典型案例
(在实践中提高能力,在体验中反思感悟,力求独立,力求提高)
1、`(2006年天津高考)已知数列{x_n}满足x_1=x_2=1,y_1=y-2=2,并且`
`x_(x+1)/x_n=lambda x_n/x_(n-1), y_(n+1)/y_n>=lambday_n/y_(n_1)(lambda为非零参数)`n=2,3,4….
` (1)若x_1,x_3,x_5成等比数列,求参数lambda的值;`
` (2)当lambda>o时,证明x_(n+1)/y_(n+1)<=x_n/y_n(ninNN^*);`
`
(3)当lambda>1时,证明(x_1-y_1)/(x_2-y_2)+(x_2-y_2)/(x_3-y_3)+(x_n-y_v)/(x_(n+1)-y_(n+1))`
` =lambda/(lambda-1) (ninNN^*)`.
提示 |
示范 |
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分别求出. |
解:
`(1)由已知x_1=X_2=1,x_3/x_2=lambda x_2/x_1
rArr x_3=lambda,`
` x_4/x_3=lambda x_3/x_2 rArr x_4=lambda^3,`
` x_5/x_4=lambda x_4/x_3 rArr x_5=lambda^6,`
若`x_1,x_3,x_5成等比数列,则x_3^2=x^3x^5,即lambda^2=lambda^6,而lambda!=0,`
解得`lambda=1,-1.`
(2)证明:`由已知,lambda>0,x_1=x_2及y_1=y_2=2,可得x_n>0,y_n>0,由不等式的性质,有`
`y_(n+1)/y_n>=lambday_n/y_(n_1)>=lambda^2y_(n-1)/y_(n_2)>=……>=lambda^(n-1)y_2/y_1.`
`另一方面:x_(n+1)/x_n=lambda x_n/x_(n-1)=lambda^2 x_(n_1)/x_(n-2)=……`
`=lambda^(n-1) x_2/x_1=lambda^(n_1) `
因此:`y_(n+1)/y_n>=lambda^(n-1)=x_(n+1)/x_n (xin NN^*)`
`故x_(n+1)/y_(n+1)<=y_n/x_n (ninNN^*)`
(3)证明:
`当lambda>1时,由(2)可知y_n>x_n>=1,(ninNN^*)`
`又由(2)x_(n+1)/y_(n+1)<=y_n/x_n (ninNN^*)则`
`y_(n+1)-x_(n+1)/x_(n+1)<=y_n-x_n/x_n (ninNN^*)`
`从而y_(n+1)-x_(n+1)/y_n-x_n<=x_(n+1)/x_n=lambda^(n-1) (ninNN^*)`
`因此(x_1-y_1)/(x_2-y_2)+(x_2-y_2)/(x_3-y_3)+……+(x_n-y_n)/(x_(n+1)-y_2(n+1))`
`<=1+1/lambda+……+(1/lambda)^(n-1)=[1-(1/C)^n]/[1-1/lambda]<lambda/(lambda-1).`
评注:本小题以数列的递推关系为载体,主要考查等比数列的等比中项及前n项和公式、不等式的性质及证明等基础知识,考查运算能力和推理论证能力. |
2、设 定义在(-1,1)上的函数f(x)满足:
` ①对任意的x、yin(-1,1),均有f(x)+f(y)=f([x+y]/[1+xy])`
` ②当xin(-1,0)时,f(x)>0.`
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)判断f(x)在(-1,0)上的单调性;
`(3)证明f(1/5)+f(1/11)+f(1/19)+…+f(1/[n^2+3n+1])>f(1/2).`
提示 |
示范 |
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解:
` (1)在f(x)+f(y)==f([x+y]/[1+xy])中,`
令x=y=0,得f(0)=0; 再令y=-x,
` 得f(-x)+f(-x)=f(0)=0,`
于是f(-x)=-f(x).
.:f(x)在(-1,1)上是奇函数.
` (2)设-1<x_1<x_2<0,`
` 则f(x_1)-f(x_2)=f(x_1)十f(-x_2)=f([x+y]/[1+xy].`
` 由于-1<x_1<x_2<0,`
`.:-1<x_1-x_2<0,0<x_1x_2<1,从而0<1-x_1x_2<1.`
`又x_1-x_2+(1-x_1x_2)=(1+x_1)(1+x_2)>0,因此x_1-x_2>-(1-x_1x_2)`
`故-1<[x_1-x_2]/[1-x_1x_2]<0,`
,`由条件②,知f([x+y]/[1+xy]>0,故f(x_1)>f(x_2),`
.:f(x)在(-1,0)上是减函数。
(3)证明:
:.`f(1/[n^2+3n+1])=f[1/[(n+1)(n+2)]/1-1/[(n+1)(n+2)]]`
=`f[[1/(n+1)+(-1)/(n+2)]/[1+1/(n+1)·(-1)/(n+2)]]`
=`f(1/[n+1])+f(-1/[n+2])`
=`f(1/[n+1])-f(1/[n+2])`
.:f(1/5)+f(1/11)+f(1/19)+…+f(1/[n^2+3n+1])
`=[f(1/2)-f(1/3)]+[f(1/3)-f(1/4)]+[f(1/4)-f(1/5)]+…+[f(1/[n+1])-f(1/[n+2])]+`
`=f(1/2)-f(1/[n+2])=f(1/2)+f(-1/[n+2])`
`由于-1<-1/(n+2)<0,故f(-1/[n+2]>0`
`.:f(1/5)+f(1/11)+f(1/19)+…+f(1/[n^2+3n+1])=f(1/2)+f(-1/[n+2])>f(1/2).`
评注:
本题是函数、数列与不等式知识的综合题.这里, (1)问、(2)问的探求难度不大,在第(3)问的证明中,为求数列
的和,我们将通项有意识地进行了配凑,逐步凑出条件①中所 给式子右端的形式,再逆用条件①,并结合f(x)的奇偶性,实
现了对通项的拆项,为拆项相消创造了条件,进而为利用放缩 法证明不等式奠定了基础.这充分显示了函数的性质、数列的
求和方法和不等式的证法技巧在相关知识交汇问题的求解中 所发挥的巨大作用. |
3、 `某公司将一批不易存放的水果,紧急从甲地运往乙地,现有汽车、火车、直升飞机三种运输工具可供选择.已知汽车、火车、直升飞机所走的路程分别是3S千米、2S千米、S千米(S>50),三种运输工具的主要参考数据如下表所示.若这批水果运输过程(含装卸时间)中的损耗为300元/小时.问采用哪种运输工具比较好?(约定当运输过程中的费用与损耗之和最小时比较好)
三种运输工具的主要参考数据表
运输工具 |
途中速度(千米/时) |
途中费用(元/千米) |
装卸时间(小时) |
装卸费用(元) |
汽 车 |
50 |
8 |
2 |
1 000 |
火 车 |
100 |
4 |
4 |
2 000 |
飞 机 |
400 |
16 |
2 |
1 000 |
提示 |
示范 |
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本题提供了三种不同运输工具的四个量,采用 哪种运输工具较为合适,即考虑运输总支出较少,作为这一原则来处理. |
解:用M、N、P分别表示汽车、火车、飞机运输时所需用的总支出,则
M=((3s)/50+2))·300+1 000+24S=42S+l 600,
N=((2S)/100+4)·300+2 000+8S=14S+3 200,
P=(S/400+2)·300+l 000+16s=16.75s+1 600.
因为S>0,显然有M>P.
(1)当N>P,即N-P=-2.75s+1 600>0,S<6400/11,也 50<S<6400/11时,选择飞机较好;
(2)当N<P,即N-P=2.75s-1 600>0,S<C,时,选火车比较好.
(3)当N=P,即S=6400/11时,选择火车或飞机一样好.
评注:(1)解读图形或表格给予的信息,进行恰当的数据处理,是一种重要的数学素养.
(2)将实际问题抽象成数学模型的过程中,要求解题者领悟问题的实际背景,用问题中量与量的关系,确定用怎样的模
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4、已知.
提示 |
示范 |
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集合中的. |
解:(1).
评注:集合中
. |
5、已知.
提示 |
示范 |
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(提示内容) |
解:由.
评注:解决此题 |
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