新人教高中数学练习题选修4445含答案
人教版高中数学选修 练习题及参考答案
人教版高中数学选修-练习题及参考答案(附参考答案)一、选择题1.命题“如果x≥a2+b2,那么x≥2ab”的逆否命题是( ) A.如果x<a2+b2,那么x<2abB.如果x≥2ab,那么x≥a2+b2C.如果x<2ab,那么x<a2+b2D.如果x≥a2+b2,那么x<2ab2.三角形全等是三角形面积相等的( )A.充分但不必要条件B.必要但不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件3.下列四个命题中,真命题是( )A.是偶数且是无理数B.8≥10C.有些梯形内接于圆D.xR,x2x+1≠04.命题“所有奇数的立方是奇数”的否定是( )A.所有奇数的立方不是奇数B.不存在一个奇数,它的立方是偶数C.存在一个奇数,它的立方是偶数D.不存在一个奇数,它的立方是奇数二、填空题5.命题“若a=1,则a2=1”的逆否命题是______________________.?? 6.b=0是函数f(x)=ax2+bx+c为偶函数的______________________.7.全称命题“aZ,a有一个正因数”的否定是________________________.??8.特称命题“有些三角形的三条中线相等”的否定是______________________.条件.的______ ___,则非p是非q9.设p:|5x1|>4;?三、解答题10.求证:a+2b=0是直线ax+2y+3=0和直线x+by+2=0互相垂直的充要条件.11.已知集合A={x|x23x+2=0},B={x|x2mx+2=0},若A是B的必要不充分条件,求实数m范围.??12.给定两个命题,:对任意实数都有恒成立;:关于的方程有实数根;如果与中求实数的取值范围.有且仅有一个为真命题,常用逻辑用语答案14 CACC?5.如果a2≠1,那么a≠1 6.充分必要条件7.a0Z,a0没有正因数???8.每个三角形的三条中线不相等9.即不充分也不必要10.充分性:当b=0时,则a=0,此时两直线分别垂直坐标轴,显然垂直;当b≠0时,两直线的斜率分别是k1=,k2=,由a+2b=0,k1k2=()()=1,两直线互相垂直.??????必要性:如果两直线互相垂直且斜率存在,则k1k2=()()=1,∴a+2b=0;如果两直线中有直线的斜率不存在,且互相垂直,则b=0,且a=0,∴a+2b=0.????11、A={1,2},A是B的必要不充分条件,即BA.所以B=、B={1}或{2},?,∴.=m28<0B=φ时,△当?无解.综上所述.时,,m当B={1}或{2}a<4;≤a=0或012.解:P真:对任意实数都有恒成立??≤;0a14a≥q真:关于的方程有实数根???如果P正确,且Q不正确,有0≤a<4,且a>,∴<a<4;如果Q正确,且P不正确,有a<0或a≥4,且a≤,∴a<0.所以(,0)∪(,4).???常用逻辑用语答案14 CACC?5.如果a2≠1,那么a≠1 6.充分必要条件7.a0Z,a0没有正因数???8.每个三角形的三条中线不相等9.即不充分也不必要10.充分性:当b=0时,则a=0,此时两直线分别垂直坐标轴,显然垂直;当b≠0时,两直线的斜率分别是k1=,k2=,由a+2b=0,k1k2=()()=1,两直线互相垂直.??????必要性:如果两直线互相垂直且斜率存在,则k1k2=()()=1,∴a+2b=0;如果两直线中有直线的斜率不存在,且互相垂直,则b=0,且a=0,∴a+2b=0.????11、A={1,2},A是B的必要不充分条件,即BA.所以B=、B={1}或{2},?,∴.=m28<0B=φ时,△当?无解.综上所述.时,,m当B={1}或{2}a<4;≤或0.解:12P真:对任意实数都有恒成立a=0??≤;0a14a≥q真:关于的方程有实数根???如果P正确,且Q不正确,有0≤a<4,且a>,∴<a<4;如果Q正确,且P不正确,有a<0或a≥4,且a≤,∴a<0.所以(,0)∪(,4).???圆锥曲线练习题一.选择题若椭圆经过原点,且焦点分别为,则其离心率为() 1.1A.B. C. D.4y2=4x的焦点作直线l,交抛物线于A,过抛物线B两点,若线段AB中点的横坐标2.为3,则|AB|等于()A.10B.8C.6D.4若双曲线+=1的离心率,则k的取值范围是() 3.A. B. C. D.与y轴相切且和半圆x2+y2=4(0≤x≤2)内切的动圆圆心的轨迹方程是()4. B. A. C. D.过点M(2,0)的直线L与椭圆交于两点,设线段的中点为P,若直线l的斜率为,5.的斜率为,则等于()直线OP?1-A. B. C. D.2.如果方程+=1表示双曲线,那么下列椭圆中,与这个双曲线共焦点的是()6. A. B. C. D.二.填空题椭圆+=1的焦点分别是,点P在椭圆上,如果线段的中点在y轴上,那么是的7.倍.椭圆+=1的焦点分别是,过原点O做直线与椭圆交于A,B两点,若ABF2的面积8.是20,则直线AB的方程是.?与双曲线有共同的渐近线,并且经过点的双曲线方程是9.已知直线y=kx+2与双曲线x2y2=6的右支相交于不同的两点,则k的取值范围10.是.三.解答题?抛物线y=-x2与过点M(0,1)的直线L相交于A,B两点,O为原点,若OA和OB11.的斜率之和为1,求直线L的方程.?已知中心在原点,一焦点为F(0,)的椭圆被直线截得的弦的中点横坐标为,求此12.椭圆的方程.13.是椭圆+=1的两个焦点,为椭圆上一点,且AF1F2=45,求的面积.???圆锥曲线练习题答案一.选择题:CBCADD二.填空题:7. 7倍8.y=x 9. -=1 10.-,3)<k<-1?三.解答题解:斜率不存在不合题意,设直线代入抛物线得11.有kR 设点则+=1,?由根与系数关系,解得直线方程.=50,则1解:设所求的椭圆为+=12.椭圆与直线联立有,由已知=,.1a2=75,b2=25.所以所求椭圆方程为+=根与系数关系带入得解得.解:13.圆锥曲线练习题答案CBCADD 一.选择题:二.填空题:1,3)<k<--=7. 7倍8.y=x 9. 1 10.-?三.解答题解:斜率不存在不合题意,设直线代入抛物线得13.有kR 设点则+=1,?由根与系数关系,解得直线方程.=50,则解:设所求的椭圆为+=114.椭圆与直线联立有,由已知=,.1a2=75,b2=25.所以所求椭圆方程为+=根与系数关系带入得解得.解:13.空间向量练习题一.选择题1.直棱柱ABCA1B1C1中,若=,=,=,则=( )?→→+++D.+B.+C.A.b?c????2.已知A,B,C三点不共线,对平面ABC外的任意一点O,下列条件中能确定点M与A,B,C一定共面的是( )→→→A.=++C.=2OA?OB?OC1→C.=++D.=++OC 33.若向量同时垂直向量和,向量=+(,R, ,≠0),则()???????A.∥B.C.与不平行也不垂直D.以上均有可能?4.以下四个命题中,正确的是( )A.若=+,则P,A,B三点共线B.若{,,}为空间一个基底,则{+,+,+}构成空间的另一个基底C.|()|=||||||???D.ABC为直角三角形的充要条件是=0??5.已知=(+1,0,2),=(6,21,2),∥,则和的值分别为( )??????A.,B.5,2C.,D.5,2????二.填空题6.若=(2,3,1),=(2,0,3),=(0,2,2),则(+)=________.??7.已知G是ABC的重心,O是空间任一点,若++=,则的值为_______.??? 8.已知||=1,||=2,<,>=60,则|(+2)|=________.??三.解答题9.若向量(+3)(75),(4)(72),求与的夹角.?????10.设,试求实数,使成立.求与侧面所成的角.正三棱柱的底面边长为,11.侧棱长为,小大的角面二,时值何于等问,动移上棱在点,,,中体方长在.12.为.空间向量练习题答案 DDBBA一.选择题6.3 83 7.二.填空题6.5三.解答题9.由已知向量垂直列方程,解得2=2=2,∴cos<,>=,∴与夹角为60.?? 10.由成立,可建立方程组,解得.11.以A为原点,分别以,,为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(0,a,0),A1(0,0,a),C1(,2)a,a,a),由于=(1,0,0)是面的法向量,??计算得cos<,>=,∴<,>=60.故与侧面所成的角为30.??12.设,以为原点,分别以,,为轴建立空间直角坐标系,.依题意.=(2x,1,2)可求得平面的法向量为?..(舍去)空间向量练习题答案 DDBBA一.选择题6.3 8二.填空题6.3 7.5三.解答题9.由已知向量垂直列方程,解得2=2=2,∴cos<,>=,∴与夹角为60.?? 10.由成立,可建立方程组,解得.11.以A为原点,分别以,,为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(0,a,0),A1(0,0,a),C1(,2)a,a,a),由于=(1,0,0)是面的法向量,??计算得cos<,>=,∴<,>=60.故与侧面所成的角为30.??12.设,以为原点,分别以,,为轴建立空间直角坐标系,.依题意.可求得平面的法向量为=(2x,1,2)?..(舍去)。
【人教A版】高中数学(选修4-5):全册配套课堂练习题(附答案)
第二讲证明不等式的基本方法1.回顾和复习不等式的基本性质和基本不等式,通过综合应用加深对不等式基本性质基本定理的理解.2.通过一些简单问题了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法.,利用代数恒等变换以及放大、缩小方法是证明不等式的常用方法,例如,比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法等,在很多情况下需要一些前人为我们创造的技巧,对于专门从事某些数学领域研究的人们而言,掌握这些技巧是极为重要的.但是,对大多数学习不等式的人来说,常常很难从这些复杂的代数恒等变换中看到数学的本质,对他们更为重要的是理解这些不等式的数学思想和背景.所以,本专题尽力使用几何或其他方法来证明这些不等式,使学生较为容易地理解这些不等式以及证明的数学思想,不对恒等变换的难度特别是一些技巧做更多的要求,不希望不等式的教学陷在过于形式化的和复杂的恒等变换的技巧之中.2.1 比较法1.了解用作差比较法证明不等式.2.了解用作商比较法证明不等式.3.提高综合应用知识解决问题的能力.1.作差法:要比较两个实数的大小,只要考查它们的差的符号即可,即利用不等式的性质:a>b⇔a-b________0a=b⇔a-b________0a<b⇔a-b________0答案:>=<思考1 比较两个代数式值的大小:x2与x2-x+1.解析:当x=1时,x2=x2-x+1;当x>1时,x2>x2-x+1;当x<1时,x2<x2-x+1.2.作商法:由于当b >0时,a >b ⇒ab >1,因此要证明a >b (b >0),可以转化为证明与之等价的a b>1(b >0),这种证明方法即为作商法.思考2 求证:1618>1816.证明:∵16181816=256332=⎝ ⎛⎭⎪⎫27348=⎝ ⎛⎭⎪⎫128818>1,∴1618>1816.一层练习1.设m =a +2b ,n =a +b 2+1,则( ) A .m >n B .m ≥n C .m <n D .m ≤n 答案:D2.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( )A .c ≥b >aB .a >c ≥bC .c >b >aD .a >c >b 答案:A3.已知下列不等式:①x 2+3>2x (x ∈R);②a 5+b 5>a 3b 2+a 2b 3(a ,b ∈R);③a 2+b 2≥2(a -b -1).其中正确的个数为( )A .0个B .1个C .2个D .3个 答案:C4.2a1+a2________1(填“≥”“≤”“>”或“<”). 答案:≤二层练习5.若a >b ,则代数式a 3+a 2b 与ab 2+b 3的大小关系是( )A .a 3+a 2b <ab 2+b 3B .a 3+a 2b ≥ab 2+b 3C .a 3+a 2b =ab 2+b 3D .不能确定解析:∵a >b ,∴(a 3+a 2b )-(ab 2+b 3)=(a 3-b 3)+(a 2b -ab 2)=(a -b )(a 2+ab +b 2)+ab (a -b )=(a -b )·(a +b )2≥0,∴a 3+a 2b ≥ab 2+b 3.答案:B6.设0<2a <1,M =1-a 2,N =1+a 2,P =11-a ,Q =11+a ,那么( )A .Q <P <M <NB .M <N <Q <PC .Q <M <N <PD .M <Q <P <N 答案:C7.若a >b >0,下列各式中恒成立的是( ) A.2a +b a +2b >a b B.b 2+1a 2+1>b 2a 2 C .a +1a >b +1bD .a a <a b答案:B8.设a ,b 均为正数,且a ≠b ,则a a b b 与a b b a的大小关系是______________.答案:a a b b >a b b a9.6-22与5-7的大小关系是________________________________________________________________________.答案:(6-22)>(5-7)10.设P =a 2b 2+5,Q =2ab -a 2-4a ,若P >Q ,则实数a ,b 满足的条件为________.解析:P -Q =a 2b 2+5-2ab +a 2+4a =(ab -1)2+(a +2)2.∵P >Q ,P -Q >0.∴ab ≠1或a ≠-2.答案:ab ≠1或a ≠-211.若a ,b 均为正数,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2b 12+⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a 12≥a +b . 证明:证法一 左边-右边=a b +ba-(a +b ) =(a )3+(b )3-(a +b )abab=(a +b )[(a )2-2ab +(b )2]ab=(a +b )(a -b )2ab,因为a +b >0,ab >0,(a -b )2≥0,所以ab+ba-(a+b)≥0,所以ab+ba≥a+b.证法二左边-右边=ab+ba-(a+b)=⎝⎛⎭⎪⎫ab-b+⎝⎛⎭⎪⎫ba-a=a-bb+b-aa=(a-b)(a-b)ab =(a+b)(a-b)2ab≥0,所以ab+ba≥a+b.证法三左边右边=ab+baa+b=(a)3+(b)3ab(a+b)=a+b-abab=1+(a-b)2ab≥1,所以ab+ba≥a+b.三层练习12.已知a≥b>0,求证:2a3-b3≥2ab2-a2b.证明:∵2a3-b3-(2ab2-a2b)=(2a3-2ab2)+(a2b-b3)=2a(a2-b2)+b(a2-b2)=(a2-b2)(2a+b)=(a+b)(a-b)(2a+b).又∵a≥b>0,∴a+b>0,a-b≥0,2a+b>0,∴(a+b)(a-b)(2a+b)≥0,∴2a3-b3-2ab2-a2b≥0,∴2a3-b3≥2ab2-a2b.13.设不等式|2x-1|<1的解集为M.(1)求集合M;(2)若a,b∈M,试比较ab+1与a+b的大小.解析:(1)由|2x-1|<1得-1<2x-1<1,解得 0<x<1.所以M={x|0<x<1}.(2)由(1)和a,b∈M可知0<a<1,0<b<1,所以(ab+1)-(a+b)=(a-1)(b-1)>0.故ab+1>a+b.14.设a,b是非负实数,求证:a3+b3≥ab(a2+b2).证明:由a,b是非负实数,作差得a3+b3-ab(a2+b2)=a2a(a-b)+b2b(b-a)=(a-b)[(a)5-(b)5].当a≥b时,a≥b,从而(a)5≥(b)5,得(a-b)·[(a)5-(b)5]≥0;当a<b时,a<b,从而(a)5<(b)5,得(a-b)·[(a)5-(b)5]>0.所以a3+b3≥ab(a2+b2).比较法是证明不等式的一种最基本、最常用的方法,比较法除了课本中介绍的作差比较法(即利用a>b⇔a-b>0),还有作商比较法(即要证明a>b,而b>0,只要证明ab>1).作差比较法的基本步骤是:作差、变形、判断符号.变形是关键,目的在于能判断差的符号,而不必考虑差的具体值是多少.为便于判断差式的符号,通常将差式变形为常数或几个因式的积、商形式或平方和形式.当所得的差式是某个字母的二次三项式时,则常用判别式法判断符号.变形方法常用分解因式、通分、配方、有理化等.多项式不等式、分式不等式或对数不等式常用作差比较法证明.作商比较法的基本步骤是:作商、变形、判断商值与1的大小,适用于两边都是正值的幂或积的形式的不等式.其中判断差值的正负及商值与1的大小是用比较法证明不等式的难点.判断过程应详细叙述.用比较法证明不等式时,当差式或商式中含有字母时,一般需对字母的取值进行分类讨论.习题课 不 等 式1.若a ,b , c ,d ∈R ,且a >b ,c >d ,那么( ) A .a -c >b -d B .ac >bd C .-a d >-b cD .a -d >b -c 答案: D2.若1a <1b<0,则下列等式:①1a +b <1ab;②|a |+b >0; ③a -1a >b -1b;④ln a 2>ln b 2.其中,正确的不等式是( )A .①④B .②③C .①③D .②④ 答案: C3.若a ,b ∈R ,则不等式:①a 2+3>2a ;②a 2+b 2≥2(a -b -1);③a 5+b 5>a 3b 2+a 2b 3;④a +1a≥2中一定成立的是( )A .①②③B .①②④C .①②D .②④ 答案: C4.若x >54,则f (x )=4x +14x -5的最小值为( )A .-3B .2C .5D .7答案: D5.若a >0,b >0,且ln(a +b )=0,则1a +1b的最小值是( )A.14B .1C .4D .8 答案: C6.当点(x ,y )在直线x +3y =2上移动时,表达式3x +27y+1的最小值为( ) A .3 B .5 C .1 D .7 答案: D7.设正数x ,y 满足log 2(x +y +3)=log 2x +log 2y ,则x +y 的最小值为________. 答案: 68.若正实数x ,y ,满足2x +y +6=xy ,则xy 的最小值是________.解析:由x >0,y >0,2x +y +6=xy 得xy ≥22xy +6(当且仅当2x =y 时,取“=”),即(xy )2-22(xy )-6≥0. ∴(xy -32)(xy +2)≥0. 又∵xy >0, ∴xy ≥32, 即xy ≥18.∴xy 的最小值为18. 答案:189.(2014·上海高考文科)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +a ,x ≤0,x +1x,x >0.若f (0)是f (x )的最小值,则a 的取值范围为______.解析:当时x >0,f (x )=x +1x≥2,若f (0)是f (x )的最小值,则f (0)=a ≤2.答案:(-∞,2].10.(2014·辽宁卷)对于c <0,当非零实数a ,b 满足4a 2-2ab +b 2-c =0且使|2a +b |最大时,1a +2b +4c的最小值为______.解析:因为4a 2-2ab +b 2-c =0,所以(2a +b )2-c =6ab =3×2ab ≤3×(2a +b )24,所以(2a +b )2≤4c ,当且仅当b =2a ,c =4a 2时,|2a +b |取得最大值. 故1a +2b +4c =2a +1a2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +12-1,其最小值为-1 答案:-111.(2014·湖北卷)某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/时)与车流量速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位:米/秒)、平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76 000vv 2+18v +20l .(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大流量为______辆/时;(2)如果限定车型,l =5,则最大流量比(l )中的作答车流量增加______辆/时. 解析:(1)依题意知,l >0,v >0,所以当l =6.05时,F =76 000v v 2+18v +12l =76 000v +121v+18≤76 0002v ·121v+18=1 900,当且仅当v =11时,取等号. (2)当l =5时,F =76 000v v +18v +100≤76 000v +100v+18≤2 000, 当且仅当v =10时,取等号,此时比(l )中的最大车流量增加100辆/时.答案:(1)1 900 (2)10012.已知x ,y ,z 都为正数,且xyz (x +y +z )=1. 求证:(x +y )(y +z )≥2.证明:由已知得xz >0,y (x +y +z )>0. 又xyz (x +y +z )=1,所以(x +y )(y +z )=xy +xz +y 2+yz =xz +y (x +y +z )≥2xz ·y (x +y +z )=2, 即(x +y )(y +z )≥2.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧xz =y (x +y +z ),xyz (x +y +z )=1时取等号.13.(1)已知x >1,求函数y =x 2x -1的最小值;(2)若x <12,求函数y =2x +2+12x -1的最大值.解析:(1)y =x 2x -1=(x +1)(x -1)+1x -1=x +1+1x -1=x -1+1x -1+2. ∵x >1,∴x -1>0. ∴y =x -1+1x -1+2≥2(x -1)·1x -1+2=4. 当且仅当x -1=1x -1,即x =2时等号成立. ∴y min =4.(2)y =2x +2+12x -1=(2x -1)+12x -1+3.∵x <12,∴2x -1<0.即1-2x >0.∴y =2x +2+12x -1=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤(1-2x )+11-2x +3≤-2(1-2x )·1(1-2x )+3=1.当且仅当1-2x =11-2x ,即x =0时,等号成立. ∴y max =1.14.如下图所示,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成.(1)现有可围36 m 长网的材料,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?(2)若使每间虎笼面积为24 m 2,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小?解析:(1)设每间虎笼长为x m ,宽为y m , 则由条件得4x +6y =36,即2x +3y =18, 设每间虎笼面积为S ,则S =xy .解法一 由于2x +3y ≥22x ·3y =26xy ,∴26xy ≤18,得xy ≤272,即S ≤272,当且仅当2x =3y 时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y =18,2x =3y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =4.5,y =3, 故每间虎笼长为4.5 m ,宽为3 m 时,可使面积最大. 解法二 由2x +3y =18,得x =9-32y ,∵x >0,∴0<y <6,S =xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫9-32y y =32(6-y )·y ,∵0<y <6,∴6-y >0, ∴S ≤32·⎣⎢⎡⎦⎥⎤(6-y )+y 22=272, 当且仅当6-y =y ,即y =3时,等号成立,此时x =4.5,故每间虎笼长4.5 m ,宽3 m 时,可使面积最大.(2)由条件知S =xy =24,设钢筋网总长为l ,则l =4x +6y .∵2x +3y ≥22x ·3y =26xy =24, ∴l =4x +6y =2(2x +3y )≥48, 当且仅当2x =3y 时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x =3y ,xy =24, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =4,故每间虎笼长6 m ,宽4 m 时,可使钢筋网总长最小.第一讲不等式和绝对值不等式不等式和绝对值不等式1.回顾和复习不等式的基本性质和基本不等式.2.理解绝对值的几何意义,并能利用绝对值不等式的几何意义证明以下不等式:(1)|a+b|≤|a|+|b|;(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|;(3)会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax+b|≤c,|ax+b|≥c,|x-c|+|x-b|≥a.,在自然界中存在着大量的不等量关系和等量关系,不等关系和相等关系是基本的数学关系.它们在数学研究和数学应用中起着重要的作用.学习时注意适当联系实际,加深理解现实生活中的不等关系与相等关系.适当应用数形结合有利于解决问题.如函数的图象、集合的韦恩图、数集的数轴表示等.1.1 不等式1.1.1 不等式的基本性质1.回顾和复习不等式的基本性质.2.灵活应用比较法比较两个数的大小.3.熟练应用不等式的基本性质进行变形与简单证明.1.实数的运算性质与大小顺序的关系.数轴上右边的点表示的数总大于左边的点所表示的数,从实数的减法和在数轴上的表示可知:a>b⇔a-b________;a=b⇔a-b________;a<b⇔a-b________.答案:>0 =0 <0得出结论:要比较两个实数的大小,只要考查它们的差的符号即可.思考1 比较大小:x2+3________x2+1.答案:>2.不等式的基本性质.(1)对称性:如果a >b ,那么b <a ;如果b <a ,那么a >b .(2)传递性:如果a >b ,且b >c ,那么a >c ,即a >b ,b >c ⇒a >c . (3)加法:如果a >b ,那么a +c >b +c ,即a >b ⇒a +c >b +c .推论:如果a >b ,且c >d ,那么a +c >b +d .即a >b ,c >d ⇒a +c >b +d .(4)乘法:如果a >b ,且c >0,那么ac >bc ;如果a >b ,且c <0,那么ac <bc .(5)乘方:如果a >b >0,那么a n >b n(n ∈N,且n >1). (6)开方:如果a >b >0,那么n a >nb (n ∈N,且n >1). 思考2 若a >b ,则有3+a ____2+b . 思考3 若a >b >0,则有3a ____2b . 答案: 2.思考2:> 思考3:>一层练习1.设a ,b ,c ∈R 且a >b ,则( ) A .ac >bc B.1a <1bC .a 2>b 2D .a 3>b 3答案: D2.(2014·四川高考理科)若a >b >0,c <d <0,则一定有( ) A.a c >bd B.a c <b d C.a d >b c D.a d <b c解析:选D.因为c <d <0,所以-c >-d >0,即得1-d >1-c >0,又a >b >0.得a-d>b-c,从而有a d <b c.答案:D3.比较大小:(x +5)(x +7)________(x +6)2. 答案:< 4.“a >b ”与“1a>1b”同时成立的条件是________________________________________________________________________. 答案:b <0<a二层练习5.已知a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中不一定成立的是( ) A .ab >ac B .c (b -a )>0C .cb 2<ab 2D .ac (a -c )<0答案:C6.设角α,β满足-π2<α<β<π2,则α-β的取值范围是( )A .-π<α-β<0B .-π<α-β<πC .-π2<α-β<0D .-π2<α-β<π2答案:A7.如果a <b <0,那么下列不等式成立的是( ) A.1a <1bB .ab <b 2C .-ab <-a 2D .-1a <-1b答案:D8.若1a <1b <0,则下列不等式:①a +b <ab ;②|a |>|b |;③a <b ;④b a +ab>2.其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 答案:B9.已知a >b >0,则a b 与a +1b +1的大小是________.答案:a b >a +1b +110.已知a >0,b >0,则b 2a +a 2b 与a +b 的大小关系是________.答案:b 2a +a 2b ≥a +b三层练习11.设x ,y ∈R ,则“x ≥1且y ≥2”是“x +y ≥3”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .即不充分也不必要条件 答案:A12.设0<a <b <1,则下列不等式成立的是( ) A .a 3>b 3B.1a <1bC .a b>1 D .lg(b -a )<0 答案:D13.(2014·山东高考理科)已知实数x ,y 满足a x <a y(0<a <1),则下列关系式恒成立的是( )A.1x 2+1>1y 2+1B .ln(x 2+1)>ln(y 2+1) C .sin x >sin yD .x 3>y 3解析:选D.由a x <a y(0<a <1)知,x >y ,所以 A .y =1x 2+1在(-∞,0)递增,(0,+∞)递减,无法判断 B .y =ln(x 2+1)在(-∞,0)递减,(0,+∞)递增,无法判断 C .y =s in x 为周期函数,无法判断D .y =x 3在R 上为增函数,x 3>y 3答案:D14.设a >b >1,c <0,给出下列三个结论: ①c a >c b;②a c<b c;③log b (a -c )>log a (b -c ).其中所有的正确结论的序号是________. A .① B .①② C .②③ D .①②③解析:根据不等式的性质构造函数求解. ∵a >b >1,∴1a <1b.又c <0,∴c a >c b,故①正确.构造函数y =x c.∵c <0,∴y =x c在(0,+∞)上是减函数.又a >b >1,∴a c <b c,故②正确. ∵a >b >1,-c >0,∴a -c >b -c >1.∵a >b >1,∴log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ), 即log b (a -c )>log a (b -c ),故③正确. 答案:D1.不等关系与不等式.(1)不等关系强调的是关系,而不等式强调的则是表示两者不等关系的式子,可用“a>b”,“a<b”,“a≠b”,“a≥b”,“a≤b”等式子表示,不等关系可通过不等式来体现;离开不等式,不等关系就无法体现.(2)将不等关系熟练化为不等式是解决不等式应用题的基础,不可忽视.2.不等式的性质.对于不等式的性质,关键是正确理解和运用,要弄清每一个性质的条件和结论,注意条件放宽和加强后,结论是否发生了变化;运用不等式的性质时,一定要注意不等式成立的条件,切不可用似乎、是或很显然的理由代替不等式的性质.特别提醒:在使用不等式的性质时,一定要搞清它们成立的前提条件.3.比较两个实数的大小.要比较两个实数的大小,通常可以归结为判断它们的差的符号(仅判断差的符号,至于确切值是多少无关紧要).在具体判断两个实数(或代数式)的差的符号的过程中,常会涉及一些具体变形,如:因式分解、配方法等.对于具体问题,如何采用恰当的变形方式来达到目的,要视具体问题而定.【金版学案】2015-2016学年高中数学 第一讲 不等式和绝对值不等式讲末检测 新人教A 版选修4-5一、选择题(每小题5分,共60分)1.若1a <1b<0,则下列结论不正确的是( )A .a 2<b 2B .ab <b 2C.b a +a b>2 D .|a |-|b |=|a -b | 答案: D2.若a >0,b >0,a +b =2,则ab +1ab的最小值为( )A .2B .3C .4D .2 2解析:由a >0,b >0,2=a +b ≥2ab 得0<ab ≤1,令t =ab ,则t ∈(0,1].因为y =t +1t在(0,1]上为减函数,所以当t =1时,y min =2.答案:A 3.在R 上定义运算⊗:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x +a )<1对任意实数x 成立,则( )A .-1<a <1B .0<a <2C .-12<a <32D .-32<a <12解析:∵(x -a )(x +a )<1对任意实数x 成立,∴(x -a )(1-x -a )<1对任意实数x成立,∴x 2-x -a 2+a +1>0对任意实数x 成立,∴1-4(-a 2+a +1)<0,∴-12<a <32.答案:C4.已知a ,b ,c 满足c <b <a 且ac <0,则下列选项中不恒成立的是( ) A.b a >c a B.b -ac>0 C.b 2c >a 2c D.a -c ac<0 解析:∵c <b <a 且ac <0,∴a >0,c <0.由b >c ,a >0,即1a >0可得b a >c a .故A 恒成立.∵b <a ,∴b -a <0,又c <0,∴b -a c>0.故B 恒成立.∵c <a ,∴a -c >0,又ac <0,∴a -cac<0.故D 恒成立.当b =-2,a =1时,b 2>a 2,而c <0,∴b 2c <a 2c,故C 不恒成立. 答案:C5.设a ,b ,c 均为正数,且2a=log 12a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫12b =log 12b ,⎝ ⎛⎭⎪⎫12c=log 2c ,则( ) A .a <b <c B .c <b <aC .c <a <bD .b <a <c解析:依题意知a >0,b >0,c >0,故2a>1,0<⎝ ⎛⎭⎪⎫12b <1,0<⎝ ⎛⎭⎪⎫12c<1,∴log 12a >1,0<log 12b <1,0<log 2c <1,即0<a <12,12<b <1,1<c <2,从而a <b <c .答案:A6.若x ∈(-∞,1),则函数y =x 2-2x +22x -2有( )A .最小值1B .最大值1C .最大值-1D .最小值-1 答案:C7.若关于x 的不等式x +|x -1|≤a 有解,则实数a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .[2,+∞) C .(3,+∞) D .[4,5] 答案:A8.对任意实数x ,若不等式|x +1|-|x -2|>k 恒成立,则k 的取值范围是( ) A .k <3 B .k <-3 C .k ≤3 D .k ≤-3 答案:B9.设a >b >c ,n ∈N +,且1a -b +1b -c ≥n a -c恒成立,则n 的最大值为( ) A .2 B .3 C .4 D .5 解析:因为原不等式⇔n ≤⎝⎛⎭⎪⎫1a -b +1b -c (a -c )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -b +1b -c (a -b +b -c )恒成立, 所以n ≤⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -b +1b -c [(a -b )+(b -c )]min=4. 答案:C10.不等式|x |>2x -1的解集为( ) A .{x |x >2或x <-1} B .{x |-1<x <2} C .{x |x <1或x >2} D .{x |1<x <2} 解析:方法一 当x <1时,2x -1<0,不等式恒成立,故选C. 方法二 |x |>2x -1]⇒⎩⎪⎨⎪⎧x >2x -1,x ≥0或⎩⎪⎨⎪⎧x <21-x ],x <0,解得x <1或x >2.答案:C11.已知命题p :不等式|x |+|x -1|>m 的解集为R ,命题q :f (x )=-(5-2m )x是减函数,则p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:若不等式|x |+|x -1|>m 的解集为R ,则m <1,若函数f (x )=-(5-2m )x是减函数, 则5-2m >1,则m <2,.故p ⇒q ,q ⇒ /p . 答案:A12.不等式|2x -log 2x |<2x +|log 2x |的解集为( ) A .{x |1<x <2} B .{x |0<x <1} C .{x |x >1} D .{x |x >2}解析:因为|a -b |≤|a |+|b |,其中等号成立的条件为ab ≤0,所以由原不等式成立得 2x ·log 2x >0,所以x >1. 答案:C二、填空题(每小题5分,共20分)13.已知集合A ={x ∈R||x +3|+|x -4|≤9},B ={x ∈R|x =4t +1t-6,t ∈(0,+∞)},则集合A ∩B =______________. 解析:由集合A ={x ∈R||x +3|+|x -4|≤9}解出A ={x |-4≤x ≤5},B ={x ∈R|x =4t +1t-6,t ∈(0,+∞)}={x |x ≥ -2};故A ∩B ={x |-2≤x ≤5}.答案:{x |-2≤x ≤5} 14.已知x 1·x 2·x 3·…·x 2012=1,=且x 1,x 2,…,x 2012都是正数,则(1+x 1)(1+x 2)·…·(1+x 2012)的最小值是________.解析:∵x 1是正数,∴1+x 1≥2x 1,同理:1+x 2≥2x 2,…,1+x 2012≥2x 2012,各式相乘,得(1+x 1)·(1+x 2)·…·(1+x 2012)≥22012x 1·x 2·…·x 2012=22012.等号成立的条件为x 1=x 2=…=x 2012=1.答案:2201215.设a >b .①ac 2>bc 2;②2a >2b ;③1a <1b;④a 3>b 3;⑤a 2>b 2.其中正确的结论序号有________.解析:若c =0,①错;若a ,b 异号或a ,b 中有一个为0,则③⑤错. 答案:②④16.若a +1>0,则不等式x ≥x 2-2x -ax -1的解集为________.解析:由题意得x -x 2-2x -ax -1≥0∴x +ax -1≥0.又a +1>0,∴-a <1, ∴x ≤-a 或x >1,∴原不等式的解集为(-∞,-a ]∪(1,+∞). 答案:(-∞,a ]∪(1,+∞)三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(本小题满分11分)解不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -2x >1.解析:∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -2x >1,∴x -2x >1或x -2x <-1,∴x 2-x -2x >0或x 2+x -2x<0,∴-1<x <0或x >2或x <-2或0<x <1.∴原不等式的解集为{x |x <-2或-1<x <0或0<x <1或x >2}.18.(本小题满分11分)设关于x 的不等式lg(|x +3|+|x -7|)>a . (1)当a =1时,解这个不等式;(2)当a 为何值时,这个不等式的解集为R? 解析:(1)当a =1时,原不等式可变形为 |x +3|+|x -7|>10,可解得其解集为 {x |x <-3或x >7}.(2)∵|x +3|+|x -7|≥|x +3-(x -7)|=10对任意x ∈R 都成立,∴lg(|x +3|+|x -7|≥lg10=1对任意x ∈R 都成立,即lg(|x +3|+|x -7|)>a 当且仅当a <1时对任意x ∈R 都成立.19.(本小题满分12分)求函数y =1x -3+x (x >3)的最小值. 解析:∵x >3,∴x -3>0,∴y =1x -3+x =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -3+x -3+3≥21x -3·(x -3)+3=5,当且仅当1x -3=x -3,即x =4时取等号. ∴当x =4时,函数的最小值为5.20.(本小题满分12分)设f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,g (x )的图像与f (x )的图像关于直线x =1对称,且当x ∈[2,3]时,g (x )=-x 2+4x -4.(1)求f (x )的解析式;(2)对于任意的x 1,x 2∈[0,1]且x 1≠x 2,求证:|f (x 2)-f (x 1)|<2|x 2-x 1|; (3)对于任意的x 1,x 2∈[0,1]且x 1≠x 2,求证:|f (x 2)-f (x 1)|≤1. (1)解析:由题意知f (x +1)=g (1-x )⇔ f (x )=g (2-x ).当-1≤x ≤0时, 2≤2-x ≤3,∴f (x )=-(2-x )2+4(2-x )-4=-x 2; 当0<x ≤1时,-1≤-x <0,∴f (-x )=-x 2.∵f (x )是奇函数,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2(-1≤x ≤0),x 2(0<x ≤1).(2)证明:∵当x 1,x 2∈[0,1]且x 1≠x 2时,0<x 1+x 2<2,∴|f (x 2)-f (x 1)=|x 22-x 21|=|(x 2-x 1)(x 2+x 1)|<2|x 2-x 1|.(3)证明:当x 1,x 2∈[0,1]且x 1≠x 2时,0≤x 21≤1,0≤x 22≤1,∴-1≤x 22-x 21≤1,即|x 22-x 21|≤1,∴|f (x 2)-f (x 1)|=|x 22-x 21|≤1.21.(本小题满分12分)已知在平面直角坐标系xOy 中,点A 的坐标为(0,-1),B 点在直线y =-3上,M 点满足MB →∥OA →,MA →·AB →=MB →·BA →,M 点的轨迹为曲线C.(1)求C 的方程;(2)P 为C 上的动点,l 为C 在P 点处的切线,求O 点到l 的距离的最小值.解析:(1)设M (x ,y ),由已知得B (x ,-3).又A (0,-1),所以MA →=(-x ,-1-y ),MB →=(0,-3-y ),AB →=(x ,-2).再由题意可知(MA →+MB →)·AB →=0,即(-x ,-4-2y )·(x ,-2)=0.所以曲线C 的方程为y =14x 2-2.(2)设P (x 0,y 0)为曲线C :y =14x 2-2上一点.因为y ′=12x ,所以l 的斜率为12x 0.所以直线l 的方程为y -y 0=12x 0(x -x 0),即x 0x -2y +2y 0-x 20=0.所以O 点到l 的距离d =|2y 0-x 20|x 20+4.又y 0=14x 20-2,所以d =12x 20+4x 20+4=12⎝ ⎛⎭⎪⎫x 20+4+4x 20+4≥2,当且仅当x 0=0时,等号成立,所以O 点到l 的距离的最小值为2.22.(本小题满分12分)经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量y (千辆/时)与汽车的平均速度v (千米/时)之间的函数关系为:y =920vv 2+3v +1 600(v >0).(1)若要求在该时段内车流量超过10千辆/时,则汽车的平均速度应在什么范围内? (2)在该时段内,当汽车的平均速度v 为多少时,车流量最大?最大车流量为多少(结果可保留分数形式)?解析:(1)由条件得920vv 2+3v +1 600>10,整理得v 2-89v +1 600<0,即(v -25)(v -64)<0,解得25<v <64;(2)依题意,y =9203+⎝ ⎛⎭⎪⎫v +1 600v ≤9203+2 1 600=92083,当且仅当v =1 600v ,即v =40时上式等号成立, ∴y max =92083(千辆/时).第三讲柯西不等式与排序不等式1.能够利用柯西不等式求一些特定函数的最值.2.认识柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义.(1)柯西不等式向量形式:|α||β|≥|α·β|.(2)(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.(3) (x1-x2)2+(y1-y2)2+(x2-x3)2+(y2-y3)2≥(x1-x3)2+(y1-y3)2(通常称作平面三角不等式).3.用参数配方法讨论柯西不等式的一般情况:∑n,i=1a2i·∑n,i=1b2i≥(∑n,i=1a i b i)2.4.用向量递归方法讨论排序不等式.,1.在本讲教学中,教师应引导学生了解重要的不等式都有深刻的数学意义和背景,例如本讲给出的不等式大都有明确的几何背景.学生在学习中应该把握这些几何背景,理解这些不等式的实质.2.准确记忆柯西不等式的向量形式以及其他几何形式,深刻理解其几何意义,综合提升数学应用能力.3.1 二维形式的柯西不等式1.利用柯西不等式证明不等式.2.能够利用柯西不等式求一些特定函数的最值.3.认识二维形式的柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义.1.定理1(二维形式的柯西不等式的代数形式):设a,b,c,d均为实数,则____________________________________,其中等号当且仅当________时成立.答案:(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2ad=bc2.定理2(柯西不等式的向量形式):设α,β为两个平面向量,则________,其中等号当且仅当两个向量__________________时成立.答案:|α||β|≥|α·β|方向相同或相反(即两个向量共线)思考1 几何意义:设α,β为平面上以原点O 为起点的两个非零向量,它们的终点分别为A (a ,b ),B (c ,d ),那么它们的数量积α·β=________,而|α|=a 2+b 2,|β|=c 2+d 2,所以柯西不等式的几何意义就是________,其中等号当且仅当两个向量方向相同或相反(即两个向量共线)时成立.答案:ac +bd |α||β|≥|α·β|3.定理3(三角形不等式):设x 1,y 1,x 2,y 2,x 3,y 3为任意实数,则________________________________________________________________________.答案:(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2+(x 2-x 3)2+(y 2-y 3)2≥(x 1-x 3)2+(y 1-y 3)2思考2 设a ,b ,c ,d ,m ,n 都是正实数,P =ab +cd ,Q =ma +nc ·b m +d n,则P 与Q 的大小关系是________.解析:由柯西不等式,得P =am ·b m +nc ·dn ≤am +nc ·b m +dn=Q , ∴P ≤Q . 答案:P ≤Q一层练习1.已知a ,b ∈R ,a 2+b 2=4,则3a +2b 的最大值为( ) A .4 B .213 C .8 D .9 答案:B2.设x ,y ,m ,n >0,且m x +ny=1,则u =x +y 的最小值是( ) A .(m +n )2B.m +nC .m +nD .(m +n )2答案:A3.已知a ,b >0,且a +b =1,则12a +1b 的最小值为________.解析:∵12a +1b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫12a +1b =[(a )2+(b )2]·⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1b 2≥⎝⎛⎭⎪⎫a ·12a +b ·1b 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12=32+ 2.答案:32+24.若3x +4y =2,求x 2+y 2的最小值及最小值点.解析:由柯西不等式有(x 2+y 2)(32+42)≥(3x +4y )2,得25(x 2+y 2)≥4,∴x 2+y 2≥425,当且仅当x 3=y 4时等号成立,为求最小值点,需解⎩⎪⎨⎪⎧3x +4y =2,x 3=y 4,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =625,y =825.因此,当x =625,y =825时,x 2+y 2的最小值为425,最小值点为⎝ ⎛⎭⎪⎫625,825.二层练习5.若直线x a +y b=1通过点M (cos α,sin α),则( ) A .a 2+b 2≤1 B .a 2+b 2≥1 C.1a 2+1b 2≤1 D.1a 2+1b2≥1答案:D6.函数y =21-x +2x +1的最大值为______. 答案:37.已知2x 2+y 2=1,则2x +y 的最大值是______. 答案:38.已知x ,y ∈R ,且xy =1,则⎝⎛⎭⎪⎫1+1x ⎝⎛⎭⎪⎫1+1y 的最小值为( )A .4B .2C .1 D.14答案:A三层练习9.已知a 1-b 2+b 1-a 2=1,求证:a 2+b 2=1.证明:由柯西不等式,得(a 1-b 2+b 1-a 2)2≤[a 2+(1-a 2)][b 2+(1-b 2)]=1. 当且仅当b1-a2=1-b2a时,上式取等号,∴ab =1-a 2·1-b 2,a 2b 2=(1-a 2)(1-b 2).于是a 2+b 2=1.10.设a +b =12,求证:a 8+b 8≥127.证明:a 8+b 8=12(12+12)[(a 4)2+(b 4)2]≥12(1×a 4+1×b 4)2=12(a 4+b 4)2=12·⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(12+12)(a 4+b 4)2=12×14{(12+12)[(a 2)2+(b 2)2]}2≥123(1×a 2+1×b 2)2=123(a 2+b 2)2=123·⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(12+12)(a 2+b 2)2≥123×122(a +b )2=127.∴原不等式成立.11.在半径为R 的圆内,求周长最大的内接长方形.解析:如图,设内接长方形ABCD 的长为x ,则宽为4R 2-x 2,于是长方形ABCD 的周长l =2(x +4R 2-x 2)=2(1·x +1·4R 2-x 2),由柯西不等式有l ≤2[x 2+(4R 2-x 2)2]12(12+12)12=22·2R =42R ,等号成立⇔x 1=4R 2-x 21⇔x =2R ,此时宽为4R 2-(2R )2=2R ,即长方形ABCD 为正方形,故周长最大的内接长方形为正方形,其周长为42R .1.二维形式的柯西不等式是柯西不等式的最简单形式,学习柯西不等式时要注意它的几种形式间是等价的,也要关注结构形式的变化对数值的要求.2.理解柯西不等式,就要认真理解代数推导过程和向量形式、三角形式的推导过程,并从形和数两方面来理解和记忆.另外,对等号“=”取到的条件是要从推导过程来理解的.2.3 反证法与放缩法1.了解用反证法证明不等式.2.了解用放缩法证明不等式.3.提高综合应用知识解决问题的能力.1.反证法.(1)先________________,以此为出发点,结合已知条件,应用公理、定义、定理、性质等,进行正确的推理,得到和命题的条件(或已证明的定理、性质、明显成立的事实等)________的结论,以说明________不正确,从而证明原命题成立,我们称这种证明问题的方法为反证法.答案:假设要证的命题不成立矛盾假设(2)利用反证法证明不等式,一般有下面几个步骤:第一步,分清欲证不等式所涉及的条件和结论.第二步,做出与所证不等式________的假定.第三步,从____________出发,应用正确的推理方法,推出________结果.第四步,断定产生矛盾结果的原因在于开始所做的假定________,于是原证不等式________.答案:相反条件和假定矛盾不正确成立反证法经常用于证明否定性命题(结论中出现“不存在”“不可能”等字眼)、唯一性命题、结论中出现“至多”“至少”的命题、结论中出现“都是”“都不是”的命题、证明方法上直接证明较困难或在证明方向上从结论的反面着手较容易的命题.(3)用反证法证明不等式必须把握以下几点:①必须否定结论,即肯定结论的反面,当结论的反面呈现多样性时,必须罗列出各种情况,缺少任何一种可能的情况,反证法都是不完整的;②反证法必须从否定的结论进行推理,即应把结论的反面作为条件,且必须根据这一条件进行推理论证.否则,仅否定结论,不从结论的反面出发进行推理,就不是反证法;③推导出的矛盾可能多种多样,有的与已知矛盾,有的与假设矛盾,有的与已知的事实相违背等.推导出的矛盾必须是明显的;④在使用反证法时,“否定结论”在推理论证中往往作为已知使用,可视为已知条件.(4)反证法中的数学语言.反证法适宜证明存在性问题、唯一性问题、带有“至少有一个”“至多有一个”等字样的问题,或者说“正难则反”,直接证明有困难时,常采用反证法,下面我们列举一些常见个以上思考1 已知a >b >0,求证:n a >nb (n ∈N 且n >1).用反证法证明此题时第一步是:________.答案:假设n a ≤nb2.放缩法.(1)所谓放缩法,即是把要证的不等式一边适当地________(或________),使之得出明显的不等量关系后,再应用不等量大、小的传递性,从而使不等式得到证明的方法.答案:放大 缩小(2)放缩法的主要理论依据. ①不等式的传递性;②等量加不等量为不等量;③同分子(分母)、异分母(分子)的两个分式大小的比较; ④基本不等式与绝对值不等式的基本性质; ⑤三角函数的有界性等. (3)使用放缩法的主要方法.放缩法是不等式证明中最重要的变形方法之一,放缩必须有目标,而且要恰到好处,目标往往从要证明的结论考虑.常用的放缩法有增项、减项、利用分式的性质、利用不等式的性质、利用已知不等式、利用函数的性质进行放缩等.比如:舍去或加上一些项:⎝ ⎛⎭⎪⎫a +122+34>⎝ ⎛⎭⎪⎫a +122; 将分子或分母放大(或缩小):1k2<1k (k -1),1k 2>1k (k +1),1k <2k +k -1,1k>2k +k +1( k ∈R,k >1)等.(4)对不等式而言,放缩的本质是“不等式的加强”,常见的放缩有下面四种类型:①直接放缩; ②裂项放缩;③利用数列或函数的单调性放缩; ④利用基本不等式放缩.思考2 对于任何实数x ,求证:x 2-x +1≥34.证明: 因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34,所以x 2-x +1≥34.一层练习1.用反证法证明“若整系数一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有有理根,那么a ,b ,c 中至少有一个偶数”时,下列假设中正确的是( )A .假设a ,b ,c 都是偶数B .假设a ,b ,c 都不是偶数C .假设a ,b ,c 至多有一个偶数D .假设a ,b ,c 至多有两个偶数 答案:B2.在求证“数列2,3,5不可能为等比数列”时最好采用( ) A .分析法 B .综合法 C .反证法 D .直接法 答案:C3.设M =1210+1210+1+1210+2+…+1211-1,则( )A .M =1B .M <1C .M >1D .M 与1大小关系不定 答案:B4.A =1+12+13+ (1)与n (n ∈N *)的大小关系为________.解析:n ∈N *,当n =1时,A =n =1;当n >1时,A =1+12+13+…+1n >1+12+1+13+2+…+1n +n -1=1+(2-1)+(3-2)+…+(n -n -1)=n .综上可知,A ≥n . 答案:A ≥n二层练习5.(2014.山东高考理科·T4)用反证法证明命题:“已知a ,b 为实数,则方程x 2+ax +b =0至少有一个实根”时,要做的假设是( )A .方程x 2+ax +b =0没有实根.B .方程x 2+ax +b =0至多有一个实根.C .方程x 2+ax +b =0至多有两个实根D .方程x 2+ax +b =0恰好有两个实根.解析:本题考查了反证法,从问题的反面出发进行假设.一元二次方程根的个数为0,1,2.因此至少有一个实根包含1根或两根,它的反面为0根.选A.答案:A6.设a ,b ,c ∈R +,则三个数a +1b ,b +1c ,c +1a( )A .都大于2B .都小于2C .至少有一个不大于2D .至少有一个不小于2 答案:D7.A =1+122+132+…+1n2与2的大小关系是________.解析:A =1+122+132+…+1n 2<1+11×2+12×3+…+1(n -1)n =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎪⎫1n -1-1n =2-1n <2. 答案:A <28.已知x ,y >0,且x +y >2.证明:1+x y ,1+y x中至少有一个小于2.证明:(反证法)设1+x y ≥2,1+y x≥2,则⎩⎪⎨⎪⎧1+x ≥2y , ①1+y ≥2x . ②由①②式可得2+x +y ≥2(x +y ), 即x +y ≤2与题设矛盾. ∴1+x y ,1+yx中至少有一个小于2.9.若数列{x n }的通项公式为x n =nn +1,求证:x 1·x 3·x 5·…·x 2n -1<1-x n1+x n. 证明:∵1-x n1+x n=1-nn +11+n n +1=12n +1,x 1·x 3·x 5·…·x 2n -1=12×34×…×2n -12n <13×35×…×2n -12n +1=12n +1. ∴x 1·x 3·x 5·…·x 2n -1< 1-x n1+x n.10.(2014·佛山一模·节选)数列{a n }的通项公式a n =4n (n +1). (1)记1c n =1a n +1a n +1,求证:对一切正整数n ,有1c 1+1c 2+1c 3+…+1c n <38;(2)求证:对一切正整数n ,有1a 1-1+1a 2-1+1a 3-1+…+1a n -1<27. (1)证明:证法一1a n =14n 2+4n =14(1n -1n +1), 所以1c n =1a n +1a n +1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2.于是1c 1+1c 2+1c 3+…+1c n =14[⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+(12-14)+…+ ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2]=14(1+12-1n +1-1n +2)<38. 证法二1c n =1a n +1a n +1=14n (n +1)+14(n +1)(n +2)=12n (n +2)=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2.于是1c 1+1c 2+1c 3+…+1c n=14[⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+(12-14)+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +1+(1n -1n +2)] =14(1+12-1n +1-1n +2)<38. (2)证明:所证明的不等式为 17+123+147+…+14n 2+4n -1<27. 证法一 首先证明14n 2+4n -1<27(1n -1n +1)(n ≥2).∵14n 2+4n -1<27⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1⇔14n 2+4n -1<27n 2+7n⇔7n 2+7n <8n 2+8n -2⇔n 2+n -2>0⇔(n -1)·(n +2)>0.∴当n ≥2时,17+123+…+14n 2+4n -1<17+27[⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1]<17+27×12=27. 当n =1时,17<27.综上所述,对一切正整数n ,有 1a 1-1+1a 2-1+1a 3-1+…+1a n -1<27.方法二14n 2+4n -1<14n 2+4n -3=1(2n -1)(2n +3)=14⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +3.当n ≥3时,17+123+…+14n 2+4n -1<17+123+14·[⎝ ⎛⎭⎪⎫15-19+⎝ ⎛⎭⎪⎫17-111+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3-12n +1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +3]<17+123+14⎝ ⎛⎭⎪⎫15+17<17+114+114=27.当n =1时,17<27;当n =2时,17+123<17+17=27.综上所述,对一切正整数n ,有 1a 1-1+1a 2-1+1a 3-1+…+1a n -1<27.三层练习11.若数列{a n }的通项公式为a n =n 2,n ∈N *,求证:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n<74. 证明:①当n =1时,1a 1=1<74,∴原不等式成立.②当n =2时,1a 1+1a 2=1+14<74,∴原不等式成立. ③当n ≥3时,∵n 2>(n -1)·(n +1),∴1n 2<1(n -1)·(n +1).1a 1+1a 2+…+1a n=112+122+…+1n 2<1+11×3+12×4+…+1(n -2)n+1(n -1)·(n +1)=1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -2-1n +12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +1=1+12(1-13+12-14+13-15+…+1n -2-1n +1n -1-1n +1)=1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-1n -1n +1=74+12(-1n -1n +1)<74.∴当n ≥3时,∴原不等式成立.综上,对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.12.已知{a n }是由非负整数组成的无穷数列,该数列前n 项的最大值记为A n ,第n 项之后各项a n +1,a n +2…的最小值记为B n ,d n =A n -B n证明:若a 1=2,d n =1(n =1,2,3…),则{a n }的项只能是1或2,且有无穷多项为1 解析:①首先{a n }中的项不能是0,否则d 1=a 1-0=2,与已知矛盾.②{a n }中的项不能超过2,用反证法证明如下:若{a n }中有超过2的项,设a k 是第一个大于2的项, {a n }中一定存在项为1,否则与d n =1矛盾. 当n ≥k 时,a n ≥2,否则与d k =1矛盾.因此存在最大的i 在2到k -1之间,使得a 1=1, 此时d i =A i -B i =2-B i ≤2-2=0,矛盾. 综上{a n }中没有超过2的项.综合①②,{a n }中的项只能是1或2.下面证明1有无数个,用反证法证明如下:若a k 为最后一个1,则d k =A k -B k =2-2=0,矛盾. 因此1有无数个.13.(2014·广东高考文科)设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n 满足S 2n -(n 2+n -3)S n -3(n 2+n )=0,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1(a 1+1)+1a 2(a 2+1)+…+1a n (a n +1)<13.解析:(1)令n =1,则S 1=a 1,S 21-(12+1-3)S 1-3(12+1)=0,即a 21+a 1-6=0,解得a 1=2或a 1= -3(舍去).(2)S 2n -(n 2+n -3)S n -3(n 2+n )=0可以整理为(S n +3)[S n -(n 2+n )]=0, 因为数列{a n }中a n >0,所以S n ≠-3,只有S n =n 2+n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n -(n -1)2-(n -1)=2n ,而a 1=2,所以数列{a n }的通项公式为a n =2n (n ∈N *).(3)因为1a n (a n +1)=12n (2n +1)=14·1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n +12<14·1⎝ ⎛⎭⎪⎫n -14⎝ ⎛⎭⎪⎫n +1-14,1⎝ ⎛⎭⎪⎫n -14⎝ ⎛⎭⎪⎫n +1-14=1n -14-1n +1-14, 所以1a 1(a 1+1)+1a 2(a 2+1)+…+1a n (a n +1)<14⎣⎢⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫11-14-12-14+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12-14-13-14+…+⎦⎥⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1n -14-1n +1-14=14⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤11-14-1n +1-14=13-14n +3<13.故对一切正整数n ,有。
新课标人教版数学Ⅱ课本练习选修2-12-22-34-44-5答案 (3)
高三理科党整合,仅供高三复习全部书参考,以及高一二订正,不建议直接抄袭。
只要努力一切来得及在高考吧里零基础学生逆袭高考仅一年时间考上一本重点的例子不少。
课本是一切知识的基础,万变不离其宗! 望广大学子加油考上自己理想的大学!感谢各位提供资料的老师与同学。
答案包括选修2-1 2-2 2-3 4-4极坐标与参数方程4-5 不等式- 7 左整合人教版数学选修2—1第一章常用逻辑用语1.1.命题及其关系1.1.1命题1.1.2 四种命题1.C 2.C 3.D 4.若A不是B的子集,则A∪B≠B 5.① 6.逆7.(1)若一个数为一个实数的平方,则这个数为非负数.真命题(2)若两个三角形等底等高,则这两个三角形全等.假命题8.原命题:在平面中,若两条直线平行,则这两条直线不相交.逆命题:在平面中,若两条直线不相交,则这两条直线平行.否命题:在平面中,若两条直线不平行,则这两条直线相交.逆否命题:在平面中?若两条直线相交,则这两条直线不平行。
以上均为真命题9.若ab≠0,则a,b都不为零.真命题10.逆否命题:已知函数f(x)在R上为增函数,a,b∈R,若f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),则a+b<0,真命题.证明略11.甲1.1.3 四种命题间的相互关系1.C 2.D 3.B 4.0个、2个或4个 5.原命题和逆否命题6.若a+b是奇数,则a,b至少有一个是偶数;真7.逆命题:若a^2=b^2,则a=b.假命题.否命题:若a≠b,则a^2≠b^2.假命题.逆否命题:若a^2≠b^2,则a≠b.真命题8.用原命题与逆否命题的等价性来证.假设a,b,c都是奇数,则a^2,b^2,c2也都是奇数,又a^2+b^2=c^2,则两个奇数之和为奇数,这显然不可能,所以假设不成立,即a,b,c不可能都是奇数9.否命题:若a^2+b^2≠0,则a≠0或b≠0.真命题.逆否命题:若a≠0,或b≠0,则a2+b2≠0.真命题10.真┌(4a)2一4(一4a+3)<0,11.三个方程都没有实数根的情况为┤(a-1)2一4a2<0, =>-3/2<a<-l└4a2+8a<0 所以实数a的取值范围a≥一l,或a≤-3/21.2 充分条件与必要条件1.2.1 充分条件与必要条件1.A 2.B 3.A 4.(1) ≠> (2) ≠> (3) ≠> (4)≠> 5.充分不必要6.必要不充分 7.“c≤d”是“e≤f”的充分条件 8.充分条件,理由略9.一元二次方程ax^2+2x+l=0 (a≠0)有一个正根和一个负根的充要条件为a<010.m≥9 11.是1.2.2 充要条件1.C 2.B 3.D 4.假;真 5.C和D 6.λ+μ=1 7.略 8.a=-39.a≤l 10.略 11.q=-1,证明略1.3 简单的逻辑联结词1.3.1 且(and)1.3.2 或(or)1.3.3 非(not)1.A 2.C 3.C 4.真 5.①③ 6.必要不充分7.(1)p:2<3或q:2=3;真 (2)p:1是质数或q:1是合数;假 (3)非p,p:0∈φ;真(4)p:菱形对角线互相垂直且q:菱形对角线互相平分;真8,(1)p∧q:5既是奇数又是偶数,假;p∨q:5是奇数或偶数,真;┑p:5不是偶数,真(2)p∧q:4>6且4+6≠10,假;p∨q:4>6或4+6≠10,假;┑p:4≤6,真9.甲的否定形式:x∈A,且x∈B;乙的否命题:若(x-1)(x-2)=0,则x=1,或x=2 10.m<-l 11.(5/2,+∞)1.4 全称量词与存在量词1.4.1 全称量词1.4.2 存在量词1.D 2.C 3.(1)真 (2)真 4,③5.所有的直角三角形的三边都满足斜边的平方等于两直角边的平方和6.若一个四边形为正方形,则这个四边形是矩形;全称;真7.(1)x,x^2≤0 (2)对x,若6|x则3|x (3)正方形都是平行四边形8.(1)全称;假 (2)特称;假 (3)全称;真 (4)全称;假9.p∧q:有些实数的绝对值是正数且所有的质数都是奇数,假;p∨q:有些实数的绝对值是正数或所有的质数都是奇数,真;┑p:所有实数的绝对值都不是正数,假10.(1)存在,只需m>一4即可 (2)(4,+∞) 11.a≥一21.4.3 含有一个量词的命题的否定1.C 2.A 3.C 4.存在一个正方形不是菱形 5.假6.所有的三角形内角和都不大于180°7.(1)全称;┑p假 (2)全称;┑p假 (3)全称;┑p真8.(1)┑p:存在平方和为0的两个实数,它们不都为0(至少一个不为0);假⑵┑p: 所有的质数都是偶数;假 (3)┑p:存在乘积为0的三个实数都不为0;假9.(1)假 (2)真 (3)假 (4)真 10.a≥3 11.(一√2,2)单元练习1.B 2.B 3.B 4.B 5.B 6.D 7.B 8.D 9.C 10.D11.5既是17的约数,又是15的约数:假 12.[1,2)13.在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不都是锐角 14.充要;充要;必要 15.b≥016.既不充分也不必要 17.①③④ 18.a≥319.逆命题:两个三角形相似,则这两个三角形全等;假;否命题:两个三角形不全等,则这两个三角形不相似;假;逆否命题:两个三角形不相似,则这两个三角形不全等;真;命题的否定:存在两个全等三角形不相似;假20.充分不必要条件21.令f(x) = x^2+(2k一1)x+k^2,方程有两个大于1的实数根┌ △=(2k2-1)-4k2≥0,<=>┤->1,即是k<-2,所以其充要条件为k<-2.└ f (1)>0,22.(-3,2]10.a√3/3第一章导数及其应用第二章推理与证明第三章数系的扩充与复数的引入。
人教A高中数学选修45课后习题答案(清晰版)
2
因为 ab a2 b2 d 2 ,当且仅当 a b 时等号成立 22
人教 A 版高中数学课后习题解答答案
d2
所以当矩形为正方形时,面积取得最大值,最大值为
2 14、因为 r 2 ( h )2 R2 ,所以 4r 2 h2 4R2 .
2 根据三个正数的算术—几何平均不等式,得 4R2 2r 2 2r 2 h2 3 3 4r 4h2
1
即 a2 b2 c2 d 2 ab bc cd da
人教 A 版高中数学课后习题解答答案
8、因为 a12 x12 2a1x1 , a22 x22 2a2x2 ,……, an2 xn2 2an xn 所以 (a12 a22 an2 ) (x12 x22 xn2 ) 2(a1x1 a2x2 anxn) 即 2 2(a1x1 a2x2 anxn) ,所以 a1x1 a2x2 anxn 1
所以 a3 b3 (a b)ab , b3 c3 (b c)bc , c3 a3 (c a)ca
所以 2(a3 b3 c3) a2(b c) b2(a c) c2(a b)
3、略.
4、要证明 1 1 1 0 ,即证明 1 1 1
ab bc ca
ab bc ac
12、(1)因为 a,b,c R ,所以
a b
b c
c a
33
a b
b c
c a
3,
b a
c b
a c
33
b a
c b
a c
3
所以 ( a b c )( b c a ) 9 b c aa b c
(2)因为 a,b,c R ,所以 a b c 33 abc 0 , a2 b2 c2 33 a2b2c2 0
人教版高中数学选修4-5 1.1.1《不等式的基本性质》练习及答案
第一讲不等式和绝对值不等式不等式和绝对值不等式1.回顾和复习不等式的基本性质和基本不等式.2.理解绝对值的几何意义,并能利用绝对值不等式的几何意义证明以下不等式:(1)|a+b|≤|a|+|b|;(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|;(3)会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax+b|≤c,|ax+b|≥c,|x-c|+|x-b|≥a.,在自然界中存在着大量的不等量关系和等量关系,不等关系和相等关系是基本的数学关系.它们在数学研究和数学应用中起着重要的作用.学习时注意适当联系实际,加深理解现实生活中的不等关系与相等关系.适当应用数形结合有利于解决问题.如函数的图象、集合的韦恩图、数集的数轴表示等.1.1不等式1.1.1不等式的基本性质1.回顾和复习不等式的基本性质.2.灵活应用比较法比较两个数的大小.3.熟练应用不等式的基本性质进行变形与简单证明.1.实数的运算性质与大小顺序的关系.数轴上右边的点表示的数总大于左边的点所表示的数,从实数的减法和在数轴上的表示可知:a>b⇔a-b________;a=b⇔a-b________;a<b⇔a-b________.答案: >0=0<0得出结论:要比较两个实数的大小,只要考查它们的差的符号即可.思考1比较大小:x2+3________x2+1.答案: >2.不等式的基本性质.(1)对称性:如果a >b ,那么b <a ;如果b <a ,那么a >b .(2)传递性:如果a >b ,且b >c ,那么a >c ,即a >b ,b >c ⇒a >c .(3)加法:如果a >b ,那么a +c >b +c ,即a >b ⇒a +c >b +c .推论:如果a >b ,且c >d ,那么a +c >b +d .即a >b ,c >d ⇒a +c >b +d .(4)乘法:如果a >b ,且c >0,那么ac >bc ;如果a >b ,且c <0,那么ac <bc .(5)乘方:如果a >b >0,那么a n >b n (n ∈N ,且n >1).(6)开方:如果a >b >0,那么n a >n b (n ∈N ,且n >1).思考2 若a >b ,则有3+a ____2+b .思考3 若a >b >0,则有3a ____2b .答案: 2.思考2:> 思考3:>一层练习1.设a ,b ,c ∈R 且a >b ,则( )A .ac >bc B.1a <1bC .a 2>b 2D .a 3>b 3 答案: D2.(2014·四川高考理科)若a >b >0,c <d <0,则一定有( )A.a c >b dB.a c <b dC.a d >b cD.a d <b c解析:选D.因为c <d <0,所以-c >-d >0,即得1-d >1-c >0,又a >b >0.得a -d >b -c,从而有a d <b c. 答案:D3.比较大小:(x +5)(x +7)________(x +6)2.答案:<4.“a >b ”与“1a >1b ”同时成立的条件是________________________________________________________________________. 答案:b <0<a二层练习5.已知a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中不一定成立的是( )A .ab >acB .c (b -a )>0C .cb 2<ab 2D .ac (a -c )<0答案:C6.设角α,β满足-π2<α<β<π2,则α-β的取值范围是( )A .-π<α-β<0B .-π<α-β<πC .-π2<α-β<0D .-π2<α-β<π2答案:A7.如果a <b <0,那么下列不等式成立的是( )A.1a <1b B .ab <b 2C .-ab <-a 2D .-1a <-1b答案:D8.若1a <1b <0,则下列不等式:①a +b <ab ;②|a |>|b |;③a <b ;④b a +a b >2.其中正确的有() A .1个 B .2个 C .3个 D .4个答案:B9.已知a >b >0,则a b 与a +1b +1的大小是________.答案:a b >a+1b +110.已知a >0,b >0,则b 2a +a 2b 与a +b 的大小关系是________.答案:b 2a +a 2b ≥a +b三层练习11.设x ,y ∈R ,则“x ≥1且y ≥2”是“x +y ≥3”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .即不充分也不必要条件答案:A12.设0<a <b <1,则下列不等式成立的是( )A .a 3>b 3 B.1a <1bC .a b >1D .lg(b -a )<0答案:D13.(2014·山东高考理科)已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的是( )A.1x 2+1>1y 2+1B .ln(x 2+1)>ln(y 2+1)C .sin x >sin yD .x 3>y 3解析:选D.由a x <a y (0<a <1)知,x >y ,所以A .y =1x 2+1在(-∞,0)递增,(0,+∞)递减,无法判断 B .y =ln(x 2+1)在(-∞,0)递减,(0,+∞)递增,无法判断C .y =s in x 为周期函数,无法判断D .y =x 3在R 上为增函数,x 3>y 3答案:D14.设a >b >1,c <0,给出下列三个结论:①c a >c b; ②a c <b c ;③log b (a -c )>log a (b -c ).其中所有的正确结论的序号是________.A .①B .①②C .②③D .①②③解析:根据不等式的性质构造函数求解.∵a >b >1,∴1a <1b.又c <0, ∴c a >c b,故①正确. 构造函数y =x c .∵c <0,∴y =x c 在(0,+∞)上是减函数.又a >b >1,∴a c <b c ,故②正确.∵a >b >1,-c >0,∴a -c >b -c >1.∵a >b >1,∴log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ),即log b (a -c )>log a (b -c ),故③正确.答案:D1.不等关系与不等式.(1)不等关系强调的是关系,而不等式强调的则是表示两者不等关系的式子,可用“a>b”,“a<b”,“a≠b”,“a≥b”,“a≤b”等式子表示,不等关系可通过不等式来体现;离开不等式,不等关系就无法体现.(2)将不等关系熟练化为不等式是解决不等式应用题的基础,不可忽视.2.不等式的性质.对于不等式的性质,关键是正确理解和运用,要弄清每一个性质的条件和结论,注意条件放宽和加强后,结论是否发生了变化;运用不等式的性质时,一定要注意不等式成立的条件,切不可用似乎、是或很显然的理由代替不等式的性质.特别提醒:在使用不等式的性质时,一定要搞清它们成立的前提条件.3.比较两个实数的大小.要比较两个实数的大小,通常可以归结为判断它们的差的符号(仅判断差的符号,至于确切值是多少无关紧要).在具体判断两个实数(或代数式)的差的符号的过程中,常会涉及一些具体变形,如:因式分解、配方法等.对于具体问题,如何采用恰当的变形方式来达到目的,要视具体问题而定.。
【人教A版】高中数学选修4-5全册配套试卷(21份打包,含答案)课时提升作业七2.2
课时提升作业七综合法与分析法一、选择题(每小题6分,共18分)1. (2019·商丘高二检测)设<<<1,则( )A.a a<a b<b aB.a a<b a<a bC.a b<a a<b aD.a b<b a<a a【解析】选 C.由<<<1,可得0<a<b<1,根据指数函数、幂函数性质,有a b<a a<b a.2. (2019·淄博高二检测)已知p:ab>0,q:+≥2,则p与q的关系是( )A.p是q的充分而不必要条件B.p是q的必要而不充分条件C.p是q的充要条件D.以上答案都不对【解析】选C.若ab>0,则>0,>0,所以+≥2=2,当且仅当a=b时等号成立.反之,若+≥2,即≥2,所以ab>0.综合上述,p是q的充要条件.3.设a>b>0,m=-,n=,则( )A.m<nB.m>nC.m=nD.不能确定【解析】选A.因为a>b>0,所以>,所以->0,>b.(-)2-()2=a+b-2-(a-b)=2(b-)<0.所以(-)2<()2.所以-<,即m<n.二、填空题(每小题6分,共12分)4.设y=-,x=-,则x,y的大小关系是________.【解析】y=-=,x=-=,因为+>+>0,所以x>y.答案:x>y5.已知a>0,b>0且a+b=1,则++与8的大小关系是________. 【解析】因为a>0,b>0且a+b=1,所以1=a+b≥2>0,进而得≥2,于是得≥4.又因为++===2·≥8.故++≥8.答案:++≥8三、解答题(每小题10分,共30分)6.(2019·德州高二检测)已知x>0,y>0,x+y=1,求证:≥9.【证明】因为x>0,y>0,x+y=1,所以===5++≥5+2=9,当且仅当x=y时等号成立.所以≥9. 7.设a>0,b>0,c>0.证明:(1)+≥.(2)++≥++.【证明】(1)因为a>0,b>0,所以(a+b)≥2·2=4.所以+≥.(2)由(1)知+≥,同时,+≥,+≥,三式相加得:2≥++,所以++≥++.8.(用分析法或者综合法证明)已知a>6,求证:-<-. 【证明】要证-<-,只需证明:+<+,只需证明:<,只需证明:(a-3)(a-6)<(a-4)(a-5),只需证明:a2-9a+18<a2-9a+20,只需证明:18<20,显然成立,所以a>6时,-<-.【补偿训练】已知a>0,->1,求证:>.【证明】要证明>,只需证>1,即(1+a)(1-b)>1.只要证a-b-ab>0成立.因为a>0,->1.所以a>0,b>0,>0,所以a-b-ab>0成立.故>成立.一、选择题(每小题5分,共10分)1.已知x>0,y>0,则下列关系式成立的是( )A.(x2+y2>(x3+y3B.(x2+y2=(x3+y3C.(x2+y2<(x3+y3D.(x2+y2≤(x3+y3【解析】选A.(x2+y2>(x3+y3成立,下面证明:要证明(x2+y2>(x3+y3,只需证(x2+y2)3>(x3+y3)2,即证x6+3x4y2+3x2y4+y6>x6+2x3y3+y6,即证3x4y2+3x2y4>2x3y3.因为x>0,y>0,所以x2y2>0,即证3x2+3y2>2xy.因为3x2+3y2>x2+y2≥2xy,所以3x2+3y2>2xy成立.所以(x2+y2>(x3+y3.2.(2019·青岛高二检测)设a,b,c∈R,且ab+bc+ca=1,则下列不等式成立的是( ) A.a2+b2+c2≥2 B.(a+b+c)2≥3C.++≥2D.abc(a+b+c)≤【解析】选B.因为a,b,c∈R,且ab+bc+ca=1,所以(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca≥3(ab+bc+ca)=3.当且仅当a=b=c时取等号.二、填空题(每小题5分,共10分)3.设a=-,b=-,c=-,则a,b,c的大小顺序是________.【解析】用分析法比较,a>b?+>+?8+2>8+2.同理可比较得b>c.所以a>b>c.答案:a>b>c4.当c>0,m=-,n=-时,m,n的大小关系是________.【解析】由<=,得+<2,即-<-,即m<n.答案:m<n三、解答题(每小题10分,共20分)5.若不等式++>0在条件a>b>c时恒成立,求实数λ的取值范围.【解析】不等式可化为+>.因为a>b>c.所以a-b>0,b-c>0,a-c>0,所以λ<+恒成立.因为+=+=2++≥2+2=4.所以λ<4.故实数λ的取值范围是(-∞,4).6.(2019·成都高二检测)已知a,b是正常数,a≠b,x,y∈(0,+∞).求证:+≥,指出等号成立的条件.【证明】+-==≥0.当且仅当ay=bx时等号成立.关闭Word文档返回原板块。
2020年高二数学人教A版选修4-5练习5 Word版含答案
学业分层测评(五)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.不等式1<|x +1|<3的解集为( )A .(0,2)B .(-2,0)∪(2,4)C .(-4,0)D.(-4,-2)∪(0,2)【解析】 由1<|x +1|<3,得1<x +1<3或-3<x +1<-1,∴0<x <2或-4<x <-2,∴不等式的解集为(-4,-2)∪(0,2).【答案】 D2.不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -2x >x -2x的解集是( ) A .(0,2)B .(-∞,0)C .(2,+∞) D.(-∞,0)∪(2,+∞) 【解析】 由绝对值的意义知,⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -2x >x -2x等价于x -2x <0,即x (x -2)<0,解得0<x <2.【答案】 A3.若不等式|ax +2|<6的解集为(-1,2),则实数a 的取值为( )A .8B .2C .-4 D.-8【解析】 原不等式化为-6<ax +2<6,即-8<ax <4.又∵-1<x <2,∴验证选项易知a =-4适合.【答案】 C4.若不等式|x +1|+|x -2|≥a 的解集为R ,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥3B .a ≤3C .a >3D.a <3【解析】 令t =|x +1|+|x -2|,由题意知只要t min ≥a 即可,因为|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3,所以t min =3,∴a ≤3.即实数a 的取值范围是(-∞,3],故选B.【答案】 B5.设集合A ={x ||x -a |<1,x ∈R },B ={x ||x -b |>2,x ∈R },若A ⊆B ,则实数a ,b 必满足( )A .|a +b |≤3B .|a +b |≥3C .|a -b |≤3 D.|a -b |≥3【解析】 由|x -a |<1,得a -1<x <a +1.由|x -b |>2,得x <b -2或x >b +2.∵A ⊆B ,∴a -1≥b +2或a +1≤b -2,即a -b ≥3或a -b ≤-3,∴|a -b |≥3.【答案】 D二、填空题6.不等式|x -5|-|x +3|≥4的解集为________.【导学号:32750023】【解析】 当x <-3时,原不等式为8≥4恒成立;当-3≤x ≤5时,原不等式为(5-x )-(x +3)≥4,解得x ≤-1,所以-3≤x ≤-1;当x >5时,原不等式为(x -5)-(x +3)≥4,无解.综上可知,不等式|x -5|-|x +3|≥4的解集为{x |x ≤-1}.【答案】 {x |x ≤-1}7.若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -53<x <13,则a =________. 【解析】 ∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5.当a >0时,-1a <x <5a ,与已知条件不符;当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符;当a <0时,5a <x <-1a .又不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-53<x <13,故a =-3. 【答案】 -38.若关于x 的不等式|x +2|+|x -1|<a 的解集为∅,则a 的取值范围为________.【解析】 法一:由|x +2|+|x -1|=|x +2|+|1-x |≥|x +2+1-x |=3,知a ≤3时,原不等式无解.法二:数轴上任一点到-2与1的距离之和最小值为3.所以当a ≤3时,原不等式的解集为∅.【答案】 (-∞,3]三、解答题9.已知关于x 的不等式|x |>ax +1的解集为{x |x ≤0}的子集,求a 的取值范围.【解】 设y 1=|x |,y 2=ax +1.则y 1=⎩⎨⎧x ,x ≥0,-x ,x <0.在同一直角坐标系中作出两函数图象,如图所示.|x |>ax +1,只需考虑函数y 1=|x |的图象位于y 2=ax +1的图象上方的部分,可知a ≥1,即a 的取值范围是[1,+∞).10.已知函数f (x )=|x -3|+|x -2|+k .(1)若f (x )≥3恒成立,求k 的取值范围;(2)当k =1时,求不等式f (x )<3x 的解集.【解】 (1)|x -3|+|x -2|+k ≥3,对任意x ∈R 恒成立,即(|x -3|+|x -2|)min ≥3-k . 又|x -3|+|x -2|≥|x -3-x +2|=1,(|x -3|+|x -2|)min =1≥3-k ,解得k ≥2.(2)当x ≤2时,5x >6,解得x >65,∴65<x ≤2.当2<x <3时,3x >2,解得x >23,∴2<x <3.当x ≥3时,x >-4,∴x ≥3.综上,解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫65,+∞. [能力提升]1.如果关于x 的不等式|x -a |+|x +4|≥1的解集是全体实数,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,3]∪[5,+∞)B .[-5,-3]C .[3,5]D .(-∞,-5]∪[-3,+∞)【解析】 在数轴上,结合绝对值的几何意义可知a ≤-5或a ≥-3.【答案】 D2.若关于x 的不等式|x +1|≥kx 恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .[-1,0]C .[0,1] D.[0,+∞)【解析】 作出y =|x +1|与y =kx 的图象,如图,当k <0时,直线一定经过第二、四象限,从图看出明显不恒成立;当k =0时,直线为x 轴,符合题意;当k >0时,要使|x +1|≥kx 恒成立,只需k ≤1.综上可知k ∈[0,1].【答案】 C3.若关于x 的不等式|x -1|+|x -a |≥a 的解集为R (其中R 是实数集),则实数a 的取值范围是________.【解析】 不等式|x -1|+|x -a |≥a 恒成立,a 不大于|x -1|+|x -a |的最小值,∵|x -1|+|x -a |≥|1-a |,∴|1-a |≥a,1-a ≥a 或1-a ≤-a ,解得a ≤12.【答案】 ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,12 4.已知a ∈R ,设关于x 的不等式|2x -a |+|x +3|≥2x +4的解集为A .(1)若a =1,求A ;(2)若A =R ,求a 的取值范围.【导学号:32750024】【解】 (1)当x ≤-3时,原不等式化为-3x -2≥2x +4,得x ≤-3.当-3<x ≤12时,原不等式化为4-x ≥2x +4,得-3<x ≤0.当x >12时,原不等式化为3x +2≥2x +4,得x ≥2.综上,A ={x |x ≤0或x ≥2}.(2)当x ≤-2时,|2x -a |+|x +3|≥0≥2x +4成立.当x >-2时,|2x -a |+|x +3|=|2x -a |+x +3≥2x +4,得x ≥a +1或x ≤a -13,所以a +1≤-2或a +1≤a -13,得a ≤-2.综上,a 的取值范围为(-∞,-2]......................................使用本文档删除后面的即可致力于打造全网一站式文档服务需求,为大家节约时间文档来源网络仅供参考欢迎您下载可以编辑的word文档谢谢你的下载本文档目的为企业和个人提供下载方便节省工作时间,提高工作效率,打造全网一站式精品需求!欢迎您的下载,资料仅供参考!(本文档收集于网络改编,由于文档太多,审核难免疏忽,如有侵权或雷同,告知本店马上删除)。
新课标高中数学训练题组(选修4-4_4-5)含答案
新课程高中数学测试题组数学选修4-4 坐标系与参数方程 [基础训练A 组]一、选择题1.若直线的参数方程为12()23x tt y t =+⎧⎨=-⎩为参数,则直线的斜率为( )A .23 B .23- C .32 D .32- 2.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A.1(,2B .31(,)42-C. D. 3.将参数方程222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤ 4.化极坐标方程2cos 0ρθρ-=为直角坐标方程为( )A .201y y +==2x 或B .1x =C .201y +==2x 或xD .1y = 5.点M的直角坐标是(1-,则点M 的极坐标为( )A .(2,)3πB .(2,)3π-C .2(2,)3πD .(2,2),()3k k Z ππ+∈6.极坐标方程cos 2sin 2ρθθ=表示的曲线为( )A .一条射线和一个圆B .两条直线C .一条直线和一个圆D .一个圆二、填空题 1.直线34()45x tt y t=+⎧⎨=-⎩为参数的斜率为______________________。
2.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________。
3.已知直线113:()24x tl t y t=+⎧⎨=-⎩为参数与直线2:245l x y -=相交于点B ,又点(1,2)A ,则AB =_______________。
4.直线122()112x t t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数被圆224x y +=截得的弦长为______________。
5.直线cos sin 0x y αα+=的极坐标方程为____________________。
新课程高中数学训练题组(选修4-4-4-5)含答案
特别说明:《新课程高中数学训练题组》是由李传牛老师根据最新课程标准,参考独家内部资料,结合自己颇具特色的教学实践和卓有成效的综合辅导经验精心编辑而成;本套资料分必修系列和选修系列及部分选修4系列。
欢迎使用本资料!本套资料所诉求的数学理念是:(1)解题活动是高中数学教与学的核心环节,(2)精选的优秀试题兼有巩固所学知识和检测知识点缺漏的两项重大功能。
本套资料按照必修系列和选修系列及部分选修4系列的章节编写,每章或节分三个等级:[基础训练A组],[综合训练B组],[提高训练C组]建议分别适用于同步练习,单元自我检查和高考综合复习。
本套资料配有详细的参考答案,特别值得一提的是:单项选择题和填空题配有详细的解题过程,解答题则按照高考答题的要求给出完整而优美的解题过程。
·本套资料对于基础较好的同学是一套非常好的自我测试题组:可以在90分钟内做完一组题,然后比照答案,对完答案后,发现本可以做对而做错的题目,要思考是什么原因:是公式定理记错计算错误还是方法上的错误对于个别不会做的题目,要引起重视,这是一个强烈的信号:你在这道题所涉及的知识点上有欠缺,或是这类题你没有掌握特定的方法。
本套资料对于基础不是很好的同学是一个好帮手,结合详细的参考答案,把一道题的解题过程的每一步的理由捉摸清楚,常思考这道题是考什么方面的知识点,可能要用到什么数学方法,或者可能涉及什么数学思想,这样举一反三,慢慢就具备一定的数学思维方法了。
本套资料酌收复印工本费。
李传牛老师保留本作品的著作权,未经许可不得翻印!联络方式:(移动电话),李老师。
(电子邮件)目录:数学选修4-4,4-5数学选修4-4坐标系与参数方程[基础训练A组]《数学选修4-4坐标系与参数方程[综合训练B组]数学选修4-4坐标系与参数方程[提高训练C组]数学选修4-5不等式选讲[基础训练A组]数学选修4-5不等式选讲[综合训练B组]!数学选修4-5不等式选讲[提高训练C组](本份资料工本费:元)新课程高中数学测试题组 根据最新课程标准,参考独家内部资料, , 精心编辑而成;本套资料分必修系列和选修系列及部分选修4系列。
【人教A版】高中数学选修4-5课后习题解答
新课程标准数学选修4—5 不等式选讲课后习题解答第一讲 不等式和绝对值不等式 习题1.1 (P9)1、(1)假命题. 假如32>,但是3(1)2(1)⋅-<⋅-. (2)假命题. 假如32>,但是223020⋅=⋅. (3)假命题. 假如12->-,但是22(1)(2)-<-.(4)真命题. 因为c d <,所以c d ->-,因此a c a d ->-. 又a b >,所以a d b d ->-. 因此a c b d ->-. 2、因为22(1)(2)(3)(6)(32)(318)200x x x x x x x x ++--+=++-+-=> 所以(1)(2)(3)(6)x x x x ++>-+3、(1)因为a b >,10ab >,所以11a b ab ab ⨯>⨯,即11b a>,即11a b <; (2)因为a b >,0c <,所以ac bc <. 因为c d <,0b >,所以bc bd <. 因此ac bd <.4、不能得出. 举反例如下:例如23->-,14->-,但是(2)(1)(3)(4)-⨯-<-⨯-.5、(1)因为,a b R +∈,a b ≠,所以22a b ≠,即b aa b ≠. 所以2b a a b +>=.(2)因为0a b +>>,所以1a b <+所以122ab ab a b ⨯<=+2aba b <+6、因为,,a b c 是不全相等的正数所以a b +≥b c +≥,c a +≥,以上不等式不可能全取等号.所以(1)()()()8a b b c c a abc +++>=(2)()()()a b b c c a +++++>所以a b c ++>7、因为222a b ab +≥,222b c bc +≥,222c d cd +≥,222d a da +≥ 所以22222222()()()()2()a b b c c d d a ab bc cd da +++++++≥+++ 即2222a b c d ab bc cd da +++≥+++8、因为2211112a x a x +≥,2222222a x a x +≥,……,222n n n n a x a x +≥ 所以22222212121122()()2()n n n n a a a x x x a x a x a x +++++++≥+++即112222()n n a x a x a x ≥+++,所以11221n n a x a x a x +++≤9、因为2222222222(2)()()02244x y x y x y x y xy x y +++-++--==≥, 所以222()22x y x y ++≥. 10222=≥=22≥11、因为,,a b c R +∈,1a b c ++=,所以2222222223()2()()a b c a b c a b c ++=+++++222222222222()()()()222()()1a b b c c a a b c a b b c c a a b ca b c =++++++++≥+++++=++=所以22213a b c ++≥12、(1)因为,,a b c R +∈,所以3a b c b c a ++≥,3b c a a b c ++≥= 所以()()9a b c b c ab c a a b c++++≥(2)因为,,a b c R +∈,所以0a b c ++≥>,2220a b c ++≥所以222()()9a b c a b c abc ++++≥= 13、设矩形两边分别为,a b ,对角线为定值d ,则222a b d +=∴222222()22()2a b a b ab a b d +=++≤+=∴a b +≤,2()a b +≤ ∴当且仅当a b =时,以上不等式取等号.∴当矩形为正方形时,周长取得最大值,最大值为因为22222a b d ab +≤=,当且仅当a b =时等号成立 所以当矩形为正方形时,面积取得最大值,最大值为22d14、因为222()2h r R +=,所以22244r h R +=.根据三个正数的算术—几何平均不等式,得2222422R r r h =++≥所以,球内接圆柱的体积2V r h π=≤当且仅当222r h =,即r =,h R =时,V 取最大值.15、因为222a b ab +≥,所以2212ab a b ≤+,即2212b a a b ⨯≤+. 由于220min{,}b h a a a b <=≤+,22220min{,}b bh a a b a b <=≤++所以22212b h a a b ≤⨯≤+,从而h ≤习题1.2 (P19)1、(1)()()22a b a b a b a b a a ++-≥++-==(2)2()2a b b a b b a b -+≥-+=+,所以2a b a b b +--≤2、证法一:2212112x xx x x x x x+++==≥=. 证法二:容易看出,无论0x >,还是0x <,均有11x x x x+=+所以112x x x x +=+≥3、(1)()()x a x b a x x b a x x b a b -+-=-+-≥-+-=- (2)因为()()a b x b b a x b b a x b x a -+-=-+-≥-+-=- 所以x a x b a b ---≤-另证:()()x a x b x a x b a b ---≤---=-4、(1)()()()()22A B a b A a B b A a B b εεε+-+=-+-≤-+-<+=(2)()()()()22A B a b A a b B A a b B A a B b εεε---=-+-≤-+-=-+-<+=5、4646(4)(6)2y x x x x x x =-+-=-+-≥-+-= 当且仅当(4)(6)0x x --≥,即[4,6]x ∈时,函数y 取最小值2.6、7、8、(1)5235x -<-< 228x -<< 14x -<<∴原不等式的解集为(1,4)-(2)251x -≤-或251x -≥ 24x ≤或26x ≥ 2x ≤或3x ≥∴原不等式的解集为(,2][3,)-∞+∞ (3)13132x -<+< 1422x -<<84x -<<∴原不等式的解集为(8,4)-(4)2418x -≥ 414x -≥414x -≤-或414x -≥ 43x ≤-或45x ≥ 34x ≤-或54x ≥ ∴原不等式的解集为35(,][,)44-∞-+∞(1)6341x -≤+<-或1346x <+≤ 1035x -≤<-或332x -≤≤ 10533x -≤<-或213x -≤≤ ∴原不等式的解集为1052[,)(1,]333---(2)9523x -<-≤-或3529x ≤-< 1428x -<-≤-或224x -≤-< 47x ≤<或21x -<≤ ∴原不等式的解集为(2,1][4,7)-(1)令30x -=,50x -=得3x =,5x = ①当3x <时354x x -+-+≥9、(1,)a ∈+∞第二讲 证明不等式的基本方法 习题2.1 (P23)1、因为a b >,所以0a b ->. 因此33()a b ab a b ---222222()()()()()()()0a b a ab b ab a b a b a ab b ab a b a b =-++--=-++-=-+>所以33()a b ab a b ->-2、因为ad bc ≠,所以22222()()()a b c d ac bd ++-+(2)令20x -=,30x +=得2x =,3x =- ①当3x <-时234x x -+--≥ 52x ≤-∴3x <-②当32x -≤<时234x x -+++≥ 54≥ ∴32x -≤< ③当2x ≥时234x x -++≥32x ≥∴2x ≥∴原不等式的解集为R(3)令10x -=,20x -=得1x =,2x = ①当1x <时122x x -+-+<12x >∴112x << ②当12x ≤<时 122x x --+< 12< ∴12x ≤< ③当2x ≥时122x x -+-<52x <∴522x ≤<∴原不等式的解集为15(,)22222222222222()(2)()0a c a dbc bd a c a b c d b da dbc =+++-++=->所以22222()()()a b c d ac bd ++>+3、因为a b ≠,所以42242264()a a b b ab a b ++-+4224222222222222424()4()2()(2)(2)(2)()0a ab b a b ab a ba b a b a b a b a b a b a b =++-++=+-+⋅+=+-=->所以42242264()a a b b ab a b ++>+ 4、因为,,a b c 是正数,不妨设0a b c ≥≥>,则()1a b a b -≥,()1b c b c -≥,()1c a ca -≥因为0b c c aaa bc+++>,且222222()()(a b c a bcbcab ccaaba bc a babca bcbc a---------+++==≥所以222a b c b c c a a b a b c a b c +++≥ 习题2.2 (P25)1、因为222252(2)(2)(1)0a b a b a b ++--=-+-≥,所以2252(2)a b a b ++≥-.2、(1)因为2(1)()(1)(1)()()ab a b ab ac bc c a b a c b c ++++++=++++16c a b c ≥⨯= 所以2(1)()16ab a b ab ac bc c abc ++++++≥(2)因为3322()()()()()a b a b ab a b a ab b a b ab +-+=+-+-+222()(2)()()0a b a a b b a b a b =+-+=+-≥ 所以33()a b a b ab +≥+,33()b c b c bc +≥+,33()c a c a ca +≥+ 所以3332222()()()()a b c a b c b a c c a b ++≥+++++ 3、略.4、要证明1110a b b c c a ++>---,即证明111a b b c a c+>--- 因为a b c >>,所以0a c a b ->->,从而110a b a c>>-- 又因为10b c >-,所以111a b b c a c +>---,所以1110a b b c c a ++>---5、要证2m m n +≥()2m nn m m n m n ++≥.因为2()()2m n m n m nm n mn ++++≥= 只需证2()m n n m mn m n +≥,即证22()m n n m mn m n +≥,只需证()1m n mn -≥,不妨设m n ≥,则0m n -≥所以()1m n mn -≥. 所以,原不等式成立.6、要证明()()f a f b a b -<-,即a b <-,即a b <-因为a b ≠,所以只需证a b +<∵a b a b +≤+<∴a b +<,从而原不等式成立.7、22log (1)log (1)[(log (1)log (1)][(log (1)log (1)]a a a a a a x x x x x x --+=-++--+21l o g (1)l o g 1a a xx x -=-+ 又因为01x <<,所以2011x <-<,1011xx-<<+. 所以21log (1)log 01a axx x -->+ 所以22log (1)log (1)0a a x x --+>,即22log (1)log (1)a a x x ->+ 从而log (1)log (1)a a x x ->+8、因为0n >,所以2244322n n n n n +=++≥= 9、因为22221(1)(1)0ab a b a b ---=-->,所以1ab a b ->-习题2.3 (P29)1、因为0,,1a b c <<,根据基本不等式2(1)10(1)()24a a a a -+<-≤= 2(1)10(1)()24b b b b -+<-≤=,2(1)10(1)()24c c c c -+<-≤= 所以31(1)(1)(1)()4a a b b c c -⨯-⨯-≤假设(1),(1),(1)a b b c c a ---都大于14,则31(1)(1)(1)()4a b b c c a -⨯-⨯->这与31(1)(1)(1)()4a ab bc c -⨯-⨯-≤矛盾. 所以(1),(1),(1)a b b c c a ---不能都大于14.2、一方面,222211111111234233445(1)n n n ++++>++++⨯⨯⨯+1111111111()()()()233445121n n n =-+-+-++-=-++ 另一方面,222211111111234122334(1)n n n++++<++++⨯⨯⨯-111111111(1)()()()1223341n n n n n-=-+-+-++-=-=-所以,2222111111121234n n n n --<++++<+3、当1n =时,不等式12n++<1<.当2n ≥<<<<所以1<,<-,<,……,<所以11(3nn++4、假设2211(1)(1)9x y --<. 由于,0x y >且1x y += 所以2222221111(1)(1)x y x y x y----=⨯2222(1)(1)(1)(1)(1)(1)111291x x y y x y x y y x x y x y x y x x x x+-+-=⨯++=⨯++=⨯+-=⨯<-得2(21)0x -<,这与2(21)0x -≥矛盾,所以2211(1)(1)9x y--≥ 5、因为2r h V π=(定值)所以,圆柱的表面积222S r rh ππ=+22r rh rhπππ=++≥== 当且仅当22r rh rh πππ==时,等号成立.所以,当2h r =,即h r ==. 6、2(1π 第三讲 柯西不等式与排序不等式 习题3.1 (P36)1、函数定义域为[5,6],且0y ≥5y=≤=当且仅当=13425x=时,函数有最大值5.2、三维柯西不等式2222222123123112233()()()a a ab b b a b a b a b++++≥++三维三角不等式2221)(z x+≥-3、因为22236x y+≤,所以2x y+≤=.因此2x y+4、因为221a b+=,所以cos sin1a bθθ+≤5、因为1a b+=,所以2212121212()()(()ax bx bx ax a b x x x x++≥=+=6、222()(14)(2)1x y x y++≥+=,即2215x y+≥当且仅当12,55x y==时,22x y+有最小值157、2119()(2)22a bb a++≥=当且仅当21ab=(,a b R+∈)时,函数有最小值928、12()()pf x qf x+=12()f px qx=+9、3sin3siny x x=++≤=当且仅当tan x=习题3.2 (P41)1、22111111()()39a b ca b c a b c++=++++≥==推广:若12,,,nx x x R+∈,且121nx x x+++=,则212111nnx x x+++≥.证:121212111111()()n n nx x x x x x x x x +++=++++++221x n x ≥+⋅= 2、因为2222222222224()(1111)()a b c d a b c d +++=++++++ 222(1111)()11a b c d a b c d ≥⋅+⋅+⋅+⋅=+++==所以222214a b c d +++≥ 3、22121212111111()()()n n n x x x x x x n x x x x x x ++++++≥⋅+⋅++⋅= 4、2221112()a b b c ca ab bc c a++=++++++++222111()()9a b b c c a a b c a b c a b c a b b c c aa b c+++=+++++++++++++≥+===++上式中等号不成立,这是由于,,a b c 是互不相等的正数, 所以111:::a b b c c a a b c a b a b c b c a b c c a+++≠≠+++++++++.5、因为2222222()(234)(234)10100x y z xy z ++++≥++==,所以22210029x y z ++≥.当且仅当203040,,292929x y z ===时,222x y z ++有最小值10029. 6、因为2221212()(1)111n nx x x n x x x +++++++222121212212()[(1)(1)(1)]111()1n n nn x x x x x x x x x x x x =++++++++++++≥+++=所以222121211111n n x x x x x x n +++≥++++ 习题3.3 (P45) 1、由加法交换律及12,,,n c c c 的任意性,不妨假设12n a a a ≤≤≤,这不影响题意.由排序不等式,等222112212n n na c a c a c a a a +++≤+++. 2、由于要证的式子中,,a b c 是轮换对称的,所以不妨假设a b c ≤≤. 于是222a b c ≤≤.由排序不等式,得222222a a b b c c a b b c c a ++≥++222222a a b b c c a c b a c b ++≥++两式相加,得3332222()()()()a b c a b c b c a c a b ++≥+++++ 3、由于要证的式子中123,,a a a 是轮换对称的,所以不妨假设123a a a ≥≥. 于是123111a a a ≤≤,233112a a a a a a ≤≤ 由排序不等式,得122331233112231312312111a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a ++≥⋅+⋅+⋅=++ 即122331231312a a a a a a a a a a a a ++≥++ 4、用柯西不等式证明如下:因为2222212123112231()()()n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a -++++++++≥+++所以222212112231n n n n a a a aa a a a a a a -++++≥+++.用排序不等式证明如下: 设120n i i i a a a ≥≥≥>,其中12,,,n i i i 是1,2,,n 的一个排列则12222ni i i a a a ≥≥≥,12111ni i i a a a ≤≤≤.由排序不等式知,反序和最小,从而12122222222121231111n nn n i i i n i i i a a a a a a a a a a a a a a -++++≥⋅+⋅++⋅1212n i i i n a a a a a a =+++=+++所以222212112231n n n n a a a a a a a a a a a -++++≥+++习题4.1 (P50)1、(1)当1n =时,左边=1,右边=1, 所以,左边=右边,命题成立.(2)假设当(1)n k k =≥时,命题成立,即2135(21)k k ++++-=.当1n k =+时,22135(21)2(1)12(1)1(1)k k k k k ++++-++-=++-=+.所以,当1n k =+时,命题成立. 由(1)(2)知,2135(21)n n ++++-=2、(1)当1n =时,左边=1,右边11(11)(211)16=⨯⨯+⨯+=, 所以,左边=右边,命题成立. (2)假设当(1)n k k =≥时,命题成立,即21149(1)(21)6k k k k ++++=++.当1n k =+时,2221149(1)(1)(21)(1)6k k k k k k ++++++=++++21(1)(276)61(1)(2)[2(1)1]6k k k k k k =+++=++++所以,当1n k =+时,命题成立.由(1)(2)知,21149(1)(21)6n n n n ++++=++3、(1)当1n =时,左边144=⨯=,右边2124=⨯=, 所以,左边=右边,命题成立. (2)假设当(1)n k k =≥时,命题成立,即21427310(31)(1)k k k k ⨯+⨯+⨯+++=+.当1n k =+时,1427310(31)(1)[3(1)1]k k k k ⨯+⨯+⨯+++++++2(1)(1)[3(1)1]k k k k =+++++ 22(1)(44)(1)[(1)1]k k k k k =+++=+++ 所以,当1n k =+时,命题成立. 由(1)(2)知,21427310(31)(1)n n n n ⨯+⨯+⨯+++=+4、(1)当1n =时,因为211211x y x y ⨯-⨯-+=+能被x y +整除,所以命题成立. (2)假设当(1)n k k =≥时,命题成立,即2121k k x y --+能被x y +整除. 当1n k =+时, 2(1)12(1)12121k k k k x y x y +-+-+++=+2122212122212212212212121222212121()()()()()k k k k k k k k k k k k x x y y x x x y x y y y x xyyy x x x y yy x y x------------=+=+-+=++-=+++-上式前后两部分都能被x y +整除,所以,当1n k =+时命题成立. 由(1)(2)知,2121n n x y --+能被x y +整除.5、凸n 边形有1(3)2n n -条对角线. 下面证明这个命题.(1)当3n =时,三角形没有对角线,即三角形有0条对角线,命题成立.(2)假设当(3)n k k =≥时,命题成立,即凸k 边形有1(3)2k k -条对角线.当1n k =+时, 凸(1)k +边形的对角线条数为2111(3)(2)1(2)(1)[(1)3]222k k k k k k k -+-+=--=++- 所以,当1n k =+时,命题成立.由(1)(2)知,凸n 边形有1(3)2n n -条对角线.6、这样的n 条直线把平面分成的区域数目为1(1)2n nf n =++. 下面证明这个命题.(1)当1n =时,平面被分为112+=个区域,111(11)22f =++=,命题成立.(2)假设当(1)n k k =≥时,命题成立,即有1(1)2k kf k =++.当1n k =+时, 第1k +条直线与前面k 条直线有k 个不同交点即,它被前面k 条直线截成1k +段,其中每一段都把它所在的原区域一分为二,也即使原区域数目增加1k +.于是11(1)1(1)(1)1(2)22k k k k f f k k k k ++=++=++++=++ 2111(3)(2)1(2)(1)[(1)3]222k k k k k k k -+-+=--=++- 所以,当1n k =+时,命题成立. 由(1)(2)知,对任意正整数n ,命题都成立. 习题4.2 (P53)1、(1)当3n =时,左边11(123)(1)1123=++++=,右边233111=+-=所以,左边=右边,命题成立. (2)假设当(3)n k k =≥时,命题成立,即211(12)(1)12k k k k++++++≥+-. 当1n k =+时,111(121)(1)21k k k k ++++++++++ 22222111111(12)(1)(12)(1)(1)2121111111111(1)(1)(1)2121211111111(1)(1)(1)21223413251221231(1)(1)1k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k =++++++++++++++++++≥+-+++++++++++++++>+-+++++++++=+-+++>++=+++-所以,当1n k =+时,命题成立. 由(1)(2)知,命题对大于2的一切正整数成立. 2、(1)当17n ≥时,有42n n >.①当17n =时,17421310728352117=>=,命题成立. ②假设当(17)n k k =≥时,命题成立,即42k k > 当1n k =+时,14422221k kk k k k k k k k +=⋅>>+>++++=+所以,当1n k =+时,命题成立.由①②知,命题对一切不小于17的正整数成立.(2)当3n ≥时,有1(1)n n n+<.①当3n =时,3164(1)3327+=<,命题成立. ②假设当(3)n k k =≥时,命题成立,即1(1)k k k+<当1n k =+时,1111(1)(1)(1)111k k k k k ++=+++++ 11(1)(1)11(1)11k k k k k k <+++<++<+ 所以,当1n k =+时,命题成立.由①②知,命题对一切不小于3的正整数成立.3、(1)当2n =时,212122-<,命题成立.(2)假设当(2)n k k =≥时,命题成立,即222111123k k k-+++< 当1n k =+时,2222211111123(1)(1)k k k k k -++++<+++3232221(1)1(1)(1)1k k k k k k k k k k +-++-=<=+++ 所以,当1n k =+时,命题成立. 由(1)(2)知,命题对任意大于1的正整数成立. 4、不妨设a b c <<,a b d =-,c b d =+.(1)当2n =时,2222222()()222a c b d b d b d b +=-++=+>,命题成立. (2)假设当(2)n k k =≥时,命题成立,即2k k k a c b +> 当1n k =+时,1111k k k k k k a c a ac ac c +++++=+-+1()()()2222()22()22k k k k k k kkkkkk k a a c c c a a a c d ca b d c b d b d cb d b d b b+=++-=++>+=-+>-+= 所以,当1n k =+时,命题成立. 由(1)(2)知,命题对一切大于1的正整数成立.5、(1)当1n =时,212(11)22⨯+<,命题成立.(2)假设当(1)n k k =≥时,命题成立,即2(1)(1)22k k k k a ++<<. 当1n k =+时,2(1)(1)22k k k k a +++<+<21(1)(1)23(1)222k k k k k k a ++++++<<+ 21(1)(2)(2)22k k k k a ++++<<所以,当1n k =+时,命题成立.由(1)(2)知,命题对一切正整数成立.6、(1)当2n =时,12121212sin()sin cos cos sin sin sin αααααααα+=+<+,命题成立.(2)假设当(2)n k k =≥时,命题成立,即1212sin()sin sin sin k k αααααα+++<+++当1n k =+时,121sin()k k αααα+++++121121121121sin()cos cos()sin sin()sin sin sin sin sin k k k k k k k k αααααααααααααααα++++=+++++++≤++++<++++所以,当1n k =+时,命题成立. 由(1)(2)知,命题对一切大于1的正整数成立.7、(1)当2n =时,2222212121122()()()a a b b a b a b ++≥+,命题成立.(2)假设当(2)n k k =≥时,命题成立,即222222212121122()()()k k k k a a a b b b a b a b a b ++++++≥+++当1n k =+时,22222222121121()()k k k k a a a a b b b b ++++++++++2222222222222222121212111211()()()()k k k k k k k k a a a b b b a a a b a b b b a b ++++=+++++++++++++++22222222211221111121222221122111111222112211()2()()()2()()k k k k k k k k k k k k k k k k k k a b a b a b a b a b a a a b b b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b ++++++++++≥+++++++++++≥++++++++=+++所以,当1n k =+时,命题成立.由(1)(2)知,命题对一切不小于2的正整数成立即,222222212121122()()()n n n n a a a b b b a b a b a b ++++++≥+++.8、(1)21212111()()n na a a n a a a ++++++≥ (2)①当1n =时,21111aa ⋅=,命题成立. ②假设当(2n k k =≥时,命题成立,即21212111()()k ka a a k a a a ++++++≥ 当1n k =+时,1211211111()()k k k k a a a a a a a a ++++++++++ 12121121122221111111()()()()11)()1(1)k k k kk kk a a a a a a a a a a a a a a k a a a a k k ++=+++++++++++++++≥+++++++≥+++所以,当1n k =+时,命题成立. 由①②知,命题对一切正整数成立。
【人教A版】高中数学选修4-5全册配套试卷(21份打包,含答案)考前过关训练(一)(20200621172242)
考前过关训练(一)不等式和绝对值不等式(35分钟 60分)一、选择题(每小题3分,共18分)1.已知x≥,则f(x)=有 ( )A.最大值B.最小值C.最大值1D.最小值1【解析】选D.因为x≥,所以x-2≥.所以f(x)==(x-2)+≥2=1,当且仅当=,即x=3时,等号成立,所以f(x)min=1.2.若a>b>c,则一定成立的不等式是 ( )A.a|c|>b|c|B.ab>acC.a-|c|>b-|c|D.<<【解析】选C.当c=0时,A不成立;当a<0时,B不成立;当a=1,c=-1时,D不成立.因为a>b,所以C成立.3.不等式|sinx+tanx|<a的解集为N,不等式|sinx|+|tanx|<a的解集为M,则解集M与N的关系是 ( )A.N?MB.M?NC.M=ND.MüN【解析】选B.因为|sinx+tanx|≤|sinx|+|tanx|,则M?N(当a≤0时,M=N=?),故选B.4.不等式3<|5-2x|≤9的解集为 ( )A.[-2,1)∪[4,7)B.(-2,1]∪(4,7]C.(-2,-1]∪[4,7)D.[-2,1)∪(4,7]【解析】选D.由得所以得[-2,1)∪(4,7]5.(2016·上饶高二检测)若关于x的不等式-<a2-4a有实数解,则实数a的取值范围为 ( )A.(1,3)B.(-∞,1)∪(3,+∞)C.(-∞,-3)∪(-1,+∞)D.(-3,-1)【解析】选B.设f(x)=|x+1|-|x-2|.(1)当x<-1时,f(x)=-(x+1)+x-2=-3.(2)当-1≤x<2时,f(x)=x+1+x-2=2x-1,此时-3≤f(x)<3.(3)当x≥2时,f(x)=x+1-(x-2)=3.综上:函数f(x)=|x+1|-|x-2|的最小值是-3;关于x的不等式-<a2-4a有实数解等价于-3<a2-4a,即a2-4a+3>0,解得a<1或a>3.6.当x>1时,不等式x-2+≥a恒成立,则实数a的取值范围是 ( )A.(-∞,0]B.[0,+∞)C.[1,+∞)D.(-∞,1]【解析】选D.由已知得a≤.因为x>1,所以x-1>0,所以x-2+=x-1+-1≥2-1=1,所以=1,所以a≤1.二、填空题(每小题4分,共12分)7.已知x2+2y2=1,则x2y4-1的最大值是________.【解析】因为x2+2y2=1,所以x2+y2+y2=1,又x2·y2·y2≤=.所以x2y4-1≤-1=-,故x2y4-1的最大值为-.答案:-8.已知不等式(x+y)≥9对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为________.【解题指南】先求(x+y)的最小值,只需≥9即可. 【解析】(x+y)=1+a++≥1+a+2,所以1+a+2≥9,即a+2-8≥0, 故a≥4.答案:49.如果关于x的不等式|x-2|+|x+3|≥a的解集为R,则a的取值范围是__________.【解析】|x-2|+|x+3|表示数轴上的x点到2和-3点的距离之和,其最小值等于5,故当a≤5时关于x的不等式|x-2|+|x+3|≥a的解集为R.答案:(-∞,5]三、解答题(每小题10分,共30分)10.设不等式|x+1|≤a的解集为A,不等式|x-1|+|2-x|>2的解集为B,若A∪B=R,求实数a的取值范围.【解题指南】求解|x+1|≤a,需要对a进行分类讨论.【解析】当a<0时,集合A=;当a≥0时,集合A={x|-a-1≤x≤a-1}.可求得集合B=.因为A∪B=R,所以a≥0.此时A={x|-a-1≤x≤a-1}.把集合A,B在数轴上表示出来,如图,因此有-a-1≤且≤a-1,即a≥.因此,所求a的取值范围为.11.(2016·郑州高二检测)已知函数f(x)=|2x-1|+|x-2a|.(1)当a=1时,求f(x)≤3的解集.(2)当x∈[1,2]时,f(x)≤3恒成立,求实数a的取值范围.【解析】(1)当a=1时,原不等式可化为|2x-1|+|x-2|≤3,依题意,当x>2时,不等式即3x-3≤3,则解得x≤2,综合可得,x无解.当≤x≤2时,不等式即x+1≤3,解得x≤2,综合可得,≤x≤2.当x<时,不等式即3-3x≤3,解得x≥0,综合可得0≤x<.综上所述:原不等式的解集为[0,2].(2)原不等式可化为|x-2a|≤3-|2x-1|,因为x∈[1,2],所以|x-2a|≤4-2x,即2x-4≤2a-x≤4-2x,故3x-4≤2a≤4-x,对x∈[1,2]恒成立,当1≤x≤2时,3x-4的最大值2,4-x的最小值2,所以a=1,即a的取值范围为{1}.12.某集团投资兴办甲、乙两个企业,2014年甲企业获得利润320万元,乙企业获得利润720万元,以后每年甲企业的利润以上年利润 1.5倍的速度递增,而乙企业是上年利润的.预期目标为两企业年利润之和是1600万元,从2014年年初起:(1)哪一年两企业获利之和最小?(2)需经过几年即可达到预定目标(精确到1年)?【解析】(1)设从2014年起,第n年获利为y n=320+720≥2=2×480=960,当且仅当320·=720,即·=,n=2时取等号.所以第二年,即2015年两企业获得利润之和最少,共960万元.(2)依题意有:320+720≥1600, 即4+9≥20.设=t(t≥1),则原不等式化为4t2-20t+9≥0,解得t≥,或t≤(舍去).于是≥,n≥1+lo=2+lo3>2+lo=4.所以n=5,即经过5年可达到预期目标.。
新人教高中数学练习题(选修4-4-4-5)含答案
坐标系与参数方程 [基础训练A 组]一、选择题1.若直线的参数方程为12()23x tt y t =+⎧⎨=-⎩为参数,则直线的斜率为( )A .23 B .23- C .32 D .32- 2.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A.1(,2B .31(,)42- C. D.3.将参数方程222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤ 4.化极坐标方程2cos 0ρθρ-=为直角坐标方程为( )A .201y y +==2x 或 B .1x = C .201y +==2x 或x D .1y = 5.点M的直角坐标是(-,则点M 的极坐标为( )A .(2,)3πB .(2,)3π-C .2(2,)3πD .(2,2),()3k k Z ππ+∈6.极坐标方程cos 2sin 2ρθθ=表示的曲线为( )A .一条射线和一个圆B .两条直线C .一条直线和一个圆D .一个圆二、填空题1.直线34()45x tt y t =+⎧⎨=-⎩为参数的斜率为______________________。
2.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________。
3.已知直线113:()24x tl t y t =+⎧⎨=-⎩为参数与直线2:245l x y -=相交于点B ,又点(1,2)A ,则AB =_______________。
4.直线122()112x t t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数被圆224x y +=截得的弦长为______________。
5.直线cos sin 0x y αα+=的极坐标方程为____________________。
新课程高中数学训练题组(选修4-4-4-5)含答案
特别说明:《新课程高中数学训练题组》是由李传牛老师根据最新课程标准,参考独家内部资料,结合自己颇具特色的教学实践和卓有成效的综合辅导经验精心编辑而成;本套资料分必修系列和选修系列及部分选修4系列。
欢迎使用本资料!本套资料所诉求的数学理念是:(1)解题活动是高中数学教与学的核心环节,(2)精选的优秀试题兼有巩固所学知识和检测知识点缺漏的两项重大功能。
本套资料按照必修系列和选修系列及部分选修4系列的章节编写,每章或节分三个等级:[基础训练A组],[综合训练B组],[提高训练C组]建议分别适用于同步练习,单元自我检查和高考综合复习。
本套资料配有详细的参考答案,特别值得一提的是:单项选择题和填空题配有详细的解题过程,解答题则按照高考答题的要求给出完整而优美的解题过程。
本套资料对于基础较好的同学是一套非常好的自我测试题组:可以在90分钟内做完一组题,然后比照答案,对完答案后,发现本可以做对而做错的题目,要思考是什么原因:是公式定理记错?计算错误?还是方法上的错误?对于个别不会做的题目,要引起重视,这是一个强烈的信号:你在这道题所涉及的知识点上有欠缺,或是这类题你没有掌握特定的方法。
本套资料对于基础不是很好的同学是一个好帮手,结合详细的参考答案,把一道题的解题过程的每一步的理由捉摸清楚,常思考这道题是考什么方面的知识点,可能要用到什么数学方法,或者可能涉及什么数学思想,这样举一反三,慢慢就具备一定的数学思维方法了。
目录:数学选修4-4,4-5数学选修4-4 坐标系与参数方程 [基础训练A 组]数学选修4-4 坐标系与参数方程 [综合训练B 组]数学选修4-4 坐标系与参数方程 [提高训练C 组]数学选修4-5不等式选讲 [基础训练A 组]数学选修4-5不等式选讲 [综合训练B 组]数学选修4-5不等式选讲 [提高训练C 组]新课程高中数学测试题组 根据最新课程标准,参考独家内部资料, 精心编辑而成;本套资料分必修系列和选修系列及部分选修4系列。
最新人教版高中数学选修45测试题全套及答案
最新人教版高中数学选修4-5测试题全套及答案第一讲 不等式和绝对值不等式一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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)1.设集合A ={x |y =log 2(4-2x -x 2)},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x⎪⎪3x +1≥1,则A ∩B 等于( ) A .{x |-1<x <5-1} B .{x |-3<x ≤2} C .{x |-1<x <1}D .{x |-1-5<x <-3或5-1<x ≤2} 解析: 不等式4-2x -x 2>0可转化为 x 2+2x -4<0,解得-1-5<x <-1+5, ∵A ={x |-1-5<x <-1+5}; 不等式3x +1≥1可转化为x -2x +1≤0,解得-1<x ≤2,∴B ={x |-1<x ≤2}, ∴A ∩B ={x |-1<x <5-1}. 答案: A2.不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x -1<1的解集为( )A .{x |0<x <1}∪{x |x >1}B .{x |0<x <1}C .{x |-1<x <0}D .{x |x <0}解析: 方法一:特值法:显然x =-1是不等式的解,故选D.方法二:不等式等价于|x +1|<|x -1|, 即(x +1)2<(x -1)2,解得x <0,故选D. 答案: D3.设a ,b 是正实数,以下不等式 ①ab >2aba +b ,②a >|a -b |-b ,③a 2+b 2>4ab -3b 2,④ab +2ab>2 恒成立的序号为( ) A .①③ B .①④ C .②③ D .②④解析:2ab a +b ≤2ab 2ab =ab ,即ab ≥2ab a +b,故①不正确,排除A 、B ;∵ab +2ab ≥22>2,即④正确.答案: D4.已知a >0,b >0,则1a +1b +2ab 的最小值是( )A .2B .22C .4D .5解析: ∵a >b ,b >0,∴1a +1b ≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号,∴1a +1b +2ab ≥2ab +2ab ≥22ab·2ab =4. 当且仅当a =b =1且2ab=2ab 时成立,能取等号,故1a +1b +2ab 的最小值为4,故选C.答案: C5.设|a |<1,|b |<1,则|a +b |+|a -b |与2的大小关系是( )A .|a +b |+|a -b |>2B .|a +b |+|a -b |<2C .|a +b |+|a -b |=2D .不可能比较大小解析: 当(a +b )(a -b )≥0时,|a +b |+|a -b |=|(a +b )+(a -b )|=2|a |<2, 当(a +b )(a -b )<0时,|a +b |+|a -b |=|(a +b )-(a -b )|=2|b |<2. 答案: B6.设x ,y ∈R ,a >1,b >1.若a x =b y =3,a +b =23,则1x +1y 的最大值为( )A .2B.32 C .1D.12解析: ∵a x =b y =3,∴x =log a 3,y =log b 3, ∴1x +1y =1log a 3+1log b 3=log 3a +log 3b =log 3ab ≤log 3(a +b )24=log 33=1,故选C.答案: C7.0<a <1,下列不等式一定成立的是( ) A .|log 1+a (1-a )|+|log (1-a )(1+a )|>2 B .|log 1+a (1-a )|<|log (1-a )(1+a )|C .|log (1+a )(1-a )+log (1-a )(1+a )|<|log (1+a )(1-a )|+|log (1-a )(1+a )|D .|log (1+a )(1-a )-log (1-a )(1+a )|>|log (1+a )(1-a )|-|log (1-a )(1+a )| 解析: 令a =12,代入可排除B 、C 、D.答案: A8.若实数a ,b 满足a +b =2,则3a +3b 的最小值是( ) A .18B .6C .2 3D.43解析: 3a +3b ≥23a ·3b =23a +b =232=6.答案: B9.已知|a |≠|b |,m =|a |-|b ||a -b |,n =|a |+|b ||a +b |,则m ,n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m <n C .m =nD .m ≤n解析: ∵|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |, ∴m =|a |-|b ||a -b |≤|a |-|b ||a |-|b |=1,n =|a |+|b ||a +b |≥|a |+|b ||a |+|b |=1,∴m ≤1≤n .答案: D10.某工厂年产值第二年比第一年增长的百分率为p 1,第三年比第二年增长的百分率为p 2,第四年比第三年增长的百分率为p 3,则年平均增长率p 的最大值为( )A.3p 1p 2p 3 B.p 1+p 2+p 33C.p 1p 2p 33D .2(1+p 1)(1+p 2)(1+p 3)3解析: ∵(1+p )3=(1+p 1)(1+p 2)(1+p 3),∴1+p =3(1+p 1)(1+p 2)(1+p 3)≤1+p 1+1+p 2+1+p 33,∴p ≤p 1+p 2+p 33.答案: B11.若a ,b ,c >0,且a 2+2ab +2ac +4bc =12,则a +b +c 的最小值是( ) A .2 3 B .3 C .2D.3解析: a 2+2ab +2ac +4bc =a (a +2c )+2b (a +2c ) =(a +2c )(a +2b )≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤(a +2c )+(a +2b )22,∴(a +b +c )2≥12,又a ,b ,c >0, ∴a +b +c ≥2 3. 答案: A12.当0<x <π2时,函数f (x )=1+cos 2x +8sin 2 x sin 2x 的最小值为( )A .2B .23C .4D .43解析: 方法一:f (x )=2cos 2 x +8 sin 2 x 2sin x cos x =1+4tan 2 xtan x=4tan x +1tan x≥4.这里tan x >0,且tan x =12时取等号.方法二:f (x )=1+cos 2x +8sin 2 x sin 2x =5-3cos 2xsin 2x (0<2x <π).令μ=5-3cos 2xsin 2x ,有μsin 2x +3cos 2x =5.μ2+9sin(2x +φ)=5,∴sin(2x +φ)=5μ2+9.∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪5μ2+9≤1,得μ2≥16. ∴μ≥4或μ≤-4.又μ>0. 答案: C二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上) 13.已知-π2≤α<β≤π2,则α-β2的取值范围是________.解析: 利用不等式的性质进行求解.由-π2≤α<β≤π2可得.答案: -π2≤α-β2<0.14.设集合S ={x ||x -2|>3},T ={x |a <x <a +8},S ∪T =R ,则a 的取值范围是____________. 解析: ∵|x -2|>3, ∴x -2>3或x -2<-3, ∴x >5或x <-1,即S ={x |x >5或x <-1}. 又∵T ={x |a <x <a +8},S ∪T =R ,∴画数轴可知a 需满足⎩⎪⎨⎪⎧a <-1a +8>5,∴-3<a <-1.答案: -3<a <-115.设x >-1,求函数y =(x +5)(x +2)x +1的最小值为________.解析: ∵x >-1,∴x +1>0,y =(x +5)(x +2)x +1=[(x +1)+4][(x +1)+1]x +1=(x +1)+5+4x +1≥2·(x +1)·4x +1+5=9. 当且仅当x +1=4x +1,即x =1时,等号成立.∴y 的最小值是9. 答案: 916.某商品进货价每件50元,据市场调查,当销售价格(每件x 元)在50<x ≤80时,每天售出的件数P =105(x -40)2,若想每天获得的利润最多,销售价格每件应定为____________元. 解析: 设销售价格定为每件x 元(50<x ≤80),每天获得利润y 元,则: y =(x -50)·P =105(x -50)(x -40)2,设x -50=t ,则0<t ≤30, ∴y =105t (t +10)2=105t t 2+20t +100=105t +100t+20≤10520+20=2 500.当且仅当t =10,即x =60时,y max =2 500. 答案: 60三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(12分)已知30<x <42,16<y <24,求x +y ,x -2y ,xy 的取值范围.解析: ∵30<x <42,16<y <24, ∴46<x +y <66. ∵16<y <24, ∴-48<-2y <-32, ∴-18<x -2y <10. ∵30<x <42, ∴124<1y <116. ∴54<x y <218. 18.(12分)已知a ,b ,x ,y ∈R +,x ,y 为变量,a ,b 为常数,且a +b =10,a x +by =1,x +y 的最小值为18,求a ,b .解析: ∵x +y =(x +y )⎝⎛⎭⎫a x +b y=a +b +bx y +ayx ≥a +b +2ab=(a +b )2,当且仅当bx y =ayx 时取等号.又(x +y )min =(a +b )2=18, 即a +b +2ab =18 ① 又a +b =10②由①②可得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2b =8或⎩⎪⎨⎪⎧a =8b =2.19.(12分)解不等式|x +1|+|x |<2.解析: 方法一:利用分类讨论的思想方法. 当x ≤-1时,-x -1-x <2,解得-32<x ≤-1;当-1<x <0时,x +1-x <2,解得-1<x <0; 当x ≥0时,x +1+x <2,解得0≤x <12.因此,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-32<x <12.方法二:利用方程和函数的思想方法.令f (x )=|x +1|+|x |-2=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1(x ≥0),-1(-1≤x <0),-2x -3(x <-1).作函数f (x )的图象(如图),知当f (x )<0时,-32<x <12.故原不等式的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-32<x <12.方法三:利用数形结合的思想方法.由绝对值的几何意义知,|x +1|表示数轴上点P (x )到点A (-1)的距离,|x |表示数轴上点P (x )到点O (0)的距离.由条件知,这两个距离之和小于2. 作数轴(如图),知原不等式的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-32<x <12.方法四:利用等价转化的思想方法. 原不等式⇔ 0≤|x +1|<2-|x |, ∴(x +1)2<(2-|x |)2,且|x |<2,即0≤4|x |<3-2x ,且|x |<2. ∴16x 2<(3-2x )2,且-2<x <2. 解得-32<x <12.故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-32<x <12.20.(12分)求函数y =3x +4x 2(x >0)的最值.解析: 由已知x >0, ∴y =3x +4x 2=3x 2+3x 2+4x 2≥333x 2·3x 2·4x2=339,当且仅当3x 2=3x 2=4x 2,即x =2393时,取等号.∴当x =2393时,函数y =3x +4x2的最小值为339.21.(12分)在某交通拥挤地段,交通部门规定,在此地段内的车距d (m)正比于车速v (km/h)的平方与车身长s (m)的积,且最小车距不得少于半个车身长,假定车身长均为s (m),且车速为50 km/h 时车距恰为车身长s ,问交通繁忙时,应规定怎样的车速,才能使此地段的车流量Q 最大?解析: 由题意,知车身长s 为常量,车距d 为变量.且 d =k v 2s ,把v =50,d =s 代入,得k =12 500,把d =12s 代入d =12 500v 2s ,得v =25 2.所以d =⎩⎨⎧12s (0<v ≤252),12 500v 2s (v >252).则车流量Q =1 000v d +s=⎩⎪⎨⎪⎧1 000v32s (0<v ≤252),1 000v s (1+v22 500)(v >252).当0<v ≤252时,Q 为v 的增函数,所以当v =252时, Q 1=1 000v 32s =50 00023s .当v >252时,Q 2=1 000v s ⎝⎛⎭⎫1+v 22 500= 1 000s ⎝⎛⎭⎫1v +v 2 500 ≤1 000s ·21v ·v2 500=25 000s .当且仅当1v =v 2 500,即v =50时,等号成立.即当v =50时,Q 取得最大值Q 2=25 000s .因为Q 2>Q 1,所以车速规定为50km/h 时,该地段的车流量Q 最大.22.(14分)已知函数f (x )=ax 2-4(a为非零实数),设函数F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ) (x >0)-f (x ) (x <0).(1)若f (-2)=0,求F (x )的表达式; (2)在(1)的条件下,解不等式1≤|F (x )|≤2;(3)设mn <0,m +n >0,试判断F (m )+F (n )能否大于0? 解析: (1)∵f (-2)=0,∴4a +4=0,得a =-1,∴f (x )=-x 2+4,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4 (x >0)x 2-4 (x <0).(2)∵|F (-x )|=|F (x )|, ∴|F (x )|是偶函数, 故可以先求x >0的情况. 当x >0时,由|F (2)|=0, 故当0<x ≤2时,解不等式1≤-x 2+4≤2,得2≤x ≤3; x >2时,解不等式1≤x 2-4≤2,得5≤x ≤6; 综合上述可知原不等式的解集为{x |2≤x ≤3或5≤x ≤6或-3≤x ≤-2或-6≤x ≤-5}. (3)∵f (x )=ax 2+4,∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2+4 (x >0)-ax 2-4 (x <0),∵mn <0,不妨设m >0,则n <0. 又m +n >0,∴m >-n >0,∴m 2>n 2, ∴F (m )+F (n )=am 2+4-an 2-4 =a (m 2-n 2),所以:当a >0时,F (m )+F (n )能大于0,当a <0时,F (m )+F (n )不能大于0.第二讲 证明不等式的基本方法一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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)1.已知a c 2>bc 2,则下列不等式一定成立的是( )A .a 2>b 2B .lg a >lg b C.1b >1cD.⎝⎛⎭⎫13b >⎝⎛⎭⎫13a解析: 从已知不等式入手:a c 2>bc 2⇔a >b (c ≠0),其中a ,b 可异号或其中一个为0,由此否定A 、B 、C ,应选D.答案: D2.若1a <1b <0,则下列结论不正确的是( )A .a 2<b 2B .ab <b 2 C.b a +a b>2 D .|a |+|b |>|a +b |解析: 因为1a <1b<0⇔⎩⎪⎨⎪⎧1a -1b <0a <0且b <0⇔⎩⎨⎧b -a ab <0a <0,b <0⇔b <a <0.由此判定A 、B 、C 正确,应选D. 答案: D3.用反证法证明命题“设a ,b 为实数,则方程x 3+ax +b =0至少有一个实根”时,要做的假设是( ) A .方程x 3+ax +b =0没有实根 B .方程x 3+ax +b =0至多有一个实根C.方程x3+ax+b=0至多有两个实根D.方程x3+ax+b=0恰好有两个实根解析:反证法证明问题时,反设实际是命题的否定,∴用反证法证明命题“设a,b为实数,则方程x2+ax+b=0至少有一个实根”时,要做的假设是:方程x2+ax+b=0没有实根.故应选A.答案:A4.用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,反设正确的是()A.假设三内角都不大于60°B.假设三内角都大于60°C.假设三内角至多有一个大于60°D.假设三内角至多有两个大于60°解析:至少有一个不大于60度是指三个内角有一个或者两个或者三个小于或等于60°.所以,反设应该是它的对立情况,即假设三内角都大于60度.答案:B5.设x>0,y>0,x+y=1,x+y的最大值是()A.1 B.2C.22 D.32解析:∵x>0,y>0,∴1=x+y≥2xy,∴12≥xy,∴x+y≤2(x+y)=2(当且仅当x=y=12时取“=”).答案:B6.用分析法证明:欲使①A>B,只需②C<D,这里①是②的()A .充分条件B .必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析: 分析法证明的本质是证明结论的充分条件成立,即②⇒①,所以①是②的必要条件. 答案: B7.已知0<a <b ,且a +b =1,则下列不等式中,正确的是( ) A .log 2a >0B .2a -b <12C .log 2a +log 2b <-2D .2a b +b a <12解析: 方法一:特值法令a =13,b =23代入可得.方法二:因为0<a <b 且a +b =1, 所以0<a <1,所以log 2a <0. -1<a -b <0所以12<2a -b <1,又因为b a +ab>2所以2b a +a b >4,而ab <⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22=14, 所以log 2a +log 2b <-2成立. 答案: C8.a >0,b >0,则“a >b ”是“a -1a >b -1b ”成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .即不充分也不必要条件解析: a -1a -b +1b =a -b +a -b ab =(a -b )⎝⎛⎭⎫1+1ab . ∵a >0,b >0,∴a >b ⇔(a -b )⎝⎛⎭⎫1+1ab >0⇔a -1a >b -1b . 可得“a >b ”是“a -1a >b -1b ”成立的充要条件.答案: C9.设a >0,b >0,则以下不等式中不恒成立的是( ) A .(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b ≥4 B .a 3+b 3≥2ab 2 C .a 2+b 2+2≥2a +2bD.|a -b |≥a -b 解析: 因为(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b ≥2ab ·21ab=4,所以A 正确. a 3+b 3≥2ab 2⇔(a -b )(a 2+ab -b 2)≥0,但a ,b 大小不确定,所以B 错误. (a 2+b 2+2)-(2a +2b )=(a -1)2+(b -1)2≥0,所以C 正确.|a -b |≥a -b ⇔|a -b |+b ≥a ⇔b (a -b )≥0,所以D 正确.答案: B10.设a ,b ∈R +,且a ≠b ,P =a 2b +b 2a ,Q =a +b ,则( )A .P >QB .P ≥QC .P <QD .P ≤Q解析: P -Q =a 2b +b 2a -(a +b )=a 3+b 3-ab (a +b )ab =(a +b )(a 2+b 2-2ab )ab =(a +b )(a -b )2ab .∵a ,b 都是正实数,且 a ≠b ,∴(a +b )(a -b )2ab >0,∴P >Q .答案: A11.若函数f (x ),g (x )分别是R 上的奇函数、偶函数,且满足f (x )-g (x )=e x ,则有( ) A .f (2)<f (3)<g (0) B .g (0)<f (3)<f (2) C .f (2)<g (0)<f (3)D .g (0)<f (2)<f (3)解析: 因为函数f (x ),g (x )分别是R 上的奇函数、偶函数. 所以f (-x )-g (-x )=-f (x )-g (x )=e -x , ① f (x )-g (x )=e x ,②①②联立,解之得f (x )=e x -e -x 2,g (x )=-e x +e -x2代入数值比较可得.答案: D12.“a =18”是“对任意的正数x,2x +ax ≥1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析: 因为2x +ax ≥22x ·ax=22a , 当a =18时22a =1.但当a =2时,22a =4,当然有2x +ax ≥1所以是充分不必要条件.答案: A二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上)13.设a =3-2,b =6-5,c =7-6,则a ,b ,c 的大小顺序是__________. 解析: 用分析法比较,a >b ⇔3+5>2+6⇔8+215>8+212,同理可比较得b >c . 答案: a >b >c 14.已知三个不等式: (1)ab >0;(2)-c a <-db;(3)bc >ad .以其中两个作为条件,余下一个作为结论,为________.解析: 运用不等式性质进行推理,从较复杂的分式不等式(2)切入,去寻觅它与(1)的联系. -c a <-d b ⇔c a >d b ⇔c a -db >0 ⇔bc -adab>0⇔ab ·(bc -ad )>0. 答案: (1)、(3)⇒(2);(1)、(2)⇒(3);(2)、(3)⇒(1)15.若f (n )=n 2+1-n ,g (n )=n -n 2-1,φ(n )=12n ,则f (n ),g (n ),φ(n )的大小顺序为________.解析: 因为f (n )=n 2+1-n =1n 2+1+n,g (n )=n -n 2-1=1n 2-1+n.又因为n 2-1+n <2n <n 2+1+n ,所以f (n )<φ(n )<g (n ). 答案: g (n )>φ(n )>f (n )16.完成反证法整体的全过程.题目:设a 1,a 2,…,a 7是1,2,3,……,7的一个排列, 求证:乘积p =(a 1-1)(a 2-2)…(a 7-7)为偶数.证明:反设p为奇数,则________均为奇数.①因奇数个奇数的和还是奇数,所以有奇数=________.②=________.③=0.但奇数≠偶数,这一矛盾说明p为偶数.解析:反设p为奇数,则(a1-1),(a2-2),…,(a7-7)均为奇数.因为数个奇数的和还是奇数,所以有奇数=(a1-1)+(a2-2)+…+(a7-7)=(a1+a2+…+a7)-(1+2+3+…+7)=0.但奇数≠偶数,这一矛盾说明p为偶数.答案:(a1-1),(a2-2),…,(a7-7)(a1-1)+(a2-2)+…+(a7-7)(a1+a2+...+a7)-(1+2+3+ (7)三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(12分)若a<b<c,求证:a2b+b2c+c2a<a2c+b2a+c2b.证明:∵a<b<c,∴a-b<0,b-c<0,a-c<0,于是:a2b+b2c+c2a-(a2c+b2a+c2b)=(a2b-a2c)+(b2c-b2a)+(c2a-c2b)=a2(b-c)+b2(c-a)+c2(a-b)=a 2(b -c )-b 2(b -c )+c 2(a -b )-b 2(a -b )=(b -c )(a 2-b 2)+(a -b )(c 2-b 2)=(b -c )(a -b )(a +b )+(a -b )(c -b )(c +b )=(b -c )(a -b )[a +b -(c +b )]=(b -c )(a -b )(a -c )<0,∴a 2b +b 2c +c 2a <ab 2+bc 2+ca 2.18.(12分)已知a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =1.求证:⎝⎛⎭⎫1a -1⎝⎛⎭⎫1b -1⎝⎛⎭⎫1c -1≥8.证明: ∵a ,b ,c ∈R +,a +b +c =1,∴1a -1=1-a a =b +c a =b a +c a ≥2bc a, 同理1b -1≥2ac b ,1c -1≥2ab c. 由于上述三个不等式两边均为正,分别相乘,∴⎝⎛⎭⎫1a -1⎝⎛⎭⎫1b -1⎝⎛⎭⎫1c -1≥2bc a ·2ac b ·2ab c =8.当且仅当a =b =c =13时取等号. 19.(12分)求证:3+8>1+10.证明: 用分析法证明8+3>1+10⇐8+3+224>1+10+210⇐224>210 ⇐24>10.最后一个不等式是成立的,故原不等式成立.20.(12分)若x ,y >0,且x +y >2,则1+y x 和1+x y中至少有一个小于2. 证明: 反设1+y x ≥2且1+x y≥2, ∵x ,y >0,∴1+y ≥2x,1+x ≥2y 两边相加,则2+(x +y )≥2(x +y ),可得x +y ≤2,与x +y >2矛盾,∴1+y x 和1+x y中至少有一个小于2. 21.(12分)已知a ,b ,c ,d 都是实数,且a 2+b 2=1,c 2+d 2=1,求证|ac +bd |≤1.证明: 证法一(综合法) 因为a ,b ,c ,d 都是实数,所以|ac +bd |≤|ac |+|bd |≤a 2+c 22+b 2+d 22=a 2+b 2+c 2+d 22. 又因为a 2+b 2=1,c 2+d 2=1.所以|ac +bd |≤1.证法二(比较法) 显然有|ac +bd |≤1⇔-1≤ac +bd ≤1.先证明ac +bd ≥-1.∵ac +bd -(-1)=ac +bd +12+12=ac +bd +a 2+b 22+c 2+d 22=(a +c )2+(b +d )22≥0.∴ac +bd ≥-1.再证明ac +bd ≤1.∵1-(ac +bd )=12+12-(ac +bd )=a 2+b 22+c 2+d 22-ac -bd=(a -c )2+(b -d )22≥0,∴ac +bd ≤1.综上得|ac +bd |≤1.证法三(分析法) 要证|ac +bd |≤1.只需证明(ac +bd )2≤1.即只需证明a 2c 2+2abcd +b 2d 2≤1.① 由于a 2+b 2=1,c 2+d 2=1,因此①式等价于a 2c 2+2abcd +b 2d 2≤(a 2+b 2)(c 2+d 2)② 将②式展开、化简,得(ad -bc )2≥0.③因为a ,b ,c ,d 都是实数,所以③式成立,即①式成立,原命题得证.22.(14分)数列{a n }为等差数列,a n 为正整数,其前n 项和为S n ,数列{b n }为等比数列,且a 1=3,b 1=1,数列{ba n }是公比为64的等比数列,b 2S 2=64.(1)求a n ,b n ;(2)求证:1S 1+1S 2+…+1S n <34. 解析: (1)设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,则d 为正整数,a n =3+(n -1)d ,b n =q n -1,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧ ba n +1ba n =q 3+nd q 3+(n -1)d =q d =64=26,S 2b 2=(6+d )q =64,①由(6+d )q =64知q 为正有理数,故d 为6的因子1,2,3,6之一,解①得d =2,q =8.故a n =3+2(n -1)=2n +1,b n =8n -1.(2)证明:∵S n =3+5+…+(2n +1)=n (n +2).∴1S 1+1S 2+…+1S n =11×3+12×4+13×5+…+1n (n +2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-1n +1-1n +2<34.第三讲 柯西不等式与排序不等式一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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)1.若a ,b ∈R ,且a 2+b 2=10,则a +b 的取值范围是( )A .[-25,25]B .[-210,210]C .[-10,10]D .[-5,5]解析: 由(a 2+b 2)(1+1)≥(a +b )2,所以a +b ∈[-25,25],故选A.答案: A2.若x 21+x 22+…+x 2n =1,y 21+y 22+…+y 2n =1,则x 1y 1+x 2y 2+…+x n y n 的最大值是( ) A .2 B .1C .3 D.333解析: 由(x 1y 1+x 2y 2+…+x n y n )2≤(x 21+x 22+…+x 2n )(y 21+y 22+…+y 2n)=1,故选B. 答案: B3.学校要开运动会,需要买价格不同的奖品40件、50件、20件,现在选择商店中单价为5元、3元、2元的奖品,则至少要花( )A .300元B .360元C .320元D .340元解析: 由排序原理知,反序和最小为320,故选C.答案: C4.已知a ,b ,c 为非零实数,则(a 2+b 2+c 2)⎝⎛⎭⎫1a 2+1b 2+1c 2的最小值为( )A .7B .9C .12D .18解析: 由(a 2+b 2+c 2)⎝⎛⎭⎫1a 2+1b 2+1c 2≥⎝⎛⎭⎫a ·1a +b ·1b +c ·1c 2=(1+1+1)2=9,∴所求最小值为9,故选B.答案: B5.设a ,b ,c ≥0,a 2+b 2+c 2=3,则ab +bc +ca 的最大值为()A .0B .1C .3 D.333解析: 由排序不等式a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ac ,所以ab +bc +ca ≤3.故应选C.答案: C 6.表达式x 1-y 2+y 1-x 2的最大值是( )A .2B .1C. 2D.32解析: 因为x 1-y 2+y 1-x 2≤(x 2+1-x 2)(1-y 2+y 2)=1,故选B.答案: B7.已知不等式(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +1y ≥a 对任意正实数x ,y 恒成立,则实数a 的最大值为( )A .2B .4 C. 2 D .16解析: 由(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +1y ≥(1+1)2=4,因此不等式(x +y )(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +1y ≥a 对任意正实数x ,y 恒成立,即a ≤4,故应选B.答案: B8.设a ,b ,c 为正数,a +b +4c =1,则a +b +2c 的最大值是() A. 5 B.3C .2 3 D.32解析: 1=a +b +4c =(a )2+(b )2+(2c )2 =13[(a )2+(b )2+(2c )2]·(12+12+12) ≥(a +b +2c )2·13, ∴(a +b +2c )2≤3,即所求为 3.答案: B9.若a >b >c >d ,x =(a +b )(c +d ),y =(a +c )(b +d ),z =(a +d )(b +c ),则x ,y ,z 的大小顺序为( )A .x <z <yB .y <z <xC .x <y <zD .z <y <x解析: 因a >d 且b >c ,则(a +b )(c +d )<(a +c )(b +d ),得x <y ,因a >b 且c >d ,则(a +c )(b +d )<(a +d )(b +c ),得y <z ,故选C.答案: C10.若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2且a 1+a 2=b 1+b 2=1,则下列代数式中值最大的是( )A .a 1b 1+a 2b 2B .a 1a 2+b 1b 2C .a 1b 2+a 2b 1 D.12解析: 利用特值法,令a 1=0.4,a 2=0.6,b 1=0.3,b 2=0.7计算后作答;或根据排序原理,顺序和最大.答案: A11.已知a ,b ,c ,d 均为实数,且a +b +c +d =4,a 2+b 2+c 2+d 2=163,则a 的最大值为( ) A .16B .10C .4D .2解析: 构造平面π:x +y +z +(a -4)=0,球O :x 2+y 2+z 2=163-a 2, 则点(b ,c ,d )必为平面π与球O 的公共点, 从而|a -4|3≤ 163-a 2, 即a 2-2a ≤0,解得0≤a ≤2,故实数a 的最大值是2.答案: D12.x ,y ,z 是非负实数,9x 2+12y 2+5z 2=9,则函数u =3x +6y +5z 的最大值是( )A .9B .10C .14D .15解析: u 2=(3x +6y +5z )2≤[(3x )2+(23y )2+(5z )2]·[12+(3)2+(5)2]=9×9=81,∴u ≤9.答案: A二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知a ,b ,c 都是正数,且4a +9b +c =3,则1a +1b +1c的最小值是________. 解析: 由4a +9b +c =3,∴4a 3+3b +c 3=1, ∴1a +1b +1c=43a +3b +c 3a +43a +3b +c 3b +43a +3b +c 3c=43+3b a +c 3a +3+4a 3b +c 3b +13+4a 3c +3b c=3+53+⎝⎛⎭⎫3b a +4a 3b +⎝⎛⎭⎫c 3a +4a 3c +⎝⎛⎭⎫c 3b +3b c ≥3+53+4+43+2=12. 答案: 1214.已知a ,b 是给定的正数,则a 2sin 2α+b 2cos 2α的最小值是________. 解析: a 2sin 2α+b 2cos 2α=(sin 2α+cos 2α)⎝⎛⎭⎫a2sin 2α+b2cos 2α≥(a +b )2. 答案: (a +b )215.已知点P 是边长为23的等边三角形内一点,它到三边的距离分别为x ,y ,z ,则x ,y ,z 所满足的关系式为________,x 2+y 2+z 2的最小值是________.解析: 利用三角形面积相等,得12×23(x +y +z )=34×(23)2, 即x +y +z =3;由(1+1+1)(x 2+y 2+z 2)≥(x +y +z )2=9,则x 2+y 2+z 2≥3.答案: x +y +z =3 316.若不等式|a -1|≥x +2y +2z ,对满足x 2+y 2+z 2=1的一切实数x ,y ,z 恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析: 由柯西不等式可得(12+22+22)(x 2+y 2+z 2)≥(x +2y +2z )2,所以x +2y +2z 的最大值为3,故有|a -1|≥3,∴a ≥4或a ≤-2.答案: a ≥4或a ≤-2三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分)已知a 2+b 2=1,x 2+y 2=1.求证:ax +by ≤1.证明: ∵a 2+b 2=1,x 2+y 2=1.又由柯西不等式知∴1=(a2+b2)(x2+y2)≥(ax+by)2∴1≥(ax+by)2,∴1≥|ax+by|≥ax+by,∴所以不等式得证.18.(12分)设x2+2y2=1,求μ=x+2y的最值.解析:由|x+2y|=|1·x+2·2y|≤1+2·x2+2y2= 3.当且仅当x1=2y2,即x=y=±33时取等号.所以,当x=y=33时,μmax= 3.当x=y=-33时,μmin=- 3.19.(12分)设a≥b>0,求证:3a3+2b3≥3a2b+2ab2.证明:∵a≥b>0,∴a≥a≥a≥b≥b>0,a2≥a2≥a2≥b2≥b2>0,由顺序和≥乱序和,得a3+a3+a3+b3+b3≥a2b+a2b+a2a+ab2+ab2.又a2b+a2b+a2a+ab2+ab2≥3a2b+2ab2.则3a3+2b3≥3a2b+2ab2.20.(12分)已知x,y,z∈R,且x+y+z=3,求x2+y2+z2的最小值.解析:方法一:注意到x,y,z∈R,且x+y+z=3为定值,利用柯西不等式得到(x 2+y 2+z 2)(12+12+12)≥(x ·1+y ·1+z ·1)2=9,从而x 2+y 2+z 2≥3,当且仅当x =y =z =1时取“=”号,所以x 2+y 2+z 2的最小值为3.方法二:可考虑利用基本不等式“a 2+b 2≥2ab ”进行求解,由x 2+y 2+z 2=(x +y +z )2-(2xy +2xz +2yz )≥9-(x 2+y 2+x 2+z 2+y 2+z 2),从而求得x 2+y 2+z 2≥3,当且仅当x =y =z =1时取“=”号,所以x 2+y 2+z 2的最小值为3.21.(12分)设a ,b ,c 为正数,且不全相等,求证:2a +b +2b +c +2c +a >9a +b +c .证明: 构造两组数a +b ,b +c ,c +a ; 1a +b ,1b +c ,1c +a ,则由柯西不等式得(a +b +b +c +c +a )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +b +1b +c +1c +a ≥(1+1+1)2,①即2(a +b +c )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +b +1b +c +1c +a ≥9.于是2a +b +2b +c +2c +a ≥9a +b +c .于是2a +b +2b +c +2c +a ≥9a +b +c .由柯西不等式知,①中有等号成立⇔a +b 1a +b =b +c 1b +c =c +a 1c +a⇔a +b =b +c =c +a⇔a =b =c . 因题设a ,b ,c 不全相等,故①中等号不成立,于是2a +b +2b +c +2c +a >9a +b +c . 22.(14分)设x 1,x 2,…,x n ∈R +,且x 1+x 2+…+x n =1,求证:x 211+x 1+x 221+x 2+…+x 2n 1+x n ≥1n +1. 证明: 因为x 1+x 2+…+x n =1,所以n +1=(1+x 1)+(1+x 2)+…+(1+x n ).又⎝ ⎛⎭⎪⎫x 211+x 1+x 221+x 2+……+x 2n 1+x n (n +1) =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 211+x 1+x 221+x 2+…+x 2n 1+x n [(1+x 1)+(1+x 2)+…+(1+x n )] ≥(x 1+x 2+…+x n )2=1,所以x 211+x 1+x 221+x 2+…+x 2n 1+x n ≥1n +1.第四讲 数学归纳法证明不等式一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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)1.用数学归纳法证明1+12+13+…+12n -1<n (n ∈N *,n >1)时,第一步应验证不等式( )A .1+12<2 B .1+12+13<2 C .1+12+13<3 D .1+12+13+14<3 解析: n ∈N *,n >1,∴n 取的第一个自然数为2,左端分母最大的项为122-1=13,故选B. 答案: B2.用数学归纳法证明12+32+52+…+(2n -1)2=13n (4n 2-1)的过程中,由n =k 递推到n =k +1时,等式左边增加的项为( )A .(2k )2B .(2k +3)2C .(2k +1)2D .(2k +2)2解析: 把k +1代入(2n -1)2得(2k +2-1)2即(2k +1)2,选C.答案: C3.设凸n 边形有f (n )条对角线,则凸n +1边形的对角线的条数,加上多的哪个点向其他点引的对角线的条数f (n +1)为( )A .f (n )+n +1B .f (n )+nC .f (n )+n -1D .f (n )+n -2解析: 凸n +1边形的对角线的条数等于凸n 边形的对角线的条数,加上多的那个点向其他点引的对角线的条数(n -2)条,再加上原来有一边成为对角线,共有f (n )+n -1条对角线,故选C.答案: C4.观察下列各等式:22-4+66-4=2,55-4+33-4=2,77-4+11-4=2,1010-4+-2-2-4=2,依照以上各式成立的规律,得一般性的等式为( )A.n n -4+8-n (8-n )-4=2B.n +1(n +1)-4+(n +1)+5(n +1)-4=2 C.n n -4+n +4(n +4)-4=2 D.n +1(n +1)-4+n +5(n +5)-4=2 解析: 观察归纳知选A.答案: A5.欲用数学归纳法证明:对于足够大的自然数n ,总有2n >n 3,那么验证不等式成立所取的第一个n 的最小值应该是( )A .1B .9C .10D .n >10,且n ∈N +解析: 由210=1 024>103知,故应选C.答案: C6.用数学归纳法证明:1n +1n +1+1n +2+ (12)<1(n ∈N *,n ≥2)时,由“k 到k +1”,不等式左端的变化是( )A .增加12(k +1)一项 B .增加12k +1和12(k +1)两项 C .增加12k +1和12(k +1)两项,同时减少1k 一项 D .以上都不对解析: 因f (k )=1k +1k +1+1k +2+…+1k +k, 而f (k +1)=1k +1+1k +2+…+1k +k +1k +k +1+1k +k +2,故f (k +1)-f (k )=12k +1+12k +2-1k,故选C. 答案: C7.用数学归纳法证明34n +1+52n +1(n ∈N +)能被8整除时,若n =k 时,命题成立,欲证当n =k +1时命题成立,对于34(k+1)+1+52(k +1)+1可变形为( ) A .56×34k +1+25(34k +1+52k +1)B .34×34k +1+52×52kC .34k +1+52k +1D .25(34k +1+52k +1)解析: 由34(k +1)+1+52(k +1)+1=81×34k +1+25×52k +1+25×34k +1-25×34k +1=56×34k +1+25(34k +1+52k +1),故选A.答案: A8.用数学归纳法证明“(n +1)(n +2)……(n +n )=2n ·1·3·5·(2n -1)(n ∈N *)”时,从n =k 到n =k +1等式的左边需增乘代数式为( )A .2k +1 B.2k +1k +1C.(2k +1)(2k +2)k +1D.2k +3k +1 解析: 左边当n =k 时最后一项为2k .左边当n =k +1时最后一项为2k +2,又第一项变为k +2,∴需乘(2k +1)(2k +2)k +1. 答案: C9.数列a n 中,已知a 1=1,当n ≥2时,a n -a n -1=2n -1,依次计算a 2,a 3,a 4后,猜想a n 的表达式是( )A .3n -2B .n 2C .3n -1D .4n -3解析: 计算出a 1=1,a 2=4,a 3=9,a 4=16.可猜a n =n 2故应选B.答案: B10.用数学归纳法证明1+2+3+…+n 2=n 4+n 22,则当n =k +1时左端应在n =k 的基础上加上( ) A .k 2B .(k +1)2C.(k +1)4+(k +1)22 D .(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2解析: ∵当n =k 时,左端=1+1+2+3+…+k 2,当n =k +1时,左端=1+2+3+…+k 2+(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2.故当n =k +1时,左端应在n =k 的基础上加上(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2,故应选D.答案: D11.用数学归纳法证明“n 2+n <n +1(n ∈N *)”的第二步证n =k +1时(n =1已验证,n =k 已假设成立)这样证明:(k +1)2+(k +1)=k 2+3k +2<k 2+4k +4=(k +1)+1,则当n =k +1时,命题成立,此种证法( )A .是正确的B .归纳假设写法不正确C .从k 到k +1推理不严密D.从k到k+1的推理过程未使用归纳假设解析:经过观察显然选D.答案:D12.把正整数按下图所示的规律排序,则从2 006到2 008的箭头方向依次为()A.↓→B.→↓C.↑→D.→↑解析:由2 006=4×501+2,而a n=4n是每一个下边不封闭的正方形左、上顶点的数,故应选D.答案:D二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上)13.用数学归纳法证明:1+2+3+…+n+…+3+2+1=n2(n∈N*)时,从n=k到n=k+1时,该式左边应添加的代数式是________________.解析:当n=k时,左边=1+2+3+…+k+…+3+2+1.当n=k+1时,左边=1+2+3+…+k+k+1+k+…+3+2+1.所以左边应添加的代数式为k+1+k=2k+1.答案:2k+114.数列{a n}中,a1=1,且S n,S n+1,2S1成等差数列,则S2,S3,S4分别为________,猜想S n=________.解析:由题意得,a1=12S n+1=S n+2S1当n=1时,2S2=S1+2S1∴S2=32当n=2时,2S3=S2+2S1∴S3=74当n =3时,2S 4=S 3+2S 1 ∴S 4=158归纳猜想:S n =2n -12n -1 答案: 32 74 158 2n -12n -1 15.如下图所示,第n 个图形是由正n +2边形“扩展”而来(n =1,2,3,…),则第n -2个图形中共有________个顶点.解析: 第一个图形是由正三角形扩展得到,三边扩展得3个顶点,加上三角形的三个顶点共6个;第二个图形是由正方形扩展得到,四边扩展得4个顶点,每个顶点变为两个,故增加8个顶点,因此共有12个顶点;第三个图形是由正五边形扩展得到,五边扩展得5个顶点,每个顶点变为3个,故增加15个顶点,因此共有20个顶点;…第n -2个图形是由正n 边形扩展得到,n 边扩展得n 个顶点,每个顶点变为n -2个,故增加(n -2)n 个顶点,因此共有n +n (n -2)=n 2-n 个顶点.答案: n 2-n16.有以下四个命题:(1)2n >2n +1(n ≥3);(2)2+4+6+…+2n =n 2+n +2(n ≥1);(3)凸n 边形内角和为f (n )=(n -1)π(n ≥3);(4)凸n 边形对角线条数f (n )=n (n -2)2(n ≥4). 其中满足“假设n =k (k ∈N +,k ≥n 0)时命题成立,则当n =k +1时命题也成立.”但不满足“当n =n 0(n 0是题中给定的n 的初始值)时命题成立”的命题序号是________.解析: 当n 取第一个值时经验证(2)(3)(4)均不成立,(1)不符合题意,对于(4)假设n =k (k ∈N +,k ≥n 0)时命题成立,则当n =k +1时命题不成立.所以(2)(3)正确.答案: (2)(3)三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分)用数学法归纳证明:11×2+13×4+…+1(2n -1)·2n =1n +1+1n +2+…+1n +n . 证明: (1)当n =1时,左边=11×2=12,右边=12,等式成立.(2)假设当n =k 时,等式成立,即11×2+13×4+…+1(2k -1)·2k=1k +1+1k +2+…+12k ,则当n =k +1时,11×2+13×4+…+1(2k -1)·2k +1(2k +1)(2k +2)=1k +1+1k +2+…+12k +1(2k +1)(2k +2)=1k +2+1k +3+…+12k +⎝ ⎛⎭⎪⎫12k +1-12k +2+1k +1=1k +2+1k +3+…+12k +12k +1+12k +2=1(k +1)+1+1(k +1)+2+…+1(k +1)+k +1(k +1)+(k +1), 即当n =k +1时,等式成立.根据(1)(2)可知,对一切n ∈N +等式成立.18.(12分)用数学归纳法证明:n (n +1)(2n +1)能被6整除.证明: (1)当n =1时,1×2×3显然能被6整除.(2)假设n =k (k ≥1,k ∈N +)时,命题成立.即k (k +1)(2k +1)=2k 3+3k 2+k 能被6整除.当n =k +1时,(k +1)(k +2)(2k +3)=2k 3+3k 2+k +6(k 2+2k +1),结合假设可知,2k 3+3k 2+k,6(k 2+2k +1)都能被6整除,所以2k 3+3k 2+k +6(k 2+2k +1)能被6整除, 即当n =k +1时命题成立.由(1)(2)知,对任意n ∈N +原命题成立.19.(12分)证明凸n 边形的对角线条数:f (n )=12n (n -3)(n ≥4). 证明: ①当n =4时,f (4)=12×4×(4-3)=2.四边形有两条对角线,命题成立. ②假设当n =k (k ≥1)时,命题成立,即凸k 边形的对角线的条数f (k )=12k (k -3)(k ≥4).当n =k +1时,凸k +1边形是在k 边形的基础上增加了一边,增加了一个顶点A k +1,增加的对角线条数是顶点A k +1与不相邻顶点连线再加上原k 边形的一边A 1A k ,增加的对角线条数为[(k +1)-3+1]=k -1,f (k +1)=12k (k -3)+k -1=12(k 2-k -2)=12(k +1)(k -2) =12(k +1)[(k +1)-3]. 故n =k +1时,命题也成立.故①②可知,对任何n ∈N +,n ≥4命题成立.20.(12分)求证:(1+1)⎝⎛⎭⎫1+13⎝⎛⎭⎫1+15…⎝⎛⎭⎫1+12n -1>2n +1. 证明: 利用贝努利不等式(1+x )n>1+nx (n ∈N +,n ≥2,x >-1,x ≠0)的一个特例⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12k -12>1+2·12k -1⎝ ⎛⎭⎪⎫此处n =2,x =12k -1,得1+12k -1>2k +12k -1,k 分别取1,2,3,…,n 时,n 个不等式左右两边相乘,得(1+1)⎝⎛⎭⎫1+13…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12n -1>31·53…2n +12n -1. 即(1+1)⎝⎛⎭⎫1+13⎝⎛⎭⎫1+15…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12n -1>2n +1成立. 21.(12分)是否存在常数a ,b ,c 使等式(n 2-12)+2(n 2-22)+…+n (n 2-n 2)=an 4+bn 2+c 对一切正整数n 成立?证明你的结论.解析: 存在.分别有用n =1,2,3代入,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ a +b +c =0,16a +4b +c =3,81a +9b +c =18⇒⎩⎨⎧ a =14,b =-14,c =0下面用数学归纳法证明.(1)当n =1时,由上式可知等式成立;(2)假设当n =k 时等式成立,则当n =k +1时,左边=[(k +1)2-12]+2[(k +1)2-22]+…+k [(k +1)2-k 2]+(k +1)·[(k +1)2-(k +1)2]=(k 2-12)+2(k 2-22)+…+k (k 2-k 2)+(2k -1)+2(2k +1)+…+k (2k +1)=14k 4+⎝⎛⎭⎫-14k 2+(2k +1)·k (k +1)2=14(k +1)4-14(k +1)2.由(1)(2)得等式对一切的n ∈N +均成立.22.(14分)对于数列{a n },若a 1=a +1a (a >0,且a ≠1),a n +1=a 1-1a n. (1)求a 2,a 3,a 4,并猜想{a n }的表达式;(2)用数学归纳法证明你的猜想.解析: (1)∵a 1=a +1a ,a n +1=a 1-1a n ,∴a 2=a 1-1a 1=a +1a -1a +1a=a 2+1a -a a 2+1=a 4+a 2+1a (a 2+1),a 3=a 1-1a 2=a 2+1a -a (a 2+1)a 4+a 2+1=a 6+a 4+a 2+1a (a 4+a 2+1),同理可得a 4=a 8+a 6+a 4+a 2+1a (a 6+a 4+a 2+1)猜想a n =a 2n +a 2n -2+…+a 2+1a (a 2n -2+a 2n -4+ (1)=a 2n +2-1a 2-1a ·a 2n -1a 2-1=a 2n +2-1a (a 2n -1). (2)①当n =1时,右边=a 4-1a (a 2-1)=a 2+1-1a =a 1,等式成立. ②假设当n =k 时(k ∈N *),等式成立,即a k =a 2k +2-1a (a 2k -1),则当n =k +1时, a k +1=a 1-1a k =a 2+1a -a (a 2k -1)a 2k +2-1=(a 2+1)(a 2k +2-1)-a 2(a 2k -1)a (a 2k +2-1)=a 2(k +2)-1a (a 2(k +1)-1), 这就是说,当n =k +1时,等式也成立,根据①②可知,对于一切n ∈N *,a n =a 2n +2-1a (a 2n -1)成立.全册质量检测一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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)1.已知:a +b >0,b <0,那么( )A .a >b >-a >-bB .a >-a >b >-bC .a >-b >b >-aD .-a >-b >a >b解析: ∵a +b >0∴a >-b ,b >-a∵b <0∴-b >0>b∴a >-b >b >-a答案: C2.“a +c >b +d ”是“a >b 且c >d ”的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 解析: 易得a >b 且c >d 时必有a +c >b +d .若a +c >b +d 时,则可能有a >d 且c >d ,选A.答案: A3.a ≥0,b ≥0,且a +b =2,则( )A .ab ≤12B .ab ≥12C .a 2+b 2≥2D .a 2+b 2≤3解析: 由a ≥0,b ≥0,且a +b =2,∵4=(a +b )2=a 2+b 2+2ab ≤2(a 2+b 2),∴a 2+b 2≥2.选C.答案: C4.若不等式|2x -3|>4与不等式x 2+px +q >0的解集相同,则p ∶q 等于( )。
高二数学选修4-4,4-5各章练习ABC卷(含答案)
数学选修4-4 坐标系与参数方程[基础训练A 组]一、选择题x 1 2t1 •若直线的参数方程为(t 为参数),则直线的斜率为()y 2 3tA. (2,_3) B . (2, _3) C . (2,勺 D . (2,2 k二、填空题x 3 4t1 .直线(t 为参数)的斜率为 ______________________ 。
y 4 5tttx e e2.参数方程 _________________________________________ t t (t 为参数)的普通方程为。
y 2(e e )x 1 3t2. 3. 4. 5. 2一33一2F 列在曲线 A .(2, 将参数方程 ysin2 cossin 1)为参数)上的点是()C . (2,、3)D . (1, .3)2 sin 2.2 sin 为参数)化为普通方程为(2 C . y x 2(2x 3) y x 2(0 y 1)2化极坐标方程 cos 0为直角坐标方程为(A . x 2 y 20 或yB . x 1C . x 2y 2 D . y 1点M 的直角坐标是( 1八3),则点M 的极坐标为(6. 极坐标方程 cos 2sin 2 表示的曲线为(A .一条射线和一个圆B . 两条直线C . 一条直线和一个圆D . —个圆3.已知直线l1 : (t为参数)与直线l2 : 2x 4y 5相交于点B,又点A(1,2),1 y2 4t数学选修4-4 坐标系与参数方程三、解答题(1 )求2x y 的取值范围;(2)若x y a 0恒成立,求实数a 的取值范围。
x 1 t■2.求直线h :(t 为参数)和直线l 2:x y 2 3 0的交点P 的坐标,及点P y 5.3t与Q(1, 5)的距离。
ABx4.直线y1t1t2(t 为参数)被圆2y 4截得的弦长为 ___________________5.直线 xcos ysin0的极坐标方程为21•已知点P(x,y)是圆x y 2 2y上的动[综合训练B组]、选择题1.直线I的参数方程为之间的距离是(2.3.4.5.6. t (t为参数),l上的点R对应的参数是1,则点R与P(a,b)A. t12t! C.D. fibx 参数方程为A .一条直线1t (t为参数)表示的曲线是(B .两条直线C. 一条射线 D •两条射线x 1 A 直线2_ (t为参数)和圆x22则AB的中点坐标为((3, 3) B. ( . 3,3) C. (、、3,5cos 51. 3 sin 的圆心坐标是(与参数方程为x22 y_4C. x22y_41(0直线• 983)16交于A, B两点,B.(5,3)C.(5,_3)(5,—(t为参数)等价的普通方程为(2.1 t2B. X2冷1(0y 2) D. x2t(t为参数)被圆(xB. 404C. 82x 1)x 1,0 y 2)3)2 (y 1)225所截得的弦长为(D. .93 4.3数学选修4-4 坐标系与参数方程1.曲线的参数方程是1t (t为参数,tt20),则它的普通方程为2.直线x 3 at (t为参数)过定点______________________ 。
2020_2021学年高中数学综合测试卷作业含解析新人教A版选修4_5
综合测试卷(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在题目给出的四个选项中有且只有一个正确答案,请将答案序号填入题后的括号中)1.“a +c >b +d ”是“a >b 且c >d ”的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A2.不等式|x -2|>x -2的解集是( ) A .(0,2) B .(-∞,2)C .(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞) 【答案】B3.已知a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式不正确的是( ) A .|a +b |>a -b B .|a +b |<|a |+|b | C .2ab ≤|a +b | D .b a +a b ≥2【答案】B4.不等式|x |(1-3x )>0的解集是( ) A .⎝⎛⎭⎫-∞,13 B .(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫0,13 C .⎝⎛⎭⎫13,+∞ D .⎝⎛⎭⎫0,13 【答案】B5.(2017年铜陵期末)设a >0,b >0,若2是4a 和2b 的等比中项,则2a +1b 的最小值为( )A . 2B .4C .92D .5【答案】C6.已知m 2+n 2=a ,x 2+y 2=b ,则mx +ny 的最大值是( ) A .a +b 2B .⎝⎛⎭⎫a +b 22C .abD .ab【答案】C7.设点G 是△ABC 的重心,若∠A =120°,AB →·AC →=-1,则|AG |的最小值是( )A .33B .23C .23D .34【答案】B 【解析】∵∠A =120°,AB →·AC →=-1,∴|AB →||AC →|·cos 120°=-1,即|AB →||AC →|=2.∵G 是△ABC 的重心,∴AG →=13(AB →+AC →),∴|AG →|=13(AB →+AC →)2=13|AB →|2+|AC →|2-2≥132|AB →||AC →|-2=23.故选B .8.已知实数x ,y ,z 满足2x -y -2z -6=0,x 2+y 2+z 2≤4,则2x +y +z =( ) A .13B .23C .53D .2【答案】B 【解析】∵实数x ,y ,z 满足2x -y -2z -6=0,∴2x -y -2z =6,由柯西不等式可得(x 2+y 2+z 2)[22+(-1)2+(-2)2]≥(2x -y -2z )2=36,∴x 2+y 2+z 2≥4,又x 2+y 2+z 2≤4,∴当x 2=y -1=z-2时,x 2+y 2+z 2=4,此时x =-z =-2y ,代入2x -y -2z -6=0,解得y =-23,x =43,z =-43,∴2x +y +z =23.9.若x +4y =40,x >0,y >0,则lg x +lg y 的最大值为( ) A .40 B .10 C .4D .2【答案】D 【解析】∵x +4y =40,x >0,y >0,∴lg x +lg y =lg(xy )=lg 14(x ·4y )≤lg 14⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4y 22=lg 100=2,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x +4y =40,x =4y ,即x =20,y =5时,等号成立.∴lg x +lg y 的最大值为2.10.(2017年信阳校级月考)对任意实数x ,若不等式|x +1|-|x -2|>k 恒成立,则k 的取值范围是( )A .(-∞,-3)B .(-∞,-3]C .(-3,+∞)D .[-3,+∞)【答案】A 【解析】|x +1|-|x -2|表示数轴上的点x 到-1,2两点的距离之差,易得-3≤|x+1|-|x -2|≤3.要使|x +1|-|x -2|>k 恒成立,则k <-3.故选A .11.(2017年郑州三模)若实数a ,b ,c >0且(a +c )·(a +b )=6-25,则2a +b +c 的最小值为( )A .5-1B .3+1C .25+2D .25-2【答案】A 【解析】根据题意,2a +b +c =(a +c )+(a +b ),由a ,b ,c >0,可得a +c >0,a +b >0,则2a +b +c =(a +c )+(a +b )≥2(a +c )(a +b )=26-25=2(5-1)=25-2,即2a +b +c 的最小值为25-2.故选D .12.(2018年杭州模拟)已知x ,y ∈R ,若|x |+|y |+|x -1|+|y -1|≤2,则x +y 的取值范围为( )A.[-1,1]B.[-1,2]C. [0,1]D.[0,2]【答案】D 【解析】|x |+|x -1|≥|x -(x -1)|=1,|y |+|y -1|≥|y -(y -1)|=1,∴|x |+|y |+|x -1|+|y -1|≥2,当且仅当x ∈[0,1],y ∈[0,1]时,|x |+|y |+|x -1|+|y -1|取得最小值2.而已知|x |+|y |+|x -1|+|y -1|≤2,∴|x |+|y |+|x -1|+|y -1|=2,此时x ∈[0,1],y ∈[0,1],∴x +y ∈[0,2].二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填入题中的横线上) 13.(2017年天津)若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1ab 的最小值为__________.【答案】4 【解析】a 4+4b 4+1ab ≥4a 2b 2+1ab =4ab +1ab≥24ab ·1ab=4,前一个等号成立的条件是a 2=2b 2,后一个等号成立的条件是ab =12,两个等号可以同时成立,当且仅当a 2=22,b 2=24时取等号. 14.函数y =3x -1+45-x 的最大值为________. 【答案】10 【解析】根据柯西不等式,得 y 2=(3x -1+45-x )2≤(32+42)[(x -1)2+(5-x )2]=25×4=100,当且仅当35-x =4x -1即x =6125时取等号.15.(2018年延边模拟)下列条件:①ab >0;②ab <0;③a >0,b >0;④a <0,b <0.其中能使ba +ab≥2成立的条件的序号是 . 【答案】①③④ 【解析】要使b a +a b ≥2,只要b a >0且ab>0,即a ,b 不为0且同号即可,故①③④均能使b a +ab ≥2成立.16.不等式⎪⎪⎪⎪x +1x ≥|a -2|+sin y 对一切非零实数x ,y 均成立,则实数a 的范围为________. 【答案】[1,3] 【解析】∵x +1x ∈(-∞,-2]∪[2,+∞),∴⎪⎪⎪⎪x +1x ∈[2,+∞),其最小值为2.又∵sin y 的最大值为1.故不等式⎪⎪⎪⎪x +1x ≥|a -2|+sin y 恒成立时,有|a -2|≤⎪⎪⎪⎪x +1x -sin y 恒成立,即|a -2|≤1恒成立,解得a ∈[1,3].三、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或推演步骤) 17.(本小题满分10分)已知:x ∈R ,a =x 2-1,b =4x +5. 求证:a ,b 中至少有一个不小于0.【证明】假设a ,b 都小于0,即a <0,b <0,则a +b <0. 又a +b =x 2-1+4x +5=x 2+4x +4=(x +2)2≥0, 这与假设所得a +b <0矛盾,故假设不成立. ∴a ,b 中至少有一个不小于0.18.(本小题满分12分)用放缩法证明:2(n +1-1)<1+12+13+…+1n<2n (n ∈N *). 【证明】1+12+13+…+1n <1+22+1+23+2+…+2n +n -1=1+2(2-1)+2(3-2)+…+2(n -n -1)=1+2(n -1)=2n -1<2n .又因为1>22+1=2(2-1),12>23+2=2(3-2),…,1n >2n +1+n=2(n +1-n ),所以2(n +1-1)<1+12+13+ (1). 综上所述:2(n +1-1)<1+12+13+…+1n<2n 成立. 19.(本小题满分12分)已知长方体的全面积为定值S ,试问这个长方体的长、宽、高各是多少时,它的体积最大?求出这个最大值.【解析】设长方体的体积为V ,长、宽、高分别是a ,b ,c , 则V =abc ,S =2ab +2bc +2ac .V 2=(abc )2=(ab )(bc )(ac )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫ab +bc +ac 33=⎝⎛⎭⎫S 63=S 3216.当且仅当ab =bc =ac ,即a =b =c 时,上式取“=”, V 2有最大值S 3216.由⎩⎪⎨⎪⎧a =b =c ,2ab +2bc +2ac =S ,解得a =b =c =6S 6.答:当长方体的长、宽、高都为6S 6时,体积最大为S 6S36. 20.(本小题满分12分)(2018年黄山模拟)已知二次函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的定义域为[-1,1],且|f (x )|的最大值为M .求证:(1)|1+b |≤M ;(2)M ≥12.【证明】(1)∵M ≥|f (-1)|=|1-a +b |,M ≥|f (1)|=|1+a +b |, ∴2M ≥|1-a +b |+|1+a +b |≥|(1-a +b )+(1+a +b )|=2|1+b |, ∴M ≥|1+b |.(2)依题意,M ≥|f (-1)|,M ≥|f (0)|,M ≥|f (1)|. 又|f (-1)|=|1-a +b |,|f (1)|=|1+a +b |,|f (0)|=|b |, ∴4M ≥|f (-1)|+2|f (0)|+|f (1)| =|1-a +b |+2|b |+|1+a +b |≥|(1-a +b )-2b +(1+a +b )|=2.∴M ≥12.21.(本小题满分12分)已知数列{}b n 是等差数列,b 1=1,b 1+b 2+…+b 10=145. (1)求数列{}b n 的通项公式b n ;(2)设数列{}a n 的通项a n =log a ⎝⎛⎭⎫1+1b n(其中a >0且a ≠1),记S n 是数列{}a n 的前n 项和,试比较S n 与13log a b n +1的大小,并证明你的结论.【解析】(1)设数列{}b n 的公差为d ,由题意得⎩⎨⎧b 1=1,10b 1+10(10-1)2d =145⇒⎩⎪⎨⎪⎧b 1=1,d =3.∴b n =3n -2. (2)证明:由b n =3n -2知S n =log a (1+1)+log a ⎝⎛⎭⎫1+14+…+log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13n -2=log a ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(1+1)⎝⎛⎭⎫1+14…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13n -2,而13log a b n +1=log a 33n +1,于是,比较S n 与13log a b n +1的大小⇔比较(1+1)⎝⎛⎭⎫1+14…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13n -2与33n +1的大小. 取n =1,有(1+1)=38>34=33·1+1, 取n =2,有(1+1)⎝⎛⎭⎫1+14>38>37=33×2+1, 推测:(1+1)⎝⎛⎭⎫1+14…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13n -2>33n +1(*).①当n =1时,已验证(*)式成立. ②假设n =k (k ≥1且k ∈N *)时(*)式成立, 即(1+1)⎝⎛⎭⎫1+14…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13k -2>33k +1, 则当n =k +1时,(1+1)⎝⎛⎭⎫1+14…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13k -2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13(k +1)-2>33k +1⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13k +1=3k +23k +133k +1, ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫3k +23k +133k +13-(33k +4)3 =(3k +2)3-(3k +4)(3k +1)2(3k +1)2=9k +4(3k +1)2>0.∴33k +13k +1(3k +2)>33k +4=33(k +1)+1. 从而(1+1)⎝⎛⎭⎫1+14…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13k -2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13k +1-2>33(k +1)+1,即当n =k +1时,(*)式也成立.由①②知,(*)式对任意正整数n 都成立.22.(本小题满分12分)已知集合X ={1,2,3},Y n ={1,2,3,…,n }(n ∈N *),设S n ={(a ,b )|a 整除b 或b 整除a ,a ∈X ,B ∈Y n },令f (n )表示集合S n 所含元素的个数.(1)写出f (6)的值;(2)当n ≥6时,写出f (n )的表达式,并用数学归纳法证明.【解析】(1)S n ={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,2),(2,4),(2,6),(3,1),(3,3),(3,6)},所以f (6)=13. (2)当n ≥6时,f (n )=⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧n +2+⎝⎛⎭⎫n 2+n 3,n =6t ,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12+n -13,n =6t +1,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2+n -23,n =6t +2,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12+n 3,n =6t +3,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2+n -13,n =6t +4,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12+n -23,n =6t +5,(t ∈N *).下面用数学归纳法证明:①n =6时,f (6)=6+2+62+63=13,结论成立;②假设n =k (k ≥6)时,结论成立,那么n =k +1时,S k +1在S k 的基础上新增加的元素在(1,k +1),(2,k +1),(3,k +1)中产生,分以下情形讨论:i .若k +1=6t ,则k =6(t -1)+5,此时有f (k +1)=f (k )+3=(k +1)+2+k +12+k +13,结论成立;ii.若k +1=6t +1,则k =6t ,此时有f (k +1)=f (k )+1=k +2+k 2+k3+1=(k +1)+2+(k +1)-12+(k +1)-13,结论成立;iii.若k +1=6t +2,则k =6t +1,此时有f (k +1)=f (k )+2=k +2+k -12+k -13+2=(k +1)+2+k +12+(k +1)-23,结论成立;iv.若k +1=6t +3,则k =6t +2,此时有f (k +1)=f (k )+2=k +2+k 2+k -23+2=(k +1)+2+(k +1)-12+k +13,结论成立; v .若k +1=6t +4,则k =6t +3,此时有f (k +1)=f (k )+2=k +2+k -12+k 3+2=(k +1)+2+k +12+(k +1)-13,结论成立; vi.若k +1=6t +5,则k =6t +4,此时有f (k +1)=f (k )+1=k +2+k 2+k -13+1=(k +1)+2+(k +1)-12+(k +1)-23,结论成立. 综上所述,结论对满足n ≥6的自然数n 均成立.。
最新新人教高中数学练习题(选修4-4-4-5)含答案
坐标系与参数方程 [基础训练A 组]一、选择题1.若直线的参数方程为12()23x tt y t =+⎧⎨=-⎩为参数,则直线的斜率为( )A .23 B .23- C .32 D .32- 2.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A.1(,2B .31(,)42- C. D.3.将参数方程222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤ 4.化极坐标方程2cos 0ρθρ-=为直角坐标方程为( )A .201y y +==2x 或 B .1x = C .201y +==2x 或x D .1y = 5.点M的直角坐标是(-,则点M 的极坐标为( )A .(2,)3πB .(2,)3π-C .2(2,)3πD .(2,2),()3k k Z ππ+∈6.极坐标方程cos 2sin 2ρθθ=表示的曲线为( )A .一条射线和一个圆B .两条直线C .一条直线和一个圆D .一个圆二、填空题1.直线34()45x tt y t =+⎧⎨=-⎩为参数的斜率为______________________。
2.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________。
3.已知直线113:()24x tl t y t =+⎧⎨=-⎩为参数与直线2:245l x y -=相交于点B ,又点(1,2)A ,则AB =_______________。
4.直线122()112x t t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数被圆224x y +=截得的弦长为______________。
5.直线cos sin 0x y αα+=的极坐标方程为____________________。
人教版高三数学选修4-5全册配套试卷-单元质量评估(四)有答案
人教版高三数学选修4-5全册配套试卷-单元质量评估(四)有答案单元质量评估(四)(第四讲)(90分钟120分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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)1.(2016·广州高二检测)如果命题P(n)对n=k成立,那么它对n=k+2成立,又若P(n)对n=2成立,则P(n)对所有( )A.正整数n成立B.正偶数n成立C.正奇数n成立D.大于1的自然数n成立【解析】选B.根据数学归纳法的意义可知,命题P(n)对所有正偶数n都成立.2.用数学归纳法证明“(n+1)(n+2)…(n+n)=2n·1·2·(2n-1)(n∈N+)”时,从“n=k 到n=k+1”时,左边应增加的式子是( )A.2k+1B.2k+3C.2(2k+1)D.2(2k+3)【解析】选C.当n=k时,左边=(k+1)(k+2)…(k+k).当n=k+1时,左边=(k+2)(k+3)…(k+k)(k+k+1)(k+1+k+1).可见从“n=k到n=k+1”,左边增加了2(2k+1).3.(2016·金华高二检测)用数学归纳法证明n(n+1)(2n+1)能被6整除时,由归纳假设推证n=k+1时命题成立,需将n=k+1时的原式表示成( )A.k(k+1)(2k+1)+6(k+1)B.6k(k+1)(2k+1)C.k(k+1)(2k+1)+6(k+1)2D.以上都不对【解析】选C.因为假设当n=k时命题成立,即k(k+1)(2k+1)能被6整除,当n=k+1时,(k+1)(k+2)(2k+3)=(k+1)(2k2+7k+6)=k(k+1)(2k+1)+6(k+1)2.4.(2016·大连高二检测)在应用数学归纳法证明凸n边形的对角线为n(n-3)条时,第一步检验第一个值n0等于( )A.1B.2C.3D.0【解析】选C.因为凸n边形中,边数最少的是三角形,边数为3.5.在数列{a n}中,a n=1-+-+…+-,则a k+1= ( )A.a k+B.a k+-C.a k+D.a k+-【解析】选 D.a1=1-,a2=1-+-,…,a n=1-+-+…+-,a k=1-+-+…+-,所以a k+1=a k+-.6.已知数列{a n}中,a1=1,a2=2,a n+1=2a n+a n-1(n∈N+),用数学归纳法证明a4n能被4整除,假设a4k能被4整除,然后应该证明( )A.a4k+1能被4整除B.a4k+2能被4整除C.a4k+3能被4整除D.a4k+4能被4整除【解析】选D.由假设a4k能被4整除,则当n=k+1时,应该证明a4(k+1)=a4k+4能被4整除.7.(2016·烟台高二检测)设f(n)=1++++…+,则f(k+1)-f(k)等于( )A. B.++C.+D.+【解析】选D.当n=k时,f(k)=1+++…+.当n=k+1时,f(k+1)=1+++…+++….所以f(k+1)-f(k)=+. 8.已知n为正偶数,用数学归纳法证明:1-+-+…+=2时,若已假设n=k(k≥2且为偶数)时,等式成立,则还需要利用归纳假设再证( ) A.n=k+1时等式成立 B.n=k+2时等式成立C.n=2k+2时等式成立D.n=2(k+2)时等式成立【解析】选B.偶数k的后继偶数为k+2,故应再证n=k+2时等式成立.【误区警示】解答本题易忽视k的限制条件:k≥2且为偶数,而错选A.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)9.观察等式1=12,2+3+4=32,3+4+5+6+7=52,4+5+6+7+8+9+10=72,…,推测第n个等式应该是.【解析】观察等式1=12,2+3+4=32,3+4+5+6+7=52,4+5+6+7+8+9+10=72知,第n 个等式左端是2n-1个连续自然数的和,其中最小的自然数是n,右端是(2n-1)2.即第n个等式应该是n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2.答案:n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)210.(2016·大连高一检测)用数学归纳法证明cosα+cos3α+…+cos(2n-1)α=(sinα≠0,n∈N+),在验证n=1时,等式右边的式子是.【解析】当n=1时,右边===cosα.答案:cosα11.设f(n)=…,用数学归纳法证明f(n)≥3.在“假设n=k时成立”后,f(k+1)与f(k)的关系是f(k+1)=f(k)·_________.【解析】当n=k时,f(k)=…;当n=k+1时,f(k+1)=…,所以f(k)应乘·.答案:·12.已知数列{a n},其中a2=6,且满足=n,则a1= ,a3= , a4= ,猜想a n= .【解析】由已知可得=1,=2,=3,将a2=6代入以上三式,解得:a1=1,a3=15,a4=28.由于a1=1,a2=2×3,a3=3×5,a4=4×7,猜想得a n=n(2n-1).答案:1 15 28 n(2n-1)三、解答题(本大题共6小题,共60分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)13.(10分)(2016·石家庄高二检测)用数学归纳法证明:当n∈N+时,++…+=.【证明】(1)当n=1时,左边==,右边==,左边=右边,所以等式成立.(2)假设当n=k(k≥1)时,等式成立,即++…+=.则当n=k+1时,++…++=+====.即当n=k+1时,等式也成立.由(1),(2)可知对一切n∈N+等式都成立.14.(10分)对于n∈N+,用数学归纳法证明:1·n+2·(n-1)+3·(n-2)+…+(n-1)·2+n·1=n(n+1)(n+2).【证明】设f(n)=1·n+2·(n-1)+3·(n-2)+…+(n-1)·2+n·1.(1)当n=1时,左边=1,右边=1,等式成立;(2)设当n=k(k≥1)时,等式成立,即1·k+2·(k-1)+3·(k-2)+…+(k-1)·2+k·1=k(k+1)(k+2),则当n=k+1时, f(k+1)=1·(k+1)+2[(k+1)-1]+3[(k+1)-2]+…+[(k+1)-2]·3+[(k+1)-1]·2+(k+1)·1=f(k)+1+2+3+…+k+(k+1)=k(k+1)(k+2)+(k+1)(k+1+1)=(k+1)(k+2)(k+3).所以由(1)(2)可知当n∈N+时,等式都成立.15.(10分)(2016·南京高二检测)用数学归纳法证明:f(n)=(2n+7)·3n+9(n∈N*)能被36整除.【证明】(1)当n=1时,f(1)=(2×1+7)×31+9=36,能被36整除.(2)假设n=k(k≥1,k∈N*),f(k)=(2k+7)·3k+9能被36整除,当n=k+1时,f(k+1)=(2k+9)·3k+1+9=3[(2k+7)·3k+9]+18(3k-1-1)=3f(k)+18(3k-1-1)又因为3k-1-1是偶数,所以f(k+1)能被36整除,即当n=k+1时,f(n)=(2n+7)·3n+9也能被36整除. 由(1)(2)知,对n∈N*,f(n)=(2n+7)·3n+9都能被36整除.16.(10分)(2016·苏州高二检测)已知正项数列{a n}和{b n}中,a1=a(0<a</a(1)证明:对任意n∈N+,有a n+b n=1.(2)求数列{a n}的通项公式.【解析】(1)用数学归纳法证明.①当n=1时,a1+b1=a+(1-a)=1,命题成立;②假设n=k(k≥1)时命题成立,即a k+b k=1,则当n=k+1时,a k+1+b k+1=a k b k+1+b k+1=(a k+1)·b k+1=(a k+1)·===1.所以当n=k+1时,命题也成立.由①②可知,a n+b n=1对n∈N+恒成立.(2)因为a n+1=a n b n+1===,所以==+1,即-=1.数列是公差为1的等差数列,其首项为=,=+(n-1)×1,从而a n=(0<a<1).< bdsfid="193" p=""></a<1).<>17.(10分)(2016·太原高二检测)求证:用数学归纳法证明2n+2>n2(n∈N+). 【证明】(1)当n=1时,21+2>12,不等式成立;当n=2时,22+2>22,不等式成立;当n=3时,23+2>32,不等式成立.(2)假设当n=k(k≥3)时不等式成立,即2k+2>k2.则当n=k+1时,2k+1+2=2(2k+2)-2>2k2-2=(k+1)2+k2-2k-3 因为k≥3,所以k2-2k-3=(k-3)(k+1)≥0,(*)从而2k+1+2>(k+1)2+k2-2k-3≥(k+1)2,所以2k+1+2>(k+1)2.即当n=k+1时,不等式也成立.由(1)(2)可知,2n+2>n2对一切n∈N+都成立.18.(10分)(2016·广州高二检测)在数列{a n},{b n}中,a1=2,b1=4,且a n,b n,a n+1成等差数列,b n,a n+1,b n+1成等比数列(n∈N+).(1)求a2,a3,a4及b2,b3,b4,由此猜测{a n},{b n}的通项公式,并证明你的结论.(2)证明:++…+<.【解析】(1)由条件得2b n=a n+a n+1,=b n b n+1.由此可得a2=6,b2=9,a3=12,b3=16,a4=20,b4=25.猜测a n=n(n+1),b n=(n+1)2.用数学归纳法证明:①当n=1时,由上可得结论成立.②假设当n=k(k≥1)时,结论成立,即a k=k(k+1),b k=(k+1)2.那么当n=k+1时,a k+1=2b k-a k=2(k+1)2-k(k+1)=(k+1)(k+2),b k+1==(k+2)2.所以当n=k+1时,结论也成立.由①②,可知a n=n(n+1),b n=(n+1)2对一切正整数都成立.(2)=<.当n≥2时,由(1)知a n+b n=(n+1)·(2n+1)>2(n+1)·n.故++…+<+=+=+<+=.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
坐标系与参数方程 [基础训练A 组]一、选择题1.若直线的参数方程为12()23x tt y t =+⎧⎨=-⎩为参数,则直线的斜率为( )A .23 B .23- C .32 D .32- 2.下列在曲线sin 2()cos sin x y θθθθ=⎧⎨=+⎩为参数上的点是( )A.1(,2B .31(,)42- C. D.3.将参数方程222sin ()sin x y θθθ⎧=+⎪⎨=⎪⎩为参数化为普通方程为( ) A .2y x =- B .2y x =+ C .2(23)y x x =-≤≤ D .2(01)y x y =+≤≤ 4.化极坐标方程2cos 0ρθρ-=为直角坐标方程为( )A .201y y +==2x 或 B .1x = C .201y +==2x 或x D .1y = 5.点M的直角坐标是(-,则点M 的极坐标为( )A .(2,)3πB .(2,)3π-C .2(2,)3πD .(2,2),()3k k Z ππ+∈6.极坐标方程cos 2sin 2ρθθ=表示的曲线为( )A .一条射线和一个圆B .两条直线C .一条直线和一个圆D .一个圆二、填空题1.直线34()45x tt y t =+⎧⎨=-⎩为参数的斜率为______________________。
2.参数方程()2()t tt tx e et y e e --⎧=+⎪⎨=-⎪⎩为参数的普通方程为__________________。
3.已知直线113:()24x tl t y t =+⎧⎨=-⎩为参数与直线2:245l x y -=相交于点B ,又点(1,2)A ,则AB =_______________。
4.直线122()112x t t y t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩为参数被圆224x y +=截得的弦长为______________。
5.直线cos sin 0x y αα+=的极坐标方程为____________________。
三、解答题1.已知点(,)P x y 是圆222x y y +=上的动点,(1)求2x y +的取值范围;(2)若0x y a ++≥恒成立,求实数a 的取值范围。
2.求直线11:()5x tl t y =+⎧⎪⎨=-+⎪⎩为参数和直线2:0l x y --=的交点P 的坐标,及点P 与(1,5)Q -的距离。
3.在椭圆2211612x y +=上找一点,使这一点到直线2120x y --=的距离的最小值。
坐标系与参数方程 [综合训练B 组]一、选择题1.直线l 的参数方程为()x a tt y b t =+⎧⎨=+⎩为参数,l 上的点1P 对应的参数是1t ,则点1P 与(,)P a b 之间的距离是( )A .1t B .12t C1 D1 2.参数方程为1()2x t t t y ⎧=+⎪⎨⎪=⎩为参数表示的曲线是( )A .一条直线B .两条直线C .一条射线D .两条射线3.直线112()x t t y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩为参数和圆2216x y +=交于,A B 两点,则AB 的中点坐标( )A .(3,3)- B.( C.3)- D.(3, 4.圆5cos ρθθ=-的圆心坐标是( )A .4(5,)3π--B .(5,)3π-C .(5,)3πD .5(5,)3π- 5.与参数方程为)x t y ⎧=⎪⎨=⎪⎩为参数等价的普通方程为( ) A .214y +=2x B .21(01)4y x +=≤≤2x C .21(02)4y y +=≤≤2x D .21(01,02)4y x y +=≤≤≤≤2x 6.直线2()1x tt y t=-+⎧⎨=-⎩为参数被圆22(3)(1)25x y -++=所截得的弦长为( )AB .1404CD二、填空题1.曲线的参数方程是211()1x t t y t ⎧=-⎪≠⎨⎪=-⎩为参数,t 0,则它的普通方程为__________________。
2.直线3()14x att y t =+⎧⎨=-+⎩为参数过定点_____________。
3.点P(x,y)是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2x y +的最大值为___________。
4.曲线的极坐标方程为1tan cos ρθθ=⋅,则曲线的直角坐标方程为________________。
5.设()y tx t =为参数则圆2240x y y +-=的参数方程为__________________________。
三、解答题 1.参数方程cos (sin cos )()sin (sin cos )x y θθθθθθθ=+⎧⎨=+⎩为参数表示什么曲线?2.点P 在椭圆221169x y +=上,求点P 到直线3424x y -=的最大距离和最小距离。
3.已知直线l 经过点(1,1)P ,倾斜角6πα=,(1)写出直线l 的参数方程。
(2)设l 与圆422=+y x 相交与两点,A B ,求点P 到,A B 两点的距离之积。
坐标系与参数方程.[提高训练C 组]一、选择题1.把方程1xy =化为以t 参数的参数方程是( )A .1212x t y t -⎧=⎪⎨⎪=⎩B .sin 1sin x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩C .cos 1cos x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩D .tan 1tan x t y t =⎧⎪⎨=⎪⎩ 2.曲线25()12x tt y t =-+⎧⎨=-⎩为参数与坐标轴的交点是( )A .21(0,)(,0)52、B .11(0,)(,0)52、 C .(0,4)(8,0)-、D .5(0,)(8,0)9、 3.直线12()2x tt y t=+⎧⎨=+⎩为参数被圆229x y +=截得的弦长为( )A .125 BCD. 4.若点(3,)P m 在以点F 为焦点的抛物线24()4x t t y t⎧=⎨=⎩为参数上, 则PF 等于( )A .2B .3C .4D .55.极坐标方程cos 20ρθ=表示的曲线为( )A .极点B .极轴C .一条直线D .两条相交直线 6.在极坐标系中与圆4sin ρθ=相切的一条直线的方程为( ) A .cos 2ρθ= B .sin 2ρθ= C .4sin()3πρθ=+ D .4sin()3πρθ=- 二、填空题1.已知曲线22()2x pt t p y pt⎧=⎨=⎩为参数,为正常数上的两点,M N 对应的参数分别为12,t t 和,120t t +=且,那么MN =_______________。
2.直线2()3x t y ⎧=--⎪⎨=⎪⎩为参数上与点(2,3)A -_______。
3.圆的参数方程为3sin 4cos ()4sin 3cos x y θθθθθ=+⎧⎨=-⎩为参数,则此圆的半径为_______________。
4.极坐标方程分别为cos ρθ=与sin ρθ=的两个圆的圆心距为_____________。
5.直线cos sin x t y t θθ=⎧⎨=⎩与圆42cos 2sin x y αα=+⎧⎨=⎩相切,则θ=_______________。
三、解答题1.分别在下列两种情况下,把参数方程1()cos 21()sin 2t t t t x e e y e e θθ--⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩化为普通方程: (1)θ为参数,t 为常数;(2)t 为参数,θ为常数;2.过点P 作倾斜角为α的直线与曲线22121x y +=交于点,M N , 求PM PN ⋅的值及相应的α的值。
新课程高中数学训练题组不等式选讲 [基础训练A 组]一、选择题1.下列各式中,最小值等于2的是( )A .x y y x +B .4522++x x C .1tan tan θθ+ D .22x x-+2.若,x y R ∈且满足32x y +=,则3271xy++的最小值是( ) A. B.1+ C .6 D .73.设0,0,1x yx y A x y+>>=++, 11x y B x y =+++,则,A B 的大小关系是( ) A .A B = B .A B < C .A B ≤ D .A B > 4.若,,x y a R +∈,且y x a y x +≤+恒成立,则a 的最小值是( )A. BC .1D .125.函数46y x x =-+-的最小值为( )A .2 BC .4D .6 6.不等式3529x ≤-<的解集为( )A .[2,1)[4,7)- B .(2,1](4,7]-C .(2,1][4,7)--D .(2,1][4,7)-二、填空题1.若0a b >>,则1()a b a b +-的最小值是_____________。
2.若0,0,0a b m n >>>>,则b a , a b , m a m b ++, nb n a ++按由小到大的顺序排列为 3.已知,0x y >,且221x y +=,则x y +的最大值等于_____________。
4.设1010101111112212221A =++++++-,则A 与1的大小关系是_____________。
5.函数212()3(0)f x x x x=+>的最小值为_____________。
三、解答题1.已知1a b c ++=,求证:22213a b c++≥2.解不等式7340x x +-->3.求证:221a b ab a b +≥++-4.证明:1)1...<+++<不等式选讲 [综合训练B 组]一、选择题1.设,a b c n N >>∈,且ca nc b b a -≥-+-11恒成立,则n 的最大值是( ) A .2 B .3 C .4 D .62. 若(,1)x ∈-∞,则函数22222x x y x -+=-有( )A .最小值1B .最大值1C .最大值1-D .最小值1- 3.设P =Q =R =,,P Q R 的大小顺序是( )A .P Q R >>B .P R Q >>C .Q P R >>D .Q R P >> 4.设不等的两个正数,a b 满足3322a b a b -=-,则a b +的取值范围是( ) A .(1,)+∞ B .4(1,)3 C .4[1,]3D .(0,1)5.设,,a b c R +∈,且1a b c ++=,若111(1)(1)(1)M a b c=---,则必有( ) A .108M ≤<B .118M ≤< C .18M ≤< D .8M ≥ 6.若,a b R +∈,且,a b M ≠=N =,则M 与N 的大小关系是 A .M N > B .M N < C .M N ≥ D .M N ≤二、填空题1.设0x >,则函数133y x x=--的最大值是__________。