高中新课程数学(苏教)二轮复习精选第一部分 25个必考问题 专项突破《必考问题9 不等式及线性规化》
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训练21 二项式定理及数学归纳法(参考时间:80分钟)1.已知(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7,求(1)a 1+a 2+…+a 7;(2)a 0+a 2+a 4+a 6;(3)a 1+a 3+a 5+a 7.2.求证:1+2+22+…+25n -1能被31整除.3.已知⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n 的展开式的二项式系数之和比(a +b )2n 的展开式的系数之和小240,求⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n 的展开式中系数最大的项. 4.已知(1+x )n =a 0+a 1(x -1)+a 2(x -1)2+…+a n (x -1)n .(n ∈N *).(1)求a 0及S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ;(2)试比较S n 与(n -2)2n +2n 2的大小,并说明理由.5.如图,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),…,P n (x n ,y n )(0<y 1<y 2<…<y n )是曲线C :y 2=3x (y ≥0)上的 n 个点,点A i (a i,0)(i =1,2,3,…,n )在x 轴的正半轴上,且△A i -1A i P i 是正三角形(A 0是坐标原点).(1)写出a 1,a 2,a 3;(2)求出点A n (a n,0)(n ∈N *)的横坐标a n 关于n 的表达式.6.对于定义域为A 的函数f (x ),如果任意的x 1,x 2∈A ,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),则称函数f (x )是A 上的严格增函数;函数f (k )是定义在N *上,函数值也在N *中的严格增函数,并且满足条件f (f (k ))=3k .(1)证明:f (3k )=3f (k );(2)求f (3k -1)(k ∈N *)的值; (3)是否存在p 个连续的自然数,使得它们的函数值依次也是连续的自然数;若存在,找出所有的p 值,若不存在,请说明理由.参考答案训练21 二项式定理及数学归纳法1.解 (1)∵(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7,令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 7=-1.令x =0得a 0=1.∴a 1+a 2+…+a 7=-2.(2)令x =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 6-a 7=37=2 187.由(1)和上式得a 0+a 2+a 4+a 6=1 093.(3)由a 0+a 1+a 2+…+a 7=-1和a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 6-a 7=2 187两式相减得a 1+a 3+a 5+a 7=-1 094.2.证明 1+2+…+25n -1=25n -12-1=32n -1=(31+1)n -1=31n +C 1n ·31n -1+…+C n -1n ·31+C n n -1=31n +C 1n ·31n -1+…+C n -1n ·31=31·(31n -1+C 1n ·31n -2+…+C n -1n ),∵31n -1,C 1n ·31n -2,…,C n -1n 都是整数,∴原式可被31整除.3.解 由题意,得2n =22n -240,∴22n -2n -240=0,即(2n -16)(2n +15)=0.又∵2n +15>0,∴2n -16=0.∴n =4.∴⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 4. 又∵⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 4的展开式中二项式系数最大的项为第3项,所以,所求⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 4展开式中系数最大的项为第3项,即T 3=C 24(x )2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x 2=63x . 4.解 (1)取x =1,则a 0=2n;取x =2,则a 0+a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ,所以S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =3n -2n .(2)要比较S n 与(n -2)2n +2n 2的大小,即比较:3n 与(n -1)2n +2n 2的大小.当n =1时,3n >(n -1)2n +2n 2;当n =2,3时,3n <(n -1)2n +2n 2;当n =4,5时,3n >(n -1)2n +2n 2.猜想:当n ≥4时,3n >(n -1)2n +2n 2,下面用数学归纳法证明:由上述过程可知,n =4时结论成立.假设当n =k (k ≥4)时结论成立,即3k >(k -1)2k +2k 2,两边同乘以3,得3k +1>3[(k -1)2k +2k 2]=k 2k +1+2(k +1)2+[(k -3)2k +4k 2-4k -2].而(k -3)2k +4k 2-4k -2=(k -3)2k +4(k 2-k -2)+6=(k -3)2k +4(k -2)(k +1)+6>0.所以3k +1>[(k +1)-1]2k +1+2(k +1)2.即n =k +1时结论也成立.所以当n ≥4时,3n >(n -1)2n +2n 2成立.综上得,当n =1时,S n >(n -2)2n +2n 2;当n =2,3时,S n <(n -2)2n +2n 2;当n ≥4,n ∈N *时,S n >(n -2)2n +2n 2.5.解 (1)a 1=2,a 2=6,a 3=12;(2)依题意,得x n =a n -1+a n 2,y n =3·a n -a n -12,由此及y 2n =3x n 得⎝ ⎛⎭⎪⎫3·a n -a n -122=32(a n -1+a n ),即(a n -a n -1)2=2(a n -1+a n ).由(1)可猜想:a n =n (n +1)(n ∈N *).下面用数学归纳法予以证明:(1)当n =1时,命题显然成立;(2)假定当n =k 时命题成立,即有a k =k (k +1),则当n =k +1时,由归纳假设及(a k +1-a k )2=2(a k +a k +1)得[a k +1-k (k +1)]2=2[k (k +1)+a k +1],即(a k +1)2-2(k 2+k +1)a k +1+[k (k -1)]·[(k +1)(k +2)]=0,解之得a k +1=(k +1)(k +2)(a k +1=k (k -1)<a k 不合题意,舍去),即当n =k +1时,命题也成立.所以a n =n (n +1)(n ∈N *).6.解 (1)证明:对k ∈N *,f (f (k ))=3k ,∴f [f (f (k ))]=f (3k )①由已知f (f (k ))=3k ,∴f [f (f (k ))]=3f (k ),②由①、②∴f (3k )=3f (k )(2)若f (1)=1,由已知f (f (k ))=3k 得f (1)=3,矛盾;设f (1)=a >1,∴f (f (1))=f (a )=3,③由f (k )严格递增,即1<a ⇒f (1)<f (a )=3,∴⎩⎪⎨⎪⎧ f 1≠1,f 1<3,f 1∈N *,∴f (1)=2,由③f (f (1))=f (a )=3,故f (f (1))=f (2)=3.∴f (1)=2,f (2)=3.f (3)=3f (1)=6,f (6)=f (3·2)=3f (2)=9,f (9)=3f (3)=18,f (18)=3f (6)=27,f (27)=3f (9)=54,f (54)=3f (18)=81.依此类推归纳猜出:f (3k -1)=2×3k -1(k ∈N *).下面用数学归纳法证明:(1)当k =1时,显然成立;(2)假设当k =l (l ≥1)时成立,即f (3l -1)=2×3l -1,那么当k =l +1时,f (3l )=f (3×3l -1)=3f (3l -1)=3×2×3l -1=2·3l .猜想成立,由(1)、(2)所证可知,对k ∈N *f (3k -1)=2×3k -1成立.(3)存在p =3k -1+1,当p 个连续自然数从3k -1→2×3k -1时,函数值正好也是p 个连续自然数从f (3k -1)=2×3k -1→f (2×3k -1)=3k .。
1 (参考时间:80分钟) 一、填空题
1.(2012·徐州质检)已知双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右顶点,右焦点分别为A,F,它的左准线与x轴的交点为B,若A是线段BF的中点,则双曲线C的离心率为________. 2.设双曲线x24-y2=1的右焦点为F,点P1、P2、…、Pn是其右上方一段(2≤x≤25,y≥0)上的点,线段|PkF|的长度为ak(k=1,2,3,…,n).若数列{an}成等差数列且公差d∈
15,5
5,则n的最大取值为________.
3.(2012·无锡联考)若椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的 左、右焦点分别为F1、F2,线段F1F2被抛物 线y2=2bx的焦点F分成5∶3两段,则此椭圆 的离心率为________.
4.已知双曲线C∶x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的实轴长为2,离心率为2,则双曲线C的焦点坐标是________. 5.(2012·南通模拟)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的两个焦点为F1-32,0、
F232,0,点P是第一象限内双曲线上的点,且tan∠PF1F2=12,tan∠PF2F1=-2,则
双曲线的离心率为________. 6.(2012·南通、泰州、扬州模拟)如图,在平面 直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆 x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,B,C分别
为椭圆的上、下顶点,直线BF2与椭圆的另一个 交点为D,若cos∠F1BF2=725,则直线CD的斜率为________.
7.在平面直角坐标系xOy中,以椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上的一点A为圆心的圆与x轴相切于椭圆的一个焦点,与y轴相交于B、C两点,若△ABC是锐角三角形,则该椭圆的离心率的取值范围是________.
8.已知A、B是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)和双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的公共顶点.P是双曲线上的动点,M是椭圆上的动点(P、M都异于A、B),且满足AP→+BP→=λ(AM→+BM→), 2