高二普通班月考数学试题
一、选择题(60分)
1. 若数列{an}的各项按如下规律排列:,,,,,,,,,,…,,,…,,…,则a2 012等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】数列的各项按如下规律排列:当时,只有一项,;当时,有项,,当取时,共有项,,故取时的所有项数之和,令,当时,共有项数,其各项排列为 ,故选A.
【方法点睛】本题考查归纳推理,属于中档题.归纳推理的一般步骤: 一、通过观察个别情况发现某些相同的性质. 二、从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题(猜想). 常见的归纳推理分为数的归纳和形的归纳两类:(1) 数的归纳包括数的归纳和式子的归纳,解决此类问题时,需要细心观察,寻求相邻项及项与序号之间的关系,同时还要联系相关的知识,如等差数列、等比数列等;(2) 形的归纳主要包括图形数目的归纳和图形变化规律的归纳.
2. 下面使用类比推理正确的是( )
A. “若a·3=b·3,则a=b”类比推出“若a·0=b·0,则a=b”
B. “loga(xy)=logax+logay”类比推出“sin(α+β)=sinαsinβ”
C. “(a+b)c=ac+bc”类比推出“(+)·=·+·”
D. “(ab)n=anbn”类比推出“(a+b)n=an+bn”
【答案】C
【解析】对于 ,在“若,则”类比推出“若,则”则后者可以是任意数,不正确;对于,“” 类比推出“”,比如,显然不成立,不正确;对于 , “”类比推出“”,比如,显然不成立,不正确,故选C.
3. 观察(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cosx)′=-sinx,由归纳推理可得:若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x),记g(x)为f(x)的导函数,则g(-x)等于( )
A. f(x)
B. -f(x)
C. g(x)
D. -g(x)
【答案】D
【解析】由中,原函数为偶函数,导函数为奇函数;中,原函数为偶函数,导函数为奇函数;中,原函数为偶函数,导函数为奇函数;,我们可以推断,偶函数的导函数为奇函数,若定义在上的函数满足,则函数为偶函数,又为的导函数,则奇函数,故,即,故选D.
4. 下列类比推理中,得到的结论正确的是( )
A. 把loga(x+y)与a(b+c)类比,则有loga(x+y)=logax+logby
B. 向量,的数量积运算与实数a,b的运算性质|ab|=|a|·|b|类比,则有|·|=||||
C. 把(a+b)n与(ab)n类比,则有(a+b)n=an+bn
D. 把长方体与长方形类比,则有长方体的对角线平方等于长宽高的平方和
【答案】D
【解析】项,,故项错误;项,,故项错误;项,,故项错误;项,长方体的对角线平方等于长宽高的平方和,故项正确,故选D.
5. 将平面向量的数量积运算与实数的乘法运算相类比,易得下列结论:( )
①·=·;②(·)·=·(·);③·(+)=·+·;④由·=·(≠0),可得=.
则正确的结论有( )
A. 1个 B. 2个
C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】因为平面向量的数量积的运算满足交换律和分配律,不满足结合律,故①③正确,②错误;由,得,从而或,故④错误,正确的结论有 个,故选B.
6. 用数学归纳法证明(n+1)(n+2)(n+3)…(n+n)=2n·1·3·…·(2n-1)(n∈N*)时,从n=k到n=k+1时,左边需增乘的代数式是( )
A. 2k+1 B. 2(2k+1)
C. D.
【答案】B
【解析】时,左边,当时,左边需要增乘的式子为,故选B.
7. 已知a,b∈R,,则下列结论正确的是( )
A. m≤n B. m≥n
C. m>n D. m【答案】A
【解析】由题意可知, , ,故选A.
【方法点睛】本题主要考查最值的求法,属于中档题.求函数最值的常见方法有①配方法:若函数为一元二次函数,常采用配方法求函数求最值,其关键在于正确化成完全平方式,并且一定要先确定其定义域;②换元法:常用代数或三角代换法,用换元法求最值时需认真分析换元参数的范围变化;③不等式法:借助于基本不等式 求函数的最值,用不等式法求最值时,要注意基本不等式的使用条件“一正、二定、三相等”;④单调性法:首先确定函数的定义域,然后准确地找出其单调区间 ,最后再根据其单调性求凼数的最值,⑤图象法:画出函数图象,根据图象的最高和最低点求最值,本题(2)求值域时主要应用方法①结合方法③解答的.
8. 用火柴棒摆“金鱼”,如下图所示:
按照上面的规律,第n个“金鱼”图形需要火柴棒的根数为( )
A. 6n-2 B. 8n-2
C. 6n+2 D. 8n+2
【答案】C
【解析】试题分析:设第个金鱼需要火柴,那么发现:,,所以得到公式.
考点:1.归纳推理;2.等差数列.
9. 下面使用类比推理正确的是( )
A. 由“a(b+c)=ab+ac”类比推出“cos(α+β)=cosα+cosβ”
B. 由“若3a<3b,则a<b”类比推出“若ac<bc,则a<b”
C. 由“平面中垂直于同一直线的两直线平行”类比推出“空间中垂直于同一平面的两平面平行”
D. 由“等差数列{an}中,若a10=0,则a1+a2+…+an=a1+a2+…+a19-n(n<19,n∈N*)”类比推出“在等比数列{bn}中,若b9=1,则有b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17,n∈N*)”
【答案】D
【解析】对于,根据三角函数和角公式知“”错误,故不正确;对于,若“”,若,则不成立,故不正确;对于,垂直于同一平面的两个平面平还可能相交,比如课本打开立在桌面上,故不正确;对于,在等差数列中,若,则有等式成立,故相应的在等比数列中,若,则有不等式正确,故选D.
10. 实数x,y,z满足x+y+z=0,且xyz>0,设M=++,则( )
A. M>0
B. M<0
C. M=0
D. M可正可负
【答案】B
【解析】均不为零, ,由已知可得,又,,即,故选B.
11. 用数学归纳法证明“当n为正奇数时,xn+yn能被x+y整除”,第二步归纳假设应写成( )
A. 假设n=2k+1(k∈N*)正确,再推n=2k+3正确
B. 假设n=2k-1(k∈N*)正确,再推n=2k+1正确
C. 假设n=k(k∈N*)正确,再推n=k+1正确
D. 假设n=k(k≥1)正确,再推n=k+2正确
【答案】B
【解析】试题分析:注意n为正奇数,观察第一步取到1,即可推出第二步的假设.
解:根据数学归纳法的证明步骤,注意n为奇数,所以第二步归纳假设应写成:假设n=2k﹣1(k∈N*)正确,再推n=2k+1正确;故选B.
点评:本题是基础题,不仅注意第二步的假设,还要使n=2k﹣1能取到1,是解好本题的关键.
12. 在应用数学归纳法证明凸n边形的对角线为n(n-3)条时,第一步验证n等于( )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 0
【答案】C
【解析】因为多边形的边数最少是,即三角形,在应用数学归纳法证明凸n边形的对角线为条时,第一步验证等于,故选C.
【思路点睛】本题主要考查数学归纳法的基本原理,属于简单题. 用数学归纳法证明结论成立时,需要验证 时成立,然后假设假设时命题成立,证明时命题也成立即可,对于第一步,要确定,其实就是确定是结论成立的最小的.
二、填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
13. 已知->1,过点P(x0,y0)作一直线与双曲线-=1相交且仅有一个公共点,则该直线的斜率恰为双曲线的两条渐近线的斜率±.类比此思想,已知y0<,过点P(x0,y0)(x0>0)作一条不垂直于x轴的直线l与曲线y=相交且仅有一个公共点,则该直线l的斜率为________.
【答案】2
【解析】曲线的两条渐近线方程为,根据类比推理,可得不垂直轴的直线的斜率为,故答案为.
14. 定义“等积数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的积都为同一个常数,那么这个数列叫做等积数列,这个常数叫做该数列的公积.已知数列{xn}是等积数列,且x2=2,公积为6,那么这个数列的前2 005项的和为________.
【答案】5013
【解析】由数列是等积数列,且,公积为,根据等积数列的定义,得,由此可知数列的所有奇数项为,所有偶数项为,则这个数列的前项的和为,故答案为.
【方法点睛】本题考查数列的通项与求和公式、新定义问题,属于难题. 新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型来创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的.遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.本题定义“等积数列”达到考查数列的通项与求和公式的目的.
15. 观察下列等式
1-=,
1-+-=+,
1-+-+-=++,
…
据此规律,第n个等式可为________________.
【答案】1-+-+…+-=++…+
【解析】试题分析:观察等式知:第n个等式的左边有个数相加减,奇数项为正,偶数项为负,且分子为1,分母是1到的连续正整数,等式的右边是.
故答案为.
考点:归纳推理.
16. 有以下四个命题:
(1)2n>2n+1(n≥3);
(2)2+4+6+…+2n=n2+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≥4).
其中满足“假设n=k(k∈N,k≥n0)时命题成立,则当n=k+1时命题也成立”.但不满足“当n=n0(n0是题中给定的n的初始值)时命题成立”的命题序号是________.
【答案】(2)(3)
【解析】对于命题(1),,当时有,故当等于给定的初始值成立,所以不满足条件;对于命题(2),,假设时命题成立,即,当时有 ,故对时命题也成立,对于初始值时有,不成立,所以满足条件;对于命题(3),凸边形内角和为,假设时命题成立,即,当时有,故对时命题也成立,对于初始值内角和为,不成立,故满足条件;对于命题(4),凸边形对角线条数,,假设时命题成立,即,当时有,故不满足条件,
故答案为(2)(3).
三、解答题(共6小题,17题10分,其余每小题12.0分,共70分)
17. 已知数列{an}中,a1=3,an+1=+2(n∈N*).
(Ⅰ)计算a2,a3,a4的值;
(Ⅱ)根据计算结果猜想{an}的通项公式,并用数学归纳法加以证明.
【答案】(Ⅰ)a2=2+,a3=2+,a4=4.(Ⅱ)答案见解析.
【解析】试题分析:(Ⅰ)利用,代入计算,可得结论;(Ⅱ)由(Ⅰ)根据前四项的公共规律,猜想,然后利用归纳法进行证明,检验时等式成立,假设时命题成立,证明时命题也成立即可.
试题解析:(Ⅰ)由a1=3,an+1=+2(n∈N*)可得a2=2+,a3=2+,
a4=2+=4.
(Ⅱ)由(Ⅰ)猜想:an=2+,n∈N*.
以下用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,左边a1=3,右边2+1=3,符合结论;
(2)假设当n=k(k≥2,k∈N*)时,结论成立,即ak=2+,
那么ak+1=+2
=+2
=+2=+2,
所以当n=k+1时,猜想也成立,
根据(1)和(2),可知猜想对于任意n∈N*都成立.
18. 用三段论证明:直角三角形两锐角之和为90°.
【答案】证明见解析
【解析】试题分析:利用三段论来证明,要满足其形式,大前提是任意三角形三内角之和为 ,小前提是直角三角形三内角之和为,结论是直角三角形两锐角之和为.
试题解析:因为任意三角形三内角之和为180°(大前提),而直角三角形是三角形(小前提),
所以直角三角形三内角之和为180°(结论).
设两锐角分别为α,β,则α+β+90°-90°=180°-90°(小前提),
所以α+β=90°成立(结论).
19. 已知数列{an}满足a2=2,(n-1)an+1-nan+1=0(n∈N*),求数列{an}的通项.
【答案】
试题解析:当n=1时,a1=1,
由a2=2,可得a3=3,猜想an=n.
证明如下:
当n=1,2时,a1=1,a2=2,猜想成立;
假设当n=k(k≥2,k∈N*)时,猜想成立,即ak=k,
又(k-1)ak+1-kak+1=0,
即(k-1)ak+1-k2+1=0,
∵k≥2,∴k-1≠0,
∵ak+1=k+1,即n=k+1时,猜想成立,
∴n∈N*时,an=n.
20. 用数学归纳法证明:···…·<(n∈N*).
【答案】证明见解析
【解析】试题分析:利用数学归纳法证明:①验证当时,原不等式成立;②假设当时,不等式成立,去推证当时,原不等式也成立即可(注意利用好归纳假设).
试题解析:①∵当n=1时,-=-<0,
∴<,∴<=,即当n=1时,不等式成立;
②假设当n=k(k∈N*)时,不等式成立,即···…·<,
则当n=k+1时,
···…··<·=,
∵()2-()2
==<0,
∴()2<()2,
∴<,即当n=k+1时,原不等式也成立.
综合①②可知,对于任意n∈N*,···…·<均成立.
21. 已知数列数列{an}的通项公式an=(-1)n(2n-1)(n∈N*),Sn为其前n项和.
(1)求S1,S2,S3,S4的值;
(2)猜想Sn的表达式,并用数学归纳法证明你的结论.
【答案】(1)S1=-1,S2=2,S3=-3,S4=4;(2)答案见解析.
【解析】试题分析:(Ⅰ)根据,代入计算,可求的值;(Ⅱ)由(Ⅰ)猜想的表达式,再根据数学归纳法的证题步骤进行证明,检验时等式成立,假设时命题成立,证明时命题也成立即可.
试题解析:(1)依题意可得S1=-1,S2=-1+3=2,S3=-1+3-5=-3,S4=-1+3-5+7=4;
(2)猜想:Sn=(-1)n·n.
证明:①当n=1时,猜想显然成立;
②假设当n=k时,猜想成立,即Sk=(-1)k·k,
那么当n=k+1时,Sk+1=(-1)k·k+ak+1=(-1)k·k+(-1)k+1(2k+1)=(-1)k+1·(k+1).
即n=k+1时,猜想也成立.
故由①和②可知,猜想成立.
22. 试比较nn+1与(n+1)n(n∈N*)的大小,分别取n=1,2,3,4,5加以试验,根据试验结果猜测一个一般性结论.
【答案】答案见解析
【解析】试题分析:本题考査的知识点是归纳推理与数学归纳法,可以取 ,列出与的前项,然后分别比较其大小,然后由归纳推理猜想出一个一般性的结论,然后利用数学归纳法进行证明,检验时等式成立,假设时命题成立,证明时命题也成立即可.
试题解析:当n=1时,nn+1=1,(n+1)n=2,此时,nn+1<(n+1)n,
当n=2时,nn+1=8,(n+1)n=9,此时,nn+1<(n+1)n,
当n=3时,nn+1=81,(n+1)n=64,此时,nn+1>(n+1)n,
当n=4时,nn+1=1 024,(n+1)n=625,此时,nn+1>(n+1)n,
根据上述结论,我们猜想:当n≥3(n∈N*)时,nn+1>(n+1)n恒成立.
证明:①当n=3时,nn+1=34=81>(n+1)n=43=64,
即nn+1>(n+1)n成立;
②假设当n=k时,kk+1>(k+1)k成立,即>1,
则当n=k+1时,=(k+1)()k+1>(k+1)()k+1=>1,
即(k+1)k+2>(k+2)k+1成立,即当n=k+1时,猜想也成立,
∴当n≥3(n∈N*)时,nn+1>(n+1)n恒成立.