【小初高学习】2019版一轮优化探究理数(苏教版)练习:第十章 第四节 直接证明与间接证明 Word
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[基础送分提速狂刷练]一、选择题1.有不同的语文书9本,不同的数学书7本,不同的英语书5本,从中选出不属于同一学科的书2本,则不同的选法有() A.21种B.315种C.143种D.153种答案 C解析可分三类:一类:语文、数学各1本,共有9×7=63种;二类:语文、英语各1本,共有9×5=45种;三类:数学、英语各1本,共有7×5=35种;∴共有63+45+35=143种不同选法.故选C.2.如果把个位数是1,且恰有3个数字相同的四位数叫做“好数”,那么在由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有________个.()A.8 B.12 C.14 D.9答案 B解析由题意知本题是一个分类计数问题.当组成的数字有三个1,三个2,三个3,三个4共有4种情况,当有三个1时:2111,3111,4111,1211,1311,1411,1121,1131,1141,有9种,当有三个2,3,4时:2221,3331,4441,有3种,根据分类计数原理得到共有12种结果,故选B.3.高三年级的三个班去甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,其中工厂甲必须有班级去,每班去何工厂可自由选择,则不同的分配方案有()A.16种B.18种C.37种D.48种答案 C解析自由选择去四个工厂有43种方法,甲工厂不去,自由选择去乙、丙、丁三个工厂有33种方法,故不同的分配方案有43-33=37种.故选C.4.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了2个新节目.如要将这2个节目插入原节目单中,那么不同插法的种类为()A.42 B.30 C.20 D.12答案 A解析将新增的2个节目分别插入原定的5个节目中,插入第一个有6种插法,插入第2个时有7个空,共7种插法,所以共6×7=42(种).故选A.5.(2017·石家庄模拟)教学大楼共有五层,每层均有两个楼梯,由一层到五层的走法有()A.10种B.25种C.52种D.24种答案 D解析每相邻的两层之间各有2种走法,共分4步.由分步乘法计数原理,共有24种不同的走法.故选D.6.如果一条直线与一个平面平行,那么称此直线与平面构成一个“平行线面组”.在一个长方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“平行线面组”的个数是() A.60 B.48 C.36 D.24答案 B解析长方体的6个表面构成的“平行线面组”个数为6×6=36,另含4个顶点的6个面(非表面)构成的“平行线面组”个数为6×2=12,故符合条件的“平行线面组”的个数是36+12=48.故选B.7.(2017·山东模拟)用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为()A.243 B.252 C.261 D.279答案 B解析由分步乘法计数原理知:用0,1,…,9十个数字组成三位数(可有重复数字)的个数为9×10×10=900,组成没有重复数字的三位数的个数为9×9×8=648,则组成有重复数字的三位数的个数为900-648=252,故选B.8.(2018·南宁调研)我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2013是“六合数”),则“六合数”中首位为2的“六合数”共有()A.18个B.15个C.12个D.9个答案 B解析依题意,这个四位数的百位数、十位数、个位数之和为4.由4,0,0组成3个数,分别为400,040,004;由3,1,0组成6个数,分别为310,301,130,103,013,031;由2,2,0组成3个数,分别为220,202,022;由2,1,1组成3个数,分别为211,121,112,共计3+6+3+3=15(个).故选B.9.有A,B两种类型的车床各一台,现有甲、乙、丙三名工人,其中甲、乙都会操作两种车床,丙只会操作A种车床,若从三名工人中选2名分别去操作以上车床,则不同的选派方法有() A.6种B.5种C.4种D.3种答案 C解析若选甲、乙2人,则包括甲操作A车床,乙操作B车床或甲操作B车床,乙操作A车床,共有2种选派方法;若选甲、丙2人,则只有甲操作B车床,丙操作A车床这1种选派方法;若选乙、丙2人,则只有乙操作B车床,丙操作A车床这1种选派方法.∴共有2+1+1=4种不同的选派方法.故选C.10.(2018·湖南长沙模拟)若两条异面直线所成的角为60°,则称这对异面直线为“黄金异面直线对”,在连接正方体各顶点的所有直线中,“黄金异面直线对”共有()A.12对B.18对C.24对D.30对答案 C解析依题意,注意到在正方体ABCD-A1B1C1D1中,与直线AC构成异面直线且所成的角为60°的直线有BC1,BA1,A1D,DC1,注意到正方体ABCD-A1B1C1D1中共有12条面对角线,可知所求的“黄金异面直线对”共有4×122=24对,故选C.二、填空题11.已知集合M={1,2,3,4},集合A,B为集合M的非空子集,若对∀x∈A,y∈B,x<y恒成立,则称(A,B)为集合M的一个“子集对”,则集合M的“子集对”共有________个.答案17解析当A={1}时,B有23-1=7种情况;当A={2}时,B有22-1=3种情况;当A={3}时,B有1种情况;当A={1,2}时,B有22-1=3种情况;当A={1,3},{2,3},{1,2,3}时,B均有1种情况.故满足题意的“子集对”共有7+3+1+3+3=17个.12.(2018·湖南十二校联考)若m,n均为非负整数,在做m+n 的加法时各位均不进位(例如:134+3802=3936),则称(m,n)为“简单的”有序对,而m+n称为有序对(m,n)的值,那么值为1942的“简单的”有序对的个数是________.答案300解析第1步,1=1+0,1=0+1,共2种组合方式;第2步,9=0+9,9=1+8,9=2+7,9=3+6,…,9=9+0,共10种组合方式;第3步,4=0+4,4=1+3,4=2+2,4=3+1,4=4+0,共5种组合方式;第4步,2=0+2,2=1+1,2=2+0,共3种组合方式.根据分步乘法计数原理,值为1942的“简单的”有序对的个数为2×10×5×3=300.13.已知数列{a n}是公比为q的等比数列,集合A={a1,a2,…,a10},从A中选出4个不同的数,使这4个数成等比数列,这样得到4个数的不同的等比数列的个数为________.答案24解析当公比为q时,满足题意的等比数列有7种,当公比为1q时,满足题意的等比数列有7种,当公比为q2时,满足题意的等比数列有4种,当公比为1q2时,满足题意的等比数列有4种,当公比为q3时,满足题意的等比数列有1种,当公比为1q3时,满足题意的等比数列有1种,因此满足题意的等比数列共有7+7+4+4+1+1=24(种).14.如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,若要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有________种(用数字作答).答案72解析解法一:区域1有C14种着色方法;区域2有C13种着色方法;区域3有C12种着色方法;区域4,5有3种着色方法(4与2同色有2种,4与2不同色有1种).∴共有4×3×2×3=72种不同着色方法.解法二:区域1与其他四个区域都相邻,宜先考虑.区域1有4种涂法.若区域2,4同色,有3种涂色,此时区域3,5均有两种涂法,涂法总数为4×3×2×2=48种;若区域2,4不同色,先涂区域2有3种方法,再涂区域4有2种方法.此时区域3,5也都只有1种涂法,涂法总数为4×3×2×1×1=24种.因此涂法共有48+24=72种.三、解答题15.编号为A,B,C,D,E的五个小球放在如图所示的五个盒子里,要求每个盒子只能放一个小球,且A球不能放在1,2号,B球必须放在与A球相邻的盒子中,则不同的放法有多少种?解根据A球所在位置分三类:(1)若A球放在3号盒子内,则B球只能放在4号盒子内,余下的三个盒子放球C,D,E,则根据分步乘法计数原理得,3×2×1=6种不同的放法.(2)若A球放在5号盒子内,则B球只能放在4号盒子内,余下的三个盒子放球C,D,E,则根据分步乘法计数原理得,3×2×1=6种不同的放法.(3)若A球放在4号盒子内,则B球可以放在2号,3号,5号盒子中的任何一个,余下的三个盒子放球C,D,E有3×2×1=6种不同的放法,根据分步乘法计数原理得,3×6=18种不同的放法.综上所述,由分类加法计数原理得不同的放法共有6+6+18=30种.16.(2018·江阴模拟)用n(n∈N*)种不同颜色给如图的4个区域涂色,要求相邻区域不能用同一种颜色.(1)当n=6时,图①、图②各有多少种涂色方案?(要求:列式或简述理由,结果用数字作答)(2)若图③有180种涂色法,求n的值.解(1)当n=6时,图①A有6种方法,B有5种方法,C有4种方法,D有5种方法,共有涂色方法6×5×4×5=600种.图②若A,C相同,则A有6种方法,B有5种方法,D有4种方法,共有6×5×4=120种.若A,C不同,则A有6种方法,B有5种方法,C有4种方法,D有3种方法,共有6×5×4×3=360种.∴共有涂色方法120+360=480种.(2)A有n种方法,B有n-1种方法,C有n-2种方法,D有n -2种方法,共有涂色方法n(n-1)(n-2)·(n-2)种,由n(n-1)(n-2)(n-2)=180,解得n=5.。
课时达标检测(五十)直接证明与间接证明[练基础小题——强化运算能力]1.(2017·南京金陵中学模拟)用反证法证明命题:“若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”的假设为________.解析:用反证法证明命题时,应先假设结论的否定成立,则结论“a ,b ,c ,d 中至少有一个负数”的否定是“a ,b ,c ,d 全都为非负数”.答案:a ,b ,c ,d 全都为非负数2.(2018·盐城中学模拟)分析法又称执果索因法,若用分析法证明“设a >b >c ,且a +b +c =0,求证:b 2-ac <3a ”索的因应是________.解析:b 2-ac <3a ⇔b 2-ac <3a 2⇔(a +c )2-ac <3a 2⇔a 2+2ac +c 2-ac -3a 2<0⇔-2a 2+ac +c 2<0⇔2a 2-ac -c 2>0⇔(a -c )(2a +c )>0⇔(a -c )(a -b )>0.答案:(a -b )(a -c )>03.设a ,b ,c 均为正实数,则对于三个数a +1b ,b +1c ,c +1a,下列叙述中正确的是________.(填序号)①都大于2;②都小于2;③至少有一个不大于2;④至少有一个不小于2.解析:∵a >0,b >0,c >0,∴⎝⎛⎭⎪⎫a +1b +⎝⎛⎭⎪⎫b +1c +⎝⎛⎭⎪⎫c +1a =⎝⎛⎭⎪⎫a +1a +⎝⎛⎭⎪⎫b +1b +⎝⎛⎭⎪⎫c +1c ≥6,当且仅当a =b =c =1时,等号成立,故三者不能都小于2,即至少有一个不小于2.答案:④4.设a =3-2,b =6-5,c =7-6,则a ,b ,c 的大小关系是________. 解析:∵a =3-2=13+2,b =6-5=16+5,c =7-6=17+6,且7+6>6+5>3+2>0,∴a >b >c .答案:a >b >c[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.(2018·南通模拟)已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,a ,b 为正实数,A =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2,B =f (ab ),C =f ⎝⎛⎭⎪⎫2ab a +b ,则A ,B ,C 的大小关系为________.解析:因为a +b2≥ab ≥2ab a +b ,又f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在R 上是单调减函数,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2≤f (ab )≤f ⎝⎛⎭⎪⎫2ab a +b ,即A ≤B ≤C .答案:A ≤B ≤C2.设a ,b 是两个实数,给出下列条件:①a +b >1;②a +b =2;③a +b >2;④a 2+b 2>2;⑤ab >1.其中能推出:“a ,b 中至少有一个大于1”的条件是________.(填序号)解析:若a =12,b =23,则a +b >1,但a <1,b <1,故①推不出;若a =b =1,则a +b =2,故②推不出;若a =-2,b =-3,则a 2+b 2>2,故④推不出;若a =-2,b =-3,则ab >1,故⑤推不出;对于③,即a +b >2,则a ,b 中至少有一个大于1,反证法:假设a ≤1且b ≤1,则a +b ≤2与a +b >2矛盾,因此假设不成立,a ,b 中至少有一个大于1.答案:③3.已知数列{a n }满足:a 1∈N *,a 1≤36,且a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n ,a n ≤18,2a n -36,a n >18(n =1,2,…).记集合M ={a n |n ∈N *}.若a 1=6,则集合M =________.解析:由题可知,a 2=2a 1=12,a 3=2a 2=24,a 4=2a 3-36=12,a 5=2a 4=24,a 6=2a 5-36=12,…,所以M ={6,12,24}.答案:{6,12,24}4.已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是________.解析:∵c -b =4-4a +a 2=(2-a )2≥0,∴c ≥b .已知两式作差得2b =2+2a 2,即b =1+a 2.∵1+a 2-a =⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+34>0,∴1+a 2>a .∴b =1+a 2>a .∴c ≥b >a .答案:c ≥b >a5.已知a ,b ∈R ,m =6a36a +1+1,n =13b 2-b +56,则m 与n 的大小关系是________.解析:m =6a36a +1+1=6a62a +2+1=1626a +6-a ≤1262=112,n =13b 2-b +56=13⎝ ⎛⎭⎪⎫b -322+112≥112,所以n ≥m .答案:n ≥m6.(2018·泰州中学模拟)设函数f (x )=e x+x -a (a ∈R ,e 为自然对数的底数).若存在b ∈[0,1]使f (f (b ))=b 成立,则a 的取值范围是________.解析:易知f (x )=e x+x -a 在定义域内是增函数,由f (f (b ))=b ,猜想f (b )=b . 反证法:若f (b )>b ,则f (f (b ))>f (b )>b ,与题意不符,若f (b )<b ,则f (f (b ))<f (b )<b ,与题意也不符,故f (b )=b ,即f (x )=x 在[0,1]上有解.所以e x +x -a =x ,a =e x -x 2+x ,令g (x )=e x -x 2+x ,g ′(x )=e x -2x +1=(e x+1)-2x , 当x ∈[0,1]时,e x+1≥2,2x ≤2,所以g ′(x )≥0,所以g (x )在[0,1]上是增函数, 所以g (0)≤g (x )≤g (1), 所以1≤g (x )≤e,即1≤a ≤e. 答案:[1,e]7.(2018·苏州模拟)用反证法证明命题“a ,b ∈R ,ab 可以被5整除,那么a ,b 中至少有一个能被5整除”,那么假设的内容是________.解析:“至少有n 个”的否定是“最多有n -1个”,故应假设a ,b 中没有一个能被5整除.答案:a ,b 中没有一个能被5整除8.已知点A n (n ,a n )为函数y =x 2+1图象上的点,B n (n ,b n )为函数y =x 图象上的点,其中n ∈N *,设c n =a n -b n ,则c n 与c n +1的大小关系为________.解析:由条件得c n =a n -b n =n 2+1-n =1n 2+1+n,∴c n 随n 的增大而减小,∴c n +1<c n . 答案:c n +1<c n9.对于问题:“已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),解关于x 的不等式ax 2-bx +c >0”,给出如下一种解法:解:由ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),得a (-x )2+b (-x )+c >0的解集为(-2,1),即关于x 的不等式ax 2-bx +c >0的解集为(-2,1).参考上述解法,若关于x 的不等式kx +a +x +b x +c <0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-1,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则关于x 的不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0的解集为________. 解析:不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0,可化为k a +1x +b +1xc +1x<0,故得-1<1x <-13或12<1x<1,解得-3<x <-1或1<x <2,故kx ax +1+bx +1cx +1<0的解集为(-3,-1)∪(1,2). 答案:(-3,-1)∪(1,2)10.若二次函数f (x )=4x 2-2(p -2)x -2p 2-p +1,在区间[-1,1]内至少存在一点c ,使f (c )>0,则实数p 的取值范围是________.解析:依题意有f (-1)>0或f (1)>0,所以-2p 2+p +1>0或-2p 2-3p +9>0,即2p 2-p -1<0或2p 2+3p -9<0,得-12<p <1或-3<p <32,故满足条件的p 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32二、解答题11.已知函数f (x )=tan x ,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,若x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且x 1≠x 2,求证:12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22.证明:要证12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,即证明12(tan x 1+tan x 2)>tan x 1+x 22,只需证明12⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x 1cos x 1+sin x 2cos x 2>tan x 1+x 22, 只需证明sin (x 1+x 2)2cos x 1cos x 2>sin (x 1+x 2)1+cos (x 1+x 2).由于x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,故x 1+x 2∈(0,π).∴cos x 1cos x 2>0,sin(x 1+x 2)>0,1+cos(x 1+x 2)>0, 故只需证明1+cos(x 1+x 2)>2cos x 1cos x 2, 即证1+cos x 1cos x 2-sin x 1sin x 2>2cos x 1cos x 2, 即证cos(x 1-x 2)<1.由x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,x 1≠x 2知上式显然成立, 因此12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22.12.对于定义域为[0,1]的函数f (x ),如果同时满足:①对任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0;②f (1)=1;③若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,都有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2)成立,则称函数f (x )为理想函数.(1)若函数f (x )为理想函数,证明:f (0)=0;(2)试判断函数f (x )=2x (x ∈[0,1]),f (x )=x 2(x ∈[0,1]),f (x )=x (x ∈[0,1])是否是理想函数.解:(1)证明:取x 1=x 2=0,则x 1+x 2=0≤1,∴f(0+0)≥f(0)+f(0),∴f(0)≤0.又对任意的x∈[0,1],总有f(x)≥0,∴f(0)≥0.于是f(0)=0.(2)对于f(x)=2x,x∈[0,1],f(1)=2不满足新定义中的条件②,∴f(x)=2x(x∈[0,1])不是理想函数.对于f(x)=x2,x∈[0,1],显然f(x)≥0,且f(1)=1.对任意的x1,x2∈[0,1],x1+x2≤1,有f(x1+x2)-f(x1)-f(x2)=(x1+x2)2-x21-x22=2x1x2≥0,即f(x1)+f(x2)≤f(x1+x2).∴f(x)=x2(x∈[0,1])是理想函数.对于f(x)=x,x∈[0,1],显然满足条件①②,对任意的x1,x2∈[0,1],x1+x2≤1,有f2(x1+x2)-[f(x1)+f(x2)]2=(x1+x2)-(x1+2x1x2+x2)=-2x1x2≤0,即f2(x1+x2)≤[f(x1)+f(x2)]2.∴f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),不满足条件③.∴f(x)=x(x∈[0,1])不是理想函数.综上,f(x)=x2(x∈[0,1])是理想函数,f(x)=2x(x∈[0,1])与f(x)=x(x∈[0,1])不是理想函数.*).附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。
一、填空题1.已知函数f (x )=,若f (a )=,则f (-a )=________.x 2+x +1x 2+123解析:根据题意,f (x )==1+,而h (x )=是奇函数,x 2+x +1x 2+1x x 2+1xx 2+1故f (-a )=1+h (-a )=1-h (a )=2-[1+h (a )]=2-f (a )=2-=.2343答案:432.若函数f (x )=(x +a )(bx +2a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,值域为(-∞,4],则该函数的解析式为f (x )=________.解析:由f (x )=bx 2+a (b +2)x +2a 2是偶函数,可得a (b +2)=0.又其值域为(-∞,4],∴b <0,且2a 2=4,从而b =-2,∴f (x )=-2x 2+4.答案:-2x 2+43.若f (x )=+a 是奇函数,则a =________.12x -1解析:∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),则+a =-(+a ),∴a =.12-x -112x -112答案:124.定义在R 上的偶函数f (x ),对任意x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有<0,则f (3),f (-2)与f (1)的大小关系是________.f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1解析:由已知<0,得f (x )在[0,+∞)上单调递减,由偶函数性质得f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1f (3)<f (-2)<f (1).答案:f (3)<f (-2)<f (1)5.已知函数f (x )是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有xf (x +1)=(1+x )f (x ),则f ()=________.2解析:由xf (x +1)=(1+x )f (x ),x ∈R ,令x =-,得-f ()=f (-).1212121212又f (x )为偶函数,∴f ()=0.12又令x =,得f ()=f (),∴f ()=0.121232321232答案:06.设函数f (x )=x (e x +a e -x )(x ∈R)是偶函数,则实数a 的值为________.解析:因为f (x )是偶函数,所以恒有f (-x )=f (x ),即-x (e -x +a e x )=x (e x +a e -x ),化简得x (e -x +e x )(a +1)=0.因为上式对任意实数x 都成立,所以a =-1.答案:-17.偶函数f (x )是以4为周期的函数,f (x )在区间[-6,-4]上是减函数,则f (x )在[0,2]上的单调性是________.解析:∵T =4,且f (x )在[-6,-4]上单调递减,∴函数在[-2,0]上也单调递减,又f (x )为偶函数,故f (x )的图象关于y 轴对称,由对称性知f (x )在[0,2]上单调递增.答案:单调递增8.定义在R 上的奇函数f (x ),当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,则不等式f (x )<-1的解集是________.解析:∵f (x )是奇函数,∴x <0时,f (x )=-f (-x )=-log 2(-x ).当x >0时,f (x )<-1,即log 2 x <-1,得0<x <;12当x <0时,f (x )<-1,即-log 2 (-x )<-1,得x <-2.故解集为(-∞,-2)∪(0,).2答案:(-∞,-2)∪(0,)129.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=Error!则f (2 016)=________.解析:x >0时,f (x )=f (x -1)-f (x -2),f (x +1)=f (x )-f (x -1),相加得f (x +1)=-f (x -2),即f (x +3)=-f (x ),所以f (x +6)=-f (x +3)=f (x );进而f (2016)=f (336×6)=f (0)=3-1=.13答案:13二、解答题10.已知函数f (x )=Error!是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.解析:(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象知Error!所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].11.已知f (x )=是奇函数.x -ax 2+bx +1(1)求a ,b 的值;(2)求f (x )的单调区间,并加以证明;(3)求f (x )的值域.解析:(1)∵f (x )+f (-x )=0恒成立,即-=0恒成立,x -a x 2+bx +1x +ax 2-bx +1则2(a +b )x 2+2a =0对任意的实数x 恒成立.∴a =b =0.(2)∵f (x )=(x ∈R)是奇函数,xx 2+1∴只需研究f (x )在区间[0,+∞)上的单调区间即可.任取x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=-=.x 1x 21+1x 2x 2+1(x 2-x 1)(x 1x 2-1)(x 21+1)(x 2+1)∵x +1>0,x +1>0,x 2-x 1>0,212而x 1,x 2∈[0,1]时,x 1x 2-1<0,x 1,x 2∈[1,+∞)时,x 1x 2-1>0,∴当x 1,x 2∈[0,1]时,f (x 1)-f (x 2)<0,函数y =f (x )是增函数;当x 1,x 2∈[1,+∞)时,f (x 1)-f (x 2)>0,函数y =f (x )是减函数.又f (x )是奇函数,∴f (x )在[-1,0]上是增函数,在(-∞,-1]上是减函数.又x ∈[0,1],u ∈[-1,0]时,恒有f (x )≥f (u ),等号只在x =u =0时取到,故f (x )在[-1,1]上是增函数,在(-∞,-1],[1,+∞)上是减函数.(3)当x =0时,f (x )==0;xx 2+1当x >0时,f (x )==≤,xx 2+11x +1x 12即0<f (x )≤;12当x <0时,f (x )==-≥-,1x +1x 1(-x )+(1-x )12即-≤f (x )<0,12综上可知:函数f (x )的值域为[-,].121212.已知函数f (x )的定义域为{x |x ∈R ,且x ≠0},对定义域内的任意x 1、x 2,都有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),且当x >1时,f (x )>0.(1)求证:f (x )是偶函数;(2)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数.证明:(1)因对定义域内的任意x 1、x 2都有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),令x =x 1,x 2=-1,则有f (-x )=f (x )+f (-1).又令x 1=x 2=-1,得2f (-1)=f (1).再令x 1=x 2=1,得f (1)=0,从而f (-1)=0,于是有f (-x )=f (x ),所以f (x )是偶函数.(2)设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)-f (x 1·)x 2x 1=f (x 1)-[f (x 1)+f ()]=-f (),x 2x 1x 2x 1由于0<x 1<x 2,所以>1,从而f ()>0,x 2x 1x 2x 1故f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在(0,+∞)上是增函数.。
一、填空题1.函数y =|sin x |的最小正周期为________.解析:由图象知T =π.答案:π2.函数y =lg(sin x -cos x )的定义域为________.解析:由已知得sin x -cos x >0,即sin x >cos x .在[0,2π]内满足sin x >cos x 的x 的集合为(π4,54π).又正弦、余弦函数的周期为2π,∴所求定义域为{x |π4+2k π<x <54π+2k π,k ∈Z}.答案:{x |π4+2k π<x <54π+2k π,k ∈Z}3.函数y =sin x (-π4≤x ≤3π4)的值域是________.答案:[-22,1]4.函数f (x )=sin 2x +3sin x cos x 在区间[π4,π2]上的最大值是________.解析:f (x )=1-cos 2x 2+32sin 2x =32sin 2x -12cos 2x +12=sin(2x -π6)+12, ∵π4≤x ≤π2,∴π3≤2x -π6≤56π. 从而可得f (x )max =1+12=32. 答案:325.M ,N 是曲线y =πsin x 与曲线y =πcos x 的两个不同的交点,则|MN |的最小值为________.解析:当|MN |最小时,点M ,N 必为两曲线的相邻的两个交点,所以可设为M (π4,2π2),N (5π4,-2π2),根据两点间距离公式得|MN |=π2+(2π)2=3π.答案:3π6.定义在R 上的函数f (x )既是偶函数又是周期函数,若f (x )的最小正周期是π,且当x ∈[0,π2]时,f (x )=sin x ,则f (5π3)的值为________.解析:f (5π3)=f (-π3)=f (π3)=sin π3=32.答案:327.已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),y =f (x )的图象与直线y =2的两个相邻交点的距离π则f (x )的单调递增区间是________.解析:f (x )=3sin ωx +cos ωx =2sin(ωx +π6)(ω>0).∵f (x )图象与直线y =2的两个相邻交点的距离等于π,恰好是f (x )的一个周期, ∴2πω=π,ω=2.f (x )=2sin(2x +π6).故其单调增区间应满足2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2(k ∈Z).k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z).答案:[k π-π3,k π+π6],k ∈Z8.已知函数f (x )=3sin(ωx -π6)(ω>0)和g (x )=3cos(2x +φ)的图象的对称中心完全相同,若x ∈[0,π2],则f (x )的取值范围是________.解析:由3sin(ωx -π6)=0,得ωx =k π+π6(k ∈Z), ∴x =k πω+π6ω,即对称中心为(k πω+π6ω,0)(k ∈Z).由3cos(2x +φ)=0得2x =k π+π2-φ(k ∈Z),∴x =k π2+π4-φ2,即对称中心为(k π2+π4-φ2,0)(k ∈Z).∴k πω=k π2得ω=2,故f (x )=3sin(2x -π6),∵x ∈[0,π2],∴-12≤sin(2x -π6)≤1,故-32≤f (x )≤3.答案:[-32,3] 9.某学生对函数f (x )=2x ·cos x 的性质进行研究,得出如下的结论: ①函数f (x )在[-π,0]上单调递增,在[0,π]上单调递减;②点(π2,0)是函数y =f (x )图象的一个对称中心;③函数y =f (x )图象关于直线x =π对称;④存在常数M >0,使|f (x )|≤M |x |对一切实数x 均成立.其中正确的结论是________.(填写所有你认为正确的结论序号)解析:对于①,f (-2π3)=2π3>-π3=f (-π3),不正确;对于②,f (0)=0,f (π)=-2π,不正确;对于③,f (0)=0,f (2π)=4π,不正确.答案:④二、解答题10.已知函数f (x )=sin x +cos x ,x ∈R.(1)求f (π12)的值;(2)试写出一个函数g (x ),使得g (x )f (x )=cos 2x ,并求g (x )的单调区间.解析:(1)因为f (x )=2sin(x +π4),。
一、填空题1、若sin α=35,α∈(-π2,π2),则cos(α+5π4)=________.解析:∵α∈(-π2,π2),sin α=35,∴cos α=45,∴cos(α+5π4)=-22(cos α-sin α)=-210.答案:-2 102、已知1-cos 2αsin αcos α=1,tan(β-α)=-13,则tan(β-2α)=________.解析:依题意由1-cos 2αsin αcos α=1得2sin2αsin αcos α=1,则tan α=1 2,从而tan(β-2α)=tan[(β-α)-α]=tan(β-α)-tan α1+tan(β-α)·tan α=--13-121+(-13)×12=-1.答案:-13、已知tan(α-π6)=37,tan(π6+β)=25,则tan(α+β)的值为________、解析:tan(α+β)=tan [(α-π6)+(π6+β)]=tan(α-π6)+tan(π6+β)1-tan(α-π6)·tan(π6+β)=37+251-37×25=1.答案:14、在等式cos(*)(1+3tan 10°)=1的括号中,填写一个锐角,使得等式成立,这个锐角的度数是________、解析:1+3tan 10°=1+3sin 10°cos 10°=cos 10°+3sin 10°cos 10°=2sin (30°+10°)cos 10°=2sin 40°cos 10°,所以填40°. 答案:40°5、设a =sin 14°+cos 14°,b =sin 16°+cos 16°,c =62,则a 、b 、c 的大小关系是________、解析:∵a 2=1+2sin 14°cos 14°=1+sin 28°∈(1,32),b 2=1+2sin 16°cos 16°=1+sin 32°∈(32,2),c 2=32,且a >0,b >0,c >0,∴a <c <b .答案:a <c <b6、已知A 、B 均为钝角,且sin A =55,sin B =1010,则A +B 等于________、解析:由已知可得cos A =-255,cos B =-31010,∴cos(A +B )=cos A cos B -sin A sin B =22,又∵π2<A <π,π2<B <π,∴π<A +B <2π,∴A +B =7π4.答案:7π47、若tan(α+β)=25, tan(β-π4)=14,则tan (α+π4)=______.解析:tan(α+π4)=tan [(α+β)-(β-π4)]=tan (α+β)-tan (β-π4)1+tan (α+β)tan (β-π4)=25-141+25×14=322.答案:3228、已知α,β∈(3π4,π),sin(α+β)=-35,sin(β-π4)=1213,则cos(α+π4)=________.解析:由于α,β∈(3π4,π),所以3π2<α+β<2π,π2<β-π4<3π4,故cos(α+β)=45,cos(β-π4)=-513,cos(α+π4)=cos[(α+β)-(β-π4)]=45×(-513)+(-35)×1213 =-5665.答案:-56659、非零向量a =(sin θ,2),b =(cos θ,1),若a 与b 共线,则tan(θ-π4)=________.解析:因为非零向量a ,b 共线,所以a =λb ,即(sin θ,2)=λ(cos θ,1),所以λ=2,sin θ=2cos θ,得tan θ=2,所以tan(θ-π4)=tan θ-11+tan θ=13. 答案:13二、解答题10、已知α为锐角,且tan(π4+α)=2.(1)求tan α的值;(2)求sin 2αcos α-sin αcos 2α的值、 解析:(1)tan(π4+α)=1+tan α1-tan α,所以1+tan α1-tan α=2, 1+tan α=2-2tan α,所以tan α=13.(2)sin 2αcos α-sin αcos 2α=2sin αcos 2α-sin αcos 2α=sin α(2cos 2α-1)cos 2α=sin αcos 2αcos 2α=sin α. 因为tan α=13,所以cos α=3sin α,又sin 2α+cos 2α=1,所以sin 2 α=110,又α为锐角,所以sin α=1010,所以sin 2αcos α-sin αcos 2α=1010.11、如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边作两个锐角α,β,它们的终边分别与单位圆交于A 、B 两点,已知A 、B 的横坐标分别为210、255.(1)求tan(α+β)的值;(2)求α+2β的值、解析:由已知条件得cos α=210,cos β=255. ∵α、β为锐角,∴sin α=1-cos 2α=7210,sin β=1-cos 2β=55,因此tan α=7,tan β=12.(1)tan(α+β)=tan α+tan β1-tan α·tan β=7+121-7×12=-3.(2)∵tan 2β=2tan β1-tan 2β=2×121-(12)2=43, ∴tan(α+2β)=7+431-7×43=-1.∵α,β为锐角,∴0<α+2β<3π2,∴α+2β=3π4.12、已知向量OA →=(cos α,sin α)(α∈[-π,0])、向量m =(2,1),n =(0,-5),且m ⊥(OA →-n )、(1)求tan α的值;(2)若cos(β-π)=210,且0<β<π,求cos(2α-β)、解析:(1)∵OA →=(cos α,sin α),∴OA →-n =(cos α,sin α+5),∵m ⊥(OA →-n ),∴m ·(OA →-n )=0, 即2cos α+(sin α+5)=0,① 又sin 2α+cos 2α=1,②由①②联立方程组解得,cos α=-255,sin α=-55.∴tan α=sin αcos α=12.(2)∵cos(β-π)=210,即cos β=-210,0<β<π,∴sin β=7210,π2<β<π,又∵sin 2α=2sin αcos α=2×(-55)×(-255)=45,cos 2α=2cos 2α-1=2×45-1=35, ∴cos(2α-β)=cos 2αcos β+sin 2αsin β =35×(-210)+45×7210=22.。
一、填空题1.命题“若x>0,则x2>0”的否命题是________命题(填“真”或“假”).解析:命题“若x>0,则x2>0”的否命题是“若x≤0,则x2≤0”,是假命题.也可以由逆命题为“若x2>0,则x>0”来判断,逆命题为假命题,因此否命题是假命题.答案:假2.设有如下三个命题:甲:m∩l=A,m,l⊂α,m,l⊄β;乙:直线m,l中至少有一条与平面β相交;丙:平面α与平面β相交.当甲成立时,乙是丙的________条件.解析:由题意当甲成立时乙⇒丙,丙⇒乙.故当甲成立时乙是丙的充要条件.答案:充要3.i、j是不共线的单位向量,若a=5i+3j,b=3i-5j,则a⊥b的充要条件是________.解析:a⊥b⇔a·b=0,即(5i+3j)·(3i-5j)=0,即15i2-16i·j-15j2=0,∵|i|=|j|=1,∴16i·j=0,即i·j=0,∴i⊥j.答案:i⊥j4.有下列几个命题:①“若a>b,则a2>b2”的否命题;②“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;③“若x2<4,则-2<x<2”的逆否命题.其中真命题的序号是________.解析:①原命题的否命题为“若a≤b则a2≤b2”错误.②原命题的逆命题为:“x,y互为相反数,则x+y=0”正确.③原命题的逆否命题为“若x≥2或x≤-2,则x2≥4”正确.答案:②③5.给定下列四个命题:①“x =π6”是“sin x =12”的充分不必要条件;②若“p ∨q ”为真,则“p ∧q ”为真;③若a <b ,则am 2<bm 2;④若集合A ∩B =A ,则A ⊆B .其中为真命题的是________.(填上所有正确命题的序号)解析:①中,若x =π6,则sin x =12,但sin x =12时,x =π6+2k π或5π6+2k π(k ∈Z).故“x =π6”是“sin x =12”的充分不必要条件,故①为真命题;②中,令p 为假命题,q 为真命题,有“p ∨q ”为真命题,则“p ∧q ”为假命题,故②为假命题;③中,当m =0时,am 2=bm 2,故③为假命题;④中,由A ∩B =A 可得A ⊆B ,故④为真命题.答案:①④6.在△ABC 中,“A >30°”是“sin A >12”的________条件.解析:在△ABC 中,A >30°⇒0<sin A ≤1,不能推出sin A >12,而sin A >12⇒30°<A <150°,所以在△ABC 中,“A >30°”是“sin A >12”的必要不充分条件.答案:必要不充分7.下列命题的否命题为假命题的个数是________.①p :存在x ∈R ,x 2+2x +2≤0;②p :有的三角形是正三角形;③p :所有能被3整除的整数为奇数;④p :每一个四边形的四个顶点共圆.解析:①p 的否命题:任意x ∈R ,x 2+2x +2>0,为真命题;②p 的否命题:所有的三角形都不是正三角形,为假命题;③p 的否命题:存在一个能被3整除的整数不是奇数,0是能被3整除的非奇数,该命题为真命题;④p 的否命题:存在一个四边形的四个顶点不共圆,为真命题.答案:18.已知||a =2||b ,命题p :关于x 的方程x 2+||a x +a ·b =0没有实数根.命题q :〈a ,b 〉∈[0,π3],命题p 是命题q 的________条件.解析:方程x 2+||a x +a ·b =0没有实根,∴Δ=||a 2-4a ·b =||a 2-4||a ||b cos 〈a ,b 〉=||a 2-2||a 2cos 〈a ,b 〉<0,∴cos 〈a ,b 〉>12,又∵0≤〈a ,b 〉≤π,∴0≤〈a ,b 〉<π3,∵[0,π3)⊆[0,π3],∴p 是q 的充分不必要条件.答案:充分不必要9.“函数y =(a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3的图象全在x 轴的上方”,这个结论成立的充分必要条件是________.解析:函数的图象全在x 轴上方,若f (x )是一次函数,则⎩⎨⎧a 2+4a -5=0-4(a -1)=0⇒ a =1.若函数是二次函数,则⎩⎨⎧a 2+4a -5>0[-4(a -1)]2-12(a 2+4a -5)<0⇒1<a <19. 反之若1≤a <19,由以上推导,函数的图象在x 轴上方.综上,充要条件是1≤a <19. 答案:1≤a <19二、解答题10.(1)是否存在实数p ,使“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件?如果存在,求出p 的取值范围;(2)是否存在实数p ,使“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的必要条件?如果存在,求出p 的取值范围.解析:(1)当x >2或x <-1时,x 2-x -2>0,由4x +p <0,得x <-p 4,故-p 4≤-1时,“x <-p 4”⇒“x <-1”⇒“x 2-x -2>0”.∴p ≥4时,“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件.(2)不存在实数p 满足题设要求.11.已知集合A ={y |y =x 2-32x +1,x ∈[34,2]},B ={x |x +m 2≥1};命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B ,并且命题p 是命题q 的充分条件,求实数m 的取值范围. 解析:化简集合A ,由y =x 2-32x +1=(x -34)2+716,∵x ∈[34,2],∴y min =716,y max =2.∴y ∈[716,2],∴A ={y |716≤y ≤2}.化简集合B ,由x +m 2≥1,∴x ≥1-m 2,B ={x |x ≥1-m 2}.∵命题p 是命题q 的充分条件,∴A ⊆B .∴1-m 2≤716,∴m ≥34或m ≤-34.∴实数m 的取值范围是(-∞,-34]∪[34,+∞).12.在等比数列{a n }中,前n 项和为S n ,若S m ,S m +2,S m +1成等差数列,则a m ,a m +2,a m +1成等差数列.(1)写出这个命题的逆命题;(2)判断逆命题是否为真?并给出证明.解析:(1)逆命题:在等比数列{a n }中,前n 项和为S n ,若a m ,a m +2,a m +1成等差数列,则S m ,S m +2,S m +1成等差数列.(2)当q =1时,逆命题为假,当q =-12时,逆命题为真,证明如下:数列{a n }的首项为a 1,公比为q . 由题意知:2a m +2=a m +a m +1, 即2·a 1·q m +1=a 1·q m -1+a 1·q m .∵a 1≠0,q ≠0,∴2q 2-q -1=0,∴q =1或q =-12.当q =1时,有S m =ma 1, S m +2=(m +2)a 1,S m +1=(m +1)a 1. 显然:2S m +2≠S m +S m +1,此时逆命题为假.当q =-12时,有2S m +2=2a 1[1-(-12)m +2]1+12=43a 1[1-(-12)m +2],S m +S m +1=a 1[1-(-12)m ]1+12+a 1[1-(-12)m +1]1+12 =43a 1[1-(-12)m +2],∴2S m +2=S m +S m +1,此时逆命题为真.。
.应用数学归纳法证明凸边形的对角线条数()=(-)(≥).证明:①当=时,三角形没有对角线,()=,又()=××(-)=,命题成立.②假设当=(≥)时命题成立,即凸边形…有()=(-)条对角线,再加一个顶点,+构成凸+边形,则增加了-条对角线,又原来的边变成了对角线,故对角线增加了-条,即凸+边形有(+)=(-)+-=(-+-)=(--)=(+)[(+)-]条对角线,可知当=+时,命题成立,综合①②可知命题对于≥的自然数都成立..是否存在一个等差数列{},使得对任何正整数,等式+++…+=(+)(+)都成立,并证明你的结论.解析:将=分别代入等式得方程组:(\\(=,+=,++=,))解得=,=,=,设等差数列{}的公差为,则=,从而=+.故存在一个等差数列=+,使得当=时,等式成立.下面用数学归纳法证明结论成立.①当=时,结论显然成立.②假设=(≥,且∈*)时,等式成立,即+++…+=(+)(+).那么当=+时,+++…++(+)+=(+)(+)+(+)[(+)+]=(+)(+++)=(+)(+)(+)=(+)[(+)+][(+)+].∴当=+时,结论也成立.由①②知存在一个等差数列=+,使得对任何正整数,等式+++…+=(+)(+)都成立..已知数列{},≥,=,++-=.求证:当∈*时,<+.证明:()当=时,因为是方程+-=的正根,所以<. ()假设当=(∈*,≥)时,≤<+,因为-=(++-)-(++-)=(+-+)(++++)>,所以+<+,即当=+时,<+也成立.根据()和(),可知<+对任意∈*都成立..已知>,>,>,∈*.用数学归纳法证明:≥().证明:()当=时,左边-右边=-()=()≥,不等式成立.()假设当=(∈*,>)时,不等式成立,即≥().因为>,>,>,∈*,所以(+++)-(+)=(-)·(-)≥,于是+++≥+.当=+时,()+=()·≤·=≤=,即当=+时,不等式也成立.综合(),()知,对于>,>,>,∈*,不等式≥()总成立.。
1.应用数学归纳法证明凸n 边形的对角线条数f (n )=12n (n -3)(n ≥3).证明:①当n =3时,三角形没有对角线,f (3)=0,又f (3)=12×3×(3-3)=0,命题成立.②假设当n =k (k ≥3)时命题成立,即凸k 边形A 1A 2…A k 有f (k )=12k (k -3)条对角线,再加一个顶点A k +1,构成凸k +1边形,则增加了k -2条对角线,又原来的边A 1A k 变成了对角线,故对角线增加了k -1条,即凸k +1边形有f (k +1)=12k (k-3)+k -1=12(k 2-3k +2k -2)=12(k 2-k -2)=12(k +1)[(k +1)-3]条对角线,可知当n =k +1时,命题成立,综合①②可知命题对于n ≥3的自然数n 都成立.2.是否存在一个等差数列{a n },使得对任何正整数n ,等式a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n (n +1)(n +2)都成立,并证明你的结论.解析:将n =1,2,3分别代入等式得方程组:⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=6,a 1+2a 2=24,a 1+2a 2+3a 3=60,解得a 1=6,a 2=9,a 3=12,设等差数列{a n }的公差为d ,则d =3,从而a n =3n +3.故存在一个等差数列a n =3n +3,使得当n =1,2,3时,等式成立.下面用数学归纳法证明结论成立.①当n =1时,结论显然成立.②假设n=k(k≥1,且k∈N*)时,等式成立,即a1+2a2+3a3+…+ka k=k(k+1)(k+2).那么当n=k+1时,a1+2a2+3a3+…+ka k+(k+1)a k+1=k(k+1)(k+2)+(k+1)[3(k+1)+3]=(k+1)(k2+2k+3k+6)=(k+1)(k+2)(k+3)=(k+1)[(k+1)+1][(k+1)+2].∴当n=k+1时,结论也成立.由①②知存在一个等差数列a n=3n+3,使得对任何正整数n,等式a1+2a2+3a3+…+na n=n(n+1)(n+2)都成立.3.已知数列{a n},a n≥0,a1=0,a2n+1+a n+1-1=a2n.求证:当n∈N*时,a n<a n+1.证明:(1)当n=1时,因为a2是方程x2+x-1=0的正根,所以a1<a2.(2)假设当n=k(k∈N*,k≥1)时,0≤a k<a k+1,因为a2k+1-a2k=(a2k+2+a k+2-1)-(a2k+1+a k+1-1)=(a k+2-a k+1)(a k+2+a k+1+1)>0,所以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对任意n∈N*都成立.4.已知a>0,b>0,n>1,n∈N*.用数学归纳法证明:a n+b n2≥(a+b2)n.证明:(1)当n=2时,左边-右边=a2+b22-(a+b2)2=(a-b2)2≥0,不等式成立.(2)假设当n =k (k ∈N *,k >1)时,不等式成立,即a k +b k 2≥(a +b 2)k .因为a >0,b >0,k >1,k ∈N *,所以(a k +1+b k +1)-(a k b +ab k )=(a -b )·(a k -b k )≥0, 于是a k +1+b k +1≥a k b +ab k .当n =k +1时,(a +b 2)k +1=(a +b 2)k ·a +b 2≤a k +b k 2·a +b 2=a k +1+b k +1+a k b +ab k 4 ≤a k +1+b k +1+a k +1+b k +14=a k +1+b k +12, 即当n =k +1时,不等式也成立.综合(1),(2)知,对于a >0,b >0,n >1, n ∈N *,不等式a n +b n 2≥(a +b 2)n 总成立.。
一、填空题1.命题“若x>0,则x2>0”的否命题是________命题(填“真”或“假”).解析:命题“若x>0,则x2>0”的否命题是“若x≤0,则x2≤0”,是假命题.也可以由逆命题为“若x2>0,则x>0”来判断,逆命题为假命题,因此否命题是假命题.答案:假2.设有如下三个命题:甲:m∩l=A,m,l⊂α,m,l⊄β;乙:直线m,l中至少有一条与平面β相交;丙:平面α与平面β相交.当甲成立时,乙是丙的________条件.解析:由题意当甲成立时乙⇒丙,丙⇒乙.故当甲成立时乙是丙的充要条件.答案:充要3.i、j是不共线的单位向量,若a=5i+3j,b=3i-5j,则a⊥b的充要条件是________.解析:a⊥b⇔a·b=0,即(5i+3j)·(3i-5j)=0,即15i2-16i·j-15j2=0,∵|i|=|j|=1,∴16i·j=0,即i·j=0,∴i⊥j.答案:i⊥j4.有下列几个命题:①“若a>b,则a2>b2”的否命题;②“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;③“若x2<4,则-2<x<2”的逆否命题.其中真命题的序号是________.解析:①原命题的否命题为“若a ≤b 则a 2≤b 2”错误.②原命题的逆命题为:“x ,y 互为相反数,则x +y =0”正确.③原命题的逆否命题为“若x ≥2或x ≤-2,则x 2≥4”正确.答案:②③5.给定下列四个命题:①“x =π6”是“sin x =12”的充分不必要条件;②若“p ∨q ”为真,则“p ∧q ”为真;③若a <b ,则am 2<bm 2;④若集合A ∩B =A ,则A ⊆B .其中为真命题的是________.(填上所有正确命题的序号)解析:①中,若x =π6,则sin x =12,但sin x =12时,x =π6+2k π或5π6+2k π(k ∈Z).故“x =π6”是“sin x =12”的充分不必要条件,故①为真命题;②中,令p 为假命题,q 为真命题,有“p ∨q ”为真命题,则“p ∧q ”为假命题,故②为假命题;③中,当m =0时,am 2=bm 2,故③为假命题;④中,由A ∩B =A 可得A ⊆B ,故④为真命题.答案:①④6.在△ABC 中,“A >30°”是“sin A >12”的________条件.解析:在△ABC 中,A >30°⇒0<sin A ≤1,不能推出sin A >12,而sin A >12⇒30°<A <150°,所以在△ABC 中,“A >30°”是“sin A >12”的必要不充分条件.答案:必要不充分7.下列命题的否命题为假命题的个数是________.①p :存在x ∈R ,x 2+2x +2≤0;②p :有的三角形是正三角形;③p :所有能被3整除的整数为奇数;④p :每一个四边形的四个顶点共圆.解析:①p 的否命题:任意x ∈R ,x 2+2x +2>0,为真命题;②p 的否命题:所有的三角形都不是正三角形,为假命题;③p 的否命题:存在一个能被3整除的整数不是奇数,0是能被3整除的非奇数,该命题为真命题;④p 的否命题:存在一个四边形的四个顶点不共圆,为真命题.答案:18.已知||a =2||b ,命题p :关于x 的方程x 2+||a x +a ·b =0没有实数根.命题q :〈a ,b 〉∈[0,π3],命题p 是命题q 的________条件.解析:方程x 2+||a x +a ·b =0没有实根,∴Δ=||a 2-4a ·b =||a 2-4||a ||b cos 〈a ,b 〉=||a 2-2||a 2cos 〈a ,b 〉<0,∴cos 〈a ,b 〉>12,又∵0≤〈a ,b 〉≤π,∴0≤〈a ,b 〉<π3,∵[0,π3)⊆[0,π3],∴p 是q 的充分不必要条件.答案:充分不必要9.“函数y =(a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3的图象全在x 轴的上方”,这个结论成立的充分必要条件是________.解析:函数的图象全在x 轴上方,若f (x )是一次函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+4a -5=0-4(a -1)=0⇒a =1.若函数是二次函数,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2+4a -5>0[-4(a -1)]2-12(a 2+4a -5)<0⇒1<a <19. 反之若1≤a <19,由以上推导,函数的图象在x 轴上方.综上,充要条件是1≤a <19. 答案:1≤a <19二、解答题10.(1)是否存在实数p ,使“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件?如果存在,求出p 的取值范围;(2)是否存在实数p ,使“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的必要条件?如果存在,求出p 的取值范围.解析:(1)当x >2或x <-1时,x 2-x -2>0,由4x +p <0,得x <-p 4,故-p 4≤-1时,“x <-p 4”⇒“x <-1”⇒“x 2-x -2>0”.∴p ≥4时,“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件.(2)不存在实数p 满足题设要求.11.已知集合A ={y |y =x 2-32x +1,x ∈[34,2]},B ={x |x +m 2≥1};命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B ,并且命题p 是命题q 的充分条件,求实数m 的取值范围. 解析:化简集合A ,由y =x 2-32x +1=(x -34)2+716,∵x ∈[34,2],∴y min =716,y max =2.∴y ∈[716,2],∴A ={y |716≤y ≤2}.化简集合B ,由x +m 2≥1,∴x ≥1-m 2,B ={x |x ≥1-m 2}.∵命题p 是命题q 的充分条件,∴A ⊆B .∴1-m 2≤716,∴m ≥34或m ≤-34. ∴实数m 的取值范围是(-∞,-34]∪[34,+∞).12.在等比数列{a n }中,前n 项和为S n ,若S m ,S m +2,S m +1成等差数列,则a m ,a m +2,a m +1成等差数列.(1)写出这个命题的逆命题;(2)判断逆命题是否为真?并给出证明. 解析:(1)逆命题:在等比数列{a n }中,前n 项和为S n ,若a m ,a m +2,a m +1成等差数列,则S m ,S m +2,S m +1成等差数列.(2)当q =1时,逆命题为假,当q =-12时,逆命题为真,证明如下:数列{a n }的首项为a 1,公比为q . 由题意知:2a m +2=a m +a m +1,即2·a 1·q m +1=a 1·q m -1+a 1·q m .∵a 1≠0,q ≠0,∴2q 2-q -1=0,∴q =1或q =-12.当q =1时,有S m =ma 1,S m +2=(m +2)a 1,S m +1=(m +1)a 1. 显然:2S m +2≠S m +S m +1,此时逆命题为假.当q =-12时,有2S m +2=2a 1[1-(-12)m +2]1+12=43a 1[1-(-12)m +2],S m +S m +1=a 1[1-(-12)m ]1+12+a 1[1-(-12)m +1]1+12 =43a 1[1-(-12)m +2], ∴2S m +2=S m +S m +1,此时逆命题为真.。
一、填空题1.一批设备价值1万元,由于使用磨损,每年比上一年价值降低50%,则3年后这批设备的价值为________万元(用数字作答).解析:1×(1-50%)3=0.125.答案:0.1252.某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=5.06x -0.15x 2和L 2=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________万元.解析:依题意可设甲销售x 辆,则乙销售(15-x )辆,∴总利润S =5.06x -0.15x 2+2(15-x )=-0.15x 2+3.06x +30(x ≥0).∴当x =10时,S max =45.6(万元).答案:45.63.由于电子技术的飞速发展,计算机的成本不断降低,若每隔5年计算机的价格降低13,则现在价格为8 100元的计算机经过15年的价格应降为________.解析:设经过3个5年,产品价格为y 元,则y =8 100×(1-13)3=8 100×827=2400(元).答案:2 400元4.某工厂生产某种产品固定成本为2 000万元,并且每生产一单位产品,成本增加10万元,又知总收入k 是单位产品数Q 的函数,k (Q )=40Q -120Q 2,则总利润L (Q )的最大值是________万元.解析:总利润L (Q )=40Q -120Q 2-10Q -2 000=-120(Q -300)2+2 500.故当Q =300时,总利润最大,为2 500万元.答案:2 5005.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 按起步价付费);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,超过部分按每千米2.85元收费,另每次乘坐需付燃油附加费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.解析:由y =⎩⎨⎧ 8+1, 0<x ≤3,8+2.15×(x -3)+1, 3<x ≤8,8+2.15×5+2.85×(x -8)+1, x >8,可得x =9.答案:9 6.中国政府正式加入世贸组织后,从2000年开始,汽车进口关税将大幅度下降.若进口一辆汽车2001年售价为30万元,五年后(2006年)售价为y 万元,每年下调率平均为x %,那么y 和x 的函数关系式为________.解析:每年价格为上一年的(1-x %)倍,所以五年后的价格为y =30(1-x %)5. 答案:y =30(1-x %)57.某商场宣传在节假日对顾客购物实行一定的优惠,商场规定:①如一次购物不超过200元,不予以折扣;②如一次购物超过200元,但不超过500元,按标价予以九折优惠;③如一次购物超过500元的,其中500元给予九折优惠,超过500元的给予八五折优惠.某人两次去购物,分别付款176元和432元,如果他只去一次购买同样的商品,则应付款________元.解析:由题意付款432元,实际标价为432×109=480(元),如果一次购买标价176+480=656(元)的商品应付款500×0.9+156×0.85=582.6(元).答案:582.68.在一定范围内,某种产品的购买量y 吨与单价x 元之间满足一次函数关系,如果购买1 000吨,每吨为800元,如果购买2 000吨,每吨为700元,一客户购买400吨,单价应该是________元.解析:设y =ax +b ,则⎩⎨⎧800a +b =1 000700a +b =2 000,解得⎩⎨⎧a =-10b =9 000, ∴y =-10x +9 000,由400=-10x +9 000,得x =860(元).答案:8609.一位设计师在边长为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________.解析:由题意知实线部分的总长度为l =4(3-2b )+2πb =(2π-8)b +12,l 关于b 的一次函数的一次项系数2π-8<0,故l 关于b 为单调减函数,因此,当b 取最大值时,l 取得最小值,结合图形知,b 的最大值为32,代入上式得l min =(2π-8)×32+12=3π.答案:3π二、解答题10.某开发商用9 000万元在市区购买一块土地建一幢写字楼,规划要求写字楼每层建筑面积为2 000平方米.已知该写字楼第一层的建筑费用为每平方米4 000元,从第二层开始,每一层的建筑费用比其下面一层每平方米增加100元.(1)若该写字楼共x 层,总开发费用为y 万元,求函数y =f (x )的解析式;(总开发费用=总建筑费用+购地费用)(2)要使整幢写字楼每平方米开发费用最低,该写字楼应建为多少层? 解析:(1)由已知,写字楼最下面一层的总建筑费用为4 000×2 000=8 000 000(元)=800(万元),从第二层开始,每层的建筑总费用比其下面一层多100×2 000=200 000(元)=20(万元),所以写字楼从下到上各层的总建筑费用构成以800为首项,20为公差的等差数列,所以y =f (x )=800x +x (x -1)2×20+9 000=10x 2+790x +9 000(x ∈N *).(2)由(1)知写字楼每平方米平均开发费用为g (x )=f (x )2 000x ×10 000=5(10x 2+790x +9 000)x=50(x +900x +79)≥50×(2900+79)=6 950,当且仅当x =900x ,即x =30时,等号成立.所以要使整幢写字楼每平方米开发费用最低,该写字楼应建为30层.11.某工厂每天生产某种产品最多不超过40件,并且在生产过程中产品的正品率P 与每日生产的产品件数x (x ∈N *)之间的关系为P =4 200-x 24 500,每生产一件正品盈利4 000元,每出现一件次品亏损2 000元.(1)将日利润y (元)表示成产量x (件)的函数;(2)求该厂的日产量为多少件时,日利润最大?并求出日利润的最大值.解析:(1)∵y =4 000×4 200-x 24 500·x -2 000(1-4 200-x 24 500)·x =3 600x -43x 3,∴所求的函数关系式是y =-43x 3+3 600x (x ∈N *,1≤x ≤40). (2)易得y ′=3 600-4x 2,令y ′=0,解得x =30.∴当1≤x <30时,y ′>0;当30<x ≤40时,y ′<0.∴ 函数y =-43x 3+3 600x (x ∈N *,1≤x ≤40)在[1,30)上是单调递增函数,在(30,40]上是单调递减函数.当x =30时,函数y =-43x 3+3 600x (x ∈N *,1≤x ≤40)取得最大值,最大值为-43×303+3 600×30=72 000(元).∴该厂的日产量为30件时,日利润最大,其最大值为72 000元.12.将52名志愿者分成A ,B 两组参加义务植树活动,A 组种植150捆白杨树苗,B 组种植200捆沙棘树苗,假定A ,B 两组同时开始种植.(1)根据历年统计,每名志愿者种植一捆白杨树苗用时25 h ,种植一捆沙棘树苗用时12 h .应如何分配A ,B 两组的人数,使植树活动持续时间最短?(2)在按(1)分配的人数种植1 h 后发现,每名志愿者种植一捆白杨树苗用时仍为25h ,而每名志愿者种植一捆沙棘树苗实际用时23 h ,于是从A 组抽调6名志愿者加入B 组继续种植,求植树活动所持续的时间.解析:(1)设A 组人数为x ,且0<x <52,x ∈N *,则A 组植树活动所需时间为f (x )=150×25x =60x ,B 组植树活动所需时间为g (x )=200×1252-x =10052-x. 令f (x )=g (x ),即60x =10052-x, 解得x =392.所以A ,B 两组同时开始的植树活动所需时间为F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 60x , x ≤19,x ∈N *,10052-x, x ≥20,x ∈N *.而F (19)=6019,F (20)=258,故F (19)>F (20).所以当A ,B 两组人数分别为20,32时,植树活动持续时间最短.(2)A 组所需时间为1+150×25-20×120-6=367, B 组所需时间为1+200×23-32×132+6=323, 所以植树活动所持续的时间为367 h.。
1.已知曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =t -1t ,y =3(t +1t )(t 为参数,t >0).求曲线C 的普通方程. 解析:由x =t -1t 平方得x 2=t +1t -2,又y =3(t +1t ),则t +1t =y3,代入x 2=t +1t -2,得x 2=y3-2.∴3x 2-y +6=0(y ≥6).故曲线C 的普通方程为3x 2-y +6=0(y ≥6).2.已知直线l :3x +4y -12=0与圆C :⎩⎨⎧x =-1+2cos θ,y =2+2sin θ(θ为参数),试判断它们的公共点个数.解析:圆的方程可化为(x +1) 2+(y -2)2=4,其圆心为C (-1,2),半径为2.由于圆心到直线l 的距离d =|3×(-1)+4×2-12|32+42=75<2,所以直线l 与圆C 相交.故直线l 与圆C 的公共点的个数为2.3.已知点P (x ,y )是椭圆x 24+y 2=1上的动点.(1)求z =x 2+y 2的最大值和最小值;(2)求t =2x +y 的最大值和最小值.解析:椭圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =2cos θ,y =sin θ,(θ为参数),则 (1)∵z =x 2+y 2=4cos 2θ+sin 2θ=1+3cos 2θ,∴当cos θ=±1,即x =±2时,z 的最大值为4;当cos θ=0,即x =0时,z 的最小值为1.(2)∵t =2x +y =4cos θ+sin θ=17sin(θ+φ),其中tan φ=4,当sin(θ+φ)=1时,t 的最大值为17;当sin(θ+φ)=-1时,t 的最小值为-17.4.已知直线l 的参数方程:⎩⎨⎧x =t ,y =1+2t (t 为参数)和圆C 的极坐标方程:ρ=22sin(θ+π4)(θ为参数).(1)将直线l 的参数方程和圆C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)判断直线l 和圆C 的位置关系.解析:(1)消去参数t ,得直线l 的直角坐标方程为y =2x +1;ρ=22sin(θ+π4),即ρ=2(sin θ+cos θ),两边同乘以ρ得ρ2=2(ρsin θ+ρcos θ),消去参数θ,得圆C 的直角坐标方程为:(x -1)2+(y -1)2=2.(2)圆心C 到直线l 的距离d =|2-1+1|22+(-1)2=255<2, 所以直线l 和圆C 相交.。
一、填空题1.若sin α=35,α∈(-π2,π2),则cos(α+5π4)=________. 解析:∵α∈(-π2,π2),sin α=35,∴cos α=45, ∴cos(α+5π4)=-22(cos α-sin α)=-210. 答案:-2102.已知1-cos 2αsin αcos α=1,tan(β-α)=-13,则tan(β-2α)=________. 解析:依题意由1-cos 2αsin αcos α=1 得2sin 2 αsin αcos α=1,则tan α=12, 从而tan(β-2α)=tan[(β-α)-α] =tan (β-α)-tan α1+tan (β-α)·tan α=--13-121+(-13)×12=-1. 答案:-13.已知tan(α-π6)=37,tan(π6+β)=25,则tan(α+β)的值为________. 解析:tan(α+β)=tan [(α-π6)+(π6+β)] =tan (α-π6)+tan (π6+β)1-tan (α-π6)·tan (π6+β)=37+251-37×25=1.答案:14.在等式cos(*)(1+3tan 10°)=1的括号中,填写一个锐角,使得等式成立,这个锐角的度数是________.解析:1+3tan 10°=1+3sin 10°cos 10°=cos 10°+3sin 10°cos 10°=2sin (30°+10°)cos 10°=2sin 40°cos 10°,所以填40°.答案:40°5.设a =sin 14°+cos 14°,b =sin 16°+cos 16°,c =62,则a 、b 、c 的大小关系是________.解析:∵a 2=1+2sin 14°cos 14°=1+sin 28°∈(1,32),b 2=1+2sin 16°cos 16°=1+sin 32°∈(32,2),c 2=32,且a >0,b >0,c >0,∴a <c <b . 答案:a <c <b6.已知A 、B 均为钝角,且sin A =55,sin B =1010,则A +B 等于________. 解析:由已知可得cos A =-255,cos B =-31010, ∴cos(A +B )=cos A cos B -sin A sin B =22, 又∵π2<A <π,π2<B <π, ∴π<A +B <2π,∴A +B =7π4. 答案:7π47.若tan(α+β)=25, tan(β-π4)=14,则tan (α+π4)=______. 解析:tan(α+π4)=tan [(α+β)-(β-π4)] =tan (α+β)-tan (β-π4)1+tan (α+β)tan (β-π4)=25-141+25×14=322.答案:3228.已知α,β∈(3π4,π),sin(α+β)=-35,sin(β-π4)=1213,则cos(α+π4)=________.解析:由于α,β∈(3π4,π),所以3π2<α+β<2π,π2<β-π4<3π4,故cos(α+β)=45,cos(β-π4)=-513,cos(α+π4)=cos[(α+β)-(β-π4)]=45×(-513)+(-35)×1213 =-5665. 答案:-56659.非零向量a =(sin θ,2),b =(cos θ,1),若a 与b 共线,则tan(θ-π4)=________. 解析:因为非零向量a ,b 共线,所以a =λb ,即(sin θ,2)=λ(cos θ,1),所以λ=2,sin θ=2cos θ,得tan θ=2,所以tan(θ-π4)=tan θ-11+tan θ=13.答案:13 二、解答题10.已知α为锐角,且tan(π4+α)=2. (1)求tan α的值; (2)求sin 2αcos α-sin αcos 2α的值.解析:(1)tan(π4+α)=1+tan α1-tan α,所以1+tan α1-tan α=2,1+tan α=2-2tan α, 所以tan α=13.(2)sin 2αcos α-sin αcos 2α=2sin αcos 2α-sin αcos 2α=sin α(2cos 2α-1)cos 2α=sin αcos 2αcos 2α=sin α.因为tan α=13,所以cos α=3sin α,又sin 2α+cos 2α=1, 所以sin 2 α=110,又α为锐角,所以sin α=1010,11.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边作两个锐角α,β,它们的终边分别与单位圆交于A 、B 两点,已知A 、B 的横坐标分别为210、255. (1)求tan(α+β)的值; (2)求α+2β的值. 解析:由已知条件得cos α=210,cos β=255. ∵α、β为锐角,∴sin α=1-cos 2α=7210, sin β=1-cos 2β=55,因此tan α=7,tan β=12.(1)tan(α+β)=tan α+tan β1-tan α·tan β=7+121-7×12=-3.(2)∵tan 2β=2tan β1-tan 2β=2×121-(12)2=43, ∴tan(α+2β)=7+431-7×43=-1.∵α,β为锐角,∴0<α+2β<3π2, ∴α+2β=3π4.12.已知向量OA →=(cos α,sin α)(α∈[-π,0]).向量m =(2,1),n =(0,-5),且m ⊥(OA →-n ). (1)求tan α的值;(2)若cos(β-π)=210,且0<β<π,求cos(2α-β).解析:(1)∵OA →=(cos α,sin α), ∴OA →-n =(cos α,sin α+5), ∵m ⊥(OA →-n ),∴m ·(OA →-n )=0, 即2cos α+(sin α+5)=0,① 又sin 2α+cos 2α=1,② 由①②联立方程组解得, cos α=-255,sin α=-55. ∴tan α=sin αcos α=12. (2)∵cos(β-π)=210, 即cos β=-210,0<β<π, ∴sin β=7210,π2<β<π,又∵sin 2α=2sin αcos α=2×(-55)×(-255)=45, cos 2α=2cos 2α-1=2×45-1=35,∴cos(2α-β)=cos 2αcos β+sin 2αsin β =35×(-210)+45×7210=22.。
一、填空题1.已知函数f (x )=sin(ωx +)(ω>0),若f ()=f (),且f (x )在区间(,)上有最大π3π6π2π6π2值,无最小值,则ω=________.解析:由题意f ()=1,即ω·+=+2k π,k ∈Z ,所以ω=+6k ,k ∈Z.π3π3π3π212又<,所以0<ω<6,故ω=.π32πω12答案:122.函数y =sin(+x )cos(-x )的最大值为________.π2π6解析:y =sin(+x )cos(-x )π2π6=cos x ·cos(-x )π6=cos x (cos ·cos x +sin ·sin x )π6π6=cos x (cos x +sin x )=cos 2x +sin x ·cos x32123212=·+sin 2x =+cos 2x +sin 2x 321+cos 2x 214343414=+(sin 2x +cos 2x )34121232=+sin(2x +),3412π3∴当sin(2x +)=1时,y max =.π32+34答案:2343.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ) (ω>0)的图象如图所示,则f ()=________.7π12解析:由图象可知,T =π,从而T ==,ω=3,322πω2π3得f (x )=2sin(3x +φ),又由f ()=0可取φ=-,π43π4于是f (x )=2sin(3x -),则f ()=2sin(-)=0.3π47π127π43π4答案:04.若将函数y =2sin(3x +φ)的图象向右平移个单位后得到的图象关于点(,0)π4π3对称,则|φ|的最小值是________.解析:将函数y =2sin(3x +φ)的图象向右平移个单位后得到y =2sin[3(x -)+φ]π4π4=2sin(3x -+φ)的图象.因为该函数的图象关于点(,0)对称,所以2sin(3×3π4π3-+φ)=2sin(+φ)=0,故有+φ=k π(k ∈Z),解得φ=k π-(k ∈Z).当π33π4π4π4π4k =0时,|φ|取得最小值.π4答案:π45.已知函数f (x )=sin(2x +φ),其中φ为实数.若f (x )≤|f ()|对x ∈R 恒成立,π6且f ()>f (π),则f (x )的单调递增区间是________.π2解析:由∀x ∈R ,有f (x )≤|f ()|知,当x =时f (x )取最值,∴f ()=sin(+φ)π6π6π6π3=±1,∴+φ=±+2k π(k ∈Z),π3π2∴φ=+2k π或φ=-+2k π(k ∈Z).π65π6又∵f ()>f (π),∴sin(π+φ)>sin(2π+φ),π2∴-sin φ>sin φ,∴sin φ<0.∴φ取-+2k π(k ∈Z).5π6不妨取φ=-,则f (x )=sin(2x -).5π65π6令-+2k π≤2x -≤+2k π(k ∈Z),π25π6π2∴+2k π≤2x ≤+2k π(k ∈Z),π34π3∴+k π≤x ≤+k π(k ∈Z).π62π3∴f (x )的单调递增区间为[+k π,+k π](k ∈Z).π62π3答案:[k π+,k π+](k ∈Z)π62π36.已知x ∈(0,π],关于x 的方程2sin(x +)=a 有两个不同的实数解,则实数π3a 的取值范围为________.解析:令y 1=2sin(x +),x ∈(0,π],y 2=a ,作出y 1的图象如π3图所示,若2sin(x +)=a 在(0,π]上有两个不同的实数解,则π3y 1与y 2应有两个不同的交点,所以<a <2.3答案:(,2)37.已知函数y =A sin(ωx +φ)+n 的最大值为4,最小值为0,最小正周期是,π2直线x =是其图象的一条对称轴,若A >0,ω>0,0<φ<,则函数解析式为π3π2________.解析:由题设得,A =2,n =2,ω=4,且当x =时,π3sin (π+φ)=±1,故φ=.43π6所求解析式为y =2sin (4x +)+2.π6答案:y =2sin (4x +)+2π68.在矩形ABCD 中,AB ⊥x 轴,且矩形ABCD 恰好能完全覆盖函数y =a sin ax (a ∈R ,a ≠0)的一个完整周期图象,则当a 变化时,矩形ABCD 周长的最小值为________.解析:根据题意,设矩形ABCD 的周长为c ,则c =2(AB +AD )=4|a |+≥8,4π|a |π当且仅当a =±时取等号.π答案:π9.关于函数f (x )=sin(2x -),有下列命题:π4①其表达式可写成f (x )=cos(2x +);π4②直线x =-是f (x )图象的一条对称轴;π8③f (x )的图象可由g (x )=sin 2x 的图象向右平移个单位得到;π4④存在α∈(0,π),使f (x +α)=f (x +3α)恒成立.则其中真命题的序号为________.解析:对于①,f (x )=sin(2x -)=cos[-(2x -)]π4π2π4=cos(2x -π),故①错;34对于②,当x =-时,f (-)=sin[2×(-)-]π8π8π8π4=sin(-)=-1,故②正确;π2对于③,g (x )=sin 2x 的图象向右平移个单位得到的图象解析式为y =sin 2(x -π4)=sin(2x -),故③错;π4π2对于④,因为f (x )的周期为π,故当α=时,f (x +α)=f (x +3α),所以④正确.π2答案:②④二、解答题10.已知函数f (x )=2cos x sin(x +)-sin 2x +sin x cos x .π33(1)求f (x )的单调增区间;(2)当x ∈[0,]时,求f (x )的值域.π4解析:(1)f (x )=2cos x sin(x +)-sin 2x +sin x cos xπ33=2cos x (sin x +cos x )-sin 2x +sin x cos x12323=2sin x cos x +(cos 2x -sin 2x )3=sin 2x +cos 2x =2sin(2x +).3π3由2k π-≤2x +≤2k π+(k ∈Z),π2π3π2解得k π-≤x ≤k π+(k ∈Z),5π12π12∴f (x )的单调递增区间为[k π-,k π+](k ∈Z).5π12π12(2)∵x ∈[0,],∴2x +∈[,].π4π3π35π6则sin(2x +)∈[,1],∴f (x )的值域为[1,2].π21211.已知函数f (x )=sin 2x sin φ-2cos 2x cos(π-φ)-sin(+φ)(0<φ<π)在x =时取π2π6得最大值.(1)求φ的值;(2)将函数y =f (x )图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,若g (α)=,求sin α的值.13解析:(1)因为f (x )=sin 2x sin φ-2cos 2x cos(π-φ)-sin(+φ)(0<φ<π),π2所以f (x )=sin 2x sin φ+2cos 2x cos φ-cos φ=sin 2x sin φ+(1+cos 2x )cos φ-cos φ=sin 2x sin φ+cos 2x cos φ=cos(2x -φ),又函数y =f (x )在x =时取得最大值,π6所以cos(2·-φ)=cos(-φ)=1,π6π3因为0<φ<π,所以φ=.π3(2)由(1)知f (x )=cos(2x -),π3所以g (x )=f (x )=cos(x -),12π3于是有g (α)=cos(α-)=,π313所以sin(α-)=±.π3223所以sin α=sin[(α-)+]π3π3=sin(α-)·cos +cos(α-)·sin π3π3π3π3=.3±22612.已知某海滨浴场海浪的高度y (米)是时间t (0≤t ≤24,单位:小时)的函数,记作:y =f (t ),下面是某日各时的浪高数据:t (时)03691215182124y (米) 1.5 1.00.5 1.0 1.5 1.00.50.99 1.5经长期观测,y =f (t )的曲线可近似地看成是函数y =A cos ωt +b .(1)根据以上数据,求函数y =A cos ωt +b 的最小正周期T ,振幅A 及函数表达式;(2)依据规定,当海浪高度不低于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的8∶00至20∶00之间,有多少时间可供冲浪者进行运动?解析:(1)由表中数据,知周期T =12,∴ω===,2πT 2π12π6由t =0,y =1.5,得A +b =1.5;①由t =3,y =1.0,得b =1.0,②∴A =0.5,b =1,∴振幅为,12∴y =cos t +1(0≤t ≤24).12π6(2)由题知,当y ≥1时才可对冲浪者开放,∴cos t +1≥1,12π6∴cos t ≥0,π6∴2k π-≤t ≤2k π+,k ∈Z ,π2π6π2即12k -3≤t ≤12k +3,k ∈Z ,③∵0≤t ≤24,故可令③中的k 分别为0,1,2,得0≤t ≤3,或9≤t ≤15,或21≤t ≤24.∴在规定时间上午8:00至晚上20:00之间,有6个小时的时间可供冲浪者运动,即上午9:00至下午3:00.。
一、填空题1.由代数式的乘法法则类比推导向量的数量积的运算法则:①“mn=nm”类比得到“a·b=b·a”;②“(m+n)t=mt+nt”类比得到“(a+b)·c=a·c+b·c”;③“(m·n)t=m(n·t)”类比得到“(a·b)·c=a·(b·c)”;④“t≠0,mt=xt⇒m=x”类比得到“p≠0,a·p=x·p⇒a=x”;⑤“|m·n|=|m|·|n|”类比得到“|a·b|=|a|·|b|”;⑥“acbc=ab”类比得到“a·cb·c=ab”.以上的式子中,类比得到的结论正确的个数是________.解析:只有①②正确,其余错误.答案:22.请阅读下列材料:若两个正实数a1,a2满足a21+a22=1,那么a1+a2≤ 2.证明:构造函数f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2=2x2-2(a1+a2)x+1,因为对一切实数x,恒有f(x)≥0,所以Δ≤0,从而得4(a1+a2)2-8≤0,所以a1+a2≤ 2.根据上述证明方法,若n个正实数满足a21+a22+…+a2n=1时,你能得到的结论为________.(不必证明)解析:设g(x)=(x-a1)2+(x-a2)2+…+(x-a n)2=nx2-2(a1+a2+…+a n)x+1,∵g(x)≥0对x∈R恒成立,∴Δ=4(a1+a2+…+a n)2-4n≤0,∴a1+a2+…+a n≤n.答案:a1+a2+…+a n≤n3.如图,第(1)个多边形是由正三角形“扩展”而来,第(2)个多边形是由正四边形“扩展”而来,……如此类推.设由正n边形“扩展”而来的多边形的边数为a n,则a6=________;1a3+1a4+1a5+…+1a99=________.解析:a n =n (n +1),∴a 6=6×7=42.1a 3+1a 4+…+1a 99=13×4+14×5+…+199×100=13-14+14-15+…+199-1100=13-1100=97300.答案:42 973004.对于等差数列{a n },有如下命题:“若{a n }是等差数列,a 1=0,s 、t 是互不相等的正整数,则有(s -1)a t =(t -1)a s ”.类比此命题,给出等比数列{b n }相应的一个正确命题:“________________________________________________________________________________________________________________________________________________.”答案:若{b n }是等比数列,b 1=1,s ,t 是互不相等的正整数,则有b s -1t =b t -1s5.如图所示的三角形数阵叫“莱布尼兹调和三角形”它们是由整数的倒数组成的,第n 行有n 个数且两端的数均为1n(n ≥2),其余每个数是它下一行左右相邻两数的和,如11=12+12,12=13+16,13=14+112,…,则第7行第4个数(从左往右数)为________.解析:由“第n 行有n 个数且两端的数均为1n ”可知,第7行第1个数为17,由“其余每个数是它下一行左右相邻两数的和”可知,第7行第2个数为16-17=142,同理易知,第7行第3个数为130-142=1105,第7行第4个数为160-1105=1140.答案:11406.观察下列等式:32+42=52,102+112+122=132+142,212+222+232+242=252+262+272,362+372+382+392+402=412+422+432+442,……由此得到第n (n ∈N *)个等式为________.解析:由归纳推理直接写出即可.答案:(2n 2+n )2+(2n 2+n +1)2+…+(2n 2+n +n )2=(2n 2+2n +1)2+(2n 2+2n +2)2+…+(2n 2+2n +n )27.两点等分单位圆时,有相应正确关系为sin α+sin(π+α)=0;三点等分单位圆时,有相应正确关系为sin α+sin(α+2π3)+s in(α+4π3)=0.由此可以推知:四点等分单位圆时的相应正确关系为________.解析:类比推理可知,四点等分单位圆时,α与α+π的终边互为反向延长线,α+π2与α+3π2的终边互为反向延长线,如图.答案:sin α+sin(α+π2)+sin(α+π)+sin(α+3π2)=08.已知结论:“在正三角形ABC 中,若D 是边BC 的中点,G 是三角形ABC的重心,则AG GD =2”.若把该结论推广到空间,则有结论:“在棱长都相等的四面体ABCD 中,若△BCD 的中心为M ,四面体内部一点O 到四面体各面的距离都相等”,则AO OM =________.解析:由题知,O 为正四面体的外接球、内切球球心,设正四面体的高为h ,由等体积法可求内切球半径为14h ,外接球半径为34h ,所以AO OM =3.答案:39.正方形ABCD 的边长是a ,依次连结正方形ABCD 各边中点得到一个新的正方形,再依次连结新正方形各边中点又得到一个新的正方形,依此得到一系列的正方形,如图所示.现有一只小虫从A 点出发,沿正方形的边逆时针方向爬行,每遇到新正方形的顶点时,沿这个正方形的边逆时针方向爬行,如此下去,爬行了10条线段.则这10条线段的长度的平方和是________.解析:由题可知,这只小虫爬行的第一段长度的平方为a 21=(12a )2=14a 2,第二段长度的平方为a 22=(24a )2=18a 2,…,从而可知,小虫爬行的线段长度的平方可以构成以a 21=14a 2为首项,12为公比的等比数列,所以数列的前10项和为S 10=14a 2[1-(12)10]1-12=1 0232 048a 2. 答案:1 0232 048a 2二、解答题10.通过观察下列等式,猜想出一个一般性结论,并证明结论的真假.sin 230°+sin 290°+sin 2150°=32;sin 260°+sin 2120°+sin 2180°=32;sin 245°+sin 2105°+sin 2165°=32;sin 215°+sin 275°+sin 2135°=32. 解析:猜想:sin 2(α-π3)+sin 2α+sin 2(α+π3)=32.证明:∵左=(sin αcos π3-cos αsin π3)2+sin 2α+(sin αcos π3+cos αsin π3)2=32(sin 2α+cos 2α)=32=右,∴待证式成立.11.圆x 2+y 2=R 2(R >0)上任一点P (不在x 轴上),与圆上两点A (-R,0),B (R,0)的连线P A ,PB 的斜率k P A ,k PB 有下面的等式成立:k P A k PB =-1,类比这个命题,写出椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中对应的命题,并加以证明.解析:命题:对椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上任一点P (不在x 轴上),与椭圆上两点A (-a,0),B (a,0)的连线P A ,PB 的斜率k P A ,k PB 有下面的等式成立:k P A k PB =-b 2a 2.证明:设P (x ,y ),则有x 2a 2+y 2b 2=1,k P A =y x +a ,k PB =y x -a ,∴k P A k PB =y 2x 2-a 2=b 2x 2-a 2(1-x 2a 2)=-b 2a 2.12.小朋用第二十九届北京奥运会吉祥物“福娃迎迎”摆出如图(1)、(2)、(3)、(4)这四个图案,现按同样的方式构造图形,设第n 个图形包含f (n )个“福娃迎迎”.(1)试写出f (5)、f (6)的值;(2)归纳出f (n +1)与f (n )之间的关系式,并求出f (n )的表达式;(3)求证:1f (1)+1f (2)+1f (3)+…+1f (n )<32.解析:(1)f (5)=1+3+5+7+9+7+5+3+1=41,f (6)=1+3+5+7+9+11+9+7+5+3+1=61.(2)因为f (2)-f (1)=3+1=4,f (3)-f (2)=5+3=8,f (4)-f (3)=7+5=12,…,归纳得f (n )-f (n -1)=4(n -1),则f (n +1)-f (n )=4n .f(n)=[f(n)-f(n-1)]+[f(n-1)-f(n-2)]+…+[f(2)-f(1)]+f(1) =4[(n-1)+(n-2)+…+2+1]+1=2n2-2n+1.(3)证明:当k≥2时,1f(k)=12k2-2k+1<12k2-2k=12(1k-1-1k).则1f(1)+1f(2)+1f(3)+…+1f(n)<1+12·[(1-12)+(12-13)+…+(1n-1-1n)]=1+12(1-1n)<1+12=32.。
一、填空题1、执行如图所示的流程图,若p =4,则输出的s =________.解析:s =121+122+123+124=8+4+2+124=1516. 答案:15162、在如图所示的流程图中,当程序被执行后,输出s 的结果是________、解析:数列4,7,10,…为等差数列,令a n =4+(n -1)×3=40,得n =13,∴s =4+7+…+40=(4+40)×132=286. 答案:2863、如图所示,给出了一个流程图,其作用是输入x 的值,输出相应的y 值、若要使输入的x 值与输出的y 值相等,则这样的x 值有________个、解析:由流程图可知,当x ≤2时,若x 2=x ,则x =0,1,当2<x ≤5时,若2x -3=x ,则x =3,当x >5时,若1x =x ,则x =±1(舍去)、∴满足x =y 的x 值共有3个、答案:34、下列伪代码运行后输出的结果为________、解析:最后一次执行循环体时,S ←2×(7+2)+3=21.答案:215.如图给出的是计算1+13+15+…+129的值的一个流程图,则图中执行框中的①处和判断框中的②处应填的语句分别是________、解析:1+13+15+…+129是连续奇数的前15项倒数之和,所以n ←n +2,即执行框中的①处应填n ←n +2;根据流程图可知,循环一次后s =1,i =2,循环两次后s =1+13,i =3,所以求s =1+13+15+…+129需要循环15次,i =16时,跳出循环,所以判断框中的②处应填i >15.答案:n←n+2,i>156、执行伪代码:最后的结果是________、解析:S=1+3+5+7+9=25.答案:257、如图所示的流程图的输出结果为sum=132,则判断框中?处应填________、解析:∵i初始值为12,sum初始值为1,第一次运算sum=1×12=12,每循环一次i值减1,12×11=132,循环2次,∴应填11.答案:118.已知某算法的流程图如图所示,若将输出的数组(x,y)依次记为(x1,y1),(x2,y2),…,(x n,y n),…,则流程图运行结束时输出的最后一个数组为________、解析:x=1,y=0,n=1,输出(x1,y1)=(1,0);n=3,x=3,y=-2,输出(x2,y2)=(3,-2);n=5,x=9,y=-4,输出(x3,y3)=(9,-4);n=7,x=27,y=-6,输出(x4,y4)=(27,-6);n=9,x=81,y=-8,结束、答案:(27,-6)9、随机抽取某中学甲、乙两个班各10名同学,测量他们的身高(单位:cm)后获得身高数据的茎叶图如图甲,在这20人中,记身高在[150,160),[160,170),[170,180),[180,190]的人数依次为A 1、A 2、A 3、A 4,图乙是统计样本中身高在一定范围内的人数算法流程图,由图甲可知甲、乙两班中平均身高较高的是________班;图乙输出的S =________.(用数字作答)解析:由茎叶图可知,甲班学生身高的平均数为170.3,乙班学生身高的平均数为170.8,故乙班的平均身高较高,由题意可知,A 1=2,A 2=7,A 3=9, A 4=2,由流程图易知,最后输出的结果为S =7+9+2=18.答案:乙 18二、解答题10.已知流程图如图所示,求输出的S 值、解析:由题意,S =1×2+2×22+3×23+…+9×29+10×210,两边同乘以2,得2S =1×22+2×23+…+8×29+9×210+10×211,∴-S =2+22+23+…+29+210-10×211,∴S =10×211-2×(1-210)1-2=10×211-211+2=9×211+2=9×2 048+2=18 434.11、甲、乙两位同学为解决数列求和问题,试图编写一程序、两人各自编写的流程图分别如图1和如图2.(1)根据图1和图2,试判断甲、乙两位同学编写的流程图输出的结果是否一致?当n =20时分别求它们输出的结果;(2)若希望通过对图2虚框中某一步(或几步)的修改来实现“求首项为2,公比为3的等比数列的前n 项和”,请你给出修改后虚框部分的流程图、解析:(1)图1的功能是求2+4+6+8+…+2n的和,当n=20时,S=2+4+6+…+40=420.图2的功能是求2+4+6+…+2n的和,当n=20时,S=2+4+6+…+40=420. 所以甲、乙两位同学编写的程序输出的结果是一致的、(2)修改后部分流程图为↓S←S+a↓a←a×3↓i←i+1↓12、陈老师购买安居工程集资房92 m2,单价为1 000元/m2,一次性国家财政补贴28 800元,学校补贴14 400元,余款由个人负担、房地产开发公司对教师实行分期付款,每期为一年,等额付款,签订购房合同后一年付款一次,再经过一年又付款一次,等等,共付10次,10年后付清,如果按年利率7.5%,按复利计算利息,那么每年应付款多少元?(计算结果精确到百元)请用语句描述算法、解析:设每年应付款x元,依题意:x·(1+1.075+1.0752+…+1.0759)=[1 000×92-(28 800+14 400)]×1.07510 =48 800×1.07510.基本语句如下:S ←0x ←0m ←1a ←48 800For I from 1 to 10S ←S +mm ←1.075mEnd Forx ←am SPrint x。
一、填空题 1.给出下列命题: ①a <b <0⇒ba <1; ②a <b <0⇒a -2<b -2;③a >b ,c >d ,abcd ≠0⇒a c >bd ; ④a >b >0,c >d >0⇒a d> b c. 其中为真命题的是________.(填所有正确命题的代号)解析:利用不等式的性质,根据条件利用综合法可知①②④正确,③不正确. 答案:①②④2.已知函数f (x )=(12)x ,a ,b 是正实数,A =f (a +b 2),B =f (ab ),C =f (2aba +b ),则A 、B 、C 的大小关系为________. 解析:∵a +b 2≥ab ≥2aba +b ,又f (x )=(12)x 在R 上是减函数, ∴f (a +b 2)≤f (ab )≤f (2ab a +b ),即A ≤B ≤C . 答案:A ≤B ≤C3.设m ,n 为两条线,α,β为两个平面,给出下列四个命题:①⎭⎬⎫α∥βm ⊂α⇒m ∥β;② ⎭⎬⎫m ∥n m ∥β⇒n ∥β;③ ⎭⎬⎫m ⊂αn ⊂β⇒m ,n 异面;④⎭⎬⎫α⊥βm ∥α⇒m ⊥β.其中真命题是________.解析:对于命题②,也可能n ⊂β,故②错误;对于命题③直线m 、n 也可能平行或相交,故③错误;对于命题④,m 与β也可能平行,故④错误;命题①正确. 答案:①4.设a=3-2,b=6-5,c=7-6,则a、b、c的大小顺序是________.解析:∵a=3-2=13+2,b=6-5=16+5,c=7-6=17+6,∴若比较a,b,c的大小,只要比较3+2,6+5,7+6的大小.∵7+6>6+5>3+2>0,∴17+6<16+5<13+2,∴c<b<a.答案:a>b>c5.设x,y,z∈(0,+∞),a=x+1y,b=y+1z,c=z+1x,则a,b,c三数________.①至少有一个不大于2②都小于 2③至少有一个不小于2④都大于2解析:a+b+c=x+1y+y+1z+z+1x≥6,因此a,b,c至少有一个不小于2.答案:③6.某同学准备用反证法证明如下一个问题:函数f(x)在[0,1]上有意义,且f(0)=f(1),如果对于不同的x1,x2∈[0,1],都有|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|,求证:|f(x1)-f(x2)|<1 2.那么他的反设应该是________.解析:该命题为全称命题,其否定为特称命题.答案:“存在x1,x2∈[0,1],使得|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|且|f(x1)-f(x2)|≥1 2”7.设等比数列{a n}的前n项和为S n,x=S2n+S22n,y=S n(S2n+S3n),则x与y的大小关系为________.解析:由条件知S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列,所以S n (S 3n -S 2n )=(S 2n -S n )2,展开整理得S 2n +S 22n =S n (S 2n +S 3n ),所以x =y .答案:x =y8.如果a a +b b >a b +b a ,则a 、b 应满足的条件是________. 解析:a a +b b >a b +b a ⇔(a -b )2(a +b )>0⇔a ≥0,b ≥0且a ≠b . 答案:a ≥0,b ≥0且a ≠b9.如果△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值分别等于△A 2B 2C 2的三个内角的正弦值,则下列说法正确的是________. ①△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是锐角三角形 ②△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是钝角三角形③△A 1B 1C 1是钝角三角形,△A 2B 2C 2是锐角三角形 ④△A 1B 1C 1是锐角三角形,△A 2B 2C 2是钝角三角形解析:由条件知,△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值均大于0,则△A 1B 1C 1是锐角三角形,假设△A 2B 2C 2是锐角三角形.由⎩⎪⎨⎪⎧ sin A 2=cos A 1=sin (π2-A 1)sin B 2=cos B 1=sin (π2-B 1)sin C 2=cos C 1=sin (π2-C 1),得⎩⎪⎨⎪⎧A 2=π2-A 1B 2=π2-B1C 2=π2-C1.那么,A 2+B 2+C 2=π2,这与三角形内角和为180°相矛盾.所以假设不成立,所以△A 2B 2C 2是钝角三角形. 答案:④ 二、解答题10.设a ,b 均为正数,且a ≠b ,求证:a 3+b 3>a 2b +ab 2. 证明:证法一(分析法) 要证a 3+b 3>a 2b +ab 2成立,只需证(a +b )(a 2-ab +b 2)>ab (a +b )成立. 又因为a +b >0,只需证a 2-ab +b 2>ab 成立.只需证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,由此命题得证. 证法二(综合法)a ≠b ⇒a -b ≠0⇒(a -b )2>0⇒a 2-2ab +b 2>0⇒a 2-ab +b 2>ab .(*) 而a ,b 均为正数, ∴a +b >0,由(*)式即得(a +b )(a 2-ab +b 2)>ab (a +b ), ∴a 3+b 3>a 2b +ab 2.11.已知a ,b ,c 是互不相等的非零实数,用反证法证明三个方程ax 2+2bx +c =0,bx 2+2cx +a =0,cx 2+2ax +b =0至少有一个方程有两个相异实根. 证明:假设三个方程都没有两个相异实根, 则Δ1=4b 2-4ac ≤0, Δ2=4c 2-4ab ≤0, Δ3=4a 2-4bc ≤0. 上述三个式子相加得:a 2-2ab +b 2+b 2-2bc +c 2+c 2-2ac +a 2≤0. 即(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2≤0.由已知a ,b ,c 是互不相等的非零实数,∴上式“=”不能同时成立,即(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2<0,与事实不符, ∴假设不成立,原结论成立.即三个方程中至少有一个方程有两个相异实根.12.已知数列{a n }满足:a 1=12,3(1+a n +1)1-a n =2(1+a n )1-a n +1,a n a n +1<0(n ≥1),数列{b n }满足:b n =a 2n +1-a 2n (n ≥1).(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)证明:数列{b n }中的任意三项不可能成等差数列. 解析:(1)由题意可知,1-a 2n +1=23(1-a 2n ). 令c n =1-a 2n ,则c n +1=23c n .又c 1=1-a 21=34,则数列{c n }是首项为c 1=34,公比为23的等比数列,即c n =34·(23)n-1,故1-a 2n =34·(23)n -1⇒a 2n=1-34·(23)n -1. 又a 1=12>0,a n a n +1<0, 故a n =(-1)n -11-34·(23)n -1.b n =a 2n +1-a 2n =(1-34·(23)n )-(1-34·(23)n -1) =14·(23)n -1.(2)证明:(反证法)假设数列{b n }存在三项b r ,b s , b t (r <s <t )按某种顺序成等差数列,由于数列{b n }是首项为14,公比为 23的等比数列,于是有b r >b s >b t ,则只可能有2b s =b r +b t 成立.所以2·14·(23)s -1=14·(23)r -1+14·(23)t -1,两边同乘3t -121-r ,化简得3t -r +2t -r =2·2s -r 3t -s .由于r <s <t ,所以上式左边为奇数,右边为偶数,故上式不可能成立,导致矛盾.故数列{b n }中任意三项不可能成等差数列.。
一、填空题1.已知集合A ={2,7,-4m +(m +2)i}(其中i 为虚数单位,m ∈R),B ={8,3},且A ∩B ≠∅,则m 的值为________.解析:由题设知-4m +(m +2)i =8或-4m +(m +2)i =3,所以m =-2. 答案:-22.若复数z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,则实数x 的值为________. 解析:∵z =(x 2-1)+(x -1)i 为纯虚数,∴x 2-1=0且x -1≠0,∴x =-1.答案:-13.在复平面内,复数z =i(1+2i)对应的点位于第________象限.解析:∵z =i(1+2i)=-2+i ,∴复数z 在复平面内对应的点为Z (-2,1),位于第二象限.答案:二4.复数(1-2i)2(i 是虚数单位)的共轭复数是________.解析:因为(1-2i)2=-3-4i ,所以其共轭复数为-3+4i.答案:-3+4i5.i 是虚数单位,若1+7i 2-i=a +b i(a ,b ∈R),则乘积ab 的值是________. 解析:1+7i 2-i =(1+7i )(2+i )(2-i )(2+i )=15(-5+15i)=-1+3i , 又1+7i 2-i=a +b i(a ,b ∈R), ∴a =-1且b =3.故ab =-3.答案:-36.若复数z 1=4+29i ,z 2=6+9i ,其中i 是虚数单位,则复数(z 1-z 2)i 的实部为________.解析:(z 1-z 2)i =(-2+20i)i =-20-2i ,故(z 1-z 2)i 的实部为-20.答案:-207.设t 是实数,且t 1-3i +1-3i 2是实数,则t =________. 解析:由题可知,t 1-3i +1-3i 2=t (1+3i )(1-3i )(1+3i )+1-3i 2=t 4+12+(34t -32)i 是实数,所以34t -32=0,解得t =2.答案:28.若复数z 1=a -i ,z 2=1+i(i 为虚数单位),且z 1·z 2为纯虚数,则实数a 的值为________.解析:因为z 1·z 2=(a -i)(1+i)=a +1+(a -1)i 为纯虚数,所以a =-1. 答案:-19.已知a ∈R ,则复数z =(a 2-2a +4)-(a 2-2a +2)i 所对应的点在第________象限,复数z 对应点的轨迹是________.解析:由a 2-2a +4=(a -1)2+3≥3,-(a 2-2a +2)=-(a -1)2-1≤-1,得z 的实部为正数,z 的虚部为负数.∴复数z 的对应点在第四象限.设z =x +y i(x 、y ∈R),则⎩⎨⎧x =a 2-2a +4,y =-(a 2-2a +2). 消去a 2-2a 得y =-x +2(x ≥3),∴复数z 对应点的轨迹是一条射线,其方程为y =-x +2(x ≥3).答案:四 一条射线 二、解答题10.设复数z =(1+i )2+3(1-i )2+i,若z 2+az +b =1+i ,求实数a 、b 的值. 解析:z =(1+i )2+3(1-i )2+i =2i +3(1-i )2+i =3-i 2+i=(3-i )(2-i )(2+i )(2-i )=5-5i 5=1-i. 将z =1-i 代入z 2+az +b =1+i ,得(1-i)2+a (1-i)+b =1+i ,即(a +b )-(a +2)i =1+i ,∴⎩⎨⎧ a +b =1,-(a +2)=1,解得⎩⎨⎧ a =-3,b =4.11.设复数z 满足4z +2z =33+i ,ω=sin θ-icos θ(θ∈R),求z 的值和|z -ω|的取值范围.解析:设z =a +b i(a ,b ∈R),则z =a -b i ,代入4z +2z =33+i 中,得4(a +b i)+2(a -b i)=33+i ,即6a +2b i =33+i ,所以⎩⎨⎧ 6a =33,2b =1,即⎩⎪⎨⎪⎧ a =32,b =12.所以z =32+12i.|z -ω|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪32+12i -(sin θ-icos θ) = (32-sin θ)2+(12+cos θ)2 = 2-3sin θ+cos θ= 2-2sin (θ-π6).因为-1≤sin(θ-π6)≤1,所以0≤2-2sin(θ-π6)≤4,即0≤|z -ω|≤2.12.设等比数列z 1,z 2,z 3,…,z n ,其中z 1=1,z 2=a +b i ,z 3=b +a i(a ,b ∈R ,a >0).(1)求a ,b 的值;(2)若等比数列的公比为q ,且复数μ满足(-1+3i)μ=q ,求|μ|.解析:(1)由等比数列得z 22=z 1·z 3,即(a +b i)2=1·(b +a i)且a >0,∴a 2-b 2+2ab i =b +a i ,∴⎩⎨⎧a 2-b 2=b 2ab =a . ∵a >0,∴b =12,代入a 2-b 2=b 得a 2=b 2+b =14+12=34,∴a =32.∴a =32,b =12.(2)q=z2z1=32+12i,∵(-1+3i)μ=q,∴μ=32+12i-1+3i=-12i(-1+3i)-1+3i=-12i,∴|μ|=1 2.。
一、填空题1.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若a 2+c 2-b 2=3ac ,则角B 的值为________.解析:由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac ,又a 2+c 2-b 2=3ac ,∴cos B =32,又0<B <π,∴B =π6. 答案:π62.已知A 、B 两地的距离为10 km ,B 、C 两地的距离为20 km ,现测得∠ABC =120°,则A ,C 两地的距离为________km.解析:由余弦定理知,AC 2=102+202-2×10×20cos 120°=700.∴AC =107 km. 答案:1073.如图,两座相距60 m 的建筑物AB ,CD 的高度分别为20 m 、50 m ,BD 为水平面,则从建筑物AB 的顶端A看建筑物CD 的张角为________.解析:依题意可得AD =2010 (m),AC =30 5 (m),又CD =50 (m),所以在△ACD 中,由余弦定理得cos ∠CAD =AC 2+AD 2-CD 22AC ·AD=(305)2+(2010)2-5022×305×2010= 6 0006 0002=22, 又0°<∠CAD <180°,所以∠CAD =45°,所以从顶端A 看建筑物CD 的张角为45°.答案:45°4.锐角△ABC 的三边a ,b ,c 和面积S 满足条件S =c 2-(a -b )24k,又角C 既不是△ABC 的最大角也不是△ABC 的最小角,则实数k 的取值范围是________.解析:cos C =a 2+b 2-c 22ab ,∴c 2-a 2-b 2=-2ab cos C ,由S =c 2-(a -b )24k,得4kS =c 2-(a -b )2,即4k ·12·ab sin C =c 2-a 2-b 2+2ab , ∴2kab sin C =-2ab cos C +2ab ,即k sin C =1-cos C ,∴k =1-cos C sin C ,∴k =tan C 2,又π4<C <π2, ∴2-1<k <1.答案:(2-1,1)5.在△ABC 中,cos 2B 2=a +c 2c (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为________.解析:∵cos 2B 2=a +c 2c ,∴cos B +12=a +c 2c , ∴cos B =a c ,∴a 2+c 2-b 22ac =a c ,∴a 2+c 2-b 2=2a 2,即a 2+b 2=c 2,∴△ABC 为直角三角形.答案:直角三角形6.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2b =a +c ,则角B 的取值范围是________.解析:∵cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-(a +c )242ac=3(a 2+c 2)-2ac 8ac=3(a 2+c 2)8ac -14≥34-14=12, 即cos B ∈[12,1),∴B ∈(0,π3].答案:(0,π3]7.若△ABC 的周长等于20,面积是103,A =60°,则BC 边的长是________.解析:依题意及面积公式S =12bc sin A ,得103=12bc sin 60°,得bc =40.又周长为20,故a +b +c =20,b +c =20-a ,由余弦定理得:a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-2bc cos 60°=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc ,故a 2=(20-a )2-120,解得a =7.答案:78.在△ABC 中,A =60°,b =1,面积为3,则a +b +c sin A +sin B +sin C=________. 解析:S =12bc ·sin A =12×1·c ·sin 60°=3,∴c =4,∴a 2=b 2+c 2-2bc ·cos A=1+42-2×1×4×cos 60°=1+16-2×4×12=13,∴a =13.∴a +b +c sin A +sin B +sin C=a sin A =13sin 60°=2393. 答案:23939.如图,一船在海上由西向东航行,在A 处测得某岛M 的方位角为北偏东α角,前进m km 后在B 处测得该岛的方位角为北偏东β角,已知该岛周围n km 范围内(包括边界)有暗礁,现该船继续东行.当α与β满足条件________时,该船没有触礁危险.解析:由题可知,在△ABM 中,根据正弦定理得BM sin (90°-α)=m sin (α-β),解得BM =m cos αsin (α-β),要使船没有触礁危险需要BM sin(90°-β)=m cos αcos βsin (α-β)>n ,所以α与β的关系满足m cos αcos β>n sin(α-β)时船没有触礁危险.答案:m cos αcos β>n sin(α-β)二、解答题10.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,已知2sin A =3cos A .(1)若a 2-c 2=b 2-mbc ,求实数m 的值;(2)若a =3,求△ABC 的面积的最大值.解析:(1)∵2sin A =3cos A ,∴2sin 2A =3cos A ,即2cos 2A +3cos A -2=0,解得cos A =12或-2(舍去),又0<A <π,∴A =π3.由余弦定理,知b 2+c 2-a 2=2bc cosA .又a 2-c 2=b 2-mbc ,可得cos A =m 2,∴m =1.(2)由余弦定理及a =3,A =π3,可得3=b 2+c 2-bc ,再由基本不等式b 2+c 2≥2bc ,∴bc ≤3,∴S △ABC =12bc sin A =12bc sin π3=34bc ≤334,故△ABC 的面积的最大值为334.11.设锐角△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,a =2b sin A .(1)求B 的大小;(2)求cos A +sin C 的取值范围.解析:(1)由a =2b sin A 及正弦定理a sin A =b sin B =2R ,得sin A ·2R =2sin B ·2R ·sin A ,即sin B =12,∵△ABC 是锐角三角形,∴B =π6.(2)由(1),知C =π-A -B =5π6-A ,∴cos A +sin C=cos A +sin(5π6-A )=32cos A +32sin A=3(32cos A +12sin A )=3sin(A +π3).∵△ABC 是锐角三角形,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 0<A <π2,0<C <π2,即⎩⎪⎨⎪⎧ 0<A <π2,0<5π6-A <π2, 则π3<A <π2.∴2π3<A +π3<5π6. 则12<sin(A +π3)<32. ∴32<3sin(A +π3)<32.∴cos A +sin C 的取值范围为(32,32).12.如图,当甲船位于A 处时获悉,在其正东方向相距20海里的B 处有一艘渔船遇险等待营救.甲船立即前往救援,同时把消息告知在甲船的南偏西30°,相距10海里C 处的乙船.(1)求处于C 处的乙船和遇险渔船间的距离;(2)设乙船沿直线CB 方向前往B 处救援,其方向与CA →成θ角,求f (x )=sin 2θsin x+cos 2θcos x (x ∈R)的值域.解析:(1)连结BC ,在△ABC 中,由余弦定理得BC 2=202+102-2×20×10cos 120°=700,BC =107.即处于C 处和乙船和遇险渔船间的距离为107海里.(2)∵sin θ20=sin 120°107,∴sin θ=37,∵θ是锐角,∴cos θ=47,∴f (x )=sin 2θsin x +cos 2θcos x =37sin x +47cos x=57sin(x +φ),∴f (x )的值域为[-57,57].。
一、填空题 1.给出下列命题: ①a <b <0⇒b
a <1; ②a <
b <0⇒a -2<b -2;
③a >b ,c >d ,abcd ≠0⇒a c >b
d ; ④a >b >0,c >d >0⇒
a d
> b c
. 其中为真命题的是________.(填所有正确命题的代号)
解析:利用不等式的性质,根据条件利用综合法可知①②④正确,③不正确. 答案:①②④
2.已知函数f (x )=(12)x ,a ,b 是正实数,A =f (a +b 2),B =f (ab ),C =f (2ab
a +
b ),
则A 、B 、C 的大小关系为________. 解析:∵a +b 2≥ab ≥2ab
a +
b ,
又f (x )=(1
2)x 在R 上是减函数, ∴f (a +b 2)≤f (ab )≤f (2ab a +b ),
即A ≤B ≤C . 答案:A ≤B ≤C
3.设m ,n 为两条线,α,β为两个平面,给出下列四个命题:
①
⎭⎬⎫α∥βm ⊂α⇒m ∥β;② ⎭⎬⎫m ∥n m ∥β⇒n ∥β;③ ⎭⎬⎫m ⊂αn ⊂β⇒m ,n 异面;④
⎭⎬⎫
α⊥βm ∥α⇒m ⊥β.
其中真命题是________.
解析:对于命题②,也可能n ⊂β,故②错误;对于命题③直线m 、n 也可能平行
或相交,故③错误;对于命题④,m与β也可能平行,故④错误;命题①正确.答案:①
4.设a=3-2,b=6-5,c=7-6,则a、b、c的大小顺序是________.
解析:∵a=3-2=
1
3+2
,
b=6-5=
1
6+5
,
c=7-6=
1
7+6
,
∴若比较a,b,c的大小,
只要比较3+2,6+5,7+6的大小.∵7+6>6+5>3+2>0,
∴
1
7+6
<
1
6+5
<
1
3+2
,
∴c<b<a.
答案:a>b>c
5.设x,y,z∈(0,+∞),a=x+1
y,b=y+
1
z,c=z+
1
x,则a,b,c三数________.
①至少有一个不大于2
②都小于 2
③至少有一个不小于2
④都大于2
解析:a+b+c=x+1
y+y+
1
z+z+
1
x≥6,
因此a,b,c至少有一个不小于2.
答案:③
6.某同学准备用反证法证明如下一个问题:函数f(x)在[0,1]上有意义,且f(0)=
f(1),如果对于不同的x1,x2∈[0,1],都有|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|,求证:|f(x1)-f(x2)|<1 2.
那么他的反设应该是________.
解析:该命题为全称命题,其否定为特称命题.
答案:“存在x 1,x 2∈[0,1],使得|f (x 1)-f (x 2)|<|x 1-x 2|且|f (x 1)-f (x 2)|≥1
2”
7.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,x =S 2n +S 2
2n ,y =S n (S 2n +S 3n ),则x 与y 的大
小关系为________.
解析:由条件知S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等比数列,所以S n (S 3n -S 2n )=(S 2n -S n )2,
展开整理得S 2n +S 22n =S n (S 2n +S 3n ),所以x =y .
答案:x =y
8.如果a a +b b >a b +b a ,则a 、b 应满足的条件是________. 解析:a a +b b >a b +b a ⇔(a -b )2(a +b )>0⇔a ≥0,b ≥0且a ≠b . 答案:a ≥0,b ≥0且a ≠b
9.如果△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值分别等于△A 2B 2C 2的三个内角的正弦值,则下列说法正确的是________. ①△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是锐角三角形 ②△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是钝角三角形
③△A 1B 1C 1是钝角三角形,△A 2B 2C 2是锐角三角形 ④△A 1B 1C 1是锐角三角形,△A 2B 2C 2是钝角三角形
解析:由条件知,△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值均大于0,则△A 1B 1C 1是锐角三角形,假设△A 2B 2C 2是锐角三角形.
由⎩⎪⎨⎪⎧ sin A 2=cos A 1=sin (π
2-A 1)
sin B 2
=cos B 1
=sin (π
2-B 1
)
sin C 2
=cos C 1
=sin (π2-C 1
)
,得⎩⎪⎨⎪⎧
A 2=π2-A 1
B 2=π2-B
1
C 2
=π2-C
1
.
那么,A 2+B 2+C 2=π
2,这与三角形内角和为180°相矛盾.所以假设不成立,所以△A 2B 2C 2是钝角三角形.
答案:④
二、解答题
10.设a,b均为正数,且a≠b,求证:a3+b3>a2b+ab2.
证明:证法一(分析法)
要证a3+b3>a2b+ab2成立,
只需证(a+b)(a2-ab+b2)>ab(a+b)成立.
又因为a+b>0,
只需证a2-ab+b2>ab成立.
只需证a2-2ab+b2>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,由此命题得证.
证法二(综合法)
a≠b⇒a-b≠0⇒(a-b)2>0⇒a2-2ab+b2>0⇒a2-ab+b2>ab.(*)
而a,b均为正数,
∴a+b>0,
由(*)式即得(a+b)(a2-ab+b2)>ab(a+b),
∴a3+b3>a2b+ab2.
11.已知a,b,c是互不相等的非零实数,用反证法证明三个方程ax2+2bx+c =0,bx2+2cx+a=0,cx2+2ax+b=0至少有一个方程有两个相异实根.
证明:假设三个方程都没有两个相异实根,
则Δ1=4b2-4ac≤0,
Δ2=4c2-4ab≤0,
Δ3=4a2-4bc≤0.
上述三个式子相加得:
a 2-2a
b +b 2+b 2-2b
c +c 2+c 2-2ac +a 2≤0. 即(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2≤0.
由已知a ,b ,c 是互不相等的非零实数,
∴上式“=”不能同时成立,即(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2<0,与事实不符, ∴假设不成立,原结论成立.
即三个方程中至少有一个方程有两个相异实根.
12.已知数列{a n }满足:a 1=12,3(1+a n +1)1-a n =2(1+a n )
1-a n +1
,a n a n +1<0(n ≥1),数列{b n }
满足:b n =a 2n +1-a 2
n (n ≥1).
(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;
(2)证明:数列{b n }中的任意三项不可能成等差数列. 解析:(1)由题意可知,1-a 2n +1=23(1-a 2n ). 令c n =1-a 2n ,则c n +1=23
c n . 又c 1=1-a 21=34,则数列{c n }是首项为c 1=34,公比为23的等比数列,即c n
=34·
(23)n -1,
故1-a 2n =34·(23)n -1⇒a 2n =1-34·(23)n -1
. 又a 1=1
2>0,a n a n +1<0, 故a n =(-1)n -1
1-34·(23)n -1.
b n =a 2n +1-a 2
n
=(1-34·(23)n )-(1-34·(23)n -1) =14·(23)n -1
.
(2)证明:(反证法)假设数列{b n }存在三项b r ,b s , b t (r <s <t )按某种顺序成等差数
列,由于数列{b n }是首项为14,公比为 2
3的等比数列,于是有b r >b s >b t ,则只可能有2b s =b r +b t 成立.
所以2·14·
(23)s -1=14·(23)r -1+14·(23)t -1
,
两边同乘3t -121-r , 化简得3t -r +2t -r =2·2s -r 3t -s .
由于r <s <t ,所以上式左边为奇数,右边为偶数,故上式不可能成立,导致矛盾.故数列{b n }中任意三项不可能成等差数列.。