文档内容
2015年浙江省高考数学试卷(理科)
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分2015年普通高等学校招生全国统一
考试(浙江卷)数学(理科)
1.(5分)(2015•浙江)已知集合P={x|x2﹣2x≥0},Q={x|1<x≤2},则(∁R P)∩Q=(
)
A [0,1) B (0,2 C (1,2) D [1,2
. . . .
] ]
2.(5分)(2015•浙江)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积
是( )
A 8cm3 B 12cm3 C D
. . . .
3.(5分)(2015•浙江)已知{a }是等差数列,公差d不为零,前n项和是S ,若a ,
n n 3
a ,a 成等比数列,则( )
4 8
A a d>0,dS >0B a d<0,dS <0C a d>0,dS <0D a d<0,dS >0
1 4 1 4 1 4 1 4
. . . .
4.(5分)(2015•浙江)命题“∀n N*,f(n)∈N*且f(n)≤n”的否定形式是( )
A. n N*,f(n)∉N*且f(n)>n B. n N*,f(n)∉N*或f(n)>n
∈
C. n
0
N*,f(n
0
)∉N*且f(n
0
)>n
0
D. n
0
N*,f(n
0
)∉N*或f(n
0
)>n
0
∀ ∈ ∀ ∈
∃ ∈ ∃ ∈
5.(5分)(2015•浙江)如图,设抛物线y2=4x的焦点为F,不经过焦点的直线上有三个
不同的点A,B,C,其中点A,B在抛物线上,点C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之
比是( )A B C D
. . . .
6.(5分)(2015•浙江)设A,B是有限集,定义:d(A,B)=card(A∪B)﹣card
(A∩B),其中card(A)表示有限集A中的元素个数( )
命题①:对任意有限集A,B,“A≠B”是“d(A,B)>0”的充分必要条件;
命题②:对任意有限集A,B,C,d(A,C)≤d(A,B)+d(B,C)
A. 命题①和命题②都成立 B. 命题①和命题②都不成立
C. 命题①成立,命题②不成立 D. 命题①不成立,命题②成立
7.(5分)(2015•浙江)存在函数f(x)满足,对任意x R都有( )
A f(sin2x)=sinxB f(sin2x) C f(x2+1)=|x+1|D f(x2+2x)=|
. . =x2+x . ∈ . x+1|
8.(5分)(2015•浙江)如图,已知△ABC,D是AB的中点,沿直线CD将△ACD折成
△A′CD,所成二面角A′﹣CD﹣B的平面角为α,则( )
A ∠A′DB≤α B ∠A′DB≥α C ∠A′CB≤α D ∠A′CB≥α
. . . .
二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.
9.(6分)(2015•浙江)双曲线 =1的焦距是 ,渐近线方程是
.
10.(6分)(2015•浙江)已知函数f(x)= ,则f(f(﹣3))=
,f(x)的最小值是 .11.(6分)(2015•浙江)函数f(x)=sin2x+sinxcosx+1的最小正周期是 ,
单调递减区间是 .
12.(4分)(2015•浙江)若a=log 3,则2a+2﹣a= .
4
13.(4分)(2015•浙江)如图,三棱锥A﹣BCD中,AB=AC=BD=CD=3,AD=BC=2,
点M,N分别是AD,BC的中点,则异面直线AN,CM所成的角的余弦值是
.
14.(4分)(2015•浙江)若实数x,y满足x2+y2≤1,则|2x+y﹣2|+|6﹣x﹣3y|的最小值是
.
15.(6分)(2015•浙江)已知 是空间单位向量, ,若空间向量 满足
,且对于任意x,y R,
∈
,则x =
0
,y = , |= .
0
三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.(14分)(2015•浙江)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知
A= ,b2﹣a2= c2.
(1)求tanC的值;
(2)若△ABC的面积为3,求b的值.
17.(15分)(2015•浙江)如图,在三棱柱ABC﹣A B C 中,∠BAC=90°,AB=AC=2,
1 1 1
A A=4,A 在底面ABC的射影为BC的中点,D是B C 的中点.
1 1 1 1
(1)证明:A
1
D⊥平面A
1
BC;
(2)求二面角A ﹣BD﹣B 的平面角的余弦值.
1 118.(15分)(2015•浙江)已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b R),记M(a,b)是|f
(x)|在区间[﹣1,1 上的最大值.
∈
(1)证明:当|a|≥2时,M(a,b)≥2;
]
(2)当a,b满足M(a,b)≤2时,求|a|+|b|的最大值.
19.(15分)(2015•浙江)已知椭圆 上两个不同的点A,B关于直线y=mx+
对称.
(1)求实数m的取值范围;
(2)求△AOB面积的最大值(O为坐标原点).
20.(15分)(2015•浙江)已知数列{a }满足a = 且a =a ﹣a 2(n N*)
n 1 n+1 n n
∈
(1)证明:1≤ ≤2(n N*);
∈
(2)设数列{a 2}的前n项和为S ,证明 (n N*).
n n
∈2015 年浙江省高考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分2015年普通高等学校招生全国统一
考试(浙江卷)数学(理科)
1.(5分)
考点: 交、并、补集的混合运算.
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专题: 集合.
分析: 求出P中不等式的解集确定出P,求出P补集与Q的交集即可.
解答: 解:由P中不等式变形得:x(x﹣2)≥0,
解得:x≤0或x≥2,即P=(﹣∞,0 ∪[2,+∞),
∴ P=(0,2),
R
∵Q=(1,2 , ]
∴ ∁ ∁R P)∩Q=(1,2),
故选:C. ]
点评: 此题考查了交、并、补集的混合运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
2.(5分)
考 由三视图求面积、体积.
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点:
专 空间位置关系与距离.
题:
分 判断几何体的形状,利用三视图的数据,求几何体的体积即可.
析:
解 解:由三视图可知几何体是下部为棱长为2的正方体,上部是底面为边长2的正方形奥为2的
答: 正四棱锥,
所求几何体的体积为:23+ ×2×2×2= .
故选:C.
点 本题考查三视图与直观图的关系的判断,几何体的体积的求法,考查计算能力.
评:
3.(5分)
考 等差数列与等比数列的综合.
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点:
专 等差数列与等比数列.
题:
分 由a ,a ,a 成等比数列,得到首项和公差的关系,即可判断a d和dS 的符号.
3 4 8 1 4
析:
解 解:设等差数列{a }的首项为a ,则a =a +2d,a =a +3d,a =a +7d,
n 1 3 1 4 1 8 1
答:
由a ,a ,a 成等比数列,得 ,整理得: .
3 4 8
∵d≠0,∴ ,∴ ,
= <0.
故选:B.
点 本题考查了等差数列和等比数列的性质,考查了等差数列的前n项和,是基础题.
评:
4.(5分)
考点:命题的否定.
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专题:简易逻辑.
分析:根据全称命题的否定是特称命题即可得到结论.
解答:解:命题为全称命题,
则命题的否定为:∃n
0
N*,f(n
0
)∉N*或f(n
0
)>n
0
,
故选:D.
∈
点评:本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.
5.(5分)
考 直线与圆锥曲线的关系.
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点:
专 圆锥曲线的定义、性质与方程.
题:
分
根据抛物线的定义,将三角形的面积关系转化为 的关系进行求解即可.
析:
解 解:如图所示,抛物线的准线DE的方程为x=﹣1,
答: 过A,B分别作AE⊥DE于E,交y轴于N,BD⊥DE于E,交y轴于M,
由抛物线的定义知BF=BD,AF=AE,
则|BM|=|BD|﹣1=|BF|﹣1,
|AN|=|AE|﹣1=|AF|﹣1,
则 = = = ,
故选:A
点 本题主要考查三角形的面积关系,利用抛物线的定义进行转化是解决本题的关键.
评:
6.(5分)考点:复合命题的真假.
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专题:集合;简易逻辑.
分析:命题①根据充要条件分充分性和必要性判断即可,
③借助新定义,根据集合的运算,判断即可.
解答:解:命题①:对任意有限集A,B,若“A≠B”,则A∪B≠A∩B,则card(A∪B)>card
(A∩B),故“d(A,B)>0”成立,
若d(A,B)>0”,则card(A∪B)>card(A∩B),则A∪B≠A∩B,故A≠B成立,故命题
①成立,
命题②,d(A,B)=card(A∪B)﹣card(A∩B),d(B,C)=card(B∪C)﹣card
(B∩C),
∴d(A,B)+d(B,C)=card(A∪B)﹣card(A∩B)+card(B∪C)﹣card(B∩C)=[card
(A∪B)+card(B∪C) ﹣[card(A∩B)+card(B∩C)
≥card(A∪C)﹣card(A∩C)=d(A,C),故命题②成立,
故选:A ] ]
点评:本题考查了,元素和集合的关系,以及逻辑关系,分清集合之间的关系与各集合元素个数之
间的关系,注意本题对充要条件的考查.集合的元素个数,体现两个集合的关系,但仅凭借
元素个数不能判断集合间的关系,属于基础题.
7.(5分)
考 函数解析式的求解及常用方法.
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点:
专 函数的性质及应用.
题:
分 利用x取特殊值,通过函数的定义判断正误即可.
析:
解 解:A.取x=0,则sin2x=0,∴f(0)=0;
答:
取x= ,则sin2x=0,∴f(0)=1;
∴f(0)=0,和1,不符合函数的定义;
∴不存在函数f(x),对任意x R都有f(sin2x)=sinx;
B.取x=0,则f(0)=0;
取x=π,则f(0)=π2+π; ∈
∴f(0)有两个值,不符合函数的定义;
∴该选项错误;
C.取x=1,则f(2)=2,取x=﹣1,则f(2)=0;
这样f(2)有两个值,不符合函数的定义;
∴该选项错误;
D.令|x+1|=t,t≥0,则f(t2﹣1)=t;
令t2﹣1=x,则t= ;
∴ ;
即存在函数f(x)= ,对任意x R,都有f(x2+2x)=|x+1|;
∴该选项正确.
故选:D. ∈
点 本题考查函数的定义的应用,基本知识的考查,但是思考问题解决问题的方法比较难.
评:
8.(5分)
考 二面角的平面角及求法.
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点:
专 创新题型;空间角.
题:
分 解:画出图形,分AC=BC,AC≠BC两种情况讨论即可.
析:
解 解:①当AC=BC时,∠A′DB=α;答: ②当AC≠BC时,如图,点A′投影在AE上,
α=∠A′OE,连结AA′,
易得∠ADA′<∠AOA′,
∴∠A′DB>∠A′OE,即∠A′DB>α
综上所述,∠A′DB≥α,
故选:B.
点 本题考查空间角的大小比较,注意解题方法的积累,属于中档题.
评:
二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.
9.(6分)
考点:双曲线的简单性质.
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专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:确定双曲线中的几何量,即可求出焦距、渐近线方程.
解答:
解:双曲线 =1中,a= ,b=1,c= ,
∴焦距是2c=2 ,渐近线方程是y=± x.
故答案为:2 ;y=± x.
点评:本题考查双曲线的方程与性质,考查学生的计算能力,比较基础.
10.(6分)
考 函数的值.
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点:
专 计算题;函数的性质及应用.
题:
分 根据已知函数可先求f(﹣3)=1,然后代入可求f(f(﹣3));由于x≥1时,f(x)=
析:
,当x<1时,f(x)=lg(x2+1),分别求出每段函数的取值范围,即可求解
解
答:
解:∵f(x)= ,
∴f(﹣3)=lg10=1,
则f(f(﹣3))=f(1)=0,
当x≥1时,f(x)= ,即最小值 ,
当x<1时,x2+1≥1,(x)=lg(x2+1)≥0最小值0,
故f(x)的最小值是 .
故答案为:0; .点 本题主要考查了分段函数的函数值的求解,属于基础试题.
评:
11.(6分)
考 两角和与差的正弦函数;三角函数的周期性及其求法;正弦函数的单调性.
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点:
专 三角函数的求值.
题:
分
由三角函数公式化简可得f(x)= sin(2x﹣ )+ ,易得最小正周期,解不等式
析:
2kπ+ ≤2x﹣ ≤2kπ+ 可得函数的单调递减区间.
解 解:化简可得f(x)=sin2x+sinxcosx+1
答:
= (1﹣cos2x)+ sin2x+1
= sin(2x﹣ )+ ,
∴原函数的最小正周期为T= =π,
由2kπ+ ≤2x﹣ ≤2kπ+ 可得kπ+ ≤x≤kπ+ ,
∴函数的单调递减区间为[kπ+ ,kπ+ (k Z)
故答案为:π;[kπ+ ,kπ+ (k Z) ] ∈
点 本题考查三角函数的化简,涉及三角函数的周期性和单调性,属基础题.
] ∈
评:
12.(4分)
考 对数的运算性质.
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点:
专 函数的性质及应用.
题:
分 直接把a代入2a+2﹣a,然后利用对数的运算性质得答案.
析:
解 解:∵a=log 3,可知4a=3,
4
答: 即2a= ,
所以2a+2﹣a= + = .
故答案为: .
点 本题考查对数的运算性质,是基础的计算题.
评:
13.(4分)
考 异面直线及其所成的角.
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点:
专 空间角.
题:
分 连结ND,取ND 的中点为:E,连结ME说明异面直线AN,CM所成的角就是∠EMC通过
析: 解三角形,求解即可.
解 解:连结ND,取ND 的中点为:E,连结ME,则ME∥AN,异面直线AN,CM所成的角
答: 就是∠EMC,
∵AN=2 ,
∴ME= =EN,MC=2 ,又∵EN⊥NC,∴EC= = ,
∴cos∠EMC= = = .
故答案为: .
点 本题考查异面直线所成角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.
评:
14.(4分)
考 函数的最值及其几何意义.
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点:
专 不等式的解法及应用;直线与圆.
题:
分 根据所给x,y的范围,可得|6﹣x﹣3y|=6﹣x﹣3y,再讨论直线2x+y﹣2=0将圆x2+y2=1分成
析: 两部分,分别去绝对值,运用线性规划的知识,平移即可得到最小值.
解 解:由x2+y2≤1,可得6﹣x﹣3y>0,即|6﹣x﹣3y|=6﹣x﹣3y,
答: 如图直线2x+y﹣2=0将圆x2+y2=1分成两部分,
在直线的上方(含直线),即有2x+y﹣2≥0,即|2+y﹣2|=2x+y﹣2,
此时|2x+y﹣2|+|6﹣x﹣3y|=(2x+y﹣2)+(6﹣x﹣3y)=x﹣2y+4,
利用线性规划可得在A( , )处取得最小值3;
在直线的下方(含直线),即有2x+y﹣2≤0,
即|2+y﹣2|=﹣(2x+y﹣2),
此时|2x+y﹣2|+|6﹣x﹣3y|=﹣(2x+y﹣2)+(6﹣x﹣3y)=8﹣3x﹣4y,
利用线性规划可得在A( , )处取得最小值3.
综上可得,当x= ,y= 时,|2x+y﹣2|+|6﹣x﹣3y|的最小值为3.
故答案为:3.
点 本题考查直线和圆的位置关系,主要考查二元函数在可行域内取得最值的方法,属于中档
评: 题.
15.(6分)
考点:空间向量的数量积运算;平面向量数量积的运算.
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专题:创新题型;空间向量及应用.分析:
由题意和数量积的运算可得< • >= ,不妨设 =( , ,0), =(1,0,0),
由已知可解 =( , ,t),可得| ﹣( |2=(x+ )2+ (y﹣2)2+t2,由题意
可得当x=x =1,y=y =2时,(x+ )2+ (y﹣2)2+t2取最小值1,由模长公式可得 |.
0 0
解答:
解:∵ • =| || |cos< • >=cos< • >= ,
∴< • >= ,不妨设 =( , ,0), =(1,0,0), =(m,n,t),
则由题意可知 = m+ n=2, =m= ,解得m= ,n= ,∴ =( , ,t),
∵ ﹣( )=( ﹣ x﹣y, ,t),
∴| ﹣( |2=( ﹣ x﹣y)2+( )2+t2
=x2+xy+y2﹣4x﹣5y+t2+7=(x+ )2+ (y﹣2)2+t2,
由题意当x=x =1,y=y =2时,(x+ )2+ (y﹣2)2+t2取最小值1,
0 0
此时t2=1,故 |= =2
故答案为:1;2;2
点评:本题考查空间向量的数量积,涉及向量的模长公式,属中档题.
三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.(14分)
考 余弦定理.
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点:
专 解三角形.
题:
分
(1)由余弦定理可得: ,已知b2﹣a2= c2.可得 ,a=
析:
.利用余弦定理可得cosC.可得sinC= ,即可得出tanC= .
(2)由 = × =3,可得c,即可得出b.
解
解:(1)∵A= ,∴由余弦定理可得: ,∴b2﹣a2= bc﹣c2,
答:
又b2﹣a2= c2.∴ bc﹣c2= c2.∴ b= c.可得 ,
∴a2=b2﹣ = ,即a= .
∴cosC= = = .
∵C (0,π),
∈∴sinC= = .
∴tanC= =2.
(2)∵ = × =3,
解得c=2 .
∴ =3.
点 本题考查了正弦定理余弦定理、同角三角形基本关系式、三角形面积计算公式,考查了推理能
评: 力与计算能力,属于中档题.
17.(15分)
考 二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定.
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点:
专 空间位置关系与距离;空间角.
题:
分 (1)以BC中点O为坐标原点,以OB、OA、OA 所在直线分别为x、y、z轴建
1
析:
系,通过 • = • =0及线面垂直的判定定理即得结论;
(2)所求值即为平面A BD的法向量与平面B BD的法向量的夹角的余弦值的绝对
1 1
值的相反数,计算即可.
解 (1)证明:如图,以BC中点O为坐标原点,以OB、OA、OA 所在直线分别为
1
答: x、y、z轴建系.
则BC= AC=2 ,A O= = ,
1
易知A (0,0, ),B( ,0,0),C(﹣ ,0,0),
1
A(0, ,0),D(0,﹣ , ),B ( ,﹣ , ),
1
=(0,﹣ ,0), =(﹣ ,﹣ , ),
=(﹣ ,0,0), =(﹣2 ,0,0), =(0,0, ),
∵ • =0,∴A
1
D⊥OA
1
,
又∵ • =0,∴A
1
D⊥BC,
又∵OA
1
∩BC=O,∴A
1
D⊥平面A
1
BC;
(2)解:设平面A BD的法向量为 =(x,y,z),
1
由 ,得 ,
取z=1,得 =( ,0,1),
设平面B BD的法向量为 =(x,y,z),
1
由 ,得 ,
取z=1,得 =(0, ,1),
∴cos< , >= = = ,
又∵该二面角为钝角,
∴二面角A ﹣BD﹣B 的平面角的余弦值为﹣ .
1 1点 本题考查空间中线面垂直的判定定理,考查求二面角的三角函数值,注意解题方法
评: 的积累,属于中档题.
18.(15分)
考点: 二次函数在闭区间上的最值.
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专题: 函数的性质及应用.
分析: (1)明确二次函数的对称轴,区间的端点值,
由a的范围明确函数的单调性,结合已知以及三
角不等式变形所求得到证明;
(2)讨论a=b=0以及分析M(a,b)≤2得到﹣
3≤a+b≤1且﹣3≤b﹣a≤1,进一步求出|a|+|b|的求
值.
解答: 解:(1)由已知可得f(1)=1+a+b,f(﹣1)
=1﹣a+b,对称轴为x=﹣ ,
因为|a|≥2,所以 或 ≥1,
所以函数f(x)在[﹣1,1 上单调,
所以M(a,b)=max{|f(1),|f(﹣1)|}
=max{|1+a+b|,|1﹣a+b|},]
所以M(a,b)≥ (|1+a+b|+|1﹣a+b|)≥ |
(1+a+b)﹣(1﹣a+b)|≥ |2a|≥2;
(2)当a=b=0时,|a|+|b|=0又|a|+|b|≥0,所以0
为最小值,符合题意;
又对任意x [﹣1,1 .有﹣2≤x2+ax+b≤2得到﹣
3≤a+b≤1且﹣3≤b﹣a≤1,易知|a|+|b|=max{|a﹣
b|,|a+b|}=3∈,在b=﹣] 1,a=2时符合题意,
所以|a|+|b|的最大值为3.
点评: 本题考查了二次函数闭区间上的最值求法;解答
本题的关键是正确理解M(a,b)是|f(x)|在
区间[﹣1,1 上的最大值,以及利用三角不等式
变形.
]
19.(15分)
考点:直线与圆锥曲线的关系.
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专题:创新题型;圆锥曲线中的最值与范围问题.
分析:(1)由题意,可设直线AB的方程为x=﹣my+n,代入椭圆方程可得(m2+2)y2﹣2mny+n2﹣
2=0,设A(x ,y ),B(x ,y ).可得△>0,设线段AB的中点P(x ,y ),利用中点坐
1 1 2 2 0 0标公式及其根与系数的可得P,代入直线y=mx+ ,可得 ,代入△>0,即可解出.
(2)直线AB与x轴交点横坐标为n,可得S = ,再利用均值不等式即可
△OAB
得出.
解答:
解:(1)由题意,可设直线AB的方程为x=﹣my+n,代入椭圆方程 ,可得
(m2+2)y2﹣2mny+n2﹣2=0,
设A(x ,y ),B(x ,y ).由题意,△=4m2n2﹣4(m2+2)(n2﹣2)=8(m2﹣n2+2)>0,
1 1 2 2
设线段AB的中点P(x ,y ),则 .x =﹣m× +n= ,
0 0 0
由于点P在直线y=mx+ 上,∴ = + ,
∴ ,代入△>0,可得3m4+4m2﹣4>0,
解得m2 ,∴ 或m .
(2)直线AB与x轴交点纵坐标为n,
∴S = = |n|• = ,
△OAB
由均值不等式可得:n2(m2﹣n2+2) = ,
∴S = ,当且仅当n2=m2﹣n2+2,即2n2=m2+2,又∵ ,解得m=
△AOB
,
当且仅当m= 时,S 取得最大值为 .
△AOB
点评:本题考查了椭圆的定义标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立可得根与系数
的关系、中点坐标公式、线段垂直平分线的性质、三角形面积计算公式、弦长公式、均值不等
式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
20.(15分)
考点:数列的求和;数列与不等式的综合.
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专题:创新题型;点列、递归数列与数学归纳法.
分析:
(1)通过题意易得0<a ≤ (n N*),利用a ﹣a = 可得 ≥1,利用 =
n n n+1
∈
= ≤2,即得结论;
(2)通过 =a ﹣a 累加得S = ﹣a ,利用数学归纳法可证明 ≥a ≥ (n≥2),从
n n+1 n n+1 n
而 ≥ ≥ ,化简即得结论.
解答:
证明:(1)由题意可知:0<a ≤ (n N*),
n
∈又∵a =a ﹣ = ,∴ = =2,
2 1
又∵a ﹣a = ,∴a >a ,∴ ≥1,
n n+1 n n+1
∴ = = ≤2,
∴1≤ ≤2(n N*);
∈
(2)由已知, =a ﹣a , =a ﹣a ,…, =a ﹣a ,
n n+1 n﹣1 n 1 2
累加,得S = + +…+ =a ﹣a = ﹣a ,
n 1 n+1 n+1
易知当n=1时,要证式子显然成立;
当n≥2时, = .
下面证明: ≥a ≥ (n≥2).
n
易知当n=2时成立,假设当n=k时也成立,则a =﹣ + ,
k+1
由二次函数单调性知:a ≥﹣ + = ≥ ,
n+1
a ≤﹣ + = ≤ ,
n+1
∴ ≤ ≤ ,即当n=k+1时仍然成立,
故对n≥2,均有 ≥a ≥ ,
n
∴ = ≥ ≥ = ,
即 (n N*).
点评:本题是一道数列与不等式的综合题,∈考查数学归纳法,对表达式的灵活变形是解决本题的关
键,注意解题方法的积累,属于难题.