高中数学课课练5[答案
第一章 解三角形
§1.1 正弦定理(1)
1. C 2. C 3. D 4. D
5. 8. 解:由已知得
s i n B
4
1. C 2. C 3. D 4. B 5. 120︒
6. 7.
61
8. b =∠A =60︒. 2
9. 从木条的中点处锯断时AC 最短.
10. 解: 由BA ⋅BC =3得ca ⋅cos B =3. 由cos B =3得ca =2,
2
2
4
6. 30︒ 7. 3
a cos B 3a sin A
=,由正弦定理得=, b sin A 4b sin B
16
⇒
7
c 2o B s
25
c o s B 392
⇒c o 2s B s i n B ∴
即b =2,由余弦定理b =a +c -2ac cos B
得 a 2+c 2=b 2+2ac cos B =5
2
2
2
2
由已知得a 2cos 2B =9
∴a 2=255
∴a =5.
5
222
, a +c =3 (a +c ) =a +c +2a c =5+4= 9 ∴
9.解: 由题意,得cos B =3,B 为锐角,sin B =4, sin A =sin(π-B -C ) =sin
§1.4 余弦定理(2)
1. B 2. A 3. C 4. D 5. 直角三角形
6.
(
3π-B 4)
7. -1
7
由正弦定理得c =10,∴S =1ac ⋅sin B =1⨯2⨯10⨯4=8.
22757710. 证明:(1)∵A >B , ∴a >b ⇒2R sin A >2R sin B ,
∴sin A >sin B . (2)根据正弦定理,可设
c
a
= b = c = k , k ≠0, sin A sin B sin C
8.
解: lg a -lg c =lg sin B =-∴lg a =lg sin B =lg
c
∴a =s i n B c
, B ∈
2
(2
π
∴) B , =︒
.
4由5c 得
a 2+c 2-b
cos B =
2ac
⇒
2
22222
sin 2B
∴左边=a +2b =k sin 2A +k 2
∴a 2=b 2⇒a =b
k sin C
22
=sin A +2sin B =右边.
故∆ABC 是等腰直角三角形.
9. 解:设BC =
x ,则A C . 根据面积公式
1
B =
S ∆ABC =AB ⋅BC s i n
2
,由余弦定理得
sin C
§1.2 正弦定理(2)
1. D 2. C 3. B 4. D 解: 由已知切化弦得
a sin B b sin A
= , 得sin A cos A =sin B cos B cos B cos A 2= ⇒s i n A
s i B n ⇒2A =B
2
2
AB 2+BC 2-AC 24-x 2,
cos B = 2AB ⋅BC 4x
∴S ∆ABC =.
,
或A +B =90︒.
由三角形的三边关系有+x >2⎪⎩x +2⇒2
5.
6. 解:由AD 2+BC 2=2(AB 2+BC 2) ⇒B C 2=2(1+3) -22=4
2
+A 2B =BC 2⇒A =90︒得R =1. ⇒B C 2=2⇒A C
7. 7∶5∶3.
8. (1)A = 60︒, C = 75︒
, c 或A = 120, C =15︒
, c (2
)B =30︒, C =105︒, c 9. 解:(1)由
⇒s i n A
o
故当x =S ∆
ABC 的最大值是.
10. (1)解:法一: A (3, 4), B (0, 0)
∴AB =5, sin B =
4 5
.
.
当c =
5时,BC =5, AC ,
由正弦定理
BC AC =⇒sin A sin A sin B .
法二:由AB =5, BC =5, AC =
2
A B 2+A C -A =
c o s
2AB ⋅AC
2
B ∴s i A n .
cos A b
=, cos B a c o A s =s B i n
-2
sin B b cos A sin B
=可得= sin A a cos B sin A B c o s ∴A s =i n 2 B ∠B ,
∴∠A
+ =
2
(2) AB =5, BC =c , AC 2=(c -3) 2+42, 由余弦定理cos A =
AB 2+AC 2-BC 2
,若∠A 为钝角,
2AB ⋅AC
3
, ∴2∠A π= a ≠b
π
25
则cos A .
∴∆ABC 是直角三角形.
⎧a +b =10
⎪
⇒a =6, b =8. (2)由⎨b 4
=⎪⎩a 3a b sin A sin B
10. 证明: sin A =sin B ⇒a =b
2
2
2
§1.5 正弦定理与余弦定理的应用
1. B 2. D 3. C 4. C 5.
1米;
6.
; 7. 6
8. 解:由2cos A sin B =sin C 得2cos A sin B =sin(A +B ) =sin A cos B +cos A sin B ,sin A cos B -cos A sin B =0, 即sin(A -B ) =0, ∴A =B ,又(a +b +c )(a +b -c ) =3ab
a 2+b 2-c 21
=,∴ 得a 2+b 2-c 2=ab , cos C =C =60°,
2ab
2
km 5π
⇒(
sin A 2sin B 2sin 2A sin 2B
) =() ⇒= a b a 2b 2
a
b
a
c o B s 211
=-. 222
b a b
1-cos 2A 1-cos 2B c o s A 2
⇒=- ⇒222
§1.3 余弦定理(1)
∴三角形为等边三角形.
9. 解:在∆ABC 中,AB =AC =50,∠BAC =60︒, ∴∠ABC =∠ACB =60︒,BC =50,
∴在∆BCP ,∠PBC =60︒,∠BCP =75︒, ∠BPC =45︒,
由正弦定理CP
sin 60︒
=
BC
, ∴CP =sin 45︒
由正弦定理得:sin B cos A =sin A cos B ⇒A =B . (2) AB ⋅AC =1
∴bc cos A =1.
222
由余弦定理得:bc ⋅b +c -a =1,即b 2+c 2-a 2=2,
2bc
在∆ACP 中,由余弦定理得: AP 2=AC 2+C P 2-2AC ⋅C P cos135︒
=2500 +62⨯5+65⨯0
由(1
)知a =b , ∴c =2⇒c 2
(3
)由|AB +AC |⇒|AB |2+|AC |2+2⋅|AB ⋅AC |=6
⇒c 2+b 2+2=6
∴c 2
+b 24=
c 22=
. =2
=6250+2=362
,0∴4AP 3=) m )
∴∆A B C 为正三角形
. ∴S ∆ABC 2.
答:隧道AP
的长为 10. 解:在△ABC 中: AB =12 AC =20 ∠BAC =50︒+70︒=120︒
BC 2=AB 2+AC 2-2AB ⋅AC cos ∠BAC =122+202-2⨯12⨯20⨯(-1=784, BC =28
2
§1.7 解三角形单元测试题
1.D ; 2.A ; 3.B ; 4.B ; 5.A ; 6.D ; 7.D ; 8.D ; 9.B ; 10. B.
11. 1<m <3 解: 三边m 、m +1、m +2中, 显然m +2为最大边,设其所对的角为α, ∵在同一个三角形中,大边对大角, ∴α为钝角,cos α<0
m 2+(m +1) 2-(m +22) ⎧
c o αs =
2m (m +1) ⎨
⎪m +m +1>m +2m , >0⎩
即追击速度为28mile/h 又:∵△ABC 中, 由正弦定理:AC =BC ,
∴sin B =A C sin A sin B
sin A
B C
∴B =arcsin ︒
∴ BC 的方位角为50 +38.21︒=88.21︒
∴我舰应以28mile/h速度,沿方位角为88.21︒的方向航行,则可以1小时追上敌舰.
解之得1<m <3
12. 13.
sin A 1
. 由比例性质,题中式子=,
a 4
2
§1.6 解三角形的综合问题
1. D 2. B 3. C 4. B 5. 20 6. 正三角形
7. 45︒, 30︒, 105︒.
8.解:在∆BCD 中,∠B D C =90︒, C D =1, ∠B C D =45︒,
∴BC 在∆ACD 中,∠C AD =180︒-(60︒+45︒+30︒) =45︒,
∴
C D
=
s i n 4︒5
A C
⇒A C s i ︒n 30
1
由S ∆ABC =
bc sin A 可得c =, 从而a =2, 代入即得.
14
1
, 2
15. (1)由a =2b sin A ,根据正弦定理得
i n s i n A =2s B
sin B =s A i n ,所以
在∆ABC 中,
2
由∆ABC 为锐角三角形得B =
32
2AC ⋅BC ⋅cos 60︒=⇒AB
AB 2=AC 2+BC -
2
π
. 6
(2)根据余弦定理,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =27+25-45=7.
所以,b .
(1)由已知及余弦定理得:a 2+b 2-ab =4, 16. 解:
1
又S ∆ABC ∴ab sin C ⇒ab =4,
2
∴
/分钟.
9.解:如图,连结BD ,则四边形ABCD 的面积
+S ∆C D S =S ∆A B D
11
=AB ⋅AD ⋅sin A +BC ⋅CD ⋅sin C ,
2
2
由⎨
⎧a +b -ab =4⎩ab =4
22
⇒a =2, b =2
.
A +C =180︒,
i n ∴s i n A =s C ∴S =
1
(AB ⋅AD +BC ⋅C D ) ⋅sin A 21
(2)由sin C +sin(B -A ) =2sin 2A ⇒sin B ⋅cos A =2sin A ⋅cos A (i )当cos A =
0时,A =
⎧a +b -ab =4由⎨
⎩ab =4
2
2
2
π
2
, B =
π
6
, a b ;
=2(2⨯4+6⨯4) ⋅sin A =16sin A ,
由余弦定理,在∆BCD 中.
222
2B ⋅C c C o D s =5C 2-48c o s C B D =B C +C D -222
在∆ABD 中, BD =AB +AD -2AB ⋅AD cos A =…=20-16cos A
o =s -201A 6, c ∴52-48c C
s =-c o A s , 64A c =o -s , c o C
1A =-∴, A = ∴c o s
2
1︒2, 0
(ii )当cos A ≠0时,sin B =2sin A ,由正弦定理得b =2a ,
⇒a b ,
1C
∴S ∆A B C =ab s i n 222
17. 解:(1)由已知得.cos A ===,
2bc 3
2bc 2
又∠A 是△ABC 的内角,所以∠A =. (2)由正弦定理得:bc =a 2, 又 b 2+c 2=a 2+bc ,∴ b 2+c 2=2bc ,
,
∴ (b -c )=0,即 b =c . 所以△ABC 是等边三角形.
2
∴S =16s i n 1 210.解:(1)由83
AB ⋅AC =BA ⋅BC ⇒bc cos A =ac cos B
即b cos A =a cos B ,
18. 解: 如图,连结A 1B 2,
由已知A 2B 2=
A 1A 2=20=,
60
∴A 1A 2=A 2B ,2
∴(a 3+a 6+a 9) =(a 2+a 5+a 8) +3d =33-3=30.
9.解:(1)由题意,有a 1=100,d =-10,a n =-10n +110 (2)所以, 即
18≤-10n +110
, {--10n +110≤18
*
又∠A 1A 2B 2=180︒-120︒=60︒,
∴∆A 1A 2B 2是等边三角形,
∴A 1B 2=A 1A 2=1 由已知A 1B 1=20, ∠B 1A 1B 2=105︒-60︒=45︒,在∆A 1B 2B 1中, 由余弦定理知:B 1B =A 1B +A 1B -2A 1B 1⋅A 1B 2⋅cos 45︒=200,
2
2
21
22
≤12.8
,又n ∈N {n n ≥9.2
, ∴n =10, 11, 12,
数列{a n }中有三项属于区间[-18, 18].
10.证明: 知数列{a n }是等差数列, 可设其公差为d .
那么a n +1-a n =d . a n -a n -1=d , 根据题意可知:
2222
b n -b n -1=a n +1-a n -(a n -a n -1)
∴B 1B 2=,
60=/小时)
=(a n +1+a n ) ⋅(a n +1-a n ) -(a n +a n -1) ⋅(a n -a n -1)
2
(a n +1+a n ) ⋅d -(a n +a n -1) ⋅d =(a n +1-a n -1) ⋅d =2d =常数. 所以数列{b n }也是等差数列.
答:乙船每小时航行.
§2.3 等差数列的性质
1.C 2. A 3. B 4. C 5. ⑴±3,⑵±3. 6. -4 7. ①③ 8. 解:设成等差数列的四个数为a 1, a 2, a 3, a 4,
+a +a +a =26a +a =13
所以{ {a a ⋅a =40a ⋅a =40
a =5a =8
或{ 得{ 故所求的四个数为2,5,8,11. a =8a =5
第二章 数列
由题意得:
123422
3
§2.1 数列的概念与简单表示
1
1. C; 2. B; 3. D; 4. C; 5.a n =(-) n ; 6.31;
3
233
22
33
7.(1)a n =(-1) n (2
)a n
n
1
9. 解:依题意a n +1-a n =, n ∈N *.
2
(3)a n =(-1) n +1
1+(-1) 2n +1
(4)a n = n
22
n
∴{a n }是等差数列,公差d = ∴a n =a 1+(n -1) d =2+ 故通项公式为a n =
a n -1
1
, 2
(5)a n =1-(0.1)n
7
(6)a n =1-(0.1)n )
9
n -1n +3
= 22
8.解:(1)a n =2n +3
(2)令2005=2n +3,得n =1001. 9.解:(1)3不是这个数列的项;
(2)函数y =-2x 2+29x +3的图像的是开口向下的抛物线, 对称轴是x =
2929
,最接近的正整数是7, 44
n +3
. 2
a n +1
a n
10.解:(1)由1+1=2(n ≥2, n ∈N *) ⇒n ≥2时
1a n +1
-
11
=-a n a n
a 2
11
得为等差数列a -n 1a n
a 1
3
3
a n
a 1
{.
23
所以最大项a 7=108,是第7项. 10.解:(1)由已知得:a 2=
2
2⨯
2a 2=1a 3==a 2+222
+232
2a 41a 5===a 4+223
+25
2⨯
11
(2)公差d =1-1=4-1=1 ∴1=1+(n -1⨯) =n +
2a 1a 1+2
=
22
=, 1+23
33
,
∴1=1⨯50+2=52, ∴a 50=3
a 50
3
3
3
52
12⨯
2a 32=2, =, a 4=
a 3+215
+22
§2.4 等差数列求和(1)
1. A 2. A 3. C 4. B 5. 210 6.45 7. ①④ 8.解:S =-(1+2+3+4+ +99+100) =-5050 9.解:依题意,可知:S 11=55
11⨯10
d =5, 5 又 a 1=-5 ∴S 11=11a 12
.
2
. n +1
(2)猜想:通项公式为a n =
222
-=-2(3)a n +1-a n =. n +2n +1n +3n +2
§2.2 等差数列的概念与通项
1. C 2. C 3. A 4. B 5.①③
6.解: a -6, -3a -5, -10a -1成等差数列,
a -5) -a (-6) =(-a 10-1-a ) , (3-解得a =1, ∴(-3
7.13
8.解:设公差为d
36, a 2+a 5+a 8=3 3 a 1+a 4+a 7=
∴(a 2+a 5+a 8) -(a 1+a 4+a 7) =3d =33-36=-3 ∴(a 3+a 6+a 9) -(a 2+a 5+a 8) =3d =-3
∴d =2,∴a n =-5+(n -1) ⨯2=2n -7 设抽去的项为a m (1≤m ≤11) ,则
2-7=) 1⨯0 55-(m , 解得m =11,
所以,抽去的项是a 11.
1331
10.解: d =, a n =, ∴=a 1+(n -1) ⨯ --------①
2
2
2
2
315 a n =, S n =-,
2
2
15 ∴-=
2
3(a 1+) n
2 ---------② 2
由①②解得,a 1=-3, n =10.
§2.5 等差数列求和(2)
1. B; 2. D; 3. B; 4. C; 5. 9; 6. 解: 由题意, 得, 一昼夜内它共敲:
++12+) 1⨯2=2(下) 2⨯(1+2+37.a n =⎨
⎧5,
(n =1)
⎩2n +2, (n ≥2)
9. 解:解得方程两根为1和3,由q >1,故a 2004=1,
2
2
2
a 2005=3. ∴q =a 2005÷a 2004=3,
2
a 200+6a
20
=(a 2004+a 2005) q 2=(1+3) ⋅32=18.
2
2
8.10 提示:{a n +a n -1+a n -2}仍为等差数列 9.解:由 S 9=S 17
解得d =-2a 1, a 1>0, ∴d
25
,∴n =13时,S n 最大.
10.解:设数列{a n }的公比为q ,则依题意有 a 1q 3=1, a 1q +a 1q 5=82.
9
n (n -1) d
S n =na 1+d =n 2-13dn
22
两式相除并整理得9q 4-82q 2+9=0. 解得q 2=9或q 2=1.
9
10.解:设等差数列{a n }公差为d ,
则S n =na 1+1n (n -1) d ∵ S 7 = 7,S 15 = 75, 2 ∴ ∴ ∵
∵数列各项均为正数,∴公比q >0. ∴公比q =3或q =1.
3
11n -1n -4
. ∴a n =⋅3=3. 2727
11n -13n -4
当公比q =时, 由a 1q =1得a 1=27. ∴a n =27⋅(=3.
33当公比q =3时, 由a 1q 3=1得a 1=
{
7a 1+21d =7
⇒
15a 1+105d =75
{
a 1+3d =1a 1+7d =5
∴ a 1=-2,d =1,
S n n
=a 1+1(n -1) d =-2+1(n -1)
2
2
S n +1n +1
-
S n n
=1
2
2
∴{
S n n
}为等差数列,其首项为-2,公差为1,
4
4
∴数列{a n }的通项公式为a n =3n -4或a n =34-n .
§2.8 等比数列的性质
1. B; 2. C; 3. A; 4. A;
5. 6. 13 7. 15
∴T n =1n 2-9n .
16
§2.6 等差数列的综合问题
1. C 2. D 3. C 4. B 5. 25 6. 2 7. 20
(1)由a 10=30, a 20=50, 得 8.解:
解得a 1=12, d =2. 所以a n =2n +10. a +19d =50 . 1
1
8.解:a 3a 8=a 4a 7=-512, a 3+a 8=124
⎧a 3=-4
或⎨
⎩a 8=-4⎩a 8=128 q ∈Z ∴a 10=512
⇒⎨
⎧a 3=128
{a +9d =30,
9.解:设A 角为最小角,则
a a c B s ==2,而由题意得:b 2=ac s i n A =c o
c
c
b b B =2=2=) ∴c o s
c
c
2
(2)由S n =na 1+
n (n -1) 2
d , S n =242
得
n (n -1)
⨯2=24 2. n =11或n =-22(舍去). 得 12n +
2
2454,3,.... 的公差为-,所以 9.解:数列5,
777
s 2B i n =-12B c , o s
所以,解得cos B
,∴sin A .
n 575n -5n 51521125+(n -)1(-)=]=-n -+ S n =[2⨯5.
2
7
14
14
2
56
2
10.解:(1)设{b n }的公比为q , b n =3a ,
n
当n 取与 ∴
15
最接近的整数7或8时,S n 取最大值. 2
2
2
∴3a ⋅q n -1=3a ⇒a n =a 1+(n -10log 3q 所以{a n }是以log 3q 为公差的等差数列.
1
n
(2) a 8+a 13=m 所以由等差数列性质得a 1+a 20=a 8+a 13=m ∴a 1+a 2+ +a 2=0 b 1b 2 b 20=3a +a
1
10.解:(1) n =1时 8a 1=(a 1+2) ∴a 1=2 n =2时 8(a 1+a 2) =(a 2+2) ∴a 2=6
n =3时 8(a 1+a 2+a 3) =(a 3+2) 2∴a 3=10 (2)∵8S n =(a n +2) ∴8S n -1=(a n -1+2) (n >1) 两式相减得: 8a n =(a n +2) 2-(a n -1+2) 2
即a n 2-a n -12-4a n -4a n -1=0,也即(a n +a n -1)(a n -a n -1-4) =0, ∵a n >0 ∴a n -a n -1=4
即{a n }是首项为2,公差为4的等差数列, ∴a n =2+(n -1) ⋅4=4n -2.
2
2
(a 1+a
20
20
2=310m
) ⨯20
=10m ⇒
+ +a 2
.
§2.9 等比数列求和(1)
1. D 2. A 3. C 4. D 5. n =7
6. -17. 458. 105
9.解:(1)当q =1时,则有3a 1+6a 1=18a 1⇒a 1=0, 与数列{a n }是等比数列矛盾,∴q ≠1 (2)q ≠1时,条件化为
a 1(1-q 3) a 1(1-q 6) 2a 1(-1q 9) +=
1-q 1-q 1-q
§2.7 等比数列的概念与通项
1. C 2. B 3. A 4. B 5. -4 6.
1
7. ①②③④ 4
8. 解:依题意a n +2=a n +1+a n ⇒a n q 2=a n q +a n ⇒q =q +1解得
q
故舍去q 2
∴2q -q -q =0⇒q =
9
6
3
.
,∵各项均为正数,∴q >0, .
10.解: S 2n >2S n ,
a 1(1-q 2n ) 1-q
a 1(1-q n ) ∴q ≠1. =80„ ①
1-q
=6560„ ②
②÷①,得q n =81, ∴q >1,
故前n 项中a n 最大,将q n =81代入①,得a 1=q -1 „ ③ 由a n =a 1q n -1=54,得81a 1=54q „ ④ 由③④解得a 1=2, q =3. ∴S 100=
a 1(q 100-1) q -1
=3100-1.
n +1n +2
S n -1, 由已知得a n +1=S n ⇒ ⇒S n +1=4⋅
n -1
n
n +1
S n -1=a n 代入上式得S n +1=4a n . n -1
§2.12 等差数列与等比数列的综合运用
1. C 2. C 3. D 4. B 5. 4 6. 2610 7. 等比数列{a n }的前n 项和为S n ,
已知S 1,2S 2,3S 3成等差数列,a n =a 1q n -1, 又4S 2=S 1+3S 3,即4(a 1+a 1q ) =a 1+3(a 1+a 1q +a 1q 2) , 解得{a n }的公比q =1.
3
y
§2.10 等比数列求和(2)
1. C 2. B 3. D 4. C 5. a (1+10%) 5; 6. (1+p ) 12-1; 7. 3(1-1n )
2
3
8.解:当x ≠0,x ≠1,y ≠1时,
原式=(x +x 2+ +x n ) +(1+12+ +1n )
y
y
8. 解: a n =1+2+22+ +2n -1=1-2=2n -1
1-2
1+) ∴S n =(2-1) +(2-
2
n
n
11
(1-n )
y n -1x (1-x ) y y x -x n +1
=. +=+n +1
n
11-x 1-x y -y 1-y
n
+(2 -1)
2
=(2+2+ +n 2) n -=
2⨯(-11-2
n
2)
-n =2n +1-2-n
.
9.解:当x =1时,S n =1+2+3+4+ +n =
x +43x + S n =1+2x +32
n -1
+n x
n (n +1) 2
9. 解:设等比数列的连续三项为a m , a m +1, a m +2,
其公比为q (q ≠1) ,等差数列的公差为d , 则a m +1=a m q , a m +2=a m +1q , 两式相减得q =
a m +2-a m +1a m +1-a m
当x =0时,S n =1, 当x ≠1且x ≠0时,
1
(-1x n ) -+nx n ∴xS n =x +2x 2+3x 3+ +n
.
) n =+(1x +x +x + +x ∴(1-x S
23n -1
-nx )
n
1-x n
=-nx n 1-x
又a m +1=a m +4d , a m +2=a m +1+3d , 故q =
3d 33
=,所以通项公式为a n =2
44d 4
∴S n =1-x 2-nx .
(1-x ) 1-x
n n
()
n -1
.
10. 解:(1)设{a n }的公差为d ,S 2=2a 1+d =6+d ,
又b 2=±8(舍负号),S 2=b 2⇒6+d =8,d =2
,∴a n =3+2(n -1) ,∴a n =2n +1. (2)S n =3+5+ +(2n +1) =n (n +2) ∴1+1+ +1=1+1+1+ +
S 1
S 2
S n
1⨯3
2⨯4
3⨯5
1n (n +2)
10.
a (1+p ) p
⋅[(1+p ) 7-1].
§2.11 等比数列的综合问题
1. B 2. B 3. D 4. C 5. 1
1023
6. 16或-16; 7. ;
4
1111111
=(1-+-+-+ +-
2
3
2
4
3
5
n
n +
1
) 2
8. 解:由题设知a 1≠0,S n =
2
a 1(1-q n ) 1-q 1-q
,
=5⋅
a 1(1-q 2) 1-q
11
=(1+-
21132n +3-) =-
2n +1n +242n (+1n ) +(
2)
则a 1q =2 „„ ①
a 1(1-q 4)
„„ ②
§2.13 数列单元测试题
1. A; 2. A; 3. B; 4. C; 5. B;
6. D; 7. A; 8. A; 9. C; 10. B. 11.n =5 12.
1202
13. -1 14.
711
由②得1-q 4=5(1-q 2) ,(q 2-4)(q 2-1) =0,
(+2q ) -(1q ) +(=,1 (q -2) q
因为q
当q =-1时,代入①得a 1=2,通项公式a n =2⋅(-1) n -1; 当q =-2时,代入①得a 1=9. 解:∵ ⎨
⎧
a 1+d =8
11
,通项公式a n =⋅(-2) n -1. 22
15. 解:(1) {x n }成等比数列且x n ≠1,设公比为q ,则q >0 y n +1-y n =2log a x n +1-2log a x n =2log a ∴{y n }为等差数列.
(2) y 4=17, y 7=11 ∴3d =-6 d =-2 y 1=23 {y n }前n 项和S n =n y 1+
n (n -1) 2
d =23n -n (n -1) =-n 2+24n
x n +1x n
=2log a q 为常数
⎩10a 1+45d =185
n
, 解得a 1=5, d =3,
n
∴ a n =3n +2, b n =a 2=3×2+2,
S n =(3×2+2) +(3×22+2) +(3×23+2) +…+(3×2n +2) =2(2n -1) 2-1
2n -6. +2n =7·
当n =12时,S n 有最大值144.
∴{y n }前12项和最大为144.
n +2
S n n
10. 证明: (1)a n +1=n ⇒ ∴{
S n +1n +1
=2⋅
S n n
n +2
S n ⇒S n +1-S n =
16
.解:⑴由a n +1,令n =1得a 1=1 ∴ 4(S n -S n -1)=((a n +1) 2-(a n -1+1) 2,(n ≥2) ∴ 4a n =a n 2-a n 2-1+2a n -2a n -1
整理得:(a n -1+a n )(a n -a n -1-2) =0,由a n >0,
∴a n -a n -1=2 ∴ {a n }为公差为2的等差数列. ∴ a n =2n -1. (n =1, 2, 3, ) ,
S n n
是公比为S n n
2的等比数列. 2,
S n +1n +1
=2⋅
S n n
2=2⋅
(2)由{是公比为
S n -1n -1
(2)由裂项法,B n =1[(1-1) +(1-1+
2
a 1
a 2
a 2
a 312a n +
8. (1){x |x 2}; (2
){x |1x
2
+(1-1=1(1-
a n
a n +1
2a 1
1a n +
) =
1
2
1-
1
2
. 1
=
4a 1(1-q 4) 1-q
(3){x x 3}; (4){x 0≤x
9.(1
){x x ; (2){x |x ≤-2或x ≥1
3
2
⎧
⎪a
10.解:由题意得⎨-=-2-
a 2⎪
⎪c =(-2) ⋅(-1⎪⎩a 2
17.解:(1)由题意知5S 2=4S 4,∴
52
a 1≠0, q >且0q ≠ 1 ∴1+q =,
4
5a 1(1-q 2) 1-q ∴得q =
1
2
(2) S n =
a 1(1-q n ) 1-q 2
1
=2a 1-a 1() n -1
2
2
⎧b =5a ⎪
2 ⇒⎨
⎪c =a ⎩
∴b n =q +s n =1+2a 1-a 1(1) n -1
要使{b n }为等比数列,当且仅当1+2a 1=0
2
5
不等式cx 2-bx +a >0化为ax 2-ax +a >0,
2
a
5
x +1
⇒
1
2
即a 1=-1, 此b n =(1n +1为等比数列,
4
2
1
∴不等式cx 2-bx +a >0的解集为{x |
∴{b n }能为等比数列,此时a 1=-1.
4
18.解:(1)第十个月应付款为:
-0⨯50⨯9) 0=. 0(元)1 50+(100
(2)共付款:
150+[50+1000⨯0.01]+[50+950⨯0.01]+ +[50+50⨯0.01] =1225(元).
§3.3 一元二次不等式(2)
1. A; 2. D; 3. C; 4. D; 5. k ≥1, 6. ②③④; 7. [-1, 1]
8. ⑴{x |-1
2
3
2
{}
9. 解:不等式等价于(7x +a )(8x -a )
第三章 不等式
§3.1 不等关系
1. D;2. A; 3. B; 4. C; 5. -π
8.解:设购买单片软件和盒装磁盘分别为x 件, y 盒(x , y ∈N *) ,则
60x +7y 0≤⎧⎪
⎨x ≥3⎪⎩y ≥2
500⎧6x +7y ≤50
⎪
即⎨x ≥3
⎪⎩y ≥2
{78}
a a
当a
87
a a
当a >0时,不等式的解集为x -
当a =0时,不等式的解集为φ.
10. 解:原不等式等价于(x -a )(x -a 2)
a >0x -a
或(2){ {x x --a 0
2
2
且(x , y ∈N *)
①当a 1时,a
原不等式的解集为{x a 9.解:可先用f (-1) 和f (1)来表示f (-2) ,即用a -b 和a +b 来
原不等式的解集为{x a 2A (a -b ) +B (a +b ) =4a -2b 表示4a -2b , 设
③当a =0,或a =1时,原不等式无解. =4a - 2b ⇒(A +B ) a -(A -B ) b
⎨
⎧A +B =4
⎧A =3⇒⎨
⎩A -B =2⎩B =1
∴3≤3(a -b ) ≤6, 2≤a +b ≤4,
§3.4 一元二次不等式的应用
1. A; 2. C; 3. A; 4. D; 5. (-∞, -2] [5,+∞)
6. (-∞, -1) [2,+∞) 7. -5. 8. 解:⑴y =-2n 2+40n -98
⑵解不等式-2n 2+40n -98>0 得
10n
-x 2x ) - y =(160
2
∴5≤4a -2b ≤10.
10. 解:设甲乙两地相距x 千米,采用汽车、火车、飞机 运输时的总支出分别为
x
1600 y 1=8x +100+0+⨯2) =30x 0+14
50
x
x +0 y 2=4x +180+0+⨯4) =30
100
7 3000
x 35
+2) ⨯300=x +1600 y 3=16x +1000+(2002
(5+00x ,3
显然y 3>y 1,令y 1-y 2
所以,当甲乙相距少于200千米时,应选用汽车;当甲乙相距等于200千米时,应选用汽车或火车;当甲乙相距大于200千米时,采用火车较好.
⇒-x 2+13x 0-50≥0 1300 y ≥1300
∴20≤x ≤45∴当月产量在[20,45]件之间时, 月获得的利润不少于1300元.
65
(2) y =-2(x -2+1612.5,
2
§3.2 一元二次不等式(1)
1. D; 2. A; 3. D; 4. D; 5.{-2, 0, 2} 6.{x |x 3},{x |-2≤x ≤3}. 7. {x |x 3}
∴x =32或x =33时,y 取最大值1612. 10. 解:⑴ y =[60(1+0.5x ) -40(1+x )]⨯1000(1+0.8x ) y =-8000x 2+6000x +20000=2000(-4x 2+3x +10) 其中0(60-40) ⨯1000
∴-4x 2+3x >0
∴0x
33
,∴x 的取值范围为
得y 1=1(c +4), y 2=1(c -4) , 依题意:
3
3
⎡1(c +4) -1⎤⎡1(c -4) -2⎤
(y 1-1)(y 2-2)
§3.5 一元二次不等式的综合问题
1. C ; 2. C; 3. D; 4. D; 5.m m
2], 7.解:构造函数:f (x ) =x 2+m x +4, x ∈[1,
2) 时,不等式x 2+m x +4
{
810. 解:30 (以(±5, 0) 、(0,±3)为顶点的菱形面积).
§3.7 二元一次不等式组表示的平面区域
1. A; 2. B; 3. C; 4. C 5. 6π; 6. 解:如图知区域是△OAB 去掉 一个小直角三角形△CDB . ∴阴影部分面积=S O AB -S C D B =1⨯2⨯
2-12
2
7. 4
则f (1)≤0, f (2)≤0,即1+m +4≤0, 4+2m +4≤0。
解得:m ≤-5。
8.解:(1)当a =1时,有不等式f (x ) =x 2-3x +1≤0
2
2
∴(x -1x -2) ≤0,∴不等式的解集为:{x |1≤x ≤2}
2
2
7. 3
2
(2)∵不等式f (x ) =(x -1)(x -a ) ≤0
a
8.解:令u =x +y
当0a ,
a
{v =x -y
u ≤1⎧⎪
∴⎨u +v ≥0⎪⎩u -v ≥0
∴不等式的解集为{x |a ≤x ≤1; 当a >1时,有1
a
a
作出区域是等腰直角三角形,可求出面积s =1⨯2⨯1=1.
2
9.解:由已知得
+3>0⎧t -2⨯1
⎪t +4⨯1+8>0 ⎨⇒
3t +1-4
{x x +-y +4>0
x +2y +1>0
或{
x -y +4
∴不等式的解集为{x |1≤x ≤a };
a
当a =1时,不等式的解为x =1。
9.解:将两式分子都化为3,则只要比较分母的2m 2+m +1和 3m 2-3m +6大小.
2
(m -2)+1>0, 3m 2-3m +6-(2m 2+m +1) =m 2-4m +5=
故3m 2-3m +6>2m 2+m +1
且易知3m 2-3m +6与2m 2+m +1均恒为正数,
⎧t >-1
-1-12⇒⇒t =0 ⎨t
⎪⎩t ∈Z
{
10. 解: 不等式等价于
3331
>> 即. 222
2m +m +13m -3m +62m +m +1m -m +2
2
10. 解:设f (x ) =a x 2+bx +c (a ≠0) f (x ) >-2x 的解集为(1,3) ∴f (1)=a +b +c =-2 ① f (3)=9a +3b +c =-6 ②
又 f (x ) +6a =a x 2+bx +c +6a =0有两个相等的实数根, ∴∆=b 2-4a (c +6a ) =0 ③ 由①②③解得:a =-
1
或a =1 5
其图象如图所示:
§3.8 简单的线性规划(1)
1. C; 2. A; 3. A; 4. C; 5. 1; 6. P (-1, -1) ; 7. 50x +40y ≤2000
7] 8. [-5,
9. 解:在坐标系中画出图象,如图. 三条线的交点分别是A (0,1) , B (7,1) ,C (3,7) ,在△ABC 中满 足z =2y -x 的最大值是点C ,代入 得最大值等于11.
10.解: 区域D 如图所示∆ABC 所在区域(包含边界) (1)令z =2x +y ,显然z 在点
取得最大值,∴(2x +y ) m ax =(2)点O 到直线2x -y -2=0 的距离r 又 f (x ) >-2x 的解集为(1,3),∴a
163163
∴a =-, b =-, c =-, ∴f (x ) =-x 2-x -.
5
5
5
5
5
5
§3.6 二元一次不等式表示的平面区域
1. B; 2. B; 3. C; 4. C; 5. R , S ;
2
6. {t |t >; 7. P (-5,1)
3
8.解:先画出直线-x +2y -4=0(画出虚线) 取原点(0,0)代入-x +2y -4, 因为 0+2 × 0-4<0
所以原点在-x +2y -4<0 表示的平面区域内,
不等式-x +2y -4<0表示的区域如图.
9.解法1:
+)[2⨯(-2) -3⨯c ]2+
解法2:将A 、B 两点横坐标分别代入直线L 的方程,
,由区域D
及题意知,以点O r 的圆满
x -y +2 足条件, ∴S 最大
4
=π=π
52
.
2
§3.9 简单的线性规划(2)
1. A; 2. B; 3. B; 4. D;
5. 5; 6.3; 7.0
2
法2:1+1=(1+1) ⋅(m +
n ) =2+n +m ≥2+4.
m
n
m
n
m
n
8.解:作出其可行域,
约束条件所确定的平面区域的四个顶点为 (1,5),(1,5),(3,1),(5,1),
3 作直线l 0:2 x + y = 0,
再作与直线l 0平行的直线l :2 x + y = z, 由图象可知,当l 经过点(1,5)时
3 使z =2x +y 取得最小值,z min
511
=2⨯1+1⨯=
33
§3.11 基本不等式的应用(1)
1. D; 2. B; 3. C;
4. A; 提示:法一: ab ≤(a +b ) 2=4,
2
当且仅当a =b =2时取等号,
又c +d ≥4,
当且仅当c =d =2时取等号, 故选A.
法二:由右图可知, 对x , y ∈R +, xy ≥x +y 当且仅当x =y =2时取等号, 故选A.
当l 经过点(5,1)时使z =2x +y 取得最大值,
=2⨯5+1⨯1=1 z m a x . 1
9. 解:每天生产甲种产品5吨,乙种产品7吨,日产值到达最 大值117万元. (提示:设每天生产甲种产品x 吨,乙种产品 y 号,则7x +3y ≤56,2x +5y ≤45,x 、y ≥0,目标函数z =8x +11y , 作出线性约束条件所表示的平面区域,即可求得当 x =5,y =7 时,z 取最大值117万元)
10. 解:设每天生产A 型桌子x 张,B 型桌子y 张, 每天所获利润为z 千元,则
⎧x +2y ≤8, ⎪
⎨3x +y ≤9,
x ≥0, ⎪
⎩y ≥0.
5. 4 ; 6.
2-.
7. 3;提示:以CA 、CB 所在直线为坐标轴建立平面直角坐
y
标系,则直线AB 的方程为x +=1. 设P (a , b ) ,则a +b =1
4
3
43
目标函数为z =2x +3y
如图,作出可行域, 把直线l :2x +3y =0 向右上方平移至l '的 位置时,直线经过可 行域上的点M ,直线
的纵截距最大,此时z =2x +3y 取得最大值. 解方程组
a b +
(a >0, b >0), ab =12⋅a ⋅b ≤12(2=3,
432
3
当a =b =1,即a =2, b =时,(ab ) max =3.
2432
8.解 当x =0时,y =0 当x ≠0时,
y =
34
x +
x
=
34x +
x
34
,当且仅当x =4
x
33
即x =±2时,等号成立. ∴y min =-, y max =.
4
4
{x +2y =83x +y =9
得
{x =2y =3
,即M (2, 3),
9.解:已知不等式(x +y )(1+a )≥9对任意正实数x ,y 恒成立,
x
y
ax a +1
≥≥9,∴
≥2
≤-4(舍去) , 答:每天应生产A 型桌子2张,B 型桌子3张才能获最大利润. 则1+a ++
x y
所以正实数a 的最小值为4.
§3.10 基本不等式及其证明 10.解:设矩形温室的左侧边长为a m ,
后侧边长为b m ,则ab =800m2. ∴蔬菜的种植面积 1
1. A 2. D 3. B 4. B 5. 6. ①②③⑤
16b -2=) a b -2a -4b +8=80-8a 2+(b S =(a -4) (, x +3z
⇒ 7. 3 提示:由已知得y =
2
y
∵a >0, b >0, ab =800,
∴a +2b ≥80
∴S ≤808-2⨯80=648(m 2), 222
y x +9z +6xz 6xz +6xz =≥=3(当且仅当x =3z 取“= 当且仅当a =2b ,即a =40m , b =20m 时,S m ax =648m 2. xz 4xz 4xz
答:当矩形温室的左侧边长为40m ,后侧边长为20m 时,蔬
8. 证明: a 2+b 2≥2ab ①
菜的种植面积最大,最大种植面积为648 m2.
22
b +c ≥2bc ②
22
c +a ≥2ca ③ §3.12 基本不等式的应用(2) ①+②+③⇒a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca
1. A;
又 a , b , c 不全相等,
a +b -c a +b -2a +b r ===-11, 2. B;
提示:222
.
∴a +b +c >ab +bc +ca
2
2
2
9.
解:Q
P ∴P ≤Q .
10. 解:函数y =a 1-x (a >0, a ≠1) 的图象恒过定点A (1,1),
⋅n -1=,0m +n =1,m , n >0, 1⋅m +1
法1
:m +n ≥2
当且仅当a =b
r min 1,故选B. 3. C;
4. D; 提示:设第一年的产量为A , A (1+x ) 2=A (1+p 1)(1+p 2) ∴(1+x ) 2=(1+p 1)(1+p 2) ≤( ∴x ≤
.
p 1+p 2
2
⇒x ≤
p 2
2+p 1+p 2
2
) 2=(1+
p 1+p 2
2
) 2
,当且仅当p 1=p 2取“=”号,
,
11+≥m n 2⋅2=4 故选D.
5.20; 6.2240 7
.2 8.解: 如图为轴截面,令圆柱的高为h ,
底面半径为r ,侧面积为S , 则(h ) 2+r 2=
R 2,即h =
2
S =2π9.解:使用x 年时,年平均费用最少,由于“年维 修费第一年是0.2万元,以后逐年递增0.2万元”, 可知汽车每年的维修费构成以0.2万元为首项, 0.2万元为公差的等差数列. 因此,汽车使用x 年 总的维修费用为0.2+0.2x x 万元. 设汽车的年
2
≤4π=2πR 2
2=4π
平均费用为y 万元,则有:
9.解:设M (t , 0) (t >5) ,
,高为
则直线l 的方程为4x -(6-t ) y -45=0 它与y =4x 相交得点Q 的纵坐标为4t ,
t -5
0. 2+0x . 2
x
10+x +0x . 212y ==
x x
10x =1++≥1+3
x 1010+0. x 9+
当且仅当10=x ,即x =10时,y 取最小值.
x
10
从而∆O Q M 的面积为
S =
(t -52) +1t 0-(+5) 2514t t 22
t ⋅==2⋅2t -5t -5t -5
50
=2(t -5) ++20≥40
t -5
答:汽车使用10年时,年平均费用最少. 10. 解:设每间虎笼的长xm 、宽ym ,
则由“有可围36米长的材料”,得4x +6y =36, 即2x +3y =18, 设面积为S =xy ,
由于2x +3y ≥
所以18,得xy ≤27,即S ≤27
2
2
当且仅当2(t -5) =50,即t =10时,
t -5
∆O Q M 的面积最小值为40, 此时直线方程为x +y -10=0. 10.解:(1)由已知得: 即
50v
>1, 2
v -50v +1600
2
当且仅当2x =3y 时,等号成立. 解方程组
x =3y x =4.5
,得{ {22x +3y =18y =3
450v
>9, 2
v -50v +1600
答:每间虎笼设计长、宽分别为4.5m , 3m 时,面积最大.
而分母v -50v +1600恒大于零,∴解之得:200
∴y =
45v 0450
= 2
v -50v +1600v +1600-50
v
§3.14 不等式单元测试题
1. B; 2. B; 3. D; 4. C; 5.C; 6. C; 7.C; 8. C; 9. D; 10. A 11.{x x >3或x
2
2
∵v +
1600
≥80, ∴y ≤15, v
3
13.8 5
31
14., (提示:区间根与线性规划方法:数形结合列出
1600
当且仅当v =,即v =40(千米/小时)时,
v
a 、b 满足的二元一次方程组)
21 车流量最大,最大值为15(千辆/小时) 15.A ={x 3x 2-4x -41 33 答:在该时段内,当汽车的平均速度为40(千米/小时)时,
21车流量最大,最大值为15(千辆/小时). A B =x -
2
16.解:(1) a x -3x +2>0的解集为{x |x b }
{}{}
{}
§3.13 基本不等式的综合问题
1.A; 2. C; 3. C; 4. D; 5.32 6
.+∞)
7.[9, +∞
) ;解:法一:ab =a +b +3≥3
∴2-3≥0
3
∴ab ≥9(仅当a =b =3时) 法二:设S =ab ,Q ab =a +b +3
a +3
∴b =,由b >0,知a >1,
a -1
⎧1+b =3⎪a ∴⎨
⎪1⋅b =2⎩a
⇒a =1, b =2;
(2)不等式a x 2-(ac +b ) x +bc
① 当c >2时,其解集为{x |2
11x t s i n 6︒0=⨯(a 22 ) 22 ∴S =a ⋅
a +3a 2+3a 4
==(a -1) ++5≥9 a -1a -1a -1
19
+=1,则 a b
16,
当且仅当(a -1) 2=4,即a =3时取等号,此时b =3. 8.解:Q a , b , c 都是正实数,且
19
(a +b ) +=)
a b
b 9a 1++≥a b
2a 2
∴t =
x
+1 在∆ADE 中,由余弦定理得
2
+A 2E -2A ⋅D c A o E s A D E 2=A D
2a 222a 2
-2x ⋅⋅cos 600 ∴y =x +(x x
2
2
当且仅当
b 9a
=,即b =3a 时“=”号成立, a b
∴a +b ≥16
此时a =4, b =12,
故y (a ≤x ≤2a )
若a +b ≥c 恒成立⇒0
(2
) x 2+4a 2≥4a 2
x
4
当且仅当x 2=
4a 2即x =时取等号
4x
∴y min
即AD =AE , ED min 答:(1)用x 表示的y 的函数为
y (a ≤x ≤2a )
(2
)线路最短时,AD =AE ,此时DE ∥BC ;
.
18.解:设应供应洗衣机x 台,空调y 台,利润z =8x +6y .
⎧20x +30y ≤300⎪10x +5y ≤110⎪ 则⎨
x ≥0⎪⎪⎩y ≥0
由图知当目标函数 的图象经过M 点时 能取得最大值, ⎨
⎧2x +3y =30⎩2x +y =22
⎧x =9⎩y =4
,
解得⎨
, 即M (9,4) ,
所以z =8×9+6×4=96(百元) 答:应供应洗衣机9台,空调6台,可使得利润最多达到9600元.
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高中数学5
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远方出版社