课时作业(五十六)一、选择题1.定义一种运算“*”:对于自然数n满足以下运算性质:(ⅰ)1]()A.nB.n+1C.n-1D.n2答案A解析由(n+1)*1=n*1+1,得n*1=(n-1)*1+1=(n-2)*1+2=…=1]2.已知a1=3,a2=6,且an+2=an+1-an,则a2011=()A.3B.-3C.6D.-6答案A解析∵a1=3,a2=6,∴a3=3,a4=-3,a5=-6,a6=-3,a7=3……∴{an}是以6为周期的周期数列又2011=6×335+1,∴a2011=a1=3.选A.3.因为对数函数y=logax(a0,且a≠1)是增函数,而y=log12x是对数函数,所以y=log12x是增函数,上面的推理错误的是()A.大前提B.小前提C.推理形式D.以上都是答案A解析y=logax是增函数这个大前提是错误的,从而导致结论错误.选A4.(2011·南京质检)把正整数按一定的规则排成了如图所示的三角形数表.设aij(i,j=N*)是位于这个三角形数表中从上往下数第i行,从左往右数第j个数,如a42=8.若aij=2009,则i与j的和为()124357681012911131517141618202224…A.105B.106C.107D.108答案C解析由三角形数表可以看出其奇数行为奇数列,偶数行为偶数列,2009=2×1005-1,所以2009为第1005个奇数,又前31个奇数行内数的个数的和为961,前32个奇数行内数的个数的和为1024,故2009在第32个奇数行内,所以i=63,因为第63行的第一个数为2×962-1=1923,2009=1923+2(m-1),所以m=44,即j=44,所以i+j=107.5.设f(x)=1+x1-x,又记f1(x)=f(x),fk+1(x)=f(fk(x)),k=1,2,…,则f2009(x)等于()A.-1xB.xC.x-1x+1D.1+x1-x答案D解析计算:f2(x)=f(1+x1-x)=1+1+x1-x1-1+x1-x=-1x,f3(x)=f(-1x)=1-1x1+1x=x-1x+1,f4(x)=1+x-1x+11-x-1x+1=x,f5(x)=f1(x)=1+x1-x,归纳得f4k+1(x)=1+x1-x,k∈N*,从而f2009(x)=1+x1-x.6.(2011·皖南八校)已知整数的数对列如下:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(1,5),(2,4),…则第60个数对是()A.(3,8)B.(4,7)C.(4,8)D.(5,7)答案D解析观察可知横坐标和纵坐标之和为2的数对有1个,和为3的数对有2个,和为4的数对有3个,和为5的数对有4个,依此类推和为n+1的数对有n个,多个数对的排序是按照横坐标依次增大的顺序来排的,由nn+12=60⇒n(n+1)=120,n∈Z,n=10时,nn+12=55个数对,还差5个数对,且这5个数对的横、纵坐标之和为12,它们依次是(1,11),(2,10),(3,9),(4,8),(5,7),∴第60个数对是(5,7).7.(2011·苏北四市调研)某纺织厂的一个车间技术工人m名(m∈N*),编号分别为1,2,3,…,m,有n台(n∈N*)织布机,编号分别为1,2,3,…,n,定义记号aij:若第i名工人操作了第j号织布机,规定aij=1,否则aij=0,则等式a41+a42+a43+…+a4n=3的实际意义是()A.第4名工人操作了3台织布机B.第4名工人操作了n台织布机C.第3名工人操作了4台织布机D.第3名工人操作了n台织布机答案A解析a41+a42+a43+…+a4n=3中的第一下标4的意义是第四名工人,第二下标1,2,…,n表示第1号织布机,第2号织布机,……,第n号织布机,根据规定可知这名工人操作了三台织布机.二、填空题8.已知1=1,1-4=-(1+2),1-4+9=1+2+3,1-4+9-16=-(1+2+3+4),则第5个等式为________,…,推广到第n个等式为__________________.(注意:按规律写出等式的形式,不要求计算结果)答案1-4+9-16+25=1+2+3+4+5;1-22+32-42+…+(-1)n+1·n2=(-1)n+1·(1+2+3+…+n)解析根据前几个等式的规律可知,等式左边的各数是自然数的平方,且正负相间,等式的右边是自然数之和且隔项符号相同,由此可推得结果.9.(2011·湖北八校)已知扇形的圆心角为2α(定值),半径为R(定值),分别按图1、图2作扇形的内接矩形,若按图1作出的矩形的面积的最大值为12R2tanα,则按图2作出的矩形的面积的最大值为________.答案R2tanα2解析将图1沿水平边翻折作出如图所示的图形,内接矩形的最大面积S=2·12R2·tanα=R2·tanα,所以图2中内接矩形的面积的最大值为R2tanα2.10.(2011·衡水潍坊)已知2+23=223,3+38=338,4+415=4415,…,若6+at=6at,(a,t均为正实数),类比以上等式,可推测a,t的值,则a+t=________.答案41解析根据题中所列的前几项的规律可知其通项应为n+nn2-1=nnn2-1,所以当n=6时a=6,t=35,a+t=41.11.设P是边长为a的正三角形ABC内的一点,P点到三边的距离分别为h1、h2、h3,则h1+h2+h3=32a;类比到空间,设P是棱长为a的正四面体ABCD内的一点,则P点到四个面的距离之和h1+h2+h3+h4=________.答案63a解析如图,连接AP,BP,CP,DP,则正四面体ABCD可分成四个小三棱锥,根据体积相等可得,正四面体的体积为13×34a2×63a=13×34a2(h1+h2+h3+h4),所以h1+h2+h3+h4=63a.12.(2010·福建卷,文)观察下列等式:①cos2α=2cos2α-1;②cos4α=8cos4α-8cos2α+1;③cos6α=32cos6α-48cos4α+18cos2α-1;④cos8α=128cos8α-256cos6α+160cos4α-32cos2α+1;⑤cos10α=mcos10α-1280cos8α+1120cos6α+ncos4α+pcos2α-1.可以推测,m-n+p=________.答案962解析观察等式可知,cosα的最高次的系数2,8,32,128构成了公比为4的等比数列,故m=128×4=512;取α=0,则cosα=1,cos10α=1,代入等式⑤,得1=m-1280+1120+n+p-1,即n+p=-350(1);取α=π3,则cosα=12,cos10α=-12,代入等式⑤,得-12=m(12)10-1280×(12)8+1120×(12)6+n×(12)4+p×(12)2-1,即n+4p=-200(2).由(1),(2)可得n=-400,p=50,∴m-n+p=926.13.(09·浙江)设等差数列{an}的前n项和为Sn,则S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12成等差数列.类比以上结论有:设等比数列{bn}的前n项积为Tn,则T4,________,________,T16T12成等比数列.答案T8T4T12T8解析对于等比数列,通过类比,有等比数列{bn}的前n项积为Tn,则T4=a1a2a3a4,T8=a1a2…a8,T12=a1a2…a12,T16=a1a2…a16,因此T8T4=a5a6a7a8,T12T8=a9a10a11a12,T16T12=a13a14a15a16,而T4,T8T4,T12T8,T16T12的公比为q16,因此T4,T8T4,T12T8,T16T12成等比数列.三、解答题14.已知椭圆具有如下性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上的任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为KPM、KPN时,则KPM与KPN之积是与点P位置无关的定值.试写出双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)具有的类似的性质,并加以证明.解析双曲线的类似的性质为:若M,N是双曲线x2a2-y2b2=1上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上的任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为KPM、KPN时,KPM与KPN之积是与点P位置无关的定值.下面给出证明:设点M的坐标为(m,n),则点N的坐标为(-m,-n),且m2a2-n2b2=1.又设点P的坐标为(x,y),由KPM=y-nx-m,KPN=y+nx+m得KPM·KPN=y-nx-m·y+nx+m=y2-n2x2-m2,①将y2=b2a2x2-b2,n2=b2a2m2-b2代入①式,得KPM·KPN=b2a2(定值).15.已知函数f(x)=aa2-1(ax-a-x),其中a0,且a≠1.(1)判断函数f(x)在(-∞,+∞)上的单调性,并加以证明;(2)判断f(2)-2与f(1)-1,f(3)-3与f(2)-2的大小关系,由此归纳出一个更一般的结论,并加以证明;解析(1)由已知得f′(x)=alnaa2-1(ax+a-x)0,∴f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.(2)f(2)-2f(1)-1,f(3)-3f(2)-2.一般的结论为:f(n+1)-(n+1)f(n)-n(n∈N*).证明过程如下:事实上,上述不等式等价于f(n+1)-f(n)1⇔a2n+1+1an+1+an1⇔(an+1-1)(an-1)0,在a0且a≠1的条件下,(an+1-1)(an-1)0显然成立,故f(n+1)-(n+1)f(n)-n(n∈N*)成立.1.观察下列的图形中小正方形的个数,则第6个图中有________个小正方形.答案28解析设第n个图中小正方形个数为an,则a1=3,a2=a1+3=6,a3=a2+4=10,a4=a3+5=15,a5=a4+6=21,a6=a5+7=28.2.给出下列不等式:23+5322·5+2·52,24+5423·5+2·53,252+55222·512+212·52,….请将上述不等式在左右两端仍为两项和的情况下加以推广,使上述不等式成为推广不等式的特例,则推广的不等式为________.答案am+n+bm+nambn+anbm(a,b0,a≠b,m,n0)解析由“23+5322·5+2·52”,“24+5423·5+2·53”,“252+55222·512+212·52”,可得推广形式的最基本的印象:应具有“+·+·”的形式.再分析底数间的关系,可得较细致的印象:应具有“a□+b□a□·b□+a□·b□”的形式.再分析指数间的关系,可得准确的推广形式:am+n+bm+nambn+anbm(a,b0,a≠b,m,n0).3.半径为r的圆的面积S(r)=πr2,周长C(r)=2πr,若将r看做(0,+∞)上的变量,则(πr2)′=2πr.①①式可用语言叙述为:圆的面积函数的导数等于圆的周长函数.对于半径R的球,若将R看做(0,+∞)上的变量,请你写出类似于①的式子:________________________________________________________________________;②式可用语言叙述为________________________________________________________________________.答案①(43πR3)′=4πR2②球的体积函数的导数等于球的表面积函数4.(2010·浙江)在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,第1列第2列第3列…第1行123…第2行246…第3行369………………那么位于表中的第n行第n+1列的数是________.答案n2+n解析第n行的第一个数是n,第n行的数构成以n为公差的等差数列,则其第n+1项为n+n·n=n