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1、2019人教版精品教學(xué)資料·高中選修數(shù)學(xué)
課下能力提升(三)
[學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)練]
題組1 數(shù)(式)中的歸納推理
1.已知數(shù)列1,a+a2,a2+a3+a4,a3+a4+a5+a6,…,則數(shù)列的第k項是( )
A.a(chǎn)k+ak+1+…+a2k B.a(chǎn)k-1+ak+…+a2k-1
C.a(chǎn)k-1+ak+…+a2k D.a(chǎn)k-1+ak+…+a2k-2
2.如圖所示,n個連續(xù)自然數(shù)按規(guī)律排列如下:
根據(jù)規(guī)律,從2 014到2 016的箭頭方向依次為( )
A.→↑ B.↑→ C.↓→ D.→↓
3.根據(jù)給出的等式猜測123 456×9+7等于(
2、 )
1×9+2=11
12×9+3=111
123×9+4=1 111
1 234×9+5=11 111
12 345×9+6=111 111
A.1 111 110 B.1 111 111
C.1 111 112 D.1 111 113
4.設(shè)函數(shù)f(x)=(x>0),觀察:
f1(x)=f(x)=,f2(x)=f(f1(x))=,
f3(x)=f(f2(x))=,
f4(x)=f(f3(x))=,
…
根據(jù)以上事實,由歸納推理可得:
當(dāng)n∈N*且n≥2時,fn(x)=f(fn-1(x))=________
3、.
題組2 圖形中的歸納推理
5.如圖為一串白黑相間排列的珠子,按這種規(guī)律往下排起來,那么第36顆珠子應(yīng)是什么顏色( )
A.白色 B.黑色
C.白色可能性大 D.黑色可能性大
6.如圖所示,著色的三角形的個數(shù)依次構(gòu)成數(shù)列{an}的前4項,則這個數(shù)列的一個通項公式為( )
A.a(chǎn)n=3n-1 B.a(chǎn)n=3n
C.a(chǎn)n=3n-2n D.a(chǎn)n=3n-1+2n-3
7.如圖所示,在圓內(nèi)畫一條線段,將圓分成兩部分;畫兩條線段,彼此最多分割成4條線段,將圓最多分割成4部分;畫三條線段,彼此最多分割成9條線段,將圓最多分割成7部分;畫四條線段,彼此最多分
4、割成16條線段,將圓最多分割成11部分.
猜想:在圓內(nèi)畫n(n≥2)條線段,彼此最多分割成多少條線段?將圓最多分割成多少部分?
題組3 類比推理
8.已知{bn}為等比數(shù)列,b5=2,且b1b2b3…b9=29.若{an}為等差數(shù)列,a5=2,則{an}的類似結(jié)論為( )
A.a(chǎn)1a2a3…a9=29
B.a(chǎn)1+a2+…+a9=29
C.a(chǎn)1a2…a9=2×9
D.a(chǎn)1+a2+…+a9=2×9
9.在平面中,△ABC的∠ACB的平分線CE分△ABC面積所成的比=,將這個結(jié)論類比到空間:在三棱錐ABCD中,平面DEC平分二面角A
5、73;CDB且與AB交于E,則類比的結(jié)論為________.
10.在矩形ABCD中,對角線AC與兩鄰邊所成的角分別為α,β,則cos2α+cos2β=1,在立體幾何中,通過類比,給出猜想并證明.
[能力提升綜合練]
1.觀察下列各式:72=49,73=343,74=2 401,…,則72 016的末兩位數(shù)字為( )
A.01 B.43 C.07 D.49
2.定義A*B,B*C,C*D,D*B依次對應(yīng)下列4個圖形:
那么下列4個圖形中,
可以表示A*D,A*C的分別是( )
A.(1),(2) B.(1),(3)
C.(2),(4)
6、 D.(1),(4)
3.古希臘人常用小石子在沙灘上擺成各種形狀來研究數(shù).比如:
他們研究過圖(1)中的1,3,6,10,…,由于這些數(shù)能夠表示成三角形,將其稱為三角形數(shù);類似地,稱圖(2)中的1,4,9,16,…,這樣的數(shù)為正方形數(shù).下列數(shù)中既是三角形數(shù)又是正方形數(shù)的是( )
A.289 B.1 024 C.1 225 D.1 378
4.設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12成等差數(shù)列.類比以上結(jié)論有:設(shè)等比數(shù)列{bn}的前n項積為Tn,則T4,________,________,成等比數(shù)列.
5.將正整數(shù)排成下表:
7、
1
2 3 4
5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
……
則在表中數(shù)字2 016出現(xiàn)在第________行,第________列.
6.已知橢圓具有以下性質(zhì):若M,N是橢圓C上關(guān)于原點對稱的兩個點,點P是橢圓上任意一點,當(dāng)直線PM,PN的斜率都存在,并記為kPM,kPN時,kPM與kPN之積是與點P的位置無關(guān)的定值.試對雙曲線-=1(a>0,b>0)寫出具有類似特征的性質(zhì),并加以證明.
7.如圖所示為m行m+1列的士兵方陣(m∈N*,m≥2).
(1)寫出一個數(shù)列,用它表示當(dāng)m分別是2,3,4
8、,5,…時,方陣中士兵的人數(shù);
(2)若把(1)中的數(shù)列記為{an},歸納該數(shù)列的通項公式;
(3)求a10,并說明a10表示的實際意義;
(4)已知an=9 900,問an是數(shù)列第幾項?
答案
[學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)練]
1.解析:選D 利用歸納推理可知,第k項中第一個數(shù)為ak-1,且第k項中有k項,且次數(shù)連續(xù),故第k項為ak-1+ak+…+a2k-2.
2.解析:選B 觀察總結(jié)規(guī)律為:以4個數(shù)為一個周期,箭頭方向重復(fù)出現(xiàn).因此,
2 014到2 016的箭頭方向和2到4的箭頭方向是一致的.故選B.
3.解析:選B 由題中給出的等式猜測,應(yīng)是各位數(shù)都是1的七位數(shù),即1 111 11
9、1.
4.解析:根據(jù)題意知,分子都是x,分母中的常數(shù)項依次是2,4,8,16,…,可知fn(x)的分母中常數(shù)項為2n,分母中x的系數(shù)為2n-1,故fn(x)=.
答案:
5.解析:選A 由圖,知三白二黑周期性排列,36=5×7+1,故第36顆珠子的顏色為白色.
6.解析:選A ∵a1=1,a2=3,a3=9,a4=27,
∴猜想an=3n-1.
7.解:設(shè)圓內(nèi)兩兩相交的n條線段,彼此最多分割成的線段為f(n)條,將圓最多分割為g(n)部分.
f(1)=1=12,
g(1)=2;
f(2)=4=22,
g(2)=4=2+2;
f(3)=9=32,
g(3)=7=
10、2+2+3;
f(4)=16=42,
g(4)=11=2+2+3+4;
猜想:f(n)=n2,
g(n)=2+2+3+4+…+n=1+=.
即圓內(nèi)兩兩相交的n(n≥2)條線段,彼此最多分割為n2條線段,將圓最多分割為部分.
8.解析:選D 等比數(shù)列中的積(乘方)類比等差數(shù)列中的和(積),得a1+a2+…+a9=2×9.
9.解析:平面中的面積類比到空間為體積,
故類比成.
平面中的線段長類比到空間為面積,
故類比成.
故有=.
答案:=
10.解:如圖①,在矩形ABCD中,cos2α+cos2 β=2+2===1.
于是類比到長方體中,猜想其體對角線與共頂
11、點的三條棱所成的角分別為α,β,γ,
則cos2α+cos2β+cos2γ=1,
證明如下:
如圖②,cos2α+cos2β+cos2γ
=2+2+2
===1.
[能力提升綜合練]
1.解析:選A 因為71=7,72=49,73=343,74=2 401,75=16 807,76=117 649,…,
所以這些數(shù)的末兩位數(shù)字呈周期性出現(xiàn),且周期T=4.又2 016=4×504,
所以72 016的末兩位數(shù)字與74的末兩位數(shù)字相同,為01.
2.解析:選C 由①②③④可歸納得出:符號“*”表示圖形的疊加,字母A代表豎線,字母B代表大矩形,字母C代表橫線
12、,字母D代表小矩形,
∴A*D是(2),A*C是(4).
3.解析:選C 記三角形數(shù)構(gòu)成的數(shù)列為{an},則a1=1,a2=3=1+2,a3=6=1+2+3,a4=10=1+2+3+4,可得通項公式為an=1+2+3+…+n=.
同理可得正方形數(shù)構(gòu)成的數(shù)列的通項公式為bn=n2.
將四個選項的數(shù)字分別代入上述兩個通項公式,使得n都為正整數(shù)的只有1 225.
4.解析:等差數(shù)列類比于等比數(shù)列時,和類比于積,減法類比于除法,可得類比結(jié)論為:設(shè)等比數(shù)列{bn}的前n項積為Tn,則T4,,,成等比數(shù)列.
答案:
5.解析:第n行有2n-1個數(shù)字,前n行的數(shù)字個數(shù)為1+3+5+…+(2n
13、-1)=n2.
∵442=1 936,452=2 025,
且1 936<2 016<2 025,
∴2 016在第45行.
又2 025-2 016=9,
且第45行有2×45-1=89個數(shù)字,
∴2 016在第89-9=80列.
答案:45 80
6.解:類似的性質(zhì)為:若M,N是雙曲線-=1(a>0,b>0)上關(guān)于原點對稱的兩個點,點P是雙曲線上任意一點,當(dāng)直線PM,PN的斜率都存在,并記為kPM,kPN時,kPM與kPN之積是與點P的位置無關(guān)的定值.
證明如下:設(shè)點M,P的坐標(biāo)分別為(m,n),(x,y),
則N(-m,-n).
因為點M(m,n)在已知的
14、雙曲線上,
所以-=1,
得n2=m2-b2.
同理,y2=x2-b2,則y2-n2=(x2-m2).
所以kPM·kPN=·==·=(定值).
所以kPM與kPN之積是與點P的位置無關(guān)的定值.
7.解:(1)當(dāng)m=2時,表示一個2行3列的士兵方陣,共有6人,依次可以得到當(dāng)m=3,4,5,…時的士兵人數(shù)分別為12,20,30,….故所求數(shù)列為6,12,20,30,….
(2)因為a1=2×3,a2=3×4,a3=4×5,…,所以猜想an=(n+1)(n+2),n∈N*.
(3)a10=11×12=132.a10表示11行12列的士兵方陣的人數(shù)為132.
(4)令(n+1)(n+2)=9 900,所以n=98,即an是數(shù)列的第98項,此時方陣為99行100列.