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盐城市2024届高三年级考前指导数学试卷答案

14.(15分)如图所示,一质量为M=3.0kg的平板车静止在光滑的水平地面上,其右侧足够远处有一障碍物A,质量为m=2.0kg的b球用长L=2m的细线悬挂于障碍物正上方,一质量也为m的滑块(视为质点)以v0=7m/s的初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右的,大小为6N的恒力F.当滑块运动到平板车的最右端时,二者恰好相对静止,此时撤去恒力F.当平板车碰到与其等高的障碍物A时立即停止运动,滑块水平飞离平板车后与b球正碰并与b粘在一起成为C.不计空气阻力。已知滑块与平板车间的动摩擦因数=0.3,g取10m/s^2,,求:

分析（1）运用作差比较法可得$\frac{a+b}{1+ab}$∈（-1，1），从而可证a*b=S；
（2）直接运用新定义，两边同时化简，即可证明等式．

解答证明：（1）因为a，b∈S，所以，a，b∈（-1，1），
即a²∈（0，1），b²∈（0，1），再作差比较如下，
记△=1-$\frac{（a+b）^2}{（1+ab）^2}$=$\frac{（1+ab）^2-（a+b）^2}{（1+ab）^2}$
=$\frac{（1-a^2）（1-b^2）}{（1+ab）^2}$＞0恒成立，
所以，$\frac{（a+b）^2}{（1+ab）^2}$＜1，即$\frac{a+b}{1+ab}$∈（-1，1），
所以，a*b∈S；
（2）左边=（a*b）*c=$\frac{a+b}{1+ab}$*c=$\frac{\frac{a+b}{1+ab}+c}{1+\frac{a+b}{1+ab}•c}$=$\frac{a+b+c+abc}{1+ab+ac+bc}$，
右边=a*（b*c）=a*$\frac{b+c}{1+bc}$=$\frac{a+\frac{b+c}{1+bc}}{1+a•\frac{b+c}{1+bc}}$=$\frac{a+b+c+abc}{1+ab+ac+bc}$，
所以，左边=右边．
即（a*b）*c=a*（b*c）．

点评本题主要考查了运用作差法证明不等式，以及运用新定义运算证明等式，属于中档题．