2023
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能力升级练(四) 算法、定积分与推理证明
一、选择题
1.01|x-1|dx=( )
A.12 B.1
C.2 D.3
解析01|x-1|dx=01(1-x)dx=x-12x2 01=1-12=12.
答案A
2.执行如下程序框图,若输入a,b,i的值分别为6,8,0,则输出的i=( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析执行程序框图,a=6,b=8,i=0;
i=1,不满足a>b,不满足a=b,b=8-6=2;
i=2,满足a>b,a=6-2=4;
i=3,满足a>b,a=4-2=2;
i=4,不满足a>b,满足a=b,
故输出的a=2,i=4.故选B.
答案B
3.设△ABC的三边长分别为a,b,c,△ABC的面积为S,则△ABC的内切圆半径为r=2Sa+b+c.将此结论类比到空间四面体:设四面体S-ABC的四个面的面积分别为S1,S2,S3,S4,体积为V,则四面体的内切球半径为( )
A.VS1+S2+S3+S4 B.2VS1+S2+S3+S4
C.3VS1+S2+S3+S4 D.4VS1+S2+S3+S4
解析设四面体的内切球的球心为O,球心O到四个面的距离都是R,则四面体的体积等于以O为顶点,分别以四个面为底面的4个三棱锥体积的和,即V=13(S1+S2+S3+S4)R,所以R=3VS1+S2+S3+S4.
答案C
4.执行如图所示的程序框图,输出的S值为( )
A.43 B.55 C.61 D.81
解析S=1+24=25,n=24-6=18;S=25+18=43,n=18-6=12;S=43+12=55,n=12-6=6;S=55+6=61,n=6-6=0;结束循环输出S=61,选C.
答案C
5.阅读如图所示的程序如图,运行相应的程序,若输出的S为1112,则判断框中填写的内容可以是( )
A.n=6? B.n<6?
C.n≤6? D.n≤8?
解析S=0,n=2,判断是,S=12,n=4,判断是,S=12+14=34,n=6,判断是,S=12+14+16=1112,n=8,判断否,输出S,故填n≤6?.
答案C
6.(2023云南昆明七校调研)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输出S的值为1,则判断框内为( )
A.i>6? B.i>5?
C.i≥3? D.i≥4?
解析依题意,执行程序框图,进行第一次循环时,S=1×(3-1)+1=3,i=1+1=2;进行第二次循环时,S=3×(3-2)+1=4,i=2+1=3;进行第三次循环时,S=4×(3-3)+1=1,i=4,因此当输出的S的值为1时,判断框内为“i≥4?”,故选D.
答案D
7.(2023辽宁大连模拟)下列推理是演绎推理的是( )
A.由于f(x)=cos x满足f(-x)=f(x)对任意的x∈R都成立,推断f(x)=cos x为偶函数
B.由a1=1,an=3n-1,求出S1,S2,S3,猜出数列{an}的前n项和的表达式
C.由圆x2+y2=1的面积S=πr2,推断:椭圆x2a2+y2b2=1的面积S=πab
D.由平面三角形的性质推测空间四面体的性质
解析由特殊到一般的推理过程,符合归纳推理的定义;由特殊到与它类似的另一个特殊的推理过程,符合类比推理的定义;由一般到特殊的推理符合演绎推理的定义.A是演绎推理,B是归纳推理,C和D为类比推理,故选A.
答案A
8.由直线x=-π6,x=π6,y=0与曲线y=cos x所围成的封闭图形的面积为( )
A.12 B.1 C.32 D.3
解析所求封闭图形的面积为-π6π6cos xdx=sin x -π6π6=sinπ6-sin-π6=12+12=1,故选B.
答案B
9.(2023安徽合肥模拟)《聊斋志异》中有这样一首诗:“挑水砍柴不堪苦,请归但求穿墙术.得诀自诩无所阻,额上坟起终不悟.”在这里,我们称形如以下形式的等式具有“穿墙术”:223=223,338=338,4415=4415,5524=5524,…,则按照以上规律,若99n=99n具有“穿墙术”,则n=( )
A.25 B.48 C.63 D.80
解析由223=223,338=338,4415=4415,5524=5524,…,可得若99n=99n具有“穿墙术”,则n=92-1=80,故选D.
答案D
二、填空题
10.执行下面的程序框图,如果输入的t∈[-1,3],则输出的S属于区间 .
解析由程序框图可知S=3t,t<1,4t-t2,t≥1,故当t∈[-1,1)时,S=3t∈[-3,3);当t∈[1,3]时S=4t-t2=-(t-2)2+4∈[3,4],所以输入的t∈[-1,3],则输出的S属于区间[-3,4].
答案[-3,4]
11.有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲、乙、丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2.”乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1.”丙说:“我的卡片上的数字之和不是5.”则甲的卡片上的数字是 .
解析由丙说的话可知丙的卡片上的数字一定不是2和3.若丙的卡片上的数字是1和2,则乙的卡片上的数字是2和3,甲的卡片上的数字是1和3,满足题意;若丙的卡片上的数字是1和3,则乙的卡片上的数字是2和3,此时,甲的卡片上的数字只能是1和2,不满足题意.故甲的卡片上的数字是1和3.
答案1和3
12.已知定义在R上的函数f(x)与g(x),若函数f(x)为偶函数,函数g(x)为奇函数,且0af(x)dx=6,则-aa[f(x)+2g(x)]dx= .
解析∵函数f(x)为偶函数,函数g(x)为奇函数,
∴函数f(x)的图象关于y轴对称,函数g(x)的图象关于原点对称.
∴-aaf(x)dx=20af(x)dx=12,-aag(x)dx=0,
∴-aa[f(x)+2g(x)]dx
=-aaf(x)dx+2-aag(x)dx=12.
答案12
13.(2023湖北武汉调研)一名法官在审理一起珍宝盗窃案时,四名嫌疑人甲、乙、丙、丁的供词如下,甲说:“罪犯在乙、丙、丁三人之中”;乙说:“我没有作案,是丙偷的”;丙说:“甲、乙两人中有一人是小偷”;丁说:“乙说的是事实”.经过调查核实,四人中有两人说的是真话,另外两人说的是假话,且这四人中只有一人是罪犯,由此可判断罪犯是 .
解析这个问题的关键是四人中有两人说真话,另外两人说了假话,这是解决本题的突破口.
从甲、乙、丙、丁四人的供词中,可以看出乙、丁两人的观点是一致的,因此乙、丁两人的供词应该是同真或同假(即都是真话或者都是假话,不会出现一真一假的情况).
假设乙、丁两人说的是真话,那么甲、丙两人说的是假话.由乙说真话推出丙是罪犯的结论.由甲说假话推出乙、丙、丁三人不是罪犯的结论.显然这两个结论是相互矛盾的.所以乙、丁两人说的是假话,而甲、丙两人说的是真话.由甲、丙的供述内容可以断定乙是罪犯.
答案乙
三、解答题
14.观察下列等式:
sinπ3-2+sin2π3-2=43×1×2;
sinπ5-2+sin2π5-2+sin3π5-2+sin4π5-2=43×2×3;
sinπ7-2+sin2π7-2+sin3π7-2+…+sin6π7-2=43×3×4;
sinπ9-2+sin2π9-2+sin3π9-2+…+sin8π9-2=43×4×5;
……
照此规律,计算sinπ2n+1-2+sin2π2n+1-2+sin3π2n+1-2+…+sin2nπ2n+1-2的结果.
解观察前4个等式,由归纳推理可知sinπ2n+1-2+sin2π2n+1-2+…+sin2nπ2n+1-2=43n(n+1).
15.将函数f(x)=sin2x+π3的图象向右平移2π3个单位,再将所得的函数图象上的各点纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)与x=-π2,x=π3,x轴围成的图形面积.
解将f(x)=sin2x+π3的图象向右平移2π3个单位,得y=sin2x+π6-2π3=sin2x-π2=sin(2x-π)=-sin2x的图象,再将所得的函数图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到g(x)=-sinx的图象,所以g(x)=-sinx与x=-π2,x=π3,x轴围成的图形面积为S=-0π3(-sin x)dx+-π20(-sin x)dx=-cos x 0π3+cos x -π20=12+1=32.
8