2014届高考数学二轮专题突破辅导与测试 第3部分 专题二 考前基础回扣精准灵课件 文
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中档大题保分练 中档大题保分练(一)(推荐时间:50分钟)1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,m =(cos(x -B ),cos B ),n =⎝⎛⎭⎪⎫cos x ,-12,f (x )=m ·n ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=14.(1)求角B 的值;(2)若b =14,BA →·BC →=6,求a 和c 的值. 解 (1)f (x )=m ·n =cos x ·cos(x -B )-12cos B=cos 2x cos B +cos x sin x sin B -12cos B=12(cos 2x ·cos B +sin 2x ·sin B )=12cos(2x -B ), ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=14,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =12, 又∵B 为△ABC 的内角,∴2π3-B =π3即B =π3.(2)由BA →·BC →=6,及B =π3,得ac ·cos π3=6,即ac =12,在△ABC 中,由余弦定理:b 2=a 2+c 2-2ac cos B 得 14=a 2+c 2-2ac cos π3,a 2+c 2=26,从而(a +c )2-2ac =26,(a +c )2=50,∴a +c =5 2.解方程组⎩⎨⎧ac =12a +c =52,得⎩⎨⎧a =22c =32,或⎩⎨⎧a =32c =22.2.设数列{a n }的前n 项和为S n ,点⎝⎛⎭⎪⎫n ,S n n(n ∈N *)均在函数y =2x -1的图象上.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =4a n a n +1,T n 是数列{b n }的前n 项和,求证:T n <1.(1)解 由条件S n n=2n -1,即S n =2n 2-n . 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=()2n 2-n -[2(n -1)2-(n -1)]=4n -3.又n =1时,a 1=S 1=1适合上式, 所以a n =4n -3(n ∈N *). (2)证明 b n =4a n a n +1=44n -34n +1=14n -3-14n +1. ∴T n =b 1+b 2+b 3+…+b n=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-15+⎝ ⎛⎭⎪⎫15-19+⎝ ⎛⎭⎪⎫19-113+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫14n -3-14n +1 =1-14n +1.∵n ∈N *,∴-14n +1<0,∴1-14n +1<1,即T n <1.3.M 公司从某大学招收毕业生,经过综合测试,录用了14名男生和6名女生.这20名毕业生的测试成绩如茎叶图所示(单位:分),公司规定:成绩在180分以上者到“甲部门”工作;180分以下者到“乙部门”工作.另外只有成绩高于180分的男生才能担任“助理工作”.(1)如果用分层抽样的方法从“甲部门”人选和“乙部门”人选中选取8人,再从这8人中选3人,那么至少有一人是“甲部门”人选的概率是多少?(2)若从所有“甲部门”人选中随机选3人,用X 表示所选人员中能担任“助理工作”的人数,写出X 的分布列,并求出X 的数学期望.解 (1)用分层抽样的方法, 每个人被抽中的概率是820=25.根据茎叶图,有“甲部门”人选10人,“乙部门”人选10人, 所以选中的“甲部门”人选有10×25=4人,“乙部门”人选有10×25=4人.用事件A 表示“至少有一名甲部门人选被选中”, 则它的对立事件A 表示“没有一名甲部门人选被选中”, 则P (A )=1-P (A )=1-C 34C 38=1-456=1314.因此,至少有一人是“甲部门”人选的概率是1314.(2)依题意,所选毕业生中能担任“助理工作”的人数X 的取值分别为0,1,2,3. P (X =0)=C 06C 34C 310=130,P (X =1)=C 16C 24C 310=310,P (X =2)=C 26C 14C 310=12,P (X =3)=C 36C 04C 310=16,因此,X 的分布列如下:X 0 1 2 3 P1303101216所以X 的数学期望E (X )=0×30+1×10+2×2+3×6=5.4.在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是直角梯形,AB ∥CD ,∠ABC=90°,AB =PB =PC =BC =2CD ,平面PBC ⊥平面ABCD . (1)求证:AB ⊥平面PBC ;(2)求平面ADP 与平面BCP 所成的二面角(小于90°)的大小;(3)在棱PB 上是否存在点M 使得CM ∥平面PAD ?若存在,求PMPB的值;若不存在,请说明理由.(1)证明 因为∠ABC =90°, 所以AB ⊥BC .因为平面PBC ⊥平面ABCD , 平面PBC ∩平面ABCD =BC ,AB ⊂平面ABCD ,所以AB ⊥平面PBC .(2)解 如图,取BC 的中点O ,连接PO . 因为PB =PC ,所以PO ⊥BC . 因为平面PBC ⊥平面ABCD ,平面PBC ∩平面ABCD =BC ,PO ⊂平面PBC , 所以PO ⊥平面ABCD .以O 为原点,OB 所在的直线为x 轴,在平面ABCD 内过O 垂直 于BC 的直线为y 轴,OP 所在的直线为z 轴建立空间直角坐标系O -xyz .不妨设BC =2.由AB =PB =PC =BC =2CD 可得,P (0,0,3),D (-1,1,0),A (1,2,0).所以DP →=(1,-1,3),DA →=(2,1,0). 设平面ADP 的法向量为m =(x ,y ,z ). 因为⎩⎪⎨⎪⎧m ·DP →=0,m ·DA →=0,所以⎩⎨⎧x -y +3z =0,2x +y =0.令x =-1,则y =2,z = 3. 所以m =(-1,2,3).取平面BCP 的一个法向量n =(0,1,0).所以cos 〈m ,n 〉=m ·n |m |·|n |=22.所以平面ADP 和平面BCP 所成的二面角(小于90°)的大小为π4.(3)解 在棱PB 上存在点M 使得CM ∥平面PAD ,此时PM PB =12.取AB 的中点N ,连接CM ,,MN , 则MN ∥PA ,AN =12AB .因为AB =2CD , 所以AN =CD . 因为AB ∥CD ,所以四边形ANCD 是平行四边形, 所以∥AD .因为MN ∩=N ,PA ∩AD =A , 所以平面MNC ∥平面PAD .因为CM⊂平面MNC,所以CM∥平面PAD.。
2014届高考数学(文科,某某专版)大二轮专题复习-审题·解题·回扣 word版(要点回扣+易错警示+查缺补漏):第一篇审题是解题的开端,深入细致的审题是成功解题的必要前提.著名数学教育家波利亚说,“最糟糕的情况就是学生没有弄清问题就进行演算和作图.”为此波利亚总结出一X“怎样解题表”,将解题的过程分为四个阶段.其中第一步弄清问题就是我们常说的审题.审题就是多角度地观察,由表及里,由条件到结论,由数式到图形,洞察问题实质,选择正确的解题方向.事实上,很多考生往往对审题掉以轻心,或不知从何处入手进行审题,致使解题失误而丢分,真是令人痛心不已.本讲结合实例,教你正确的审题方法,给你制订一条“审题路线图”,破解高考不再难.一审条件挖隐含任何一个数学问题都是由条件和结论两部分构成的.条件是解题的主要素材,充分利用条件间的内在联系是解题的必经之路.条件有明示的,有隐含的,审视条件更重要的是要充分挖掘每一个条件的内涵和隐含的信息,发挥隐含条件的解题功能.例1已知0≤α<β<γ<2π,且sin α+sin β+sin γ=0,cos α+cos β+cos γ=0,求β-α.审题路线图条件sin α+sin β+sin γ=0,cos α+cos β+cos γ=0根据审题路线图,可以规X 地将题目解出.解 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧sin α+sin β=-sin γ, ①cos α+cos β=-cos γ, ②①2+②2得2+2(sin αsin β+cos αcos β)=1, 故cos(β-α)=-12.由0≤α<β<γ<2π,知0<β-α<2π,所以β-α=2π3或β-α=4π3.同理可得cos(γ-α)=-12,0<γ-α<2π,所以γ-α=2π3或γ-α=4π3.由于β<γ,得β-α<γ-α,所以β-α取小值,γ-α取大值,即β-α=2π3.设α,β都是锐角,且cos α=55,sin(α+β)=35,则cos β等于( ) A.2525B.255C.2525或255 D.55或525答案 A解析 依题意得sin α=1-cos 2α=255, cos(α+β)=±1-sin2α+β=±45.又α,β均为锐角,所以0<α<α+β<π,cos α>cos(α+β). 因为45>55>-45,所以cos(α+β)=-45.于是cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α =-45×55+35×255=2525.故选A.二审结论会转换问题解决的最终目标就是求出结论或说明已给结论正确或错误.因而解决问题时的思维过程大多都是围绕着结论这个目标进行定向思考的.审视结论,就是在结论的启发下,探索已知条件和结论之间的内在联系和转化规律.善于从结论中捕捉解题信息,善于对结论进行转化,使之逐步靠近条件,从而发现和确定解题方向.例2 已知抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,A 、B 是抛物线C 上异于坐标原点O 的不同两点,抛物线C 在点A ,B 处的切线分别为l 1,l 2,且l 1⊥l 2,l 1与l 2相交于点D . (1)求点D 的纵坐标; (2)证明:直线AB 过定点. 审题路线图通过审视结论,我们画出了审题路线图,根据审题路线图,即可规X 求解. (1)解 如图,设点A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2). ∵l 1,l 2分别是抛物线C 在点A ,B 处的切线, ∴直线l 1的斜率k 1=y ′|x =x 1=x 1p, 直线l 2的斜率k 2=y ′|x =x 2=x 2p. ∵l 1⊥l 2,∴k 1k 2=-1,得x 1x 2=-p 2.∵A ,B 是抛物线C 上的点,∴y 1=x 212p ,y 2=x 222p .∴直线l 1的方程为y -x 212p =x 1p (x -x 1),直线l 2的方程为y -x 222p =x 2p(x -x 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y -x 212p =x 1px -x 1y -x 222p =x2px -x 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1+x 22y =-p2.∴点D 的纵坐标为-p2.(2)证明 ∵F 为抛物线C 的焦点,∴F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2.∴AF →=⎝⎛⎭⎪⎫-x 1,p 2-x 212p =⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 1,p 2-x 212p ,BF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2,p 2-x 222p =⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2,p 2-x 222p . ∵p 2-x 212p p 2-x 222p=p 2-x 21p 2-x 22=-x 1x 2-x 21-x 1x 2-x 22=x 1x 2, ∴AF →∥BF →,即直线AB 过定点F .已知椭圆x 22+y 24=1的上、下焦点分别为F 1、F 2,点P 在第一象限且是椭圆上一点,并满足PF 1→·PF 2→=1,过P 作倾斜角互补的两条直线PA 、PB 分别交椭圆于A 、B 两点.(1)求证:直线AB 的斜率为定值; (2)求△PAB 面积的最大值.(1)证明 由条件可得F 1(0,2),F 2(0,-2), 设P (x 0,y 0) (x 0>0,y 0>0),则PF 1→=(-x 0,2-y 0),PF 2→=(-x 0,-2-y 0), 所以PF 1→·PF 2→=x 20-(2-y 20)=1, 又点P (x 0,y 0)在椭圆上, 所以x 202+y 204=1,所以x 2=4-y 202,从而4-y 202-(2-y 20)=1,得y 0= 2.则点P 的坐标为(1,2).因为直线PA 、PB 的斜率必存在,故不妨设直线PB 的斜率为k (k >0),则直线PB 的方程为y -2=k (x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y -2=k x -1x 22+y 24=1,消去y ,得(2+k 2)x 2+2k (2-k )x +(2-k )2-4=0, 设B (x B ,y B ),A (x A ,y A ),则1+x B =2k k -22+k2,x B =2k k -22+k 2-1=k 2-22k -22+k2, 同理可得x A =k 2+22k -22+k2, 则x A -x B =42k2+k2,y A -y B =-k (x A -1)-k (x B -1)=8k 2+k2. 所以直线AB 的斜率k AB =y A -y Bx A -x B=2为定值. (2)解 由(1)可设直线AB 的方程为y =2x +m .由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x +m x 22+y 24=1,消去y ,得4x 2+22mx +m 2-4=0, 由Δ=(22m )2-16(m 2-4)>0,得m 2<8, 即-22<m <22,又点P 到直线AB 的距离为d =|m |3,则S △PAB =12|AB |d =121+2|x A -x B |d=12⎝ ⎛⎭⎪⎫4-12m 2×3×|m |3=18m 2-m 2+8≤18⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2-m 2+822= 2. 当且仅当m =±2时取等号. 所以△PAB 面积的最大值为 2. 三审图形抓特点在不少数学高考试题中,问题的条件往往是以图形的形式给出,或将条件隐含在图形之中,因此在审题时,要善于观察图形,洞悉图形所隐含的特殊的关系、数值的特点、变化的趋势.抓住图形的特征,运用数形结合的数学思想方法,是破解考题的关键. 例3 给定两个长度为1的平面向量OA →和OB →,它们的夹角为120°.如图所示,点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上变动,若OC →=xOA →+yOB →,其中x ,y ∈R ,则x +y 的最大值是______.审题路线图〈观察方向一〉〈观察方向二〉〈观察方向三〉解析建立如图所示的坐标系,则A(1,0),B(cos 120°,sin 120°),即B (-12,32).设∠AOC =α,则OC →=(cos α,sin α). ∵OC →=xOA →+yOB →=(x,0)+⎝ ⎛⎭⎪⎫-y2,32y =(cos α,sin α).∴⎩⎪⎨⎪⎧x -y2=cos α,32y =sin α.∴⎩⎪⎨⎪⎧x =sin α3+cos α,y =2sin α3,∴x +y =3sin α+cos α=2sin(α+30°). ∵0°≤α≤120°,∴30°≤α+30°≤150°. ∴x +y 有最大值2,当α=60°时取最大值. 答案 2点评 从上面三种审题角度看,认真审图,抓住图形特征,解题又快又准,所以观察方向三值得考虑.如图是半径为2,圆心角为90°的直角扇形OAB ,Q 为AB 上一点, 点P 在扇形内(含边界),且OP →=tOA →+(1-t )OB →(0≤t ≤1),则OP →·OQ →的最大值为________. 答案 4解析 ∵OP →=tOA →+(1-t )OB →, ∴B ,P ,A 三点共线,∴BP →=tBA →, 又0≤t ≤1,∴P 在线段BA 上运动. ∵Q 为AB 上一点,设∠POQ =θ,∴OP →·OQ →=|OP →||OQ →|cos θ=2|OP →|cos θ≤2|OP →|≤2×2=4, 即当P ,Q 重合且位于A 或B 处时,OP →·OQ →取得最大值4. 四审结构定方案数学问题中的条件和结论,很多都是以数式的结构形式进行搭配和呈现的.在这些问题的数式结构中,往往都隐含着某种特殊关系,认真审视数式的结构特征,对数式结构进行深入分析,加工转化,可以寻找到突破问题的方案.例4 在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若b a +a b =6cos C ,则tan C tan A +tan Ctan B的值是________. 审题路线图 〈观察方向一〉〈观察方向二〉解析 由b a +a b=6cos C ,得b 2+a 2=6ab cos C . 化简整理得2(a 2+b 2)=3c 2,将tan C tan A +tan C tan B 切化弦,得sin C cos C ·(cos A sin A +cos Bsin B ) =sin C cos C ·sin A +Bsin A sin B =sin C cos C ·sin Csin A sin B=sin 2Ccos C sin A sin B . 根据正、余弦定理得 sin 2Ccos C sin A sin B=c 2ab ·a 2+b 2-c 22ab=2c 2a 2+b 2-c 2=2c 232c 2-c 2=4. 答案 4点评 观察方向二从数式的特点出发,选择特殊化方法,这种解题方案往往会达到令人非常满意的效果.已知O 是锐角△ABC 的外接圆的圆心,且∠A =θ,若cos B sin C ·AB →+cos C sin B·AC→=2mAO →,则m =________(用θ的三角函数表示). 答案 sin θ解析 方法一 设AB =c ,AC =b ,AO =R , 将等式cos B sin C ·AB →+cos C sin B ·AC →=2mAO →两边平方,得cos 2B ·⎝⎛⎭⎪⎫c sin C 2+cos 2C ·⎝ ⎛⎭⎪⎫b sin B 2+2cos B cos C ·c sin C ·b sin B ·cos θ=4m 2R 2.设△ABC 的外接圆半径为R ,由正弦定理,得 cos 2B +cos 2C +2cos B cos C cos θ=m 2.降幂,得1+12cos 2B +12cos 2C +2cos B cos C cos θ=m 2,则m 2=1+12cos[(B +C )+(B -C )]+12cos[(B +C )-(B -C )]+2cos B cos C cos θ, 将上式右边展开并化简,得m 2=1+cos θcos(B +C )=1-cos 2θ=sin 2θ.注意到m >0,可知m =sin θ. 方法二 设AB =c ,AC =b ,AO =R , ∠BAO =α,∠CAO =β.等式cos B sin C ·AB →+cos C sin B ·AC →=2mAO →两边同时乘以AO →,得cos B sin C ·cR cos α+cos C sin B ·bR cos β=2mR 2, 由正弦定理及cos α=c2R=sin C ,cos β=b2R =sin B ,得cos B sin C +cos C sin B =m ,所以m =sin(C +B )=sin θ.方法三 设A =B =C =θ=60°,AB =AC =1, 则AB →+AC →=23mAO →,上式两边平方,得1+1+1=4m 2,注意到m >0, 所以m =32=sin 60°=sin θ. 五审图表、数据找规律题目中的图表、数据包含着问题的基本信息,往往也暗示着解决问题的目标和方向.在审题时,要认真观察分析图表、数据的特征和规律,常常可以找到解决问题的思路和方法.例5(2012·某某)某超市为了了解顾客的购物量及结算时间等信息,安排一名员工随机收集了在该超市购物的100位顾客的相关数据,如下表所示.一次购物量1至4件5至8件9至12件13至16件17件及以上顾客数(人)x 3025y 10结算时间(分钟/人)1 1.52 2.5 3已知这100位顾客中一次购物量超过8件的顾客占55%.(1)确定x,y的值,并估计顾客一次购物的结算时间的平均值;(2)求一位顾客一次购物的结算时间不超过...2分钟的概率.(将频率视为概率) 审题路线图解(1)由已知得25+y+10=55,x+30=45,所以x=15,y=20.该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体,所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为总体的一个容量为100的简单随机样本,顾客一次购物的结算时间的平均值可用样本平均数估计,其估计值为1×15+1.5×30+2×25+2.5×20+3×10100=1.9(分钟).(2)记A为事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟”,A1,A2,A3分别表示事件“该顾客一次购物的结算时间为1分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为1.5分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为2分钟”.将频率视为概率得P(A1)=15100=320,P(A2)=30100=310,P (A 3)=25100=14. 因为A =A 1∪A 2∪A 3,且A 1,A 2,A 3是互斥事件, 所以P (A )=P (A 1∪A 2∪A 3) =P (A 1)+P (A 2)+P (A 3) =320+310+14=710. 故一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率为710.对某校高一年级学生参加社区服务次数进行统计,随机抽取M 名学生作为样本,得到这M 名学生参加社区服务 的次数.根据此数据作出了频数与频率的统计表和频率分布直方图:次数分组 频数 频率 [10,15) 10 0.25[15,20) 25n [20,25) mp[25,30) 20.05 合计M1(1)求出表中的M 、p 及图中a 的值;(2)若该校高一年级有学生360人,试估计他们参加社区服务的次数在区间[15,20)内的人数;(3)在所取样本中,从参加社区服务的次数不少于20次的学生中任选2人,求至多一人参加社区服务次数在区间[20,25)内的概率.解 (1)由区间[10,15)内的频数是10,频率是0.25知,10M=0.25,所以M =40.因为频数之和为40,所以10+25+m +2=40,解得m =3,p =m M =340,n =2540=0.625.因为a 是区间[15,20)内的频率组距,所以a =n5=0.125.(2)参加社区服务的次数在区间[15,20)内的人数约为360×0.625=225.(3)在样本中,在区间[20,25)内的人数为3,可分别记为A ,B ,C ,在区间[25,30)内的人数为2,可分别记为a ,b .从该5名同学中取出2人的取法有(A ,a ),(A ,b ),(B ,a ),(B ,b ),(C ,a ),(C ,b ),(A ,B ),(A ,C ),(B ,C ),(a ,b ),共10种,至多一人在区间[20,25)内的情况有(A ,a ),(A ,b ),(B ,a ),(B ,b ),(C ,a ),(C ,b ),(a ,b ),共7种,所以至多一人参加社区服务次数在区间[20,25)内的概率为710.六审细节更完善审题不仅要从宏观上、整体上去分析、去把握,还要更加注意审视一些细节上的问题.例如括号内的标注、数据的X 围、图象的特点等.因为标注、X 围大多是对数学概念、公式、定理中所涉及的一些量或解析式的限制条件.审视细节能适时地利用相关量的约束条件,调整解决问题的方向.所以说重视审视细节,更能体现审题的深刻性. 例6 各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =14a 2n +12a n (n ∈N *).(1)求a n ;(2)令b n =⎩⎪⎨⎪⎧a n , n 为奇数,b n2, n 为偶数,=b 2n +4 (n ∈N *),求{}的前n 项和T n .审题路线图解 (1)a 1=S 1=14a 21+12a 1⇒14a 21-12a 1=0,因为a 1>0,故a 1=2; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1 =14a 2n +12a n -14a 2n -1-12a n -1, 所以14(a 2n -a 2n -1)-12(a n +a n -1)=0,即(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0.因为a n >0,所以a n -a n -1=2,即{a n }为等差数列, 所以a n =2n (n ∈N *).(2)c 1=b 6=b 3=a 3=6,c 2=b 8=b 4=b 2=b 1=a 1=2,n ≥3时,=b 2n +4=b 2n -1+2=b 2n -2+1=a 2n -2+1=2n -1+2,此时,T n =8+(22+2)+(23+2)+…+(2n -1+2)=2n+2n ;当n =2时,T 2=22+2×2=8=c 1+c 2.所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧6, n =1,2n +2n , n ≥2且n ∈N *.点评 从审题路线图可以看出,细节对思维的方向不断地修正着.已知数列{a n }的首项a 1=t >0,a n +1=3a n 2a n +1,n =1,2,….(1)若t =35,求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是等比数列,并求出{a n }的通项公式; (2)若a n +1>a n 对一切n ∈N *都成立,求t 的取值X 围. (1)证明 由题意知a n >0,1a n +1=2a n +13a n =13a n +23,1a n +1-1=13⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1,由于a 1=t =35,所以1a 1-1=23.所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是首项为23,公比为13的等比数列,1a n -1=23⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1=23n , 所以a n =3n3n +2.(2)解 由(1)知1a n +1-1=13⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1的通项为1a n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -1⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1,由a 1>0,a n +1=3a n2a n +1知a n >0,又a n +1>a n ,得1a n +1<1a n.即⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -1⎝ ⎛⎭⎪⎫13n +1<⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -1⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1+1, 得1t-1>0,又t >0,所以t 的取值X 围是(0,1).1.解题先审题,养成认真审题,缜密思考的良好习惯.2.审题要慢要细,要谨慎思考:(1)全部的条件和结论;(2)必要的图形和图表;(3)数学式子和数学符号.要善于捕捉题目中的有效信息,要有较强的洞察力和显化隐含条件的能力.要制订和用好审题路线图.3.审题路线图:一审条件挖隐含→二审结论会转换→三审图形抓特点→四审结构定方案→五审图表、数据找规律→六审细节更完善.。
2014届高三数学二轮双基掌握《选择填空题》(新题+典题)1一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,满分50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.请在答题卡上填涂相应选项.1.已知集合),1(+∞-=M ,集合{}0)2(|≤+=x x x N ,则N M ⋂=A .]2,0[B . ),0(+∞C . ]0,1(-D . )0,1(-2.已知a ,b 是实数,则“⎩⎨⎧>>32b a ”是“5>+b a ”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3.若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是 A .4 B .5 C .6 D .74. 已知直线l ,m 和平面α, 则下列命题正确的是 A .若l ∥m ,m ⊂α,则l ∥α B .若l ∥α,m ⊂α,则l ∥m C .若l ⊥m ,l ⊥α,则m ∥α D .若l ⊥α,m ⊂α,则l ⊥m 5.已知是虚数单位,复数ii+3= A .i 103101+ B .i 103101+- C .i 8381+- D .i 8381--6. 函数y =sin (2x +π4)的图象可由函数y =sin 2x 的图象 A .向左平移π8个单位长度而得到 B .向右平移π8个单位长度而得到C .向左平移π4个单位长度而得到D .向右平移π4个单位长度而得到7.已知a r 、均为单位向量,)2()2(b a b a -⋅+=233-,a r与的夹角为A .30°B .45°C .135°D .150°(第3题图)8.在递增等比数列{a n }中,4,2342=-=a a a ,则公比q = A .-1 B .1 C .2 D .219.若实数x ,y 满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+-3005x y x y x 则2x +4y 的最小值是A .6B .4C .2-D .6-10.对于直角坐标平面内的任意两点11(,)A x y 、22(,)B x y ,定义它们之间的一种“距离”: ‖AB ‖=1212x x y y -+-,给出下列三个命题:①若点C 在线段AB 上,则‖AC ‖+‖CB ‖=‖AB ‖;②在△ABC 中,若∠C =90°,则‖AC ‖+‖CB ‖=‖AB ‖; ③在△ABC 中,‖AC ‖+‖CB ‖>‖AB ‖. 其中真命题的个数为A. 0B. 1C. 2D.3二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,满分20分.其中14~15题是选做题,考生只能选做一题,两题全答的,只计算前一题得分.请将答案填在答题卡相应位置. (一)必做题(11-13题)11.某学校三个社团的人员分布如下表(每名同学只参加一个社团):学校要对这三个社团的活动效果进行抽样调查,按分层抽样的方法从社团成员中抽取30人,结果合唱社被抽出12人,则这三个社团人数共有_______________. 12.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知C =3π,3=b ,若△ABC 的面积为233 ,则c = .13.如图,F 1,F 2是双曲线C :22221x y a b-=(a >0,b >0)的左、右焦点,过F 1的直线与C 的左、右两支分别交于A ,B 两点.若 | AB | : | BF 2 | : | AF 2 |=3 : 4 : 5,则双曲线的离心率为 .xy OA B F 1F 2(第13题图)一、选择题:CABDA AACDB二、填空题:11、150 12、7 13、132014届高三数学二轮双基掌握《选择填空题》(新题+典题)2一、选择题:(每小题5分,共计50分) 1. 已知1sin ,(,)322ππθθ=∈-,则3sin()sin()2πθπθ--的值为( )B. 19- D. 192. 设向量a r 与b r 的夹角为α,则cos α<0是a r 与b r的夹角α为钝角的( )A. 充要条件B. 充分非必要条件C. 必要非充分条件D. 既非充分又非必要 3. 已知偶函数()yf x =对任意实数x 均有(1)()f x f x +=-,且在[0,1]上单调递减,则有( )A. 777()()()235f f f <<B. 777()()()523f f f <<C. 777()()()325f f f <<D. 777()()()532f f f <<4. 已知A(4,-3),B(-2,6),点P 在直线AB 上,且||3||AB AP =u u u r u u u r,则P 点的坐标为( )A. (2,0)B. (0,3)C. (2,0)或(6,-6)D. (6,0)或1818(,)55- 5. 已知等差数列{a n }的前三项和为11,后三项和为69,所有项和为120,则a 5=( )A. 40B. 20C. 403D. 2036. 设A(-2,3),B(3,2),若直线2y ax =-与线段AB 有交点,则a 的取值范围是( )A. 54(,][,)23-∞-+∞U B. 45[,]32- C. 54[,]23- D.45(,][,)32-∞-+∞U7. 已知a,b ∈R +,且a+b=13,则使14c a b+≥恒成立的c 取值范围是( ) A. c>1 B. c ≥0 C. c ≤9 D. c ≤278. 点p(-3,1)在椭圆2222 1 (0)x y a b a b+=>>在左准线上,过点P 且方向向量(2,5)a =-r 的光线,经直线2y =-反射通过椭圆的左焦点,则该椭圆的离心率为( )13 C. 2 D. 129. 已知定点12(2,0),(2,0)F F -,N 是圆O :221x y +=上任意一点,点F 1关于点N 的对称点为点M ,线段F 1M 的中垂线与直线F 2M 相交于点P ,则点P 的轨迹为( )A. 椭圆B. 双曲线C. 圆D. 抛物线10. 已知2()log (1),()2log (2) (1)a f x x g x x t a =+=+>,若[0,1),[4,6)x t ∈∈时,()()()F x g x f x =-有最小值4,则a 的最小值为( )A. 10B. 2C. 3D. 4二、填空题:11. 若变量x 、y 满足约束条件1020y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪--=⎩,则2z x y =+的最小值为___________。
解答题规X 练 三角函数的综合应用(推荐时间:70分钟)1.设函数f (x )=a ·b ,其中向量a =(2cos x,1),b =(cos x ,3sin 2x ),x ∈R .(1)若函数f (x )=1-3,且x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3,求x 的值; (2)求函数y =f (x )的单调增区间,并在给出的坐标系中画出y =f (x )在区间[0,π]上的图象.解 (1)依题设得f (x )=2cos 2x +3sin 2x =1+cos 2x +3sin 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+1.由2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+1=1-3,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=-32.∵-π3≤x ≤π3,∴-π2≤2x +π6≤5π6,∴2x +π6=-π3,即x =-π4.(2)当-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π(k ∈Z ),即-π3+k π≤x ≤π6+k π(k ∈Z )时,函数y =f (x )单调递增,即函数y =f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3+k π,π6+k π(k ∈Z ),x 0 π6 π3 π2 2π3 5π6 π y232-122.已知向量a =(cos x +3sin x ,3sin x ),b =(cos x -3sin x ,2cos x ),函数f (x )=a ·b -cos 2x . (1)求函数f (x )的值域;(2)若f (θ)=15,θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3,求sin 2θ的值. 解 (1)f (x )=a ·b -cos 2x=(cos x +3sin x )(cos x -3sin x )+3sin x ·2cos x -cos 2x =cos 2x -3sin 2x +23sin x cos x -cos 2x =cos 2x -sin 2x -2sin 2x +23sin x cos x -cos 2x =cos 2x +3sin 2x -1 =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6-1, f (x )的值域为[-3,1].(2)由(1)知f (θ)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ+π6-1,由题设2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π6-1=15,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π6=35,∵θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3,∴2θ+π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π6, ∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫2θ+π6=-45, ∴sin 2θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π6-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π6cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π6sin π6=35×32-⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×12=33+410. 3.已知向量m =⎝⎛⎭⎪⎫sin A ,12与n =(3,sin A +3cos A )共线,其中A 是△ABC 的内角.(1)求角A 的大小;(2)若BC =2,求△ABC 面积S 的最大值.解 (1)∵m ∥n ,∴sin A ·(sin A +3cos A )-32=0.∴1-cos 2A 2+32sin 2A -32=0, 即32sin 2A -12cos 2A =1, 即sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A -π6=1.∵A ∈(0,π),∴2A -π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,11π6.故2A -π6=π2,A =π3.(2)∵BC =2,由余弦定理得b 2+c 2-bc =4,又b 2+c 2≥2bc ,∴bc ≤4(当且仅当b =c 时等号成立), 从而S △ABC =12bc sin A =34bc ≤34×4= 3.即△ABC 面积S 的最大值为 3.4.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -3cos C cos B =3c -ab.(1)求sin Csin A的值;(2)若B 为钝角,b =10,求a 的取值X 围. 解 (1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =csin C =k ,则3c -a b =3k sin C -k sin A k sin B =3sin C -sin Asin B, 所以cos A -3cos C cos B =3sin C -sin A sin B,即(cos A -3cos C )sin B =(3sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=3sin(B +C ). 又A +B +C =π,所以sin C =3sin A , 因此sin Csin A=3.(2)由sin C sin A =3得c =3a .由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a +c >b a 2+c 2<b2,又b =10,所以52<a <10.5.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中x ∈R ,A >0,ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)已知函数f (x )的图象上的三点M ,N ,P 的横坐标分别为-1,1,5,求sin∠MNP 的值. 解 (1)由图可知,A =1,最小正周期T =4×2=8. 由T =2πω=8,得ω=π4.又f (1)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,且-π2<φ<π2,所以π4+φ=π2,解得φ=π4.所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4x +π4.(2)因为f (-1)=0,f (1)=1,f (5)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π4+π4=-1, 所以M (-1,0),N (1,1),P (5,-1). 所以|MN |=5,|PN |=20,|MP |=37. 由余弦定理得 cos∠MNP =5+20-3725×20=-35.因为∠MNP ∈(0,π), 所以sin∠MNP =45.6.已知向量a =(cos α,sin α),b =(cos x ,sin x ),c =(sin x +2sin α,cos x +2cos α),其中0<α<x <π.(1)若α=π4,求函数f (x )=b ·c 的最小值及相应x 的值;(2)若a 与b 的夹角为π3,且a ⊥c ,求tan 2α的值.解 (1)∵b =(cos x ,sin x ),c =(sin x +2sin α,cos x +2cos α),α=π4,∴f (x )=b ·c =cos x sin x +2cos x sin α+sin x cos x +2sin x cos α=2sin x cos x+2(sin x +cos x ). 令t =sin x +cos x ⎝⎛⎭⎪⎫π4<x <π,则2sin x cos x =t 2-1,且-1<t < 2.则y =t 2+2t -1=⎝⎛⎭⎪⎫t +222-32,-1<t <2, ∴t =-22时,y min =-32,此时sin x +cos x =-22, 即2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=-22,∵π4<x <π,∴π2<x +π4<54π, ∴x +π4=76π,∴x =11π12.∴函数f (x )的最小值为-32,相应x 的值为11π12.(2)∵a 与b 的夹角为π3,∴cos π3=a ·b |a |·|b |=cos αcos x +sin αsin x =cos(x -α).∵0<α<x <π,∴0<x -α<π,∴x -α=π3.∵a ⊥c ,∴cos α(sin x +2sin α)+sin α(cos x +2cos α)=0, ∴sin(x +α)+2sin 2α=0,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3+2sin 2α=0. ∴52sin 2α+32cos 2α=0, ∴tan 2α=-35.。
保温训练卷(三)一、选择题1.已知集合A={1,2,3,4,5},B={t|t=x+y,x∈A,y∈A},则B中所含元素的和为( )A.45 B.48 C.54 D.55解析:选C 集合B中的元素是由集合A中的任意两个元素相加得到的(元素可以相同),故集合B={2,3,4,5,6,7,8,9,10},B中所含元素的和为54。
2.函数f(x)=log2x+x-4的零点所在的区间是( )A。
错误!B.(1,2)C.(2,3) D.(3,4)解析:选C f错误!=-错误!,f(1)=-3,f(2)=-1,f(3)=log23-1〉0,f(4)=2,根据零点存在性定理,所以函数f(x)在区间(2,3)内有零点.3.设a,b分别为先后抛掷一枚骰子得到的点数,则在先后两次出现的点数中有5的条件下,方程x2+ax+b=0有实根的概率是( )A。
错误! B.错误!C。
错误!D。
错误!解析:选A 若第1次没有5,则第2次必是5,所以试验发生包含的事件数为6+5=11.方程x2+ax+b=0有实根要满足a2-4b≥0,当a=5时,b=1,2,3,4,5,6;当b=5时,a=6,则共有6+1=7种结果,∴满足条件的概率是错误!。
4.下列条件中,能够判定平面α与平面β平行的条件是( ) A.α,β都垂直于另一平面γB.α内不共线的三点到β的距离相等C.l,m是α内的两条直线,且l∥β,m∥βD.l,m是两条异面直线,且l∥α,m∥α,l∥β,m∥β解析:选D 对于A,由正方体的三个相邻面可知A不正确;对于B,当平面α与平面β相交时,一侧的两个点与另一侧的一个点到平面β的距离相等,B不正确;对于C,若m,l是平行线,则α,β可能不平行,C不正确;对于D,过空间一点P分别作直线l,m的平行线a,b,则a,b均平行平面α,故a,b确定的平面H与平面α平行,同理平面H与平面β平行,由平面平行的传递性,可得平面α,β平行,D正确.5.已知函数f(x)=错误!则满足不等式f(3-x2)<f(2x)的x的取值范围为( )A.[-3,0)B.(-3,0)C.(-3,1) D.(-3,-1)解析:选B 画出函数f(x)=错误!的图像,如图.∵f(3-x2)〈f(2x),∴错误!或错误!解得-3〈x〈-错误!或-错误!≤x<0,∴满足不等式的x的取值范围为-3〈x<0。
第3讲推理与证明【高考考情解读】 1.高考主要考查对合情推理和演绎推理的理解及应用;直接证明和间接证明的考查主要作为证明和推理数学命题的方法,常与函数、数列、不等式、解析几何等综合命题.2.归纳推理和类比推理等主要是和数列、不等式等内容联合考查,多以选择题和填空题的形式出现,难度中等;而考查证明问题的知识面广,涉及知识点多,题目难度较大,主要考查逻辑推理能力、归纳能力和综合能力,难度较大.1.合情推理(1)归纳推理①归纳推理是由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的所有对象具有这些特征的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理.②归纳推理的思维过程如下:实验、观察→概括、推广→猜测一般性结论(2)类比推理①类比推理是由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理.②类比推理的思维过程如下:观察、比较→联想、类推→猜测新的结论2.演绎推理(1)“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:①大前提——已知的一般性原理.②小前提——所研究的特殊情况.③结论——根据一般原理,对特殊情况做出的判断.(2)合情推理与演绎推理的区别归纳和类比是常用的合情推理,从推理形式上看,归纳是由部分到整体、个别到一般的推理;类比是由特殊到特殊的推理;而演绎推理是由一般到特殊的推理.从推理所得的结论来看,合情推理的结论不一定正确,有待进一步证明;演绎推理在大前提、小前提和推理形式都正确的前提下,得到的结论一定正确.3.直接证明(1)综合法用P 表示已知条件、已有的定义、定理、公理等,Q 表示所要证明的结论,则综合法可用框图表示为P ⇒Q 1→Q 1⇒Q 2→Q 2⇒Q 3→…→Q n ⇒Q (2)分析法用Q 表示要证明的结论,则分析法可用框图表示为Q ⇐P 1→P 1⇐P 2→P 2⇐P 3→…→4. 间接证明反证法的证明过程可以概括为“否定——推理——否定”,即从否定结论开始,经过正确的推理,导致逻辑矛盾,从而达到新的否定(即肯定原命题)的过程.用反证法证明命题“若p 则q ”的过程可以用如图所示的框图表示.考点一 归纳推理例1 (2013·湖北)古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边形数,如三角形数1,3,6,10,…,第n 个三角形数为n (n +1)2=12n 2+12n ,记第n 个k 边形数为N (n ,k )(k ≥3),以下列出了部分k 边形数中第n 个数的表达式: 三角形数 N (n,3)=12n 2+12n ,正方形数 N (n,4)=n 2, 五边形数 N (n,5)=32n 2-12n ,六边形数N (n,6)=2n 2-n………………………………………可以推测N (n ,k )的表达式,由此计算N (10,24)=____________. 答案 1 000解析 由N (n,4)=n 2,N (n,6)=2n 2-n ,…,可以推测: 当k 为偶数时,N (n ,k )=k -22n 2+4-k2n ,得到一个明显 成立的条件∴N (10,24)=24-22×100+4-242×10=1 100-100=1 000.归纳推理的一般步骤是:(1)通过观察个别事物发现某些相同的性质;(2)从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题.并且在一般情况下,如果归纳的个别事物越多,越具有代表性,那么推广的一般性结论也就越可靠.(1)在数列{a n }中,若a 1=2,a 2=6,且当n ∈N *时,a n +2是a n ·a n +1的个位数字,则a 2 014等于( )A .2B .4C .6D .8答案 A解析 由a 1=2,a 2=6,得a 3=2,a 4=2,a 5=4,a 6=8,a 7=2,a 8=6,…, 据此周期为6, 又2 014=6×335+4, 所以a 2 014=a 4=2,故答案选A.(2)(2012·江西)观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10等于( )A .28B .76C .123D .199答案 C解析 令a n =a n +b n ,则a 1=1,a 2=3,a 3=4,a 4=7,…得a n +2=a n +a n +1,从而a 6=18,a 7=29,a 8=47,a 9=76,a 10=123. 考点二 类比推理例2 (1)在平面几何中有如下结论:若正三角形ABC 的内切圆面积为S 1,外接圆面积为S 2,则S 1S 2=14.推广到空间几何可以得到类似结论:若正四面体ABCD 的内切球体积为V 1,外接球体积为V 2,则V 1V 2=________.(2)椭圆与双曲线有许多优美的对偶性质,如对于椭圆有如下命题:AB 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的不平行于对称轴且不过原点的弦,M 为AB 的中点,则k OM ·k AB =-b 2a2.那么对于双曲线则有如下命题:AB 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的不平行于对称轴且不过原点的弦,M 为AB 的中点,则k OM ·k AB =________. 答案 (1)127 (2)b 2a2解析 (1)本题考查类比推理,也即是由特殊到特殊的推理.平面几何中,圆的面积与圆的半径的平方成正比,而在空间几何中,球的体积与半径的立方成正比,所以V 1V 2=127.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0), 则有⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x 1+x 22,y 0=y 1+y 22.将A ,B 代入双曲线x 2a 2-y 2b2=1中得x 21a 2-y 21b 2=1,x 22a 2-y 22b 2=1, 两式相减得x 21-x 22a 2=y 21-y 22b2,即(x 1-x 2)(x 1+x 2)a 2=(y 1-y 2)(y 1+y 2)b 2,即(y 1-y 2)(y 1+y 2)(x 1-x 2)(x 1+x 2)=b 2a 2, 即k OM ·k AB =b 2a2.类比推理是合情推理中的一类重要推理,强调的是两类事物之间的相似性,有共同要素是产生类比迁移的客观因素,类比可以由概念性质上的相似性引起,如等差数列与等比数列的类比;也可以由解题方法上的类似引起,当然首先是在某些方面有一定的共性,才能有方法上的类比,本题即属于此类.一般来说,高考中的类比问题多发生在横向与纵向类比上,如圆锥曲线中椭圆与双曲线等的横向类比以及平面与空间中三角形与三棱锥的纵向类比等.(1)若数列{a n }是等差数列,b n =a 1+a 2+…+a nn,则数列{b n }也为等差数列.类比这一性质可知,若正项数列{c n }是等比数列,且{d n }也是等比数列,则d n 的表达式应为( )A .d n =c 1+c 2+…+c nnB .d n =c 1·c 2·…·c nnC .d n =n c n 1+c n 2+…+c nnnD .d n =nc 1·c 2·…·c n(2)命题p :已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F 1、F 2是椭圆的两个焦点,P 为椭圆上的一个动点,过F 2作∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,垂足为M ,则OM 的长为定值.类比此命题,在双曲线中也有命题q :已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0),F 1、F 2是双曲线的两个焦点,P为双曲线上的一个动点,过F 2作∠F 1PF 2的________的垂线,垂足为M ,则OM 的长为定值________.答案 (1)D (2)内角平分线 a解析 (1)由{a n }为等差数列,设公差为d , 则b n =a 1+a 2+…+a n n =a 1+n -12d ,又正项数列{c n }为等比数列,设公比为q ,则d n =nc 1c 2…c n =nc n 1q n 2-n 2=c 1q n -12,故选D.(2)对于椭圆,延长F 2M 与F 1P 的延长线交于Q . 由对称性知,M 为F 2Q 的中点,且PF 2=PQ ,从而OM ∥F 1Q 且OM =12F 1Q .而F 1Q =F 1P +PQ =F 1P +PF 2=2a ,所以OM =a .对于双曲线,过F 2作∠F 1PF 2内角平分线的垂线,垂足为M , 类比可得OM =a .因为OM =12F 1Q =12(PF 1-PF 2)=12·2a =a .考点三 直接证明与间接证明例3 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.(1)解 已知3(1+a n +1)1-a n =2(1+a n )1-a n +1化为1-a 2n +11-a 2n=23, 而1-a 21=34,所以数列{1-a 2n }是首项为34,公比为23的等比数列, 则1-a 2n =34×⎝⎛⎭⎫23n -1,则a 2n=1-34×⎝⎛⎭⎫23n -1, 由a n a n +1<0,知数列{a n }的项正负相间出现, 因此a n =(-1)n +11-34×⎝⎛⎭⎫23n -1, b n =a 2n +1-a 2n =-34×⎝⎛⎭⎫23n +34×⎝⎛⎭⎫23n -1 =14×⎝⎛⎭⎫23n -1. (2)证明 假设存在某三项成等差数列,不妨设为b m 、b n 、b p ,其中m 、n 、p 是互不相等的正整数,可设m <n <p ,而b n =14×⎝⎛⎭⎫23n -1随n 的增大而减小,那么只能有2b n =b m +b p ,可得2×14×⎝⎛⎭⎫23n -1=14×⎝⎛⎭⎫23m -1+14×⎝⎛⎭⎫23p -1,则2×⎝⎛⎭⎫23n -m=1+⎝⎛⎭⎫23p -m . 当n -m ≥2时,2×⎝⎛⎭⎫23n -m ≤2×⎝⎛⎭⎫232=89,上式不可能成立,则只能有n -m =1,此时等式为43=1+⎝⎛⎭⎫23p -m , 即13=⎝⎛⎭⎫23p -m ,那么p -m =log 2313,左边为正整数,右边为无理数,不可能相等. 所以假设不成立,那么数列{b n }中的任意三项不可能成等差数列.(1)有关否定性结论的证明常用反证法或举出一个结论不成立的例子即可.(2)综合法和分析法是直接证明常用的两种方法,我们常用分析法寻找解决问题的突破口,然后用综合法来写出证明过程,有时候,分析法和综合法交替使用.已知数列{a n }和{b n }满足:a 1=λ,a n +1=23a n +n -4,b n =(-1)n (a n -3n +21),其中λ为实数,n 为正整数.(1)对任意实数λ,证明:数列{a n }不是等比数列; (2)试判断数列{b n }是否为等比数列.(1)证明 假设存在一个实数λ,使{a n }是等比数列, 则有a 22=a 1a 3,即⎝⎛⎭⎫23λ-32=λ⎝⎛⎭⎫49λ-4 ⇔49λ2-4λ+9=49λ2-4λ⇔9=0,矛盾. 所以{a n }不是等比数列.(2)解 因为b n +1=(-1)n +1[a n +1-3(n +1)+21] =(-1)n +1⎝⎛⎭⎫23a n -2n +14=-23(-1)n ·(a n -3n +21)=-23b n ,又b 1=-(λ+18),所以当λ=-18时,b n =0 (n ∈N *),此时{b n }不是等比数列; 当λ≠-18时,b 1=-(λ+18)≠0,由b n +1=-23b n ,可知b n ≠0,所以b n +1b n =-23(n ∈N *).故当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,-23为公比的等比数列;综上知,当λ=-18时,数列{b n }构不成等比数列;当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,-23为公比的等比数列.1. 合情推理的精髓是“合情”,即得到的结论符合“情理”,其中主要是归纳推理与类比推理.归纳推理是由部分得到整体的一种推理模式.类比推理是由此及彼的推理模式;演绎推理是一种严格的证明方式.2. 直接证明的最基本的两种证明方法是综合法和分析法,这两种方法也是解决数学问题时常见的思维方式.在实际解题时,通常先用分析法寻求解题思路,再用综合法有条理地表述解题过程.1. 将全体正奇数排成一个三角形数阵:按照以上排列的规律,第45行从左向右的第17个数为________. 答案 2 013解析 观察数阵,记第n 行的第1个数为a n ,则有 a 2-a 1=2, a 3-a 2=4, a 4-a 3=6, a 5-a 4=8, ……a n -a n -1=2(n -1).将以上各等式两边分别相加,得a n -a 1=2+4+6+8+…+2(n -1)=n (n -1), 所以a n =n (n -1)+1,所以a 45=1 981.又从第3行起数阵每一行的数都构成一个公差为2的等差数列,则第45行从左向右的第17个数为1 981+16×2=2 013.2. 在计算“1×2+2×3+…+n (n +1)”时,某同学学到了如下一种方法:先改写第k 项,k (k +1)=13[k (k +1)(k +2)-(k -1)k (k +1)],由此得1×2=13(1×2×3-0×1×2),2×3=13(2×3×4-1×2×3),…n (n +1)=13[n (n +1)(n +2)-(n -1)n (n +1)].相加,得1×2+2×3+…+n (n +1)=13n (n +1)(n +2).类比上述方法,计算“1×2×3+2×3×4+…+n (n +1)(n +2)”的结果为________. 答案 14n (n +1)(n +2)(n +3)解析 类比k (k +1)=13[k (k +1)(k +2)-(k -1)k (k +1)],可得到k (k +1)(k +2)=14[k (k +1)(k +2)(k +3)-(k -1)k (k +1)(k +2)],先逐项裂项,然后累加即得14n (n +1)(n +2)(n +3).(推荐时间:60分钟)一、选择题1. 下列关于五角星的图案构成一个数列,该数列的一个通项公式是( )A .a n =n 2-n +1B .a n =n (n -1)2C .a n =n (n +1)2D .a n =n (n +2)2答案 C解析 从图中观察五角星构成规律, n =1时,有1个; n =2时,有3个; n =3时,有6个; n =4时,有10个;…所以a n =1+2+3+4+…+n =n (n +1)2.2. 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 答案 D解析 反证法的实质是否定结论,对于①,其结论的反面是p +q >2,所以①不正确;对于②,其假设正确.3. 已知函数f (x )是R 上的单调增函数且为奇函数,数列{a n }是等差数列,a 3>0,则f (a 1)+f (a 3)+f (a 5)的值( )A .恒为正数B .恒为负数C .恒为0D .可正可负答案 A解析 由已知得f (0)=0,a 1+a 5=2a 3>0,所以a 1>-a 5. 由于f (x )单调递增且为奇函数,所以f (a 1)+f (a 5)>f (-a 5)+f (a 5)=0,f (a 3)>0. ∴选A.4. 已知“整数对”按如下规律排成一列:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),…,则第60个数对是( )A .(7,5)B .(5,7)C .(2,10)D .(10,1)答案 B解析 依题意,就每组整数对的和相同的分为一组,不难得知每组整数对的和为n +1,且每组共有n 个整数时,这样的前n 组一共有n (n +1)2个整数时,注意到10(10+1)2<60<11(11+1)2,因此第60个整数对处于第11组(每对整数对的和为12的组)的第5个位置,结合题意可知每对整数对的和为12的组中的各数对依次为(1,11),(2,10),(3,9),(4,8),(5,7),…,因此第60个整数对是(5,7),选B.5. 已知正三角形内切圆的半径是其高的13,把这个结论推广到空间正四面体,类似的结论是( )A .正四面体的内切球的半径是其高的12B .正四面体的内切球的半径是其高的13C .正四面体的内切球的半径是其高的14D .正四面体的内切球的半径是其高的15答案 C解析 原问题的解法为等面积法,即S =12ah =3×12ar ⇒r =13h , 类比问题的解法应为等体积法,V =13Sh =4×13Sr ⇒r =14h , 即正四面体的内切球的半径是其高的14, 所以应选C.6. 把非零自然数按一定的规则排成了如图所示的三角形数表(每行比上一行多一个数).设a ij (i 、j ∈N *)是位于这个三角形数表中从上往下数第i 行、从左往右数第j 个数,如a 42=8,若a ij =2 010,则i ,j 的值的和为 ( )A .75B .76C .77D .78答案 C解析 观察偶数行的变化规律,2 010是数列:2,4,6,8,…的第1 005项,前31个偶数行的偶数的个数为(2+62)×312=32×31=992,所以2 010是偶数行的第32行第13个数,即三角形数表中的第64行第13个数,所以i =64,j =13,所以i +j =77.故选C.二、填空题7. 有一个奇数列1,3,5,7,9,…,现在进行如下分组:第一组含一个数{1},第二组含两个数{3,5},第三组含三个数{7,9,11},第四组含四个数{13,15,17,19},…,现观察猜想每组内各数之和为a n 与其组的编号数n 的关系为________.答案 a n =n 3解析 由题意知a 1=1=13,a 2=3+5=8=23,a 3=7+9+11=27=33,a 4=13+15+17+19=64=43,….因此可归纳出a n =n 3.8. (2013·陕西)观察下列等式:(1+1)=2×1(2+1)(2+2)=22×1×3(3+1)(3+2)(3+3)=23×1×3×5…照此规律,第n 个等式可为______________.答案 (n +1)(n +2)…(n +n )=2n ×1×3×…×(2n -1)解析 由已知的三个等式左边的变化规律,得第n 个等式左边为(n +1)(n +2)…(n +n ),由已知的三个等式右边的变化规律,得第n 个等式右边为2n 与n 个奇数之积,即2n ×1×3×…×(2n -1).9. 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 ,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10行第3个数(从左往右数)为________.答案 1360解析 由上面的规律可知第n 行的第一个数为1n ,第二个数为1n (n -1),所以第9行的第二个数为18×9,第10行的第一个数为110,第二个数为19×10=190,设第3个数为x ,即x +190=19×8⇒x =1360. 10.对大于1的自然数m 的三次幂可用奇数进行以下方式的“分裂”:23⎩⎨⎧ 35,33⎩⎪⎨⎪⎧ 7911,43⎩⎪⎨⎪⎧ 13151719,….仿此,若m 3的“分裂数”中有一个是59,则m 的值为________.答案 8解析 由已知可观察出m 3可分裂为m 个连续奇数,最小的一个为(m -1)m +1.当m =8时,最小的数为57,第二个便是59.∴m =8.三、解答题11.观察下列三角形数表,假设第n 行的第二个数为a n (n ≥2,n ∈N *).(1)依次写出第六行的所有6个数字;(2)归纳出a n +1与a n 的关系式并求出a n 的通项公式.解 (1)第六行的所有6个数字分别是6,16,25,25,16,6.(2)依题意a n +1=a n +n (n ≥2),a 2=2,a n =a 2+(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+…+(a n -a n -1)=2+2+3+…+(n -1)=2+(n -2)(n +1)2. 所以a n =12n 2-12n +1(n ≥2). 12.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1+2,S 3=9+3 2.(1)求数列{a n }的通项a n 与前n 项和S n ;(2)设b n =S n n(n ∈N *),求证:数列{b n }中任意不同的三项都不可能成为等比数列. (1)解 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2+1,3a 1+3d =9+32,∴d =2, 故a n =2n -1+2,S n =n (n +2).(2)证明 由(1)得b n =S n n=n + 2. 假设数列{b n }中存在三项b p ,b q ,b r (p ,q ,r 互不相等)成等比数列,则b 2q =b p b r . 即(q +2)2=(p +2)(r +2).∴(q 2-pr )+(2q -p -r )2=0.∵p ,q ,r ∈N *,∴⎩⎪⎨⎪⎧q 2-pr =0,2q -p -r =0,∵(p +r 2)2=pr ,(p -r )2=0,∴p =r . 与p ≠r 矛盾.所以数列{b n }中任意不同的三项都不可能成等比数列.13.已知数列{a n }有a 1=a ,a 2=p (常数p >0),对任意的正整数n ,S n =a 1+a 2+…+a n ,并有S n 满足S n =n (a n -a 1)2. (1)求a 的值并证明数列{a n }为等差数列;(2)令p n =S n +2S n +1+S n +1S n +2,是否存在正整数M ,使不等式p 1+p 2+…+p n -2n ≤M 恒成立,若存在,求出M 的最小值;若不存在,说明理由.解 (1)由已知,得S 1=1×(a -a )2=a 1=a ,所以a =0. 由a 1=0得S n =na n 2,则S n +1=(n +1)a n +12, ∴2(S n +1-S n )=(n +1)a n +1-na n ,即2a n +1=(n +1)a n +1-na n ,于是有(n -1)a n +1=na n ,并且na n +2=(n +1)a n +1,∴na n +2-(n -1)a n +1=(n +1)a n +1-na n ,即n (a n +2-a n +1)=n (a n +1-a n ),则有a n +2-a n +1=a n +1-a n ,∴{a n }为等差数列.(2)由(1)得S n =n (n -1)p 2, ∴p n =(n +2)(n +1)p 2(n +1)np 2+(n +1)np 2(n +2)(n +1)p 2=2+2n -2n +2, ∴p 1+p 2+p 3+…+p n -2n =⎝⎛⎭⎫2+21-23+⎝⎛⎭⎫2+22-24+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫2+2n -2n +2-2n =2+1-2n +1-2n +2. 由n 是整数可得p 1+p 2+p 3+…+p n -2n <3. 故存在最小的正整数M =3,使不等式p 1+p 2+p 3+…+p n -2n ≤M 恒成立.。
压轴大题突破练(三)(推荐时间:60分钟)1. 已知函数f (x )=12x 2-2a ln x +(a -2)x ,a ∈R . (1)当a =1时,求函数f (x )图象在点(1,f (1))处的切线方程;(2)当a <0时讨论函数f (x )的单调性;(3)是否存在实数a ,对任意的x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2有f x 2-f x 1x 2-x 1>a 恒成立?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,说明理由.解 f ′(x )=x -2a x +a -2=x -2x +a x(x >0). (1)当a =1时,f ′(x )=x -x +x ,f ′(1)=-2,∴所求的切线方程为y -f (1)=-2(x -1),即4x +2y -3=0.(2)①当-a =2,即a =-2时,f ′(x )=x -2x ≥0,f (x )在(0,+∞)上单调递增.②当-a <2,即-2<a <0时,∵0<x <-a 或x >2时,f ′(x )>0;-a <x <2时,f ′(x )<0,f (x )在(0,-a ),(2,+∞)上单调递增,在(-a ,2)上单调递减;③当-a >2,即a <-2时,∵0<x <2或x >-a 时,f ′(x )>0;2<x <-a 时,f ′(x )<0,f (x )在(0,2),(-a ,+∞)上单调递增,在(2,-a )上单调递减.(3)假设存在这样的实数a 满足条件,不妨设x 1<x 2.由f x 2-f x 1x 2-x 1>a 知f (x 2)-ax 2>f (x 1)-ax 1成立, 令g (x )=f (x )-ax =12x 2-2a ln x -2x , 则函数g (x )在(0,+∞)上单调递增,∴g ′(x )=x -2a x-2≥0,即2a ≤x 2-2x =(x -1)2-1在(0,+∞)上恒成立.∴a ≤-12,故存在这样的实数a 满足题意, 其范围为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12. 2. 已知圆C :(x +3)2+y 2=16,点A (3,0),Q 是圆上一动点,AQ 的垂直平分线交CQ于点M ,设点M 的轨迹为E .(1)求轨迹E 的方程;(2)过点P (1,0)的直线l 交轨迹E 于两个不同的点A 、B ,△AOB (O 是坐标原点)的面积S ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫35,45,若弦AB 的中点为R ,求直线OR 斜率的取值范围. 解 (1)由题意,得|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=4>23,所以点M 的轨迹是以A ,C 为焦点,长轴长为4的椭圆,即轨迹的方程为x 24+y 2=1. (2)记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),R (x 0,y 0),由题意,直线l 的斜率不可能为0,故可设直线l :x =my +1,由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+4y 2=4,x =my +1消去x ,得(4+m 2)y 2+2my -3=0. 所以⎩⎪⎨⎪⎧ y 1+y 2=-2m 4+m 2,y 1·y 2=-34+m 2.S =12|OP |·|y 1-y 2|=12y 1+y 22-4y 1y 2 =2m 2+3m 2+4, 由S ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫35,45,解得1<m 2<6, 即m ∈(-6,-1)∪(1,6).因为R (x 0,y 0)是AB 的中点,所以y 0=y 1+y 22=-m 4+m 2,x 0=my 0+1=44+m2.故直线OR 的斜率k =y 0x 0=-m 4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-64,-14∪⎝ ⎛⎭⎪⎫14,64. 3. 已知x =3是函数f (x )=a ln(1+x )+x 2-10x 的一个极值点.(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间;(3)若直线y =b 与函数y =f (x )的图象有3个交点,求b 的的取值范围.解 (1)∵f ′(x )=a 1+x+2x -10, ∴f ′(3)=a4+6-10=0,故a =16. (2)由(1),知f (x )=16ln(1+x )+x 2-10x ,x ∈(-1,+∞), f ′(x )=x 2-4x +1+x =x -x -1+x .当x ∈(-1,1)∪(3,+∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(1,3)时,f ′(x )<0.则f (x )的单调递增区间是(-1,1]和[3,+∞),单调递减区间是[1,3].(3)由(2)知,f (x )在(-1,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,且当x =1或x =3时,f ′(x )=0.所以f (x )的极大值为f (1)=16ln 2-9,极小值为f (3)=32ln 2-21.所以在f (x )的三个单调区间(-1,1],[1,3],[3,+∞)上,当且仅当f (3)<b <f (1),直线y =b 与y =f (x )的图象有3个交点,如图所示.因此,b 的取值范围为(32ln 2-21,16ln 2-9).4. 已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴,离心率为22,它的一个焦点恰好与抛物线y 2 =4x 的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆的上顶点为A ,过A 作椭圆C 的两条动弦AB 、AC ,若直线AB 、AC 的斜率之积为14,试问直线BC 是否经过一定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由. 解 (1)设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∵2p =4,∴p =2,抛物线的焦点为F (1,0), ∴椭圆的一个焦点为F (1,0),∴c =1.又∵c a =22,∴a =2,∴b 2=a 2-c 2=1,故所求椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)由(1)知A (0,1).当直线BC 的斜率不存在时,设BC :x =x 0, 设B (x 0,y 0),则C (x 0,-y 0),k AB ·k AC =y 0-1x 0·-y 0-1x 0=1-y 20x 20=12x 20x 20=12≠14,不合题意.故直线BC 的斜率存在,设直线BC 的方程为y =kx +m , 并代入椭圆方程,整理得:(1+2k 2)x 2+4kmx +2(m 2-1)=0 ①由Δ=(4km )2-8(1+2k 2)(m 2-1)>0得2k 2-m 2+1>0,②设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1,x 2是方程①的两根,∴x 1+x 2=-4km 1+2k 2,x 1·x 2=m 2-1+2k 2,由k AB ·k AC =y 1-1x 1·y 2-1x 2=14得4y 1y 2-4(y 1+y 2)+4=x 1x 2,即4(kx 1+m )(kx 2+m )-4(kx 1+m +kx 2+m )+4=x 1x 2, 亦即(4k 2-1)x 1x 2+4k (m -1)(x 1+x 2)+4(m -1)2=0,24k 2-1m 2-11+2k 2-16k 2m m -11+2k 2+4(m -1)2=0,整理得(m -1)(m -3)=0,又∵m ≠1,∴m =3,此时直线的方程为y =kx +3, 所以直线BC 恒过一定点P (0,3).。
中档大题保分练(二)(推荐时间:50分钟)1.已知函数f(x)=错误!sin 2x-错误!(cos2x-sin2x)-1,x∈R,将函数f(x)向左平移错误!个单位后得到函数g(x),设△ABC三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.(1)若c=错误!,f(C)=0,sin B=3sin A,求a和b的值;(2)若g(B)=0且m=(cos A,cos B),n=(1,sin A-cos A tan B),求m·n的取值范围.解(1)f(x)=错误!sin 2x-错误!cos 2x-1=sin错误!-1g(x)=sin错误!-1=sin错误!-1由f(C)=0,∴sin错误!=1.∵0<C<π,∴-错误!〈2C-错误!〈错误!π,∴2C-π6=错误!,∴C=错误!。
由sin B=3sin A,∴b=3a.由余弦定理得(7)2=a2+b2-2ab cos 错误!.∴7=a2+9a2-3a2,∴a=1,b=3.(2)由g(B)=0得sin错误!=1,∵0〈B<π,∴错误!<2B+错误!〈错误!π,∴2B+错误!=错误!,∴B=错误!.∴m·n=cos A+cos B(sin A-cos A tan B)=cos A+sin A cos B-cos A sin B=错误!sin A+错误!cos A=sin错误!。
∵A+C=错误!,∴0〈A〈错误!,∴错误!<A+错误!〈π,∴0〈sin错误!≤1。
∴m·n的取值范围是(0,1].2.某市文化馆在春节期间举行高中生“蓝天海洋杯”象棋比赛,规则如下:两名选手比赛时,每局胜者得1分,负者得0分,比赛进行到有一人比对方多2分或打满6局时结束.假设选手甲与选手乙比赛时,甲每局获胜的概率皆为23,且各局比赛胜负互不影响.(1)求比赛进行4局结束,且乙比甲多得2分的概率;(2)设ξ表示比赛停止时已比赛的局数,求随机变量ξ的分布列和数学期望.解(1)由题意知,乙每局获胜的概率皆为1-错误!=错误!。