2017届高考理科数学第一轮复习习题10
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平面向量01一、选择题1.如果111A B C ∆的三个内角的余弦值分别等于222A B C ∆的三个内角的正弦值,则A .111A B C ∆和222A B C ∆都是锐角三角形B .111A B C ∆和222A B C ∆都是钝角三角形C .111A B C ∆是钝角三角形,222A B C ∆是锐角三角形D .111A B C ∆是锐角三角形,222A B C ∆是钝角三角形2.若a 与b c -都是非零向量,则“a b a c ⋅=⋅”是“()a b c ⊥-”的(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件(C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件3.已知︱OA ︱=1,︱OB ︱=3,OB OA •=0,点C 在∠AOB 内,且∠AOC =30°,设OC =m OA +n OB (m 、n ∈R ),则nm 等于A 。
31B 。
3C 。
33D.34.已知向量a 与b 的夹角为120o ,3,13,a a b =+=则b等于(A )5 (B )4 (C)3 (D )1 解析:向量a与b的夹角为120o,3,13,a a b =+=3||||cos120||2a b a b b ⋅=⋅⋅︒=-,222||||2||a b a a b b +=+⋅+,∴ 21393||||b b =-+,则b=-1(舍去)或b =4,选B 。
5.如图所示,D 是ABC ∆的边AB 上的中点,则向量CD = A.12BC BA -+ B 。
12BC BA -- C 。
12BC BA - D 。
12BC BA +解析:BA BC BD CB CD 21+-=+=,故选A.6.已知向量(3,1)a =,b 是不平行于x 轴的单位向量,且3a b =,则b =A .(31,2) B .(13,2) C .(133,4) D .(1,0)7.已知非零向量a 、b ,若a +2b 与a -2b 互相垂直,则=b aADCB图A. 41B 。
2016-2017学年江西南昌市高三新课标一轮复习(一)数学试题一、选择题1.已知集合{}2|20A x x x =-=,{}0,1,2B =,则A B = ( )A .{}0,2B .{}0C .{}0,1D .{}2 【答案】A【解析】试题分析:因}2,0{=A ,故}2,0{=B A ,故应选A. 【考点】集合的交集运算.2.已知集合{}2|20A x x x =->,{|B x x =<<,则( )A .AB =∅ B .A B R =C .B A ⊆D .A B ⊆ 【答案】B【解析】试题分析:因),2()0,(+∞-∞= A ,故R B A = ,故应选B. 【考点】集合的运算和二次不等式的解法.3.设集合{}1,2A =,则满足{}1,2,3A B = 的集合B 的个数是( ) A .2 B .3 C .4 D .5 【答案】C【解析】试题分析:因{3},{1,3},{2,3},{1,2,3}B =,故应选C. 【考点】子集的概念和求解.4.设命题p :n N ∃∈,22nn >,则p ⌝为( )A .n N ∀∈,22n n >B .n N ∃∈,22nn ≤ C .n N ∀∈,22nn ≤ D .n N ∃∈,22nn =【答案】C【解析】试题分析:由存在性命题和全称命题的关系,故应选C. 【考点】存在性命题和全称命题的关系及运用.5.用反证法证明命题“设3()3||()f x x x a a R =+-∈为实数,则方程()0f x =至少有一个实根”时,要做的假设是( ) A .方程()f x 没有实根 B .方程()0f x =至多有一个实根C .方程()0f x =至多有两个实根D .方程()0f x =恰好有两个实根【答案】A【解析】试题分析:由反证法证明命题的格式和步骤,可知应设方程()f x 没有实根,故应选A.【考点】反证法证明命题的格式及步骤.6.已知全集{}1,2,3,4U =,集合{}1,2A =,{}2,3B =,则()U A B = ð( ) A .{}1,3,4 B .{}3,4 C .{}3 D .{}4 【答案】D【解析】试题分析:因}3,2,1{=B A ,故()U A B = ð}4{,故应选D. 【考点】集合并集和补集运算.7.观察下列各式:1a b +=,223a b +=,334a b +=,447a b +=,…,则1010a b +=( )A .28B .76C .123D .199 【答案】C【解析】试题分析:观察规律不难看出76,47,29,18,119988776655=+=+=+=+=+b a b a b a b a b a ,故1231010=+b a ,应选C.【考点】推理和证明.8.命题“对任意x R ∈,都有20x ≥”的否定为( ) A .对任意x R ∈,都有20x < B .不存在x R ∈,使得20x <C .存在0x R ∈,使得200x ≥D .存在0x R ∈,使得200x <【答案】D【解析】试题分析:由全称命题与存在性命题的否定的关系可知“对任意x R ∈,都有20x ≥”的否定为“存在0x R ∈,使得200x <”,故应选D.【考点】含有一个量词的命题的否定. 9.“1x >”是“12log (2)0x +<”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】试题分析:因1>x ,则32>+x ,故0)2(log 21<+x ,故应选B.【考点】对数函数的单调性及运用.【易错点晴】本题是一道对数函数的单调性、不等式和充分必要条件整合在一起的综合问题.求解这类问题时,要充分借助题设条件,先搞清楚判定哪个命题是哪个命题的条件,再将问题转换为判定在一个命题成立的前提下,另一个命题的真假问题.本题求解时,要先将不等式“1x >”成立的前提下,不等式“12log (2)0x +<”是否成立的问题,当然这里要用到对数函数的性质。
题组训练10 对数函数1.(log 29)·(log 34)的值为( ) A .14 B .12 C .2 D .4答案 D解析 原式=(log 232)·(log 322)=4(log 23)·(log 32)=4·lg3lg2·lg2lg3=4.2.(2018·某某某某模拟)已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a =b <c B .a =b >c C .a <b <c D .a >b >c 答案 B解析 a =log 23+log 23=log 233,b =log 29-log 23=log 233,因此a =b ,而log 233>log 22=1,log 32<log 33=1,所以a =b >c ,故选B. 3.若log a 23<1(a>0且a≠1),则实数a 的取值X 围是( )A .(0,23)B .(1,+∞)C .(0,23)∪(1,+∞)D .(23,1)答案 C解析 当0<a<1时,log a 23<log a a =1,∴0<a<23;当a>1时,log a 23<log a a =1,∴a>1.∴实数a 的取值X 围是(0,23)∪(1,+∞).4.函数y =ln 1|2x -3|的图像为( )答案 A解析 易知2x -3≠0,即x≠32,排除C ,D 项.当x>32时,函数为减函数,当x<32时,函数为增函数,所以选A.5.如图,函数f(x)的图像为折线ACB ,则不等式f(x)≥log 2(x +1)的解集是( ) A .{x|-1<x≤0} B .{x|-1≤x≤1} C .{x|-1<x≤1} D .{x|-1<x≤2} 答案 C解析 作出函数y =log 2(x +1)的大致图像,如图所示.其中函数f(x)与y =log 2(x +1)的图像的交点为D(1,1),结合图像可知f(x)≥log 2(x +1)的解集为{x|-1<x≤1},故选C.6.设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1+log 2(2-x ),x<1,2x -1,x ≥1,则f(-2)+f(log 212)等于( )A .3B .6C .9D .12答案 C解析 因为-2<1,所以f(-2)=1+log 2[2-(-2)]=3. 因为log 212>1,所以f(log 212)=2log 212-1=2log 26=6. 所以f(-2)+f(log 212)=9.故选C.7.若实数a ,b ,c 满足log a 2<log b 2<log c 2<0,则下列关系中正确的是( ) A .a<b<c B .b<a<c C .c<b<a D .a<c<b答案 C解析 根据不等式的性质和对数的换底公式可得1log 2a <1log 2b <1log 2c<0,即log 2c<log 2b<log 2a<0,可得c<b<a<1.故选C. 8.(2014·某某,理)函数f(x)=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( )A .(0,+∞) B.(-∞,0) C .(2,+∞) D.(-∞,-2) 答案 D解析 函数y =f(x)的定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞),因为函数y =f(x)是由y =log 12t与t =g(x)=x 2-4复合而成,又y =log 12t 在(0,+∞)上单调递减,g(x)在(-∞,-2)上单调递减,所以函数y =f(x)在(-∞,-2)上单调递增.选D.9.(2018·某某金陵中学模拟)设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x>0,log 12(-x ),x<0,若f(a)>f(-a),则实数a 的取值X 围是( ) A .(-1,0)∪(0,1) B .(-∞,-1)∪(1,+∞) C .(-1,0)∪(1,+∞) D .(-∞,-1)∪(0,1)答案 C解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a>0,log 2a>log 12a 或⎩⎪⎨⎪⎧a<0,log 12(-a )>log 2(-a ),解得a>1或-1<a<0,故选C.10.已知定义在R 上的函数f(x)=2|x -m|-1(m 为实数)为偶函数.记a =f(log 0.53),b =f(log 25),c =f(2m),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a<b<c B .a<c<b C .c<a<b D .c<b<a答案 C解析 因为f(x)=2|x -m|-1为偶函数,所以m =0.因为a =f(log 123)=f(log 23),b =f(log 25),c =f(0),log 25>log 23>0,而函数f(x)=2|x -m|-1在(0,+∞)上为增函数,所以f(log 25)>f(log 23)>f(0),即b>a>c.故选C.11.若函数y =log a (x 2-ax +2)在区间(-∞,1]上为减函数,则a 的取值X 围是( )A .(0,1)B .[2,+∞)C .[2,3)D .(1,3)答案 C解析 当0<a<1时,由复合函数与对数函数的性质知,不合题意;当a>1时,要满足⎩⎪⎨⎪⎧12-a +2>0,a2≥1,解得2≤a<3. 12.已知函数f(x)=2+log 2x ,x ∈[1,2],则函数y =f(x)+f(x 2)的值域为( ) A .[4,5] B .[4,112]C .[4,132]D .[4,7]答案 B解析 y =f(x)+f(x 2)=2+log 2x +2+log 2x 2=4+3log 2x ,注意到为使得y =f(x)+f(x 2)有意义,必有1≤x 2≤2,得1≤x≤2,从而4≤y≤112.13.已知函数f(x)=xln(e 2x+1)-x 2+1,f(a)=2,则f(-a)的值为( ) A .1 B .0 C .-1 D .-2答案 B解析 f(x)+f(-x)=xln(e 2x+1)-x 2+1+[-xln(e -2x+1)-(-x)2+1]=x[ln(e 2x+1)-ln(e-2x+1)]-2x 2+2=xln e 2x +1e -2x +1-2x 2+2=xlne 2x-2x 2+2 =2x 2-2x 2+2=2, 所以f(a)+f(-a)=2,因为f(a)=2,所以f(-a)=2-f(a)=0.故选B.14.(2017·课标全国Ⅰ)设x ,y ,z 为正数,且2x=3y=5z,则( ) A .2x<3y<5z B .5z<2x<3y C .3y<5z<2x D .3y<2x<5z答案 D解析 ∵2x=3y=5z,∴ln2x=ln3y=ln5z,∴xln2=yln3=zln5.∴x y =ln3ln2,∴2x 3y =2ln33ln2=ln32ln23=ln9ln8>1, ∴2x>3y ,同理可得2x<5z. ∴3y<2x<5z.故选D. 15.log 327-log 33+(5-1)0-(94)12+cos 4π3=________.答案 0解析 原式=log 3(27÷3)+1-32-12=1+1-32-12=0.16.若log a (x +1)>log a (x -1),则x∈________,a ∈________. 答案 (1,+∞)(1,+∞)17.(1)若log a 3<log a π,则实数a 的取值X 围是________. (2)若log 3a<log πa ,则实数a 的取值X 围是________. 答案 (1)a>1 (2)0<a<1 18.设函数f(x)=|lgx|,(1)若0<a<b 且f(a)=f(b).证明:a·b=1; (2)若0<a <b 且f(a)>f(b).证明:ab <1. 答案 略解析 (1)由|lga|=|lgb|,得-lga =lgb.∴ab =1. (2)由题设f(a)>f(b),即|lga|>|lgb|.上式等价于(lga)2>(lgb)2,即(lga +lgb)(lga -lgb)>0,lg(ab)lg a b >0,由已知b >a >0,得0<ab<1.∴lg ab<0,故lg(ab)<0.∴ab<1.1.已知a>b>1,若log a b +log b a =52,a b =b a ,则ab +2=________.答案 1解析 ∵log a b +log b a =log a b +1log a b =52,∴log a b =2或12.∵a>b>1,∴log a b<log a a =1,∴log a b =12,∴a =b 2.∵a b =b a ,∴(b 2)b =bb 2,∴b 2b =bb 2,∴2b =b 2,∴b =2,∴a =4,∴a b +2=1.2.已知函数f(x)是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.如果实数t 满足f(lnt)+f(ln 1t )≤2f(1),那么t 的取值X 围是________.答案 [1e,e]解析 由于函数f(x)是定义在R 上的偶函数,所以f(lnt)=f(ln 1t ).由f(lnt)+f(ln 1t )≤2f(1),得f(lnt)≤f(1).又函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,所以|lnt|≤1,-1≤lnt ≤1,故1e≤t ≤e.3.已知函数f(x)=lg[(a 2-1)x 2+(a +1)x +1]. (1)若f(x)的定义域为R ,某某数a 的取值X 围; (2)若f(x)的值域为R ,某某数a 的取值X 围. 答案 a≤-1或a>53 (2)1≤a≤53解析 (1)依题意(a 2-1)x 2+(a +1)x +1>0,对一切x ∈R 恒成立,当a 2-1≠0时,其充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1>0,Δ=(a +1)2-4(a 2-1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a>1或a<-1,a >53或a<-1. ∴a<-1或a>53.又a =-1时,f(x)=0,满足题意. ∴a ≤-1或a>53.(2)依题意,只要t =(a 2-1)x 2+(a +1)x +1能取到(0,+∞)上的任何值,则f(x)的值域为R ,故有a 2-1>0,Δ≥0,解之1<a≤53,又当a 2-1=0,即a =1时,t =2x +1符合题意;a =-1时不合题意,∴1≤a ≤53.。
基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2016·太原模拟)下列四个函数中,在区间(0,1)上是减函数的是() A。
y=log2x B.y=x错误!C.y=-错误!错误!D.y=错误!解析y=log2x在(0,+∞)上为增函数;y=x错误!在(0,+∞)上是增函数;y=错误!错误!在(0,+∞)上是减函数,y=-错误!错误!在(0,+∞)上是增函数;y =1在(0,+∞)上是减函数,故y=错误!在(0,1)上是减函数.故选D.x答案 D2.已知函数f(x)=2ax2+4(a-3)x+5在区间(-∞,3)上是减函数,则a的取值范围是()A.错误!B。
错误! C.错误!D。
错误!解析当a=0时,f(x)=-12x+5,在(-∞,3)上是减函数;当a≠0时,由错误!得0〈a≤错误!,综上a的取值范围是错误!。
答案 D3.已知函数f(x)=log2x+错误!,若x1∈(1,2),x2∈(2,+∞),则()A。
f(x1)<0,f(x2)<0 B。
f(x1)<0,f(x2)>0C。
f(x1)>0,f(x2)<0 D。
f(x1)>0,f(x2)>0解析因为函数f(x)=log2x+错误!在(1,+∞)上为增函数,且f(2)=0,所以x1∈(1,2)时,f(x1)<f(2)=0,当x2∈(2,+∞)时,f(x2)>f(2)=0,即f(x1)<0,f(x2)>0.答案 B4。
已知f(x)为R上的减函数,则满足f错误!>f(1)的实数x的取值范围是()A。
(-∞,1) B.(1,+∞)C.(-∞,0)∪(0,1)D.(-∞,0)∪(1,+∞)解析依题意得1x<1,即错误!>0,解得x<0或x>1,所以x的取值范围是(-∞,0)∪(1,+∞).答案 D5.已知函数f(x)=错误!是(-∞,+∞)上的减函数,那么a的取值范围是() A。
(0,3)B。
(0,3]C。
(0,2) D。
(0,2]解析由题意得错误!解得0<a≤2.答案 D二、填空题6.(2016·中山质检)y=-x2+2|x|+3的单调增区间为________.解析由题意知,当x≥0时,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4;当x<0时,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,函数的图象如图。
任意角的三角函数及诱导公式教学目标 1.任意角、弧度.任意角、弧度了解任意角的概念和弧度制,能进行弧度与角度的互化;了解任意角的概念和弧度制,能进行弧度与角度的互化;2.三角函数.三角函数(1)借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义;)借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义;(2)借助单位圆中的三角函数线推导出诱导公式(π/2±α, π±α的正弦、余弦、正切)。
命题走向从近几年的新课程高考考卷来看,试题内容主要考察三角函数的图形与性质,但解决这类问题的基础是任意角的三角函数及诱导公式,在处理一些复杂的三角问题时,同角的三角函数的基本关系式是解决问题的关键。
角的三角函数的基本关系式是解决问题的关键。
预测2017年高考对本讲的考察是:年高考对本讲的考察是:1.题型是1道选择题和解答题中小过程;道选择题和解答题中小过程;2.热点内容是三角函数知识的综合应用和实际应用,这也是新课标教材的热点内容。
教学准备 多媒体课件多媒体课件1教学过程一.知识梳理:一.知识梳理:1.任意角的概念.任意角的概念角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形。
一条射线由原来的位置OA,绕着它的端点O按逆时针方向旋转到终止位置OB,就形成角a。
旋转开始时的射线OA叫做角的始边,OB叫终边,射线的端点O叫做叫a的顶点。
为了区别起见,我们规定为了区别起见,我们规定::按逆时针方向旋转所形成的角叫正角按逆时针方向旋转所形成的角叫正角,,按顺时针方向旋转所形成的角叫负角。
如果一条射线没有做任何旋转所形成的角叫负角。
如果一条射线没有做任何旋转,,我们称它形成了一个零角。
我们称它形成了一个零角。
2.终边相同的角、区间角与象限角.终边相同的角、区间角与象限角角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合。
那么,角的终边(除端点外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角。
合情推理与演绎推理基础热身1.在等差数列{a n}中,若a n>0,公差d>0,则有a4·a6>a3·a7,类比上述性质,在等比数列{b n}中,若b n>0,公比q>1,则b4,b5,b7,b8的一个不等关系是() A.b4+b8>b5+b7B.b4+b8<b5+b7C.b4+b7>b5+b8D.b4+b7<b5+b82.规定一机器狗每秒钟只能前进或后退一步,现程序设计师让机器狗以“前进3步,然后再退2步”的规律移动.如果将此机器狗放在数轴原点,面向正方向,以1步的距离为1个单位长度移动,令P(n)表示第n秒时机器狗所在的位置坐标,且P(0)=0,则下列结论中错误的是()A.P(2007)=403B.P(2008)=404C.P(2009)=403D.P(2010)=4043.已知命题:若数列{a n}为等差数列,且a m=a,a n=b(m≠n,m、n∈N*),则a m+n=bn-amn-m;现已知等比数列{b n}(b n>0,n∈N*),b m=a,b n=b(m≠n,m、n∈N*),若类比上述结论,则可得到b m+n=()A.m-n b ma n B.n-m b na mC.n-mb n a m D.n-mb m a n4.有下列推理:①A,B为定点,动点P满足|P A|+|PB|=2a>|AB|,则P的轨迹为椭圆;②由a1=1,a n=3n-1,求出S1,S2,S3,猜想出数列的前n项和S n的表达式;③由圆x2+y2=r2的面积S=πr2,猜想出椭圆x2a2+y2b2=1的面积S=πab;④科学家利用鱼的沉浮原理制造潜艇.以上推理不是归纳推理的序号是________.(把所有你认为正确的序号都填上)能力提升5.设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),…,f n (x )=f n -1′(x ),n ∈N ,则f 2013(x )=( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x6.下面几种推理过程是演绎推理的是( )A .两条直线平行,同旁内角互补,由此若∠A ,∠B 是两条平行直线被第三条直线所截得的同旁内角,则∠A +∠B =180°B .某校高三(1)班有55人,高三(2)班有54人,高三(3)班有52人,由此得出高三所有班人数超过50人C .由平面正三角形的性质,推测空间四面体的性质D .在数列{a n }中,a 1=1,a n =12⎝⎛⎭⎫a n -1+1a n -1(n ≥2),由此归纳出{a n }的通项公式7.我们把平面内与直线垂直的非零向量称为直线的法向量,在平面直角坐标系中,利用求动点轨迹方程的方法,可以求出过点A (-3,4),且法向量为n =(1,-2)的直线(点法式)方程为:1×(x +3)+(-2)×(y -4)=0,化简得x -2y +11=0.类比以上方法,在空间直角坐标系中,经过点A (1,2,3)且法向量为n =(-1,-2,1)的平面的方程为( )A .x +2y -z -2=0B .x -2y -z -2=0C .x +2y +z -2=0D .x +2y +z +2=08.“因为指数函数y =a x 是增函数(大前提),而y =⎝⎛⎭⎫13x是指数函数(小前提),所以y =⎝⎛⎭⎫13x 是增函数(结论)”,上面推理的错误是( ) A .大前提错导致结论错 B .小前提错导致结论错 C .推理形式错导致结论错D .大前提和小前提错都导致结论错9.把正整数按一定的规则排成了如图K67-1所示的三角形数表.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 =2009,则i 与j 的和为( )12 43 5 76 8 10 129 11 13 15 1714 16 18 20 22 24图K67-1A .105B .106C .107D .10810.对于命题:若O 是线段AB 上一点,则有|OB →|·OA →+|OA →|·OB →=0. 将它类比到平面的情形是:若O 是△ABC 内一点,则有S △OBC ·OA →+S △OCA ·OB →+S △OAB ·OC →=0. 将它类比到空间的情形应该是:若O 是四面体ABCD 内一点,则有________.11.半径为r 的圆的面积S (r )=πr 2,周长C (r )=2πr ,若将r 看做(0,+∞)上的变量,则(πr 2)′=2πr ①,①式可以用语言叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数.对于半径为R 的球,若将R 看做(0,+∞)上的变量,请你写出类似于①的式子:________________②,②式可以用语言叙述为:________________.12.在计算“11×2+12×3+…+1n n +1 (n ∈N *)”时,某同学学到了如下一种方法:先改写第k 项:1k k +1 =1k -1k +1,由此得11×2=11-12,12×3=12-13,…,1n n +1 =1n -1n +1, 相加,得11×2+12×3+…+1n n +1 =1-1n +1=n n +1.类比上述方法,请你计算“11×2×3+12×3×4+…+1n n +1 n +2(n ∈N *)”,其结果为________.13.某少数民族的刺绣有着悠久的历史,图K67-2为她们刺绣最简单的四个图案,这些图案都是由小正方形构成,小正方形数越多刺绣越漂亮.现按同样的规律刺绣(小正方形的摆放规律相同),设第n 个图形包含f (n )个小正方形,则f (n )的表达式为____________(n ∈N *).图K67-214.(10分)蜜蜂被认为是自然界中最杰出的建筑师,单个蜂巢可以近似地看作是一个正六边形,如图K67-3为一组蜂巢的截面图.其中第一个图有1个蜂巢,第二个图有7个蜂巢,第三个图有19个蜂巢,按此规律,以f(n)表示第n个图的蜂巢总数.(1)试给出f(4),f(5)的值,并求f(n)的表达式(不要求证明);(2)证明:1f 1 +1f 2 +1f 3 +…+1f n <43.图K67-315.(13分)如图K67-4所示,点P为斜三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱BB1上一点,PM ⊥BB1交AA1于点M,PN⊥BB1交CC1于点N.(1)求证:CC1⊥MN;(2)在任意△DEF中有余弦定理:DE2=DF2+EF2-2DF·EF·cos∠DFE.拓展到空间,类比三角形的余弦定理,写出斜三棱柱的三个侧面面积与其中两个侧面所成的二面角之间的关系式,并予以证明.图K67-4难点突破16.(12分)规定C mx =x · x -1 ·…· x -m +1 m !,其中x ∈R ,m 是正整数,且C 0x =1,这是组合数C m n (m ,n 是正整数,且m ≤n 的一种推广).(1)求C 5-15的值;(2)组合数的两个性质:①C m n =C n -mn.②C m n +C m -1n =C m n +1.是否都能推广到C mx (x ∈R ,m 是正整然)的情形?若能推广,请写出推广的形式,并给出证明;若不能,则说明理由.(3)已知组合数C m n 是正整数,证明:当x ∈Z ,m 是正整数时,C mx ∈Z.答案解析【基础热身】1.A [解析] 在等差数列{a n }中,由于4+6=3+7时有a 4·a 6>a 3·a 7,所以在等比数列{b n }中,由于4+8=5+7,所以应有b 4+b 8>b 5+b 7或b 4+b 8<b 5+b 7.∵b 4=b 1q 3,b 5=b 1q 4,b 7=b 1q 6,b 8=b 1q 7 ∴(b 4+b 8)-(b 5+b 7)=(b 1q 3+b 1q 7)-(b 1q 4+b 1q 6) =b 1q 6·(q -1)-b 1q 3(q -1)=(b 1q 6-b 1q 3)(q -1)=b1q3(q3-1)(q-1).∵q>1,b n>0,∴b4+b8>b5+b7.故选A.2.D[解析] 显然每5秒前进一个单位,且P(1)=1,P(2)=2,P(3)=3,P(4)=2,P(5)=1,∴P(2007)=P(5×401+2)=401+2=403,P(2008)=404,P(2009)=403,P(2010)=402,故选D.3.B[解析] 等差数列中的bn和am可以类比等比数列中的b n和a m,等差数列中的bn-am可以类比等比数列中的b na m,等差数列中的bn-amn-m可以类比等比数列中的n-m b na m.故b m+n=n-m b na m.4.①③④[解析] ①为演绎推理,②为归纳推理,③④为类比推理.【能力提升】5.C[解析] f1(x)=(sin x)′=cos x,f2(x)=(cos x)′=-sin x,f3(x)=(-sin x)′=-cos x,f4(x)=(-cos x)′=sin x,f5(x)=(sin x)′=cos x=f1(x),f6(x)=(cos x)′=-sin x=f2(x),f n+4(x)=…=…=f n(x),故可猜测f n(x)以4为周期,有f4n+1(x)=f1(x)=cos x,f4n+2(x)=f2(x)=-sin x,f4n+3(x)=f3(x)=-cos x,f4n+4(x)=f4(x)=sin x,所以f2013(x)=f503×4+1(x)=f1(x)=cos x,故选C.6.A[解析] 两条直线平行,同旁内角互补——大前提,∠A,∠B是两条平行直线被第三条直线所截得的同旁内角——小前提,∠A+∠B=180°——结论.故A是演绎推理,而B、D是归纳推理,C是类比推理.故选A.7.A[解析] 类比直线方程求法得平面方程为(-1)×(x-1)+(-2)×(y-2)+1×(z-3)=0即x+2y-z-2=0.8.A[解析] y=a x是增函数这个大前提是错误的,从而导致结论错.9.C[解析] 由三角形数表可以看出其奇数行为奇数列,偶数行为偶数列,2009=2×1005-1,所以2009为第1005个奇数,又前31个奇数行内数的个数的和为961,前32个奇数行内数的个数的和为1024,故2009在第32个奇数行内,所以i=63,因为第63行的第一个数为2×962-1=1923,2009=1923+2(m -1),所以m =44,即j =44,所以i +j =107.10.V O -BCD ·OA →+V O -ACD ·OB →+V O -ABD ·OC →+V O -ABC ·OD →=0 [解析] 平面上的线段长度类比到平面上就是图形的面积,类比到空间就是几何体的体积.11.⎝⎛⎭⎫43πR 3′=4πR 2 球的体积函数的导数等于球的表面积函数 12.n 2+3n4 n +1 n +2[解析]∵1k k +1 k +2=12⎣⎡⎦⎤1k k +1 -1 k +1 k +2 ,依次裂项,求和得n 2+3n 4 n +1 n +2. 13.f (n )=2n 2-2n +1 [解析] 由f (1)=1,f (2)=1+3+1,f (3)=1+3+5+3+1,f (4)=1+3+5+7+5+3+1,可得f (n )=1+3+5+…+2n -1+…+3+1,∴f (n )=2× n -1 [1+ 2n -3 ]2+(2n -1)=2n 2-2n +1.14.[解答] (1)f (4)=37,f (5)=61.由于f (2)-f (1)=7-1=6,f (3)-f (2)=19-7=2×6,f (4)-f (3)=37-19=3×6,f (5)-f (4)=61-37=4×6,…因此,当n ≥2时,有f (n )-f (n -1)=6(n -1),所以f (n )=[f (n )-f (n -1)]+[f (n -1)-f (n -2)]+…+[f (2)-f (1)]+f (1) =6[(n -1)+(n -2)+…+2+1]+1=3n 2-3n +1. 又f (1)=1=3×12-3×1+1,所以f (n )=3n 2-3n +1.(2)证明:当k ≥2时,1f k =13k 2-3k +1<13k 2-3k =13⎝⎛⎭⎫1k -1-1k .所以1f 1 +1f 2 +1f 3 +…+1f n <1+13⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1-1n =1+13⎝⎛⎭⎫1-1n <1+13=43. 15.[解答] (1)证明:∵PM ⊥BB 1,PN ⊥BB 1,PM ∩PN =P , ∴BB 1⊥平面PMN ,∴BB 1⊥MN . 又CC 1∥BB 1,∴CC 1⊥MN . (2)在斜三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,有S 2平面ABB 1A 1=S 2平面BCC 1B 1+S 2平面ACC 1A 1- 2S 平面BCC 1B 1S 平面ACC 1A 1cos α.其中α为平面BCC 1B 1与平面ACC 1A 1所成的二面角的大小. 证明:∵CC 1⊥平面PMN , ∴上述的二面角的平面角为∠MNP .在△PMN 中,∵PM 2=PN 2+MN 2-2PN ·MN cos ∠MNP ,∴PM 2·CC 21=PN 2·CC 21+MN 2·CC 21-2(PN ·CC 1)·(MN ·CC 1)cos ∠MNP , 由于S 平面BCC 1B 1=PN ·CC 1,S 平面ACC 1A 1=MN ·CC 1, S 平面ABB 1A 1=PM ·BB 1=PM ·CC 1,∴S 2平面ABB 1A 1=S 2平面BCC 1B 1+S 2平面ACC 1A 1-2S 平面BCC 1B 1·S 平面ACC 1A 1·cos α.【难点突破】16.[解答] (1)根据新规定直接进行演算即可C5-15=-15 -16 -17 -18 -195!=-11628.(2)性质①不能推广.反例:当x =2,m =1时,C 12有意义,但C2-12无意义.性质②能推广,且推广形式不变:C m x +C m -1x =C m x +1(x ∈R ,m 是正整数).证明如下:Cm x+Cm -1x=x x -1 x -2 … x -m +1m !+x x -1 x -2 … x -m +2m -1 !=x x -1 x -2 … x -m +2 m !·(x +1)=1m !·(x +1)[(x +1)-1][(x +1)-2]…[(x +1)-m +1]=C m x +1.(3)需要就x 与m 的大小做出逻辑划分并进行严密的论证. 当x ≥m 时,x ,m 都是正整数,C m n 就是组合数,结论显然成立;当0≤x <m 时,C m x=x x -1 x -2 …0… x -m +1m !=0∈Z ,结论也成立; 当x <0时,C m x=x x -1 x -2 … x -m +1m !=(-1)m 1m !(-x +m -1)(-x +m -2)…(-x +1)(-x )=(-1)m C m-x +m -1 ∵-x +m -1>0,∴C m -x +m -1是正整数,故C m x =(-1)m C m -x +m -1∈Z.综上所述,当x ∈Z ,m 是正整数时,C m x ∈Z.。
知识改变命运基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式是a n 等于( ) A.(-1)n +12 B.cos n π2C.cos n +12πD.cos n +22π解析 令n =1,2,3,…,逐一验证四个选项,易得D 正确. 答案 D2.设a n =-3n 2+15n -18,则数列{a n }中的最大项的值是( ) A.163 B.133 C.4 D.0解析 ∵a n =-3⎝ ⎛⎭⎪⎫n -522+34,由二次函数性质,得当n =2或3时,a n 最大,最大为0.答案 D3.(2016·黄冈模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n =n 2-2n +2,则数列{a n }的通项公式为( )A.a n =2n -3B.a n =2n +3C.a n =⎩⎨⎧1,n =1,2n -3,n ≥2D.a n =⎩⎨⎧1,n =1,2n +3,n ≥2解析 当n =1时,a 1=S 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -3,由于a 1的值不适合上式,故选C.答案 C4.数列{a n }满足a n +1+a n =2n -3,若a 1=2,则a 8-a 4=( )A.7B.6C.5D.4知识改变命运解析 依题意得(a n +2+a n +1)-(a n +1+a n )=[2(n +1)-3]-(2n -3),即a n +2-a n =2,所以a 8-a 4=(a 8-a 6)+(a 6-a 4)=2+2=4.答案 D5.(2015·石家庄二模)在数列{a n }中,已知a 1=2,a 2=7,a n +2等于a n a n +1(n ∈N *)的个位数,则a 2 015=( )A.8B.6C.4D.2解析 由题意得a 3=4,a 4=8,a 5=2,a 6=6,a 7=2,a 8=2,a 9=4,a 10=8.所以数列中的项从第3项开始呈周期性出现,周期为6,故a 2 015=a 335×6+5=a 5=2.答案 D二、填空题6.在数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N *,都有a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,则a 3+a 5=________.解析 由题意知a 1·a 2·a 3·…·a n -1=(n -1)2,∴a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n n -12(n ≥2),∴a 3+a 5=⎝ ⎛⎭⎪⎫322+⎝ ⎛⎭⎪⎫542=6116. 答案 61167.(2016·潍坊一模)已知数列{a n }的前n 项和S n =13a n +23,则{a n }的通项公式a n =________.解析 当n =1时,a 1=S 1=13a 1+23,∴a 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=13a n -13a n -1,∴a n a n -1=-12. ∴数列{a n }为首项a 1=1,公比q =-12的等比数列,故a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1.知识改变命运答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1 8.(2015·太原二模)已知数列{a n }满足a 1=1,a n -a n +1=na n a n +1(n ∈N *),则a n =________.解析 由已知得1a n +1-1a n=n , ∴1a n -1a n -1=n -1,1a n -1-1a n -2=n -2,…,1a 2-1a 1=1, ∴1a n -1a 1=n (n -1)2,∴1a n =n 2-n +22,∴a n =2n 2-n +2. 答案 2n 2-n +2 三、解答题9.根据下列条件,确定数列{a n }的通项公式.(1)a 1=1,a n +1=3a n +2;(2)a 1=1,a n +1=(n +1)a n ;(3)a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n . 解 (1)∵a n +1=3a n +2,∴a n +1+1=3(a n +1),∴a n +1+1a n +1=3, ∴数列{a n +1}为等比数列,公比q =3,又a 1+1=2,∴a n +1=2·3n -1,∴a n =2·3n -1-1.(2)∵a n +1=(n +1)a n ,∴a n +1a n=n +1. ∴a n a n -1=n ,a n -1a n -2=n -1, ……a 3a 2=3,a 2a 1=2,a 1=1.知识改变命运累乘可得,a n =n ×(n -1)×(n -2)×…×3×2×1=n !.故a n =n !.(3)∵a n +1=a n +ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n , ∴a n +1-a n =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n =ln n +1n . ∴a n -a n -1=ln n n -1,a n -1-a n -2=ln n -1n -2, ……a 2-a 1=ln 21,∴a n -a 1=ln n n -1+ln n -1n -2+…+ln 21=ln n . 又a 1=2,∴a n =ln n +2.10.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a (a ∈R 且a ≠3),a n +1=S n +3n ,n ∈N *.(1)设b n =S n -3n ,求数列{b n }的通项公式;(2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围.解 (1)依题意,S n +1-S n =a n +1=S n +3n ,即S n +1=2S n +3n ,由此得S n +1-3n +1=2(S n -3n ),又S 1-31=a -3(a ≠3),故数列{S n -3n }是首项为a -3,公比为2的等比数列, 因此,所求通项公式为b n =S n -3n =(a -3)2n -1,n ∈N *.(2)由(1)知S n =3n +(a -3)2n -1,n ∈N *,于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n +(a -3)2n -1-3n -1-(a -3)2n -2=2×3n -1+(a -3)2n -2,a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)2n -2=2n -2⎣⎢⎡⎦⎥⎤12·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3, 当n ≥2时,a n +1≥a n ⇔12·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3≥0⇔a ≥-9. 又a 2=a 1+3>a 1.综上,所求的a 的取值范围是[-9,3)∪(3,+∞).知识改变命运能力提升题组(建议用时:20分钟)11.已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=1,a 2=3,记S n =a 1+a 2+…+a n ,则下列结论正确的是( )A.a 2 014=-1,S 2 014=2B.a 2 014=-3,S 2 014=5C.a 2 014=-3,S 2 014=2D.a 2 014=-1,S 2 014=5解析 由a n +1=a n -a n -1(n ≥2),知a n +2=a n +1-a n ,则a n +2=-a n -1(n ≥2),a n +3=-a n ,…,a n +6=a n ,又a 1=1,a 2=3,a 3=2,a 4=-1,a 5=-3,a 6=-2,所以当k ∈N 时,a k +1+a k +2+a k +3+a k +4+a k +5+a k +6=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=0,所以a 2 014=a 4=-1,S 2 014=a 1+a 2+a 3+a 4=1+3+2+(-1)=5.答案 D12.(2016·贵阳监测)已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n 1-a n(n ∈N *),则该数列的前2 015项的乘积a 1·a 2·a 3·…·a 2 015=________.解析 由题意可得,a 2=1+a 11-a 1=-3,a 3=1+a 21-a 2=-12,a 4=1+a 31-a 3=13,a 5=1+a 41-a 4=2=a 1,∴数列{a n }是以4为周期的数列,而2 015=4×503+3,a 1a 2a 3a 4=1, ∴前2 015项的乘积为1503·a 1a 2a 3=3.答案 313.已知a n =n 2+λn ,且对于任意的n ∈N *,数列{a n }是递增数列,则实数λ的取值范围是________.解析 因为{a n }是递增数列,所以对任意的n ∈N *,都有a n +1>a n ,即(n +1)2+λ(n +1)>n 2+λn ,整理,知识改变命运得2n +1+λ>0,即λ>-(2n +1).(*)因为n ≥1,所以-(2n +1)≤-3,要使不等式(*)恒成立,只需λ>-3. 答案 (-3,+∞)14.在数列{a n }中,a 1=1,a n a n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n (n ∈N *). (1)求证:数列{a 2n }与{a 2n -1}(n ∈N *)都是等比数列;(2)若数列{a n }的前2n 项和为T 2n ,令b n =(3-T 2n )·n ·(n +1),求数列{b n }的最大项.(1)证明 因为a n a n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,a n +1a n +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1,所以a n +2a n=12. 又a 1=1,a 2=12,所以数列a 1,a 3,…,a 2n -1,…,是以1为首项,12为公比的等比数列;数列a 2,a 4,…,a 2n ,…,是以12为首项,12为公比的等比数列.(2)解 由(1)可得T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=3-3⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,所以b n =3n (n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,b n +1=3(n +1)(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1, 所以b n +1-b n =3(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n +22-n =3(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1(2-n ), 所以b 1<b 2=b 3>b 4>…>b n >…,所以(b n )max =b 2=b 3=92.沁园春·雪 <毛泽东>北国风光,千里冰封,万里雪飘。