全国通用版2019版高考数学大一轮复习第六章不等式推理与证明第34讲基本不等式优选学案
第34讲 基本不等式
1.基本不等式ab ≤
a +b
2
(1)基本不等式成立的条件:!!!!__a >0,b >0__####. (2)等号成立的条件:当且仅当!!!!__a =b __####时取等号. 2.几个重要不等式
(1)a 2
+b 2
≥!!!!__2ab __####(a ,b ∈R ). (2)b a +a b
≥!!!!__2__####(a ,b 同号). (3)ab ≤? ??
??a +b 22(a ,b ∈R ).
(4)
a 2+
b 22
≥?
??
??a +b 22
(a ,b ∈R ). 以上不等式等号成立的条件均为a =b . 3.算术平均数与几何平均数
设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为!!!!__
a +b
2
__####,几何平均数为!!!!__####,基本不等式可叙述为!!!!__两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数__####.
4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则
(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当!!!!__x =y __####时,x +y 有最!!!!__小__####
值,是!!!!简记:积定和最小);
(2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当!!!!__x =y __####时,xy 有最!!!!__大__####值,是!!!!__p 2
4
__####(简记:和定积最大).
1.思维辨析(在括号内打“√”或“”). (1)函数y =x +1
x
的最小值是2.( × )
(2)函数f (x )=cos x +4cos x ,x ∈? ????0,π2的最小值等于4.( × )
(3)“x >0,y >0”是“x y +y x
≥2”的充要条件.( × ) (4)若a >0,则a 3
+1a
2的最小值为2a .( × )
解析 (1)错误.因为x 没有确定符号,所以不能说最小值为2. (2)错误.利用基本不等式时,等号不成立. (3)错误.不是充要条件,当x <0,y <0时也成立. (4)错误.最小值不是定值,故不正确.
2.已知m >0,n >0,且mn =81,则m +n 的最小值为( A ) A .18
B .36
C .81
D .243
解析 ∵m >0,n >0,∴m +n ≥2mn =18.当且仅当m =n =9时,等号成立.
3.若M =a 2+4
a
(a ∈R ,a ≠0),则M 的取值范围为( A )
A .(-∞,-4]∪[4,+∞)
B .(-∞,-4]
C .[4,+∞)
D .[-4,4]
解析 M =a 2+4a =a +4
a
.
当a >0时,M ≥4;当a <0时,M ≤-4.
4.若x >1,则x +4
x -1
的最小值为!!!!__5__####. 解析 x +4x -1=x -1+4x -1+1≥4+1=5,当且仅当x -1=4x -1
,即x =3时,等号成立.
5.若x >0,y >0,lg x +lg y =1,则z =2x +5
y
的最小值为!!!!__2__####.
解析 由已知条件lg x +lg y =1,可知xy =10. 则2x +5y
≥2
10xy
=2,故? ??
??2x +5y min =2,当且仅当2y =5x 时取等号.又xy =10,即x =2,
y =5时等号成立.
一 利用基本不等式证明不等式
利用基本不等式证明不等式的方法
(1)利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,要从整体上把握运用基本不等式.对不满足使用基本不等式条件的可通过“变形”来转换,常见的变形技巧有:拆项,并项,也可乘上一个数或加上一个数,“1”的代换法等.
(2)利用基本不等式对所证明的不等式中的某些部分放大或者缩小,在含有三个字母的不等式证明中要注意利用对称性.
【例1】 (1)已知x >0,y >0,z >0,求证:? ????y x +z x ? ????x y +z y ·? ??
??x z +y z ≥8.
(2)已知a >0,b >0,c >0,且a +b +c =1.求证:1a +1b +1
c ≥9.
证明 (1)∵x >0,y >0,z >0,∴y x +z x
≥2yz x
>0,x y +z y
≥2xz y
>0,x z +y z
≥2xy
z
>
0,
∴? ????y x +z x ? ????x y +z y ? ??
??x z +y z ≥
8yz ·xz ·xy xyz =8, 当且仅当x =y =z 时等号成立.
(2)∵a >0,b >0,c >0,且a +b +c =1, ∴1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c
c
=3+b a +c a +a b +c b +a c +b
c
=3+? ????b a +a b +? ????c a +a c +? ??
??c b +b c
≥3+2+2+2=9,
当且仅当a =b =c =1
3
时取等号.
二 利用基本不等式求最值
利用基本不等式求最值应注意的问题
(1)利用基本不等式解题一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三相等”.所谓“一正”是指正数,“二定”是指应用基本不等式求最值时,和或积为定值,“三相等”是指满足等号成立的条件.
(2)在利用基本不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式.
【例2】 (1)已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为( B ) A .13B .12C .3
4 D .2
3
(2)若函数f (x )=x +1
x -2
(x >2)在x =a 处取最小值,则a =( C ) A .1+ 2
B .1+3
C .3
D .4
(3)已知x <54,求f (x )=4x -2+1
4x -5的最大值.
解析 (1)∵0 ?? ??x +(1-x )22=34, 当且仅当x =1-x ,即x =1 2时,等号成立. (2)∵x >2,∴x -2>0, ∴f (x )=x + 1x -2=(x -2)+1x -2 +2≥2·(x -2)· 1 x -2 +2=2+2=4, 当且仅当x -2= 1x -2 ,即(x -2)2 =1时,等号成立.∴x =1或3. 又∵x >2,∴x =3,即a =3. (3)因为x <54,所以5-4x >0,则f (x )=4x -2+14x -5=-? ????5-4x +15-4x +3≤-2+3=1, 当且仅当5-4x =1 5-4x , 即x =1时,等号成立. 故f (x )=4x -2+1 4x -5 的最大值为1. 【例3】 (1)(2017·天津卷)若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1 ab 的最小值为!!!!__4__####. (2)已知x 为正实数,且x 2 +y 2 2 =1,求x 1+y 2 的最大值. 解析 (1)a 4+4b 4+1ab =a 3b +4b 3a +1ab ,由基本不等式,得a 3b +4b 3a +1 ab ≥2 a 3 b ×4b 3a +1 ab =4ab +1 ab ≥4,当且仅当a 3b =4b 3a ,4ab =1ab 同时成立,即a 2 =22,b 2=24 时等号成立. (2)因为x >0, 所以x ·1+y 2 =2 x 2 ? ????12+y 22≤22??????x 2+? ????12+y 2 2. 又x 2 +? ????12+y 2 2=? ????x 2+y 2 2+12=3 2. 所以x 1+y 2 ≤2? ????12×32= 324 , 当且仅当x 2 =12+y 2 2,即x =3 2 时,等号成立. 故(x 1+y 2 )max =324 . 三 利用基本不等式解决实际应用问题 (1)此类型的题目往往较长,解题时需认真阅读,从中提炼出有用信息,建立数学模型,转化为数学问题求解. (2)当运用基本不等式求最值时,若等号成立的自变量不在定义域内时,就不能使用基本不等式求解,此时可根据变量的范围用对应函数的单调性求解. 【例4】 (2017·江苏卷)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是!!!!__30__####. 解析 一年购买600 x 次,则总运费与总存储费用之和为 600 x ×6+4x =4? ?? ? ? 900x +x ≥8 900 x ·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值 是30. 1.已知f (x )=32x -(k +1)3x +2,当x ∈R 时,f (x )恒为正值,则k 的取值范围是( B ) A .(-∞,-1) B .(-∞,22-1) C .(-1,22-1) D .(-22-1,22-1) 解析 由32x -(k +1)3x +2>0恒成立,得k +1<3x +23x . ∵3x +23 x ≥22,∴k +1<22,即k <22-1. 2.某车间分批生产某种产品,每批产品的生产准备费用为800元,若每批生产x 件,则平均仓储时间为x 8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准 备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( B ) A .60件 B .80件 C .100件 D .120件 解析 若每批生产x 件产品,则每件产品的生产准备费用是800x 元,仓储费用是x 8元,总 的费用是800x +x 8 ≥2 800x ·x 8=20,当且仅当800x =x 8 ,即x =80时取等号. 3.若2x +4y =4,则x +2y 的最大值是!!!!__2__####. 解析 因为4=2x +4y =2x +22y ≥22x ×22y =22 x +2y ,所以2 x +2y ≤4=22 ,即x +2y ≤2, 当且仅当2x =22y =2,即x =2y =1时,x +2y 取得最大值2. 4.若直线l :x a +y b =1(a >0,b >0)经过点(1,2),则直线l 在x 轴和y 轴上的截距之 解析 直线l 在x 轴上的截距为a ,在y 轴上的截距为b ,求直线l 在x 轴和y 轴上的截距之和的最小值即求a +b 的最小值.由直线l 经过点(1,2),得1a +2 b =1. 于是a +b =(a +b )×1=(a +b )×? ?? ??1a +2b =3+b a +2a b . 因为b a + 2a b ≥2b a ×2a b =22? ?? ??当且仅当b a =2a b 时取等号, 所以a +b ≥3+22,则(a +b )min =3+2 2. 易错点 不会凑出常数 错因分析:式子的最大、最小值应为常数,为凑出常数,需要“拆”“拼”“凑”等技巧. 【例1】 已知正数x ,y 满足x +22xy ≤λ(x +y )恒成立,则λ的最小值为!!!!______####. 解析 由已知得λ≥x +22xy x +y 恒成立. ∵ x +22xy x +y =x +2x ·2y x +y ≤x +x +2y x +y =2(当且仅当x =2y 时取等号),∴λ≥2,即λ 的最小值为2. 答案 2 【跟踪训练1】 设a ,b >0,a +b =5,则a +1+b +3 解析 因为( a +1+ b +3)2=a +b +4+2a +1·b +3≤9+ 2·(a +1)2 +(b +3) 2 2=9+a +b +4=18,所以a +1+b +3≤32,当且仅当a +1=b +3且a +b =5,即a =72,b =3 2 时等号成立,所以a +1+b +3的最大值为3 2. 课时达标 第34讲 [解密考纲]考查基本不等式,常以选择题、填空题的形式出现,或在解答题中作为工具使用. 一、选择题 1.已知f (x )=x +1 x -2(x <0),则f (x )有( C ) A .最大值为0 B .最小值为0 C .最大值为-4 D .最小值为-4 解析 ∵x <0,∴f (x )=-??????(-x )+1(-x )-2≤-2-2=-4,当且仅当-x =1-x ,即x =-1时,取等号. 2.若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( C ) A .a +b ≥2ab B .1a +1b >1 ab C .b a +a b ≥2D.a 2 +b 2 >2ab 解析 ∵ab >0,∴b a >0,a b >0,∴b a +a b ≥2 b a ·a b =2,当且仅当a =b 时取等号. 3.若a ≥0,b ≥0,且a (a +2b )=4,则a +b 的最小值为( C ) A . 2 B .4 C .2 D .2 2 解析 ∵a ≥0,b ≥0,∴a +2b ≥0,又∵a (a +2b )=4, ∴4=a (a +2b )≤(a +a +2b ) 2 4,当且仅当a =a +2b =2时等号成立. ∴(a +b )2 ≥4,∴a +b ≥2. 4.函数y =^x 2+2 x -1 (x >1)的最小值是( A ) A .23+2 B .23-2 C .2 3 D .2 解析 ∵x >1,∴x -1>0. ∴y =x 2+2x -1=x 2-2x +2x +2x -1=x 2-2x +1+2(x -1)+3x -1 =(x -1)2 +2(x -1)+3x -1=x -1+3x -1+2 ≥2 (x -1)? ?? ??3x -1+2=23+2. 当且仅当x -1= 3 x -1 ,即x =1+3时,取等号. 5.若正数a ,b 满足a +b =2,则1a +1+4b +1 的最小值是( B ) A .1 B .9 4 C .9 D .16 解析 1a +1+4b +1=? ????1a +1+4b +1·(a +1)+(b +1)4=14×??????1+4+b +1a +1+4(a +1)b +1≥14 (5+24)=94,当且仅当b +1a +1=4(a +1) b +1 ,即b +1=2(a +1)时取等号.故选B . 6.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a a +b 2 D .v =a +b 2 解析 设甲、乙两地相距s ,则平均速度v = 2s s a + s b = 2ab a + b . 又∵a <b ,∴2ab a +b >2ab b +b =a .∵a +b >2ab , ∴ 2ab a +b <2ab 2ab =ab ,∴a <v <ab . 二、填空题 7.设P (x ,y )是函数y =2 x (x >0)图象上的点,则x +y 解析 因为x >0,所以y >0,且xy =2.由基本不等式得x +y ≥2xy =22,当且仅 当x =y 时等号成立. 8.(2017·山东卷)若直线x a +y b =1(a >0,b >0)过点(1,2),则2a +b 的最小值为!!!!__8__####. 解析 ∵直线x a +y b =1(a >0,b >0)过点(1,2),∴1a +2 b =1.又∵a >0,b >0,∴2a +b =(2a +b )? ????1a +2b =4+b a +4a b ≥4+2 b a ·4a b =8,当且仅当b a =4a b ,即a =2,b =4时等号成立,∴2a +b 的最小值为8. 9.已知x ,y 为正实数,3x +2y =10,则3x +2y 解析 由a +b 2 ≤ a 2+ b 2 2 ,得3x +2y ≤2·(3x )2+(2y )2 =2·3x +2y = 25, 当且仅当x =53,y =5 2时取等号. 三、解答题 10.设a ,b ,c 均为正数,且a +b +c =1,证明:a 2b +b 2c +c 2 a ≥1. 证明 因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2 a +a ≥2c , 故a 2b +b 2c +c 2 a +(a + b + c )≥2(a +b +c ), 即a 2b +b 2c +c 2a ≥a +b +c ,所以a 2b +b 2c +c 2 a ≥1. 11.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求: (1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值. 解析 (1)∵x >0,y >0,2x +8y -xy =0, ∴xy =2x +8y ≥216xy =8xy , ∴xy (xy -8)≥0,又xy ≥0, ∴xy ≥8,即xy ≥64. 当且仅当x =4y ,即8y +8y -4y 2 =0,即y =4,x =16时取等号, ∴xy 的最小值为64. (2)∵2x +8y =xy >0, ∴2y +8 x =1, ∴x +y =(x +y )? ?? ??2y +8x =10+2x y +8y x ≥10+2 2x y ·8y x =18. 当且仅当2x y =8y x ,即x =2y ,即4y +8y -2y 2 =0, 即y =6,x =12时取等号, ∴x +y 的最小值为18. 12.某地需要修建一条大型输油管道通过240 km 宽的沙漠地带,该段输油管道两端的输油站已建好,余下工程是在该段两端已建好的输油站之间铺设输油管道和等距离修建增压站(又称泵站).经预算,修建一个增压站的费用为400万元,铺设距离为x km 的相邻两增压站之间的输油管道的费用为x 2 +x 万元.设余下工程的总费用为y 万元. (1)试将y 表示成x 的函数; (2)需要修建多少个增压站才能使y 最小,其最小值为多少? 解析 (1)设需要修建k 个增压站,则(k +1)x =240,即k =240 x -1, 所以y =400k +(k +1)(x 2 +x )=400·? ?? ??240x -1+240x (x 2+x )=96 000x +240x -160. 因为x 表示相邻两增压站之间的距离,则0<x <240. 故y 与x 的函数关系为y = 96 000 x +240x -160(0<x <240). (2)y =96 000x +240x -160≥2 96 000 x ·240x -160=2×4 800-160=9 440, 当且仅当96 000 x =240x ,即x =20时等号成立, 此时k =240x -1=240 20 -1=11. 故需要修建11个增压站才能使y 最小,其最小值为9 440万元. 2012高考真题分类汇编:推理与证明 1. 【 2012 高 考 真 题 江 西 理 6 】 观 察 下 列 各 式 : 221,3,a b a b +=+=3344554,7,11,a b a b a b +=+=+=L 则1010a b += A .28 B .76 C .123 D .199 【答案】C 【命题立意】本题考查合情推理中的归纳推理以及递推数列的通项公式。 【解析】等式右面的数构成一个数列1,3,4,7,11,数列的前两项相加后面的项,即 21++=+n n n a a a ,所以可推出12310=a ,选C. 2.【2012高考真题全国卷理12】正方形ABCD 的边长为1,点E 在边AB 上,点F 在边BC 上,AE =BF = 7 3 .动点P 从E 出发沿直线喜爱那个F 运动,每当碰到正方形的方向的边时反弹,反弹时反射等于入射角,当点P 第一次碰到E 时,P 与正方形的边碰撞的次数为 (A )16(B )14(C )12(D)10 【答案】B 【解析】结合已知中的点E,F 的位置,进行作图,推理可知,在反射的过程中,直线是平行的,那么利用平行关系,作图,可以得到回到EA 点时,需要碰撞14次即可. 3.【2012高考真题湖北理10】我国古代数学名著《九章算术》中“开立圆术”曰:置积尺数, 以十六乘之,九而一,所得开立方除之,即立圆径. “开立圆术”相当于给出了已知球的体积V ,求其直径d 的一个近似公式d ≈ . 人们还用过一些类似的近似公式. 根据π =3.14159L 判断,下列近似公式中最精确的一个是 11.d ≈ B .d C .d D .d ≈ 【答案】D 【解析】 346b 69()d ,===3.37532b 16 616157611 ==3==3.14,==3.142857230021 d a V A a B D πππππππ?==???由,得设选项中常数为则;中代入得, 中代入得,C 中代入得中代入得,由于D 中值最接近的真实值,故选择D 。 4.【2012高考真题陕西理11】 观察下列不等式 213122+ < 231151233++<, 题型一:综合法 【例1】若 11 0a b <<,则下列结论不正确的是 ( ) A.22a b < B.2ab b < C.2b a a b +> D.a b a b -=- 【例2】如果数列{}n a 是等差数列,则( )。 (A )1845a a a a +<+ (B ) 1845a a a a +=+ (C )1845a a a a +>+ (D )1845a a a a = 【例3】在△ABC 中若2sin b a B =,则A 等于( ) (A)003060或 (B)004560或 (C)0060120或 (D)0030150或 【例4】下列四个命题:①若1 02 a << ,则()()cos 1cos 1a a +<-;②若01a <<,则11a -1a >+>2a ;③若x 、y ∈R ,满足2y x =,则()2log 22x y +的最小值是7 8;④ 若a 、b ∈R ,则221a b ab a b +++>+。其中正确的是( )。 (A) ①②③ (B) ①②④ (C) ②③④ (D) ①②③④ 【例5】下面的四个不等式:①ca bc ab c b a ++≥++222;②()4 1 1≤ -a a ;③2≥+a b b a ;④()()()2 2222bd ac d c b a +≥+?+.其中不成立的有 (A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个 【例6】已知,a b R ∈且,0a b ≠,则在① ab b a ≥+222;②2≥+b a a b ; 典例分析 板块二.直接证明与 间接证明 ③2 )2 (b a ab +≤;④2)2(222b a b a +≤+这四个式子中,恒成立的个数是 ( ) A 1个 B 2个 C 3个 D 4个 【例7】已知c b a ,,均大于1,且4log log =?c b c a ,则下列各式中,一定正确的是 ( ) A b ac ≥ B c ab ≥ C a bc ≥ D c ab ≤ 【例8】已知不等式1()()9,a x y x y ++≥对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值是 ( ) A .2 B .4 C .6 D .8 【例9】α、β为锐角()sin a αβ=+,sin sin b αβ=+,则a 、b 之间关系为 ( ) A .a b > B .b a > C .a b = D .不确定 【例10】设M 是ABC ?内一点,且AB AC ?=u u u r u u u r 30BAC ∠=?,定义()(,,)f M m n p =, 其中m 、n 、p 分别是MBC ?,MCA ?,MAB ?的面积,若1 ()(,,)2 f P x y =,则14x y + 的最小值是 ( ) A .8 B .9 C .16 D .18 【例11】若函数32)1(2++-=mx x m y 是偶函数,则)4 3(-f ,)1(2+-a a f (a ∈R ) 的大小关系是)4 3(-f )1(2+-a a f . 【例12】设≥++=++>>>c b a c b a c b a 111 ,1,0,0,0则若 【例13】函数()y f x =在(0,2)上是增函数,函数()2y f x =+是偶函数,则 ()1f ,()2.5f ,()3.5f 的大小关系是 . 【例14】已知 5,2==b a ρρ,向量b a ρρ与的 夹角为0 120,则a b a ρρρ.)2(-= 2019年高考理科数学全国一卷 一、单选题 本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。 1.已知集合M={x |-4<x <2},N={x | -x -6<0},则M∩U = A{x |-4<x <3} B{x |-4<x <-2} C{x |-2<x <2} D{x |2<x <3} 2.设复数z 满足|z -i|=1,z 在复平面内对应的点为(x ,y),则 A B C D 3.已知a =2.0log 2,b =2.02,c =3 .02 .0,则 A.a <b <c B.a <c <b C.c <a <b D.b <c <a 4.古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐到足底的长度之比是 ??? ? ??≈称之为黄金分割.618.021 -521-5,著名的“断臂维纳斯”便是如此。此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是 2 1 -5 。若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm,头顶至脖子下端的长度为26cm,则其身高可能是 A.165 cm B.175 cm C.185 cm D.190 cm 5.函数()][ππ,的-cos sin 2 x x x x x f ++= 图像大致为 A B C D 6.我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化,每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“—”和阴爻“- -”,右图就是一重卦。在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是 A. 165 B.3211 C.3221 D.16 11 7.已知非零向量,满足 ,且 ,则与的夹角为 A. 6π B.3π C.32π D.6 5π 2019年高考数学理科 全国三卷 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 2019年普通高等学校招生全国统一考试 理科数学(全国三卷) 一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。) 1.已知集合{}1,0,1,2A =-,{} 2|1B x x =≤,则A B =() A. {1,0,1}- B.{0,1} C.{1,1}- D. {0,1,2} 2.若(1)2z i i +=,则z =() A. 1i -- B. 1i -+ C. 1i - D. 1i + 3.《西游记》《三国演义》《水浒传》和《红楼梦》是中国古典文学瑰宝,并称为中国古典小说四大名著,某中学为了解本校学生阅读四大名著的情况,随机调查了100名学生,其中阅读过《西游记》或《红楼梦》的学生共有90位,阅读过《红楼梦》的学生共有80位,阅读过《西游记》且阅读过《红楼梦》的学生共有60位,则该校阅读过《西游记》的学生人数与该校学生总数比值的估计值为() A. 0.5 B. 0.6 C. 0.7 D. 0.8 4.24(12)(1)x x ++的展开式中x 3的系数为() A. 12 B. 16 C. 20 D. 24 5.已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3=() A. 16 B. 8 C. 4 D. 2 6.已知曲线ln x y ae x x =+在(1,)ae 处的切线方程为y =2x +b ,则() A.,1a e b ==- B.,1a e b == C.1,1a e b -== D.1,1a e b -==- 7.函数3 222 x x x y -=+在[6,6]-的图像大致为() A. B. C. D. 历年高考数学真题精选(按考点分类) 专题46 推理与证明(学生版) 一.选择题(共9小题) 1.(2019?新课标Ⅱ)在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测.甲:我的成绩比乙高. 乙:丙的成绩比我和甲的都高. 丙:我的成绩比乙高. 成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为() A.甲、乙、丙B.乙、甲、丙C.丙、乙、甲D.甲、丙、乙2.(2019?新课标Ⅰ)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的 长度之比是5151 (0.618 -- ≈,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此 外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是51 - .若某人满足上述两 个黄金分割比例,且腿长为105cm,头顶至脖子下端的长度为26cm,则其身高可能是( ) A.165cm B.175cm C.185cm D.190cm 3.(2017?新课标Ⅱ)甲、乙、丙、丁四位同学一起去问老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则() A.乙可以知道四人的成绩B.丁可以知道四人的成绩 C.乙、丁可以知道对方的成绩D.乙、丁可以知道自己的成绩4.(2016?新课标Ⅲ)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均最高气温和平均最低气温的雷达图,图中A点表示十月的平均最高气温约为15C ?,B点表示 四月的平均最低气温约为5C ?,下面叙述不正确的是( ) A .各月的平均最低气温都在0C ?以上 B .七月的平均温差比一月的平均温差大 C .三月和十一月的平均最高气温基本相同 D .平均最高气温高于20C ?的月份有5个 5.(2016?北京)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 6.(2014?北京)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,则这一组学生最多有( ) A .2人 B .3人 C .4人 D .5人 7.(2013?广东)设整数4n ,集合{1X =,2,3,?,}n .令集合{(S x =,y ,)|z x ,y , z X ∈,且三条件x y z <<,y z x <<,z x y <<恰有一个成立}.若(x ,y ,)z 和(z ,w ,)x 都在S 中,则下列选项正确的是( ) 推理与证明 1.(2019全国II 文5)在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测. 甲:我的成绩比乙高. 乙:丙的成绩比我和甲的都高. 丙:我的成绩比乙高. 成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为 A .甲、乙、丙 B .乙、甲、丙 C .丙、乙、甲 D .甲、丙、乙 2.(2018浙江)已知1a ,2a ,3a ,4a 成等比数列,且1234123ln()a a a a a a a +++=++.若 11a >,则 A .13a a <,24a a < B .13a a >,24a a < C .13a a <,24a a > D .13a a >,24a a > 3.(2018北京)设集合{(,)|1,4,2},A x y x y ax y x ay =-+>-≥≤则 A .对任意实数a ,(2,1)A ∈ B .对任意实数a ,(2,1)A ? C .当且仅当0a <时,(2,1)A ? D .当且仅当3 2 a ≤ 时,(2,1)A ? 4.(2017新课标Ⅱ)甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩,老师说, 你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩,看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩,根据以上信息,则 A .乙可以知道两人的成绩 B .丁可以知道四人的成绩 C .乙、丁可以知道对方的成绩 D .乙、丁可以知道自己的成绩 5.(2018江苏)已知集合*{|21,}A x x n n ==-∈N ,*{|2,}n B x x n ==∈N .将A B U 的所有元 素从小到大依次排列构成一个数列{}n a .记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则使得 112n n S a +>成立的n 的最小值为 . 6.(2017北京)某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件: (ⅰ)男学生人数多于女学生人数; 2019年普通高等学校招生全国统一考试 理科数学 本试卷共4页,23小题,满分150分,考试用时120分钟。 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B 铅笔将试卷类型(B )填涂在答题卡的相应位置上。 2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.已知集合{} }2 42{60M x x N x x x =-<<=--<,,则M N ?=( ) A. }{43x x -<< B. }{42x x -<<- C. }{22x x -<< D. }{23x x << 2.设复数z 满足=1i z -,z 在复平面内对应的点为(x ,y ),则( ) A. 2 2 +11()x y += B. 22 (1)1x y -+= C. 22 (1)1x y +-= D. 2 2(+1)1y x += 3.已知0.20.3 2log 0.2,2,0.2a b c ===,则( ) A. a b c << B. a c b << C. c a b << D. b c a << 4. ≈0.618,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体 .若某人满足上述两个黄金分割 1 2020年高考理科数学《推理与证明》题型归纳与训练 合情推理与演绎推理 题型一 归纳推理 1 与数字有关的等式的推理 【易错点】 例1观察下列等式: ????sin π3-2+????sin 2π3-2=43 ×1×2; ????sin π5-2+????sin 2π5-2+????sin 3π5-2+????sin 4π5-2=43×2×3; ????sin π7-2+????sin 2π7-2+????sin 3π7-2+…+????sin 6π7-2=43×3×4; ????sin π9-2+????sin 2π9-2+????sin 3π9-2+…+????sin 8π9-2=43 ×4×5; … 照此规律,????sin π2n +1-2+????sin 2π2n +1-2+????sin 3π2n +1-2+…+??? ?sin 2n π2n +1- 2=__________. 【答案】 4 3 ×n ×(n +1) 【解析】观察等式右边的规律:第1个数都是4 3,第2个数对应行数n ,第3个数为n +1. 2 与不等式有关的推理 例2已知a i >0(i =1,2,3,…,n ),观察下列不等式: a 1+a 2 2≥a 1a 2; a 1+a 2+a 33≥3 a 1a 2a 3; a 1+a 2+a 3+a 44≥4 a 1a 2a 3a 4; … 照此规律,当n ∈N *,n ≥2时,a 1+a 2+…+a n n ≥______. 【答案】 n a 1a 2…a n 【解析】 根据题意得a 1+a 2+…+a n n ≥n a 1a 2…a n (n ∈N *,n ≥2). 3 与数列有关的推理 例3观察下列等式: 2019年数学高考试题(附答案) 一、选择题 1.某班上午有五节课,分別安排语文,数学,英语,物理,化学各一节课.要求语文与化学相邻,数学与物理不相邻,且数学课不排第一节,则不同排课法的种数是 A .24 B .16 C .8 D .12 2.函数ln || ()x x f x e = 的大致图象是( ) A . B . C . D . 3.已知回归直线方程中斜率的估计值为1.23,样本点的中心()4,5,则回归直线方程为( ) A . 1.2308?.0y x =+ B .0.0813?.2y x =+ C . 1.234?y x =+ D . 1.235?y x =+ 4.已知532()231f x x x x x =++++,应用秦九韶算法计算3x =时的值时,3v 的值为( ) A .27 B .11 C .109 D .36 5.设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M ?N 中元素的个数为( ) A .2 B .3 C .5 D .7 6.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲心中想一个数字,记为a ,再由乙猜甲刚才所想的数字,把乙猜的数字记为b ,其中a ,b ∈{1,2,3,4,5,6},若|a-b|≤1,就称甲乙“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为( ) A . 19 B . 29 C . 49 D . 718 7.若,αβ是一组基底,向量γ=x α+y β (x,y ∈R),则称(x,y)为向量γ在基底α,β下的坐标,现已知向量α在基底p =(1,-1), q =(2,1)下的坐标为(-2,2),则α在另一组基底m =(-1,1), n =(1,2)下的坐标为( ) A .(2,0) B .(0,-2) C .(-2,0) D .(0,2) 8.圆C 1:x 2+y 2=4与圆C 2:x 2+y 2﹣4x +4y ﹣12=0的公共弦的长为( ) 2018高考文科数学推理与证明专项100题(WORD版含答案)1. 下列说法中正确的是() A.当a>1时,函数y=a x是增函数,因为2>1,所以函数y=2x是增函数,这种推理是合情推理 B.在平面中,对于三条不同的直线a,b,c,若a∥b,b∥c,则a∥c,将此结论放到空间中也是如此.这种推理是演绎推理 C.命题的否定是¬P:?x∈R,e x>x D.若分类变量X与Y的随机变量K2的观测值k越小,则两个分类变量有关系的把握性越小 2. 以下数表的构造思路源于我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算术》一书中的“杨辉三角性”. 该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数为() A.2017×22015B.2017×22014C.2016×22015D.2016×22014 3. 用反证法证明命题:“若a,b∈R,则函数f(x)=x3+ax﹣b至少有一个零点”时,假设应为() A.函数没有零点B.函数有一个零点 C.函数有两个零点D.函数至多有一个零点 4. 分析法又叫执果索因法,若使用分析法证明:设a<b<c,且a+b+c=0,求证:b2﹣ac< 3c2,则证明的依据应是() A.c﹣b>0 B.c﹣a>0 C.(c﹣b)(c﹣a)>0 D.(c﹣b)(c﹣a)<0 5. 有一段演绎推理是这样的“所有边长都相等的多边形为凸多边形,菱形是所有边长都相等的凸多边形,所有菱形是正多边形”结论显然是错误的,是因为() A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误 6. 我们知道,在边长为a的正三角形内任一点到三边的距离之和为定值,类比上述结论,在棱长为a的正四面体内任一点到其四个面的距离之和为定值,此定值为() A.B.C.D.a 7. 定义:“回文”是指正读反读都能读通的句子,它是古今中外都有的一种修辞方式和文字游戏,如“我为人人,人人为我”等.在数学中也有这样一类数字有这样的特征,称为回文数.设n是一任意自然数.若将n的各位数字反向排列所得自然数n1与n相等,则称n 为一回文数.例如,若n=1234321,则称n为一回文数;但若n=1234567,则n不是回文数.则下列数中不是回文数的是() A.187×16 B.1112C.45×42 D.2304×21 8. 学校计划在周一至周四的艺术节上展演《雷雨》、《茶馆》、《天籁》和《马蹄声碎》四部话剧,每天一部.受多种因素影响,话剧《雷雨》不能在周一和周四上演;《茶馆》不能在周一和周三上演;《天籁》不能在周三和周四上演;《马蹄声碎》不能在周一和周四上演.那么下列说法正确的是() A.《雷雨》只能在周二上演 B.《茶馆》可能在周二或周四上演 C.周三可能上演《雷雨》或《马蹄声碎》 D.四部话剧都有可能在周二上演 9. 小赵、小钱、小孙、小李四位同学被问到谁去过长城时, 小赵说:我没去过; 小钱说:小李去过; 小孙说;小钱去过; 小李说:我没去过. 假定四人中只有一人说的是假话,由此可判断一定去过长城的是() A.小赵B.小李C.小孙D.小钱 10. 设△ABC的三边长分别为a、b、c,△ABC的面积为S,内切圆半径为r,则,类比这个结论可知:四面体S﹣ABC的四个面的面积分别为S1、S2、S3、S4,内切球半径为R,四面体S﹣ABC的体积为V,则R=()高考推理与证明真题汇编理科数学(解析版)
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