2019-2020年高考数学一轮复习第6章不等式推理与证明第6讲数学归纳法知能训练轻松闯关理北师大版
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2019-2020年高考数学一轮复习第6章不等式推理与证明第6讲数学归纳法知能训练轻松闯关理北师大版1.凸n 多边形有f (n )条对角线,则凸(n +1)边形的对角线的条数f (n +1)为( ) A .f (n )+n +1 B .f (n )+n C .f (n )+n -1 D .f (n )+n -2解析:选C.边数增加1,顶点也相应增加1个,它与和它不相邻的n -2个顶点连接成对角线,原来的一条边也成为对角线,因此,对角线增加n -1条.2.用数学归纳法证明“当n 为正奇数时,x n +y n能被x +y 整除”的第二步是( )A .假设n =2k +1时正确,再推n =2k +3时正确(其中k ∈N *)B .假设n =2k -1时正确,再推n =2k +1时正确(其中k ∈N *)C .假设n =k 时正确,再推n =k +1时正确(其中k ∈N *)D .假设n =k 时正确,再推n =k +2时正确(其中k ∈N *)解析:选B.因为n 为正奇数,所以n =2k -1(k ∈N *).3.用数学归纳法证明:“1+12+13+…+12n -1<n (n ∈N *,n >1)”时,由n =k (k >1)不等式成立,推理n =k +1时,左边应增加的项数是________.解析:当n =k 时,要证的式子为1+12+13+…+12k -1<k ;当n =k +1时,要证的式子为1+12+13+…+12k -1+12k +12k +1+…+12k +1-1<k +1.左边增加了2k项. 答案:2k4.(xx·九江模拟)已知f (n )=1+12+13+…+1n (n ∈N *),经计算得f (4)>2,f (8)>52,f (16)>3,f (32)>72,则其一般结论为________.解析:因为f (22)>42,f (23)>52,f (24)>62,f (25)>72,所以当n ≥2时,有f (2n)>n +22.答案:f (2n )>n +22(n ≥2,n ∈N *)5.求证:(n +1)(n +2)·…·(n +n )=2n ·1·3·5·…·(2n -1)(n ∈N *). 证明:(1)当n =1时,等式左边=2,右边=2,故等式成立;(2)假设当n =k (k ∈N *,k ≥1)时等式成立, 即(k +1)(k +2)·…·(k +k ) =2k·1·3·5·…·(2k -1), 那么当n =k +1时,左边=(k +1+1)(k +1+2)·…·(k +1+k +1) =(k +2)(k +3)…(k +k )(2k +1)(2k +2) =2k·1·3·5·…·(2k -1)(2k +1)·2 =2k +1·1·3·5·…·(2k -1)(2k +1). 这就是说当n =k +1时等式也成立.由(1)(2)可知,对所有n ∈N *等式成立.6.(xx·高考广东卷)设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S n =2na n +1-3n 2-4n ,n ∈N *,且S 3=15.(1)求a 1,a 2,a 3的值;(2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)由题意知S 2=4a 3-20,所以S 3=S 2+a 3=5a 3-20. 又S 3=15,所以a 3=7,S 2=4a 3-20=8. 又S 2=S 1+a 2=(2a 2-7)+a 2=3a 2-7, 所以a 2=5,a 1=S 1=2a 2-7=3. 综上知,a 1=3,a 2=5,a 3=7.(2)由(1)猜想a n =2n +1,下面用数学归纳法证明. ①当n =1时,结论显然成立;②假设当n =k (k ≥1)时,a k =2k +1,则S k =3+5+7+…+(2k +1)=k [3+(2k +1)]2=k (k +2).又S k =2ka k +1-3k 2-4k ,所以k (k +2)=2ka k +1-3k 2-4k ,解得2a k +1=4k +6, 所以a k +1=2(k +1)+1,即当n =k +1时,结论成立.由①②知,对于∀n ∈N *,a n =2n +1.2019-2020年高考数学一轮复习第6章不等式第1讲不等关系与不等式增分练1.[xx·金版创新]设c >0,则下列各式成立的是( ) A .c >2cB .c >⎝ ⎛⎭⎪⎫12cC .2c <⎝ ⎛⎭⎪⎫12cD .2c >⎝ ⎛⎭⎪⎫12c答案 D解析 c >0时,2c >1,⎝ ⎛⎭⎪⎫12c <1,所以2c >⎝ ⎛⎭⎪⎫12c.2.[xx·宁波模拟]若a <b <0,则下列不等式错误的是( ) A.1a >1bB.1a -b >1aC .|a |>|b |D .a 2>b 2答案 B解析 ∵a <b <0,∴1a >1b ,故A 对.∵a <b <0,∴0<-b ,a <a -b <0,∴1a >1a -b,故B 错.∵a <b <0,∴-a >-b >0,即|-a |>|-b |,∴|a |>|b |,故C 对.∵a <b <0,∴-a >-b >0,∴(-a )2>(-b )2,即a 2>b 2,故D 对.故选B.3.若x ,y 满足-π4<x <y <π4,则x -y 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π4 答案 A解析 由x <y ,得x -y <0.又∵-π2<x -y <π2,∴-π2<x -y <0.4.设a >b >0,下列各数小于1的是( )A .2a -bB.⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫a ba -b D.⎝ ⎛⎭⎪⎫b aa -b 答案 D解析 解法一:(特殊值法) 取a =2,b =1,代入验证. 解法二:y =a x(a >0且a ≠1).当a >1,x >0时,y >1;当0<a <1,x >0时,0<y <1. ∵a >b >0,∴a -b >0,a b >1,0<b a<1. 由指数函数性质知,D 成立.5.[xx·广西模拟]若a ,b 为实数,则1a <1b成立的一个充分而不必要的条件是( )A .b <a <0B .a <bC .b (a -b )>0D .a >b答案 A解析 由a >b ⇒1a <1b 成立的条件是ab >0,即a ,b 同号时,若a >b ,则1a <1b;a ,b 异号时,若a >b ,则1a >1b.6.设0<b <a <1,则下列不等式成立的是( ) A .ab <b 2<1 B .log 12 b <log 12 a <0C .2b <2a<2 D .a 2<ab <1答案 C解析 解法一:(特殊值法)取b =14,a =12.解法二:(单调性法) 0<b <a ⇒b 2<ab ,A 不对;y =log 12x 在(0,+∞)上为减函数,∴log 12 b >log 12a ,B 不对;a >b >0⇒a 2>ab ,D 不对.故选C.7.若a =20.6,b =log π3,c =log 2sin 2π5,则( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .b >c >a答案 A解析 因为a =20.6>20=1,又log π1<log π3<log ππ,所以0<b <1.c =log 2sin 2π5<log 21=0,于是a >b >c .故选A.8.已知有三个条件:①ac 2>bc 2;②a c >b c;③a 2>b 2,其中能成为a >b 的充分条件的是________. 答案 ①解析 由ac 2>bc 2,可知c 2>0,即a >b ,故“ac 2>bc 2”是“a >b ”的充分条件;②当c <0时,a <b ;③当a <0,b <0时,a <b ,故②③不是a >b 的充分条件.9.已知a ,b ,c ∈R ,有以下命题:①若1a <1b ,则c a <c b ;②若a c 2<b c2,则a <b ;③若a >b ,则a ·2c >b ·2c .其中正确的是________(请把正确命题的序号都填上). 答案 ②③解析 ①若c ≤0,则命题不成立.②由a c 2<b c 2得a -bc 2<0,于是a <b ,所以命题正确.③中由2c>0知命题正确.10.[xx·临沂模拟]若x >y ,a >b ,则在①a -x >b -y ,②a +x >b +y ,③ax >by ,④x -b >y -a ,⑤a y >b x这五个式子中,恒成立的所有不等式的序号是________.答案 ②④解析 令x =-2,y =-3,a =3,b =2, 符合题设条件x >y ,a >b ,∵a -x =3-(-2)=5,b -y =2-(-3)=5, ∴a -x =b -y ,因此①不成立.又∵ax =-6,by =-6,∴ax =by ,因此③也不正确.又∵a y =3-3=-1,b x =2-2=-1,∴a y =b x,因此⑤不正确. 由不等式的性质可推出②④成立.[B 级 知能提升]1.已知a 1,a 2∈(0,1),记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M <N B .M >N C .M =N D .不确定 答案 B解析 M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1)=a 1a 2-a 1-a 2+1=(a 1-1)(a 2-1),又∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1),∴a 1-1<0,a 2-1<0.∴(a 1-1)(a 2-1)>0,即M -N >0,∴M >N .2.已知a ,b ∈R ,下列四个条件中,使a b>1成立的必要不充分条件是( ) A .a >b -1 B .a >b +1 C .|a |>|b |D .ln a >ln b答案 C解析 由a b >1⇔a b -1>0⇔a -bb>0⇔(a -b )b >0⇔a >b >0或a <b <0⇒|a |>|b |,但由|a |>|b |不能得到a >b >0或a <b <0,即得不到a b>1,故|a |>|b |是使a b>1成立的必要不充分条件.3.[xx·金版创新]设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,T 1=cos(1+α),T 2=cos(1-α),则T 1与T 2的大小关系为________.答案 T 1<T 2解析 T 1-T 2=(cos1cos α-sin1sin α)-(cos1cos α+sin1sin α)=-2sin1sin α<0.4.[xx·大连段考]若a >b >0,c <d <0,e <0.求证:e a -c2>e b -d2.证明 ∵c <d <0,∴-c >-d >0. 又∵a >b >0,∴a -c >b -d >0, ∴(a -c )2>(b -d )2>0,∴0<1a -c2<1b -d2.又∵e <0,∴e a -c2>e b -d2.5.[xx·昆明模拟]设f (x )=ax 2+bx ,若1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,求f (-2)的取值范围.解 解法一:设f (-2)=mf (-1)+nf (1)(m ,n 为待定系数),则4a -2b =m (a -b )+n (a +b ),即4a -2b =(m +n )a +(n -m )b .于是得⎩⎪⎨⎪⎧m +n =4,n -m =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =1,∴f (-2)=3f (-1)+f (1). 又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤3f (-1)+f (1)≤10,故5≤f (-2)≤10.解法二:由⎩⎪⎨⎪⎧f -=a -b ,f=a +b ,得⎩⎪⎨⎪⎧a =12[f -+f ,b =12[f-f -,∴f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1). 又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤3f (-1)+f (1)≤10,故5≤f (-2)≤10.。