数学问题解答

20 0 1年 8月号问题解答(解答由问题提供人给出 )1 3 2 6　设ｍ >0 ,ｎ >0 ,α∈ (0 ,π2 ) ,求证 :ｍｓｅｃα ｎｃｓｃα≥ (ｍ23 ｎ23) 32 .(江苏省灌云县中学　朱兆和　 2 2 2 2 0 0 )证明　设点Ｐ的坐标为 (ｍ ,ｎ) ,直线ｌ过点Ｐ ,倾角为π-α ,ｌ与ｘ、ｙ轴的正半轴分别交于点Ａ、Ｂ(如图 ) .则 ｜ＰＡ｜ =ｎｓｉｎα,｜ＰＢ｜ =ｍｃｏｓα则 ｜ＡＢ｜ =｜ＰＡ｜ ｜ＰＢ｜=ｍｓｅｃα ｎｃｓｃα .又设Ａ(ａ ,0 ) ,Ｂ(0 ,ｂ) ,则直线ｌ的方程为 ｘａ ｙｂ =1 ,ｌ过Ｐ(ｍ ,ｎ) ,所以 ｍａ ｎｂ =1 .｜ＡＢ｜2 =ａ2 ｂ2 =(ａ2 ｂ2…     

对“关于圆锥曲线的又一组定理”一文中错误的订正

文 [1 ]中给出如下的结论 :引理 1　对于任意的正整数ｑ ,∑ｎ-1ｋ =0ｃｏｓｑ( +2ｋπｎ ) ≡ 0引理 2∑ｎ-1ｋ=0ｃｏｓｒ( +2ｋπｎ ) =0 ,　　　ｒ:奇数ｎ2 ｒＣｒｒ2 ,　　ｒ:偶数定理 4　设圆锥曲线的焦点Ｆ ,若Ａ1 ,Ａ2 ,… ,Ａｎ 是圆锥曲线上的ｎ个点 ,且∠Ａ1 ＦＡ2 =∠Ａ2 ＦＡ3=… =∠ＡｎＦＡ1 ,则对于 ｍ ∈Ｎ ,1ＦＡ1 ｍ +1ＦＡ2 ｍ +… +1ＦＡｎ ｍ 为定值 .笔者认为 ,上述三个结论都不严密 ,现分析如下 :1　对于引理 1 ,作者显然忽视了ｑ是ｎ的倍数的情形 .因为若ｑ =ｔｎ ,则 ∑ｎ-1ｋ =0ｃｏｓｑ( +2ｋπｎ ) =∑ｎ-1ｋ=…     

谈谈圆锥曲线的几个定值

圆锥曲线有许多丰富、有趣的性质 ,是高中各类考试考查的重点内容 ,本文对其中的几个定值问题加以总结 .1　焦点弦性质圆锥曲线过焦点的弦被焦点分成长为ｍ ,ｎ的两部分 ,则 1ｍ +1ｎ =2ｅｐ.证明　由圆锥曲线统一的极坐标方程ρ= ｅｐ1 -ｅｃｏｓθ.可设ｍ =ｅｐ1 -ｅｃｏｓθ,ｎ=ｅｐ1 -ｅｃｏｓ(θ+π)所以 1ｍ +1ｎ =2ｅｐ.2　定点弦性质抛物线ｙ2 =2ｐｘ(ｐ>0 )的动弦ＡＢ恒过定点Ｍ(2ｐ,0 )的充要条件是ＫＯＡ·ＫＯＢ =-1 .证明　充分性 .若ＫＯＡ·ＫＯＢ =-1设弦ＯＡ的方程为ｙ=ｋｘ,①则弦ＯＢ的方程为ｙ=-1ｋｘ ,②由抛物线方程…     

名校基础知识自测

高一年级北京师范大学二附中 (10 0 0 88)　汪燕铭一、选择题1.若ｃｏｔα =125 ,则有 (　　 ) .(Ａ)ｓｉｎα =513 　　　　 (Ｂ)ｓｅｃα >ｔａｎα(Ｃ)ｃｏｓα =±1213 (Ｄ)ｔａｎα =± 5122 .若ｔａｎ10°·ｃｏｔ10° + 1-ｓｉｎ2 α·ｃｏｓα +1-ｃｏｓ2 α·ｓｉｎα =0 ,则 (　　 ) .(Ａ)α =10°(Ｂ)α =ｋ·3 60°+ 10°(ｋ∈Ｚ)(Ｃ)α为任意角　　 (Ｄ)α是第三象限角3 .若α∈ (-π ,-π2 ) ,则 1-2ｓｉｎ α2 ·ｃｏｓ α2化简的结果是 (　　 ) .(Ａ)ｓｉｎ α2 -ｃｏｓ α2 (Ｂ)ｃｏｓ α2 -ｓｉｎ α2(Ｃ)± (ｓｉｎ α2 …     

(A B~(1/2))~n展开式的一类性质

二项式定理的应用是高三复习中一类难度较大的问题 .经常碰到学生问及诸如 (52 7) 2ｎ 1的整数部分的整除性或小数部分的估计等问题 .通过对(Ａ Ｂ) ｎ 展开式的分析 ,我们得到如下结论 .定理 1　设ｎ ,Ａ ,Ｂ∈Ｎ ,且Ｂ - 1<Ａ <Ｂ 1,记Ｉ为 (Ａ Ｂ) ｎ 的整数部分 ,Ｆ为 (Ａ Ｂ) ｎ的小数部分 ,则 :1)若Ａ >Ｂ,Ｉ =(Ａ Ｂ) ｎ (Ａ - Ｂ) ｎ-1;Ｆ =1- (Ａ -Ｂ) ｎ 且Ｉ为奇数 .2 )若Ａ <Ｂ ,当ｎ为奇数时 ,Ｉ =(Ａ Ｂ) ｎ (Ａ -Ｂ) ｎ,Ｆ =(Ｂ -Ａ) ｎ 且Ｉ为偶数 ;当ｎ为偶数时 ,Ｉ =(Ａ Ｂ) ｎ (Ａ -Ｂ) ｎ- 1;Ｆ =1-(Ａ -Ｂ) …     

向量巧证不等式

在不等式证明中 ,若能根据其结构特点 ,构造向量 ,运用向量的数量积知识 ,则可使问题得到出其不意地解决 .例 1　已知ａ、ｂ、ｃ、ｄ∈Ｒ ,求证 :(ａｃ+ｂｄ) 2 ≤ (ａ2 +ｂ2 ) (ｃ2 +ｄ2 ) .证明　构造向量ｍ—→ =(ａ ,ｂ) ,ｎ—→=(ｃ ,ｄ) ,设ｍ—→ 与ｎ—→ 的夹角为θ ( 0≤θ≤π) ,则　ｍ—→·ｎ—→ =ａｃ +ｂｄ ,　 |ｍ—→| =ａ2 +ｂ2 ,　　 |ｎ—→| =ｃ2 +ｄ2 ,∵　ｍ—→·ｎ—→ =|ｍ—→|·|ｎ—→|ｃｏｓθ≤ |ｍ—→|·|ｎ—→| ,∴　 (ａｃ+ｂｄ) 2 ≤ (ａ2 +ｂ2 ) (ｃ2 +ｄ2 ) .例 2　设ｘ ,ｙ∈Ｒ+ ,且ｘ + ｙ =1 ,…     

2003年中考数学模拟试题(9)

一、选择题 (本大题满分 3 6分 ,每小题 3分 )1 . -2与 2ｍ互为相反数 ,那么ｍ等于 (　 ) .Ａ . -1　　Ｂ .1　　Ｃ .14　　Ｄ . -142 .我国某年石油产量约为 1 70 0 0 0 0 0 0吨 ,用科学记数法表示为 (　 ) .Ａ .1 .7× 1 0 - 7吨　　　Ｂ .1 .7× 1 0 7吨Ｃ .1 .7× 1 0 8吨Ｄ .1 .7× 1 0 9吨3 .下列计算正确的是 (　 ) .Ａ .( -1 ) 0 =-1　　Ｂ .3× ( 12 ) - 2 =3× 2 2Ｃ .( 5 3) 2 × 5 4=5 0 Ｄ .( -3 5)÷ ( -3 ) 3=-3 24.下列根式中 ,与 1 2 是同类二次根式的是 (　 ) .Ａ . 2　　Ｂ . 3　　Ｃ . 5　　Ｄ . 75 .化简 ( 1ａ-1ｂ)·…     

圆锥曲线动弦的一个性质

定理 1　设Ｐ(ｘ0 ,ｙ0 )为抛物线ｙ2 =2ｐｘ(ｐ>0 )上一定点 ,ＰＡ ,ＰＢ为抛物线的任意两条弦 ,α1,α2 ,分别是ＰＡ ,ＰＢ的倾斜角 ,则(ⅰ )当ｔａｎα1·ｔａｎα2 =定值ｔ时 ,直线ＡＢ过定点 ;(ⅱ )当ｔａｎα1+ｔａｎα2 =定值ｔ时 ,直线ＡＢ过定点或者有定向 ;(ⅲ )当α1+α2 =定值θ时 ,直线ＡＢ过定点或者有定向 .证明　设ＰＡ方程为ｘ=ｍ1ｙ+ｎ1,则ｎ1=ｘ0 -ｍ1ｙ0 ,将ＰＡ方程代入ｙ2 =2ｐｘ得ｙ2 -2ｐｍ1ｙ-2ｐｎ1=0设Ａ(ｘ1,ｙ1)、Ｂ(ｘ2 ,ｙ2 ) ,则ｘ1=2ｐｍ21-2ｍ1ｙ0 +ｘ0ｙ1=2ｐｍ1-ｙ0 　　　　　①同理　　设ＰＢ方程为…     

等式sum from n=1 to ∞(1/n~4=π~4/90)的初等证明

本文利用初等方法证明∑∞ｎ =11ｎ4 =π490 .1　几个引理引理 1　 ∑∞ｎ =1ｃｏｔ2 ｎπ2ｍ+1 =13 ｍ(2ｍ-1 ) ,∑ｍｎ ,ｌ =1ｎ<ｌｃｏｔ2 ｎπ2ｍ +1 ｃｏｔ2 ｌπ2ｍ +1=13 0 ｍ (ｍ -1 ) (2ｍ -2 ) (2ｍ-3 ) .其中ｍ、ｌ、ｎ等均表示整数 ,下同 .证明　由ｄｅ·Ｍｏｖｒｅ公式得ｃｏｓ(2ｍ +1 )α+ｉｓｉｎ(2ｍ +1 )α=(ｃｏｓα+ｉｓｉｎα) 2ｍ+1于是 ,ｃｏｓ(2ｍ +1 )α+ｉｓｉｎ(2ｍ+1 )α=∑ｍｋ =0(-1 ) ｋＣ2ｋ2ｍ+1ｃｏｓ2 (ｍ-ｋ) +1αｓｉｎ2ｋα+ｉ∑ｍｋ =0(-1 ) ｋＣ2ｋ+12ｍ+1ｃｏｓ2 (ｍ-ｋ) αｓｉｎ2ｋ+1α. (1 )比…     

一个优美的代数不等式

文 [1 ]有一个优美的不等式猜想 :若ａｋ∈Ｒ (ｋ =1 ,2 ,… ,ｎ) ,则 ｎｋ=1ａｋ ｎｋ=11ａｋ ≥ｎ2 2ｎ 1≤ｉ<ｊ≤ｎ(2ｎ ａｊａｉ-2ｎ ａｉａｊ) 2 (1 )本文证明这个猜想 .记Ｆｎ=ｘｎ 1ｘｎ (ｘ∈Ｒ ,ｎ∈ Ｚ-) ,则Ｆｎ≥ 2 .容易验证有如下引理 1　若ｍ1,ｍ2 ∈Ｚ ,ｍ1≥ｍ2 ,则Ｆｍ1 ｍ2 =Ｆｍ1Ｆｍ2 -Ｆｍ1-ｍ2 .引理 2　当ｎ≥ 2时 ,Ｆｎ≥ 2ｎＦ1- 2 (2ｎ- 1 ) (2 )证明　当ｎ =2 ,3时 ,文 [1 ]已证 (2 )式成立 ,即有Ｆ2 ≥ 4Ｆ1- 6 ,Ｆ3≥ 6Ｆ1- 1 0 .假设ｎ <ｋ时 ,(2 )式成立 .则当ｎ =ｋ (ｋ≥ 4)时 ,1 )若ｋ为奇数 ,…     

一类不等式的新证法

对于形如∑ｎｉ=1ＢｉＡｉ≥Ｐ或∑ｎｉ=1ＢｉＡｉ≤Ｐ(Ａｉ ＣＢｉ=Ｑ ,Ｃ为常数 ,ｉ=1 ,2 ,… ,ｎ)的一类不等式 ,利用下文的定理 ,或证明定理的方法 ,可简捷地给予证明 .定理　设Ａｉ,Ｂｉ∈Ｒ ,λＡｉ μＢｉ=Ｑ(ｉ=1 ,2 ,… ,ｎ ,λ,μ为常数 ) ,∑ｎｉ=1Ｂｉ=ω∑ｎｉ=1Ａｉ,记Ａ =∑ｎｉ=1ＢｉＡｉ,则当 μ >0时 ,Ａ≥ωｎ ;　当 μ <0时 ,Ａ≤ωｎ .证　因为λＡｉ μＢｉ=Ｑ ,∑ｎｉ=1Ｂｉ=ω∑ｎｉ=1Ａｉ,所以ｎＱ =λ∑ｎｉ=1Ａｉ μ∑ｎｉ=1Ｂｉ=λ∑ｎｉ=1Ａｉ μω∑ｎｉ=1Ａｉ=(λ μω)∑ｎｉ=1Ａｉ,所以　Ｑ =λ …     

2000年“3 X”高考数学检测试卷

选择题:每小题给出四个选项中,只有一项是符合题目要求的.每小题5分,共60分.1　全集Ｉ=Ｒ,集合Ｐ={ｘ|(4 ｘ)(2-ｘ)<0},Ｑ={ｘ|4 ｘ>0},则(　　)(Ａ)Ｐ∩Ｑ=.　　　　(Ｂ)Ｐ∪Ｑ=Ｒ.(Ｃ)Ｐ∩Ｑ=Ｐ.　　　　(Ｄ)Ｐ∩Ｑ={-4}.2　设52π<θ<3π,|ｃｏｓθ|=ｍ,则ｓｉｎθ2的值等于(　　)(Ａ)-1 ｍ2.(Ｂ)-1-ｍ2.(Ｃ)1 ｍ2.(Ｄ)1-ｍ2.3　在(1-ｘ3)·(1 ｘ)10的展开式中,ｘ5的系数是(　　)(Ａ)-297.(Ｂ)-252.(Ｃ)297.(Ｄ)207.4　下面命题中,正确的是(　　)①已知异面直线ａ,ｂ和平面α,若ａ∥α,则ｂ∥α;②若平面α∥平面β,ａα,则ａ∥β;③若…     

把无理数x~(1/2)的长表示成线段的一种新颖方法

如何把无理数ｘ~(1/2)的长表示成线段呢 ?传统的表示方法是利用直角三角形的斜边累积表示 ,往往需要很多步骤 .例如 :表示 5.下面介绍一种新的表示方法 .它的优点在于 :①可以一次性将任何形似ｘ的无理数的长表示成线段 .②它还可以一次性表示出关于小数、分数的平方根的无理数 ,而传统的方法不能表示 .③对一个形似ｘ的无理数 ,可有无数个图形供选择 ,而传统方法不能这样 .定理　利用直角三角形的直角边可以把任何形似ｘ的无理数的长一次性表示出来 ;其中斜边ｃ和另一直角边ａ可以从关系式 ｃ +ａ =ｘｎｃ -ａ =ｎ中求出 (ｎ为自然数 ,且 0…     

对一个不等式的深入思考

问题　在△ＡＢＣ中 ,角Ａ ,Ｂ ,Ｃ的对边分别为ａ ,ｂ ,ｃ ,若Ａ +Ｃ≤ 2Ｂ ,求证 :ａ4+ｃ4≤ 2ｂ4.这是《数学教学》2 0 0 1年第 6期问题栏的一道新题 ,我们的深入思考是 :从次数方向探索 ,对自然数ｎ ,此题有无推广的新题呢 ?推广 1　在△ＡＢＣ中 ,角Ａ ,Ｂ ,Ｃ的对边分别为ａ ,ｂ ,ｃ ,若Ａ +Ｃ≤ 2Ｂ ,求证 :1 )对于 1≤ｎ≤ 4 (ｎ∈Ｎ) ,不等式ａｎ+ｃｎ≤ 2ｂｎ 均成立 ;2 )对于ｎ >4 (ｎ∈Ｎ) ,不等式ａｎ+ｃｎ≤2ｂｎ不能成立 .证　 1 )由原不等式ａ4+ｃ4≤ 2ｂ4的证明过程易知 ,其等号当且仅当ｃｏｓＢ =12 ,且ｂ2 =ａｃ,即ａ =…     

cos~n(A/2) cos~n(B/2) cos~n(C/2)的上下确界

ｃｏｓｎＡ２＋ｃｏｓｎＢ２＋ｃｏｓｎＣ２的上下确界杨寅（呼和浩特交通学校０１００２３）设Ａ、Ｂ、Ｃ为三角形的三个内角，题目中的问题久已悬而未决．今用分析方法彻底解决这个问题．定理设Ａ、Ｂ、Ｃ为三角形的三个内角，ｎ２为自然数，则有ｍｉｎ１＋２２２ｎ，...     

A CLASS OF r-POINT (r+1)ST-ORDER A-STABLE ONE-BLOCK METHODS WITH DAMPING AT THE INFINITE POINT

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＦｏｒｓｏｌｖｉｎｇｓｔｉｆｆｉｎｉｔｉａｌｖａｌｕｅｐｒｏｂｌｅｍｓｆｏｒｓｙｓｔｅｍｓｏｆＯＤＥｓｙ′=ｆ(ｙ) ,ｙ(ｔ0 ) =ｙ0 ,ｔ0 <ｔ≤Ｔ ,ｙ0 ,ｙ∈Ｒｍ,ｆ :Ω Ｒｍ →Ｒｍ (1 .1 )ｍａｎｙｐａｒｔｉｃｕｌａｒｏｎｅ ｂｌｏｃｋｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｆｏｒｍＹｎ+1= ＡＹｎ+ｈ( Ｂ0 Ｆ(Ｙｎ) + Ｂ1Ｆ(Ｙｎ+1) ) , Ａ =Ａ Ｉｍ, Ｂｉ=Ｂｉ Ｉｍ,Ａ ,Ｂｉ∈Ｒｒ×ｒ,Ｙｎ =(ＹＴｎｒ,… ,ｙＴ(ｎ+1)ｒ- 1) Ｔ,Ｆ(Ｙｎ) =(ｆＴ(ｙｎｒ) ,… ,ｆＴ(ｙ(ｎ+1)ｒ- 1) ) Ｔ,ｙｊ≈ ｙ(ｔｊ) ,…     

高一数学“集合”自测题

选择题1　下列四个集合中表示空集的是 (　　 )(Ａ) { } .(Ｂ) {ｘ|ｘ2 =-ｘ2 ,ｘ∈Ｒ} .(Ｃ) {ｘ|ｘ =4ｋ± 1,ｋ∈Ｎ}∩ {ｔ|ｔ =- (ｘ2 1) ,ｘ∈Ｒ} .(Ｄ) {ｘ|2ｘ2 3ｘ - 2 =0 ,ｘ∈Ｎ} .2　非空集合Ｐ ,Ｑ ,Ｒ满足关系Ｐ∪Ｑ =Ｑ ,Ｑ∩Ｒ=Ｑ ,则Ｐ ,Ｒ的关系是 (　　 )(Ａ)Ｐ =Ｒ .　　　　 (Ｂ)Ｐ Ｒ .(Ｃ)Ｐ Ｒ . (Ｄ)Ｐ Ｒ .3　某年级共有 10 0名学生 ,在一次报刊征订工作中 ,订阅《青年报》的有 68人 ,订阅《语文报》的有 65人 ,两种报纸都不订的 (　　 )(Ａ)有 33人 . (Ｂ)有 32人 .(Ｃ)至多 32人 . (Ｄ)至少 33人 .4　设Ｉ…     

一个代数不等式的再研究

文 [1]发表了宋庆老师新发现的一个代数不等式及其证明 .笔者发现此代数不等式的背后蕴含着更一般的结论 .同样可利用幂函数的单调性来证明下面的定理成立 .定理 1　若ｘ ,ｙ ,ｚ∈Ｒ .则ｘｍ(ｘｎ- ｙｎ) ｙｍ(ｙｎ-ｚｎ) ｚｍ(ｚｎ-ｘｎ)≥ 0(1)其中ｍ·ｎ≥ 0 ;当ｍ·ｎ≤ 0时 ,不等式 (1)反向 .等号当且仅当ｘ =ｙ =ｚ或ｍ =0或ｎ =0时成立 .证　设ｘ≥ｙ >0 ,ｘ≥ｚ >0 .当ｍ·ｎ≥ 0时1)若ｍ≥ 0且ｎ≥ 0 ,则ｘｍ≥ｚｍ>0 ,ｘｎ≥ｙｎ>0 ,即ｘｎ- ｙｎ≥ 0 ,故ｘｍ(ｘｎ- ｙｎ)≥ｚｍ(ｘｎ- ｙｎ) ;2 )若ｍ≤ 0且ｎ≤ 0 ,则 0 <ｘ…     

课外练习

高一年级1 .当函数 ｙ =2ｃｏｓｘ - 3ｓｉｎｘ取最大值时 ,求ｔａｎｘ的值 . 2 .求证 :ｔａｎ5=ｔａｎ2 +ｔａｎ3 +ｔａｎ2·ｔａｎ3·ｔａｎ5.3 .函数 ｆ(ｘ)是定义在 {ｘ|ｘ≠ 0 ,ｘ∈ｋ}上的奇函数 ,且 ｆ(ｘ)在 ( 0 ,+∞ )上为减函数 ,又ｆ( 3 ) =0 ,ｇ(θ)=ｃｏｓ2θ - 2ｍｃｏｓθ + 4ｍ ,θ∈ [0 ,π2 ] .若集合Ｍ ={ｍ| ｇ(θ) >0 },Ｎ ={ｍ| ｆ[ｇ(θ) ] <0 }.求Ｍ∩Ｎ .高二年级1 .已知不等式 1ｎ + 1 + 1ｎ + 2 +… + 12ｎ>11 2 ｌｏｇａ(ａ -1 ) + 23 对一切大于 1的自然数都成立 ,求实数ａ的取值范围 .(2 .已知 :△ＡＢＣ的顶…     

由sinα sinβ=sinα·sinβ能求sin(α β)/2的值吗?

“已知ｓｉｎα ｓｉｎβ =ｓｉｎα·ｓｉｎβ ,求ｓｉｎα β2的值 .” ,这是文 [1 ]给出的一道解答题 .其解答为 :“由条件得 (ｓｉｎα- 1 ) (ｓｉｎβ- 1 ) =1 ,∴只能ｓｉｎα =ｓｉｎβ=0 ,于是α =ｍπ ,β=ｎπ(ｍ、ｎ∈Ｚ) ,∴ｓｉｎα β2 =ｓｉｎ(ｍ ｎ) · π2 =± 1 ,0 .”该解答的错误是显然的 ,因为ｓｉｎα=ｓｉｎβ=0仅是ｓｉｎα ｓｉｎβ=ｓｉｎα·ｓｉｎβ成立的一个充分条件 ,并非充要条件 .举一反例即可推翻原解答 :当ｓｉｎα=12 ,ｓｉｎβ=- 1时 ,满足ｓｉｎα ｓｉｎβ=ｓｉｎα·ｓｉｎβ的题设条件 ,但ｓｉ…