-2)…(a 7-7)为偶数. 证明:反设p 为奇数,则a 1-1,a 2-2,…,a 7-7均为奇数.
因奇数个奇数之和为奇数,故有
奇数=________________①
=________________②
=0.
但0≠奇数,这一矛盾说明p 为偶数.
解析:将a 1-1,a 2-2,…,a 7-7相加后,再分组结合计算.
答案:(a 1-1)+(a 2-2)+…+(a 7-7)
(a 1+a 2+...+a 7)-(1+2+ (7)
10.(.·佛山高二检测)设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)中,a ,b ,c 均为整数,且f (0),f (1)均为奇数.求证:f (x )=0无整数根.
证明:假设f (x )=0有整数根n ,
则an 2+bn +c =0(n ∈Z),
而f (0),f (1)均为奇数,即c 为奇数,a +b 为偶数,则a ,b ,c 同时为奇数或a ,b 同时为偶数,c 为奇数,当n 为奇数时,an 2+bn 为偶数;当n 为偶数时,an 2+bn 也为偶数,即an 2+bn +c 为奇数,与an 2+bn +c =0矛盾.
∴f (x )=0无整数根.
11.(创新题)已知直线ax -y =1与曲线x 2-2y 2=1相交于P ,Q 两点,是否存在实数a ,使得以PQ 为直径的圆经过坐标原点O ?若存在,试求出a 的值;若不存在,请说明理由.
解:假设存在实数a ,使得以PQ 为直径的圆经过坐标原点O ,则OP ⊥OQ .设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则y 1x 1·y 2x 2
=-1,∴(ax 1-1)(ax 2-1)=-x 1·x 2,即(1+a 2)x 1·x 2-a (x 1+x 2)+1=0.由题意得(1-2a 2)x 2+4ax -3=0,∴x 1+x 2=-4a 1-2a 2,x 1·x 2=-31-2a 2.∴(1+a 2)·-31-2a 2-a ·-4a 1-2a 2+1=0,即a 2=-2,这是不可能的.∴假设不成立.故不存在实数a ,使得以PQ 为直径的圆经过坐标原点O .。