一、选择题
1.用反证法证明命题:若整数系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理根,那么a,b,c中至少有一个是偶数时,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至多有一个是偶数
D.假设a,b,c至多有两个是偶数
解析 至少有一个的否定是一个也没有,即a,b,c都不是偶数.
答案 B
2.已知x∈(0,+∞),观察下列各式:x+≥2,x+=++≥3,x+=+++≥4,……类比有x+≥n+1(n∈N+),则a等于
A.n B.2n
C.n2 D.nn
解析 第一个式子是n=1的情况,此时a=1,第二个式子是n=2的情况,此时a=4,第三个式子是n=3的情况,此时a=33,归纳可以知道a=nn.
答案 D
3.在不等边三角形中,a为最大边,要想得到△ABC为钝角三角形的结论,三边a、b、c应满足的条件是
A.a2<b2+c2 B.a2=b2+c2
C.a2>b2+c2 D.a2≤b2+c2
解析 a为最大边,则角A为最大角,若△ABC为钝角三角形,则角A必须为钝角,故cos A=<0,所以b2+c2-a2<0 a2>b2+c2,选C.
答案 C
4.下列图案由边长相等的黑白两色正方形按一定规律拼接而成,依此规律,第n个图案中白色的正方形个数为
A.5n+3 B.5n
C.3n+5 D.3n
解析 由题意可知,每个图案都是3行,第一个图案有3列,第二个图案有5列,第三个图案有7列,…所以第n个图案有2n+1列,所以第n个图案中正方形的个数为3(2n+1)=6n+3,又知第n个图案中有n个黑色小正方形,所以第n个图案中白色正方形的个数为6n+3-n=5n+3.
答案 A
5.现有一个关于平面图形的命题:如图,同一个平面内有两个边长都是a的正方形,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为.类比到空间,有两个棱长均为a的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方体重叠部分的体积恒为
A. B.
C. D.
解析 由平面类比到空间,将面积和体积进行类比,容易得出两个正方体重叠部分的体积恒为,所以选B.
答案 B
6.(2011·福建)对于函数f(x)=asin x+bx+c(其中a,b∈R,c∈Z),选取a,b,c的一组值计算f(1)和f(-1),所得出的正确结果一定不可能是
A.4和6 B.3和1
C.2和4 D.1和2
解析 ∵f(1)=asin 1+b+c,f(-1)=-asin 1-b+c,
且c是整数,∴f(1)+f(-1)=2c是偶数.
在选项中只有D中两数和为奇数,不可能是D.
答案 D
二、填空题
7.(2011·山东)设函数f(x)=(x>0),观察:
f1(x)=f(x)=,f2(x)=f(f1(x))=,
f3(x)=f(f2(x))=,
f4(x)=f(f3(x))=,
……
根据以上事实,由归纳推理可得:
当n∈N+且n≥2时,fn(x)=f(fn-1(x))=________.
解析 依题意,先求函数结果的分母中x项系数所组成数列的通项公式,由1,3,7,15,…,可推知该数列的通项公式为an=2n-1.又函数结果的分母中常数项依次为2,4,8,16,…,故其通项公式为bn=2n.
所以当n≥2时,fn(x)=f(fn-1(x))=.
答案
8.下面的数组均由三个数组成:(1,2,3),(2,4,6),(3,8,11),(4,16,20),(5,32,37),…,(an,bn,cn).
(1)请写出cn的一个表达式,cn=________.
(2)若数列{cn}的前n项和为Mn,则M10=________.(用数字作答)
解析 (1)通过观察归纳,得an=n,bn=2n,cn=an+bn=n+2n.
(2)M10=(1+2+…+10)+(2+22+…+210)=2 101.
答案 n+2n;2 101
9.经过圆x2+y2=r2上一点M(x0,y0)的切线方程为x0x+y0y=r2.类比上述性质,可以得到椭圆+=1类似的性质为:经过椭圆+=1上一点P(x0,y0)的切线方程为________.
解析 过圆上一点(x0,y0)的切线方程是把圆的方程中的x2,y2中的一个x和一个y分别用x0,y0代替,圆和椭圆都是封闭曲线,类比圆上一点的切线方程可以得到,过椭圆上一点(x0,y0)的切线方程也是把椭圆方程中的x2,y2中的一个x和一个y分别用x0,y0代替,即得到切线方程为+=1.
答案 +=1
三、解答题
10.已知命题:“若数列{an}是等比数列,且an>0,令bn=,则数列{bn}(n∈N+)也是等比数列”.类比这一性质,你能得到关于等差数列的一个什么性质?并证明你的结论.
解析 由题意,得等差数列的一个性质是:若数列{an}是等差数列,令bn=,则数列{bn}(n∈N+)也是等差数列.
设等差数列{an}的公差为d,
则bn===a1+(n-1),
所以数列{bn}是以a1为首项,为公差的等差数列.故所得命题成立.
11.已知数列{an}和{bn}满足:a1=λ,an+1=an+n-4,bn=(-1)n(an-3n+21),其中λ为实数,n为正整数.
(1)对任意实数λ,证明数列{an}不是等比数列;
(2)试判断数列{bn}是否为等比数列,并证明你的结论.
解析 (1)证明 假设存在一个实数λ,使{an}是等比数列,
则有a=a1a3,
即2=λ
λ2-4λ+9=λ2-4λ 9=0,矛盾,
所以{an}不是等比数列.
(2)因为bn+1=(-1)n+1[an+1-3(n+1)+21]=(-1)n+1
=-(-1)n·(an-3n+21)=-bn,
又b1=-(λ+18),
所以当λ=-18时,bn=0(n∈N+),
此时{bn}不是等比数列;
当λ≠-18时,b1=-(λ+18)≠0,
由bn+1=-bn
可知bn≠0,所以=-(n∈N+).
故当λ≠-18时,数列{bn}是以-(λ+18)为首项,-为公比的等比数列.
12.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,Sn=n2an(n∈N+).
(1)求S1,S2,S3,S4的值;
(2)猜想Sn的表达式,并用数学归纳法加以证明.
解析 (1)由题意知,S1=a1=1,
S2=4a2,即a1+a2=4a2,
得a2=,又a1=1,∴S2=.
同理得,S3=9a3,即S2+a3=9a3,
得a3=,∴S3=,
S4=16a4,即S3+a4=16a4,
得a4=,∴S4=.
(2)猜想:Sn=,
证明 ①当n=1时,S1==1,与已知相符,故结论成立,
②假设当n=k(k≥1,k∈N+)时,结论成立,
即Sk=,
由已知可得Sk+1=(k+1)2ak+1,
整理得[(k+1)2-1]Sk+1=(k+1)2Sk,
即Sk+1=Sk,
∴Sk+1=·==,
即当n=k+1时,结论也成立,
综合①②知,对n∈N+,都有Sn=.
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