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1、
20xx年高考真題理科數(shù)學(xué)解析分類匯編14 推理與證明
1.【20xx高考江西理6】觀察下列各式:
則
A.28 B.76 C.123 D.199
【答案】C
【命題立意】本題考查合情推理中的歸納推理以及遞推數(shù)列的通項公式。
【解析】等式右面的數(shù)構(gòu)成一個數(shù)列1,3,4,7,11,數(shù)列的前兩項相加后面的項,即,所以可推出,選C.
2.【20xx高考全國卷理12】正方形ABCD的邊長為1,點E在邊AB上,點F在邊BC上,AE=BF=.動點P從E出發(fā)沿直線喜愛那個F運動,每當碰到正方形的方向的邊時反彈,反彈時反射等于入射角,當點P第一次
2、碰到E時,P與正方形的邊碰撞的次數(shù)為
(A)16 (B)14 (C)12 (D)10
【答案】B
【命題意圖】本試題主要考查了反射原理與三角形相似知識的運用。通過相似三角形,來確定反射后的點的落的位置,結(jié)合圖像分析反射的次數(shù)即可。
【解析】結(jié)合已知中的點E,F的位置,進行作圖,推理可知,在反射的過程中,直線是平行的,那么利用平行關(guān)系,作圖,可以得到回到EA點時,需要碰撞14次即可.
3.【20xx高考湖北理10】我國古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中“開立圓術(shù)”曰:置積尺數(shù),以十六乘之,九而一,所得開立方除之,即立圓徑. “開立圓術(shù)”
3、相當于給出了已知球的體積,求其直徑的一個近似公式. 人們還用過一些類似的近似公式. 根據(jù)判斷,下列近似公式中最精確的一個是
11. B. C. D.
【答案】D
考點分析:考察球的體積公式以及估算.
【解析】
4.【20xx高考陜西理11】 觀察下列不等式
,
……
照此規(guī)律,第五個不等式為 .
【答案】.
【解析】通過觀察易知第五個不等式為.
5.【20xx高考湖南理16】設(shè)N=2n(n∈N*,n≥2),將N個數(shù)x1,x2,…,xN依次放入編號
4、為1,2,…,N的N個位置,得到排列P0=x1x2…xN.將該排列中分別位于奇數(shù)與偶數(shù)位置的數(shù)取出,并按原順序依次放入對應(yīng)的前和后個位置,得到排列P1=x1x3…xN-1x2x4…xN,將此操作稱為C變換,將P1分成兩段,每段個數(shù),并對每段作C變換,得到;當2≤i≤n-2時,將Pi分成2i段,每段個數(shù),并對每段C變換,得到Pi+1,例如,當N=8時,P2=x1x5x3x7x2x6x4x8,此時x7位于P2中的第4個位置.
(1)當N=16時,x7位于P2中的第___個位置;
(2)當N=2n(n≥8)時,x173位于P4中的第___個位置.
【答案】(1)6;(2)
【解析】(1)當N
5、=16時,
,可設(shè)為,
,即為,
,即, x7位于P2中的第6個位置,;
(2)方法同(1),歸納推理知x173位于P4中的第個位置.
【點評】本題考查在新環(huán)境下的創(chuàng)新意識,考查運算能力,考查創(chuàng)造性解決問題的能力.
需要在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)自己動腦的習(xí)慣,才可順利解決此類問題.
6.【20xx高考湖北理13】回文數(shù)是指從左到右讀與從右到左讀都一樣的正整數(shù).如22,121,3443,94249等.顯然2位回文數(shù)有9個:11,22,33,…,99.3位回文數(shù)有90個:101,111,121,…,191,202,…,999.則
(Ⅰ)4位回文數(shù)有 個;
(Ⅱ)位回文數(shù)有
6、 個.
【答案】90,
考點分析:本題考查排列、組合的應(yīng)用.
【解析】(Ⅰ)4位回文數(shù)只用排列前面兩位數(shù)字,后面數(shù)字就可以確定,但是第一位不能為0,有9(1~9)種情況,第二位有10(0~9)種情況,所以4位回文數(shù)有種。
答案:90
(Ⅱ)法一、由上面多組數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),2n+1位回文數(shù)和2n+2位回文數(shù)的個數(shù)相同,所以可以算出2n+2位回文數(shù)的個數(shù)。2n+2位回文數(shù)只用看前n+1位的排列情況,第一位不能為0有9種情況,后面n項每項有10種情況,所以個數(shù)為.
法二、可以看出2位數(shù)有9個回文數(shù),3位數(shù)90個回文數(shù)。計算四位數(shù)的回文數(shù)是可以看出在2位
7、數(shù)的中間添加成對的“00,11,22,……99”,因此四位數(shù)的回文數(shù)有90個按此規(guī)律推導(dǎo),而當奇數(shù)位時,可以看成在偶數(shù)位的最中間添加0~9這十個數(shù),因此,則答案為.
7.【20xx高考北京理20】(本小題共13分)
設(shè)是由個實數(shù)組成的行列的數(shù)表,滿足:每個數(shù)的絕對值不大于,且所有數(shù)的和為零. 記為所有這樣的數(shù)表組成的集合. 對于,記為的第行各數(shù)之和(),為的第列各數(shù)之和();記為,,…,,,,…,中的最小值.
(1)對如下數(shù)表,求的值;
(2)設(shè)數(shù)表形如
8、
求的最大值;
(3)給定正整數(shù),對于所有的,求的最大值.
【答案】解:(1)由題意可知,,,,
∴
(2)先用反證法證明:
若
則,∴
同理可知,∴
由題目所有數(shù)和為
即
∴
與題目條件矛盾
∴.
易知當時,存在
∴的最大值為1
(3)的最大值為.
首先構(gòu)造滿足的:
,
.
經(jīng)計算知,中每個元素的絕對值都小于1,所有元素之和為0,且
,
,
.
下面證明是最大值. 若不然,則存在一個數(shù)表,使得.
由的定義知的每一列兩個數(shù)之和的絕對值都不小于,而兩個絕對值不超過1的數(shù)的和,其絕對值不超
9、過2,故的每一列兩個數(shù)之和的絕對值都在區(qū)間中. 由于,故的每一列兩個數(shù)符號均與列和的符號相同,且絕對值均不小于.
設(shè)中有列的列和為正,有列的列和為負,由對稱性不妨設(shè),則. 另外,由對稱性不妨設(shè)的第一行行和為正,第二行行和為負.
考慮的第一行,由前面結(jié)論知的第一行有不超過個正數(shù)和不少于個負數(shù),每個正數(shù)的絕對值不超過1(即每個正數(shù)均不超過1),每個負數(shù)的絕對值不小于(即每個負數(shù)均不超過). 因此
,
故的第一行行和的絕對值小于,與假設(shè)矛盾. 因此的最大值為。
8.【20xx高考湖北理】(本小題滿分14分)
(Ⅰ)已知函數(shù),其中為有理數(shù),且. 求的
最小值;
(Ⅱ)試用(Ⅰ)的結(jié)果證
10、明如下命題:
設(shè),為正有理數(shù). 若,則;
(Ⅲ)請將(Ⅱ)中的命題推廣到一般形式,并用數(shù)學(xué)歸納法證明你所推廣的命題.
注:當為正有理數(shù)時,有求導(dǎo)公式.
【答案】(Ⅰ),令,解得.
當時,,所以在內(nèi)是減函數(shù);
當 時,,所以在內(nèi)是增函數(shù).
故函數(shù)在處取得最小值.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,當時,有,即 ①
若,中有一個為0,則成立;
若,均不為0,又,可得,于是
在①中令,,可得,
即,亦即.
綜上,對,,為正有理數(shù)且,總有. ②
(Ⅲ)(Ⅱ)中命題的推廣形式為:
設(shè)為非負實數(shù),為正有理
11、數(shù).
若,則. ③
用數(shù)學(xué)歸納法證明如下:
(1)當時,,有,③成立.
(2)假設(shè)當時,③成立,即若為非負實數(shù),為正有理數(shù),
且,則.
當時,已知為非負實數(shù),為正有理數(shù),
且,此時,即,于是
=.
因,由歸納假設(shè)可得
,
從而.
又因,由②得
,
從而.
故當時,③成立.
由(1)(2)可知,對一切正整數(shù),所推廣的命題成立.
說明:(Ⅲ)中如果推廣形式中指出③式對成立,則后續(xù)證明中不需討論的情況.
9.【
12、20xx高考福建理17】(本小題滿分13分)
某同學(xué)在一次研究性學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn),以下五個式子的值都等于同一個常數(shù).
(1)sin213+cos217-sin13cos17
(2)sin215+cos215-sin15cos15
(3)sin218+cos212-sin18cos12
(4)sin2(-18)+cos248- sin2(-18)cos248
(5)sin2(-25)+cos255- sin2(-25)cos255
Ⅰ 試從上述五個式子中選擇一個,求出這個常數(shù)
Ⅱ 根據(jù)(Ⅰ)的計算結(jié)果,將該同學(xué)的發(fā)現(xiàn)推廣位三角恒等式,并證明你的結(jié)論.
解答:(I)選擇(2):
(II)三角恒等式為: