判断算法结果
(★★★★★)必做1 如图1所示程序框图,输出结果是( )
A. 5 B. 8 C. 13D. 21
图1
精妙解法 这是直到型循环结构,先执行循环体再进行判断,直到满足条件才退出循环.第1次运算为S=1,i=2,a=2;继续第2次运算S=3,i=3,a=5;同样第3次运算S=8,i=4,a=13,满足条件退出循环. 所以a=13,选C.
极速突击 在理解程序框图和循环结构两种形式的基础上,按部就班的运算是解这类试题的关键.这类试题一般会融入简单的数列知识,难度不大.
(★★★★★)必做2 图2是一个程序框图,则输出结果为______.
图2
精妙解法 这是一个当型循环结构.第一次运算 S=,n=2;判断不符合条件,继续第二次运算S=+,n=3,由于数据比较大,不可能枚举,就要注意观察规律,S=++…,n=2010,
S=++…,n=2011,此时符合条件,退出循环.由裂项法求和得 S=1-=.
极速突击 对于多次循环问题要注意观察,通过归纳规律,转化为求解一些特殊数列的通项、求和等问题.
金刊提醒
理解两种循环结构,读懂程序框图,能够按部就班的枚举是基本的解题方法;另外还可以根据有限运算,发现其内在规律,结合函数、数列、不等式等知识来解决.
补充判断条件
(★★★★★)必做3 执行如图3所示的程序框图,若输出的结果是8,则判断框内m的取值范围是( )
图3
A. (30,42] B. (42,56]
C. (56,72] D. (30,72)
精妙解法 这是当型循环结构,满足条件执行循环体. 借助隐含的递推关系,通过“试运行”不难找出答案:第1次运算为S=2,k=2;继续第2次运算S=6,k=3;同样第3次运算S=12,k=4;……第6次S=42,k=7,满足条件继续执行循环;第7次S=56,k=8,依题知不符合条件,退出循环. 所以42 极速突击 根据循环结构特点,准确判断限制条件;有时还可以通过反向代入,检验获得临界值. 误点警示 验算“临界步骤”,确定循环参数和输出参数的值是减少失误的重要环节. 金刊提醒 关于程序框图,高考易将其与函数、数列、不等式等内容简单综合,算法的三种基本逻辑结构(顺序结构、条件结构和循环结构)是考查的主要内容. 判断命题真假 (★★★★★)必做4 设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不重合的平面,给定下列四个命题:p:m⊥nnαm⊥α,q:a⊥αaβα⊥β,r:m⊥αn⊥αm∥n,s:mαnβα∥βm∥n,则以下说法正确的是( ) A. “p∨q”为假 B. “q∧r”为真 C. “r∨s”为假 D. s的否定为假 精妙解法 立体几何中位置关系的判断是常见的命题真假判断形式. 既可以根据公理和定理进行判断,也可以通过构造正方体模型等特殊处理来解决;本问题中②③是真命题,①④是假命题. 所以根据或且非命题的真值表,不难得到结论B. 误点警示 理顺命题间相互关系,掌握完善的数学知识,是减少解题失误的重要途径. (★★★★)必做5 有下列四个命题: ①“若ab>0且a>b,则<”的否命题为真命题; ②“全等三角形的面积相等”的否命题为真命题; ③“若q≤1,则x2+2x+q=0有实根”的逆否命题为真命题; ④“不等边三角形的三个内角相等”的逆命题为真命题,其中正确的是( ) A. ①②B. ②③ C. ①③D. ③④ 精妙解法 “若ab>0且a>b,则<”的否命题为“已知ab>0,若a≤b,则≥”或者“已知a>b,若ab≤0,则≥”,①正确;“全等三角形的面积相等”的否命题为“不全等三角形的面积不相等”,显然是假命题,②错误;对于③,若q≤1,则4-4q≥0,即Δ=4-4q≥0,所以x2+2x+q=0有实根. 又原命题与逆否命题同真假,故③正确;“不等边三角形的三个内角相等”的逆命题为“三个内角相等的三角形为不等边三角形”,显然是假命题,④错误,选C. 误点警示 命题①是两个条件的命题,在写其否命题时,不能同时否定.一般地,若一个命题有多个条件,可以将其中一个看做小前提,其余的均作为大前提来处理.在写否命题时,大前提不能否定,这样根据不同的小前提,可以写出不同的否命题. 极速突击 本题主要考查了命题间的关系,由原命题写出其逆命题、否命题、逆否命题. 两个命题的条件与结论换位,称为互逆命题;两个命题的条件和结论都互为否定,称为互否命题;两个命题的条件和结论既换位又互为否定,称为互逆否命题. 金刊提醒 判断命题真假,常见的方法有:一种是分清条件、结论,直接对原命题的真假进行判断;另一种是根据命题之间的关系进行判断,如逆否命题间的真值关系、特称命题与全称命题的关系,命题与命题的否定等. 充要条件的判断 (★★★★)必做6 如果对于任意实数x, A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 精妙解法 根据题中信息知: 误点警示 弄清充要条件相关概念,储备充分的数学知识,准确理解问题本质,是判断正确的保障. 极速突击 根据充要条件相关概念,将具体问题化归转化为条件、结论的互推模式,并借助集合、图象、新信息等做出直观判断,是解题的关键和根本. 金刊提醒 充要条件问题往往是“试题在充要内,内容在充要外”,比如不等式的性质、集合间的关系等,因此既要积累相关知识,又要理解必要条件、充分条件与充要条件的意义,了解命题的概念,会分析原命题及其逆命题、否命题与逆否命题这四种命题的相互关系. 含有一个量词的命题的否定 (★★★★)必做7 已知命题p:x∈R,x≥2,那么命题p为( ) A. x∈R,x≤2 B. x∈R,x<2 C. x∈R,x≤-2 D. x∈R,x<-2 精妙解法 由全称命题x∈M,p(x)的否定为x∈M,p(x)可得p为x∈R,x<2,故选B. 误点警示 弄清含有一个量词的否定,关键在于形式上的理解记忆、否定词的准确理解和选用. 极速突击 含有一个量词的否定,主要以全称量词、特称量词为载体进行考查,常常以选择题或填空题的形式出现. 金刊提醒 理解并区分命题的否定和否命题这两个概念,有助于解决“含有一个量词的否定”问题;要能结合具体问题进行命题的否定,首先要理解“任意、存在、至少、至多”等等量词的内涵,并掌握这些量词相应的否定词. 类比推理 (★★★★)必做8 在平面几何里,有:“若△ABC的三边长分别为a,b,c,内切圆半径为r,则三角形面积为S△ABC=(a+b+c)r”,拓展到空间,类比上述结论,“若四面体A-BCD的四个面的面积分别为S1,S2,S3,S4,内切球的半径为r,则四面体的体积为______.” 精妙解法 平面与空间维度不同,但关系、规律具有相似性. 四面体A-BCD的体积可以分割成四个锥体(以内切球的球心为顶点,四个底面为相应底面的的四个锥体)的体积之和,即V=(S1+S2+S3+S4)·r. 金刊提醒 类比的关键是找到两类事物间可以进行类比的“支点”——相同或相似的性质. 常见的类比有结构类比、升维类比、简化类比、概念类比等. 归纳推理 (★★★★★)必做9 有下列各式:1++>1,1++…+>,1+++…+>2,…,则按此规律可猜想此类不等式的一般形式为:_________. 精妙解法 观察结构——不等式;观察左端式子特点——奇数个分数的和运算,分子都是1,分母是从1开始连续的自然数,分母最大的数依次是3,7,15……;右端可以化成一个分数,分子比序号大1,分母都是2,故猜想得1+++…+>,n∈N. (★★★★)必做10 设平面内有n条直线(n≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点,若用f(n)表示这n条直线交点的个数,则f(4)=______;当n>4时, f(n)=_______(用含n的数学表达式表示). 精妙解法 求出f(3),f(4),f(5),再进行归纳推理. f(2)=0, f(3)=2, f(4)=5, f(5)=9. 每增加一条直线,交点增加的个数等于原来直线的条数,所以f(3)-f(2)=2, f(4)-f(3)=3, f(5)- f(4)=4,…, f(n)-f(n-1)=n-1,累加得 f(n)-f(2)=2+3+4+5+…+(n-1)=·(n-2)=, f(n)=. 金刊提醒 归纳推理的重点是通过观察特例,发现特例的某些相似性或规律,然后把这种相似性推广为一个明确表述的一般命题(猜想),再根据需要对得出的猜想进行特例检验或证明. 直接证明与间接证明 (★★★★)必做11 下面的四个不等式:①+≥2,②4a(1-a)≤1,③a2+b2+c2≥ab+bc+ca,④(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,其中不成立的有____.(把符合题意的命题序号都填上) 精妙解法 借助均值不等式考查①,易知①中缺少前提条件ab>0,故不成立;借助二次函数性质验证②成立;③④则可通过作差比较证明是正确的,所以只有①不成立. 当然③④可以利用柯西不等式、排序不等式等解决. (★★★)必做12 若a,b,c都是正数,则三个数a+,b+,c+的值中( ) A. 至少有一个不大于2 B. 至少有一个不小于2 C. 都小于2 D. 都大于2 精妙解法 设a+,b+,c+都小于2,则a++b++c+<6. 由a,b,c都是正数,得a++b++c+=a++b++c+≥2+2+2=6,矛盾,所以a+,b+,c+中至少有一个不小于2,选B. 极速突击 反证法的第一步即为假设结论的反面成立. 运用反证法常解决的一些问题有:(1)结论本身以否定形式出现的一类命题;(2)关于唯一性、存在性的命题;(3)结论以“至多”“至少”等形式出现的命题;(4)结论的反面比原结论更具体、更容易研究的命题. 金刊提醒 分析法与综合法的证明途径及思维方式虽然截然相反,但在解题时,二者常常交互使用,互补优缺. 运用反证法证明问题时,必须先否定结论,即肯定结论的反面,据此来进行推理;当结论的反面呈现多样性时,必须罗列出各种可能的结论,缺少任何一种可能,反证法都是不完全的. 复数的四则运算 (★★★★)必做13 复数2+i与复数在复平面上的对应点分别是A、B,则∠AOB=_______. 精妙解法 ==-,由复数z=a+bi对应点(a,b)可知A(2,1),B,-; 于是tan∠AOB==1,所以∠AOB=. 金刊提醒 复数运算是高考考查复数知识的重点内容,“分母实数化”、“乘除法的可逆互化”是常考的技巧知识,而“共轭复数”、“i的性质”在高考考查中也占有一定的比例. 计数原理 (★★★★★)必做14 若m,n∈{xx=a2×102+a1×10+a0},其中ai∈{1,2,3,4,5,6,7},i=0,1,2,并且m+n=636,则实数对(m,n)表示平面上不同点的个数为__________. 精妙解法 个位数可能的情况为(1,5),(5,1),(2,4),(4,2),(3,3)共五种,十位数需要分类:不进位(1,2),(2,1),进位(6,7),(7,6),所以百位数随之分类:不进位时同个位数情况,进位时可能为(1,4),(4,1),(2,3),(3,2)共4种情况,根据分类、分步计数原理,共有5×(2×5+2×4)=90种. 误点警示 过分拘泥于模式、过度推崇技巧、忽视了枚举法等基本计数方法是导致失误的重要因素. 极速突击 两个原理是确定“完成一件事”的方法种数的思维方法,利用两个原理思考就可以思维清晰,高考注重通性通法的考查,在数字不是很大的情况下,枚举法非常实用. (★★★★★)必做15 小王练习电脑编程,其中有一道程序题的要求如下:①程序由A、B、C、D、E、F六个子程序构成;②B必须在A之后;③C必须在B之后;④执行程序C后必须立即执行程序D. 按此要求,小王有多少种不同的编程方法( ) A. 20种 B. 12种 C. 30种 D. 90种 精妙解法 由题意知,子程序A、B、C、D顺序一定(从前往后),且CD相邻. 使用分步计数原理和插空法技巧,容易得到方法数N=C·C=20,故选A. 极速突击 特殊元素(位置)优先安排是计数的一种常用方法.以元素为主体,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素;以位置为主体,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置;当然也可以先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列或组合数. 金刊提醒 复杂的排列问题,一般是先选元素(组合),后排列,按元素的性质“分类”和按事件发生的连续过程“分步”,这是处理排列组合问题的基本方法和原理,通过解题训练要注意积累分类和分步的基本技能;另外借助树状图等工具对问题进行枚举,常常能化繁就简,直达主题.