2、掌握含绝对值不等式及一元二次不等式的解法;
1、理解集合及表示法,掌握子集,全集与补集,子集与并集的定义;
《集合与简易逻辑》复习
4.(2010年江苏23)(本小题满分10分)
已知△ABC的三边长都是有理数。
(1)求证cosA是有理数;
(2)求证:对任意正整数n,cosnA是有理数。
[解析] 本题主要考查余弦定理、数学归纳法等基础知识,考查推理论证的能力与分析问题、解决问题的能力。满分10分。
(方法一)(1)证明:设三边长分别为
,
,∵
是有理数,
是有理数,分母
为正有理数,又有理数集对于除法的具有封闭性,
∴
必为有理数,∴cosA是有理数。
(2)①当
时,显然cosA是有理数;
当
时,∵
,因为cosA是有理数, ∴
也是有理数;
②假设当
时,结论成立,即coskA、
均是有理数。
当
时,
,
,
,
解得:![]()
∵cosA,
,
均是有理数,∴
是有理数,
∴
是有理数。即当
时,结论成立。
综上所述,对于任意正整数n,cosnA是有理数。
(方法二)证明:(1)由AB、BC、AC为有理数及余弦定理知
是有理数。
(2)用数学归纳法证明cosnA和
都是有理数。
①当
时,由(1)知
是有理数,从而有
也是有理数。
②假设当
时,
和
都是有理数。
当
时,由
,
,
及①和归纳假设,知
和
都是有理数。
即当
时,结论成立。综合①、②可知,对任意正整数n,cosnA是有理数。
3.(2010年上海理22)(本题满分18分)
本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分5分,第3小题满分10分。
若实数
、
、
满足
,则称
比
远离
.
(1)若
比1远离0,求
的取值范围;
(2)对任意两个不相等的正数
、
,证明:
比
远离
;
(3)已知函数
的定义域
.任取
,
等于
和
中远离0的那个值.写出函数
的解析式,并指出它的基本性质(结论不要求证明).
解析:(1)
;
(2) 对任意两个不相等的正数a、b,有
,
,
因为
,
所以
,即a3+b3比a2b+ab2远离
;
(3)
,
性质:1°f(x)是偶函数,图像关于y轴对称,2°f(x)是周期函数,最小正周期
,
3°函数f(x)在区间
单调递增,在区间
单调递减,kÎZ,
4°函数f(x)的值域为
.
2.(2010年广东理21)(本小题满分14分)
设A(
),B(
)是平面直角坐标系xOy上的两点,先定义由点A到点B的一种折线距离p(A,B)为
.
![]()
当且仅当
时等号成立,即
三点共线时等号成立.
(2)当点C(x, y) 同时满足①P
+P
= P
,②P
= P
时,点
是线段
的中点.
,即存在点
满足条件。
1.(2010年北京理20)(本小题共13分)
已知集合
对于
,
,定义A与B的差为
![]()
A与B之间的距离为![]()
(Ⅰ)证明:
,且
;
(Ⅱ)证明:
三个数中至少有一个是偶数
(Ⅲ) 设P
,P中有m(m≥2)个元素,记P中所有两元素间距离的平均值为
.
证明:
≤
.
[分析]:这道题目的难点主要出现在读题上,这里简要分析一下。
题目所给的条件其实包含两个定义,第一个是关于
的,其实
中的元素就是一个n维的坐标,其中每个坐标值都是0或者1,
也可以这样理解,就是一个n位数字的数组,每个数字都只能是0和1,
第二个定义叫距离,距离定义在两者之间,如果直观理解就是看两个数组有多少位不同,因为只有0和1才能产生一个单位的距离,因此这个大题最核心的就是处理数组上的每一位数,然后将处理的结果综合起来,就能看到整体的性质了。
第一问,因为每个数位上都是0或者1,取差的绝对值仍然是0或者1,符合
的要求。然后是减去C的数位,不管减去的是0还是1,
每一个a和每一个b都是同时减去的,因此不影响他们原先的差。
第二问,先比较A和B有几个不同(因为距离就是不同的有几个),然后比较A和C有几个不同,这两者重复的(就是某一位上A和B不同,A和C不同,那么这一位上B和C就相同)去掉两次(因为在前两次比较中各计算了一次),剩下的就是B和C的不同数目,很容易得到这样的关系式:
,从而三者不可能同为奇数。
第三问,首先理解P中会出现
个距离,所以平均距离就是距离总和再除以
,而距离的总和仍然可以分解到每个数位上,第一位一共产生了多少个不同,第二位一共产生了多少个不同,如此下去,直到第n位。然后思考,第一位一共m个数,只有0和1会产生一个单位距离,因此只要分开0和1的数目即可,等算出来
一切就水到渠成了。
此外,这个问题需要注意一下数学语言的书写规范。
解:(1)设![]()
因
,故
,
即![]()
又
当
时,有
;
当
时,有
故![]()
(2)设
记
记
,由第一问可知:
![]()
![]()
![]()
即
中1的个数为k,
中1的个数为l,![]()
设t是使
成立的i的个数,则有
,
由此可知,
不可能全为奇数,即
三个数中至少有一个是偶数。(3)显然P中会产生
个距离,也就是说
,其中
表示P中每两个元素距离的总和。分别考察第i个位置,不妨设P中第i个位置一共出现了
个1,
那么自然有
个0,因此在这个位置上所产生的距离总和为
,
那么n个位置的总和
即![]()
2.
(2008年上海理10)某海域内有一孤岛,岛四周的海平面(视为平面)上有一浅水区(含边界),其边界是长轴长为2a,短轴长为2b的椭圆,已知岛上甲、乙导航灯的海拔高度分别为h1、h2,且两个导航灯在海平面上的投影恰好落在椭圆的两个焦点上,现有船只经过该海域(船只的大小忽略不计),在船上测得甲、乙导航灯的仰角分别为θ1、θ2,那么船只已进入该浅水区的判别条件是 .
[答案]![]()
[解析]依题意,
![]()
;
1.(2010年北京理14)如图放置的边长为1的正方形PABC沿
轴滚动。设顶点P(
,y)的轨迹方程是
,则
的最小正周期为
;
在其两个相邻零点间的图像与
轴所围区域的面积为
。
说明:“正方形PABC沿
轴滚动”包括沿
轴正方向和沿
轴负方向滚动。沿
轴正方向滚动指的是先以顶点A为中心顺时针旋转,当顶点B落在
轴上时,再以顶点B为中心顺时针旋转,如此继续。类似地,正方形PABC可以沿
轴负方向滚动。
解析:不难想象,从某一个顶点(比如A)落在x轴上的时候开始计算,到下一次A点落在x轴上,这个过程中四个顶点依次落在了x轴上,而每两个顶点间距离为正方形的边长1,因此该函数的周期为4。下面考察P点的运动轨迹,不妨考察正方形向右滚动,P点从x轴上开始运动的时候,首先是围绕A点运动
个圆,该圆半径为1,然后以B点为中心,滚动到C点落地,其间是以BP为半径,旋转90°,然后以C为圆心,再旋转90°,这时候以CP为半径,因此最终构成图象如下:
![]()
![]()
因此不难算出这块的面积为![]()
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