其中类比结论正确的个数有( )
A.1B.2
C.3D.4
答案 B
解析 ①在复数C中,若两个复数满足a-b=0,则它们的实部和虚部均相等,则a、b相等,故①正确;②在有理数Q中,若a+b=c+d,则|a-c|+(b-d)=0,解得a=c,故②正确;③若a,b∈C,当a=1+i,b=i时,a-b=1>0,但a、b是两个虚数,不能比较大小,故③错误;④若Z∈C,当Z=i时,|Z|<1,但是Z是虚数,不能比较大小,故④错误,故只有两个结论正确,选B.
7.已知=2,=3,=4,…,若=a(a,t均为正实数),类比以上等式,可推测a,t的值,则t-a=( )
A.31B.41
C.55D.71
答案 B
解析 观察所给的等式,等号左边是,,,…,等号的右边是2,3,…,则第n个式子的左边是,右边是(n+1)·,故a=7,t=72-1=48.t-a=41,故选B.
8.已知结论:
“在正△ABC中,若D是边BC的中点,G是△ABC的重心,则=2”.若把该结论推广到空间,则有结论:
“在棱长都相等的四面体A-BCD中,若△BCD的中心为M,四面体内部一点O到四面体各面的距离都相等”,则=( )
A.1B.2
C.3D.4
答案 C
解析 图设正四面体的棱长为1,则易知其高AM=,此时易知点O即为正四面体内切球的球心,设其半径为r,利用等积法有4××r=××,r=,故AO=AM-MO=-=,故AO∶OM=∶=3.
9.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:
按照上面的规律,第n条“金鱼”需要火柴棒的根数为________.
答案 6n+2
解析 由图形间的关系可以看出,第一个图中有8根火柴棒,第二个图中有8+6根火柴棒,第三个图中有8+2×6根火柴棒,以此类推第n个“金鱼”需要火柴棒的根数是8+6(n-1),即6n+2.
10.在△ABC中,角C的内角平分线CE分△ABC的面积所成的比例为=.将这个结论类比到空间:
在三棱锥A-BCD中,平面DEC平分二面角A-CD-B且与AB交于点E,则类比的结论为________.
答案 =
解析 此类问题由平面类比到空间,则可由面积类比体积,由长度类比面积,由=,类比得=.
11.如图所示,将正整数从小到大沿三角形的边成螺旋状排列起来,2在第一个拐弯处,4在第二个拐弯处,7在第三个拐弯处,……,则在第二十个拐弯处的正整数是________.
答案 211
解析 观察题图可知,
第一个拐弯处2=1+1,
第二个拐弯处4=1+1+2,
第三个拐弯处7=1+1+2+3,
第四个拐弯处11=1+1+2+3+4,
第五个拐弯处16=1+1+2+3+4+5,
发现规律:
拐弯处的数是从1开始的一串连续正整数相加之和再加1,在第几个拐弯处,就加到第几个正整数,所以第二十个拐弯处的正整数就是1+1+2+3+…+20=211.
12.对于命题:
如果O是线段AB上一点,则||·+||·=0;将它类比到平面的情形是:
若O是△ABC内一点,有S△OBC·+S△OCA·+S△OBA·=0;将它类比到空间的情形应该是:
若O是四面体A-BCD内一点,则有________.
答案 VO-BCD·+VO-ACD·+VO-ABD·+VO-ABC·=0
解析 由线段到平面,线段的长类比为面积,
由平面到空间,面积可以类比为体积,
由此可以类比得一命题为:
O是四面体A-BCD内一点,
则有VO-BCD·+VO-ACD·+VO-ABD·+VO-ABC·=0.
二、高考小题
13.[2016·北京高考]袋中装有偶数个球,其中红球、黑球各占一半.甲、乙、丙是三个空盒.每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则就放入丙盒.重复上述过程,直到袋中所有球都被放入盒中,则( )
A.乙盒中黑球不多于丙盒中黑球
B.乙盒中红球与丙盒中黑球一样多
C.乙盒中红球不多于丙盒中红球
D.乙盒中黑球与丙盒中红球一样多
答案 B
解析 解法一:
假设袋中只有一红一黑两个球,第一次取出后,若将红球放入了甲盒,则乙盒中有一个黑球,丙盒中无球,A错误;若将黑球放入了甲盒,则乙盒中无球,丙盒中有一个红球,D错误;同样,假设袋中有两个红球和两个黑球,第一次取出两个红球,则乙盒中有一个红球,第二次必然拿出两个黑球,则丙盒中有一个黑球,此时乙盒中红球多于丙盒中的红球,C错误.故选B.
解法二:
设袋中共有2n个球,最终放入甲盒中k个红球,放入乙盒中s个红球.依题意知,甲盒中有(n-k)个黑球,乙盒中共有k个球,其中红球有s个,黑球有(k-s)个,丙盒中共有(n-k)个球,其中红球有(n-k-s)个,黑球有(n-k)-(n-k-s)=s个.所以乙盒中红球与丙盒中黑球一样多.故选B.
14.[2014·北京高考]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
答案 B
解析 用A,B,C分别表示优秀、及格和不及格.显然,语文成绩得A的学生最多只有一人,语文成绩得B的也最多只有1人,得C的也最多只有1人,所以这组学生的成绩为(AC),(BB),(CA)满足条件,故学生最多为3人.
15.[2015·山东高考]观察下列各式:
C=40;
C+C=41;
C+C+C=42;
C+C+C+C=43;
…
照此规律,当n∈N*时,
C+C+C+…+C=________.
答案 4n-1
解析 由题知C+C+C+…+C=4n-1.
16.[2014·陕西高考]观察分析下表中的数据:
多面体
面数(F)
顶点数(V)
棱数(E)
三棱柱
5
6
9
五棱锥
6
6
10
立方体
6
8
12
猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是________.
答案 F+V-E=2
解析 因为5+6-9=2,6+6-10=2,6+8-12=2,故可猜想F+V-E=2.
17.[2014·全国卷Ⅰ]甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,
甲说:
我去过的城市比乙多,但没去过B城市;
乙说:
我没去过C城市;
丙说:
我们三人去过同一城市.
由此可判断乙去过的城市为________.
答案 A
解析 根据甲、乙、丙说的可列表得
A
B
C
甲
√
×
√
乙
√
×
×
丙
√
18.[2015·福建高考]一个二元码是由0和1组成的数字串x1x2…xn(n∈N*),其中xk(k=1,2,…,n)称为第k位码元.二元码是通信中常用的码,但在通信过程中有时会发生码元错误(即码元由0变为1,或者由1变为0).
已知某种二元码x1x2…x7的码元满足如下校验方程组:
其中运算⊕定义为:
0⊕0=0,0⊕1=1,1⊕0=1,1⊕1=0.
现已知一个这种二元码在通信过程中仅在第k位发生码元错误后变成了1101101,那么利用上述校验方程组可判定k等于________.
答案 5
解析 因为x4⊕x5⊕x6⊕x7=1⊕1⊕0⊕1=0⊕0⊕1=0⊕1=1≠0,所以二元码1101101的前3位码元都是对的;因为x2⊕x3⊕x6⊕x7=1⊕0⊕0⊕1=1⊕0⊕1=1⊕1=0,所以二元码1101101的第6、7位码元也是对的;因为x1⊕x3⊕x5⊕x7=1⊕0⊕1⊕1=1⊕1⊕1=0⊕1=1≠0,所以二元码1101101的第5位码元是错的,所以k=5.
三、模拟小题
19.[2016·广州调研]①已知a是三角形一边的长,h是该边上的高,则三角形的面积是ah,如果把扇形的弧长l,半径r分别看成三角形的底边长和高,可得到扇形的面积为lr;②由1=12,1+3=22,1+3+5=32,可得到1+3+5+…+2n-1=n2,则①②两个推理过程分别属于( )
A.类比推理、归纳推理B.类比推理、演绎推理
C.归纳推理、类比推理D.归纳推理、演绎推理
答案 A
解析 ①由三角形的性质得到扇形的性质有相似之处,此种推理为类比推理;②由特殊到一般,此种推理为归纳推理,故选A.
20.[2017·河北石家庄质检]某市为了缓解交通压力实行机动车辆限行政策,每辆机动车每周一到周五都要限行一天,周末(周六和周日)不限行.某公司有A,B,C,D,E五辆车,保证每天至少有四辆车可以上路行驶.已知E车周四限行,B车昨天限行,从今天算起,A,C两车连续四天都能上路行驶,E车明天可以上路,由此可知下列推测一定正确的是( )
A.今天是周六B.今天是周四
C.A车周三限行D.C车周五限行
答案 B
解析 因为每天至少有四辆车可以上路行驶,E车明天可以上路,E车周四限行,所以今天不是周三;因为B车昨天限行,所以今天不是周一,也不是周日;因为A,C两车连续四天都能上路行驶,所以今天不是周五,周二和周六,所以今天是周四,选B.
21.[2016·临沂模拟]如图,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的六个点:
1,2,3,4,5,6的横、纵坐标分别对应数列{an}(n∈N*)的前12项(即横坐标为奇数项,纵坐标为偶数项),按如此规律下去,则a2009+a2010+a2011等于( )
A.1003B.1005
C.1006D.2011
答案 B
解析 观察点坐标的规律可知,偶数项的值等于其序号的一半.
则a4n-3=n,a4n-1=-n,a2n=n.
又2009=4×503-3,2011=4×503-1,
∴a2009=503,a2011=-503,a2010=1005.
∴a2009+a2010+a2011=1005.
22.[2016·郑州一检]设函数y=f(x)的定义域为D,若对于任意x1,x2∈D,当x1+x2=2a时,恒有f(x1)+f(x2)=2b,则称点(a,b)为函数y=f(x)图象的对称中心.研究函数f(x)=x3+sinx+1图象的某一个对称中心,并利用对称中心的上述定义,可得到f(-2016)+f(-2015)+f(-2014)+…+f(2015)+f(2016)=( )
A.0B.2016
C.4032D.4033
答案 D
解析 函数y=x3与y=sinx均是奇函数,因此y=x3+sinx是奇函数,其图象关于点(0,0)对称,函数f(x)=x3+sinx+1的图象关于点(0,1)对称,于是有f(-x)+f(x)=2,因此f(-2016)+f(2016)=2,f(-2015)+f(2015)=2,…,f(0)=1,所求的和等于1+2016×2=4033,选D.
23.[2016·烟台诊断]已知cos=;
coscos=;
coscoscos=;
…
根据以上等式,可猜想出的一般结论是________.
答案 coscos…cos=,n∈N*
解析 观察所给等式,左侧项数依次递增,角的分母是奇数列,右侧分母是2n,故可猜想出一般结论为cos·cos…cos=,n∈N*.
24.[2016·山东日照一模]36的所有正约数之和可按如下方法得到:
因为36=22×32,所以36的所有正约数之和为(1+3+32)+(2+2×3+2×32)+(22+22×3+22×32)=(1+2+22)(1+3+32)=91,参照上述方法,可求得200的所有正约数之和为________.
答案 465
解析 类比求36的所有正约数之和的方法,200的所有正约数之和可按如下方法求得:
因为200=23×52,所以200的所有正约数之和为(1+2+22+23)(1+5+52)=465.
一、高考大题
本考点在近三年高考中未涉及此题型.
二、模拟大题
1.[2016·福建质检]阅读下面材料:
根据两角和与差的正弦公式,有
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ①,
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ②,
由①+②得sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ③.
令α+β=A,α-β=B,有α=,β=,
代入③得sinA+sinB=2sincos.
(1)类比上述推理方法,根据两角和与差的余弦公式,证明:
cosA-cosB=-2sinsin;
(2)若△ABC的三个内角A,B,C满足cos2A-cos2B=1-cos2C,试判断△ABC的形状.
(提示:
如果需要,也可以直接利用阅读材料及
(1)中的结论)
解
(1)证明:
因为cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ,①
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ,②
①-②得cos(α+β)-cos(α-β)=-2sinαsinβ.③
令α+β=A,α-β=B,有α=,β=,
代入③得cosA-cosB=-2sinsin.
(2)由二倍角公式,cos2A-cos2B=1-cos2C可化为
1-2sin2A-1+2sin2B=1-1+2sin2C,
所以sin2A+sin2C=sin2B.
设△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
由正弦定理可得a2+c2=b2.
根据勾股定理的逆定理知△ABC为直角三角形.
2.[2017·福建质检]某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:
①sin213°+cos217°-sin13°cos17°;
②sin215°+cos215°-sin15°cos15°;
③sin218°+cos212°-sin18°cos12°;
④sin2(-18°)+cos248°-sin(-18°)cos48°;
⑤sin2(-25°)+cos255°-sin(-25°)cos55°.
(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;
(2)根据
(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.
解
(1)选择②式,计算如下:
sin215°+cos215°-sin15°cos15°
=1-sin30°=1-=.
(2)三角恒等式为sin2α+cos2(30°-α)-sinαcos(30°-α)=.
证明如下:
sin2α+cos2(30°-α)-sinαcos(30°-α)=sin2α+(cos30°cosα+sin30°sinα)2-sinα(cos30°cosα+sin30°sinα)=sin2α+cos2α+sinαcosα+sin2α-sinαcosα-sin2α=sin2α+cos2α=.
3.[2016·北京海淀期末]设A是由m×n个实数组成的m行n列的数表,如果某一行(或某一列)各数之和为负数,则改变该行(或该列)中所有数的符号,称为一次“操作”.
(1)数表A如表1所示,若经过两次“操作”,使得到的数表每行的各数之和与每列的各数之和均为非负实数,请写出每次“操作”后所得的数表(写出一种方法即可);
表1
1
2
3
-7
-2
1
0
1
(2)数表A如表2所示,若必须经过两次“操作”,才可使得到的数表每行的各数之和与每列的各数之和均为非负整数,求整数a的所有可能值;
表2
a
a2-1
-a
-a2
2-a
1-a2
a-2
a2
解
(1)解法一:
1
2
3
-7
-2
1
0
1
1
2
3
7
-2
1
0
-1
1
2
3
7
2
-1
0
1
解法二:
1
2
3
-7
-2
1
0
1
1
2
3
-7
2
-1
0
-1
1
2
3
7
2
-1
0
1
解法三:
1
2
3
-7
-2
1
0
1
-1
2
3
-7
2
1
0
1
-1
2
3
7
2
1
0
-1
(2)每一列所有数之和分别为2,0,-2,0,每一行所有数之和分别为-1,1.
①如果首先操作第三列,则
a
a2-1
a
-a2
2-a
1-a2
2-a
a2
则第一行之和为2a-1,第二行之和为5-2a,
这两个数中,必须有一个为负数,另外一个为非负数,
所以a≤或a≥.
当a≤时,则接下来只能操作第一行,则
-a
1-a2
-a
a2
2-a
1-a2
2-a
a2
此时每列之和分别为2-2a,2-2a2,2-2a,2a2,
必有2-2a2≥0,解得a=0,-1.
当a≥时,则接下来操作第二行,则
a
a2-1
a
-a2
a-2
a2-1
a-2
-a2
此时第4列和为负,不符合题意.
②如果首先操作第一行,则
-a
1-a2
a
a2
2-a
1-a2
a-2
a2
则每一列之和分别为2-2a,2-2a2,2a-2,2a2,
当a=1时,每列各数之和已经非负,不需要进行第二次操作,舍掉;
当a≠1时,2-2a,2a-2至少有一个为负数,
所以此时必须有2-2a2≥0,即-1≤a≤1,所以a=0或a=-1,
经检验,a=0或a=-1符合要求.
综上a=0,-1.