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[基础题组练]
1.观察下列各式:a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,…,则a10+b10
=( )
A.121 B.123
C.231 D.211
解析:选B.法一:令a=an+bn,则a=1,a=3,a=4,a=7,…,得a =a+a ,从而
n 1 2 3 4 n+2 n n+1
a=18,a=29,a=47,a=76,a =123.
6 7 8 9 10
法二:由a+b=1,a2+b2=3,得ab=-1,代入后三个等式中符合,则a10+b10=(a5+b5)2
-2a5b5=123.
2.给出下面类比推理命题(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“若z,z∈C,则z-z=0 z=z”;
1 2 1 2 1 2
②“若a,b,c,d∈R,则复数a+bi=c+di a=c,b=d”类比推出“若a,b,c,d∈Q,则
⇒ ⇒
a+b=c+d a=c,b=d”;
⇒
③“若a,b∈R,则a-b>0 a>b”类比推出“若z,z∈C,则z-z>0 z>z”.
⇒ 1 2 1 2 1 2
其中类比得到的结论正确的个数是( )
⇒ ⇒
A.0 B.1 C.2 D.3
解析:选C.由复数的减法运算可知①正确;因为a,b,c,d都是有理数,是无理数,所以②
正确;因为复数不能比较大小,所以③不正确.
3.(2019·广西柳州模拟)给出以下数对序列:
(1,1)
(1,2)(2,1)
(1,3)(2,2)(3,1)
(1,4)(2,3)(3,2)(4,1)
……
记第i行的第j个数对为a ,如a =(3,2),则a =( )
ij 43 nm
A.(m,n-m) B.(m-1,n-m)
C.(m-1,n-m+1) D.(m,n-m+1)
解析:选D.由前4行的特点,归纳可得,若a =(a,b),则a=m,b=n-m+1,所以a =
nm nm
(m,n-m+1).故选D.
4.(2019·福建莆田质量检测)“干支纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年
方法,干支是天干和地支的总称.把干支顺序相配正好六十为一周,周而复始,循环记录,这
就是俗称的“干支表”.甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸这十个符号叫天干;子、丑、寅、
卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥这十二个符号叫地支.如公元1984年农历为甲子年,公元
1985年农历为乙丑年,公元1986年农历为丙寅年,则公元2047年农历为( )
A.乙丑年 B.丙寅年C.丁卯年 D.戊辰年
解析:选C.记公元1984年为第一年,则公元2047年为第64年,即天干循环了六次,第
四个为“丁”.地支循环了五次,第四个为“卯”,所以公元2047年农历为丁卯年,故选C.
5.如图所示,椭圆中心在坐标原点,F为左焦点,当FB⊥AB时,其离心率为,此类椭圆被
称为“黄金椭圆”.类比“黄金椭圆”,可推算出“黄金双曲线”的离心率e等于 ( )
A. B.
C.-1 D.+1
解析:选A.设“黄金双曲线”的方程为-=1(a>0,b>0),
则B(0,b),F(-c,0),A(a,0).
在“黄金双曲线”中,因为FB⊥AB,
所以FB·AB=0.
又FB=(c,b),AB=(-a,b),
所以b2=ac.而b2=c2-a2,所以c2-a2=ac.
在等号两边同除以a2,得e2-1=e,
解得e=.
6.观察下列式子:<2,+<,++<8,+++<,…,根据以上规律,第n(n∈N*)个不等式是
____________________.
解析:根据所给不等式可得第n个不等式是++…+<.
答案:++…+<
7.祖暅是我国南北朝时代的数学家,是祖冲之的儿子.他提出了一条
原理:“幂势既同,则积不容异.”这里的“幂”指水平截面的面积,
“势”指高.这句话的意思是:两个等高的几何体若在所有等高处的水
平截面的面积相等,则这两个几何体体积相等.设由椭圆+=1(a>b>0)所
围成的平面图形绕y轴旋转一周后,得一橄榄状的几何体(称为椭球体)
(如图),课本中介绍了应用祖暅原理求球体体积公式的方法,请类比此法,
求出椭球体体积,其体积等于______________.
解析:椭圆的长半轴长为a,短半轴长为b,现构造两个底面半径为b,高为a的圆柱,然
后在圆柱内挖去一个以圆柱下底面圆心为顶点,圆柱上底面为底面的圆锥,根据祖暅原理得
出椭球体的体积V=2(V -V )=2(πb2a-πb2a)=πb2a.
圆柱 圆锥
答案:πb2a
8.设f(x)=,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)=+=+=+=,
同理可得:f(-1)+f(2)=,f(-2)+f(3)=,
并注意到在这三个特殊式子中,自变量之和均等于1.
归纳猜想得:当x+x=1时,均有f(x)+f(x)=.
1 2 1 2
证明:设x+x=1,
1 2
f(x)+f(x)=+
1 2
==
===.
9.给出下面的数表序列:
表1 表2 表3
1 1 3 1 3 5
4 4 8 …
12
其中表n(n=1,2,3,…)有n行,第1行的n个数是1,3,5,…,2n-1,从第2行起,每行
中的每个数都等于它肩上的两数之和.写出表4,验证表4各行中的数的平均数按从上到下
的顺序构成等比数列,并将结论推广到表n(n≥3)(不要求证明).
解:表4为1 3 5 7
4 8 12
12 20
32
它的第1,2,3,4行中的数的平均数分别是4,8,16,32,它们构成首项为4,公比为2的
等比数列.
将这一结论推广到表n(n≥3),即表n(n≥3)各行中的数的平均数按从上到下的顺序构成
首项为n,公比为2的等比数列.
[综合题组练]
1.(应用型)学生的语文、数学成绩均被评定为三个等级,依次为“优秀”“合格”“不
合格”.若学生甲的语文、数学成绩都不低于学生乙,且其中至少有一门成绩高于乙,则称
“学生甲比学生乙成绩好”.如果一组学生中没有哪位学生比另一位学生成绩好,并且不存
在语文成绩相同、数学成绩也相同的两位学生,那么这组学生最多有( )
A.2人 B.3人
C.4人 D.5人
解析:选B.利用推理以及逻辑知识求解.首先要证,没有任意两个同学的数学成绩是相
同的.假设A,B两名同学的数学成绩一样,由题知他们的语文成绩不一样,这样他们的语文
成绩总有一个人比另一个人高,相应地由题可知,语文成绩较高的同学比另一个同学“成绩
好”,与已知条件“他们之中没有一个比另一个成绩好”相矛盾.因此,没有任意两个同学的
数学成绩是相同的.因为数学成绩等级只有3种,因而同学数量最大为3.之后要验证3名同
学能否满足条件.易证3名同学的成绩等级分别为(优秀,不合格)、(合格,合格)、(不合格,优秀)时满足条件,因此满足条件的人数最多是3.
2.(2019·安徽“江淮十校”联考)我国古代数学名著《九章算术》中割圆术有: “割之
弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣.”其体现的是一种无
限与有限的转化过程,比如在 中“…”即代表无限次重复,但原式却是个定值x,这可以通
过方程=x确定x=2,则1+=( )
A. B.
C. D.
解析:选C.1+=x,即1+=x,即x2-x-1=0,解得x=,x=,故1+=,故选C.
1 2
3.(2019·辽宁沈阳模拟)“杨辉三角”又称“贾宪三角”,是因为贾宪约在公元1050年首
先使用“贾宪三角”进行高次开方运算,而杨辉在公元1261年所著的《详解九章算法》一书
中,辑录了贾宪三角形数表,并称之为“开方作法本源”图.下列数表的构造思路就源于
“杨辉三角”.该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两
数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数是( )
A.2 017×22 016 B.2 018×22 015
C.2 017×22 015 D.2 018×22 016
解析:选B.从给出的数表可以看出,该数表每行的数都构成等差数列,其中第一行从右
到左是公差为 1的等差数列,第二行从右到左的公差为 2,第三行从右到左的公差为
4,……,第n行从右到左的公差为2n-1,而从右向左看,每行的第一个数分别为1=2×2-1,3
=3×20,8=4×21,20=5×22,48=6×23,……,所以第n行的第一个数为(n+1)×2n-2.显然
第2 017行只有一个数,为(2 017+1)×22 017-2=2 018×22 015.故选B.
4.(应用型)(2019·吉林长春质监)有甲、乙二人去看望高中数学老师张老师,期间他们做
了一个游戏,张老师的生日是m月n日,张老师把m告诉了甲,把n告诉了乙,然后张老师列
出来如下10个日期供选择:2月5日,2月7日,2月9日,5月5日,5月8日,8月4日,8月7
日,9月4日,9月6日,9月9日.看完日期后,甲说:“我不知道,但你一定也不知道.”乙听
了甲的话后,说:“本来我不知道,但现在我知道了.”甲接着说:“哦,现在我也知道了.”
请问,张老师的生日是________.
解析:根据甲说的“我不知道,但你一定也不知道”,可排除5月5日,5月8日,9月4日,
9月6日,9月9日;根据乙听了甲的话后说的“本来我不知道,但现在我知道了”,可排除2
月7日、8月7日;根据甲接着说的“哦,现在我也知道了”,可以得知张老师的生日为8月4
日.
答案:8月4日
5.已知O是△ABC内任意一点,连接AO,BO,CO并延长,分别交对边于A′,B′,C′,
则++=1,这是一道平面几何题,其证明常采用“面积法”:++=++==1.
请运用类比思想猜想,对于空间中的四面体VBCD,存在什么类似的结论,并用“体积
法”证明.
解:结论:在四面体VBCD中,任取一点O,连接VO,DO,BO,CO并延长,分别交四个面
于E,F,G,H点.
则+++=1.
证明如下:在四面体OBCD与VBCD中,设其高分别为h,h,
1
则===.
同理,=;=;=,
所以+++=
==1.
6.我们将具有下列性质的所有函数组成集合M:函数y=f(x)(x∈D),对任意x,y,∈D均
满足f≥[f(x)+f(y)],当且仅当x=y时等号成立.
(1)若定义在(0,+∞)上的函数f(x)∈M,试比较f(3)+f(5)与2f(4)的大小;
(2)设函数g(x)=-x2,求证:g(x)∈M.
解:(1)对于f≥[f(x)+f(y)],
令x=3,y=5得f(3)+f(5)≤2f(4).
(2)证明:g-[g(x)+g(x)]
1 2
=-+=≥0,
当且仅当x=x 时取等号,
1 2
所以g≥[g(x)+g(x)],
1 2
所以g(x)∈M.