内容正文:
专题02 数学文化背景下的高考数学之等式与不等式
背景1:《孙子算经》中有一道题:“今有木,不知长短.引绳度之,余绳四尺五寸,屈绳量之,不足一尺,木长几何?”,意思是:用绳子去量一根长木,绳子还余尺,将绳子对折再量长木,长木还剩余1尺.问长木长多少尺.
背景2:十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.
背景3:若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.
背景4:《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.
背景5:设为两个正数,定义的算术平均数为,几何平均数为,则有:,这是我们熟知的基本不等式.上个世纪五十年代,美国数学家D.H.Lehmer提出了“Lehmer均值”,即,其中为有理数.
等式与不等式知识归纳总结:
1.等式的性质
性质1 如果,那么;
性质2 如果,,那么;
性质3 如果,那么;
性质4 如果,那么;
性质5 如果,,那么;
2.比较两个实数大小
两个实数的大小是用实数的运算性质来定义的,有:
;
;
另外,若,则有;;.
3.不等式的基本性质:
(1)
对称性:.
(2)
传递性 :.
(3)
可加性:.
(4)
可积性:①;②.
(5)
同向可加性:;异向可减性:.
(6)
同向正数可乘性;异向异号可乘性:;异向正数可除性:.
(7)
乘方法则:(,).
(8)
开方法则:(,).
(9)
倒数法则:;.
4.基本不等式
如果,那么(当且仅当时取“=”).
说明:
①对于非负数,我们把称为的算术平均数,称为的几何平均数.
②我们把不等式称为基本不等式,我们也可以把基本不等式表述为:两个非负数的几何平均数不大于它们的算术平均数.
③“当且仅当时取‘=’号”这句话的含义是:一方面是当时,有;另一方面当时,有.
④ 结构特点:和式与积式的关系.
5.基本不等式求最值
(1)设x,y为正数,若积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2(简记为:积定和最小).
(2)设x,y为正数,若和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2(简记为:和定积最大).
6.几个重要不等式(含基本不等式链)
(1)();
(2)();
(3)2();
(4) 或();
(5)
1 借助数学文化考查考查等式
《孙子算经》中有一道题:“今有木,不知长短.引绳度之,余绳四尺五寸,屈绳量之,不足一尺,木长几何?”,意思是:用绳子去量一根长木,绳子还余尺,将绳子对折再量长木,长木还剩余1尺.问长木长多少尺 ( )
A.11尺 B.10尺 C.6.5尺 D.6尺
【答案】C
【解析】设长木长为x尺,绳子长为y尺,则
,解得
故选:C.
变式1.我国古代数学著作《田亩比类乘除捷法》中有这样一个问题:“给银八百六十四两,只云所得银之两数比总分人数,其银多十二两.问总是几人,每人各得几两”,其意思是:“现一共有银子八百六十四两,只知道每个人分到的银子数目的两倍比总人数多十二,则一共有____________人,每个人分得____________两银子”.
【答案】 36 24
【解析】设共有人,则每人分得两银子,
因为每个人分到的银子数目的两倍比总人数多十二,
所以,即,解得或(舍去)
所以一共有36人,每人分得24两银子
故答案为:36;2
2 借助数学符号的引入考查不等关系
(多选)十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a,b,,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】BD
【解析】对于A选项,当时,则,A选项错误;
对于B选项,,
由,得,
则,
B选项正确;
对于C选项,,
由,,则,
则,
C选项不正确;
对于D选项,,
,,
得,
则,
D选项正确.
故选:B D.
变式1.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“”和“”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
对于A,若,则,故A错误;
对于B,若,则,故B错误;
对于C,若,则,故C正确;
对于D,若,则,故D错误.
故选:C.
3 借助生活情境考查不等关系
若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.依据糖水不等式可得出___________(用“”或“”填空);并写出上述结论所对应的一个糖水不等式___________.
【答案】
【解析】空1:因为,所以可得:
;
空2:由空1可得:,即.
故答案为:;
变式1.若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【法一】对数型糖水不等式
因为 , 所以 . 在上述推论中取 , 可得 , 且 .
所以 , 即 ,
故选 :A.
【法二】普通型糖水不等式
由已知条件 , 可得 . 同公式 (2) 的证明过程, 可以得到 , 即 .
所以 , 即 .
, 即 , 所以 , 即 .
综上, ,
故选: A.
变式2.若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.比较大小: 与 ?
【答案】
【法一】 。
【法二】 。
【法三】对数型糖水不等式直接可得
4借助数学文化考查基本不等式
《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示图形,点在半圆上,点在直径上,且,设,,则该图形可以完成的无字证明为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设,可得圆的半径为,
又由,
在直角中,可得,
因为,所以,当且仅当时取等号.
故选:D.
变式1.《几何原本》中的几何代数法(用几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一方法,很多代数公理、定理都能够通过图形实现证明,并称之为“无字证明”.如图3-3-1所示,AB是半圆O的直径,点C是AB上一点(不同于A,B,O),点D在半圆O上,且CD⊥AB,CE⊥OD于E,设AC=a,BC=b,则该图形可以完成的“无字证明”为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由,可得半圆的半径,易得
, ,,
.
故选:D
变式2.《几何原本》卷2的几何代数法(用几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多代数公理、定理都能够通过图形实现证明,并称之为“无字证明”.现有如下图形:是半圆的直径,点在半圆周上,于点,设,,直接通过比较线段与线段的长度可以完成的“无字证明”为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
是半圆的半径,为圆的直径,,由射影定理可知,,在中,,,当 与重合时,,所以,
故选:D.
5 借助基本不等式数学背景进行考查
(多选)设为两个正数,定义的算术平均数为,几何平均数为,则有:,这是我们熟知的基本不等式.上个世纪五十年代,美国数学家D.H.Lehmer提出了“Lehmer均值”,即,其中为有理数.下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】对于A选项,,
当且仅当时,等号成立,故A正确;
对于B选项,,
当且仅当时,等号成立,故B错误;
对于C选项,,
当且仅当时,等号成立,故C正确;
对于D选项,当时,由C可知,,故D错误.
故选:AC.
变式1.(多选)设a,b为两个正数,定义a,b的算术平均数为,几何平均数为.上个世纪五十年代,美国数学家D.H. Lehmer提出了“Lehmer均值”,即,其中p为有理数.下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】对于A,,当且仅当时,等号成立,故A正确;
对于B,,当且仅当时,等号成立,故B正确;
对于C,,当且仅当时,等号成立,故C不正确;
对于D,当时,由C可知,,故D不正确.
故选:AB
1.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“”和“”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列命题正确的是( )
A.若且,则 B.若,则
C.若,则 D.若且,则
【答案】B
【解析】A中,有,错误;
B中,时,成立,正确;
C中,时,,错误;
D中,由题设,当时,,错误;
故选:B
2.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于A:,即,故A正确;
对于B:记在上为减函数,∵,∴,故B正确;
对于C:记在上为增函数,∵,∴,故C正确;
对于D:,可以取,则,故D错误.
故选:D
3.《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架,其中卷第九勾股中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门.出东门一十五里有木.问出南门几何步而见木?”其算法为:东门南到城角的步数,乘南门东到城角的步数,乘积作被除数,以树距离东门的步数作除数,被除数除以除数得结果,即出南门里见到树,则.若一小城,如图所示,出东门1200步有树,出南门750步能见到此树,则该小城的周长的最小值为(注:1里=300步)( )
A.里 B.里 C.里 D.里
【答案】D
【解析】因为1里=300步,
则由图知步=4里,步=2.5里.
由题意,得,
则,
所以该小城的周长为,
当且仅当时等号成立.
故选:D.
4.十九世纪下半叶集合论的创立,奠定了现代数学的基础,著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[0,1]均分为三段,去掉中间的区间段,记为第1次操作;再将剩下的两个区间,分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第2次操作...;每次操作都在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段:操作过程不断地进行下去,剩下的区间集合即是“康托三分集”,若使前n次操作去掉的所有区间长度之和不小于,则需要操作的次数n的最小值为( )(,)
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】B
【解析】第一次操作去掉了区间长度的,剩下的区间:,
第二次去掉个长度为的区间,即长度和为,剩下的区间:,,,
第三次去掉个长度为的区间,即长度和为,剩下的区间:,,,, .
以此类推,
第次将去掉个长度为的区间,即长度和为,
则的前项和可表示为
由题意知,,
两边同时取对数,即,
解得:
故选:B
5.早在西元前世纪,毕达哥拉斯学派已经知道算术中项,几何中项以及调和中项,毕达哥拉斯学派哲学家阿契塔在《论音乐》中定义了上述三类中项,其中算术中项,几何中项的定义与今天大致相同.而今我们称为正数的算术平均数,为正数的几何平均数,并把这两者结合的不等式叫做基本不等式.下列与基本不等式有关的命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,,则最小值为
C.若,,
D.若实数满足,,,则的最小值是1
【答案】C
【解析】对于A,若,,则,A错误;
对于B,,,,,
(当且仅当,即时取等号),即的最小值为,B错误;
对于C,,,,又,
(当且仅当,即时取等号),C正确;
对于D,令,,则,
(当且仅当时取等号),即的最小值是,D错误
故选:C.
6.(多选)早在西元前6世纪,毕达哥拉斯学派已经知道算术中项,几何中项以及调和中项,毕达哥拉斯学派哲学家阿契塔在《论音乐》中定义了上述三类中项,其中算术中项,几何中项的定义与今天大致相同.而今我们称为正数a,b的算术平均数,为正数a,b的几何平均数,并把这两者结合的不等式叫作基本不等式.已知实数a,b满足,,a+b=2,则下列结论正确的有( )
A.的最小值是 B.的最小值为3
C.的最大值为3 D.的最小值是2
【答案】ABD
【解析】对于A,,
当且仅当,即,时取“=”,A正确;
对于B,,当时,取得最小值3,B正确;
对于C,令,,
其中锐角由确定,显然,则当,即时,,
因此,当时,取最大值,C不正确;
对于D,
,
当且仅当a=b=1时取“=”,D正确.
故选:ABD
7.(多选)公元3世纪末,古希腊亚历山大时期的一位几何学家帕普斯发现了一个半圆模型(如图所示),以线段为直径作半圆,,垂足为,以的中点为圆心,为半径再作半圆,过作,交半圆于,连接,设,,则下列不等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】因为是圆O的直径,则,
因为,则,所以,故,
易有,故,即,
大圆半径,小圆半径,
,,
故,同理.
选项A中,,显然当时是钝角,在上可截取,故,即大圆半径,故,正确;
选项B中,当时,大圆半径,有,故错误;
选项C中, 中,,故,故错误;
选项D中,大圆半径,小圆半径,
则,而,故,故正确.
故选:AD.
8.剪纸,又叫刻纸,是一种镂空艺术,是中国汉族最古老的民间艺术之一.如图,纸片为一圆形,直径,需要剪去四边形,可以经过对折、沿裁剪、展开就可以得到.
已知点在圆上且.要使得镂空的四边形面积最小,的长应为_____.
【答案】
【解析】如图,连接,作于,由题意,,故,所以.
设则由面积公式,,即.由余弦定理,结合基本不等式,即,当且仅当时取等号.
故取最小值时,此时.
故.
故答案为:
9.《几何原本》中的几何代数法(用几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一方法,很多代数公理、定理都能够通过图形实现证明,并称之为“无字证明”.设,称为a,b的调和平均数.如图,C为线段AB上的点,且AC=a,CB=b,O为AB中点,以AB为直径作半圆.过点C作AB的垂线,交半圆于D,连结OD,AD,BD.过点C作OD的垂线,垂足为E.则图中线段OD的长度是a,b的算术平均数,线段CD的长度是a,b的几何平均数,线段___________的长度是a,b的调和平均数,该图形可以完美证明三者的大小关系为___________.
【答案】
【解析】
依题意三角形是直角三角形,;
在直角三角形中,.
由射影定理得,
由射影定理得,即,
所以线段的长度是的调和平均数.
在中,,即,
当时,重合,即,
所以.
故答案为:;
10.《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架,其中卷第九勾股中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门.出东门一十五里有木.问出南门几何步而见木?”其算法为:东门南到城角的步数,乘南门东到城角的步数,乘积作被除数,以树距离东门的步数作除数,被除数除以除数得结果,即出南门里见到树,则.若一小城,如图所示,出东门步有树,出南门步能见到此树,则该小城的周长的最小值为(注:里步)________ 里.
【答案】
【解析】因为里步,由图可知,步里,步里,
,则,且,
所以,,所以,,则,
所以,该小城的周长为(里).
故答案为:.
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专题02 数学文化背景下的高考数学之等式与不等式
背景1:《孙子算经》中有一道题:“今有木,不知长短.引绳度之,余绳四尺五寸,屈绳量之,不足一尺,木长几何?”,意思是:用绳子去量一根长木,绳子还余尺,将绳子对折再量长木,长木还剩余1尺.问长木长多少尺.
背景2:十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.
背景3:若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.
背景4:《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.
背景5:设为两个正数,定义的算术平均数为,几何平均数为,则有:,这是我们熟知的基本不等式.上个世纪五十年代,美国数学家D.H.Lehmer提出了“Lehmer均值”,即,其中为有理数.
等式与不等式知识归纳总结:
1.等式的性质
性质1 如果,那么;
性质2 如果,,那么;
性质3 如果,那么;
性质4 如果,那么;
性质5 如果,,那么;
2.比较两个实数大小
两个实数的大小是用实数的运算性质来定义的,有:
;
;
另外,若,则有;;.
3.不等式的基本性质:
(1)
对称性:.
(2)
传递性 :.
(3)
可加性:.
(4)
可积性:①;②.
(5)
同向可加性:;异向可减性:.
(6)
同向正数可乘性;异向异号可乘性:;异向正数可除性:.
(7)
乘方法则:(,).
(8)
开方法则:(,).
(9)
倒数法则:;.
4.基本不等式
如果,那么(当且仅当时取“=”).
说明:
①对于非负数,我们把称为的算术平均数,称为的几何平均数.
②我们把不等式称为基本不等式,我们也可以把基本不等式表述为:两个非负数的几何平均数不大于它们的算术平均数.
③“当且仅当时取‘=’号”这句话的含义是:一方面是当时,有;另一方面当时,有.
④ 结构特点:和式与积式的关系.
5.基本不等式求最值
(1)设x,y为正数,若积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2(简记为:积定和最小).
(2)设x,y为正数,若和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2(简记为:和定积最大).
6.几个重要不等式(含基本不等式链)
(1)();
(2)();
(3)2();
(4) 或();
(5)
1 借助数学文化考查考查等式
《孙子算经》中有一道题:“今有木,不知长短.引绳度之,余绳四尺五寸,屈绳量之,不足一尺,木长几何?”,意思是:用绳子去量一根长木,绳子还余尺,将绳子对折再量长木,长木还剩余1尺.问长木长多少尺 ( )
A.11尺 B.10尺 C.6.5尺 D.6尺
变式1.我国古代数学著作《田亩比类乘除捷法》中有这样一个问题:“给银八百六十四两,只云所得银之两数比总分人数,其银多十二两.问总是几人,每人各得几两”,其意思是:“现一共有银子八百六十四两,只知道每个人分到的银子数目的两倍比总人数多十二,则一共有____________人,每个人分得____________两银子”.
2 借助数学符号的引入考查不等关系
(多选)十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a,b,,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,,则
变式1.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“”和“”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
3 借助生活情境考查不等关系
若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.依据糖水不等式可得出___________(用“”或“”填空);并写出上述结论所对应的一个糖水不等式___________.
变式1.若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.已知,则( )
A. B. C. D.
变式2.若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.比较大小: 与 ?
4借助数学文化考查基本不等式
《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示图形,点在半圆上,点在直径上,且,设,,则该图形可以完成的无字证明为( )
A. B.
C. D.
变式1.《几何原本》中的几何代数法(用几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一方法,很多代数公理、定理都能够通过图形实现证明,并称之为“无字证明”.如图3-3-1所示,AB是半圆O的直径,点C是AB上一点(不同于A,B,O),点D在半圆O上,且CD⊥AB,CE⊥OD于E,设AC=a,BC=b,则该图形可以完成的“无字证明”为( )
A. B.
C. D.
变式2.《几何原本》卷2的几何代数法(用几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多代数公理、定理都能够通过图形实现证明,并称之为“无字证明”.现有如下图形:是半圆的直径,点在半圆周上,于点,设,,直接通过比较线段与线段的长度可以完成的“无字证明”为( )
A. B.
C. D.
5 借助基本不等式数学背景进行考查
(多选)设为两个正数,定义的算术平均数为,几何平均数为,则有:,这是我们熟知的基本不等式.上个世纪五十年代,美国数学家D.H.Lehmer提出了“Lehmer均值”,即,其中为有理数.下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
变式1.(多选)设a,b为两个正数,定义a,b的算术平均数为,几何平均数为.上个世纪五十年代,美国数学家D.H. Lehmer提出了“Lehmer均值”,即,其中p为有理数.下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
1.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“”和“”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列命题正确的是( )
A.若且,则 B.若,则
C.若,则 D.若且,则
2.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
3.《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架,其中卷第九勾股中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门.出东门一十五里有木.问出南门几何步而见木?”其算法为:东门南到城角的步数,乘南门东到城角的步数,乘积作被除数,以树距离东门的步数作除数,被除数除以除数得结果,即出南门里见到树,则.若一小城,如图所示,出东门1200步有树,出南门750步能见到此树,则该小城的周长的最小值为(注:1里=300步)( )
A.里 B.里 C.里 D.里
4.十九世纪下半叶集合论的创立,奠定了现代数学的基础,著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[0,1]均分为三段,去掉中间的区间段,记为第1次操作;再将剩下的两个区间,分别均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第2次操作...;每次操作都在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别均分为三段,同样各自去掉中间的区间段:操作过程不断地进行下去,剩下的区间集合即是“康托三分集”,若使前n次操作去掉的所有区间长度之和不小于,则需要操作的次数n的最小值为( )(,)
A.8 B.9 C.10 D.11
5.早在西元前世纪,毕达哥拉斯学派已经知道算术中项,几何中项以及调和中项,毕达哥拉斯学派哲学家阿契塔在《论音乐》中定义了上述三类中项,其中算术中项,几何中项的定义与今天大致相同.而今我们称为正数的算术平均数,为正数的几何平均数,并把这两者结合的不等式叫做基本不等式.下列与基本不等式有关的命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,,则最小值为
C.若,,
D.若实数满足,,,则的最小值是1
6.(多选)早在西元前6世纪,毕达哥拉斯学派已经知道算术中项,几何中项以及调和中项,毕达哥拉斯学派哲学家阿契塔在《论音乐》中定义了上述三类中项,其中算术中项,几何中项的定义与今天大致相同.而今我们称为正数a,b的算术平均数,为正数a,b的几何平均数,并把这两者结合的不等式叫作基本不等式.已知实数a,b满足,,a+b=2,则下列结论正确的有( )
A.的最小值是 B.的最小值为3
C.的最大值为3 D.的最小值是2
7.(多选)公元3世纪末,古希腊亚历山大时期的一位几何学家帕普斯发现了一个半圆模型(如图所示),以线段为直径作半圆,,垂足为,以的中点为圆心,为半径再作半圆,过作,交半圆于,连接,设,,则下列不等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
8.剪纸,又叫刻纸,是一种镂空艺术,是中国汉族最古老的民间艺术之一.如图,纸片为一圆形,直径,需要剪去四边形,可以经过对折、沿裁剪、展开就可以得到.
已知点在圆上且.要使得镂空的四边形面积最小,的长应为_____.
9.《几何原本》中的几何代数法(用几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一方法,很多代数公理、定理都能够通过图形实现证明,并称之为“无字证明”.设,称为a,b的调和平均数.如图,C为线段AB上的点,且AC=a,CB=b,O为AB中点,以AB为直径作半圆.过点C作AB的垂线,交半圆于D,连结OD,AD,BD.过点C作OD的垂线,垂足为E.则图中线段OD的长度是a,b的算术平均数,线段CD的长度是a,b的几何平均数,线段___________的长度是a,b的调和平均数,该图形可以完美证明三者的大小关系为___________.
10.《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架,其中卷第九勾股中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门.出东门一十五里有木.问出南门几何步而见木?”其算法为:东门南到城角的步数,乘南门东到城角的步数,乘积作被除数,以树距离东门的步数作除数,被除数除以除数得结果,即出南门里见到树,则.若一小城,如图所示,出东门步有树,出南门步能见到此树,则该小城的周长的最小值为(注:里步)________ 里.
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