当前位置:文档之家› 高中数学竞赛讲义(五)──数列培训资料

高中数学竞赛讲义(五)──数列培训资料

高中数学竞赛讲义(五)──数列培训资料
高中数学竞赛讲义(五)──数列培训资料

高中数学竞赛讲义

(五)──数列

高中数学竞赛讲义(五)

──数列

一、基础知识

定义1 数列,按顺序给出的一列数,例如1,2,3,…,n,…. 数列分有穷数列和无穷数列两种,数列{a n}的一般形式通常记作a1, a2, a3,…,a n或a1, a2,

a3,…,a n…。其中a1叫做数列的首项,a n是关于n的具体表达式,称为数列的通项。

定理1 若S n表示{a n}的前n项和,则S1=a1, 当n>1时,a n=S n-S n-1.

定义2 等差数列,如果对任意的正整数n,都有a n+1-a n=d(常数),则{a n}称为等差数列,d叫做公差。若三个数a, b, c成等差数列,即2b=a+c,则称b 为a和c的等差中项,若公差为d, 则a=b-d, c=b+d.

定理2 等差数列的性质:1)通项公式a n=a1+(n-1)d;2)前n项和公式:

S n=;3)a n-a m=(n-m)d,其中n, m为正整数;4)若n+m=p+q,则a n+a m=a p+a q;5)对任意正整数p, q,恒有a p-a q=(p-q)(a2-a1);6)若A,B至少有一个不为零,则{a n}是等差数列的充要条件是S n=An2+Bn.

定义3 等比数列,若对任意的正整数n,都有,则{a n}称为等比数列,q叫做公比。

定理3 等比数列的性质:1)a n=a1q n-1;2)前n项和S n,当q1时,

S n=;当q=1时,S n=na1;3)如果a, b, c成等比数列,即b2=ac(b 0),则b叫做a, c的等比中项;4)若m+n=p+q,则a m a n=a p a q。

定义4 极限,给定数列{a n}和实数A,若对任意的>0,存在M,对任意

的n>M(n∈N),都有|a n-A|<,则称A为n→+∞时数列{a n}的极限,记作

定义5 无穷递缩等比数列,若等比数列{a n}的公比q满足|q|<1,则称之为

无穷递增等比数列,其前n项和S n的极限(即其所有项的和)为(由极限的定义可得)。

定理3 第一数学归纳法:给定命题p(n),若:(1)p(n0)成立;(2)当p(n)时n=k成立时能推出p(n)对n=k+1成立,则由(1),(2)可得命题p(n)对一切自然数n≥n0成立。

竞赛常用定理

定理4 第二数学归纳法:给定命题p(n),若:(1)p(n0)成立;(2)当p(n)对一切n≤k的自然数n都成立时(k≥n0)可推出p(k+1)成立,则由(1),(2)可得命题p(n)对一切自然数n≥n0成立。

定理5 对于齐次二阶线性递归数列x n=ax n-1+bx n-2,设它的特征方程x2=ax+b 的两个根为α,β:(1)若αβ,则x n=c1a n-1+c2βn-1,其中c1, c2由初始条件x1, x2的值确定;(2)若α=β,则x n=(c1n+c2) αn-1,其中c1, c2的值由x1, x2的值确定。

二、方法与例题

1.不完全归纳法。

这种方法是从特殊情况出发去总结更一般的规律,当然结论未必都是正确的,但却是人类探索未知世界的普遍方式。通常解题方式为:特殊→猜想→数学归纳法证明。

例1 试给出以下几个数列的通项(不要求证明);1)0,3,8,15,24,35,…;2)1,5,19,65,…;3)-1,0,3,8,15,…。

【解】1)a n=n2-1;2)a n=3n-2n;3)a n=n2-2n.

例2 已知数列{a n}满足a1=,a1+a2+…+a n=n2a n, n≥1,求通项a n.

【解】因为a1=,又a1+a2=22·a2,

所以a2=,a3=,猜想(n≥1).

证明;1)当n=1时,a1=,猜想正确。2)假设当n≤k时猜想成立。

当n=k+1时,由归纳假设及题设,a1+ a1+…+a1=[(k+1)2-1] a k+1,,

所以=k(k+2)a k+1,

即=k(k+2)a k+1,

所以=k(k+2)a k+1,所以a k+1=

由数学归纳法可得猜想成立,所以

例3 设01.

【证明】证明更强的结论:1

1)当n=1时,1

2)假设n=k时,①式成立,即1

由数学归纳法可得①式成立,所以原命题得证。

2.迭代法。

数列的通项a n或前n项和S n中的n通常是对任意n∈N成立,因此可将其中的n换成n+1或n-1等,这种办法通常称迭代或递推。

例4 数列{a n}满足a n+pa n-1+qa n-2=0, n≥3,q0,求证:存在常数c,使得·a n+

【证明】·a n+1+(pa n+1+a n+2)+=a n+2·(-qa n)+=

+a n(pq n+1+qa n)]=q().

若=0,则对任意n, +=0,取c=0即可.

若0,则{+}是首项为

,公式为q的等比数列。

所以+=·q n.

取·即可.

综上,结论成立。

例5 已知a1=0, a n+1=5a n+,求证:a n都是整数,n∈N+.

【证明】因为a1=0, a2=1,所以由题设知当n≥1时a n+1>a n.

又由a n+1=5a n+移项、平方得

当n≥2时,把①式中的n换成n-1得,即

因为a n-1

再由a1=0, a2=1及③式可知,当n∈N+时,a n都是整数。

3.数列求和法。

数列求和法主要有倒写相加、裂项求和法、错项相消法等。

例6 已知a n=(n=1, 2, …),求S99=a1+a2+…+a99.

【解】因为a n+a100-n=+

=,

所以S99=

例7 求和:+…+

【解】一般地,

所以S n=

例8 已知数列{a n}满足a1=a2=1,a n+2=a n+1+a n, S n为数列的前n项和,求证:S n<2。

【证明】由递推公式可知,数列{a n}前几项为1,1,2,3,5,8,13。因为,①

所以。②

由①-②得,

所以。

又因为S n-20,

所以S n, 所以,

所以S n<2,得证。

4.特征方程法。

例9 已知数列{a n}满足a1=3, a2=6, a n+2=4n+1-4a n,求a n.

【解】由特征方程x2=4x-4得x1=x2=2.

故设a n=(α+βn)·2n-1,其中,

所以α=3,β=0,

所以a n=3·2n-1.

例10 已知数列{a n}满足a1=3, a2=6, a n+2=2a n+1+3a n,求通项a n.

【解】由特征方程x2=2x+3得x1=3, x2=-1,

所以a n=α·3n+β·(-1)n,其中,

解得α=,β,

所以·3]。

5.构造等差或等比数列。

例11 正数列a0,a1,…,a n,…满足=2a n-1(n≥2)且a0=a1=1,求通项。

【解】由得=1,

令b n=+1,则{b n}是首项为+1=2,公比为2的等比数列,

所以b n=+1=2n,所以=(2n-1)2,

所以a n= 0

注:C1·C2·…·C n.

例12 已知数列{x n}满足x1=2, x n+1=,n∈N+, 求通项。

【解】考虑函数f(x)=的不动点,由=x得x=

因为x1=2, x n+1=,可知{x n}的每项均为正数。

又+2≥,所以x n+1≥(n≥1)。又

X n+1-==, ①

X n+1+==, ②

由①÷②得。③

又>0,

由③可知对任意n∈N+,>0且,

所以是首项为,公比为2的等比数列。

所以·,所以,

解得·。

注:本例解法是借助于不动点,具有普遍意义。

三、基础训练题

1.数列{x n}满足x1=2, x n+1=S n+(n+1),其中S n为{x n}前n项和,当n≥2时,x n=_________.

2. 数列{x n}满足x1=,x n+1=,则{x n}的通项x n=_________.

3. 数列{x n}满足x1=1,x n=+2n-1(n≥2),则{x n}的通项x n=_________.

4. 等差数列{a n}满足3a8=5a13,且a1>0, S n为前n项之和,则当S n最大时,n=_________.

5. 等比数列{a n}前n项之和记为S n,若S10=10,S30=70,则S40=_________.

6. 数列{x n}满足x n+1=x n-x n-1(n≥2),x1=a, x2=b, S n=x1+x2+…+ x n,则

S100=_________.

7. 数列{a n}中,S n=a1+a2+…+a n=n2-4n+1则|a1|+|a2|+…+|a10|=_________.

8. 若,并且x1+x2+…+ x n=8,则

x1=_________.

9. 等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n和T n,若,则

=_________.

10. 若n!=n(n-1)…2·1, 则=_________.

11.若{a n}是无穷等比数列,a n为正整数,且满足a5+a6=48, log2a2·log2a3+

log2a2·log2a5+ log2a2·log2a6+ log2a5·log2a6=36,求的通项。

12.已知数列{a n}是公差不为零的等差数列,数列{}是公比为q的等比数列,且b1=1, b2=5, b3=17, 求:(1)q的值;(2)数列{b n}的前n项和S n。

四、高考水平训练题

1.已知函数f(x)=,若数列{a n}满足a1=,

a n+1=f(a n)(n∈N+),则a2006=_____________.

2.已知数列{a n}满足a1=1, a n=a1+2a2+3a3+…+(n-1)a n-1(n≥2),则{a n}的通项a n=.

3. 若a n=n2+, 且{a n}是递增数列,则实数的取值范围是__________.

4. 设正项等比数列{a n}的首项a1=, 前n项和为S n, 且210S30-(210+1)

S20+S10=0,则a n=_____________.

5. 已知,则a的取值范围是______________.

6.数列{a n}满足a n+1=3a n+n(n∈N+) ,存在_________个a1值,使{a n}成等差数列;存在________个a1值,使{a n}成等比数列。

7.已知(n∈N+),则在数列{a n}的前50项中,最大项与最小项分别是____________.

8.有4个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和中16,第二个数与第三个数的和是12,则这四个数分别为____________.

9. 设{a n}是由正数组成的数列,对于所有自然数n, a n与2的等差中项等于S n与2的等比中项,则a n=____________.

10. 在公比大于1的等比数列中,最多连续有__________项是在100与1000之间的整数.

11.已知数列{a n}中,a n0,求证:数列{a n}成等差数列的充要条件是

(n≥2)①恒成立。

12.已知数列{a n}和{b n}中有a n=a n-1b n, b n=(n≥2), 当a1=p, b1=q(p>0, q>0)且p+q=1时,(1)求证:a n>0, b n>0且a n+b n=1(n∈N);(2)求证:

a n+1=;(3)求数列

13.是否存在常数a, b, c,使题设等式

1·22+2·32+…+n·(n+1)2=(an2+bn+c)

对于一切自然数n都成立?证明你的结论。

五、联赛一试水平训练题

1.设等差数列的首项及公差均为非负整数,项数不少于3,且各项和为972,这样的数列共有_________个。

2.设数列{x n}满足x1=1, x n=,则通项x n=__________.

3. 设数列{a n}满足a1=3, a n>0,且,则通项a n=__________.

4. 已知数列a0, a1, a2, …, a n, …满足关系式(3-a n+1)·(6+a n)=18,且a0=3,则

=__________.

5. 等比数列a+log23, a+log43, a+log83的公比为=__________.

6. 各项均为实数的等差数列的公差为4,其首项的平方与其余各项之和不超过100,这样的数列至多有__________项.

7. 数列{a n}满足a1=2, a2=6, 且=2,则

________.

8. 数列{a n} 称为等差比数列,当且仅当此数列满足a0=0, {a n+1-qa n}构成公比为q的等比数列,q称为此等差比数列的差比。那么,由100以内的自然数构成等差比数列而差比大于1时,项数最多有__________项.

9.设h∈N+,数列{a n}定义为:a0=1, a n+1=。问:对于怎样的h,存在大于0的整数n,使得a n=1?

10.设{a k}k≥1为一非负整数列,且对任意k≥1,满足a k≥a2k+a2k+1,(1)求证:对任意正整数n,数列中存在n个连续项为0;(2)求出一个满足以上条件,且其存在无限个非零项的数列。

11.求证:存在唯一的正整数数列a1,a2,…,使得

a1=1, a2>1, a n+1(a n+1-1)=

六、联赛二试水平训练题

1.设a n为下述自然数N的个数:N的各位数字之和为n且每位数字只能取1,3或4,求证:a2n是完全平方数,这里n=1, 2,….

2.设a1, a2,…, a n表示整数1,2,…,n的任一排列,f(n)是这些排列中满足如下性质的排列数目:①a1=1; ②|a i-a i+1|≤2, i=1,2,…,n-1。

试问f(2007)能否被3整除?

3.设数列{a n}和{b n}满足a0=1,b0=0,且

求证:a n (n=0,1,2,…)是完全平方数。

4.无穷正实数数列{x n}具有以下性质:x0=1,x i+1

(1)求证:对具有上述性质的任一数列,总能找到一个n≥1,使

≥3.999均成立;

(2)寻求这样的一个数列使不等式<4对任一n均成立。

5.设x1,x2,…,x n是各项都不大于M的正整数序列且满足x k=|x k-1-x k-

|(k=3,4,…,n)①.试问这样的序列最多有多少项?

2

6.设a1=a2=,且当n=3,4,5,…时,a n=,

(ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(ⅱ)求证:是整数的平方。

7.整数列u0,u1,u2,u3,…满足u0=1,且对每个正整数n, u n+1u n-1=k u u,这里k是某个固定的正整数。如果u2000=2000,求k的所有可能的值。

8.求证:存在无穷有界数列{x n},使得对任何不同的m, k,有|x m-x k|≥

9.已知n个正整数a0,a1,…,a n和实数q,其中0

b0,b1,…,b n和满足:(1)a k

(2)q<<(k=1,2,…,n);

(3)b1+b2+…+b n<(a0+a1+…+a n).

初中数学竞赛辅导讲义

初中数学竞赛辅导讲义(初三) 第一讲 分式的运算 [知识点击] 1、 分部分式:真分式化为另几个真分式的和,一般先将分母分解因式,后用待定系数法进行。 2、 综合除法:多项式除以多项式可类似于是有理数的除法运算,可列竖式来进行。 3、 分式运算:实质就是分式的通分与约分。 [例题选讲] 例1?化简x^4r^ +厂只+ 厂九 1 + 1— (x 2)(x 3) (x 3)(x 4)1 1,1 --- — ---------- ---- 十 x 1 x 2 x 2 1,1 1 ----- 十 ------ — ----- x 3 x 3 x 4 例2. 解:原式二 i (x 1)(x 2)

x y kz(1) 解:易知:-一-= -―z= -一z = k 贝y x z ky(2) 亠z y x =2 或x+y+z=O y z kx(3) (1)+(2) +(3) 得: (k -2)(x+y+z)=0 k 若k =2贝9原式=k 3 = 8 若x + y + z =0,则原式二 k 3 =-1 例3.设 2 1, 求 x mx 1ft x 1 4 2 2 x m x 的值。 1 解:显然2 X 0,由已知x mx 1 “ =1 , x 贝y x +丄= x m + 1 4 2 2 .x m x 1 (2) x + 1) 2-2 x -m 2 2 ???原式二 一 2m 1 =(m +1) 2-2- m 2 = 2 m -1 例4.已知多项式3x3 +ax 2 +3x +1能被x2+1整除,求a的值

解: 1- a =0 二a =1 例5:设n为正整数,求证 1111 ++ …....+v 1 3 15(2n1)( 2 n 1) 2 证:左边=1(1 - 1 1-1 + ??…? +1-1 ) 23352n 12n 1 1(1-1) 22n1 1

高一数学竞赛培训讲义:最大公约数和最小公倍数(学生)

第三节 最大公约数 定义1 整数a 1, a 2, , a k 的公共约数称为a 1, a 2, , a k 的公约数.不全为零的整数a 1, a 2, , a k 的公约数中最大的一个叫做a 1, a 2, , a k 的最大公约数(或最大公因数),记为(a 1, a 2, , a k ). 由于每个非零整数的约数的个数是有限的,所以最大公约数是存在的,并且是正整数. 如果(a 1, a 2, , a k ) = 1,则称a 1, a 2, , a k 是互素的(或互质的);如果 (a i , a j ) = 1,1 ≤ i , j ≤ k ,i ≠ j , 则称a 1, a 2, , a k 是两两互素的(或两两互质的). 显然,a 1, a 2, , a k 两两互素可以推出(a 1, a 2, , a k ) = 1,反之则不然,例如(2, 6, 15) = 1,但(2, 6) = 2. 定理1 下面的等式成立: (ⅰ) (a 1, a 2, , a k ) = (|a 1|, |a 2|, , |a k |); (ⅱ) (a , 1) = 1,(a , 0) = |a |,(a , a ) = |a |; (ⅲ) (a , b ) = (b , a ); (ⅳ) 若p 是素数,a 是整数,则(p , a ) = 1或p ∣a ; (ⅴ) 若a = bq + r ,则(a , b ) = (b , r ). 由定理1可知,在讨论(a 1, a 2, , a n )时,不妨假设a 1, a 2, , a n 是正整数,以后我们就维持这一假设. 定理2 设a 1, a 2, , a k ∈Z ,记 A = { y ;y =∑=k i i i x a 1,x i ∈Z ,1 ≤ i ≤ k }. 如果y 0是集合A 中最小的正数,则y 0 = (a 1, a 2, , a k ).

高中数学竞赛讲义(16)平面几何

高中数学竞赛讲义(十六) ──平面几何 一、常用定理(仅给出定理,证明请读者完成) 梅涅劳斯定理设分别是ΔABC的三边BC,CA,AB或其延长线上的点,若三点共线,则 梅涅劳斯定理的逆定理条件同上,若 则三点共线。 塞瓦定理设分别是ΔABC的三边BC,CA,AB或其延长线上的点,若三线平行或共点, 则 塞瓦定理的逆定理设分别是ΔABC的三边 BC,CA,AB或其延长线上的点,若则三线共点或互相平行。 角元形式的塞瓦定理分别是ΔABC的三边BC,CA,AB所在直线上的点,则平行或共点 的充要条件是 广义托勒密定理设ABCD为任意凸四边形,则AB?CD+BC?AD≥AC?BD,当且仅当A,B,C,D四点共圆时取等号。

斯特瓦特定理设P为ΔABC的边BC上任意一点,P不同于B,C,则有 AP2=AB2?+AC2?-BP?PC. 西姆松定理过三角形外接圆上异于三角形顶点的任意一点作三边的垂线,则三垂足共线。 西姆松定理的逆定理若一点在三角形三边所在直线上的射影共线,则该点在三角形的外接圆上。 九点圆定理三角形三条高的垂足、三边的中点以及垂心与顶点的三条连线段的中点,这九点共圆。 蒙日定理三条根轴交于一点或互相平行。(到两圆的幂(即切线长)相等的点构成集合为一条直线,这条直线称根轴)欧拉定理ΔABC的外心O,垂心H,重心G三点共线,且 二、方法与例题 1.同一法。即不直接去证明,而是作出满足条件的图形或点,然后证明它与已知图形或点重合。 例1 在ΔABC中,∠ABC=700,∠ACB=300,P,Q为ΔABC内部两点,∠QBC=∠QCB=100,∠PBQ=∠PCB=200,求证:A,P,Q三点共线。 [证明] 设直线CP交AQ于P1,直线BP交AQ于P2,因为∠ACP= ∠PCQ=100,所以,①在ΔABP,ΔBPQ,ΔABC中由正弦定理有

高中数学竞赛_数列【讲义】

第五章 数列 一、基础知识 定义1 数列,按顺序给出的一列数,例如1,2,3,…,n ,…. 数列分有穷数列和无穷数列两种,数列{a n }的一般形式通常记作a 1, a 2, a 3,…,a n 或a 1, a 2, a 3,…,a n …。其中a 1叫做数列的首项,a n 是关于n 的具体表达式,称为数列的通项。 定理1 若S n 表示{a n }的前n 项和,则S 1=a 1, 当n >1时,a n =S n -S n -1. 定义2 等差数列,如果对任意的正整数n ,都有a n +1-a n =d (常数),则{a n }称为等差数列,d 叫做公差。若三个数a , b , c 成等差数列,即2b =a +c ,则称b 为a 和c 的等差中项,若公差为d, 则a =b -d, c =b +d. 定理2 等差数列的性质:1)通项公式a n =a 1+(n -1)d ;2)前n 项和公式: S n =d n n na a a n n 2 )1(2)(11-+=+;3)a n -a m =(n -m)d ,其中n , m 为正整数;4)若n +m=p +q ,则a n +a m =a p +a q ;5)对任意正整数p , q ,恒有a p -a q =(p -q )(a 2-a 1);6)若A ,B 至少有一个不为零,则{a n }是等差数列的充要条件是S n =An 2+Bn . 定义3 等比数列,若对任意的正整数n ,都有 q a a n n =+1,则{a n }称为等比数列,q 叫做公比。 定理3 等比数列的性质:1)a n =a 1q n -1 ;2)前n 项和S n ,当q ≠1时,S n =q q a n --1)1(1;当q =1时,S n =na 1;3)如果a , b , c 成等比数列,即b 2=ac (b ≠0),则b 叫做a , c 的等比中项;4)若m+n =p +q ,则a m a n =a p a q 。 定义4 极限,给定数列{a n }和实数A ,若对任意的ε>0,存在M ,对任意的n >M(n ∈N ),都有|a n -A |<ε,则称A 为n →+∞时数列{a n }的极限,记作.lim A a n n =∞ → 定义5 无穷递缩等比数列,若等比数列{a n }的公比q 满足|q |<1,则称之为无穷递增等比数列,其前n 项和S n 的极限(即其所有项的和)为q a -11(由极限的定义可得)。 定理3 第一数学归纳法:给定命题p (n ),若:(1)p (n 0)成立;(2)当p (n )时n =k 成立时能推出p (n )对n =k +1成立,则由(1),(2)可得命题p (n )对一切自然数n ≥n 0成立。 竞赛常用定理 定理4 第二数学归纳法:给定命题p (n ),若:(1)p (n 0)成立;(2)当p (n )对一切n ≤k 的自然数n 都成立时(k ≥n 0)可推出p (k +1)成立,则由(1),(2)可得命题p (n )对一切自然数n ≥n 0成立。 定理5 对于齐次二阶线性递归数列x n =ax n -1+bx n -2,设它的特征方程x 2=ax +b 的两个根为α,β:(1)若α≠β,则x n =c 1a n -1+c 2βn -1,其中c 1, c 2由初始条件x 1, x 2的值确定;(2)若α=β,则x n =(c 1n +c 2) αn -1,其中c 1, c 2的值由x 1, x 2的值确定。 二、方法与例题 1.不完全归纳法。 这种方法是从特殊情况出发去总结更一般的规律,当然结论未必都是正确的,但却是人类探索未知世界的普遍方式。通常解题方式为:特殊→猜想→数学归纳法证明。 例1 试给出以下几个数列的通项(不要求证明);1)0,3,8,15,24,35,…;2)1,5,19,65,…;3)-1,0,3,8,15,…。 【解】1)a n =n 2-1;2)a n =3n -2n ;3)a n =n 2-2n . 例2 已知数列{a n }满足a 1= 21,a 1+a 2+…+a n =n 2a n , n ≥1,求通项a n . 【解】 因为a 1= 2 1,又a 1+a 2=22·a 2,

高中数学竞赛讲义_三角函数

三角函数 一、基础知识 定义1 角,一条射线绕着它的端点旋转得到的图形叫做角。若旋转方向为逆时针方向,则角为正角,若旋转方向为顺时针方向,则角为负角,若不旋转则为零角。角的大小是任意的。 定义2 角度制,把一周角360等分,每一等价为一度,弧度制:把等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做一弧度。360度=2π弧度。若圆心角的弧长为L ,则其弧度数的绝对值|α|=r L ,其中r 是圆的半径。 定义3 三角函数,在直角坐标平面内,把角α的顶点放在原点,始边与x 轴的正半轴重合,在角的终边上任意取一个不同于原点的点P ,设它的坐标为(x ,y ),到原点的距离为r,则正 弦函数s in α= r y ,余弦函数co s α=r x ,正切函数tan α=x y ,余切函数cot α=y x ,正割函数se c α=x r ,余割函数c s c α=.y r 定理1 同角三角函数的基本关系式,倒数关系:tan α=αcot 1,s in α=αcsc 1,co s α=α sec 1;商数关系:tan α=αααααsin cos cot ,cos sin =;乘积关系:tan α×co s α=s in α,cot α×s in α=co s α;平方关系:s in 2α+co s 2α=1, tan 2α+1=se c 2α, cot 2α+1=c s c 2α. 定理2 诱导公式(Ⅰ)s in (α+π)=-s in α, co s(π+α)=-co s α, tan (π+α)=tan α, cot (π+α)=cot α;(Ⅱ)s in (-α)=-s in α, co s(-α)=co s α, tan (-α)=-tan α, cot (-α)=cot α; (Ⅲ)s in (π-α)=s in α, co s(π-α)=-co s α, tan =(π-α)=-tan α, cot (π-α)=-cot α; (Ⅳ)s in ??? ??-απ2=co s α, co s ??? ??-απ2=s in α, tan ?? ? ??-απ2=cot α(奇变偶不变,符号看象限)。 定理3 正弦函数的性质,根据图象可得y =s inx (x ∈R )的性质如下。单调区间:在区间 ?? ????+-22,22ππππk k 上为增函数,在区间??????++ππππ232,22k k 上为减函数,最小正周期为2π. 奇偶数. 有界性:当且仅当x =2kx +2π时,y 取最大值1,当且仅当x =3k π-2 π时, y 取最小值-1。对称性:直线x =k π+2 π均为其对称轴,点(k π, 0)均为其对称中心,值域为[-1,1]。这里k ∈Z . 定理4 余弦函数的性质,根据图象可得y =co s x (x ∈R )的性质。单调区间:在区间[2k π, 2k π+π]上单调递减,在区间[2k π-π, 2k π]上单调递增。最小正周期为2π。奇偶性:偶函数。对称性:直线x =k π均为其对称轴,点?? ? ?? +0,2ππk 均为其对称中心。有界性:当且仅当x =2k π时,y 取最大值1;当且仅当x =2k π-π时,y 取最小值-1。值域为[-1,1]。这里k ∈Z . 定理5 正切函数的性质:由图象知奇函数y =tanx (x ≠k π+ 2π)在开区间(k π-2π, k π+2π)上为增函数, 最小正周期为π,值域为(-∞,+∞),点(k π,0),(k π+2π ,0)均为其对称中心。 定理6 两角和与差的基本关系式:co s(α±β)=co s αco s β s in αs in β,s in (α±β)=s in αco s β±co s αs in β; tan (α±β)= .) tan tan 1()tan (tan βαβα ±

数学竞赛教案讲义排列组合与概率

第十三章 排列组合与概率 一、基础知识 1.加法原理:做一件事有n 类办法,在第1类办法中有m 1种不同的方法,在第2类办法中有m 2种不同的方法,……,在第n 类办法中有m n 种不同的方法,那么完成这件事一共有N=m 1+m 2+…+m n 种不同的方法。2 乘法原理:做一件事,完成它需要分n 个步骤,第1步有m 1种不同的方法,第2步有m 2种不同的方法,……,第n 步有m n 种不同的方法,那么完成这件事共有N=m 1×m 2×…×m n 种不同的方法。3.排列与排列数:从n 个不同元素中,任取m(m ≤n)个元素,按照一定顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列,从n 个不同元素中取出m 个(m ≤n)元素的所有排列个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用m n A 表示,m n A =n(n-1)…(n-m+1)= )! (! m n n -,其中m,n ∈N,m ≤n, 注:一般地0 n A =1,0!=1,n n A =n!。 4.N 个不同元素的圆周排列数为n A n n =(n-1)!。 5.组合与组合数:一般地,从n 个不同元素中,任取m(m ≤n)个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合,即从n 个不同元素中不计顺序地取出m 个构成原集合的一个子集。从n 个不同元素中取出m(m ≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用m n C 表示: .)! (!! !)1()1(m n m n m m n n n C m n -=+--= 6.组合数的基本性质:(1)m n n m n C C -=;(2)1 1--+=n n m n m n C C C ;(3) k n k n C C k n =--11;(4)n n k k n n n n n C C C C 20 10==+++∑= ;(5)111++++-=+++k m k k m k k k k k C C C C ;(6) k n m n m k k n C C C --=。 7.定理1:不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的正整数解的个数为1 1--n r C 。

高中数学竞赛标准教材讲义函数教案

第三章 函数 一、基础知识 定义1 映射,对于任意两个集合A ,B ,依对应法则f ,若对A 中的任意一个元素x ,在B 中都有唯一一个元素与之对应,则称f : A →B 为一个映射. 定义2 单射,若f : A →B 是一个映射且对任意x , y ∈A , x ≠y , 都有f (x )≠f (y )则称之为单射. 定义3 满射,若f : A →B 是映射且对任意y ∈B ,都有一个x ∈A 使得f (x )=y ,则称f : A →B 是A 到B 上的满射. 定义4 一一映射,若f : A →B 既是单射又是满射,则叫做一一映射,只有一一映射存在逆 映射,即从B 到A 由相反的对应法则f -1构成的映射,记作f -1 : A →B . 定义5 函数,映射f : A →B 中,若A ,B 都是非空数集,则这个映射为函数.A 称为它的定义域,若x ∈A , y ∈B ,且f (x )=y (即x 对应B 中的y 则y 叫做x 的象,x 叫y 的原象.集合{f (x )|x ∈A }叫函数的值域.通常函数由解析式给出,此时函数定义域就是使解析式有意义的未知数的取值范围,如函数y =3x -1的定义域为{x |x ≥0,x ∈R}. 定义6 反函数,若函数f : A →B (通常记作y =f (x ))是一一映射,则它的逆映射f -1 : A →B 叫原函数的反函数,通常写作y =f -1(x ). 这里求反函数的过程是:在解析式y =f (x )中反解x 得x =f -1(y ),然后将x , y 互换得y =f -1(x ),最后指出反函数的定义域即原函数的值域.例如:函数y = x -11的反函数是y =1-x 1 (x ≠0). 定理1 互为反函数的两个函数的图象关于直线y =x 对称. 定理2 在定义域上为增(减)函数的函数,其反函数必为增(减)函数. 定义7 函数的性质. (1)单调性:设函数f (x )在区间I 上满足对任意的x 1, x 2∈I 并且x 1< x 2,总有 f (x 1)f (x 2)),则称f (x )在区间I 上是增(减)函数,区间I 称为单调增(减)区间. (2)奇偶性:设函数y =f (x )的定义域为D ,且D 是关于原点对称的数集,若对于任意的x ∈D ,都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )是奇函数;若对任意的x ∈D ,都有f (-x )=f (x ),则称f (x )是偶函数.奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称. (3)周期性:对于函数f (x ),如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内每一个数时,f (x +T )=f (x )总成立,则称f (x )为周期函数,T 称为这个函数的周期,如果周期中存在最小的正数T 0,则这个正数叫做函数f (x )的最小正周期. 定义8 如果实数a a }记作开区间(a , +∞集合{x |x ≤a }记作半开半闭区间(-∞,a ]. 定义9 函数的图象,点集{(x ,y )|y =f (x ), x ∈D}称为函数y =f (x )的图象,其中D 为f (x )的定义域.通过画图不难得出函数y =f (x )的图象与其他函数图象之间的关系(a ,b >0);(1)向右平移a 个单位得到y =f (x -a )的图象;(2)向左平移a 个单位得到y =f (x +a )的图象;(3)向下平移b 个单位得到y =f (x )-b 的图象;(4)与函数y =f (-x )的图象关于y 轴对 称;(5)与函数y =-f (-x )的图象关于原点成中心对称;(6)与函数y =f -1 (x )的图象关于直线y =x 对称;(7)与函数y =-f (x )的图象关于x 轴对称. 定理3 复合函数y =f [g (x )]的单调性,记住四个字:“同增异减”.例如y = x -21 , u=2-x 在(-∞,2)上是减函数,y = u 1在(0,+∞)上是减函数,所以y =x -21在(-∞,2)上是增函数. 注:复合函数单调性的判断方法为同增异减.这里不做严格论证,求导之后是显然的. 二、方法与例题

高中数学竞赛标准讲义---排列组合与概率

高中数学竞赛标准讲义----排列组合与概率 一、基础知识 1.加法原理:做一件事有n 类办法,在第1类办法中有m 1种不同的方法,在第2类办法中有m 2种不同的方法,……,在第n 类办法中有m n 种不同的方法,那么完成这件事一共有N=m 1+m 2+…+m n 种不同的方法。 2.乘法原理:做一件事,完成它需要分n 个步骤,第1步有m 1种不同的方法,第2步有m 2种不同的方法,……,第n 步有m n 种不同的方法,那么完成这件事共有N=m 1×m 2×…×m n 种不同的方法。 3.排列与排列数:从n 个不同元素中,任取m(m ≤n)个元素,按照一定顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列,从n 个不同元素中取出m 个(m ≤n)元素的所有排列个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用m n A 表示,m n A =n(n-1)…(n-m+1)= )! (! m n n -,其中m,n ∈N,m ≤n, 注:一般地0n A =1,0!=1,n n A =n!。 4.N 个不同元素的圆周排列数为n A n n =(n-1)!。 5.组合与组合数:一般地,从n 个不同元素中,任取m(m ≤n)个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合,即从n 个不同元素中不计顺序地取出m 个构成原集合的一个子集。从n 个不同元素中取出m(m ≤n)个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用m n C 表示: .)! (!! !)1()1(m n m n m m n n n C m n -=+--= 6.组合数的基本性质:(1)m n n m n C C -=;(2)11--+=n n m n m n C C C ;(3)k n k n C C k n =--11;(4)n n k k n n n n n C C C C 20 10==+++∑= ;(5)111++++-=+++k m k k m k k k k k C C C C ;(6)k n m n m k k n C C C --=。 7.定理1:不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的正整数解的个数为11--n r C 。 [证明]将r 个相同的小球装入n 个不同的盒子的装法构成的集合为A ,不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的正整数解构成的集合为B ,A 的每个装法对应B 的唯一一个解,因而构成映射,不同的装法对应的解也不同,因此为单射。反之B 中每一个解(x 1,x 2,…,x n ),将x i 作为第i 个盒子中球的个数,i=1,2,…,n ,便得到A 的一个装法,因此为满射,所以是一一映射,将r 个小球从左到右排成一列,每种装法相当于从r-1个空格中选n-1个,将球分n 份,共有11--n r C 种。故定理得证。 推论1 不定方程x 1+x 2+…+x n =r 的非负整数解的个数为.1r r n C -+

初中数学竞赛辅导讲义全

专业资料 初中数学竞赛辅导讲义(初三) 第一讲 分式的运算 [知识点击] 1、 分部分式:真分式化为另几个真分式的和,一般先将分母分解因式,后用待定系数法进行。 2、 综合除法:多项式除以多项式可类似于是有理数的除法运算,可列竖式来进行。 3、 分式运算:实质就是分式的通分与约分。 [例题选讲] 例1.化简 2312++x x + 6512++x x + 12 712++x x 解:原式= )2)(1(1++x x + )3)(2(1++x x + ) 4)(3(1++x x = 11+x - 21+x + 21+x - 31+x + 31+x - 4 1+x =) 4)(1(3++x x 例2. 已知 z z y x -+ = y z y x +- = x z y x ++- ,且xyz ≠0,求分式xyz x z z y y x ))()((+-+的值。

专业资料 解:易知:z y x + = y z x + = x z y + =k 则?? ???=+=+=+)3()2()1(kx z y ky z x kz y x (1)+(2)+(3)得:(k-2)(x+y+z)=0 k=2 或 x+y+z=0 若k=2则原式= k 3 = 8 若 x+y+z=0,则原式= k 3 =-1 例3.设 1 2+-mx x x =1,求 12242+-x m x x 的值。 解:显然X 0≠,由已知x mx x 12+- =1 ,则 x +x 1 = m + 1 ∴ 22241x x m x +- = x2 + 21x - m2= (x +x 1)2-2 –m2 =( m +1)2-2- m2= 2m -1 ∴原式=1 21-m 例4.已知多项式3x 3 +ax 2 +3x +1 能被x 2 +1整除,求a的值。 解:

高中数学竞赛 函数【讲义】

高中数学竞赛标准教材 函数 一、基础知识 定义1 映射,对于任意两个集合A ,B ,依对应法则f ,若对A 中的任意一个元素x ,在B 中都有唯一一个元素与之对应,则称f : A →B 为一个映射。 定义2 单射,若f : A →B 是一个映射且对任意x , y ∈A , x ≠y , 都有f (x )≠f (y )则称之为单射。 定义3 满射,若f : A →B 是映射且对任意y ∈B ,都有一个x ∈A 使得f (x )=y ,则称f : A →B 是A 到B 上的满射。 定义4 一一映射,若f : A →B 既是单射又是满射,则叫做一一映射,只有一一映射存在逆映射,即从B 到A 由相反的对应法则f -1构成的映射,记作f -1: A →B 。 定义5 函数,映射f : A →B 中,若A ,B 都是非空数集,则这个映射为函数。A 称为它的定义域,若x ∈A , y ∈B ,且f (x )=y (即x 对应B 中的y ),则y 叫做x 的象,x 叫y 的原象。集合{f (x )|x ∈A }叫函数的值域。通常函数由解析式给出,此时函数定义域就是使解析式有意义的未知数的取值范围,如函数y =3x -1的定义域为{x |x ≥0,x ∈R}. 定义6 反函数,若函数f : A →B (通常记作y =f (x ))是一一映射,则它的逆映射f -1: A →B 叫原函数的反函数,通常写作y =f -1(x ). 这里求反函数的过程是:在解析式y =f (x )中反解x 得x =f -1(y ),然后将x , y 互换得y =f -1(x ),最后指出反函数的定义域即原函数的值域。例如:函数y =x -11的反函数是y =1-x 1(x ≠0). 定理1 互为反函数的两个函数的图象关于直线y =x 对称。 定理2 在定义域上为增(减)函数的函数,其反函数必为增(减)函数。 定义7 函数的性质。 (1)单调性:设函数f (x )在区间I 上满足对任意的x 1, x 2∈I 并且x 1< x 2,总有f (x 1)f (x 2)),则称f (x )在区间I 上是增(减)函数,区间I 称为单调增(减)区间。 (2)奇偶性:设函数y =f (x )的定义域为D ,且D 是关于原点对称的数集,若对于任意的x ∈D ,都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )是奇函数;若对任意的x ∈D ,都有f (-x )=f (x ),则称f (x )是偶函数。奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称。 (3)周期性:对于函数f (x ),如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内每一个数时,f (x +T )=f (x )总成立,则称f (x )为周期函数,T 称为这个函数的周期,如果周期中存在最小的正数T 0,则这个正数叫做函数f (x )的最小正周期。 定义8 如果实数a a }记作开区间(a , +∞),集合{x |x ≤a }记作半开半闭区间(-∞,a ]. 定义9 函数的图象,点集{(x ,y )|y =f (x ), x ∈D}称为函数y =f (x )的图象,其中D 为f (x )的定义域。通过画图不难得出函数y =f (x )的图象与其他函数图象之间的关系(a ,b >0);(1)向右平移a 个单位得到y =f (x -a )的图象;(2)向左平移a 个单位得到y =f (x +a )的图象;(3)向下平移b 个单位得到y =f (x )-b 的图象;(4)与函数y =f (-x )的图象关于y 轴对称;(5)与函数y =-f (-x ) 的图象关于原点成中心对称;(6)与函数y =f -1(x )的图象关于直线y =x 对称;(7)与函数y =-f (x ) 的图象关于x 轴对称。 定理3 复合函数y =f [g (x )]的单调性,记住四个字:“同增异减”。例如y = x -21, u=2-x 在(-∞,2)上是减函数,y =u 1在(0,+∞)上是减函数,所以y =x -21在(-∞,2)上是增函数。 注:复合函数单调性的判断方法为同增异减。这里不做严格论证,求导之后是显然的。 二、方法与例题 1.数形结合法。 例1 求方程|x -1|=x 1的正根的个数 .

高中数学竞赛讲义

高中数学竞赛资料 一、高中数学竞赛大纲 全国高中数学联赛 全国高中数学联赛(一试)所涉及的知识范围不超出教育部2000年《全日制普通高级中学数学教学大纲》中所规定的教学要求和内容,但在方法的要求上有所提高。 全国高中数学联赛加试 全国高中数学联赛加试(二试)与国际数学奥林匹克接轨,在知识方面有所扩展;适当增加一些教学大纲之外的内容,所增加的内容是: 1.平面几何 几个重要定理:梅涅劳斯定理、塞瓦定理、托勒密定理、西姆松定理。三角形中的几个特殊点:旁心、费马点,欧拉线。几何不等式。几何极值问题。几何中的变换:对称、平移、旋转。圆的幂和根轴。面积方法,复数方法,向量方法,解析几何方法。 2.代数 周期函数,带绝对值的函数。三角公式,三角恒等式,三角方程,三角不等式,反三角函数。递归,递归数列及其性质,一阶、二阶线性常系数递归数列的通项公式。 第二数学归纳法。平均值不等式,柯西不等式,排序不等式,切比雪夫不等式,一元凸函数。 复数及其指数形式、三角形式,欧拉公式,棣莫弗定理,单位根。多项式的除法定理、因式分解定理,多项式的相等,整系数多项式的有理根*,多项式的插值公式*。 n次多项式根的个数,根与系数的关系,实系数多项式虚根成对定理。 函数迭代,简单的函数方程* 3.初等数论 同余,欧几里得除法,裴蜀定理,完全剩余类,二次剩余,不定方程和方程组,高斯函数[x],费马小定理,格点及其性质,无穷递降法,欧拉定理*,孙子定理*。

4.组合问题 圆排列,有重复元素的排列与组合,组合恒等式。组合计数,组合几何。抽屉原理。容斥原理。极端原理。图论问题。集合的划分。覆盖。平面凸集、凸包及应用*。 注:有*号的内容加试中暂不考,但在冬令营中可能考。 二、初中数学竞赛大纲 1、数 整数及进位制表示法,整除性及其判定;素数和合数,最大公约数与最小公倍数;奇数和偶数,奇偶性分析;带余除法和利用余数分类;完全平方数;因数分解的表示法,约数个数的计算;有理数的概念及表示法,无理数,实数,有理数和实数四则运算的封闭性。 2、代数式 综合除法、余式定理;因式分解;拆项、添项、配方、待定系数法;对称式和轮换对称式;整式、分工、根式的恒等变形;恒等式的证明。 3、方程和不等式 含字母系数的一元一次方程、一元二次方程的解法,一元二次方程根的分布;含绝对值的一元一次方程、一元二次方程的解法;含字母系数的一元一次不等式的解法,一元二次不等式的解法;含绝对值的一元一次不等式;简单的多元方程组;简单的不定方程(组)。 4、函数 二次函数在给定区间上的最值,简单分工函数的最值;含字母系数的二次函数。 5、几何 三角形中的边角之间的不等关系;面积及等积变换;三角形中的边角之间的不等关系;面积及等积变换;三角形的心(内心、外心、垂心、重心)及其性质;相似形的概念和性质;圆,四点共圆,圆幂定理;四种命题及其关系。 6、逻辑推理问题 抽屉原理及其简单应用;简单的组合问题简单的逻辑推理问题,反证法;

高中数学竞赛标准教材1人教版 集合与简易逻辑【讲义】

第一章 集合与简易逻辑 一、基础知识 定义1 一般地,一组确定的、互异的、无序的对象的全体构成集合,简称集,用大写字母来表示;集合中的各个对象称为元素,用小写字母来表示,元素x 在集合A 中,称x 属于A ,记为A x ∈,否则称x 不属于A ,记作A x ?.例如,通常用N ,Z ,Q ,B ,Q +分别表示自然数集、整数集、有理数集、实数集、正有理数集,不含任何元素的集合称为空集,用?来表示.集合分有限集和无限集两种. 集合的表示方法有列举法:将集合中的元素一一列举出来写在大括号内并用逗号隔开表示集合的方法,如{1,2,3};描述法:将集合中的元素的属性写在大括号内表示集合的方法.例如{有理数},}0{>x x 分别表示有理数集和正实数集. 定义2 子集:对于两个集合A 与B ,如果集合A 中的任何一个元素都是集合B 中的元素,则A 叫做B 的子集,记为B A ?,例如Z N ?.规定空集是任何集合的子集,如果A 是B 的子集,B 也是A 的子集,则称A 与B 相等.如果A 是B 的子集,而且B 中存在元素不属于A ,则A 叫B 的真子集. 定义3 交集,}.{B x A x x B A ∈∈=且 定义4 并集,}.{B x A x x B A ∈∈=或 定义5 补集,若},{,1A x I x x A C I A ?∈=?且则称为A 在I 中的补集. 定义6 差集,},{\B x A x x B A ?∈=且. 定义7 集合},,{b a R x b x a x <∈<<记作开区间),(b a ,集合 },,{b a R x b x a x <∈≤≤记作闭区间],[b a ,R 记作).,(+∞-∞ 定理1 集合的性质:对任意集合A ,B ,C ,有: (1));()()(C A B A C B A = (2))()()(C A B A C B A =; (3));(111B A C B C A C = (4)).(111B A C B C A C = 【证明】这里仅证(1)、(3),其余由读者自己完成. (1)若)(C B A x ∈,则A x ∈,且B x ∈或C x ∈,所以)(B A x ∈或)(C A x ∈,即)()(C A B A x ∈;反之,)()(C A B A x ∈,则)(B A x ∈或)(C A x ∈,即A x ∈且B x ∈或C x ∈,即A x ∈且)(C B x ∈,即).(C B A x ∈ (3)若B C A C x 11 ∈,则A C x 1∈或B C x 1∈,所以A x ?或B x ?,所以)(B A x ?,又I x ∈,所以)(1B A C x ∈,即)(111B A C B C A C ?,反之也有 .)(111B C A C B A C ? 定理2 加法原理:做一件事有n 类办法,第一类办法中有1m 种不同的方法,第二类办法中有2m 种不同的方法,…,第n 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事一共有n m m m N +++= 21种不同的方法. 定理3 乘法原理:做一件事分n 个步骤,第一步有1m 种不同的方法,第二步有2m 种不同的方法,…,第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事一共有n m m m N ???= 21种不同的方法. 二、方法与例题 1.利用集合中元素的属性,检验元素是否属于集合. 例1 设},,{2 2Z y x y x a a M ∈-==,求证: (1))(,12Z k M k ∈∈-; (2))(,24Z k M k ∈∈-;

初中数学竞赛辅导讲义及习题解答大全 (含竞赛答题技巧)

(共30套)初中数学竞赛辅导讲义及习题解答大全适合中学教师作为辅导教材使用

第一讲 走进追问求根公式 形如02=++c bx ax (0≠a )的方程叫一元二次方程,配方法、公式法、因式分解法是解一元二次方程的基本方法. 而公式法是解一元二次方程的最普遍、最具有一般性的方法. 求根公式a ac b b x 2422 ,1-±-= 内涵丰富:它包含了初中阶段已学过的全部代数运算;它回答了一元二次方程的诸如怎样求实根、实根的个数、何时有实根等基本问题;它展示了数学的简洁美. 降次转化是解方程的基本思想,有些条件中含有(或可转化为)一元二次方程相关的问题,直接求解可能给解题带来许多不便,往往不是去解这个二次方程,而是对方程进行适当的变形来代换,从而使问题易于解决. 解题时常用到变形降次、整体代入、构造零值多项式等技巧与方法. 【例题求解】 【例1】满足1)1(22=--+n n n 的整数n 有 个. 思路点拨:从指数运算律、±1的特征人手,将问题转化为解方程. 【例2】设1x 、2x 是二次方程032=-+x x 的两个根,那么1942231+-x x 的值等于( ) A 、一4 B 、8 C 、6 D 、0 思路点拨:求出1x 、2x 的值再代入计算,则计算繁难,解题的关键是利用根的定义及变形,使多项式降次,如1213x x -=,2223x x -=. 【例3】 解关于x 的方程02)1(2=+--a ax x a . 思路点拨:因不知晓原方程的类型,故需分01=-a 及01≠-a 两种情况讨论. 【例4】 设方程04122=---x x ,求满足该方程的所有根之和. 思路点拨:通过讨论,脱去绝对值符号,把绝对值方程转化为一般的一元二次方程求解. 【例5】 已知实数a 、b 、c 、d 互不相等,且x a d d c c b b a =+=+=+=+ 1 111, 试求x 的值. 思路点拨:运用连等式,通过迭代把b 、c 、d 用a 的代数式表示,由解方程求得x 的值. 注:一元二次方程常见的变形形式有: (1)把方程02=++c bx ax (0≠a )直接作零值多项式代换; (2)把方程02=++c bx ax (0≠a )变形为c bx ax --=2,代换后降次; (3)把方程02=++c bx ax (0≠a )变形为c bx ax -=+2或bx c ax -=+2,代换后使之转化关系或整体地消去x . 解合字母系数方程02=++c bx ax 时,在未指明方程类型时,应分0=a 及0≠a 两种情况讨论;解绝对值方程需脱去绝对值符号,并用到绝对值一些性质,如222 x x x ==.

高中数学竞赛讲义七

高中数学竞赛讲义七 ──解三角形 一、基础知识 在本章中约定用A,B,C分别表示△ABC的三个内角,a, b, c分别表示它们所对的各 边长,为半周长。 1.正弦定理:=2R(R为△ABC外接圆半径)。 推论1:△ABC的面积为S△ABC= 推论2:在△ABC中,有bcosC+ccosB=a. 推论3:在△ABC中,A+B=,解a满足,则a=A. 正弦定理可以在外接圆中由定义证明得到,这里不再给出,下证推论。先证推论1,由 正弦函数定义,BC边上的高为bsinC,所以S△ABC=;再证推论2,因为B+C= -A,所以sin(B+C)=sinA,即sinBcosC+cosBsinC=sinA,两边同乘以2R得bcosC+ccosB=a;再证推论3,由正弦定理,所以,即sinasin(-A)=sin( -a)sinA,等价于[cos(-A+a)-cos(-A-a)]= [cos(-a+A)-cos(-a-A)],等价于cos( -A+a)=cos(-a+A),因为0<-A+a,-a+A<. 所以只有-A+a=-a+A,所以a=A,得证。 2.余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA,下面用余弦定理证明几个常用的结论。 (1)斯特瓦特定理:在△ABC中,D是BC边上任意一点,BD=p,DC=q,则 AD2=(1) 【证明】因为c2=AB2=AD2+BD2-2AD·BDcos, 所以c2=AD2+p2-2AD·pcos①

同理b2=AD2+q2-2AD·qcos,② 因为ADB+ADC=, 所以cos ADB+cos ADC=0, 所以q×①+p×②得 qc2+pb2=(p+q)AD2+pq(p+q),即AD2= 注:在(1)式中,若p=q,则为中线长公式 (2)海伦公式:因为b2c2sin2A=b2c2(1-cos2A)= b2c2 [(b+c)-a2][a2-(b-c) 2]=p(p-a)(p-b)(p-c). 这里 所以S△ABC= 二、方法与例题 1.面积法。 例 1 (共线关系的张角公式)如图所示,从O点发出的三条射线满足 ,另外OP,OQ,OR的长分别为u, w, v,这里α,β,α+β∈(0, ),则P,Q,R的共线的充要条件是 【证明】P,Q,R共线 (α+β)=uwsinα+vwsinβ ,得证。 2.正弦定理的应用。 例2 如图所示,△ABC内有一点P,使得BPC-BAC=CPA-CBA=APB-ACB。 求证:AP·BC=BP·CA=CP·AB。

高中数学竞赛讲义_平面向量

平面向量 一、基础知识 定义 1 既有大小又有方向的量,称为向量。画图时用有向线段来表示,线段的长度表示向量的模。向量的符号用两个大写字母上面加箭头,或一个小写字母上面加箭头表示。书中用黑体表示向量,如a. |a|表示向量的模,模为零的向量称为零向量,规定零向量的方向是任意的。零向量和零不同,模为1的向量称为单位向量。 定义2 方向相同或相反的向量称为平行向量(或共线向量),规定零向量与任意一个非零向量平行和结合律。 定理 1 向量的运算,加法满足平行四边形法规,减法满足三角形法则。加法和减法都满足交换律和结合律。 定理2 非零向量a, b 共线的充要条件是存在实数≠λ0,使得a=.b λ f 定理3 平面向量的基本定理,若平面内的向量a, b 不共线,则对同一平面内任意向是c ,存在唯一一对实数x, y ,使得c=xa+yb ,其中a, b 称为一组基底。 定义3 向量的坐标,在直角坐标系中,取与x 轴,y 轴方向相同的两个单位向量i, j 作为基底,任取一个向量c ,由定理3可知存在唯一一组实数x, y ,使得c=xi+yi ,则(x, y )叫做c 坐标。 定义4 向量的数量积,若非零向量a, b 的夹角为θ,则a, b 的数量积记作a ·b=|a|·|b|cos θ=|a|·|b|cos,也称内积,其中|b|cos θ叫做b 在a 上的投影(注:投影可能为负值)。 定理4 平面向量的坐标运算:若a=(x 1, y 1), b=(x 2, y 2), 1.a+b=(x 1+x 2, y 1+y 2), a-b=(x 1-x 2, y 1-y 2), 2.λa=(λx 1, λy 1), a ·(b+c)=a ·b+a ·c , 3.a ·b=x 1x 2+y 1y 2, cos(a, b)= 22 22 21 21 2121y x y x y y x x +?++(a, b ≠0), 4. a//b ?x 1y 2=x 2y 1, a ⊥b ?x1x2+y 1y 2=0. 定义5 若点P 是直线P 1P 2上异于p 1,p 2的一点,则存在唯一实数λ,使21PP P P λ=,λ叫P 分2 1P P 所成的比,若O 为平面内任意一点,则λ λ++= 12 1OP OP 。由此可得若P 1,P ,P 2的坐标分别为(x 1, y 1), (x, y), (x 2, y 2),则..1121212 121y y y y x x x x y y y x x x --=--=??? ????++=++=λλλλλ 定义6 设F 是坐标平面内的一个图形,将F 上所有的点按照向量a=(h, k)的方向,平移|a|=2 2k h +个单位得到图形'F ,这一过程叫做平移。设p(x, y)是F 上任意一点,平移到'F 上对应的点为)','('y x p ,则? ??+=+=k y y h x x ''称为平移公式。 定理5 对于任意向量a=(x 1, y 1), b=(x 2, y 2), |a ·b|≤|a|·|b|,并且|a+b|≤|a|+|b|. 【证明】 因为|a|2·|b|2-|a ·b|2=))((2 222212 1 y x y x ++-(x 1x 2+y 1y 2)2=(x 1y 2-x 2y 1)2≥0, 又|a ·b|≥0, |a|·|b|≥0, 所以|a|·|b|≥|a ·b|. 由向量的三角形法则及直线段最短定理可得|a+b|≤|a|+|b|. 注:本定理的两个结论均可推广。1)对n 维向量,a=(x 1, x 2,…,x n ),b=(y 1, y 2, …, y n ),同样有|a ·b|≤|a|·|b|,化简即为柯西不等式:≥++++++))((2 22212222 1 n n y y y x x x (x 1y 1+x 2y 2+…+x n y n )2≥0, 又|a ·b|≥0, |a|·|b|≥0, 所以|a|·|b|≥|a ·b|. 由向量的三角形法则及直线段最短定理可得|a+b|≤|a|+|b|. 注:本定理的两个结论均可推广。1)对n 维向量,a=(x 1, x 2,…,x n ), b=(y 1, y 2, …, y n ),同样有|a ·b|≤|a|·|b|,化简即为柯西不等式:≥++++++))((2 22212222 1 n n y y y x x x (x 1y 1+x 2y 2+…+x n y n )2。 2)对于任意n 个向量,a 1, a 2, …,a n ,有| a 1, a 2, …,a n |≤| a 1|+|a 2|+…+|a n |。 二、方向与例题 1.向量定义和运算法则的运用。

文本预览
相关文档 最新文档