数学北师版选修4—5第二章几个重要的不等式单元检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.已知x+3y+5z=6,则x2+y2+z2的最小值为( ).
A. B. C. D.6
2.已知3x2+2y2≤1,则3x+2y的取值范围是( ).
A. B. C. D.[-5,5]
3.已知a,b,c∈R+,则a2(a2-bc)+b2(b2-ac)+c2(c2-ab)的正负情况是( ).
A.大于零 B.大于等于零 C.小于零 D.小于等于零
4.用数学归纳法证明(a≠1,n∈N+).在验证n=1成立时,左边计算所得的项是( ).
A.1 B.1+a C.1+a+a2 D.1+a+a2+a3
5.(k=1,2,3,…),则Sk+1=( ).
A. B.
C. D.
6.设n∈N+,则4n与3n的大小关系是( ).
A.4n>3n B.4n=3n C.4n<3n D.不确定
7.设a,b,c∈(0,+∞),a+b+4c2=1,则的最大值是( ).
A.5 B. C.8 D.
8.用数学归纳法证明(n∈N+)时,从“n=k”到“n=k+1”,等式左边需增添的项是( ).
A. B.
C. D.
9.用数学归纳法证明“42n-1+3n+1(n∈N+)能被13整除”的第二步中,当n=k+1时为了使用归纳假设,对42k+1+3k+2变形正确的是( ).
A.16(42k-1+3k+1)-13×3k+1
B.4×42k+9×3k
C.(42k-1+3k+1)+15×42k-1+2×3k+1
D.3(42k-1+3k+1)-13×42k-1
10.设函数f(n)=(2n+9)·3n+1+9,当n∈N+时,f(n)能被m(m∈N+)整除,猜想m的最大值为( ).
A.9 B.18 C.27 D.36
二、填空题(每小题5分,共25分)
11.设f(n)=62n-1+1,则f(k+1)用含有f(k)的式子表示为________.
12.已知数列{an}的各项均为自然数,a1=1且它的前n项和为Sn,若对所有的正整数n,有Sn+1+Sn=(Sn+1-Sn)2成立,通过计算a2,a3,a4可归纳出Sn=__________________________.
13.设a,b,c为正数,则的最小值是__________.
14.在△ABC中,不等式成立;在四边形ABCD中,不等式
成立;在五边形ABCDE中,不等式成立.猜想在n边形A1A2…An中,其不等式为__________.
15.三角形的三边a,b,c对应的高为ha,hb,hc,r为三角形内切圆的半径.若ha+hb+hc的值为9r,则此三角形为__________三角形.
三、解答题(共25分)
16.(10分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn+an=2n+1.
(1)写出a1,a2,a3,并推测an的表达式.
(2)用数学归纳法证明所得结论.
17.(15分)设ai∈R+(i=1,2,…,n),a1+a2+…+an=1,求证:
.
参考答案
1.答案:C 由柯西不等式,得
.
当且仅当,即,,时等号成立.
2.答案:C .所以.
3.答案:B 设a≥b≥c>0,所以a3≥b3≥c3.
根据排序不等式,得a3×a+b3×b+c3×c≥a3b+b3c+c3a.
又知ab≥ac≥bc,a2≥b2≥c2,
所以a3b+b3c+c3a≥a2bc+b2ca+c2ab.
所以a4+b4+c4≥a2bc+b2ca+c2ab.
即a2(a2-bc)+b2(b2-ac)+c2(c2-ab)≥0.
4.答案:C 当n=1时,左边=1+a+a2.
5.答案:C
.
6.答案:A 4n=(1+3)n.根据贝努利不等式,有(1+3)n≥1+n×3=1+3n>3n,即4n>3n.
7.答案:B ,
∴.
当且仅当,时等号成立.
8.答案:C 由,可得到从“n=k”到“n=k+1”时增添的项为.
9.答案:A 42k+1+3k+2=16×42k-1+3k+2=16(42k-1+3k+1)+3k+2-16×3k+1=16(42k-1+3k+1)-13×3k+1.
10.答案:D
11.答案:36f(k)-35 f(k)=62k-1+1,f(k+1)=62(k+1)-1+1=62k-1·62+1=36·62k-1+1=36(62k-1+1)-35=36f(k)-35.
12.答案: 由已知,得,
∴,
两式相减,得.
∴an+1-an=1,
即{an}为等差数列,公差d=1.
∴a2=2,a3=3,…,an=n.
∴.
13.答案:121
.
当且仅当(k为正实数)时等号成立.
14.答案:
15.答案:等边 记三角形的面积为S,
则2S=aha=bhb=chc.
又因为2S=r(a+b+c),
所以
.
由柯西不等式,得
=
.
所以ha+hb+hc≥9r,当且仅当a=b=c时取等号.
故ha+hb+hc=9r时,三角形为等边三角形.
16.答案:解:(1),,.
猜想:.
(2)证明:①当n=1时,,猜想成立.
②假设n=k(k∈N+,且k≥1)时,成立.
当n=k+1时,a1+a2+…+ak+ak+1+ak+1=2(k+1)+1,
且a1+a2+…+ak=2k+1-ak,
∴2k+1-ak+2ak+1=2(k+1)+1=2k+3.
∴,
∴.
∴当n=k+1时,猜想成立.
综合①②知,(n∈N+)成立.
17.答案:证明:首先证明对任何ai∈R+(i=1,2,…,n),有
.
事实上,由柯西不等式,得
.
又由柯西不等式,得
.
∵a1+a2+…+an=1,
∴
.
∴.