2018届二轮复习推理证明、复数、算法学案(全国通用)
8.推理证明、复数、算法
■要点重温…………………………………………………………………………·
1.归纳推理和类比推理
共同点:两种推理的结论都有待于证明.
不同点:归纳推理是由特殊到一般的推理,类比推理是由特殊到特殊的推理.
[应用1] (1)某校举行了以“重温时代经典,唱响回声嘹亮”为主题的“红歌”歌咏比赛.该校高一年级有1,2,3,4四个班参加了比赛,其中有两个班获奖.比赛结果揭晓之前,甲同 说:“两个获奖班级在2班、3班、4班中”,乙同 说:“2班没有获奖,3班获奖了”,丙同 说:“1班、4班中有且只有一个班获奖”,丁同 说:“乙说得对”.已知这四人中有且只有两人的说法是正确的,则这两人是( )
A.乙,丁 B.甲,丙
C.甲,丁 D.乙,丙
(2)图32(1)有面积关系:=,则图32(2)有体积关系:________.
【导 号:07804197】
图32(1) 图32(2)
[解析] (1)根据题意,由于甲乙丙丁四人中有且只有两人的说法是正确的,假设乙的说法是正确的,则丁也是正确的,那么甲丙的说法都是错误的,如果丙同 说:“1班、4班中有且只有一个班获奖”是错误的,那么1班、4班都获奖或1班、4班都没有获奖,与乙的说法矛盾,故乙的说法是错误,则丁同 说:“乙说得对”也是错误的;故说法正确的是甲、丙,故选B.
(2)∵
在由平面图形到空间图形的类比推理中,一般是由点的性质类比推理到线的性质,由线的性质类比推理到面的性质,由面积的性质类比推理到体积性质.故由=(面积的性质)
结合图(2)可类比推理出:
体积关系:=.
[答案] (1)B
(2)=
2.证明方法:综合法由因导果,分析法执果索因.反证法是常用的间接证明方法,利用反证法证明问题时一定要理解结论的含义,正确进行反设.
[应用2] 用反证法证明命题“三角形三个内角至少有一个不大于60°”时,应假设________.
[答案] 三角形三个内角都大于60°
3.数 归纳法
一般地,证明一个与正整数n有关的命题,可按下列步骤进行:
(1)(归纳奠基)证明当n取第一个值n0 (n0∈N*)时命题成立;
(2)(归纳递推)假设n=k (k≥n0,k∈N*)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立.
只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从n0开始的所有正整数n都成立.上述证明方法叫做数 归纳法.
[应用3] 用数 归纳法证明1+++…+
1)第一步要证的不等式是________.
[解析] 当n=2时,左边=1++=1++,右边=2,故填1++<2.
[答案] 1++<2
4.复数的概念
对于复数a+bi(a,b∈R),a叫做实部,b叫做虚部;当且仅当b
=0时,复数a+bi(a,b∈R)是实数a;当b≠0时,复数a+bi叫做虚数;当a=0且b≠0时,复数a+bi叫做纯虚数.
[应用4] 当实数m为何值时,z=+(m2+5m+6)i.
(1)为实数;(2)为虚数;(3)为纯虚数;(4)复数z对应的点在复平面内的第二象限?
[答案] (1) m=-2;(2)m≠-2且m≠-3;(3)m=3;(4)m<-3或-2<m<3
5.复数的运算
复数的运算法则与实数运算法则相同,主要是除法法则的运用,另外复数中的几个常用结论应记熟:
(1)(1±i)2=±2i;(2)=i;=-i;(3)i4n=1;i4n+1=i;i4n+2=-1;i4n+3=-i;i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3=0.
[应用5] 已知复数z=,是z的共轭复数,则||=________.
[答案] 1
6.(1)循环结构中几个常用变量:
①计数变量:用 记录某个事件发生的次数,如i=i+1.
②累加变量:用 计算数据之和,如s=s+i.
③累乘变量:用 计算数据之积,如p=p×i.
(2)处理循环结构的框图问题,关键是理解认清终止循环结构的条件及循环次数.
[应用6] 执行如图33的程序框图,输出S的值为________.
【导 号:07804198】
图33
[解析] 由算法知,记第k次计算结果为Sk,则有S1==-1,S2==,S3==2,S4==-1=S1,
因此{Sk}是周期数列,周期为3,输出结果为S2 017=S1=-1.
[答案] -1
■查缺补漏…………………………………………………………………………·
1.如果复数z=,则( )
A.z的共轭复数为1+i B.z的实部为1
C.|z|=2 D.z的虚部为-1
D [z==-1-i,因此z的共轭复数为-1+i,实部为-1,虚部为-1,模为,选D.]
2.若复数z满足(1+i)z=2+i,则复数z的共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
A [z====-i,=+i,共轭复数所对应的点为,为第一象限点,故选A.]
3.观察下列各式:1=12,2+3+4=32,3+4+5+6+7=52,4+5+6+7+8+9+10=72,…,可以得出的一般结论是( )
A.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=n2
B.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2
C.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-1)=n2
D.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-1)=(2n-1)2
B [1=12,2+3+4=32,3+4+5+6+7=52,4+5+6+7+8+9+10=72,…,由上述式子可以归纳:等式左边为连续自然数的和,有2n
-1项,且第一项为n,则最后一项为3n-2,等式右边均为2n-1的平方.]
4.某同 为实现“给定正整数N,求最小的正整数i,使得7i>N”,设计程序框图如图34,则判断框中可填入( )
图34
A.x≤N? B.xN? D.x≥N?
C [因为到判断框回答否,才进入循环,所以A,B被排除,若是D.x≥N,那就是求最小的正整数i,使得7i+1>N不符合题意,只有C.x>N,才满足条件,故选C.]
5.考拉兹猜想又名3n+1猜想,是指对于每一个正整数,如果它是奇数,则对它乘3再加1;如果它是偶数,则对它除以2.如此循环,最终都能得到1.阅读如图35所示的程序框图,运行相应程序,输出的结果i=( )
图35
A.4 B.5
C.6 D.7
D [模拟算法:开始:a=10,i=1,a=1不成立;
a是奇数,不成立,a=5,i=2,a=1不成立;
a是奇数,成立,a=16,i=3,a=1不成立;
a是奇数,不成立,a=8,i=4,a=1不成立;
a是奇数,不成立,a=4,i=5,a=1不成立;
a是奇数,不成立,a=2,i=6,a=1不成立;
a是奇数,不成立,a=1,i=7,a=1成立;
输出i=7,结束算法.故选D.]
6. “欧几里得算法”是有记载的最古老的算法,可追溯至公元前300年前,如图36的程序框图的算法思路就是 于“欧几里得算法”,执行该程序框图(图中“aMODb”表示a除以b的余数),若输入的a,b分别为675,125,则输出的a=( )
【导 号:07804199】
图36
A.0 B.25
C.50 D.75
C [输入a=675,b=125,675=125×5+50,c=50;
a=125,b=50,125=50×2+25,c=25;
a=50,b=25,50=25×2,c=0;
输出a=50.]
7.远古时期,人们通过在绳子上打结 记录数量,即“结绳计数”.下图所示的是一位母亲记录的孩子自出生后的天数,在从右向左依次排列的不同绳子上打结,满七进一,根据图37可知,孩子已经出生的天数是( )
图37
A.336 B.510 C.1 326 D.3 603
B [由题意满七进一,可得该图示为七进制数, 化为十进制数为1×73+3×72+2×7+6=510,故选B.]
8.在一次国际 术会议上, 自四个国家的五位代表被安排坐在一张圆桌,为了使他们能够自由交谈,事先了解到的情况如下:
甲是中国人,还会说英语.
乙是法国人,还会说日语.
丙是英国人,还会说法语.
丁是日本人,还会说汉语.
戊是法国人,还会说德语.
则这五位代表的座位顺序应为( )
A.甲丙丁戊乙 B.甲丁丙乙戊 C.甲乙丙丁戊 D.甲丙戊乙丁
D [这道题实际上是一个逻辑游戏,首先要明确解题要点:甲乙丙丁戊5个人首尾相接,而且每一个人和相邻的两个人都能通过语言交流,而且4个备选答案都是从甲开始的,因此,我们从甲开始推理.思路一:正常的思路,根据题干 作答.甲会说中文和英语,那么甲的下一邻居一定是会说英语或者中文的,以此类推,得出答案.思路二:根据题干和答案综合考虑,运用排除法 解决,首先,观察每个答案中最后一个人和甲是否能够交流,戊不能和甲交流,因此,B,C不成立,乙不能和甲交流,A错误,因此,D正确.]
9.用数 归纳法证明:(n+1)(n+2)…(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1)(n∈N*)时,从“n=k到n=k+1”时,左边应增添的代数式为________.
2(2k+1) [假设n=k时,(k+1)(k+2)…(k+k)=2k×1×3…×(2k-1)成立;
那么n=k+1时左边应为[(k+1)+1][(k+1)+2]…[(k+1)+k-1][(k+1)+k][(k+1)+(k+1)]=(k+2)(k+3)…(k+k)(2k+1)(2k+2),
即从“n=k到n=k+1”时,左边应添乘的式子是==2(2k+1).]
10.所有真约数(除本身之外的正约数)的和等于它本身的正整数叫做完全数(也称为完备数、完美数).如:6=1+2+3;28=1+2+4+7+14;496=1+2+4+8+16+31+62+124+248.此外,它们都可以表示为2的一些连续正整数次幂之和.如6=21+22,28=22+23+24,…,按此规律,8 128可表示为________.
26+27+…+212 [因为8 128=26×127,
又由=127,
解得n=7.
所以8 128=26×(1+2+…+26)=26+27+…+212.]
11.如图38是 络工作者经常用 解释 络运作的蛇形模型:数字1出现在第1行;数字2,3出现在第2行;数字6,5,4(从左至右)出现在第3行;数字7,8,9,10出现在第4行,依此类推,则第20行从左至右的第4个数字应是________.
【导 号:07804200】
图38
194 [由题意可知,前19行共有×19=190,所以第20行从左到右的数字依次为191,192,193,194,…,所以第4个数为194.]
12.在复平面上,已知直线l上的点所对应的复数z满足|z+i|=|z-3-i|,则直线l的斜率为________.
- [设z=x+yi(x,y∈R),
∵|z+i|=|z-3-i|,
∴|x+(y+1)i|=|(x-3)+(y-1)i|,
∴x2+(y+1)2=(x-3)2+(y-1)2,
∴6x+4y-9=0,
则直线l的斜率为-.]