第一篇:2015屆高考數學總復習幾何證明選講第2課時 圓的進一步認識課時訓練 新人教A版選修4-1
選修4-1 幾何證明選講第2課時 圓的進一步認識(理科專用)
1.如圖,在半徑為7的圓O中,弦AB、CD相交于點P,PA=PB=2,PD
=1,求圓心O到弦CD的距離.
解:連結OD,取CD的中點M.則圓心O到弦CD的距離為OM.4+15由相交弦定理得PA·PB=DP·PC,解得PC=4,所以MD==.2
25?233所以OM=OD2-MD2=7-?==.?2?42
2.如圖,圓O上一點C在直徑AB上的射影為D,點D在半徑OC上的射影為E.若
CEAB=3AD,求的值. EO
AB221解:設圓的半徑為R,則AD==R,OD=R-R=R.又OD2=OE·OC,所以OE333
3OD2118CE==R,CE=R-R=R,所以=8.OC999EO
3.如圖,AB為圓O的直徑,PA為圓O的切線,PB與圓O相交于D.若PA=3,PD∶DB=9∶16,分別求PD、AB的值.
解:由PD∶DB=9∶16,可設PD=9x,DB=16x.因為PA為圓O的切線,所以PA2=PDPB,11所以32=9x(9x+16x),化為x2=,所以x=.25
59所以PD=9x=,PB=25x=5.5
因為AB為圓O的直徑,PA為圓O的切線,所以AB⊥PA.所以AB=PB2-PA2=52-32=4.4.如圖,圓O的半徑為1,A、B、C是圓周上的三點,滿足∠ABC=30°,過點A作圓O的切線與OC的延長線交于點P,求PA的值.
解:連結OA,則∠AOC=60°,∠OAP=90°,因為OA=1,所以PA=3.5.自圓O外一點P引切線與圓切于點A,M為PA的中點,過M引割線交圓于B、C兩點.求證:∠MCP=∠MPB.證明:∵ PA與圓相切于A,PMMB=.MC
PM
∴ MA2=MB·MC.又M為PA的中點,∴ PM=MA,∴ PM2=MB·MC,∴ ∵ ∠BMP=∠PMC,∴ △BMP∽△PMC,∴ ∠MCP=∠MPB.16.如圖,圓O的兩條弦AC、BD互相垂直,OE⊥
AB,垂足為E,求證:OE=CD.證明:連結AO并延長交圓O于F,則AF為圓O的直徑,連結BF、CF,則∠ABF=
∠ACF=90°.∵ OE⊥AB,又O為AF的中點,∴ E為AB的中點,∴ OE=BF.∵ ∠
︵︵
1ACF=90°,∴ AC⊥CF.又AC⊥BD,∴ BD
∥CF,則DC=BF,∴ DC=BF,∴ OE=CD.7.如圖,AB是圓O的直徑,C、F為圓O上的點,且CA平分∠BAF,過點C作CD⊥AF交AF的延長線于點D.求證:DC是圓O的切線.
證明:連結OC,所以∠OAC=∠OCA.又CA平分∠BAF,所以∠OAC=∠FAC,所以∠FAC=∠OCA,所以OC∥AD.又CD⊥AF,所以CD⊥OC,所以DC是圓O的切線.
8.如圖,圓O1與圓O2交于M、N兩點,直線AE與這兩個圓及MN依次交于A、B、C、D、E.求證:AB·CD=BC·DE.證明:因為A、M、D、N四點共圓,所以AC·CD=MC·CN.同理,有BC·CE=MC·CN,所以AC·CD=BC·CE,即(AB+BC)·CD=BC·(CD+DE),所以AB·CD=BC·DE.9.如圖,AB、CD是圓的兩條平行弦,BE∥AC,BE交CD于E、交圓于F,過A點的切線交CD的延長線于點P,PC=ED=1,PA=2.(1)求AC的長;(2)求證:BE=EF.(1)解:∵ PA2=PC·PD,PA=2,PC=1,∴ PD=4.又PC=ED=1,∴ CE=2.∵ ∠PAC=∠CBA,∠PCA=∠CAB,PCAC
∴ △PAC∽△CBA,∴ =,ACAB
∴ AC2=PC·AB=2,∴ AC=2.(2)證明:∵ BE=AC2,CE=2,而CE·ED=BE·EF,2×
1∴ EF=2,∴ EF=BE.10.如圖,AB是圓O的直徑,D、E為圓上位于AB異側的兩點,連結BD并延長至點C,使BD=DC,連結AC、AE、DE.求證:∠E=∠C.證明:連結AD.∵ AB是圓O的直徑,∴ ∠ADB=90°.∴ AD⊥BD.∵ BD=DC,∴ AD是線段BC的中垂線. ∴ AB=AC.∴ ∠B=∠C.又∵ D、E為圓上位于AB異側的兩點,∴ ∠B=∠E.∴ ∠E=∠C.11.如圖所示,AB是圓O的直徑,G為AB延長線上的一點,GCD是圓O的割線,過點G作AB的垂線交AC的延長線于點E、交AD的延長線于點F,過G作圓O的切線,切點為H.求證:
(1)C、D、F、E四點共圓;(2)GH2=GE·
GF.證明:(1)如圖,連結BC.∵ AB是圓O的直徑,∴ ∠ACB=90°.∵ AG⊥FG,∴ ∠AGE=90°.又∠EAG=∠BAC,∴ ∠ABC=∠AEG.又∠FDC=∠ABC,∴ ∠FDC=∠AEG.∴ ∠FDC+∠CEF=180°.∴ C、D、F、E四點共圓.
(2)∵ GH為圓O的切線,GCD為割線,∴ GH2=GC·GD.由C、D、F、E四點共圓,得∠GCE=∠AFE,∠GEC=∠GDF,GCGE
∴ △GCE∽△GFD.∴,GFGD
即GC·GD=GE·GF,∴ GH2=GE·
GF.
第二篇:2015屆高考數學總復習幾何證明選講第1課時 相似三角形的進一步認識課時訓練 新人教A版選修4-1
選修4-1 幾何證明選講第1課時 相似三角形的進一步認識
(理科專用)
1.在Rt△ABC中,CD、CE分別是斜邊AB上的高和中線,該圖中共有幾個三角形與
△ABC相似?
解:△ACD、△CBD與△ABC相似,共2個.
ABBCAC52.如圖,在△ABC和△DBE
中,===,若△ABC與△DBE的周長之差為DBBEDE310 cm,求△ABC的周長.
解:利用相似三角形的相似比等于周長比可得△ABC的周長為25 cm.3.在△ABC中,D、E分別為AB、AC上的點,且DE∥BC,△ADE的面積是2 cm2,梯形DBCE的面積為6 cm2,求DE∶BC的值.
解:△ADE∽△ABC,利用面積比等于相似比的平方可得DE∶BC=1∶2.4.如圖,在△ABC中,∠A=90°,正方形DEFG的邊長是6 cm,且四個頂點都在△ABC的各邊上,CE=3 cm,求BC的長.
解:∵ 四邊形DEFG是正方形,∴ ∠GDB=∠FEC=90°,GD=DE=EF=6 cm.∵ ∠
BDGDB+∠C=90°,∠B+∠BGD=90°,∴ ∠C=∠BGD,∴ △BGD∽△FCE,∴ =,EFEC
EF·GD即BD==12 cm,∴ BC=BD+DE+EC=21 cm.EC
EFFG5.如圖,在四邊形ABCD中,EF∥BC,FG∥AD,求+的值. BCAD
EFAFFGCFEFFGAFCFAF+CF解:由EF∥BC得=,由FG∥AD得=,所以+=+=BCACADCABCADACCACA
=1.16.如圖,在△ABC中,D為BC邊上中點,延長BA到E,使AE=EB,連結DE,3交AC于F.求AF∶FC值.
1解:過D點作DP∥AC(如圖),因為D是BC的中點,所以P為AB的中點,且DP=
2AC.1
1又AE
=EB,所以AE=AP,所以AF=DP=AC,所以AF∶FC=1∶3.32
4°
7.如圖,∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90,且AB=6,AC=4,AD=12.求BE的長.
解:因為AE⊥BC,所以∠AEB=∠ACD=90°.因為∠B=∠D,所以△AEB∽△ACD,ACADAB·AC6×4所以=,所以AE==2.在Rt△AEB中,BE=AB-AE=6-2=
AEABAD1242.8.如圖,在△ABC中,D是AC中點,E是BD三等分點,AE的延長線交BC于F.求S△BEF
S四邊形DEFC
BFBE1
解:過D點作DM∥AF交BC于M.因為DM∥AF,所以因為EF∥DM,BMBD3
S△1S△22
所以,即S△BDM=9S△BEF.又=,即S△DMC=△BDM=6S△BEF,所以S四邊形DEFC
3S△BDM9S△BDM3
S△BEF1
=14S△BEF,因此.S四邊形
DEFC14
9.如圖,若AD是△ABC中∠A的平分線,EF是AD的中垂線且交BC的延長線與F點.求證:FD2=FC·FB.解:如圖,連結FA.∵ EF是AD的中垂線,∴ AF=DF,∴ ∠2+∠3=∠4=∠1+∠B.而∠1=∠2,∴ ∠3=∠B.又∠AFB共用,∴ △FAC∽△FBA.∴ ∴ AF 2=BF·CF,即DF 2=BF·
CF.AFBF
FCAF
10.如圖,在△ABC中,AB=AC,延長BC到D,使CD=BC,CE⊥BD,交AD于E,連結BE,交AC于點F.求證:AF=FC.證明:取BC的中點H,連結AH.∵ AB=AC,∴ AH⊥BC.∵ CE⊥BD,∴ AH∥EC.∵ CD=BC,∴ CD=2CH.則DE=2AE.取ED的中點M,連結CM.則ME=AE.∵ C為BD的中點,∴ CM∥BE.則F為AC的中點,即AF=
FC.11.如圖,在△ABC中,D是AC的中點,E是BD的中點,AE的延長線交BC于F.BF
(1)求
FC
(2)若△BEF的面積為S1,四邊形CDEF的面積為S2,求S1∶S2的值.
解:(1)過D點作DG∥BC,交AF于G點,∵ E是BD的中點,∴ BE=DE.又∠EBF=∠EDG,∠BEF=∠DEG,∴ △BEF≌△DEG,則BF=DG,∴ BF∶FC=DG∶FC.∵ D是AC的中點,則DG∶FC=1∶2,則BF∶FC=1∶2.(2)若△BEF以BF為底,△BDC以BC為底,由(1)知BF∶BC=1∶3,又由BE∶BD
S△BEF111
=1∶2可知h1∶h2=1∶2,其中h1、h2分別為△BEF和△BDC的高,則×,S△BDC326
則S1∶S2=.
第三篇:【高考精品復習】選修4-1 幾何證明選講 第2講 圓周角定理與圓的切線
第【高考會這樣考】 2講 圓周角定理與圓的切線
考查圓的切線定理和性質定理的應用.
【復習指導】
本講復習時,牢牢抓住圓的切線定理和性質定理,以及圓周角定理和弦切角等有關知識,重點掌握解決問題的基本方法
.基礎梳理
1.圓周角定理
(1)
(2)
(3)圓周角定理的推論
①同弧(或等弧)上的圓周角相等;同圓或等圓中,相等的圓周角所對的弧相等. ②半圓(或直徑)所對的圓周角是90°;90°的圓周角所對的弦是直徑.
2.圓的切線
(1)直線與圓的位置關系
(2)①切線的性質定理:圓的切線垂直于經過切點的半徑.
②切線的判定定理
過半徑外端且與這條半徑垂直的直線是圓的切線.
(3)切線長定理
從圓外一點引圓的兩條切線長相等.
3.弦切角
(1)
(2)弦切角定理及推論 ①定理:弦切角的度數等于所夾弧的度數的一半.
②推論:同弧(或等弧)上的弦切角相等,同弧(或等弧)上的弦切角與圓周角相等.
雙基自測
1.如圖所示,△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以AC
為直徑的圓與斜邊交于點P,則BP長為________.
解析 連接CP.由推論2知∠CPA=90°,即CP⊥AB,由射影定
理知,AC2=
AP·AB.∴AP=3.6,∴BP=AB-AP=6.4.答案 6.42.如圖所示,AB、AC是⊙O的兩條切線,切點分別為B、C,D
是優弧BC上的點,已知∠BAC=80°,那么∠BDC=________.解析 連接OB、OC,則OB⊥AB,OC⊥AC,∴∠BOC=180°-∠
BAC=100°,1∴∠BDC=2∠BOC=50°.答案 50°
3.(2011·廣州測試(一))如圖所示,CD是圓O的切線,切點為C,點A、B在圓O上,BC=1,∠BCD=30°,則圓O的面積為________.
解析 連接OC,OB,依題意得,∠COB=2∠CAB=2∠BCD=
60°,又OB=OC,因此△BOC是等邊三角形,OB=OC=BC=1,即圓O的半徑為1,所以圓O的面積為π×12=π.答案 π
4.(2011·深圳二次調研)如圖,直角三角形ABC中,∠B=90°,AB=4,以BC為直徑的圓交AC邊于點D,AD=2,則∠C的大
小為________.
解析 連接BD,則有∠ADB=90°.在Rt△ABD中,AB=4,AD=2,所以∠A=60°;在Rt△ABC中,∠A=60°,于是有∠C=30°.答案 30°
5.(2011·汕頭調研)如圖,MN是圓O的直徑,MN的延長線與
圓O上過點P的切線PA相交于點A,若∠M=30°,AP=3,則圓O的直徑為________.
解析 連接OP,因為∠M=30°,所以∠AOP=60°,因為PA切圓O于P,所以
AP23OP⊥AP,在Rt△ADO中,OP==tan 60°2,故圓
O的直徑為4.tan ∠AOP答案
4考向一 圓周角的計算與證明
【例1】?(2011·中山模擬)如圖,AB為⊙O的直徑,弦AC、BD交于點P,若AB=3,CD=1,則sin∠APB=________.[審題視點] 連結AD,BC,結合正弦定理求解.
解析 連接AD,BC.因為AB是圓O的直徑,所以∠
ADB=∠ACB=90°.CDAD又∠ACD=∠ABD,所以在△ACD中,由正弦定理得:==sin∠DACsin∠ACD
ABsin∠ABDAD1=AB=3,又CD=1,所以sin∠DAC=sin∠DAP=3sin∠ABDsin∠ABD
2所以cos∠DAP=
32.2又sin∠APB=sin(90°+∠DAP)=cos∠DAP=2.答案
2解決本題的關鍵是尋找∠APB與∠DAP的關系以及AD與AB的關系.
【訓練1】 如圖,點A,B,C是圓O上的點,且AB=4,∠ACB=30°,則圓O的面積等于________.
解析 連接AO,OB.因為∠ACB=30°,所以∠AOB=60°,△AOB為等邊三角形,故圓O的半徑r=OA=AB=4,圓O的面積S=πr2=16π.答案 16π
考向二 弦切角定理及推論的應用
【例2】?如圖,梯形ABCD內接于⊙O,AD∥BC,過B引⊙O的切線分別交DA、CA的延長線于E、F.已知BC=8,CD=5,AF=6,則EF的長為________.
[審題視點] 先證明△EAB∽△ABC,再由AE∥BC及AB=CD等條件轉化為線 段之間的比例關系,從而求解.
解析 ∵BE切⊙O于B,∴∠ABE=∠ACB.又AD∥BC,∴∠EAB=∠ABC,BEAB∴△EAB∽△ABC,∴AC=BC.EFBEABEF又AE∥BC,∴AFACBCAF又AD∥BC,∴AB=CD,CDEF5EF∴AB=CD,∴BC=AF,∴8=6,3015∴EF=84.15答案 4
(1)圓周角定理及其推論與弦切角定理及其推論多用于推出角的關系,從而證明三角形全等或相似,可求線段或角的大小.
(2)涉及圓的切線問題時要注意弦切角的轉化;關于圓周上的點,常作直線(或半徑)或向弦(弧)兩端畫圓周角或作弦切角.
【訓練2】(2010·新課標全國)如圖,已知圓上的弧AC=BD,過C點的圓的切線與BA的延長線交于E點,證明:
(1)∠ACE=∠BCD;
(2)BC2=BE×CD.證明(1)因為AC=BD,所以∠BCD=∠ABC.又因為EC與圓相切于點C,故∠ACE=∠ABC,所以∠ACE=∠BCD.(2)因為∠ECB=∠CDB,∠EBC=∠BCD,BCCD所以△BDC∽△ECB,故BE=BC,即BC2=BE×CD
.高考中幾何證明選講問題(二)
從近兩年的新課標高考試題可以看出,圓的切線的有關知識是重點考查對象,并且多以填空題的形式出現.
【示例】?(2011·天津卷)如圖,已知圓中兩條弦AB與CD相交于點F,E是AB延長線上一點,且DF=CF=2,AF∶FB∶BE=4∶2∶1.若CE與圓相切,則線段CE的長為________.
第四篇:選修4-1 幾何證明選講第2講 圓周角定理與圓的切線
第【復習指導】 2講 圓周角定理與圓的切線
本講復習時,牢牢抓住圓的切線定理和性質定理,以及圓周角定理和弦切角等有關知識,重點掌握解決問題的基本方法.基礎梳理
1.圓周角定理
(1)
(2)(3)圓周角定理的推論
①同弧(或等弧)上的圓周角相等;同圓或等圓中,相等的圓周角所對的弧相等. ②半圓(或直徑)所對的圓周角是90°;90°的圓周角所對的弦是直徑.
2.圓的切線
(1)直線與圓的位置關系
(2)①切線的性質定理:圓的切線垂直于經過切點的半徑.
②切線的判定定理
過半徑外端且與這條半徑垂直的直線是圓的切線.
(3)切線長定理
從圓外一點引圓的兩條切線長相等.
3.弦切角
(1)
(2)弦切角定理及推論
①定理:弦切角的度數等于所夾弧的度數的一半.
②推論:同弧(或等弧)上的弦切角相等,同弧(或等弧)上的弦切角與圓周角相等.
雙基自測
1.如圖所示,△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以AC為直徑的圓與斜邊交于點P,則BP長為________.
解析 連接CP.由推論2知∠CPA=90°,即CP⊥AB,由射影定
理知,AC2=
AP·AB.∴AP=3.6,∴BP=AB-AP=6.4.答案 6.42.如圖所示,AB、AC是⊙O的兩條切線,切點分別為B、C,D是優弧BC上的點,已知∠BAC=80°,那么∠BDC=________.解析 連接OB、OC,則OB⊥AB,OC⊥AC,∴∠BOC=180°-∠BAC=100°,1∴∠BDC=2BOC=50°.答案 50°
3.(2011·廣州測試(一))如圖所示,CD是圓O的切線,切點為C,點
A、B在圓O上,BC=1,∠BCD=30°,則圓O的面積為________.
解析 連接OC,OB,依題意得,∠COB=2∠CAB=2∠BCD=60°,又OB=OC,因此△BOC是等邊三角形,OB=OC=BC=1,即圓O的半徑為1,所以圓O的面積為π×12=π.答案 π
4.(2011·深圳二次調研)如圖,直角三角形ABC中,∠B=90°,AB=4,以BC為直徑的圓交AC邊于點D,AD=2,則∠C的大小為________.
解析 連接BD,則有∠ADB=90°.在Rt△ABD中,AB=4,AD=2,所以∠A=60°;在Rt△ABC中,∠A=60°,于是有∠C=30°.答案 30°
5.(2011·汕頭調研)如圖,MN是圓O的直徑,MN的延長線與圓
O上過點P的切線PA相交于點A,若∠M=30°,AP=23,則
圓O的直徑為________.
解析 連接OP,因為∠M=30°,所以∠AOP=60°,因為PA切圓O于P,所以OP⊥AP,在Rt△ADO中,OP=
答案
4考向一 圓周角的計算與證明
【例1】?(2011·中山模擬)如圖,AB為⊙O的直徑,弦AC、BD交于點P,若ABAP3tan 60°=2,故圓O的直徑為4.tan ∠AOP=3,CD=1,則sin∠APB=________.[審題視點] 連結AD,BC,結合正弦定理求解.
解析 連接AD,BC.因為AB是圓O的直徑,所以∠
ADB=∠ACB=90°.又∠ACD=∠ABD,所以在△ACD中,由正弦定理得:CDAD==sin∠DACsin∠ACD
ABsin∠ABDAD1AB=3,又CD=1,所以sin∠DAC=sin∠DAP=3sin∠ABDsin∠ABD
2以cos∠DAP=32.2又sin∠APB=sin(90°+∠DAP)=cos∠DAP=32.2答案
32解決本題的關鍵是尋找∠APB與∠DAP的關系以及AD與AB的關系.
【訓練1】 如圖,點A,B,C是圓O上的點,且AB=4,∠ACB=30°,則圓O的面積等于________.
解析 連接AO,OB.因為∠ACB=30°,所以∠AOB=60°,△AOB為等邊三角形,故圓O的半徑r=OA=AB=4,圓O的面積S=πr2=16π.答案 16π
考向二 弦切角定理及推論的應用
【例2】?如圖,梯形ABCD內接于⊙O,AD∥BC,過B引⊙O的切線分別交DA、CA的延長線于E、F.已知BC=8,CD=5,AF=6,則EF的長為________.
[審題視點] 先證明△EAB∽△ABC,再由AE∥BC及AB=CD等條件轉化為線 段之間的比例關系,從而求解.
解析 ∵BE切⊙O于B,∴∠ABE=∠ACB.BEAB又AD∥BC,∴∠EAB=∠ABC,∴△EAB∽△ABC,∴AC=BC.EFBEABEF又AE∥BC,∴AF=AC,∴BC=AF.,又AD∥BC,∴AB=CD,CDEF5EF3015∴AB=CD,∴BCAF86EF=8415答案 4
(1)圓周角定理及其推論與弦切角定理及其推論多用于推出角的關系,從
而證明三角形全等或相似,可求線段或角的大小.
(2)涉及圓的切線問題時要注意弦切角的轉化;關于圓周上的點,常作直線(或半徑)或向弦(弧)兩端畫圓周角或作弦切角.
【訓練2】(2010·新課標全國)如圖,已知圓上的弧AC=BD,過C點的圓的切線與BA的延長線交于E點,證明:
(1)∠ACE=∠BCD;
(2)BC2=BE×CD.證明(1)因為AC=BD,所以∠BCD=∠ABC.又因為EC與圓相切于點C,故∠ACE=∠ABC,所以∠ACE=∠BCD.BCCD(2)因為∠ECB=∠CDB,∠EBC=∠BCD,所以△BDC∽△ECB,故BEBC
即BC2=BE×CD.高考中幾何證明選講問題(二)
從近兩年的新課標高考試題可以看出,圓的切線的有關知識是重點考查對象,并且多以填空題的形式出現.
【示例】?(2011·天津卷)如圖,已知圓中兩條弦AB與CD相交于點F,E是AB延長線上一點,且DF=CF2,AF∶FB∶BE=4∶2∶1.若CE與圓相切,則線段CE的長為________.
第五篇:2015屆高考數學總復習第七章 推理與證明第3課時 數學歸納法課時訓練
1117.設f(n)=+?+(n∈N*),那么f(n+1)-f(n)=________. 2nn+1n+
211答案: 2n+12n+2
解析:f(n+1)-f(n)
11111=?(n+1)+1+(n+1)+2+?+2n+2n+1+2(n+1)? ??
111-?n+1+n+2+?+2n ??
11111=-.2n+12(n+1)n+12n+12n+2
-8.已知1+2×3+3×32+4×33+?+n×3n1=3n(na-b)+c對一切n∈N*都成立,則a、b、c的值為____________.
11答案:a=,b=c=2
4解析:∵ 等式對一切n∈N*均成立,∴ n=1,2,3時等式成立,?1=3(a-b)+c,?2即?1+2×3=3(2a-b)+c,??1+2×3+3×32=33(3a-b)+c,3a-3b+c=1,??11整理得?18a-9b+c=7,解得ab=c 24??81a-27b+c=34,9.已知正項數列{an}中,a1=1,an+1=1+
*a(n∈N*).用數學歸納法證明:an a3證明:當n=1時,a2=1+,a1 2ak+1ak+1時,ak 1ak+1-ak?1+a?=?1+ak?(1+ak)(1+ak+1)>0,所以n=k+1時,不等式成立.綜上所述,不等式 an +-10.求證:an1+(a+1)2n1能被a2+a+1整除(其中n∈N*). 證明:① 當n=1時,a2+(a+1)1=a2+a+1能被a2+a+1整除,即當n=1時原命題成立. +-+② 假設n=k(k∈N*)時,ak1+(a+1)2k1能被a2+a+1整除.則當n=k+1時,ak2 ++-+--+(a+1)2k1=a·ak1+(a+1)2·(a+1)2k1=a·ak1+a·(a+1)2k1+(a2+a+1)·(a+1)2k1= [ak+1+(a+1)2k-1]+(a2+a+1)(a+1)2k-1.由歸納假設及a2+a+1能被a2+a+1整除可a· ++知,ak2+(a+1)2k1也能被a2+a+1整除,即n=k+1命題也成立. 根據①和②可知,對于任意的n∈N*,原命題成立. 11.設數列{an}的前n項和Sn=2n-an,先計算數列的前4項,后猜想an并證明之. 3解:由a1=2-a1,得a1=1,由a1+a2=2×2-a2,得a2=.由a1+a2+a3=2×3-a3,2 n2-1715得a3=.由a1+a2+a3+a4=2×4-a4,得a4=.猜想an=-.482 下面用數學歸納法證明猜想正確: 2n-121-1① 當n=1時,左邊a1=1,右邊=--1,猜想成立. 22 k2-12k-1② 假設當n=k時,猜想成立,就是ak-Sk=2k-ak=2k--.則當n=22 1k+1時,由Sk+1=2(k+1)-ak+1,得Sk+1-ak+1=2(k+1)-2ak+1,∴ ak+1+1)-Sk]2 kk+12-1?2-11=k+12k--?=(+)- 2?2?2 這就是說,當n=k+1時,等式也成立. 2n-1由①②可知,an=-n∈N*均成立. 2 12.已知△ABC的三邊長為有理數,求證: (1)cos A是有理數; (2)對任意正整數n,cosnA是有理數. AB2+AC2-BC2 證明:(1)由AB、BC、AC為有理數及余弦定理知cosA= 2AB·AC (2)用數學歸納法證明cosnA和sinA·sinnA都是有理數. ① 當n=1時,由(1)知cosA是有理數,從而有sinA·sinA=1-cos2A也是有理數. ② 假設當n=k(k≥1)時,coskA和sinA·sinkA都是有理數. 當n=k+1時,由cos(k+1)A=cosA·coskA-sinA·sinkA,sinA·sin(k+1)A=sinA·(sinA·coskA+cosA·sinkA)=(sinA·sinA)·coskA+(sinA·sinkA)·cosA,由①及歸納假設,知cos(k+1)A與sin A·sin(k+1)A都是有理數. 即當n=k+1時,結論成立. 綜合①②可知,對任意正整數n,cosnA是有理數.