2018版高考数学(江苏专用理科)专题复习:专题11 算法、复数、推理与证明 第78练含解析
算法初步、推理与证明、复数-2018年高三数学周考、月考、段考测试卷(江苏版) (word版含答案)
【2018年高三数学优质试卷分项精品】专题24 算法 推理 证明 复数一、填空题1.设复数z 1,z 2在复平面内的对应点关于实轴对称,z 1=1+i ,则z 1z 2= . 【答案】2【解析】由题意,得i z +=11,i z -=12,则2)1)(1(21=-+=i i z z . 2.若复数z 满足i 1i z ⋅=+,则z 的共轭复数的虚部是 . 【答案】1【解析】i ii i i i i z -=-+-=⋅+=+=111)1()1(2,所以i z +=1_,得虚部为1. 3. 执行如图所示的程序框图,若输入n 的值为8,则输出S 的值为 .【答案】84. 用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:按照上面的规律,第○n 个“金鱼”图需要火柴棒的根数是 . 【答案】62n +【解析】由题意得:“金鱼”图需要火柴棒的根数依次构成一个等差数列,首项为8,公差为6,因此第n 项为62n +5. 执行如图所示的程序框图,则输出i 的值为.【答案】56.若复数43(cos )(sin )55z i θθ=-+-是纯虚数(i 为虚数单位),则tan ()4πθ-的值为 .【答案】7-【解析】因为复数43(cos )(sin )55z i θθ=-+-是纯虚数,所以4cos 053sin 05θθ⎧-=⎪⎪⎨⎪-≠⎪⎩,解之得43cos ,sin 55θθ==-,所以3tan 4θ=-,3tan tan144tan 7341tan tan 1144πθπθπθ---⎛⎫-===- ⎪⎛⎫⎝⎭++-⨯ ⎪⎝⎭.7.对于数列{n a },定义数列{n n a a -+1}为数列{n a }的“差数列”,若21=a ,{n a }的“差数列”的通项为n 2,则数列{n a }的前n 项和n S = .【答案】122n +-【解析】由题意得:12nn n a a +-=,所以1122(12)22222212n n n n n a ----=++++=+=- ,所以n S 122n +=-.8.设i 是虚数单位,如果复数i2ia +-的实部与虚部相等,那么实数a 的值为 . 【答案】3【解析】∵i 21(2)i2i 5a a a +-++=-,∴212a a -=+,3a =. 9. 已知函数()2log 1f x a x =+(0a ≠),定义函数()()(),0,0f x x F x f x x ⎧>⎪=⎨-<⎪⎩,给出下列命题:① ()()F x f x =;②函数()F x 是偶函数;③当0a <时,若01m n <<<,则有()()0F m F n -<成立;④当0a >时,函数()2y F x =-有4个零点.其中正确命题的个数为 .【答案】3调递增函数,因此③对;当(0,1),0x a ∈>时,()2log 1f x a x =-+为单调递减函数,且()(1,)f x ∈+∞,当(1,),0x a ∈+∞>时,()2log 1f x a x =+为单调递增函数,且()(1,)f x ∈+∞,因此当0x >时()2f x =有两个解,又()F x 是偶函数,因此函数()2y F x =-有4个零点,即④对,正确命题的个数为3. 10. 如图,当输入5x =-,15y =时,图中程序运行后输出的结果为 .【答案】33,3【解析】因为0<x ,所以执行183=+=y x ,即此时18=x ,15=y ,输出为y x y x +-,,而33,3=+=-y x y x ,所以输出结果为33,3.11. 复数34343iz i+=+-,则||z 等于 .【解析】由题意得()()()()344334333434343i i iz i i i i +++=+=+=+--+,所以z ==12. 若复数()21+2ai i -(i 为虚数单位)是纯虚数,则实数a = .【答案】1-13. 某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是.【答案】2017【解析】分析程序框图可知,当i 为偶数时,2017S =,当i 为奇数时,2016S =,而程序在0i =时跳出循环,故输出2017S =,14. 在平面直角坐标系x y O 中,已知过原点O 的动直线l 与圆C :22650x y x +-+=相交于不同的两点A ,B ,若点A 恰为线段OB 的中点,则圆心C 到直线l 的距离 .【解析】由22650x y x +-+=可得4)3(22=+-y x ,设圆心C 到直线l 的距离为m OA OB d 22,==,则借助几何特征可得方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+449)23(2222m d m d ,解之得:463827==d .二、解答题15. (1)已知复数z 满足⎝ ⎛⎭⎪⎫12+32i ·z =1+i(其中i 为虚数单位),求|z |的值.(2)执行如图所示的程序框图,求输出的S 的值.【答案】(1) 2;(2)25 【解析】(1)i ii i i i i i z )2321()2321(4341)2321()2321()2321)(2321()2321)(1(23211-++=+-++=-+-+=++=,所以2)2321()2321(22=-++=z .16.一个非空集合中的各个元素之和是3的倍数,则称该集合为“好集”. 记集合 {1,2,3,…,3n }的子集中所有“好集”的个数为f (n ).(1)求f (1),f (2)的值; (2)求f (n )的表达式.【答案】(1)f (1)=3,f (2)=23;(2)f (n )=2n(4n-1)3+2n-1.【解析】 (1)易得f (1)=3;当n =2时,集合{1,2,3,4,5,6}的子集中是“好集”的有:单元集:{3},{6}共2个,双元集{1,2},{1,5},{2,4},{4,5},{3,6}共5个,三元集有:{1,2,3},{1,2,6},{1,3,5},{1,5,6},{4,2,3},{4,2,6},{4,3,5},{4,5,6}共8个,四元集有{3,4,5,6},{2,3,4,6}, {1,3,5,6},{1,2,3,6},{1,2,4 ,5}共五个,五元集{1,2,4,5,6},{1,2,3,4,5}共2个,还有一个全集. 故f (2)=1+(2+5)×2+8=23.③含有元素是3n +1与3n +2的“好集”是{1,2,3,…,3n }中各元素之和被3除余0的集合,含有元素是3n +2与3n +3的“好集”是{1,2,3,…,3n }中各元素之和被3除余1的集合,含有元素是3n +1与3n +3的“好集”是{1,2,3,…,3n }中各元素之和被3除余2的集合,合计是23n;④含有元素是3n +1,3n +2,3n +3的“好集”是{1,2,3,…,3n }中“好集”与它的并,再加上{3n +1,3n +2,3n +3}. 所以,f (n +1)=2 f (n )+2×23n+1. 两边同除以2n +1,得f (n +1)2n +1-f (n )2n=4n+12n +1, 所以 f (n )2n =4n -1+4n -2+…+4+12n +12n -1+…+122+32=4n-13+1-12n ,即f (n )=2n (4n-1)3+2n-1.17.汽车从刹车开始到完全静止所用的时间叫做刹车时间;所经过的距离叫做刹车距离.某型汽车的刹车距离s(单位米)与时间t(单位秒)的关系为32510s t k t t =-⋅++,其中k 是一个与汽车的速度以及路面状况等情况有关的量.(1)当k =8时,且刹车时间少于1秒,求汽车刹车距离;(2)要使汽车的刹车时间不小于1秒钟,且不超过2秒钟,求k 的取值范围. 【答案】(1)6752210米;(2)⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈461,8k .【解析】(1)当8k =时,325810s t t t =-++, 这时汽车的瞬时速度为V='215161s t t =-+, 令'0s =,解得1t =(舍)或115t =, 当115t =时,6752210=s , 所以汽车的刹车距离是6752210米.115t t+≥Q115,t t t ==Q []1,2t =,∴记1()15f t t t=+, '21()15f t t =-,[1,2]t ∈ ,'21()150f t t ∴=->,()f t ∴单调递增, ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈∴261,16)(t f ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈261,162k ,即⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈461,8k ,故k 的取值范围为⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈461,8k . 考点:导数的物理意义,方程有解问题.18.若数列{}n C1n c +,②存在常数(M M 与n 无关),使n c M ≤.则称数列{}n c 是“和谐数列”. (1)设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,且442,30a S ==,求证:数列{}n S 是“和谐数列”;(2)设{}n a 是各项为正数,公比为q 的等比数列,n S 是{}n a 的前n 项和,求证:数列{}n S 是“和谐数列”的充要条件为01q <<.【答案】(1)详见解析(2)详见解析【解析】(1)设公比为q ,则3411414161(1)21a a q a a q q s q ⎧==⎧⎪⎪⇒⎨⎨-==⎪⎪⎩-⎩,所以51322n n s -=-.≤141322n n S +--=.且513232.2n n S -=-<即存在常数32,所以,数列{}n S 是“和谐数列” .因为222222112()(1)(1)()(1)11n n n n n n n a aS S q q q q q q q ++++=--=--+-- 21222122111()(12)()(1)11n n n n a aq q q S q q++++<-+=-=-- 所以{}n S 是“和谐数列” 必要性等比数列{}n a 各项为正,且n S 是“和谐数列”. 因为0.n a > 所以,0.q > 下面用反证法证明,1q <(1)当1,q =则1,n S na =因为10,a >所以,不存在M ,使1na M <对1n N -∈恒成立; 当1q >,则111(1)111n n n a q a aS q q q q -==---- 所以,对于给定的正数M ,若11,11n a aq M q q ->--因为,1q >,所以,11log (1).q q n M a ->+ 即当11log (1)q q n M a ->+时,有n S M >. 所以,不存在常数M ,使.n S M ≤ 所以,0 1.q <<综上,数列{}n S 是“和谐数列”的充要条件为其公比为01q <<. 19 .已知两个无穷数列{}{},n n a b 分别满足12n na a +-=,2214n nb b +=,且111,1a b ==-. (1)若数列{}{},n n a b 都为递增数列,求数列{}{},n n a b 的通项公式; (2)若数列{}n c 满足:存在唯一的正整数()r r N *∈,使得1r r cc +<,称数列{}n c为“梦r 数列”;设数列{}{},n n a b 的前n 项和分别为,nn ST ,① 若数列{}n a 为“梦5数列”,求nS;② 若{}n a 为“梦1r 数列”,{}n b 为“梦2r 数列”,是否存在正整数m ,使得1m m ST +=,若存在,求m 的最大值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)21n a n =-,11,12,2n n n b n --=⎧=⎨≥⎩(2)①22,5420,6n n n S n n n ⎧≤⎪=⎨-+≥⎪⎩②max 6m =差数列,故22,5420,6n n n S n n n ⎧≤⎪=⎨-+≥⎪⎩; ………8分②∵2214n n b b +=即12n n b b +=±,1||2n n b -∴= ………9分 而数列{}n b 为“梦数列”且11b =-,∴数列{}n b 中有且只有两个负项.假设存在正整数m ,使得+1m m S T =,显然1m ≠,且m T 为奇数,而{}n a 中各项均为奇数,∴m 必为偶数. ………10分 首先证明:6m ≤.若7m >,数列{}n a 中()()21max 1321(1)m S m m +=++⋅⋅⋅++=+,而数列{}n b 中,m b 必然为正,否则()()1121212122230m m m m T b ---=-++⋅⋅⋅+-≤-++⋅⋅⋅++-=-<,显然矛盾;(※)∴()()()13211min 12+22223m m m m m T ----=-++⋅⋅⋅++-+=-, 设122(1)3m m c m -=-+-,易得11223,m m m m d c c m -+=-=-- 而11220m m m d d -+-=->,()7m >,∴{}m d ()7m >为增数列,且70d >进而{}m c ()7m >为增数列,而80c >, ∴()()min max m m T S >,即6m ≤. ………14分 当6m =时,构造:{}n a 为1,3,1,3,5,7,9,⋅⋅⋅,{}n b 为1,2,4,8,16,32,64,--⋅⋅⋅ 此时12r =,24r =所以max 6m =,对应的12r =,24r = ………16分20.设数列{}n a 的通项公式为n a pn q =+(,0)n N p *∈>,数列{}n b 定义如下:对于正整数m ,m b 是使得不等式n a m ≥成立的所有n 中的最小值. (1)若11,23p q ==-,求3b ; (2)若2,1p q ==-,求数列{}m b 的前2m 项和公式;(3)是否存在p 和q ,使得32m b m =+()m N *∈?如果存在,求p 和q 的取值范围?如果不存在,请说明理由.【答案】(1)37b =;(2)22m m +;(3)121,[,]333p q =∈--.(2)由题意,得21n a n =-,对于正整数由n a m ≥,得12m n +≥, 根据m b 的定义可知,当21m k =-时,()m b k k N *=∈ 当2m k =时,1()m b k k N *=+∈∴1221321()m m b b b b b b -+++=+++ 242()m b b b ++++ =2(123)[234(1)]2m m m m ++++++++++=+(3)假设存在p 和q 满足条件,由不等式pn q m +≥及0p >得m q n p -≥ ∵32()m b m m N *=+∈,根据m b 的定义可知,对于任意正整数的都有 3132m q m m p-+<≤+即2(31)p q p m p q --≤-<--对任意的正整数m 都成立. 当310p ->(或310p -<)时,得22()31313131p q p q p q p q m m p p p p ++++-≥≥--≤≤-----或 这与上述结论矛盾.当310p -=即13p =时,21033q q --≤<--,∴2133q -≤<- ∴所以存在p 和q ,使得满足条件的p ,q ,且p ,q 的取值范围分别是:121,[,]333p q =∈--.。
精选江苏专用2018版高考数学专题复习专题11算法复数推理与证明第79练复数练习理
(江苏专用)2018版高考数学专题复习 专题11 算法、复数、推理与证明 第79练 复数练习 理1.(2016·镇江一模)i 为虚数单位,则2-i=____________. 2.(2016·南京、盐城一模)已知复数z =2+i 1-i(i 是虚数单位),则|z |=________. 3.(2016·泰州一模)如图,在复平面内,点A 对应的复数为z 1,若z 2z 1=i(i 为虚数单位),则z 2=________.4.设复数z 满足(1-i)z =2i ,则z =________.5.(2016·全国甲卷改编)已知z =(m +3)+(m -1)i 在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是____________.6.已知复数z =3+i-32,z 是z 的共轭复数,则z ·z =__________. 7.若复数z =2-i ,则z +10z=________. 8.(2016·长沙模拟)已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫i ,i 2,1i ,+2i ,i 是虚数单位,Z 为整数集,则集合Z ∩M 中的元素个数是________.9.满足z +i z=i(i 为虚数单位)的复数z =______________. 10.(2015·江苏)设复数z 满足z 2=3+4i(i 是虚数单位),则z 的模为________.11.(2016·天津)已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若(1+i)(1-b i)=a ,则ab的值为________.12.(2016·山东实验中学诊断)在复平面内,复数21-i对应的点到直线y =x +1的距离是________.13.(2016·江苏一模)设f (n )=(1+i 1-i )n +(1-i 1+i)n (n ∈N *),则集合{f (n )}中元素的个数为________.14.(2016·苏州一模)对任意复数z =x +y i(x ,y ∈R ),i 为虚数单位,则下列结论正确的是________.(填序号)①|z -z |=2y ;②z 2=x 2+y 2;③|z -z |≥2x ;④|z |≤|x |+|y |. 答案精析1.35-15i2.1023.-2-i4.-1+i 5.(-3,1) 6.147.6+3i解析 ∵z =2-i ,∴z +10z =(2+i)+102-i =(2+i)++-+=6+3i. 8.2解析 由已知得M ={i ,-1,-i,2},Z 为整数集,∴Z ∩M ={-1,2},即集合Z ∩M 中有2个元素. 9.12-12i 解析 ∵z +i z=i ,∴z +i =z i ,∴i=z (i -1). ∴z =ii -1=-1--1+-1-=1-i 2 =12-12i. 10. 5解析 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z 2=a 2-b 2+2ab i ,由复数相等的定义得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-b 2=3,2ab =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧ a =-2,b =-1, 从而|z |=a 2+b 2= 5.11.2解析 因为(1+i)(1-b i)=1+b +(1-b )i =a ,又a ,b ∈R ,所以1+b =a,1-b =0,得a =2,b =1,所以a b =2. 12.22解析 21-i =+-+=1+i ,所以复数21-i 对应的点为(1,1),点(1,1)到直线y =x +1的距离为1-1+112+-2 =22. 13.3 解析 因为f (n )=(1+i 1-i )n +(1-i 1+i)n =i n +(-i)n ,所以f (1)=0,f (2)=-2, f (3)=0,f (4)=2,f (5)=0=f (1),…,故集合{f (n )}中共有3个元素.14.④解析 对于①,∵z =x -y i(x ,y ∈R ),|z -z |=|x +y i -x +y i|=|2y i|=|2y |,∴①不正确;对于②,z 2=x 2-y 2+2xy i ,故不正确;对于③∵|z -z |=|2y |≥2x 不一定成立,∴③不正确;对于④,|z |=x 2+y 2≤|x |+|y |,故④正确.。
2018江苏高考数学试卷(理)
2018江苏高考数学试卷(理)1.已知集合A={0,1,2,8},B={-1,1,6,8},则AB={-8,-6,-1,0,2,6,8}。
2.设复数z=x+yi,则有ix=y+1,即y=-x/2+1/2.因此z的实部为x=-y/2+1/2.3.根据茎叶图可知,这5位裁判打出的分数为60、61、62、63、64.因此它们的平均数为62.4.根据伪代码,S的初始值为0,然后进行循环,每次将S加上i的平方。
最后输出S的值即可得到答案。
5.由于log2(x-1)的定义域为x>1,因此函数f(x)的定义域为x>1.6.从2名男生和3名女生中选出2名学生,恰好选中2名女生的方案数为C(3,2)。
总的方案数为C(5,2)。
因此所求概率为C(3,2)/C(5,2)=3/10.7.根据函数图象关于x=0对称可知,sin(2x+π/2)的图象关于y=0对称。
因此sin(2x+π/2)=-XXX。
因此y=-sin2x。
8.双曲线的离心率为c/a。
根据右焦点到渐近线的距离公式可得c=ab/3.因此离心率为3/2.9.当-2<x≤0时,f(x)=2;当0<x≤2时,f(x)=cos(πx/2)。
因此f(15)=f(3)=cos(3π/2)=-1.10.以正方体的一个顶点为原点建立空间直角坐标系,则所求多面体为一个正八面体。
因此它的体积为(2√2)³=16√2.11.由于f(x)在(0,∞)内有且只有一个零点,因此f(x)在(0,∞)内单调递增或单调递减。
又因为f(-1)和f(1)异号,因此f(x)在(-1,1)内有且只有一个零点。
设该零点为x0,则f(x)在(-1,x0)上单调递增,在(x0,1)上单调递减。
因此f(x)的最大值和最小值分别为f(x0)和f(-1)或f(1)中的较大值和较小值。
设f(x0)=y,则y²=4x0³-a²x0²+4x0-4.由于f(x)在(-1,1)内有且只有一个零点,因此y>0.因此y²+4=a²x0²-4x0+20>16.因此y>2.因此f(-1)+f(1)+2y>2-2/y+2+y>4.12.设A的坐标为(2t,t),则B的坐标为(5-2t,-2t)。
2018年江苏省高考数学试卷(含解析版)
2018年江苏省高考数学试卷一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.(5分)已知集合A={0,1,2,8},B={﹣1,1,6,8},那么A∩B=.2.(5分)若复数z满足i•z=1+2i,其中i是虚数单位,则z的实部为.3.(5分)已知5位裁判给某运动员打出的分数的茎叶图如图所示,那么这5位裁判打出的分数的平均数为.4.(5分)一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S的值为.5.(5分)函数f(x)=的定义域为.6.(5分)某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中2名女生的概率为.7.(5分)已知函数y=sin(2x+φ)(﹣φ<)的图象关于直线x=对称,则φ的值为.8.(5分)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线的距离为c,则其离心率的值为.9.(5分)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(﹣2,2]上,f (x)=,则f(f(15))的值为.10.(5分)如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为.11.(5分)若函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为.12.(5分)在平面直角坐标系xOy中,A为直线l:y=2x上在第一象限内的点,B(5,0),以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若=0,则点A 的横坐标为.13.(5分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为.14.(5分)已知集合A={x|x=2n﹣1,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N*}.将A∪B的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{a n},记S n为数列{a n}的前n项和,则使得S n>12a n+1成立的n的最小值为.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1.求证:(1)AB∥平面A1B1C;(2)平面ABB1A1⊥平面A1BC.16.(14分)已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.(1)求cos2α的值;(2)求tan(α﹣β)的值.17.(14分)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O的一段圆弧(P 为此圆弧的中点)和线段MN构成.已知圆O的半径为40米,点P到MN的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD,大棚Ⅱ内的地块形状为△CDP,要求A,B均在线段MN上,C,D均在圆弧上.设OC与MN所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD和△CDP的面积,并确定sinθ的取值范围;(2)若大棚I内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.18.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C过点(),焦点F1(﹣,0),F2(,0),圆O的直径为F1F2.(1)求椭圆C及圆O的方程;(2)设直线l与圆O相切于第一象限内的点P.①若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,求点P的坐标;②直线l与椭圆C交于A,B两点.若△OAB的面积为,求直线l的方程.19.(16分)记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”.(1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;(2)若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由.20.(16分)设{a n}是首项为a1,公差为d的等差数列,{b n}是首项为b1,公比为q的等比数列.(1)设a1=0,b1=1,q=2,若|a n﹣b n|≤b1对n=1,2,3,4均成立,求d的取值范围;(2)若a1=b1>0,m∈N*,q∈(1,],证明:存在d∈R,使得|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,并求d的取值范围(用b1,m,q表示).数学Ⅱ(附加题)【选做题】本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)21.(10分)如图,圆O的半径为2,AB为圆O的直径,P为AB延长线上一点,过P作圆O的切线,切点为C.若PC=2,求BC的长.B.[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)22.(10分)已知矩阵A=.(1)求A的逆矩阵A﹣1;(2)若点P在矩阵A对应的变换作用下得到点P′(3,1),求点P的坐标.C.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分0分)23.在极坐标系中,直线l的方程为ρsin(﹣θ)=2,曲线C的方程为ρ=4cosθ,求直线l被曲线C截得的弦长.D.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分0分)24.若x,y,z为实数,且x+2y+2z=6,求x2+y2+z2的最小值.【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AA1=2,点P,Q分别为A1B1,BC的中点.(1)求异面直线BP与AC1所成角的余弦值;(2)求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.26.设n∈N*,对1,2,……,n的一个排列i1i2……i n,如果当s<t时,有i s>i t,则称(i s,i t)是排列i1i2……i n的一个逆序,排列i1i2……i n的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:对1,2,3的一个排列231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列231的逆序数为2.记f n(k)为1,2,…,n的所有排列中逆序数为k的全部排列的个数.(1)求f3(2),f4(2)的值;(2)求f n(2)(n≥5)的表达式(用n表示).2018年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.(5分)已知集合A={0,1,2,8},B={﹣1,1,6,8},那么A∩B={1,8} .【考点】1E:交集及其运算.【专题】37:集合思想;4A:数学模型法;5J:集合.【分析】直接利用交集运算得答案.【解答】解:∵A={0,1,2,8},B={﹣1,1,6,8},∴A∩B={0,1,2,8}∩{﹣1,1,6,8}={1,8},故答案为:{1,8}.【点评】本题考查交集及其运算,是基础的计算题.2.(5分)若复数z满足i•z=1+2i,其中i是虚数单位,则z的实部为2.【考点】A5:复数的运算.【专题】11:计算题;34:方程思想;4A:数学模型法;5N:数系的扩充和复数.【分析】把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.【解答】解:由i•z=1+2i,得z=,∴z的实部为2.故答案为:2.【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,是基础题.3.(5分)已知5位裁判给某运动员打出的分数的茎叶图如图所示,那么这5位裁判打出的分数的平均数为90.【考点】BA:茎叶图.【专题】31:数形结合;4O:定义法;5I:概率与统计.【分析】根据茎叶图中的数据计算它们的平均数即可.【解答】解:根据茎叶图中的数据知,这5位裁判打出的分数为89、89、90、91、91,它们的平均数为×(89+89+90+91+91)=90.故答案为:90.【点评】本题考查了利用茎叶图计算平均数的问题,是基础题.4.(5分)一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S的值为8.【考点】EA:伪代码(算法语句).【专题】38:对应思想;4B:试验法;5K:算法和程序框图.【分析】模拟程序的运行过程,即可得出程序运行后输出的S值.【解答】解:模拟程序的运行过程如下;I=1,S=1,I=3,S=2,I=5,S=4,I=7,S=8,此时不满足循环条件,则输出S=8.故答案为:8.【点评】本题考查了程序语言的应用问题,模拟程序的运行过程是解题的常用方法.5.(5分)函数f(x)=的定义域为[2,+∞).【考点】33:函数的定义域及其求法.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】解关于对数函数的不等式,求出x的范围即可.【解答】解:由题意得:≥1,解得:x≥2,∴函数f(x)的定义域是[2,+∞).故答案为:[2,+∞).【点评】本题考查了对数函数的性质,考查求函数的定义域问题,是一道基础题.6.(5分)某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中2名女生的概率为0.3.【考点】CB:古典概型及其概率计算公式.【专题】11:计算题;38:对应思想;4R:转化法;5I:概率与统计.【分析】(适合理科生)从2名男同学和3名女同学中任选2人参加社区服务,共有C52=10种,其中全是女生的有C32=3种,根据概率公式计算即可,(适合文科生),设2名男生为a,b,3名女生为A,B,C,则任选2人的种数为ab,aA,aB,aC,bA,bB,Bc,AB,AC,BC共10种,其中全是女生为AB,AC,BC共3种,根据概率公式计算即可【解答】解:(适合理科生)从2名男同学和3名女同学中任选2人参加社区服务,共有C52=10种,其中全是女生的有C32=3种,故选中的2人都是女同学的概率P==0.3,(适合文科生),设2名男生为a,b,3名女生为A,B,C,则任选2人的种数为ab,aA,aB,aC,bA,bB,Bc,AB,AC,BC共10种,其中全是女生为AB,AC,BC共3种,故选中的2人都是女同学的概率P==0.3,故答案为:0.3【点评】本题考查了古典概率的问题,采用排列组合或一一列举法,属于基础题.7.(5分)已知函数y=sin(2x+φ)(﹣φ<)的图象关于直线x=对称,则φ的值为.【考点】H6:正弦函数的奇偶性和对称性.【专题】34:方程思想;4O:定义法;57:三角函数的图像与性质.【分析】根据正弦函数的对称性建立方程关系进行求解即可.【解答】解:∵y=sin(2x+φ)(﹣φ<)的图象关于直线x=对称,∴2×+φ=kπ+,k∈Z,即φ=kπ﹣,∵﹣φ<,∴当k=0时,φ=﹣,故答案为:﹣.【点评】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用正弦函数的对称性建立方程关系是解决本题的关键.8.(5分)在平面直角坐标系xOy中,若双曲线﹣=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线的距离为c,则其离心率的值为2.【考点】KC:双曲线的性质.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】利用双曲线的简单性质,以及点到直线的距离列出方程,转化求解即可.【解答】解:双曲线=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0)到一条渐近线y=x的距离为c,可得:=b=,可得,即c=2a,所以双曲线的离心率为:e=.故答案为:2.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力.9.(5分)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(﹣2,2]上,f (x)=,则f(f(15))的值为.【考点】3T:函数的值.【专题】35:转化思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用.【分析】根据函数的周期性,进行转化求解即可.【解答】解:由f(x+4)=f(x)得函数是周期为4的周期函数,则f(15)=f(16﹣1)=f(﹣1)=|﹣1+|=,f()=cos()=cos=,即f(f(15))=,故答案为:【点评】本题主要考查函数值的计算,根据函数的周期性结合分段函数的表达式利用转化法是解决本题的关键.10.(5分)如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】11:计算题;31:数形结合;35:转化思想;49:综合法;5F:空间位置关系与距离.【分析】求出多面体中的四边形的面积,然后利用体积公式求解即可.【解答】解:正方体的棱长为2,中间四边形的边长为:,八面体看做两个正四棱锥,棱锥的高为1,多面体的中心为顶点的多面体的体积为:2×=.故答案为:.【点评】本题考查几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.11.(5分)若函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,则f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为﹣3.【考点】6E:利用导数研究函数的最值.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;53:导数的综合应用.【分析】推导出f′(x)=2x(3x﹣a),x∈(0,+∞),当a≤0时,f′(x)=2x(3x ﹣a)>0,f(0)=1,f(x)在(0,+∞)上没有零点;当a>0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0的解为x>,f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)递增,由f(x)只有一个零点,解得a=3,从而f(x)=2x3﹣3x2+1,f′(x)=6x (x﹣1),x∈[﹣1,1],利用导数性质能求出f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和.【解答】解:∵函数f(x)=2x3﹣ax2+1(a∈R)在(0,+∞)内有且只有一个零点,∴f′(x)=2x(3x﹣a),x∈(0,+∞),①当a≤0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(0)=1,f(x)在(0,+∞)上没有零点,舍去;②当a>0时,f′(x)=2x(3x﹣a)>0的解为x>,∴f(x)在(0,)上递减,在(,+∞)递增,又f(x)只有一个零点,∴f()=﹣+1=0,解得a=3,f(x)=2x3﹣3x2+1,f′(x)=6x(x﹣1),x∈[﹣1,1],f′(x)>0的解集为(﹣1,0),f(x)在(﹣1,0)上递增,在(0,1)上递减,f(﹣1)=﹣4,f(0)=1,f(1)=0,∴f(x)min=f(﹣1)=﹣4,f(x)max=f(0)=1,∴f(x)在[﹣1,1]上的最大值与最小值的和为:f(x)max+f(x)min=﹣4+1=﹣3.【点评】本题考查函数的单调性、最值,导数的运算及其应用,同时考查逻辑思维能力和综合应用能力,是中档题.12.(5分)在平面直角坐标系xOy中,A为直线l:y=2x上在第一象限内的点,B(5,0),以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若=0,则点A 的横坐标为3.【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】11:计算题;34:方程思想;41:向量法;5A:平面向量及应用.【分析】设A(a,2a),a>0,求出C的坐标,得到圆C的方程,联立直线方程与圆的方程,求得D的坐标,结合=0求得a值得答案.【解答】解:设A(a,2a),a>0,∵B(5,0),∴C(,a),则圆C的方程为(x﹣5)(x﹣a)+y(y﹣2a)=0.联立,解得D(1,2).∴=.解得:a=3或a=﹣1.又a>0,∴a=3.即A的横坐标为3.故答案为:3.【点评】本题考查平面向量的数量积运算,考查圆的方程的求法,是中档题.13.(5分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为9.【考点】7F:基本不等式及其应用;HT:三角形中的几何计算.【专题】35:转化思想;4R:转化法;59:不等式的解法及应用.【分析】根据面积关系建立方程关系,结合基本不等式1的代换进行求解即可.【解答】解:由题意得acsin120°=asin60°+csin60°,即ac=a+c,得+=1,得4a+c=(4a+c)(+)=++5≥2+5=4+5=9,当且仅当=,即c=2a时,取等号,故答案为:9.【点评】本题主要考查基本不等式的应用,利用1的代换结合基本不等式是解决本题的关键.14.(5分)已知集合A={x|x=2n﹣1,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N*}.将A∪B的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{a n},记S n为数列{a n}的前n项和,则使得S n>12a n+1成立的n的最小值为27.【考点】8K:数列与不等式的综合.【专题】35:转化思想;48:分析法;54:等差数列与等比数列.【分析】采用列举法,验证n=26,n=27即可.【解答】解:利用列举法可得:当n=26时,A∪B中的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{a n},所以数列{a n}的前26项分成两组:1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23.25,…41;2,4,8,16,32.S26=,a27=43,⇒12a27=516,不符合题意.当n=27时,A∪B中的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{a n},所以数列{a n}的前27项分成两组:1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,…41,43;2,4,8,16,32.S27==546,a28=45⇒12a28=540,符合题意,故答案为:27.【点评】本题考查了集合、数列的求和,属于中档题.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1.求证:(1)AB∥平面A1B1C;(2)平面ABB1A1⊥平面A1BC.【考点】LY:平面与平面垂直.【专题】35:转化思想;49:综合法;5F:空间位置关系与距离.【分析】(1)由⇒AB∥平面A1B1C;(2)可得四边形ABB1A1是菱形,AB1⊥A1B,由AB1⊥B1C1⇒AB1⊥BC⇒AB1⊥面A1BC,⇒平面ABB1A1⊥平面A1BC.【解答】证明:(1)平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB∥A1B1,AB∥A1B1,AB⊄平面A1B1C,A1B1⊂∥平面A1B1C⇒AB∥平面A1B1C;(2)在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,⇒四边形ABB1A1是菱形,⊥AB1⊥A1B.在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1⇒AB1⊥BC.∴⇒AB1⊥面A1BC,且AB1⊂平面ABB1A1⇒平面ABB1A1⊥平面A1BC.【点评】本题考查了平行六面体的性质,及空间线面平行、面面垂直的判定,属于中档题.16.(14分)已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.(1)求cos2α的值;(2)求tan(α﹣β)的值.【考点】GF:三角函数的恒等变换及化简求值.【专题】11:计算题;33:函数思想;4R:转化法;56:三角函数的求值.【分析】(1)由已知结合平方关系求得sinα,cosα的值,再由倍角公式得cos2α的值;(2)由(1)求得tan2α,再由cos(α+β)=﹣求得tan(α+β),利用tan(α﹣β)=tan[2α﹣(α+β)],展开两角差的正切求解.【解答】解:(1)由,解得,∴cos2α=;(2)由(1)得,sin2,则tan2α=.∵α,β∈(0,),∴α+β∈(0,π),∴sin(α+β)==.则tan(α+β)=.∴tan(α﹣β)=tan[2α﹣(α+β)]==.【点评】本题考查三角函数的恒等变换及化简求值,考查同角三角函数基本关系式的应用,是中档题.17.(14分)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O的一段圆弧(P 为此圆弧的中点)和线段MN构成.已知圆O的半径为40米,点P到MN的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD,大棚Ⅱ内的地块形状为△CDP,要求A,B均在线段MN上,C,D均在圆弧上.设OC与MN所成的角为θ.(1)用θ分别表示矩形ABCD和△CDP的面积,并确定sinθ的取值范围;(2)若大棚I内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.【考点】3E:函数单调性的性质与判断.【专题】12:应用题;33:函数思想;4M:构造法;58:解三角形.【分析】(1)根据图形计算矩形ABCD和△CDP的面积,求出sinθ的取值范围;(2)根据题意求出年总产值y的解析式,构造函数f(θ),利用导数求f(θ)的最大值,即可得出θ为何值时年总产值最大.=(40sinθ+10)•80cosθ【解答】解:(1)S矩形ABCD=800(4sinθcosθ+cosθ),S△CDP=•80cosθ(40﹣40sinθ)=1600(cosθ﹣cosθsinθ),当B、N重合时,θ最小,此时sinθ=;当C、P重合时,θ最大,此时sinθ=1,∴sinθ的取值范围是[,1);(2)设年总产值为y,甲种蔬菜单位面积年产值为4t(t>0),乙种蔬菜单位面积年产值为3t,则y=3200t(4sinθcosθ+cosθ)+4800t(cosθ﹣cosθsinθ)=8000t(sinθcosθ+cosθ),其中sinθ∈[,1);设f(θ)=sinθcosθ+cosθ,则f′(θ)=cos2θ﹣sin2θ﹣sinθ=﹣2sin2θ﹣sinθ+1;令f′(θ)=0,解得sinθ=,此时θ=,cosθ=;当sinθ∈[,)时,f′(θ)>0,f(θ)单调递增;当sinθ∈(,1)时,f′(θ)<0,f(θ)单调递减;∴θ=时,f(θ)取得最大值,即总产值y最大.S矩形ABCD=800(4sinθcosθ+cosθ),S△CDP=1600(cosθ﹣cosθsinθ),sinθ∈[,1);答:θ=时总产值y最大.【点评】本题考查了解三角形的应用问题,也考查了构造函数以及利用导数求函数的最值问题,是中档题.18.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C过点(),焦点F1(﹣,0),F2(,0),圆O的直径为F1F2.(1)求椭圆C及圆O的方程;(2)设直线l与圆O相切于第一象限内的点P.①若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,求点P的坐标;②直线l与椭圆C交于A,B两点.若△OAB的面积为,求直线l的方程.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】34:方程思想;49:综合法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(1)由题意可得.,又a2﹣b2=c2=3,解得a=2,b=1即可.(2)①可设直线l的方程为y=kx+m,(k<0,m>0).可得.由,可得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,△=(8km)2﹣4(4k2+1)(4m2﹣4)=0,解得k=﹣,m=3.即可②设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与椭圆方程得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,O到直线l的距离d=,|AB|=|x2﹣x1|=,△OAB的面积为S===,解得k=﹣,(正值舍去),m=3.即可【解答】解:(1)由题意可设椭圆方程为,∵焦点F1(﹣,0),F2(,0),∴.∵∴,又a2﹣b2=c2=3,解得a=2,b=1.∴椭圆C的方程为:,圆O的方程为:x2+y2=3.(2)①可知直线l与圆O相切,也与椭圆C,且切点在第一象限,因此k一定小于0,∴可设直线l的方程为y=kx+m,(k<0,m>0).由圆心(0,0)到直线l的距离等于圆半径,可得.由,可得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,△=(8km)2﹣4(4k2+1)(4m2﹣4)=0,可得m2=4k2+1,∴3k2+3=4k2+1,结合k<0,m>0,解得k=﹣,m=3.将k=﹣,m=3代入可得,解得x=,y=1,故点P的坐标为(.②设A(x1,y1),B(x2,y2),由⇒k<﹣.联立直线与椭圆方程得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4=0,|x2﹣x1|==,O到直线l的距离d=,|AB|=|x2﹣x1|=,△OAB的面积为S===,解得k=﹣,(正值舍去),m=3.∴y=﹣为所求.【点评】本题考查了椭圆的方程,直线与圆、椭圆的位置关系,属于中档题.19.(16分)记f′(x),g′(x)分别为函数f(x),g(x)的导函数.若存在x0∈R,满足f(x0)=g(x0)且f′(x0)=g′(x0),则称x0为函数f(x)与g(x)的一个“S点”.(1)证明:函数f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S点”;(2)若函数f(x)=ax2﹣1与g(x)=lnx存在“S点”,求实数a的值;(3)已知函数f(x)=﹣x2+a,g(x)=.对任意a>0,判断是否存在b>0,使函数f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S点”,并说明理由.【考点】63:导数的运算.【专题】23:新定义;34:方程思想;4O:定义法;52:导数的概念及应用.【分析】(1)根据“S点”的定义解两个方程,判断方程是否有解即可;(2)根据“S点”的定义解两个方程即可;(3)分别求出两个函数的导数,结合两个方程之间的关系进行求解判断即可.【解答】解:(1)证明:f′(x)=1,g′(x)=2x+2,则由定义得,得方程无解,则f(x)=x与g(x)=x2+2x﹣2不存在“S 点”;(2)f′(x)=2ax,g′(x)=,x>0,由f′(x)=g′(x)得=2ax,得x=,f()=﹣=g()=﹣lna2,得a=;(3)f′(x)=﹣2x,g′(x)=,(x≠0),由f′(x0)=g′(x0),假设b>0,得b=﹣>0,得0<x0<1,由f(x0)=g(x0),得﹣x02+a==﹣,得a=x02﹣,令h(x)=x2﹣﹣a=,(a>0,0<x<1),设m(x)=﹣x3+3x2+ax﹣a,(a>0,0<x<1),则m(0)=﹣a<0,m(1)=2>0,得m(0)m(1)<0,又m(x)的图象在(0,1)上不间断,则m(x)在(0,1)上有零点,则h(x)在(0,1)上有零点,则存在b>0,使f(x)与g(x)在区间(0,+∞)内存在“S”点.【点评】本题主要考查导数的应用,根据条件建立两个方程组,判断方程组是否有解是解决本题的关键.20.(16分)设{a n}是首项为a1,公差为d的等差数列,{b n}是首项为b1,公比为q的等比数列.(1)设a1=0,b1=1,q=2,若|a n﹣b n|≤b1对n=1,2,3,4均成立,求d的取值范围;(2)若a1=b1>0,m∈N*,q∈(1,],证明:存在d∈R,使得|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,并求d的取值范围(用b1,m,q表示).【考点】8K:数列与不等式的综合.【专题】35:转化思想;4R:转化法;54:等差数列与等比数列.【分析】(1)根据等比数列和等差数列的通项公式,解不等式组即可;(2)根据数列和不等式的关系,利用不等式的关系构造新数列和函数,判断数列和函数的单调性和性质进行求解即可.【解答】解:(1)由题意可知|a n﹣b n|≤1对任意n=1,2,3,4均成立,∵a1=0,q=2,∴,解得.即≤d≤.证明:(2)∵a n=a1+(n﹣1)d,b n=b1•q n﹣1,若存在d∈R,使得|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,则|b1+(n﹣1)d﹣b1•q n﹣1|≤b1,(n=2,3,…,m+1),即b1≤d≤,(n=2,3,…,m+1),∵q∈(1,],∴则1<q n﹣1≤q m≤2,(n=2,3,…,m+1),∴b1≤0,>0,因此取d=0时,|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,下面讨论数列{}的最大值和数列{}的最小值,①当2≤n≤m时,﹣==,当1<q≤时,有q n≤q m≤2,从而n(q n﹣q n﹣1)﹣q n+2>0,因此当2≤n≤m+1时,数列{}单调递增,故数列{}的最大值为.②设f(x)=2x(1﹣x),当x>0时,f′(x)=(ln2﹣1﹣xln2)2x<0,∴f(x)单调递减,从而f(x)<f(0)=1,当2≤n≤m时,=≤(1﹣)=f()<1,因此当2≤n≤m+1时,数列{}单调递递减,故数列{}的最小值为,∴d的取值范围是d∈[,].【点评】本题主要考查等比数列和等差数列以及不等式的综合应用,考查学生的运算能力,综合性较强,难度较大.数学Ⅱ(附加题)【选做题】本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)21.(10分)如图,圆O的半径为2,AB为圆O的直径,P为AB延长线上一点,过P作圆O的切线,切点为C.若PC=2,求BC的长.【考点】NC:与圆有关的比例线段.【专题】31:数形结合;5B:直线与圆;5M:推理和证明.【分析】连接OC,由题意,CP为圆O的切线,得到垂直关系,由线段长度及勾股定理,可以得到PO的长,即可判断△COB是等边三角形,BC的长.【解答】解:连接OC,因为PC为切线且切点为C,所以OC⊥CP.因为圆O的半径为2,,所以BO=OC=2,,所以,所以∠COP=60°,所以△COB为等边三角形,所以BC=BO=2.【点评】本题主要考查圆与直线的位置关系,切线的应用,考查发现问题解决问题的能力.B.[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)22.(10分)已知矩阵A=.(1)求A的逆矩阵A﹣1;(2)若点P在矩阵A对应的变换作用下得到点P′(3,1),求点P的坐标.【考点】OF:复合变换与二阶矩阵的乘法;OH:逆变换与逆矩阵.【专题】11:计算题;38:对应思想;49:综合法;5R:矩阵和变换.【分析】(1)矩阵A=,求出det(A)=1≠0,A可逆,然后求解A的逆矩阵A﹣1.(2)设P(x,y),通过•=,求出=,即可得到点P的坐标.【解答】解:(1)矩阵A=,det(A)=2×2﹣1×3=1≠0,所以A可逆,从而:A的逆矩阵A﹣1=.(2)设P(x,y),则•=,所以=A﹣1=,因此点P的坐标为(3,﹣1).【点评】本题矩阵与逆矩阵的关系,逆矩阵的求法,考查转化思想的应用,是基本知识的考查.C.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分0分)23.在极坐标系中,直线l的方程为ρsin(﹣θ)=2,曲线C的方程为ρ=4cosθ,求直线l被曲线C截得的弦长.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;QJ:直线的参数方程.【专题】35:转化思想;4Q:参数法;5S:坐标系和参数方程.【分析】将直线l、曲线C的极坐标方程利用互化公式可得直角坐标方程,利用直线与圆的相交弦长公式即可求解.【解答】解:∵曲线C的方程为ρ=4cosθ,∴ρ2=4ρcosθ,⇒x2+y2=4x,∴曲线C是圆心为C(2,0),半径为r=2得圆.∵直线l的方程为ρsin(﹣θ)=2,∴﹣=2,∴直线l的普通方程为:x﹣y=4.圆心C到直线l的距离为d=,∴直线l被曲线C截得的弦长为2.【点评】本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、直线与圆的相交弦长关系、点到直线的距离公式,属于中档题.D.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分0分)24.若x,y,z为实数,且x+2y+2z=6,求x2+y2+z2的最小值.【考点】7F:基本不等式及其应用.【专题】35:转化思想;5M:推理和证明;5T:不等式.【分析】根据柯西不等式进行证明即可.【解答】解:由柯西不等式得(x2+y2+z2)(12+22+22)≥(x+2y+2z)2,∵x+2y+2z=6,∴x2+y2+z2≥4是当且仅当时,不等式取等号,此时x=,y=,z=,∴x2+y2+z2的最小值为4【点评】本题主要考查不等式的证明,利用柯西不等式是解决本题的关键.,【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AA1=2,点P,Q分别为A1B1,BC的中点.(1)求异面直线BP与AC1所成角的余弦值;(2)求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.【考点】LM:异面直线及其所成的角;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】15:综合题;31:数形结合;41:向量法;5G:空间角.【分析】设AC,A1C1的中点分别为O,O1,以{}为基底,建立空间直角坐标系O﹣xyz,(1)由|cos|=可得异面直线BP与AC1所成角的余弦值;(2)求得平面AQC1的一个法向量为,设直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值为θ,可得sinθ=|cos|=,即可得直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.【解答】解:如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,设AC,A1C1的中点分别为O,O1,则,OB⊥OC,OO1⊥OC,OO1⊥OB,故以{}为基底,建立空间直角坐标系O﹣xyz,∵AB=AA1=2,A(0,﹣1,0),B(,0,0),C(0,1,0),A1(0,﹣1,2),B1(,0,2),C1(0,1,2).(1)点P为A1B1的中点.∴,∴,.|cos|===.∴异面直线BP与AC1所成角的余弦值为:;(2)∵Q为BC的中点.∴Q()∴,,设平面AQC1的一个法向量为=(x,y,z),由,可取=(,﹣1,1),设直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值为θ,sinθ=|cos|==,∴直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值为.【点评】本题考查了向量法求空间角,属于中档题.26.设n∈N*,对1,2,……,n的一个排列i1i2……i n,如果当s<t时,有i s>i t,则称(i s,i t)是排列i1i2……i n的一个逆序,排列i1i2……i n的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:对1,2,3的一个排列231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列231的逆序数为2.记f n(k)为1,2,…,n的所有排列中逆序数为k的全部排列的个数.(1)求f3(2),f4(2)的值;(2)求f n(2)(n≥5)的表达式(用n表示).【考点】D3:计数原理的应用;D4:排列及排列数公式.【专题】11:计算题;37:集合思想;4R:转化法;5M:推理和证明.【分析】(1)由题意直接求得f3(2)的值,对1,2,3,4的排列,利用已有的1,2,3的排列,将数字4添加进去,4在新排列中的位置只能是最后三个位置,由此可得f4(2)的值;(2)对一般的n(n≥4)的情形,可知逆序数为0的排列只有一个,逆序数为1的排列只能是将排列12…n中的任意相邻两个数字调换位置得到的排列,f n(1)=n﹣1.(2),当1,2,…,n的排列及其逆序数确定后,将n+1添加进原排为计算f n+1(2)=f n(2)+f n 列,n+1在新排列中的位置只能是最后三个位置,可得f n+1(1)+f n(0)=f n(2)+n,则当n≥5时,f n(2)=[f n(2)﹣f n﹣1(2)]+[f n﹣1(2)﹣f n﹣2(2)]+…+[f5(2)﹣f4(2)]+f4(2),则f n(2)(n≥5)的表达式可求.【解答】解:(1)记μ(abc)为排列abc得逆序数,对1,2,3的所有排列,有μ(123)=0,μ(132)=1,μ(231)=2,μ(321)=3,∴f3(0)=1,f3(1)=f3(2)=2,对1,2,3,4的排列,利用已有的1,2,3的排列,将数字4添加进去,4在新排列中的位置只能是最后三个位置.因此,f4(2)=f3(2)+f3(1)+f3(0)=5;(2)对一般的n(n≥4)的情形,逆序数为0的排列只有一个:12…n,∴f n(0)=1.逆序数为1的排列只能是将排列12…n中的任意相邻两个数字调换位置得到的排列,f n(1)=n﹣1.(2),当1,2,…,n的排列及其逆序数确定后,将n+1添加进原排为计算f n+1列,n+1在新排列中的位置只能是最后三个位置.(2)=f n(2)+f n(1)+f n(0)=f n(2)+n.因此,f n+1当n≥5时,f n(2)=[f n(2)﹣f n﹣1(2)]+[f n﹣1(2)﹣f n﹣2(2)]+…+[f5(2)﹣f4(2)]+f4(2)=(n﹣1)+(n﹣2)+…+4+f4(2)=.因此,当n≥5时,f n(2)=.【点评】本题主要考查计数原理、排列等基础知识,考查运算求解能力和推理论证能力,是中档题.。
江苏专用2018版高考数学专题复习专题11算法复数推理与证明第84练不等式选讲练习理
(江苏专用)2018版高考数学专题复习专题11 算法、复数、推理与证明第84练不等式选讲练习理训练目标理解不等式的解法及证明方法.训练题型(1)绝对值不等式的解法;(2)不等式的证明;(3)柯西不等式的应用.解题策略(1)掌握不等式的基本性质;(2)理解绝对值的几何意义;(3)了解柯西不等式的几种形式.1.(2016·苏北四市一模)设x,y均为正数,且x>y,求证:2x+x2-2xy+y2≥2y+3.2.(2016·南京、盐城二模)已知x,y,z都是正数,且xyz=1,求证:(1+x)(1+y)(1+z)≥8.3.(2016·常州一模)已知a>0,b>0,证明:(a2+b2+ab)·(ab2+a2b+1)≥9a2b2. 4.(2016·南通模拟)已知:a≥2,x∈R.求证:|x-1+a|+|x-a|≥3.5.(2016·泰州一模)已知正实数a,b,c满足a+b2+c3=1,求证:1a2+1b4+1c6≥27.6.(2016·苏、锡、常、镇四市二模)已知函数f(x)=3x+6,g(x)=14-x,若存在实数x使f(x)+g(x)>a成立,求实数a的取值范围.答案精析1.证明由题意得x>0,y>0,x-y>0,因为2x+1x2-2xy+y2-2y=2(x-y)+1x-y2=(x-y)+(x-y)+1x-y2≥3 3x-y21x-y2=3,所以2x+1x2-2xy+y2≥2y+3.2.证明因为x为正数,所以1+x≥2x,同理,1+y≥2y,1+z≥2z,所以(1+x)(1+y)(1+z)≥2x·2y·2z=8xyz=8,当且仅当x=y=z=1时等号成立.3.证明因为a>0,b>0,所以a2+b2+ab≥33a2·b2·ab=3ab>0,ab2+a2b+1≥33ab2·a2b·1=3ab>0,所以(a2+b2+ab)(ab2+a2b+1)≥9a2b2,当且仅当a=b=1时等号成立.4.证明因为|m|+|n|≥|m-n|,所以|x-1+a|+|x-a|≥|x-1+a-(x-a)|=|2a-1|. 又a≥2,故|2a-1|≥3.所以|x-1+a|+|x-a|≥3.5.证明因为正实数a,b,c满足a+b2+c3=1,所以1≥33ab2c3,即ab2c3≤127,所以1ab2c3≥27,因此1a2+1b4+1c6≥331a2b4c6≥27.6.解存在实数x使f(x)+g(x)>a成立,等价于f(x)+g(x)的最大值大于a,f(x)+g(x)=3x+6+14-x=3×x+2+1×14-x,因为(3×x+2+1×14-x)2≤(3+1)(x+2+14-x)=64,所以f(x)+g(x)=3x+6+14-x≤8,当且仅当x=10时取“=”,故常数a的取值范围是(-∞,8).。
江苏专用2018版高考数学大一轮复习第十三章推理与证明算法复数13.1合情推理与演绎推理教师用书理
第十三章推理与证明、算法、复数 13.1 合情推理与演绎推理教师用书理苏教版1.合情推理(1)归纳推理①定义:从个别事实中推演出一般性的结论,称为归纳推理(简称归纳法).②特点:归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理.(2)类比推理①定义:根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相似或相同,推演出它们在其他方面也相似或相同,像这样的推理通常称为类比推理(简称类比法).②特点:类比推理是由特殊到特殊的推理.(3)合情推理合情推理是根据已有的事实、正确的结论、实验和实践的结果,以及个人的经验和直觉等推测某些结果的推理过程.归纳推理和类比推理都是数学活动中常用的合情推理.2.演绎推理(1)演绎推理一种由一般性的命题推演出特殊性命题的推理方法称为演绎推理.简言之,演绎推理是由一般到特殊的推理.(2)“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:①大前提——一般性的原理;②小前提——特殊对象;③结论——揭示了一般原理与特殊对象的内在联系.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)归纳推理得到的结论不一定正确,类比推理得到的结论一定正确.( ×)(2)由平面三角形的性质推测空间四面体的性质,这是一种合情推理.( √)(3)在类比时,平面中的三角形与空间中的平行六面体作为类比对象较为合适.( ×)(4)“所有3的倍数都是9的倍数,某数m是3的倍数,则m一定是9的倍数”,这是三段论推理,但其结论是错误的.( √)(5)一个数列的前三项是1,2,3,那么这个数列的通项公式是a n =n (n ∈N *).( × ) (6)在演绎推理中,只要符合演绎推理的形式,结论就一定正确.( × )1.观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10=________. 答案 123解析 从给出的式子特点观察可推知,等式右端的值,从第三项开始,后一个式子的右端值等于它前面两个式子右端值的和,依据此规律,a 10+b 10=123. 2.下面几种推理过程是演绎推理的是________.①在数列{a n }中,a 1=1,a n =12(a n -1+1a n -1)(n ≥2),由此归纳数列{a n }的通项公式;②由平面三角形的性质,推测空间四面体性质;③两直线平行,同旁内角互补,如果∠A 和∠B 是两条平行直线与第三条直线形成的同旁内角,则∠A +∠B =180°;④某校高二共10个班,1班51人,2班53人,3班52人,由此推测各班都超过50人. 答案 ③解析 ①、④是归纳推理,②是类比推理,③符合三段论模式,③是演绎推理.3.(2017·南京质检)类比平面内“垂直于同一条直线的两条直线互相平行”的性质,可得出空间内的下列结论:①垂直于同一个平面的两条直线互相平行; ②垂直于同一条直线的两条直线互相平行; ③垂直于同一个平面的两个平面互相平行; ④垂直于同一条直线的两个平面互相平行. 则正确的结论是________. 答案 ①④解析 显然①④正确;对于②,在空间中垂直于同一条直线的两条直线可以平行,也可以异面或相交;对于③,在空间中垂直于同一个平面的两个平面可以平行,也可以相交. 4.(教材改编)在等差数列{a n }中,若a 10=0,则有a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a 19-n (n <19,n ∈N *)成立,类比上述性质,在等比数列{b n }中,若b 9=1,则存在的等式为________________.答案 b 1b 2…b n =b 1b 2…b 17-n (n <17,n ∈N *) 解析 利用类比推理,借助等比数列的性质,b 29=b 1+n ·b 17-n ,可知存在的等式为b 1b 2…b n =b 1b 2…b 17-n (n <17,n ∈N *).5.观察下列式子:1,1+2+1,1+2+3+2+1,1+2+3+4+3+2+1,…,由以上可推测出一个一般性结论:对于n ∈N *,1+2+…+n +…+2+1=________.答案 n 2解析 ∵1=12,1+2+1=22,1+2+3+2+1=32, 1+2+3+4+3+2+1=42,…,∴归纳可得1+2+…+n +…+2+1=n 2.题型一 归纳推理命题点1 与数字有关的等式的推理 例1 (2016·山东)观察下列等式:⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π3-2+⎝⎛⎭⎪⎫sin 2π3-2=43×1×2; ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π5-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π5-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π5-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 4π5-2=43×2×3; ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π7-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π7-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π7-2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 6π7-2=43×3×4; ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π9-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π9-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π9-2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 8π9-2=43×4×5; …照此规律,⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π2n +1-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π2n +1-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π2n +1-2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2n π2n +1-2=__________. 答案 43×n ×(n +1)解析 观察等式右边的规律:第1个数都是43,第2个数对应行数n ,第3个数为n +1.命题点2 与不等式有关的推理例2 (2016·苏北四市联考)已知x ∈(0,+∞),观察下列各式:x +1x ≥2,x +4x 2=x 2+x2+4x 2≥3,x +27x 3=x 3+x 3+x 3+27x 3≥4,…,类比得x +a x n ≥n +1(n ∈N *),则a =________. 答案 n n解析 第一个式子是n =1的情况,此时a =11=1;第二个式子是n =2的情况,此时a =22=4;第三个式子是n =3的情况,此时a =33=27,归纳可知a =n n. 命题点3 与数列有关的推理例3 (2016·南京模拟)古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边形数,如三角形数1,3,6,10,…,第n 个三角形数为n n +1 2=12n 2+12n ,记第n 个k 边形数为N (n ,k )(k ≥3),以下列出了部分k 边形数中第n 个数的表达式: 三角形数 N (n,3)=12n 2+12n , 正方形数 N (n,4)=n 2, 五边形数 N (n,5)=32n 2-12n , 六边形数 N (n,6)=2n 2-n .……可以推测N (n ,k )的表达式,由此计算N (10,24)=____________. 答案 1 000解析 由N (n,4)=n 2,N (n,6)=2n 2-n ,可以推测:当k 为偶数时,N (n ,k )=k -22n 2+4-k2n ,∴N (10,24)=24-22×100+4-242×10=1 100-100=1 000.命题点4 与图形变化有关的推理例4 某种树的分枝生长规律如图所示,第1年到第5年的分枝数分别为1,1,2,3,5,则预计第10年树的分枝数为________.答案 55解析 由2=1+1,3=1+2,5=2+3知,从第三项起,每一项都等于前两项的和,则第6年为8,第7年为13,第8年为21,第9年为34,第10年为55. 思维升华 归纳推理问题的常见类型及解题策略(1)与数字有关的等式的推理.观察数字特点,找出等式左右两侧的规律及符号可解. (2)与不等式有关的推理.观察每个不等式的特点,注意是纵向看,找到规律后可解. (3)与数列有关的推理.通常是先求出几个特殊现象,采用不完全归纳法,找出数列的项与项数的关系,列出即可.(4)与图形变化有关的推理.合理利用特殊图形归纳推理得出结论,并用赋值检验法验证其真伪性.(2016·苏州模拟)已知f (n )=1+12+13+…+1n (n ∈N *),经计算得f (2)=32,f (4)>2,f (8)>52,f (16)>3,f (32)>72,则可以归纳出一般结论:当n ≥2时,有____________.答案 f (2n)>n +22(n ∈N *)解析 由题意知f (22)>42,f (23)>52,f (24)>62,f (25)>72,所以当n ≥2时,有f (2n)>n +22.故填f (2n)>n +22(n ∈N *).题型二 类比推理例5 (1)对于命题:如果O 是线段AB 上一点,则|OB →|OA →+|OA →|OB →=0;将它类比到平面的情形是:若O 是△ABC 内一点,有S △OBC ·OA →+S △OCA ·OB →+S △OBA ·OC →=0;将它类比到空间的情形应该是:若O 是四面体ABCD 内一点,则有________. (2)(2017·苏州月考)求1+1+1+…的值时,采用了如下方法:令1+1+1+…=x ,则有x =1+x ,解得x =1+52(负值已舍去).可用类比的方法,求得1+12+11+12+1…的值为________.答案 (1)V O -BCD ·OA →+V O -ACD ·OB →+V O -ABD ·OC →+V O -ABC ·OD →=0 (2)1+32解析 (1)线段长度类比到空间为体积,再结合类比到平面的结论,可得空间中的结论为V O-BCD·OA →+V O -ACD ·OB →+V O -ABD ·OC →+V O -ABC ·OD →=0.(2)令1+12+1…=x ,则有1+12+1x =x ,解得x =1+32(负值已舍去).思维升华 (1)进行类比推理,应从具体问题出发,通过观察、分析、联想进行类比,提出猜想.其中找到合适的类比对象是解题的关键.(2)类比推理常见的情形有平面与空间类比;低维的与高维的类比;等差数列与等比数列类比;数的运算与向量的运算类比;圆锥曲线间的类比等.在平面上,设h a ,h b ,h c 是三角形ABC 三条边上的高,P 为三角形内任一点,P到相应三边的距离分别为P a ,P b ,P c ,我们可以得到结论:P a h a +P b h b +P c h c=1.把它类比到空间,则三棱锥中的类似结论为______________________. 答案P a h a +P b h b +P c h c +P dh d=1 解析 设h a ,h b ,h c ,h d 分别是三棱锥A -BCD 四个面上的高,P 为三棱锥A -BCD 内任一点,P 到相应四个面的距离分别为P a ,P b ,P c ,P d ,于是可以得出结论:P a h a +P b h b +P c h c +P dh d=1.题型三 演绎推理例6 设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足4S n =a 2n +1-4n -1,n ∈N *,且a 2,a 5,a 14构成等比数列.(1)证明:a 2=4a 1+5; (2)求数列{a n }的通项公式; (3)证明:对一切正整数n ,有1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1<12. (1)证明 当n =1时,4a 1=a 22-5,a 22=4a 1+5, 又a n >0,∴a 2=4a 1+5.(2)解 当n ≥2时,4S n -1=a 2n -4(n -1)-1, ∴4a n =4S n -4S n -1=a 2n +1-a 2n -4, 即a 2n +1=a 2n +4a n +4=(a n +2)2, 又a n >0,∴a n +1=a n +2,∴当n ≥2时,{a n }是公差为2的等差数列. 又a 2,a 5,a 14成等比数列,∴a 25=a 2·a 14,即(a 2+6)2=a 2·(a 2+24), 解得a 2=3. 由(1)知a 1=1, 又a 2-a 1=3-1=2,∴数列{a n }是首项a 1=1,公差d =2的等差数列. ∴a n =2n -1. (3)证明 1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=11×3+13×5+15×7+…+1 2n -1 2n +1=12[(1-13)+(13-15)+…+(12n -1-12n +1)] =12(1-12n +1)<12. 思维升华 演绎推理是由一般到特殊的推理,常用的一般模式为三段论,演绎推理的前提和结论之间有着某种蕴含关系,解题时要找准正确的大前提,一般地,若大前提不明确时,可找一个使结论成立的充分条件作为大前提.(1)某国家流传这样的一个政治笑话:“鹅吃白菜,参议员先生也吃白菜,所以参议员先生是鹅.”结论显然是错误的,是因为________. ①大前提错误 ②小前提错误③推理形式错误(2)(2016·南京模拟)下列四个推导过程符合演绎推理三段论形式且推理正确的是________.①大前提:无限不循环小数是无理数;小前提:π是无理数;结论:π是无限不循环小数; ②大前提:无限不循环小数是无理数;小前提:π是无限不循环小数;结论:π是无理数; ③大前提:π是无限不循环小数;小前提:无限不循环小数是无理数;结论:π是无理数; ④大前提:π是无限不循环小数;小前提:π是无理数;结论:无限不循环小数是无理数. 答案 (1)③ (2)②解析 (1)因为大前提“鹅吃白菜”,不是全称命题,大前提本身正确,小前提“参议员先生也吃白菜”本身也正确,但不是大前提下的特殊情况,鹅与人不能类比,所以不符合三段论推理形式,所以推理形式错误.(2)①中小前提不是大前提的特殊情况,不符合三段论的推理形式,故①错误;③、④都不是由一般性命题到特殊性命题的推理,所以①、③、④都不正确,只有②正确.10.高考中的合情推理问题考点分析 合情推理在近年来的高考中,考查频率逐渐增大,题型多为选择、填空题,难度为中档.解决此类问题的注意事项与常用方法:(1)解决归纳推理问题,常因条件不足,了解不全面而致误.应由条件多列举一些特殊情况再进行归纳.(2)解决类比问题,应先弄清所给问题的实质及已知结论成立的缘由,再去类比另一类问题. 典例 (1)传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上画点或用小石子表示数.他们研究过如图所示的三角形数:将三角形数1,3,6,10,…记为数列{a n },将可被5整除的三角形数按从小到大的顺序组成一个新数列{b n },可以推测: ①b 2 014是数列{a n }的第________项; ②b 2k -1=________.(用k 表示)(2)设S ,T 是R 的两个非空子集,如果存在一个从S 到T 的函数y =f (x )满足:(i)T ={f (x )|x ∈S };(i i)对任意x 1,x 2∈S ,当x 1<x 2时,恒有f (x 1)<f (x 2).那么称这两个集合“保序同构”.以下集合对不是“保序同构”的是________. ①A =N *,B =N ;②A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |x =-8或0<x ≤10}; ③A ={x |0<x <1},B =R ; ④A =Z ,B =Q .解析 (1)①a n =1+2+…+n =n n +12,b 1=4×52=a 4, b 2=5×62=a 5, b 3=9× 2×52=a 9, b 4= 2×5 ×112=a 10,b 5=14× 3×52=a 14,b 6=3×5 ×162=a 15,…b 2 014=⎝ ⎛⎭⎪⎫2 0142×5⎝ ⎛⎭⎪⎫2 0142×5+12=a 5 035.②由①知b 2k -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -1+12×5-1⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -1+12×52=5k 5k -1 2.(2)对于①,取f (x )=x -1,x ∈N *,所以A =N *,B =N 是“保序同构”的,故排除①; 对于②,取f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-8,x =-1,x +1,-1<x ≤0,x 2+1,0<x ≤3,所以A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |x =-8或0<x ≤10}是“保序同构”的,故排除②; 对于③,取f (x )=tan(πx -π2)(0<x <1),所以A ={x |0<x <1},B =R 是“保序同构”的,故排除③. ④不符合,故填④.答案 (1)①5 035 ②5k 5k -12(2)④1.(2016·南通检测)演绎推理“因为对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)是增函数,而函数y =12log x 是对数函数,所以y =12log x 是增函数”所得结论错误的原因是________.①大前提错误 ②小前提错误③推理形式错误 ④大前提和小前提都错误答案 ①解析 因为当a >1时,y =log a x 在定义域内单调递增,当0<a <1时,y =log a x 在定义域内单调递减,所以大前提错误.2.下列推理是归纳推理的是________.①A ,B 为定点,动点P 满足PA +PB =2a >AB ,则P 点的轨迹为椭圆;②由a 1=1,a n =3n -1,求出S 1,S 2,S 3,猜想出数列的前n 项和S n 的表达式;③由圆x 2+y 2=r 2的面积πr 2,猜想出椭圆x 2a 2+y 2b2=1的面积S =πab ;④科学家利用鱼的沉浮原理制造潜艇. 答案 ②解析 从S 1,S 2,S 3猜想出数列的前n 项和S n ,是从特殊到一般的推理,所以②是归纳推理,其余都不是.3.(2017·苏州质检)如图,有一个六边形的点阵,它的中心是1个点(算第1层),第2层每边有2个点,第3层每边有3个点,…,依此类推,如果一个六边形点阵共有169个点,那么它的层数为________.答案 8解析 由题意知,第1层的点数为1,第2层的点数为6,第3层的点数为2×6,第4层的点数为3×6,第5层的点数为4×6,…,第n (n ≥2,n ∈N *)层的点数为6(n -1).设一个点阵有n (n ≥2,n ∈N *)层,则共有的点数为1+6+6×2+…+6(n -1)=1+6n n -1 2=3n 2-3n +1,由题意得3n 2-3n +1=169,即(n +7)·(n -8)=0,所以n =8(舍去负值),故共有8层.4.观察一列算式:1⊗1,1⊗2,2⊗1,1⊗3,2⊗2,3⊗1,1⊗4,2⊗3,3⊗2,4⊗1,…,则式子3⊗5是第________项. 答案 24解析 两数和为2的有1个,和为3的有2个,和为4的有3个,和为5的有4个,和为6的有5个,和为7的有6个,前面共有21个,3⊗5是和为8的第3项,所以为第24项. 5.(2016·徐州模拟)推理“①矩形是平行四边形;②三角形不是平行四边形;③三角形不是矩形”中的小前提是________. 答案 ②解析 由演绎推理三段论可知,①是大前提;②是小前提;③是结论. 6.若数列{a n }是等差数列,则数列{b n }(b n =a 1+a 2+…+a nn)也为等差数列.类比这一性质可知,若正项数列{c n }是等比数列,且{d n }也是等比数列,则d n 的表达式应为________. ①d n =c 1+c 2+…+c nn②d n =c 1·c 2·…·c nn③d n = n c n 1+c n 2+…+c n nn④d n =nc 1·c 2·…·c n答案 ④解析 若{a n }是等差数列,则a 1+a 2+…+a n =na 1+n n -12d ,∴b n =a 1+ n -1 2d =d 2n +a 1-d2,即{b n }为等差数列;若{c n }是等比数列, 则c 1·c 2·…·c n =c n1·q1+2+…+(n -1)=c n1·(1)2n n q,∴d n =nc 1·c 2·…·c n =c 1·12n q,即{d n }为等比数列,故④符合题意.7.把正整数按一定的规则排成如图所示的三角形数表,设a ij (i ,j ∈N *)是位于这个三角形数表中从上往下第i 行,从左往右数第j 个数,如a 42=8,若a ij =2 009,则i 与j 的和为________.答案 107解析 由题意可知奇数行为奇数列,偶数行为偶数列,2 009=2×1 005-1,所以 2 009为第1 005个奇数,又前31个奇数行内数的个数为961,前32个奇数行内数的个数为1 024,故2 009在第32个奇数行内,则i =63,因为第63行第1个数为2×962-1=1 923,2 009=1 923+2(j -1),所以j =44,所以i +j =107. 8.已知等差数列{a n }中,有a 11+a 12+…+a 2010=a 1+a 2+…+a 3030,则在等比数列{b n }中,类似的结论为______________________. 答案10b 11b 12…b 20=30b 1b 2…b 30解析 由等比数列的性质可知b 1b 30=b 2b 29=…=b 11b 20,∴10b 11b 12…b 20=30b 1b 2…b 30.9.若P 0(x 0,y 0)在椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)外,过P 0作椭圆的两条切线的切点分别为P 1,P 2,则切点弦P 1P 2所在的直线方程是x 0x a 2+y 0yb 2=1,那么对于双曲线则有如下命题:若P 0(x 0,y 0)在双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)外,过P 0作双曲线的两条切线,切点分别为P 1,P 2,则切点弦P 1P 2所在直线的方程是________________.答案x 0x a 2-y 0y b 2=1 解析 设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2), 则P 1,P 2的切线方程分别是x 1x a -y 1y b =1,x 2x a -y 2yb=1.因为P 0(x 0,y 0)在这两条切线上, 故有x 1x 0a -y 1y 0b =1,x 2x 0a -y 2y 0b=1, 这说明P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)在直线x 0x a 2-y 0yb 2=1上, 故切点弦P 1P 2所在的直线方程是x 0x a 2-y 0yb 2=1. 10.如图,我们知道,圆环也可以看作线段AB 绕圆心O 旋转一周所形成的平面图形,又圆环的面积S =π(R 2-r 2)=(R -r )×2π×R +r2.所以,圆环的面积等于以线段AB =R -r 为宽,以AB 中点绕圆心O 旋转一周所形成的圆的周长2π×R +r2为长的矩形面积.请你将上述想法拓展到空间,并解决下列问题:若将平面区域M ={(x ,y )|(x -d )2+y 2≤r 2}(其中0<r <d )绕y 轴旋转一周,则所形成的旋转体的体积是________.答案 2π2r 2d解析 平面区域M 的面积为πr 2,由类比知识可知:平面区域M 绕y 轴旋转一周得到的旋转体为实心的车轮内胎,旋转体的体积等于以圆(面积为πr 2)为底,以O 为圆心、d 为半径的圆的周长2πd 为高的圆柱的体积,所以旋转体的体积V =πr 2×2πd =2π2r 2d .11.设f (x )=13x +3,先分别求f (0)+f (1),f (-1)+f (2),f (-2)+f (3),然后归纳猜想一般性结论,并给出证明. 解 f (0)+f (1)=130+3+131+3=11+3+13 1+3=33 1+3 +13 1+3 =33,同理可得f (-1)+f (2)=33,f (-2)+f (3)=33. 由此猜想f (x )+f (1-x )=33.证明:f (x )+f (1-x )=13x +3+131-x +3=13x +3+3x3+3·3x=13x +3+3x3 3+3x=3+3x3 3+3x=33. 12.(2016·徐州模拟)先阅读下列不等式的证法,再解决后面的问题: 已知a 1,a 2∈R ,a 1+a 2=1,求证a 21+a 22≥12.证明:构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2, 即f (x )=2x 2-2(a 1+a 2)x +a 21+a 22 =2x 2-2x +a 21+a 22.因为对一切x ∈R ,恒有f (x )≥0, 所以Δ=4-8(a 21+a 22)≤0, 从而得a 21+a 22≥12.(1)若a 1,a 2,…,a n ∈R ,a 1+a 2+…+a n =1,请写出上述结论的推广式; (2)参考上述证法,对你推广的结论加以证明. (1)解 若a 1,a 2,…,a n ∈R ,a 1+a 2+…+a n =1, 则a 21+a 22+…+a 2n ≥1n.(2)证明 构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2+…+(x -a n )2. 即f (x )=nx 2-2(a 1+a 2+…+a n )x +a 21+a 22+…+a 2n =nx 2-2x +a 21+a 22+…+a 2n , 因为对一切x ∈R ,恒有f (x )≥0, 所以Δ=4-4n (a 21+a 22+…+a 2n )≤0, 从而得a 21+a 22+…+a 2n ≥1n.*13.对于三次函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d (a ≠0),给出定义:设f ′(x )是函数y =f (x )的导数,f ″(x )是f ′(x )的导数,若方程f ″(x )=0有实数解x 0,则称点(x 0,f (x 0))为函数y =f (x )的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.若f (x )=13x 3-12x 2+3x -512,请你根据这一发现,(1)求函数f (x )的对称中心; (2)计算f (12 017)+f (22 017)+f (32 017)+f (42 017)+…+f (2 0162 017). 解 (1)f ′(x )=x 2-x +3,f ″(x )=2x -1, 由f ″(x )=0,即2x -1=0,解得x =12.f (12)=13×(12)3-12×(12)2+3×12-512=1.由题中给出的结论,可知函数f (x )=13x 3-12x 2+3x -512的对称中心为(12,1).(2)由(1)知函数f (x )=13x 3-12x 2+3x -512的对称中心为(12,1),所以f (12+x )+f (12-x )=2,即f (x )+f (1-x )=2. 故f (12 017)+f (2 0162 017)=2,f (22 017)+f (2 0152 017)=2, f (32 017)+f (2 0142 017)=2, …,f (2 0162 017)+f (12 017)=2. 所以f (12 017)+f (22 017)+f (32 017)+f (42 017)+…+f (2 0162 017)=12×2×2 016=2 016.。
精选江苏专用2018版高考数学专题复习专题11算法复数推理与证明第81练几何证明选讲练习理
(江苏专用)2018版高考数学专题复习 专题11 算法、复数、推理与证明 第81练 几何证明选讲练习 理1.如图所示,在△ABC 中,D 是AC 的中点,E 是BD 的中点,AE 的延长线交BC 于F .(1)求BF FC的值;(2)若△BEF 的面积为S 1,四边形CDEF 的面积为S 2,求S 1∶S 2的值.2.(2016·南京六校联考)如图,AB 是⊙O 的一条切线,切点为B ,直线ADE 、CFD 、CGE 都是⊙O 的割线,已知AC =AB .求证:FG ∥AC .3.(2016·南京、盐城一模)如图,已知点P 为Rt△ABC 的斜边AB 的延长线上一点,且PC 与Rt△ABC 的外接圆相切,过点C 作AB 的垂线,垂足为D .若PA =18,PC =6,求线段CD 的长. 4.(2016·南通三模)如图,BC为圆O的直径,A为圆O上一点,过点A作圆O的切线交BC的延长线于点P,AH⊥PB于H.求证:PA·AH=PC·HB.5.(2016·南京、盐城一模)如图,AB为⊙O的直径,直线CD与⊙O相切于点D,AC⊥CD,DE⊥AB,C、E为垂足,连结AD,BD.若AC=4,DE=3,求BD的长.6.(2016·苏北四市一模)如图,∠PAQ是直角,圆O与射线AP相切于点T,与射线AQ相交于两点B,C.求证:BT平分∠OBA.答案精析1.解(1)过D点作DG∥BC,交AF于G点.∵E是BD的中点,∴BE=DE.又∵∠EBF=∠EDG,∠BEF=∠DEG,∴△BEF ≌△DEG ,∴BF =DG ,∴BF ∶FC =DG ∶FC .∵D 是AC 的中点,∴DG ∶FC =1∶2,∴BF ∶FC =1∶2,即BF FC =12. (2)若△BEF 以BF 为底,△BDC 以BC 为底,则由(1)知BF ∶BC =1∶3,又由BE ∶BD =1∶2,可知h 1∶h 2=1∶2,其中h 1,h 2分别为△BEF 和△BDC 的高,则S △BEF S △BDC =13×12=16,则S 1∶S 2=1∶5.2.证明 ∵AB 为切线,AE 为割线,∴AB 2=AD ·AE ,又∵AC =AB ,∴AD ·AE =AC 2.∴AD AC =AC AE ,又∵∠EAC =∠CAD ,∴△ADC ∽△ACE ,∴∠ADC =∠ACE ,又∵∠ADC =∠EGF ,∴∠EGF =∠ACE ,∴GF ∥AC .3.解 由切割线定理,得PC 2=PA ·PB ,解得PB =2,所以AB =16,所以Rt△ABC 的外接圆半径r =8,记Rt△ABC 外接圆的圆心为O ,连结OC ,则OC ⊥PC ,在Rt△POC 中,由面积法得OC ·PC =PO ·CD ,解得CD =245.4.证明连结AC ,AB ,因为BC 为圆O 的直径,故AC ⊥AB .又AH ⊥PB ,故AH 2=CH ·HB , 即AH CH =HB AH .因为PA 为圆O 的切线,故∠PAC =∠B .在Rt△ABC 中,∠B +∠ACB =90°, 在Rt△ACH 中,∠CAH +∠ACB =90°, 所以∠CAH =∠B ,所以∠PAC =∠CAH ,所以PC CH =PA AH ,即AH CH =PA PC .所以PA PC =HB AH ,即PA ·AH =PC ·HB .5.解 因为CD 与⊙O 相切于点D , 所以∠CDA =∠DBA ,因为AB 为⊙O 的直径,所以∠ADB =90°.又DE ⊥AB ,所以△EDA ∽△DBA , 所以∠EDA =∠DBA ,所以∠EDA =∠CDA ,DE BD =AE AD .又∠ACD =∠AED =90°,AD =AD , 所以△ACD ≌△AED .所以AE =AC =4,所以AD =AE 2+DE 2=5,又DE BD =AE AD ,所以BD =DE AE ·AD =154.6.证明 连结OT .因为AT 是切线,所以OT ⊥AP . 又因为∠PAQ 是直角,即AQ ⊥AP ,所以AB ∥OT ,所以∠TBA =∠BTO .又OT =OB ,所以∠OTB =∠OBT ,所以∠OBT=∠TBA,即BT平分∠OBA.。
(江苏版)2018年高考数学一轮复习 专题10.4 推理与证明(练)
专题10.4 推理与证明1.若P Q (a≥0),则P ,Q 的大小关系 . 【答案】P<Q2.给出下面类比推理(其中Q 为有理数集,R 为实数集,C 为复数集):①“若a ,b ∈R ,则a -b =0⇒a =b ”类比推出“a ,c ∈C ,则a -c =0⇒a =c ”;②“若a ,b ,c ,d ∈R ,则复数a +b i =c +d i ⇒a =c ,b =d ”类比推出“a ,b ,c ,d ∈Q ,则a +b 2=c +d 2⇒a =c ,b =d ”;③“a ,b ∈R ,则a -b >0⇒a >b ”类比推出“若a ,b ∈C ,则a -b >0⇒a >b ”; ④“若x ∈R ,则|x |<1⇒-1<x <1”类比推出“若z ∈C ,则|z |<1⇒-1<z <1”. 其中类比结论正确的个数为 . 【答案】2【解析】类比结论正确的有①②.3.请阅读下列材料:若两个正实数a 1,a 2满足12221=+a a ,那么221≤+a a .证明:构造函数1)(22)()()(2122221++-=-+-=x a a x a x a x x f ,因为对一切实数x ,恒有0)(≥x f ,所以 0≤∆,从而得08)(4221≤-+a a ,所以221≤+a a .根据上述证明方法,若n 个正实数满足122221=+⋯⋯++n a a a 时,你能得到的结论为 .(不必证明)【答案】n a a a n ≤+⋅⋅⋅++21【解析】构造22212()()()+()n f x x a x a x a =-+-+-2122()1n nx a a a x =-++++因为,()0x R f x ∀∈≥恒成立,∴0∆≤,即2124()40n a a a n +++-≤,∴212()n a a a n +++≤,即12n a a a +++≤4.已知等差数列的定义为:在一个数列中,从第二项起,如果每一项与它的前一项的差都为同一个常数,那么这个数叫做等差数列,这个常数叫做该数列的公差.类比等差数列的定义给出“等和数列”的定义: ;已知数列{}n a 是等和数列,且21=a ,公和为5,那么18a 的值为____________.这个数列的前n 项和n S 的计算公式为_____________________________________.【解析】在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和;318=a ;=n S ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-为偶数为奇数n n y n n ,25,2155.由,)321(321,)21(21,11233323323++=+++=+=中可猜想出的第n 个等式是_____________6.设a ,b 是两个实数,给出下列条件:①a +b >1;②a +b =2;③a +b >2;④a 2+b 2>2;⑤ab >1.其中能推出:“a ,b 中至少有一个大于1”的条件是____________. 【答案】③【解析】 若a =12,b =23,则a +b >1,但a <1,b <1,故①推不出;若a =b =1,则a +b =2,故②推不出; 若a =-2,b =-3,则a 2+b 2>2,故④推不出; 若a =-2,b =-3,则ab >1,故⑤推不出; 对于③,即a +b >2,则a , b 中至少有一个大于1, 反证法:假设a ≤1且b ≤1, 则a +b ≤2与a +b >2矛盾,因此假设不成立,a ,b 中至少有一个大于1.7.已知点A n (n ,a n )为函数y =x 2+1的图像上的点,B n (n ,b n )为函数y =x 图像上的点,其中n ∈N *,设c n =a n -b n ,则c n 与c n +1的大小关系为__________. 【答案】c n >c n +138.已知下列等式:112=17531222=+-499753122222=+-+-971311975312222222=+-+-+-观察上式的规律,写出第n 个等式________________________________________. 【答案】1882+-n n 【解析】由112=17)53(21531222=++=+-49)97(2)53(219753122222=++++=+-+-97)1311(2)97(2)53(211311975312222222=++++++=+-+-+-⋅⋅⋅)3454(2)53(21)34()54(7531222222-+-⋅⋅⋅+++=-+--⋅⋅⋅+-+-n n n n)34549753(21-+-+⋅⋅⋅+++++=n n9.若O 为ABC ∆内部任意一点,边AO 并延长交对边于A ',则'ABOCABCS AO AA S ∆=四边形,同理边BO 、CO 并延长,分别交对边于B '、C ',这样可以推出AO BO COAA BB CC ++='''; 类似的,若O 为四面体ABCD 内部任意一点,连AO 、BO 、CO 、DO 并延长,分别交相对面于A '、B '、C '、D ',则AO BO CO DOAA BB CC DD+++='''' . 【答案】2;3.10.如图所示,第n 个图形是由正2n +边形拓展而来(1,2,n =),则第2n -个图形共有____ 个顶点.【答案】2n n +511.在平面几何中,有这样一个定理:过三角形的内心作一直线,将三角形分成的两部分的周长比等于其面积比.请你类比写出在立体几何中,有关四面体的相似性质: .【答案】过四面体的内切球的球心作截面交三条棱于三点,则分成的两部分体积之比等于表面积之比. 【解析】试题分析:设四面体P ABC -的内切球的球心为O ,过O 作截面DEF 交三条棱于点E D F 、、,记内切圆半径为r ,则r 也表示点O 到各面的距离,利用体积的“割补法”知:111333P DEF O PDE O PEF O PDF PDE PEF PDF V V V V S r S r S r ----=++=∙+∙+∙DEF ABC O ABDE O ABC O ACFE O DEF O BCFD V V V V V V ------=++++11111+33333ABDE ABC ACFE DEF BCFD S r S r S r S r S r =∙+∙+∙∙+∙ 从而12P DEF DEF ABC S V V S --=表表. 12.根据下面一组等式 S 1=1 S 2=2+3=5 S 3=4+5+6=1 5 S 4=7+8+9+1 0=34S 5=1 1+1 2+1 3+1 4+1 5=65 S 6=1 6+1 7+1 8+1 9+20+2 1=1 1 1S 7=22+23+24+25+26+27+28=1 75 … … …… … … … … 可得13521...n s s s s -++++=【答案】4n13.对大于或等于2的正整数的幂运算有如下分解方式:3122+= 53132++= 753142+++= … 5323+= 119733++= 1917151343+++= …根据上述分解规律,若115312++++= m ,3p 的分解中最小的正整数是21,则=+p m .【答案】11714.已知下列等式:222222222222222211135171357949135********=-+=-+-+=-+-+-+=观察上式的规律,写出第7个等式________________________________________. 【答案】22222213572325337-+-+-+=【解析】211=()222135123517-+=++=()()2222213579123527949-+-+=++++=()()()222222213579111312352792111397-+-+-+=++++++=()()22222213572325123522325-+-+-+=+++++()()()1235223251235792325337=+++++=+++++++=.1882)343)(1(2212+-=-+-⋅+=n n n n .。
江苏专用2020版高考数学专题复习专题11算法复数推理与证明第78练流程图练习理
(江苏专用)2018版高考数学专题复习专题11算法、复数、推理与证明第78练流程图练习理1. (2016 •南京模拟)执行如图所示的流程图,如果输出的r的值为120,那么判断框中正整数皿的最小值是________________ .2. (2016 •北京改编)执行如图所示的流程图,若输入的a值为1,则输出的&值为 _________ •3. (2016 •扬州期末)如图,若输入的x值为亏■,则相应输出的值为 ______ •4. (2016 •苏州质检)执行如图所示的流程图,若输出的2的值为2,则输入的A-的最大值是________ .5. (2016 •镇江质检)执行下而的程序,若输入的x=2,则输岀的所有*的值的和为_________ .6. 给出一个如图所示的流程图,若要使输入的x的值与输出的y的值相等,则x的可能值的个数为________ •7. (2015 •重庆改编)执行如图所示的流程图,若输岀k的值为8,则判断框内可填入的条件是________________ .一 3 - 5 一11 一25①sWj;②sWg;③sW河;④sW亓8. (2016 •张掖一诊)已知图象不间断的函数f(x)是区间[a, b]上的单调函数,且在区间(a, M上存在零点.如图所示是用二分法求方程f3=0近似解的流程图,判断框内可以填写的内容有如下四个选择:①f(a)f(/n)V0:②f(a)f(M)>0:③f(4f(e)V0:④f(b)fU?)>0, 其中能够正确求出近似解的是___________ •9. 已知数列{%}中,A=1,卄f+n,若如图所示的流程图是用来计算该数列的第2 017项,则判断框内的条件是________ .(填序号)①nW2 015;②nW2 016;®n<2 014;④”V2 016.10. (2016 •南京、盐城、连云港、徐州二模)执行如图所示的流程图,则输岀的k的值为11. (2016 •山东)执行如图所示的流程图,若输入n的值为3,则输出的S的值为_________ .12. 设a是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数.将组成日的3个数字按从小到大排成的三位数记为M ,按从大到小排成的三位数记为0(a)(例如a=815,则Z(a) =158,阅读如图所示的流程图,运行相应的程序,任意输入一个a,输出的结果b= P(a)=851).答案精析1. 242.23.|4.225. 126解析分析流程图可知,输岀的所有x的值的和为2+4+8 + 16 + 32+64 = 126.6. 3解析分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知该程序的作用是计算并输出的分段函数的值.又・••输入的x值与输出的y值相等,当时,x=f,解得x=0或x=l;当2VxW5 时,*=2% — 3,解得x=3:当Q5时,*=£x解得JV=±1(舍去).故满足条件的X的值共有3个.7. ③解析根据流程图表示的算法求解.由s=0,力=0满足条件,则k=2, s=g满足条件;k=4,s=*+#=¥‘满足条件:&=6, 5=|+|=||,满足条件;k=8, s=j|+吉=||,不满足条件,输出Q&所以应填入的条件是“sw||” .8. ①④解析因为函数f(x)在区间[曰,刃上单调,且函数f(x)在区间(曰,b)上存在零点,所以f(a) f心<0,所以当f(a) f(〃) <0或f(b) f® >0,符合流程图的流程.9. ②解析第1次循环,s=l + l = 2,刀=1 + 1 = 2,第2次循环,s=2+2 = 4,刀=2 + 1 = 3,…, 第2 016次循环,n=2 017.所以结合选项可知判断框内的条件应为“刀£2 016” .10. 5解析初始值&-1,S-1,第一次循环:S-3, £-2,不满足条件S>16:第二次循环:S-8, R-3,不满足条件S>16:第三次循环:S-16, *-4,不满足条件5>16;第四次循环:S-27, R-5:此时满足条件S>16,停止循环,输出R的值为5.11・1解析输入n的值为3,第 1 次循环:J-h S=A/2-1,i<n;第 2 次循环:J-2, S=J5 — 1, i<nx第3次循环:j-3, S=l, if输出S的值为1.12. 495解析取比=815=厶=851 — 158=693工815=> 色= 693:由龙=693=乙=963 — 369 = 594工693=念=594:由比=594»厶=954 — 459 = 495H594n 刃=495:由ai=495=> Z>i=954 —459 = 495 = ai=> 6=495.。
2018届高三数学一轮复习第十一章复数算法推理与证明第二节算法与程序框图课件文
24
T= 1 ,i=6.
120
1
此时i=6>5,输出T,所以输出的值为 1 2 0 .
考点一 程序框图的应用
考点突破
典例1 (1)(2016福建福州五校联考)定义[x]为不超过x的最大整数,例如
[1.3]=1.执行如图所示的程序框图,当输入的x为4.7时,输出的y值为( )
A.7 B.8.6 C.10.2 D.11.8
1-1 (2016课标全国Ⅱ,9,5分)中国古代有计算多项式值的秦九韶算法, 下图是实现该算法的程序框图.执行该程序框图,若输入的x=2,n=2,依次 输入的a为2,2,5,则输出的s= ( )
A.7 B.12 C.17 D.34 答案 C 执行程序框图,输入a为2时,s=0×2+2=2,k=1,此时k>2不成立; 再输入a为2时,s=2×2+2=6,k=2,此时k>2不成立;再输入a为5时,s=6×2+5= 17,k=3,此时k>2成立,结束循环,输出s为17,故选C.
名称 顺序结构
条件结构
循环结构
内
顺序结构是由若干个 算法的流程根据条件是 在一些算法中,会出现从某处
容
按先后顺序执行的步 否成立有不同的流向, 开始,按照一定的条件
骤组成的,这是任何一 条件结构就是处理这种 ① 反复执行 某些步骤的
个算法都离不开的基 过程的结构
情况,这就是循环结构,反复执
本结构
行的步骤称为② 循环体
(1)
(1)
(2)
(2)
4.基本算法语句
(1)输入、输出、赋值语句的一般格式与功能
语句
一般格式
输入语句 ③ INPUT “提示内容”;变
江苏专用2018版高考数学大一轮复习第十三章推理与证明算法复数13.2直接证明与间接证明教师用书理
第十三章推理与证明、算法、复数 13.2 直接证明与间接证明教师用书理苏教版1.直接证明(1)综合法①定义:从已知条件出发,以已知的定义、公理、定理为依据,逐步下推,直到推出要证明的结论为止,这种证明方法常称为综合法.②框图表示:已知条件⇒…⇒…⇒结论③思维过程:由因导果.(2)分析法①定义:从问题的结论出发,追溯导致结论成立的条件,逐步上溯,直到使结论成立的条件和已知条件或已知事实吻合为止.这种证明方法常称为分析法.②框图表示:结论⇐…⇐…⇐已知条件③思维过程:执果索因.2.间接证明反证法:要从否定结论开始,经过正确的推理,导致逻辑矛盾,从而达到新的否定(即肯定原命题).这个过程包括下面3个步骤:(1)反设——假设命题的结论不成立,即假定原结论的反面为真;(2)归谬——从反设和已知条件出发,经过一系列正确的逻辑推理,得出矛盾结果;(3)存真——由矛盾结果,断定反设不真,从而肯定原结论成立.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)综合法是直接证明,分析法是间接证明.( ×)(2)分析法是从要证明的结论出发,逐步寻找使结论成立的充要条件.( ×)(3)用反证法证明结论“a>b”时,应假设“a<b”.( ×)(4)反证法是指将结论和条件同时否定,推出矛盾.( ×)(5)在解决问题时,常常用分析法寻找解题的思路与方法,再用综合法展现解决问题的过程.( √ )(6)证明不等式2+7<3+6最合适的方法是分析法.( √ )1.(2016·扬州质检)已知点A n (n ,a n )为函数y =x 2+1图象上的点,B n (n ,b n )为函数y =x 图象上的点,其中n ∈N *,设c n =a n -b n ,则c n 与c n +1的大小关系为__________. 答案 c n +1<c n 解析 由条件得c n =a n -b n =n 2+1-n =1n 2+1+n,则c n 随n 的增大而减小,∴c n +1<c n .2.(2016·北京改编)袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半.甲、乙、丙是三个空盒,每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则就放入丙盒.重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,则下列结论正确的是________.①乙盒中黑球不多于丙盒中黑球; ②乙盒中红球与丙盒中黑球一样多; ③乙盒中红球不多于丙盒中红球; ④乙盒中黑球与丙盒中红球一样多. 答案 ②解析 取两个球往盒子中放有4种情况: (1)红+红,则乙盒中红球数加1; (2)黑+黑,则丙盒中黑球数加1;(3)红+黑(红球放入甲盒中),则乙盒中黑球数加1; (4)黑+红(黑球放入甲盒中),则丙盒中红球数加1.因为红球和黑球个数一样,所以(1)和(2)的情况一样多.(3)和(4)的情况完全随机,(3)和(4)对②中的乙盒中的红球数与丙盒中的黑球数没有任何影响.(1)和(2)出现的次数是一样的,所以对②中的乙盒中的红球数与丙盒中的黑球数的影响次数一样.综上,②正确. 3.要证a 2+b 2-1-a 2b 2≤0只要证明________(填正确的序号). ①2ab -1-a 2b 2≤0; ②a 2+b 2-1-a 4+b 42≤0;③ a +b 22-1-a 2b 2≤0;④(a 2-1)(b 2-1)≥0.答案 ④解析 a 2+b 2-1-a 2b 2≤0⇔(a 2-1)(b 2-1)≥0.4.如果a a +b b >a b +b a ,则a 、b 应满足的条件是__________________________. 答案 a ≥0,b ≥0且a ≠b 解析 ∵a a +b b -(a b +b a ) =a (a -b )+b (b -a ) =(a -b )(a -b ) =(a -b )2(a +b ).∴当a ≥0,b ≥0且a ≠b 时,(a -b )2(a +b )>0. ∴a a +b b >a b +b a 成立的条件是a ≥0,b ≥0且a ≠b .5.(2016·盐城模拟)如果函数f (x )在区间D 上是凸函数,则对于区间D 内的任意x 1,x 2,…,x n ,有f x 1 +f x 2 +…+f x n n ≤f (x 1+x 2+…+x n n),已知函数y =sin x 在区间(0,π)上是凸函数,则在△ABC 中,sin A +sin B +sin C 的最大值为________. 答案332解析 ∵f (x )=sin x 在区间(0,π)上是凸函数,且A ,B ,C ∈(0,π). ∴f A +f B +f C3≤f (A +B +C3)=f (π3),即sin A +sin B +sin C ≤3sin π3=332,∴sin A +sin B +sin C 的最大值为332.题型一 综合法的应用例1 (2016·宿迁模拟)设a ,b ,c 均为正数,且a +b +c =1.证明:(1)ab +bc +ac ≤13;(2)a 2b +b 2c +c 2a≥1.证明 (1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ac , 得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca , 由题设得(a +b +c )2=1, 即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1.所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤13.(2)因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2a +a ≥2c ,故a 2b +b 2c +c 2a +(a +b +c )≥2(a +b +c ), 即a 2b +b 2c +c 2a ≥a +b +c . 所以a 2b +b 2c +c 2a≥1.思维升华 (1)综合法是“由因导果”的证明方法,它是一种从已知到未知(从题设到结论)的逻辑推理方法,即从题设中的已知条件或已证的真实判断(命题)出发,经过一系列中间推理,最后导出所要求证结论的真实性.(2)综合法的逻辑依据是三段论式的演绎推理.对于定义域为[0,1]的函数f (x ),如果同时满足:①对任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0; ②f (1)=1;③若x 1≥0,x 2≥0,x 1+x 2≤1,都有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2)成立,则称函数f (x )为理想函数.(1)若函数f (x )为理想函数,证明:f (0)=0;(2)试判断函数f (x )=2x (x ∈[0,1]),f (x )=x 2(x ∈[0,1]),f (x )=x (x ∈[0,1])是不是理想函数.(1)证明 取x 1=x 2=0,则x 1+x 2=0≤1, ∴f (0+0)≥f (0)+f (0),∴f (0)≤0. 又对任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0, ∴f (0)≥0.于是f (0)=0.(2)解 对于f (x )=2x ,x ∈[0,1],f (1)=2不满足新定义中的条件②,∴f (x )=2x (x ∈[0,1])不是理想函数.对于f (x )=x 2,x ∈[0,1],显然f (x )≥0,且f (1)=1. 对任意的x 1,x 2∈[0,1],x 1+x 2≤1,f (x 1+x 2)-f (x 1)-f (x 2)=(x 1+x 2)2-x 21-x 22=2x 1x 2≥0, 即f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2). ∴f (x )=x 2(x ∈[0,1])是理想函数.对于f (x )=x ,x ∈[0,1],显然满足条件①②.对任意的x 1,x 2∈[0,1],x 1+x 2≤1,有f 2(x 1+x 2)-[f (x 1)+f (x 2)]2=(x 1+x 2)-(x 1+2x 1x 2+x 2)=-2x 1x 2≤0, 即f 2(x 1+x 2)≤[f (x 1)+f (x 2)]2.∴f (x 1+x 2)≤f (x 1)+f (x 2),不满足条件③. ∴f (x )=x (x ∈[0,1])不是理想函数. 综上,f (x )=x 2(x ∈[0,1])是理想函数,f (x )=2x (x ∈[0,1])与f (x )=x (x ∈[0,1])不是理想函数.题型二 分析法的应用例2 已知函数f (x )=tan x ,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,若x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且x 1≠x 2,求证:12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22.证明 要证12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,即证明12(tan x 1+tan x 2)>tan x 1+x 22,只需证明12⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x 1cos x 1+sin x 2cos x 2>tan x 1+x 22, 只需证明sin x 1+x 2 2cos x 1cos x 2>sin x 1+x 21+cos x 1+x 2.由于x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,故x 1+x 2∈(0,π).所以cos x 1cos x 2>0,sin(x 1+x 2)>0,1+cos(x 1+x 2)>0, 故只需证明1+cos(x 1+x 2)>2cos x 1cos x 2,即证1+cos x 1cos x 2-sin x 1sin x 2>2cos x 1cos x 2, 即证cos(x 1-x 2)<1.由x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,x 1≠x 2知上式显然成立, 因此12[f (x 1)+f (x 2)]>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22.引申探究若本例中f (x )变为f (x )=3x-2x ,试证:对于任意的x 1,x 2∈R ,均有f x 1 +f x 22≥f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22.证明 要证明f x 1 +f x 22≥f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,即证明 3x 1-2x 1 + 3x 2-2x 2 21212(32)(32)2x xx x -+-≥1223x x +-2·x 1+x 22,因此只要证明12332x x +-(x 1+x 2)≥1223x x+-(x 1+x 2),即证明12332x x +≥1223x x+,因此只要证明12332x x +由于x 1,x 2∈R 时,1230,30x x >>由基本不等式知12332x x +显然成立,故原结论成立.思维升华 (1)逆向思考是用分析法证题的主要思想,通过反推,逐步寻找使结论成立的充分条件.正确把握转化方向是使问题顺利获解的关键.(2)证明较复杂的问题时,可以采用两头凑的办法,即通过分析法找出某个与结论等价(或充分)的中间结论,然后通过综合法证明这个中间结论,从而使原命题得证.(2016·苏州模拟)下列各式:1+0.12+0.1>12,0.2+30.5+3>0.20.5,2+73+7>23,72+π101+π>72101. 请你根据上述特点,提炼出一个一般性命题(写出已知,求证),并用分析法加以证明. 解 已知a >b >0,m >0,求证:b +m a +m >ba . 证明如下:∵a >b >0,m >0,欲证b +m a +m >ba, 只需证a (b +m )>b (a +m ),只需证am >bm , 只需证a >b ,由已知得a >b 成立, 所以b +m a +m >ba成立. 题型三 反证法的应用 命题点1 证明否定性命题例3 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1+2,S 3=9+3 2. (1)求数列{a n }的通项a n 与前n 项和S n ;(2)设b n =S n n(n ∈N *),求证:数列{b n }中任意不同的三项都不可能成为等比数列.(1)解 由已知得⎩⎨⎧a 1=2+1,3a 1+3d =9+32,∴d =2,故a n =2n -1+2,S n =n (n +2). (2)证明 由(1)得b n =S nn=n + 2.假设数列{b n }中存在三项b p ,b q ,b r (p ,q ,r ∈N *,且互不相等)成等比数列,则b 2q =b p b r , 即(q +2)2=(p +2)(r +2). ∴(q 2-pr )+2(2q -p -r )=0.∵p ,q ,r ∈N *,∴⎩⎪⎨⎪⎧q 2-pr =0,2q -p -r =0.∴(p +r2)2=pr ,即(p -r )2=0.∴p =r ,与p ≠r 矛盾.∴假设不成立,即数列{b n }中任意不同的三项都不可能成为等比数列. 命题点2 证明存在性问题例4 若f (x )的定义域为[a ,b ],值域为[a ,b ](a <b ),则称函数f (x )是[a ,b ]上的“四维光军”函数.(1)设g (x )=12x 2-x +32是[1,b ]上的“四维光军”函数,求常数b 的值;(2)是否存在常数a ,b (a >-2),使函数h (x )=1x +2是区间[a ,b ]上的“四维光军”函数?若存在,求出a ,b 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)由题设得g (x )=12(x -1)2+1,其图象的对称轴为x =1,区间[1,b ]在对称轴的右边,所以函数在区间[1,b ]上单调递增.由“四维光军”函数的定义可知,g (1)=1,g (b )=b , 即12b 2-b +32=b ,解得b =1或b =3. 因为b >1,所以b =3.(2)假设存在常数a ,b (a >-2),使函数h (x )=1x +2是区间[a ,b ]上的“四维光军”函数, 因为h (x )=1x +2在区间(-2,+∞)上单调递减, 所以有⎩⎪⎨⎪⎧h a =b ,h b =a ,即⎩⎪⎨⎪⎧1a +2=b ,1b +2=a ,解得a =b ,这与已知矛盾.故不存在. 命题点3 证明唯一性命题例5 已知M 是由满足下述条件的函数构成的集合:对任意f (x )∈M ,①方程f (x )-x =0有实数根;②函数f (x )的导数f ′(x )满足0<f ′(x )<1.(1)判断函数f (x )=x 2+sin x4是不是集合M 中的元素,并说明理由;(2)集合M 中的元素f (x )具有下面的性质:若f (x )的定义域为D ,则对于任意[m ,n ]⊆D ,都存在x 0∈(m ,n ),使得等式f (n )-f (m )=(n -m )f ′(x 0)成立.试用这一性质证明:方程f (x )-x =0有且只有一个实数根.(1)解 ①当x =0时,f (0)=0,所以方程f (x )-x =0有实数根0; ②f ′(x )=12+14cos x ,所以f ′(x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,34,满足条件0<f ′(x )<1.由①②可得,函数f (x )=x 2+sin x4是集合M 中的元素.(2)证明 假设方程f (x )-x =0存在两个实数根α,β (α≠β),则f (α)-α=0,f (β)-β=0.不妨设α<β,根据题意存在c ∈(α,β), 满足f (β)-f (α)=(β-α)f ′(c ).因为f (α)=α,f (β)=β,且α≠β,所以f ′(c )=1. 与已知0<f ′(x )<1矛盾. 又f (x )-x =0有实数根,所以方程f (x )-x =0有且只有一个实数根.思维升华 应用反证法证明数学命题,一般有以下几个步骤 第一步:分清命题“p ⇒q ”的条件和结论; 第二步:作出与命题结论q 相反的假设綈q ;第三步:由p 和綈q 出发,应用正确的推理方法,推出矛盾结果;第四步:断定产生矛盾结果的原因在于开始所作的假设綈q 不真,于是原结论q 成立,从而间接地证明了命题p ⇒q 为真.所说的矛盾结果,通常是指推出的结果与已知公理、已知定义、已知定理或已知其实矛盾,与临时假设矛盾以及自相矛盾等都是矛盾结果.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0)的图象与x 轴有两个不同的交点,若f (c )=0,且0<x <c 时,f (x )>0.(1)证明:1a是函数f (x )的一个零点;(2)试用反证法证明1a>c .证明 (1)∵f (x )的图象与x 轴有两个不同的交点,∴f (x )=0有两个不等实根x 1,x 2, ∵f (c )=0,∴x 1=c 是f (x )=0的根,又x 1x 2=c a,∴x 2=1a (1a≠c ),∴1a 是f (x )=0的一个根.即1a是函数f (x )的一个零点.(2)假设1a <c ,又1a>0,由0<x <c 时,f (x )>0,知f (1a )>0,与f (1a )=0矛盾,∴1a≥c ,又∵1a ≠c ,∴1a>c .25.反证法在证明题中的应用典例 (14分)直线y =kx +m (m ≠0)与椭圆W :x 24+y 2=1相交于A 、C 两点,O 是坐标原点.(1)当点B 的坐标为(0,1),且四边形OABC 为菱形时,求AC 的长; (2)当点B 在W 上且不是W 的顶点时,证明:四边形OABC 不可能为菱形.思想方法指导 在证明否定性问题,存在性问题,唯一性问题时常考虑用反证法证明,应用反证法需注意:(1)掌握反证法的证明思路及证题步骤,正确作出假设是反证法的基础,应用假设是反证法的基本手段,得到矛盾是反证法的目的.(2)当证明的结论和条件联系不明显、直接证明不清晰或正面证明分类较多、而反面情况只有一种或较少时,常采用反证法.(3)利用反证法证明时,一定要回到结论上去. 规范解答(1)解 因为四边形OABC 为菱形, 则AC 与OB 相互垂直平分. 由于O (0,0),B (0,1),所以设点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,12,代入椭圆方程得t 24+14=1,则t =±3,故|AC |=2 3. [4分](2)证明 假设四边形OABC 为菱形,因为点B 不是W 的顶点,且AC ⊥OB ,所以k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m ,消y 并整理得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0. [7分]设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 22=-4km 1+4k ,y 2+y 22=k ·x 1+x 22+m =m 1+4k.所以AC 的中点为M ⎝⎛⎭⎪⎫-4km 1+4k 2,m 1+4k 2.[10分]因为M 为AC 和OB 的交点,且m ≠0,k ≠0, 所以直线OB 的斜率为-14k,因为k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-14k =-14≠-1,所以AC 与OB 不垂直.[13分]所以OABC 不是菱形,与假设矛盾.所以当点B 不是W 的顶点时,四边形OABC 不可能是菱形.[14分]1.(2017·泰州月考)用反证法证明命题“设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__________________________. 答案 方程x 2+ax +b =0没有实根解析 因为“方程x 2+ax +b =0至少有一个实根”等价于“方程x 2+ax +b =0有一个实根或两个实根”,所以该命题的否定是“方程x 2+ax +b =0没有实根”.2.(2016·江苏质量监测)对累乘运算Π有如下定义:Πnk =1a k =a 1×a 2×…×a n ,则下列命题中的真命题是______.①Π1 007k =12k 不能被10100整除; ②Π2 015k =1 4k -2Π2 014k =12k -1 =22 015; ③Π1 008k =1(2k -1)不能被5100整除; ④Π1 008k =1 (2k -1)Π1 007k =12k =Π2 015k =1k .答案 ④解析 因为Π1 008k =1 (2k -1)Π1 007k =12k =(1×3×5×…×2 015)×(2×4×6×…×2 014)=1×2×3×…×2 014×2 015=Π2 015k =1k ,所以命题④为真命题. 3.设x ,y ,z >0,则关于三个数y x +y z ,z x +z y ,x z +xy的叙述正确的是________. ①都大于2②至少有一个大于2 ③至少有一个不小于2 ④至少有一个不大于2答案 ③解析 因为(y x +y z )+(z x +z y )+(x z +x y) =(y x +x y )+(y z +z y)+(z x +x z)≥6, 当且仅当x =y =z 时等号成立.所以三个数中至少有一个不小于2,③正确.4.(2016·镇江模拟)若P =a +a +7,Q =a +3+a +4(a ≥0),则P ,Q 的大小关系是____________. 答案 P <Q解析 ∵P 2=2a +7+2a ·a +7 =2a +7+2a 2+7a ,Q 2=2a +7+2a +3·a +4=2a +7+2a 2+7a +12, ∴P 2<Q 2,∴P <Q .5.设a ,b 是两个实数,给出下列条件: ①a +b >1;②a +b =2;③a +b >2;④a 2+b 2>2; ⑤ab >1.其中能推出“a ,b 中至少有一个大于1”的条件是________. 答案 ③解析 若a =12,b =23,则a +b >1,但a <1,b <1,故①推不出;若a =b =1,则a +b =2,故②推不出; 若a =-2,b =-3,则a 2+b 2>2,故④推不出; 若a =-2,b =-3,则ab >1,故⑤推不出; 对于③,即a +b >2,则a ,b 中至少有一个大于1, 反证法:假设a ≤1且b ≤1, 则a +b ≤2,与a +b >2矛盾,因此假设不成立,a ,b 中至少有一个大于1.6.已知函数f (x )=(12)x ,a ,b 是正实数,A =f (a +b 2),B =f (ab ),C =f (2aba +b),则A 、B 、C 的大小关系为__________.答案 A ≤B ≤C 解析 ∵a +b2≥ab ≥2ab a +b ,又f (x )=(12)x在R 上是减函数. ∴f (a +b2)≤f (ab )≤f (2aba +b),即A ≤B ≤C . 7.(2016·全国甲卷)有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是________. 答案 1和3解析 由丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”可知,丙为“1和2”或“1和3”,又乙说“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,所以乙只可能为“2和3”,又甲说“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,所以甲只能为“1和3”.8.若二次函数f (x )=4x 2-2(p -2)x -2p 2-p +1,在区间[-1,1]内至少存在一点c ,使f (c )>0,则实数p 的取值范围是____________.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-3,32 解析 若二次函数f (x )≤0在区间[-1,1]内恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧f -1 =-2p 2+p +1≤0,f 1 =-2p 2-3p +9≤0,解得p ≤-3或p ≥32,故满足题干条件的p 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32. 9.已知a >0,证明: a 2+1a 2- 2 ≥a +1a-2.证明 要证a 2+1a 2-2≥ a +1a-2,只需证a 2+1a 2 ≥(a +1a)-(2-2).因为a >0,所以(a +1a)-(2-2)>0, 所以只需证(a 2+1a 2 )2≥[(a +1a )-(2-2)]2,即2(2-2)(a +1a)≥8-42, 只需证a +1a≥2.因为a >0,a +1a ≥2显然成立(a =1a=1时等号成立),所以要证的不等式成立.10.设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若函数f (x +1)与f (x )的图象关于y 轴对称,求证:f (x +12)为偶函数. 证明 由函数f (x +1)与f (x )的图象关于y 轴对称,可知f (x +1)=f (-x ). 将x 换成x -12代入上式可得f (x -12+1)=f [-(x -12)],即f (x +12)=f (-x +12),由偶函数的定义可知f (x +12)为偶函数.11.(2016·苏州模拟)已知函数f (x )=a x+x -2x +1(a >1). (1)证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数; (2)用反证法证明方程f (x )=0没有负数根. 证明 (1)任取x 1,x 2∈(-1,+∞), 不妨设x 1<x 2,则x 2-x 1>0. ∵a >1,∴211x x a->且1x a >0,∴21121(1)0.x x x x x a a a a --->= 又∵x 1+1>0,x 2+1>0, ∴x 2-2x 2+1-x 1-2x 1+1= x 2-2 x 1+1 - x 1-2 x 2+1x 1+1 x 2+1=3 x 2-x 1x 1+1 x 2+1>0.于是f (x 2)-f (x 1)=21xxa a -+x 2-2x 2+1-x 1-2x 1+1>0, 故函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数. (2)假设存在x 0<0(x 0≠-1)满足f (x 0)=0, 则0x a =-x 0-2x 0+1. ∵a >1,∴0<0x a <1, ∴0<-x 0-2x 0+1<1,即12<x 0<2,与假设x 0<0相矛盾, 故方程f (x )=0没有负数根.12.(2015·陕西)设f n (x )是等比数列1,x ,x 2,…,x n的各项和,其中x >0,n ∈N ,n ≥2. (1)证明:函数F n (x )=f n (x )-2在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1内有且仅有一个零点(记为x n ),且x n =12+12x n +1n ;(2)设有一个与上述等比数列的首项、末项、项数分别相同的等差数列,其各项和为g n (x ),比较f n (x )和g n (x )的大小,并加以证明.(1)证明 F n (x )=f n (x )-2=1+x +x 2+…+x n-2, 则F n (1)=n -1>0,F n ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +11-12-2=-12n <0,所以F n (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1内至少存在一个零点. 又F ′n (x )=1+2x +…+nxn -1>0(x >0),故F n (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1内单调递增, 所以F n (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1内有且仅有一个零点x n , 因为x n 是F n (x )的零点,所以F n (x n )=0, 即1-x n +1n 1-x n -2=0,故x n =12+12x n +1n . (2)解 方法一 由题设,g n (x )= n +1 1+x n2,设h (x )=f n (x )-g n (x )=1+x +x 2+…+x n- n +1 1+x n2,x >0.当x =1时,f n (x )=g n (x ); 当x ≠1时,h ′(x )=1+2x +…+nx n -1-n n +1 x n -12,若0<x <1,h ′(x )>xn -1+2xn -1+…+nx n -1-n n +1 2x n -1=n n +1 2x n -1-n n +1 2xn-1=0,若x >1,h ′(x )<x n -1+2xn -1+…+nxn -1-n n +1 2x n -1=n n +1 2x n -1-n n +1 2x n -1=0,所以h (x )在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减, 所以h (x )<h (1)=0,即f n (x )<g n (x ), 综上所述,当x =1时,f n (x )=g n (x ); 当x ≠1时,f n (x )<g n (x ).方法二 由题设,f n (x )=1+x +x 2+…+x n, g n (x )= n +1 x n+12,x >0.当x =1时,f n (x )=g n (x ),当x ≠1时,用数学归纳法可以证明f n (x )<g n (x ), ①当n =2时,f 2(x )-g 2(x )=-12(1-x )2<0,所以f 2(x )<g 2(x )成立,②假设n =k (k ≥2)时,不等式成立,即f k (x )<g k (x ), 那么,当n =k +1时,f k +1(x )=f k (x )+x k +1<g k (x )+x k +1= k +1 1+x k2+x k +1=2x k +1+ k +1 x k+k +12,又g k +1(x )-2xk +1+ k +1 x k+k +12=kx k +1- k +1 x k +12,令h k (x )=kx k +1-(k +1)x k+1(x >0),则h ′k (x )=k (k +1)x k-k (k +1)x k -1=k (k +1)xk -1(x -1),所以当0<x <1时,h ′k (x )<0,h k (x )在(0,1)上递减;当x >1时,h ′k (x )>0,h k (x )在(1,+∞)上递增, 所以h k (x )>h k (1)=0, 从而g k +1(x )>2xk +1+ k +1 x k+k +12,故f k +1(x )<g k +1(x ),即n =k +1时不等式也成立, 由①和②知,对一切n ≥2的整数,都有f n (x )<g n (x ).方法三 由已知,记等差数列为{a k },等比数列为{b k },k =1,2,…,n +1, 则a 1=b 1=1,a n +1=b n +1=x n,所以a k =1+(k -1)·x n -1n (2≤k ≤n ),b k =x k -1(2≤k ≤n ),令m k (x )=a k -b k =1+ k -1 x n-1 n-x k -1,x >0(2≤k ≤n ),当x =1时,a k =b k =1,所以f n (x )=g n (x ), 当x ≠1时,m ′k (x )=k -1n·nx n -1-(k -1)x k -2=(k -1)xk -2(xn -k +1-1),而2≤k ≤n ,所以k -1>0,n -k +1≥1, 若0<x <1,x n -k +1<1,m ′k (x )<0;若x >1,xn -k +1>1,m ′k (x )>0,从而m k (x )在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增, 所以m k (x )>m k (1)=0,所以当x >0且x ≠1时,a k >b k (2≤k ≤n ), 又a 1=b 1,a n +1=b n +1, 故f n (x )<g n (x ),综上所述,当x =1时,f n (x )=g n (x ); 当x ≠1时,f n (x )<g n (x ).*13. (2015·课标全国Ⅱ)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d ,证明: (1)若ab >cd ,则a +b >c +d ;(2)a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件. 证明 (1)因为(a +b )2=a +b +2ab , (c +d )2=c +d +2cd ,由题设a +b =c +d ,ab >cd 得(a +b )2>(c +d )2. 因此a +b > c +d .(2)①若|a -b |<|c -d |,则(a -b )2<(c -d )2,即(a+b)2-4ab<(c+d)2-4cd.因为a+b=c+d,所以ab>cd.由(1)得a+b>c+d.②若a+b>c+d,则(a+b)2>(c+d)2,即a+b+2ab>c+d+2cd.因为a+b=c+d,所以ab>cd,于是(a-b)2=(a+b)2-4ab<(c+d)2-4cd=(c-d)2.因此|a-b|<|c-d|.综上,a+b>c+d是|a-b|<|c-d|的充要条件.。
专题09算法、推理与证明、复数(讲) 2018年高考数学二轮复习讲练测Word版含解析(江苏版)
2018年高三二轮复习讲练测之讲案【苏教版数学】专题九 算法、推理与证明、复数考向一 算法 1.讲高考(1)考试要求 算法初步(1)算法的含义、程序框图 ①了解算法的含义,了解算法的思想.②理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环. (2)基本算法语句理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义. (2)命题规律算法初步在高考中一定有小题,此类题多以框图为考查重点,往往与函数、数列等相结合,属于中等偏容易题.预测2018年高考中会有小题.应认真掌握好相关基础知识,确保高考不失分. 例1【2014江苏,3】右图是一个算法流程图,则输出的n 的值是.【答案】5【解析】本题实质上就是求不等式220n>的最小整数解.220n>整数解为5n ≥,因此输出的5n =. 【名师点睛】循环语句中,注意语句1n n ←+不同的放置位置对输出结果的影响. 例2【2015高考四川,理3改编】执行如图所示的程序框图,输出S 的值是【答案】12【名师点睛】程序框图也是高考的热点,几乎是每年必考内容,多半是考循环结构,基本方法是将每次循环的结果一一列举出来.2.讲基础(1)程序框图的三种逻辑结构:顺序结构、条件(分支)结构、循环结构. (2)程序设计语言的基本算法语句:任何一种程序设计语言都包含五种基本的算法语句,分别是输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句 、循环语句.3.讲典例【例1】【北京市朝阳区2018届高三第一学期期末文科数学试题】执行如图所示的程序框图,输出S的值为___________.【答案】48【名师点睛】对于比价复杂的程序框图,我们逐次计算各变量的值,再距离条件判断何时循环终止.【趁热打铁】【北京市石景山区2018届高三第一学期期末考试数学(文)试题】执行右面的程序框图,若输入的x的值为0,则输出的y的值是________.【答案】13【解析】2012,32113x x x y =⇒=⇒==⨯+=【点睛】算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.【例2】【辽宁省实验中学、大连八中、大连二十四中、鞍山一中、东北育才学校2018届高三上学期期末考试数学(理)】如图是一个算法的流程图,则输出的a 的值是__________.【答案】7【方法点睛】本题主要考查程序框图的循环结构流程图,属于中档题. 解决程序框图问题时一定注意以下几点:(1) 不要混淆处理框和输入框;(2) 注意区分程序框图是条件分支结构还是循环结构;(3) 注意区分当型循环结构和直到型循环结构;(4) 处理循环结构的问题时一定要正确控制循环次数;(5) 要注意各个框的顺序,(6)在给出程序框图求解输出结果的试题中只要按照程序框图规定的运算方法逐次计算,直到达到输出条件即可.【趁热打铁】【江苏省徐州市铜山中学2018届高三第一学期期中考试数学试卷】执行如图所示的算法流程图,则输出x的值为__________.【答案】4【名师点睛】算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.4.讲方法(1)解答此类问题,首先要读懂程序框图,要熟练掌握程序框图的三个基本结构.(2)解读循环结构的程序框图,最好的方法是执行完整每一次循环,防止执行程序不彻底造成错误.5.讲易错【题目】某程序框图如图所示,若使输出的结果不大于 37,则输入的整数i的最大值为【错因】算法初步问题,往往比较简单,正答率较高,出现的问题往往有执行程序不完整、计算错误等,本题中不能正确的依次计算n2S S =+,而出现误选.【正解】这是一个循环结构,循环的结果依次为:01021,1;123,2;S n S n =+===+==234327,3;7215,4;15231,5S n S n S n =+===+===+==.所以i 的最大值为5.考向二 推理与证明 1.讲高考(1)考试要求 推理与证明(1)合情推理与演绎推理①了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,了解合情推理在数学发现中的作用. ②了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理. ③了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异. (2)直接证明与间接证明①了解直接证明的两种基本方法——分析法和综合法;了解分析法和综合法的思考过程、特点. ②了解间接证明的一种基本方法——反证法;了解反证法的思考过程、特点. (3)数学归纳法(理科附加)了解数学归纳法的原理,能用数学归纳法证明一些简单的数学命题. (2)命题规律推理与证明类的题目,分成两个大类,一是合情推理与演绎推理反证法等,一般是在填空题中独立考查;二试数学归纳法,会在附加题中出现.例1【2008江苏 9】在平面直角坐标系中,设三角形ABC 的顶点分别为)0,(),0,(),,0(c C b B a A ,点P (0,p )在线段AO 上(异于端点),设p c b a ,,,均为非零实数,直线CP BP ,分别交AB AC ,于点F E ,,一同学已正确算的OE 的方程:01111=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫⎝⎛-y a p x c b ,请你求OF 的方程: ( )011=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+y a p x【答案】11c b-【名师点睛】类比推理可以代数结构上的推理,也可以是证明方法、推理方法的类比,本题中计算OF 的直线方程时,就是把,B C 交换,再应用OE 的方程来计算即可,这就是图形上的对应关系与方程的系数的对应关系的匹配.例2【2015江苏高考,23】 已知集合{}3,2,1=X ,{})(,,3,2,1*N n n Y n ∈= ,{,),(a b b a b a S n 整除或整除=}n Y b X a ∈∈,,令()f n 表示集合n S 所含元素的个数.(1)写出(6)f 的值;(2)当6n ≥时,写出()f n 的表达式,并用数学归纳法证明.。
2018江苏高考数学总复习要点——知识篇(全套)
2
x2 y 2
2
2
⑸ 数量积的运算律
①交换律:
a b b a
②对数乘的结合律: ( a) b (a b) a (b)
③分配律: (a b) c a c b c
注意: 数量积不满足结合律,即:
coS(-α)=cos α , 偶
tan(-α)=—tan α ,奇
Sin(2π-α)=—sin α , 奇,周期函数
coS(2π-α)=cos α , 偶,周期函数
tan(2π-α)=—tan α ,奇,周期函数
三、基本初等函数(2)三角恒等变
换
•
•
•
•
•
3正余弦正切的诱导公式
公式三(仅正弦不变号)
1)概念
一般地,我们规定实数λ与向量 的积是一个向量,
这种运算叫做向量的数乘,记作 ,它的长度和方向
规定如下:
• ① ՜ = ՜
• ②当>0时, ՜的方向与 ՜的方向相同;
• 当 <0时, ՜的方向与 ՜的方向相反;
• 特别地,当 =0时, ՜=՜
0
五、平面向量
• b=2RsinB
• c=2RsinC
• 注:∆ =
1
absinC
2
= 2 外接圆半径
四、解三角形
•
•
•
•
2余弦定理及其应用
2 = 2 + 2 − 2
2 = 2 + 2 − 2
2 = 2 + 2 − 2
• =
2 + 2 −2
(1)概念
2018版高考数学全国用,理科专题复习:专题11 算法、复数、推理与证明 第83练 精品
1.有一段“三段论”推理是这样的:对于可导函数f (x ),如果f ′(x 0)=0,那么x =x 0是函数f (x )的极值点,因为函数f (x )=x 3在x =0处的导数值f ′(0)=0,所以x =0是函数f (x )=x 3的极值点.以上推理中( ) A .小前提错误 B .大前提错误 C .推理形式错误D .结论正确2.已知数列{a n }为等差数列,若a m =a ,a n =b (n -m ≥1,m ,n ∈N *),则a m +n =nb -man -m.类比上述结论,对于等比数列{b n }(b n >0,n ∈N *),若b m =c ,b n =d (n -m ≥2,m ,n ∈N *),则可以得到b m +n 等于( ) A.n -m d m c nB.m -n d m c nC.n -m d n c mD.m -n d n c m3.(2016·湖北优质高中联考)如图所示,将若干个点摆成三角形图案,每条边(包括两个端点)有n (n >1,n ∈N )个点,相应的图案中总的点数记为a n ,则9a 2a 3+9a 3a 4+9a 4a 5+…+9a 2 015a 2 016等于( )A.2 0122 013 B.2 0132 012 C.2 0142 015D.2 0142 0134.(2016·银川二模)将正整数排列如下图: 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 …则图中数2 016出现在( ) A .第44行第81列 B .第45行第81列 C .第44行第80列D .第45行第80列5.用反证法证明命题: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 中至少有一个是偶数,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 至多有一个是偶数 D .假设a ,b ,c 至多有两个是偶数6.(2016·湖南六校联考)对于问题“已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),解关于x 的不等式ax 2-bx +c >0”,给出如下一种解法:由ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),得a (-x )2+b (-x )+c >0的解集为(-2,1),即关于x 的不等式ax 2-bx +c >0的解集为(-2,1).思考上述解法,若关于x 的不等式k x +a +x +b x +c <0的解集为(-1,-13)∪(12,1),则关于x 的不等式kxax +1+bx +1cx +1<0的解集为( )A .(-3,-1)∪(1,2)B .(1,2)C .(-1,2)D .(-3,2)7.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若存在正整数m ,n (m <n ),使得S m =S n ,则S m +n =0.类比上述结论,设正项等比数列{b n }的前n 项积为T n ,若存在正整数m ,n (m <n ),使得T m =T n ,则T m +n 等于( ) A .0 B .1 C .m +nD .mn8.我国古代称直角三角形为勾股形,并且直角边中较小者为勾,另一直角边为股,斜边为弦.若a ,b ,c 为直角三角形的三边,其中c 为斜边,则a 2+b 2=c 2,称这个定理为勾股定理.现将这一定理推广到立体几何中:在四面体O -ABC 中,∠AOB =∠BOC =∠COA =90°,S 为顶点O 所对面的面积,S 1,S 2,S 3分别为侧面△OAB ,△OAC ,△OBC 的面积,则下列选项中对于S ,S 1,S 2,S 3满足的关系描述正确的为( )A .S 2=S 21+S 22+S 23B .S 2=1S 21+1S 22+1S 23C .S =S 1+S 2+S 3D .S =1S 1+1S 2+1S 3二、填空题9.设数列{a n }的首项a 1=32,前n 项和为S n ,且满足2a n +1+S n =3(n ∈N *),则满足1817<S 2n S n <87的所有n 的和为________.10.(2016·武昌调研)如图,在圆内画1条线段,将圆分成2部分;画2条相交线段,将圆分割成4部分;画3条线段,将圆最多分割成7部分;画4条线段,将圆最多分割成11部分.则(1)在圆内画5条线段,将圆最多分割成________部分; (2)在圆内画n 条线段,将圆最多分割成________部分.11.(2016·开封联考)如图所示,由曲线y =x 2,直线x =a ,x =a +1(a >0)及x 轴围成的曲边梯形的面积介于相应小矩形与大矩形的面积之间,即a 2<∫a +1ax 2d x <(a +1)2.运用类比推理,若对∀n ∈N *,1n +1+1n +2+…+12n <A <1n +1n +1+…+12n -1恒成立,则实数A =________.12.在一次珠宝展览会上,某商家展出一套珠宝首饰,第1件首饰是1颗珠宝,第2件首饰是由6颗珠宝构成的如图1所示的正六边形,第3件首饰是由15颗珠宝构成的如图2所示的正六边形,第4件首饰是由28颗珠宝构成的如图3所示的正六边形,第5件首饰是由45颗珠宝构成的如图4所示的正六边形,以后每件首饰都在前一件的基础上,按照这种规律增加一定数量的珠宝,使它构成更大的正六边形,依此推断: (1)第6件首饰上应有________颗珠宝;(2)前n (n ∈N *)件首饰所用珠宝总颗数为________.(结果用n 表示)答案精析1.B [大前提:如果f ′(x 0)=0,那么x =x 0是函数f (x )的极值点,错误.]2.C [观察{a n }的性质:a m +n =nb -ma n -m ,则联想nb -ma 对应等比数列{b n }中的d nc m ,而{a n }中除以(n -m )对应等比数列中开(n -m )次方,故b m +n =n -m d nc m.]3.C [每条边有n 个点,所以3条边有3n 个点,三角形的3个顶点重复计算了一次,所以减3个顶点,即a n =3n -3,那么9a n a n +1=9(3n -3)×3n =1(n -1)n =1n -1-1n ,即9a 2a 3+9a 3a 4+9a 4a 5+…+9a 2 015a 2 016=(11-12)+(12-13)+(13-14)+…+(12 014-12 015)=1-12 015=2 0142 015,故选C.] 4.D [由题意可知第n 行有2n -1个数,则前n 行的数的个数为1+3+5+…+(2n -1)=n 2,因为442=1 936,452=2 025,且1 936<2 016<2 025,所以2 016在第45行,又第45行有2×45-1=89个数,2 016-1 936=80,故2 016在第45行第80列.故选D.] 5.B [至少有一个的否定是一个也没有,即a ,b ,c 都不是偶数.]6.A [由关于x 的不等式k x +a +x +b x +c<0的解集为(-1,-13)∪(12,1),得k1x +a +1x +b 1x +c <0的解集为(-3,-1)∪(1,2),即关于x 的不等式kxax +1+bx +1cx +1<0的解集为(-3,-1)∪(1,2).]7.B [因为T m =T n ,所以b m +1b m +2…b n =1, 从而b m +1b n =1,T m +n =b 1b 2…b m b m +1…b n b n +1…b n +m -1·b n +m =(b 1b n +m )·(b 2b n +m -1)…(b m b n +1)·(b m +1b n )…=1.]8.A [如图,作OD ⊥BC 于点D ,连接AD ,由立体几何知识知,AD ⊥BC ,从而S 2=(12BC ·AD )2=14BC 2·AD 2=14BC 2·(OA 2+OD 2)=14(OB 2+OC 2)·OA 2+14BC 2·OD 2=(12OB ·OA )2+(12OC ·OA )2+(12BC ·OD )2=S 21+S 22+S 23.]9.7解析 由2a n +1+S n =3,得2a n +S n -1=3(n ≥2),两式相减,得2a n +1-2a n +a n =0,化简得2a n +1=a n (n ≥2),即a n +1a n =12(n ≥2),由已知求出a 2=34,易得a 2a 1=12,所以数列{a n }是首项为a 1=32,公比为q =12的等比数列,所以S n =32[1-(12)n ]1-12=3[1-(12)n ],S 2n =3[1-(12)2n ], 代入1817<S 2n S n <87,可得117<(12)n <17,解得n =3或4,所以所有n 的和为7.10.(1)16 (2)1+n n +2解析 (1)设在圆内画n 条线段将圆最多可分成a n 部分,则a 1=2,a 2=4,a 3=7,a 4=11,所以a 5=a 4+5=11+5=16,即在圆内画5条线段,将圆最多分割成16部分.(2)因为a n -a n -1=n ,a n -1-a n -2=n -1,…,a 3-a 2=3,a 2-a 1=2,所以将上述式子累加得a n -a 1=2+3+…+n ,则a n =2+2+3+…+n =1+n (n +1)2,n ≥2,显然当n =1时上式也成立,故在圆内画n 条线段将圆最多可分割成1+n (n +1)2部分.11.ln 2解析 令1n +1<A 1<1n ,1n +2<A 2<1n +1,…,12n <A n <12n -1,依据类比推理可得A 1=11n nx+⎰d x =ln(n +1)-ln n ,A 2=211n n x ++⎰d x =ln(n +2)-ln(n +1),…,A n =2211nn x -⎰d x =ln(2n )-ln(2n -1),所以A =A 1+A 2+…+A n =ln(n +1)-ln n +ln(n +2)-ln(n +1)+…+ln(2n )-ln(2n -1)=ln(2n )-ln n =ln 2. 12.(1)66 (2)n (n +1)(4n -1)6,n ∈N *解析 (1)设第n 件首饰上的珠宝颗数为a n ,则a 1=1,a 2=6,a 3=15,a 4=28,a 5=45, ∵a 2-a 1=4×1+1,a 3-a 2=4×2+1, a 4-a 3=4×3+1,a 5-a 4=4×4+1, ∴猜想a n -a n -1=4(n -1)+1=4n -3, ∴推断a 6=a 5+4×5+1=66. (2)由(1)知a n -a n -1=4n -3,则a n -1-a n -2=4(n -1)-3,…,a 2-a 1=4×2-3, 以上各式相加得a n -a 1=4(n +n -1+…+2)-3(n -1)=4(n +2)(n -1)2-3(n -1)=2n 2-n -1, ∴a n =2n 2-n ,则a 1+a 2+…+a n =2(12+22+…+n 2)-(1+…+n ) =2×n (n +1)(2n +1)6-(1+n )n 2=n (n +1)(4n -1)6,∴前n 件首饰所用珠宝总颗数为n (n +1)(4n -1)6,n ∈N *.。
江苏版2018年高考数学一轮复习专题11.4数学归纳法讲理20171219451
专题11.4 数学归纳法【最新考纲解读】要求备注内容A B C数学归纳法的原√对知识的考查要求依次分为了解、理解、掌握三个层理次(在表中分别用A、B、C表示).数学归纳法的简了解:要求对所列知识的含义有最基本的认识,并能解单应用决相关的简单问题.推理与证明√理解:要求对所列知识有较深刻的认识,并能解决有一定综合性的问题.掌握:要求系统地掌握知识的内在联系,并能解决综合性较强的或较为困难的问题.【考点深度剖析】1. 江苏高考中,经常考有难度的数学归纳法,利用归纳和类比的方法进行推理是新课标倡导的精神,主要考查学生探索创新能力.2. 数学归纳法既是方法,又是思想,更是能力.不仅需要归纳能力,更需要探究能力、创新能力、构造能力.做一些有难度的数学归纳法试题,有助于培养思维品质,提高分析问题及解决问题的能力.【课前检测训练】【判一判】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)用数学归纳法证明问题时,第一步是验证当n=1时结论成立.()(2)所有与正整数有关的数学命题都必须用数学归纳法证明.()(3)用数学归纳法证明问题时,归纳假设可以不用.()(4)不论是等式还是不等式,用数学归纳法证明时,由n=k到n=k+1时,项数都增加了一项.()(5)用数学归纳法证明等式“1+2+22+…+2n+2=2n+3-1”,验证n=1时,左边式子应为1+2+22+23.()(6)用数学归纳法证明凸n边形的内角和公式时,n0=3.()1. ×2. ×3. ×4. ×5. √6. √1【练一练】1-a n+21.用数学归纳法证明1+a+a2+…+a n+1=(a≠1,n∈N*),在验证n=1时,等1-a式左边的项是()A.1 B.1+aC.1+a+a2 D.1+a+a2+a3【答案】C12.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n等于()2A.1 B.2C.3 D.0【答案】C【解析】凸n边形边数最小时是三角形,故第一步检验n=3.1 1 1 13.已知f(n)=+++…+,则()n n+1 n+2 n21 1A.f(n)中共有n项,当n=2时,f(2)=+2 31 1 1B.f(n)中共有n+1项,当n=2时,f(2)=++2 3 41 1C.f(n)中共有n2-n项,当n=2时,f(2)=+2 31 1 1D.f(n)中共有n2-n+1项,当n=2时,f(2)=++2 3 4【答案】D1 1 1 14.设S n=1++++…+,则S n+1-S n=____________________________.2 3 4 2n1 1 1 1【答案】+++…+2n+1 2n+2 2n+3 2n+2n1 1 1 1【解析】∵S n+1=1++…+++…+,2 2n2n+1 2n+2n1 1 1 1 S n=1++++…+,2 3 4 2n1 1 1 1∴S n+1-S n=+++…+.2n+1 2n+2 2n+3 2n+2n5.已知{a n}满足a n+1=a2n-na n+1,n∈N*,且a1=2,则a2=________,a3=______,a4=________,猜想a n=________.【答案】345n+1【题根精选精析】2考点:数学归纳法【1-1】用数学归纳法证明“ (n 1)(n 2)(n n ) 2n 12(2n 1) ”( n N )时,从 “nk 到n k 1”时,左边应增添的式子是.【答案】 2(2k 1)【解析】当 nk 时,左边为: (k 1)(k 2)(k k ) ;当 n k 1时,左边为:(k 11)(k 1 2) (k 1 k 1) (k 2)(k 3) (k k2) (k 1)(k 2) (k k )1)(2k (2k 2),左边多了2(2k 1)k 1(2k 1)(2kk 1 2)【1-2】用数学归纳法证明“n 3+(n +1)3+(n +2)3(n ∈N *)能被 9整除”,要利用归纳假设证 n = k +1时的情况,只需展开 .【答案】(k +3)31 11 【1-3】若 f (n )1(n N * )k N ,,则对于*2 33n 1f (k 1) f (k ).【答案】1 3k13k 13k 1 2 【解析】1 1 1 1 1 f (k 1) 1 123 3(k 1)1233k12(11 21 31 ) 3k11 3k 1 3k 1 3k1 2 f (k ) 1 3k 1 3k 1 3k 1 21【1-4】在数列.a ,a n na ,且n 1a21a中, 1 1n n 124 n an(1)求a、a,猜想a的表达式,并加以证明;3 4 na a (2)设b 1n nna ann 1n,求证:对任意的自然数n N,都有b b b ;1 2 n 33由归纳原理知nN ,1 an3n 2;(2)bn1 a a3 2 3 1 1n nn n 1a a 113n 23n 1nn 13n 23n 113n 2 3n1 ,3111bbb14473n 2 3n 112n33 31 3nn n n3n 1 1,证毕!3 331 13 1 133nnnnf n【1-5】设n1 1 ,其中 n 为正整数.n(1)求 f (1), f (2) , f (3) 的值;(2)猜想满足不等式 f (n ) 0的正整数 n 的范围,并用数学归纳法证明你的猜想. 【解析】(1) f1 17 (1)1, f (2), f (3)2 2741(2)猜想:n 3, f(n ) (1)n nn【基础知识】1. 一系列有限的特殊事例得出一般结论的推理方法,通常叫做归纳法.根据推理过程中考查的对象是涉及事物的全体或部分可分为完全归纳法和不完全归纳法.2.数学归纳法:设p是一个与正整数相关的命题集合,如果:①证明起始命题n p(或1p)成立;②在假设p成立的前提下,推出k p 也成立,那么可以断定p对一切正整数成立.k 1 n3. 用数学归纳法证明一个与正整数有关的命题时,其步骤为:①归纳奠基:证明当取第一个自然数n时命题成立;②归纳递推:假设n k,(k N,k n)时,命题成立,证明当n k 1时,命题成立;③由①②得出结论.【思想方法】1. 明确数学归纳法的两步证明数学归纳法是一种只适用于与正整数有关的命题的证明方法,它们的表述严格而且规范,两个步骤缺一不可.第一步是递推的基础,第二步是递推的依据,第二步中,归纳假设起着“已知5条件”的作用,在n=k+1时一定要运用它,否则就不是数学归纳法.第二步的关键是“一凑假设,二凑结论”.2. 用数学归纳法证明等式应注意的问题(1)用数学归纳法证明等式问题是常见题型,其关键点在于弄清等式两边的构成规律,等式两边各有多少项,以及初始值n的值.(2)由n k到n k1时,除考虑等式两边变化的项外还要充分利用n k时的式子,即充分利用假设,正确写出归纳证明的步骤,从而使问题得以证明.弄清左端应增加的项,明确等式左端变形目标,掌握恒等式变形常用的方法:乘法公式、因式分解、添拆项、配方等.简言之:两个步骤、一个结论;递推基础不可少,归纳假设要用到,结论写明莫忘掉.3. 数学归纳法证明不等式的注意问题(1)当遇到与正整数n有关的不等式证明时,应用其他办法不容易证,则可考虑应用数学归纳法.(2)用数学归纳法证明不等式的关键是由n k成立,推证n k1时也成立,证明时用上归纳假设后,可采用分析法、综合法、作差(作商)比较法、放缩法等证明.4. “归纳——猜想——证明”的模式,是不完全归纳法与数学归纳法综合应用的解题模式.其一般思路是:通过观察有限个特例,猜想出一般性的结论,然后用数学归纳法证明.这种方法在解决探索性问题、存在性问题或与正整数有关的命题中有着广泛的应用.其关键是观察、分析、归纳、猜想,探索出一般规律.5. 使用数学归纳法需要注意的三个问题在使用数学归纳法时还要明确:(1)数学归纳法是一种完全归纳法,其中前两步在推理中的作用是:第一步是递推的基础,第二步是递推的依据,二者缺一不可;(2)在运用数学归纳法时,要注意起点n,并非一定取1,也可能取0,2等值,要看清题目;(3)第二步证明的关键是要运用归纳假设,特别要弄清楚由n k到n k1时命题变化的情况.6. 数学归纳法常用于与正整数有关命题的证明可用数学归纳法.例如根据递推公式写出数列的前几项,通过观察项与项数的关系,猜想出数列的通项公式,再用数学归纳法进行证明,初步形成“观察—归纳—猜想—证明”的思维模式;利用数学归纳法证明不等式时,要注意放缩法的应用,放缩的方向应朝着结论的方向进行,可通过变化分子或分母,通过裂项相消等方法达到证明的目的.【温馨提醒】这两个题都是数学归纳法的应用,用数学归纳法证明与正整数有关的一些等式命题时,关键在于弄清等式两边的构成规律,等式的两边各有多少项,由n k到n k1时,6等式的两边会增加多少项,增加怎样的项,其难点在于归纳假设后,如何推证对下一个正整数值命题也成立.【易错问题大揭秘】[失误与防范]1.数学归纳法证题时初始值n0不一定是1;2.推证n=k+1时一定要用上n=k时的假设,否则不是数学归纳法.7。
精选江苏专用2018版高考数学专题复习专题11算法复数推理与证明第82练矩阵与变换练习理
(江苏专用)2018版高考数学专题复习 专题11 算法、复数、推理与证明 第82练 矩阵与变换练习 理1.(2016·苏北四市一模)已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1 4,求矩阵A 的特征值和特征向量.2.(2016·南通、扬州、淮安、连云港二模)已知⎣⎢⎡⎦⎥⎤23是矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 232的一个特征向量,求实数a 的值.3.(2016·南通二模)已知二阶矩阵M 有特征值λ=1及对应的一个特征向量e 1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1-1,且M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=⎣⎢⎡⎦⎥⎤31.求矩阵M .4.(2016·南京三模)已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ak 0 1(k ≠0)的一个特征向量α=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ k -1,A 的逆矩阵A -1对应的变换将点(3,1)变为点(1,1).求实数a ,k 的值.5.(2016·宿迁三校调研)已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 b 13属于特征值λ的一个特征向量为a =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1-1. (1)求实数b 的值; (2)若曲线C 在矩阵A 对应的变换作用下,得到的曲线为C ′:x 2+2y 2=2,求曲线C 的方程.6.(2016·南京、盐城一模)设矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 021的一个特征值为2,若曲线C 在矩阵M 变换下的方程为x 2+y 2=1,求曲线C 的方程.答案精析1.解 矩阵A 的特征多项式f (λ)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ-1 -21 λ-4=λ2-5λ+6, 由f (λ)=0,解得λ1=2,λ2=3.当λ=2时,特征方程组为⎩⎪⎨⎪⎧ x -2y =0,x -2y =0,故属于特征值2的一个特征向量α1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤21; 当λ=3时,特征方程组为⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -2y =0,x -y =0,故属于特征值3的一个特征向量α2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11. 2.解 设⎣⎢⎡⎦⎥⎤23是矩阵M 属于特征值λ的一个特征向量, 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤a23 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤23=λ⎣⎢⎡⎦⎥⎤23, 故⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +6=2λ,12=3λ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ λ=4,a =1.3.解 设M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ab cd , 则由⎣⎢⎡⎦⎥⎤ab cd ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1-1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1-1, 得⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =1,c -d =-1.再由⎣⎢⎡⎦⎥⎤ab cd ⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=⎣⎢⎡⎦⎥⎤31,得⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =3,c +d =1.联立以上方程解得a =2,b =1,c =0,d =1,故M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 10 1.4.解 设特征向量α=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ k -1对应的特征值为λ, 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤ak 0 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤ k -1=λ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ k -1, 即⎩⎪⎨⎪⎧ak -k =λk ,λ=1. 因为k ≠0,所以a =2.因为A -1⎣⎢⎡⎦⎥⎤31=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11, 所以A ⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=⎣⎢⎡⎦⎥⎤31, 即⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 k 0 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=⎣⎢⎡⎦⎥⎤31, 所以2+k =3,解得k =1.综上,a =2,k =1.5.解 (1)因为矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 b 13属于特征值λ的一个特征向量为a =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1-1, 所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤2b 1 3⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1-1=λ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1-1, 即⎣⎢⎡⎦⎥⎤2-b -2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ λ-λ. 从而⎩⎪⎨⎪⎧ 2-b =λ,-2=-λ.解得b =0,λ=2.(2)由(1)知,A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 01 3. 设曲线C 上任一点M (x ,y )在矩阵A 对应的变换作用后变为曲线C ′上一点P (x 0,y 0),则⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0y 0=⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 013⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 2x x +3y , 从而⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x ,y 0=x +3y . 因为点P 在曲线C ′上,所以x 20+2y 20=2, 即(2x )2+2(x +3y )2=2, 从而3x 2+6xy +9y 2=1.所以曲线C 的方程为3x 2+6xy +9y 2=1.6.解 由题意,知矩阵M 的特征多项式为f (λ)=(λ-a )(λ-1),因为矩阵M 有一个特征值为2,所以f (2)=0,所以a =2.设曲线C 上任一点的坐标为(x ,y ),其在矩阵M 的变换下的对应点的坐标为(x ′,y ′).所以M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤202 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ′y ′, 即⎩⎪⎨⎪⎧ x ′=2x ,y ′=2x +y ,因为曲线C 在矩阵M 变换下的方程为x 2+y 2=1,所以(2x )2+(2x +y )2=1,即曲线C 的方程为8x 2+4xy +y 2=1.。
江苏专用2020版高考数学专题复习专题11算法复数推理与证明第71练复数练习文
文档从网络中收集,已重新整理排版.word 版本可编借•欢迎下载支持.14. (2016 •苏州一模)对任意复数z=x+yi (AS yER ), i 为虚数单位,则下列结论正确的 lword 版本可编辑•欢迎下载支持.与证明第71练复数练习文9 4- i2. (2016 •南京、盐城一模)已知复数z=l ・(i 是虚数单位),则z = ____________ ・3. (2016 •泰州一模)如图,在复平而内,点A 对应的复数为z“若-=i (i 为虚数单位), 则 Z == _______ .4. ___________________________________ 设复数 z 满足(l-j )z = 2i,贝ijz= .5. (2016 •全国甲卷改编)设复数z 满足z + f=3T,则T= ____________________ ・6. __________________________________________________________________ 已知,为虚数单位,Z 2=2-J ,且Z =:Z =L 则实数a 的值为 ___________________________________7. 若复数z=2—几8. (2016 •长沙模拟)已知集合M=T,『,集合ZCM 中的元素个数是10. (2015 •江苏)设复数z 满足/=3 + 4i (i 是虚数单位),则^的模为 ____________11・i 是虚数单位.若复数(l-2i ) (a+i )是纯虚数,则实数&的值为 ____________ ・212. (2016 -山东实验中学诊断)在复平而内,复数亡对应的点到直线y=-v+l 的距离是(江苏专用)2018版高考数学专题复习专题 11算法、复数、推理13. (2016 •江苏一模)设 f(n)=( T+( 1-i r+i)7nefT ),则集合{&)}中元素的个数为 ,是虚数单位,Z 为整数集,则 9. 已知a 是实数,巳是纯虚数, 则a=版.word版本可编辑:•欢迎下载支持.是 _______ ・(填序号)① |z—z | =2y: ©/=/+y;③|z—z④+ ;y|.版.word 版本可编辑:•欢迎下载支持.5. 3+2i6. ±27. 6+3i8. 2解析 由已知得.Q{i, — 1,一i,2}, Z 为整数集, ・・・ZC 片{一1,2},即集合ZG"中有2个元素.9. 1 a+i 1-i a —1+ a+1 i= 2 '当芒|为纯虚数时,号即尸1・10. ^5解析设 z=a+bi(a, bWR),则 z=a~ I)+2abi,—歹=3由复数相等的左义得.2必=4,a=2, [a=—2,解得仁、 或仁’6=1 b= — lf从而 Z =7£ +11. 一2解析 I (l-2i) (a+i) =2 + a+ (1 一20 i 为纯虚数,12.答案精析3 1 3. —2 —i 4. 一 1 + i解析 2 _ 2 1 + i l~i 1 + i 2= l + i,所以复数亡对应的点为(1,1),点(1,1)到直线y 解析 —10 10 • ,+_=(2+i)+__=(2+i)4 10 2 + i2^1 2+i= 6+3i. 1 —2aH0,2 + a=0, 解得a= — 2.文档从网络中收集,已重新整理排版.word 版本可编辑:•欢迎下载支持.13. 3解析 因为 fS) =(F 〒)"+(=)"=i”+(-i)”,所以 f(l)=0, f(2) = — 2, f(3)=0, f(4)=2, f(5)=0=f(l),故集合{f(c)}中共有 3 个元素.14. ④解析 对于①,T z =x —yGR), I z — z =|x+yi —%+yi = I 2yi I = 2y\, •:①不正确:对于②,#+2xyi,故不正确;对于③V z — z \ = \2y\ ^2x 不一立成立, •••③不正确:对于|z|=>/7+7<刃+ |厂,故④正确. x+1的距藹为 1-1 + 1。
2018高考(江苏专版)-复数
2018高考复习复数A 应知应会1. 复平面内表示复数i(1-2i)的点位于第象限.2. (2015·镇江期末)记复数z=a+bi的共轭复数为=a-bi(a,b∈R),已知z=2+i,那么= .3. (2015·南通期末)已知复数z满足(3+4i)z=1,那么z的模为.4. (2015·南通、扬州、泰州、淮安三调)已知复数z=(1+i)(1-2i),那么z的实部为.5. 已知复数z=+(a2-5a-6)i(a∈R),试求实数a的值或范围,使得z分别为:(1) 实数; (2) 虚数; (3) 纯虚数.6. (2016·苏北四市期末) 已知复数z满足z2=-4,若z的虚部大于0,求z.B 巩固提升1. (2015·苏州、无锡、常州、镇江二模)若1+2i=2i(a+bi)(a,b∈R),则a+b的值为.2. (2016·苏州期末)已知复数z=(a<0),若|z|=,则实数a的值为.3. 已知复数z=2+sin θ+sin θ·i,θ∈[0,2π),那么|z|的取值范围是.(第4题)4. (2016·泰州期末)如图,在复平面内,点A对应的复数为z1.若=i,则z2= .5. 求一个复数z,使z-为纯虚数,且|z-3|=4.6. 已知复数z1=i(1-i)3.(1) 求|z1|;(2) 若|z|=1,求|z-z1|的最大值.第37课复数A 应知应会1. 一【解析】i(1-2i)=2+i,其在复平面内对应的点的坐标为(2,1),位于第一象限.2. 3-4i 【解析】因为z=2+i,故z2=3+4i,所以=3-4i.3. 【解析】因为(3+4i)z=1,所以|3+4i||z|=1.又|3+4i|=5,所以|z|=.4. 3 【解析】因为z=(1+i)(1-2i)=3-i,所以z的实部为3.5. 【解答】(1) 当z为实数时,解得a=6.所以当a=6时,z为实数.(2) 当z为虚数时,解得a≠-1且a≠6.所以当a≠-1且a≠6时,z为虚数.(3) 当z为纯虚数时,解得a=1.所以当a=1时,z为纯虚数.6. 【解答】设复数z=a+bi(a,b∈R,b>0).因为z2=-4,所以(a+bi)2=-4,即a2-b2+2abi=-4,所以解得所以复数z=2i.B 巩固提升1. 【解析】因为1+2i=2i(a+bi)=-2b+2ai,所以2a=2,-2b=1,即a+b=.2. -5 【解析】由题意知|z|===,所以a=±5.又a<0,故a=-5.3. [,2] 【解析】由复数模的定义得|z|==,所以|z|∈[,2].4. -2-i 【解析】由图可知z1=-1+2i,又因为=i,所以z2=iz1=i(-1+2i)=-2-i.5. 【解答】设z=a+bi(a,b∈R),则z-=a+bi-=+i为纯虚数,所以所以或又|z-3|2=(a-3)2+b2=16.当a=0时,b=±;当a2+b2=25时,所以z=±i或z=3±4i.6. 【解答】(1) z1=i(1-i)3=i(-2i)(1-i)=2(1-i),所以|z1|=2.(2) 因为|z|=1可以看成以(0,0)为圆心、1为半径的圆,而z1可以看成坐标系中的点(2,-2),所以|z-z1|的最大值可以看成点(2,-2)到圆O上的点的最大距离.如图,由图可知|z-z1|max=2+1.(第6题)。
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中正整数m 的最小值是________.
2.【2016·北京改编)执行如图所示的流程图,若输入的a 值为1,则输出的k 值为________.
3.【2016·扬州期末)如图,若输入的x 值为π
3,则相应输出的值为________.
4.【2016·苏州质检)执行如图所示的流程图,若输出的i的值为2,则输入的x的最大值是________.
5.【2016·镇江质检)执行下面的程序,若输入的x=2,则输出的所有x的值的和为________.
6.给出一个如图所示的流程图,若要使输入的x的值与输出的y的值相等,则x 的可能值的个数为________.
7.【2015·重庆改编)执行如图所示的流程图,若输出k的值为8,则判断框内可填入的条件是________________.
①s ≤34;②s ≤56;③s ≤1112;④s ≤2524.
8.【2016·张掖一诊)已知图象不间断的函数f 【x )是区间a ,b ]上的单调函数,且在区间【a ,b )上存在零点.如图所示是用二分法求方程f 【x )=0近似解的流程图,判断框内可以填写的内容有如下四个选择:①f 【a )f 【m )<0;②f 【a )f 【m )>0;③f 【b )f 【m )<0;④f 【b )f 【m )>0,其中能够正确求出近似解的是________.
9.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +n ,若如图所示的流程图是用来计算该数列的第2017项,则判断框内的条件是________.【填序号)
①n ≤2015;②n ≤2016;③n <2014;④n <2016.
10.【2016·南京、盐城、连云港、徐州二模)执行如图所示的流程图,则输出的k的值为________.
11.【2016·山东)执行如图所示的流程图,若输入n的值为3,则输出的S的值为________.
12.设a是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数.将组成a的3个数字按从小到大排成的三位数记为I【a),按从大到小排成的三位数记为D【a)【例如a =815,则I【a)=158,D【a)=851).阅读如图所示的流程图,运行相应的程序,任意输入一个a,输出的结果b=________.
答案精析
1.24 2.2 3.1
2 4.22 5.126
解析 分析流程图可知,输出的所有x 的值的和为2+4+8+16+32+64=126. 6.3
解析 分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知该程序的作用是计算并输出的分段函数
y =⎩⎪⎨⎪⎧
x 2,x ≤2,
2x -3,2<x ≤5,1x ,x >5
的值.
又∵输入的x 值与输出的y 值相等,
当x ≤2时,x =x 2, 解得x =0或x =1;
当2<x ≤5时,x =2x -3, 解得x =3; 当x >5时,x =1x , 解得x =±1【舍去).
故满足条件的x 的值共有3个. 7.③
解析 根据流程图表示的算法求解.
由s =0,k =0满足条件,则k =2,s =1
2,满足条件;k =4,
s =12+14=34,满足条件;k =6,s =34+16=1112,满足条件;k =8,s =1112+18=2524
,不满足条件,输出k =8,所以应填入的条件是“s ≤11
12”. 8.①④
解析 因为函数f 【x )在区间a ,b ]上单调,且函数f 【x )在区间【a ,b )上存在零点,所以f 【a )f 【b )<0,所以当f 【a )f 【m )<0或f 【b )f 【m )>0,符合流程图的流程. 9.②
解析第1次循环,s=1+1=2,n=1+1=2,第2次循环,s=2+2=4,n=2+1=3,…,第2016次循环,n=2017.所以结合选项可知判断框内的条件应为“n≤2016”.
10.5
解析初始值k←1,S←1,第一次循环:S←3,k←2,不满足条件S>16;第二次循环:S←8,k←3,不满足条件S>16;第三次循环:S←16,k←4,不满足条件S >16;第四次循环:S←27,k←5;此时满足条件S>16,停止循环,输出k的值为5.
11.1
解析输入n的值为3,
第1次循环:i=1,S=2-1,i<n;
第2次循环:i=2,S=3-1,i<n;
第3次循环:i=3,S=1,i=n.
输出S的值为1.
12.495
解析取a1=815⇒b1=851-158=693≠815⇒a2=693;
由a2=693⇒b2=963-369=594≠693⇒a3=594;
由a3=594⇒b3=954-459=495≠594⇒a4=495;
由a4=495⇒b4=954-459=495=a4⇒b=495.。