高中数学第二章推理与证明综合素质检测新人教A版选修1-2
新人教A版高中数学选修1-2第二章:推理与证明
第二章推理与证明2.1 合情推理与演绎推理2.1.1 合情推理A级基础巩固一、选择题1.下列推理是归纳推理的是()A.F1,F2为定点,动点P满足|PF1|+|PF2|=2a>|F1F2|,得P 的轨迹为椭圆B.由a1=1,a n=3n-1,求出S1,S2,S3,猜想出数列的前n 项和S n的表达式C.由圆x2+y2=r2的面积πr2,猜想出椭圆x2a2+y2b2=1的面积S=πabD.科学家利用鱼的沉浮原理制造潜艇解析:由归纳推理的定义知,B项为归纳推理.答案:B2.根据给出的数塔猜测123 456×9+7等于()1×9+2=1112×9+3=111123×9+4=1 1111 234×9+5=11 11112 345×9+6=111 111A.111 1110B.1 111 111C.1 111 112 D.1 111 113解析:由1×9+2=11;12×9+3=111;123×9+4=1 111;1 234×9+5=111 111;…归纳可得,等式右边各数位上的数字均为1,位数跟等式左边的第二个加数相同,所以123 456×9+7=1 111 111.答案:B3.观察图形规律,在其右下角的空格内画上合适的图形为()解析:观察可发现规律:①每行、每列中,方、圆、三角三种形状均各出现一次,②每行、每列有两个阴影一个空白,应为黑色矩形.答案:A4.设n是自然数,则18(n2-1)[1-(-1)n]的值()A.一定是零B.不一定是偶数C.一定是偶数D.是整数但不一定是偶数解析:当n为偶数时,18(n2-1)[1-(-1)n]=0为偶数;当n为奇数时(n=2k+1,k∈N),18(n2-1)[1-(-1)n]=18(4k2+4k)·2=k(k+1)为偶数.所以18(n 2-1)[1-(-1)n ]的值一定为偶数. 答案:C5.在平面直角坐标系内,方程x a +y b=1表示在x 轴,y 轴上的截距分别为a 和b 的直线,拓展到空间,在x 轴,y 轴,z 轴上的截距分别为a ,b ,c (abc ≠0)的平面方程为( )A.x a +y b +z c=1 B.x ab +y bc +z ca =1 C.xy ab +yz bc +zx ca =1 D .ax +by +cz =1解析:从方程x a +y b=1的结构形式来看,空间直角坐标系中,平面方程的形式应该是x a +y b +z c=1. 答案:A二、填空题6.已知a 1=1,a n +1>a n ,且(a n +1-a n )2-2(a n +1+a n )+1=0,计算a 2,a 3,猜想a n =________.解析:计算得a 2=4,a 3=9,所以猜想a n =n 2.答案:n 27.在平面上,若两个正三角形的边长比为1∶2.则它们的面积比为1∶4.类似地,在空间中,若两个正四面体的棱长比为1∶2,则它们的体积比为________.解析:V 1V 2=13S 1h 113S 2h 2=S 1S 2·h 1h 2=14×12=18. 答案:1∶88.观察下列各式:①(x3)′=3x2;②(sin x)′=cos x;③(e x-e-x)′=e x+e-x;④(x cos x)′=cos x-x sin x.根据其中函数f(x)及其导数f′(x)的奇偶性,运用归纳推理可得到的一个命题是__________________________________________.解析:对于①,f(x)=x3为奇函数,f′(x)=3x2为偶函数;对于②,g(x)=sin x为奇函数,f′(x)=cos x为偶函数;对于③,p(x)=e x-e-x为奇函数,p′(x)=e x+e-x为偶函数;对于④,q(x)=x cos x 为奇函数,q′(x)=cos x-x sin x为偶函数.归纳推理得结论:奇函数的导函数是偶函数.答案:奇函数的导函数是偶函数三、解答题9.有以下三个不等式:(12+42)(92+52)≥(1×9+4×5)2;(62+82)(22+122)≥(6×2+8×12)2;(132+52)(102+72)≥(13×10+5×7)2.请你观察这三个不等式,猜想出一个一般性结论,并证明你的结论.解:一般性结论为(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.证明:因为(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2=a2c2+b2c2+a2d2+b2d2-(a2c2+2abcd+b2d2)=b2c2+a2d2-2abcd=(bc-ad)2≥0,所以(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.10.如图所示,在△ABC中,射影定理可表示为a=b·cos C+c·cos B,其中a,b,c分别为角A,B,C的对边,类比上述定理,写出对空间四面体性质的猜想.解:如右图所示,在四面体PABC中,设S1,S2,S3,S分别表示△PAB,△PBC,△PCA,△ABC的面积,α,β,γ依次表示平面PAB,平面PBC,平面PCA与底面ABC所成二面角的大小.猜想射影定理类比推理到三维空间,其表现形式应为S=S1·cos α+S2·cos β+S3·cos γ.B级能力提升1.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:按照上面的规律,第n个“金鱼”图需要火柴的根数为() A.6n-2 B.8n-2C.6n+2 D.8n+2解析:从①②③可以看出,从图②开始每个图中的火柴棒都比前一个图中的火柴棒多6根,故火柴棒数成等差数列,第一个图中火柴棒为8根,故可归纳出第n个“金鱼”图需火柴棒的根数为6n+2.答案:C2.等差数列{a n}中,a n>0,公差d>0,则有a4·a6>a3·a7,类比上述性质,在等比数列{b n}中,若b n>0,q>1,写出b5,b7,b4,b8的一个不等关系________.解析:将乘积与和对应,再注意下标的对应,有b4+b8>b5+b7.答案:b4+b8>b5+b73.观察下列等式: ①sin 210°+cos 240°+sin 10°cos 40°=34; ②sin 26°+cos 236°+sin6°cos36°=34. 由上面两题的结构规律,你能否提出一个猜想?并证明你的猜想.解:由①②知,两角相差30°,运算结果为34, 猜想:sin 2α+cos 2(α+30°)+sin αcos(α+30°)=34. 证明:左边=1-cos 2α2+1+cos (2α+60°)2+sin αcos(α+30°)=1-cos 2α2+cos 2αcos 60°-sin 2αsin 60°2+ sin α⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos α-sin α2 =1-12cos 2α+14cos 2α-34sin 2α+34sin 2α-1-cos 2α4=34=右边 故sin 2α+cos 2(α+30°)+sin αcos(α+30°)=34. 2.1.2 演绎推理A 级 基础巩固一、选择题1.若大前提是“任何实数的平方都大于0”,小前提是“a∈R”,结论是“a2>0”,那么这个演绎推理()A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.没有错误解析:因为“任何实数的平方非负”,所以“任何实数的平方都大于0”是错误的,即大前提错误.答案:A2.在“△ABC中,E,F分别是边AB,AC的中点,则EF∥BC”的推理过程中,大前提是()A.三角形的中位线平行于第三边B.三角形的中位线等于第三边长的一半C.E,F为AB,AC的中点D.EF∥BC解析:大前提是“三角形的中位线平行于第三边”.答案:A3.下列四个推导过程符合演绎推理“三段论”形式且推理正确的是()A.大前提:无限不循环小数是无理数;小前提:π是无理数;结论:π是无限不循环小数B.大前提:无限不循环小数是无理数;小前提:π是无限不循环小数;结论:π是无理数C.大前提:π是无限不循环小数;小前提:无限不循环小数是无理数;结论:π是无理数D.大前提:π是无限不循环小数;小前提:π是无理数;结论:无限不循环小数是无理数解析:对于A,小前提与结论互换,错误;对于B,符合演绎推理过程且结论正确;对于C和D,均为大小前提及结论颠倒,不符合演绎推理“三段论”形式.答案:B4.下列四类函数中,具有性质“对任意的x>0,y>0,函数f(x)满足f(x+y)=f(x)·f(y)”的是()A.幂函数B.对数函数C.指数函数D.余弦函数解析:只有指数函数f(x)=a x(a>0,a≠1)满足条件.答案:C5.有这样一段演绎推理:“有些有理数是真分数,整数是有理数,则整数是真分数”结论显然是错误的,这是因为() A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误解析:用小前提“S是M”,判断得到结论“S是P”时,大前提“M是P”必须是所有的M,而不是部分,因此此推理不符合演绎推理规则.答案:C二、填空题6.已知△ABC中,∠A=30°,∠B=60°,求证a<b.证明:∵∠A=30°,∠B=60°,∴∠A<∠B,∴a<b,画线部分是演绎推理的________.解析:结合三段论的特征可知,该证明过程省略了大前提“在同一个三角形中大角对大边”,因此画线部分是演绎推理的小前提.答案:小前提7.在求函数y =log 2x -2的定义域时,第一步推理中大前提是当a 有意义时,a ≥0;小前提是log 2x -2有意义;结论是________.解析:要使函数有意义,则log 2x -2≥0,解得x ≥4,所以函数y =log 2x -2的定义域是[4,+∞).答案:函数y =log 2x -2的定义域是[4,+∞)8.下面几种推理过程是演绎推理的是________(填序号).①两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A 和∠B 是两条平行线的同旁内角,那么∠A +∠B =180°②由平面三角形的性质,推测空间四面体的性质③某高校共有10个班,1班有51人,2班有53人,3班有52人,由此推测各班都超过50人④在数列{a n }中,a 1=1,a n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -1+1a n -1(n ≥2),由此归纳出{a n }的通项公式.解析:①为演绎推理,②为类比推理,③④为归纳推理.答案:①三、解答题9.设m 为实数,利用三段论求证方程x 2-2mx +m -1=0有两个相异实根.证明:如果一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的判别式Δ=b 2-4ac >0,那么方程有两相异实根.(大前提)一元二次方程x 2-2mx +m -1=0的判别式Δ=(2m )2-4(m -1)=4m 2-4m +4=(2m -1)2+3>0,(小前提)所以方程x 2-2mx +m -1=0有两相异实根.(结论)10.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),y =f (x )的图象的一条对称轴是直线x =π8. (1)求φ;(2)求函数f (x )的单调增区间.解:(1)∵x =π8是函数y =f (x )的图象的对称轴, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8+φ=±1.∴π4+φ=k π+π2,k ∈Z. ∵-π<φ<0,∴φ=-3π4. (2)由(1)知φ=-3π4,因此y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -3π4. 由题意,得2k π-π2≤2x -3π4≤2k π+π2,k ∈Z , ∴k π+π8≤x ≤5π8+k π,k ∈Z. 故函数f (x )的增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8,k ∈Z. B 级 能力提升1.某人进行了如下的“三段论”:如果f ′(x 0)=0,则x =x 0是函数f (x )的极值点,因为函数f (x )=x 3在x =0处的导数值f ′(0)=0,所以x =0是函数f (x )=x 3的极值点.你认为以上推理的( )A .大前提错误B .小前提错误C .推理形式错误D .结论正确解析:若f ′(x 0),则x =x 0不一定是函数f (x )的极值点,如f (x )=x 3,f ′(0)=0,但x =0不是极值点,故大前提错误.答案:A2.设a >0,f (x )=e x a +a e x 是R 上的偶函数,则a 的值为________. 解析:因为f (x )是R 上的偶函数,所以f (-x )=f (x ),所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -1e x =0对于一切x ∈R 恒成立,由此得a -1a =0,即a 2=1.又a >0,所以a =1.答案:13.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=4a n -3n +1(n ∈N *).(1)证明数列{a n -n }是等比数列;(2)求数列{a n }的前n 项和S n ;(3)证明不等式S n +1≤4S n 对任意n ∈N *皆成立.(1)证明:由已知a n +1=4a n -3n +1,得a n +1-(n +1)=4(a n -n ),n ∈N *,又a 1-1=2-1=1≠0,所以数列{a n -n }是首项为1,公比为4的等比数列.(2)解:由(1)得a n -n =4n -1,所以a n =4n -1+n .所以S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =1+4+42+…+4n -1+(1+2+3+…+n )=4n -13+n (n +1)2. (3)证明:对任意的n ∈N *,S n +1-4S n =4n +1-13+(n +1)(n +2)2-4⎣⎢⎡⎦⎥⎤4n -13+n (n +1)2=-12(3n 2+n -4)=-12(3n +4)(n -1)≤0. 所以不等式S n +1≤4S n 对任意n ∈N *皆成立.2.2 直接证明与间接证明2.2.1 综合法和分析法第1课 时综合法A 级 基础巩固一、选择题1.在下列函数f (x )中,满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)”的是( )A .f (x )=1xB .f (x )=(x -1)2C .f (x )=e xD .f (x )=ln(x +1)解析:由题设知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,由f (x )=1x,得f ′(x )=-1x2<0,所以f (x )=1x 在(0,+∞)上是减函数. 答案:A2.已知函数f (x )=lg 1-x 1+x,若f (a )=b ,则f (-a )等于( ) A .bB .-b C.1b D .-1b解析:f (x )定义域为(-1,1),f (-a )=lg 1+a 1-a =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a 1+a -1=-lg 1-a 1+a =-f (a )=-b .答案:B3.命题“如果数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n ,那么数列{a n }一定是等差数列”是否成立( )A .不成立B .成立C .不能断定D .与n 取值有关解析:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -5又a 1=S 1=2×12-3×1=-1适合上式.∴a n =4n -5(n ∈N *),则a n -a n -1=4(常数)故数列{a n }是等差数列.答案:B4.若a ,b ∈R ,则下面四个式子中恒成立的是( )A .lg(1+a 2)>0B .a 2+b 2≥2(a -b -1)C .a 2+3ab >2b 2 D.a b <a +1b +1解析:在B 中,因为a 2+b 2-2(a -b -1)=(a 2-2a +1)+(b 2+2b +1)=(a -1)2+(b +1)2≥0,所以a 2+b 2≥2(a -b -1)恒成立.答案:B5.在△ABC 中,已知sin A cos A =sin B cos B ,则该三角形是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形解析:由sin A cos A =sin B cos B 得sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2.所以该三角形是等腰或直角三角形.答案:D二、填空题6.命题“函数f(x)=x-x ln x在区间(0,1)上是增函数”的证明过程“对函数f(x)=x-x ln x求导,得f′(x)=-ln x,当x∈(0,1)时,f′(x)=-ln x>0,故函数f(x)在区间(0,1)上是增函数”,应用了________的证明方法.解析:本命题的证明,利用题设条件和导数与函数单调性的关系,经推理论证得到了结论,所以应用的是综合法的证明方法.答案:综合法7.角A,B为△ABC内角,A>B是sin A>sin B的________条件(填“充分”“必要”“充要”或“即不充分又不必要”).解析:在△ABC中,A>B⇔a>b由正弦定理asin A=bsin B,从而sin A>sin B.因此A>B⇔a>b⇔sin A>sin B,为充要条件.答案:充要8.已知p=a+1a-2(a>2),q=2-a2+4a-2(a>2),则p,q的大小关系为________.解析:因为p=a+1a-2=(a-2)+1a-2+2≥2(a-2)·1a-2+2=4,又-a2+4a-2=2-(a-2)2<2(a>2),所以q=2-a2+4a-2<4≤p.答案:p>q三、解答题9.已知a>0,b>0,且a+b=1,求证:1a+1b≥4.证明:因为a >0,b >0且a +b =1,所以1a +1b =a +b a +a +b b =2+b a +a b≥2+2 b a ·a b =4. 当且仅当b a =a b,即a =b 时,取等号, 故1a +1b≥4. 10.设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若函数y =f (x +1)与y =f (x )的图象关于y 轴对称,求证:函数y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12为偶函数. 证明:∵函数y =f (x )与y =f (x +1)的图象关于y 轴对称.∴f (x +1)=f (-x )则y =f (x )的图象关于x =12对称 ∴-b 2a =12,∴a =-b . 则f (x )=ax 2-ax +c =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+c -a 4 ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=ax 2+c -a 4为偶函数. B 级 能力提升1.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )单调递减,若x 1+x 2>0,则f (x 1)+f (x 2)的值( )A .恒为负值B .恒等于零C .恒为正值D .无法确定正负解析:由f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )单调递减,可知f (x )是R 上的单调递减函数,由x 1+x 2>0,可知x 1>-x 2,f (x 1)<f (-x 2)=-f (x 2),则f (x 1)+f (x 2)<0.答案:A2.已知sin x=55,x∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,3π2,则tan⎝⎛⎭⎪⎫x-π4=________.解析:∵sin x=55,x∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,3π2,∴cos x=-45,∴tan x=-12,∴tan⎝⎛⎭⎪⎫x-π4=tan x-11+tan x=-3.答案:-33.(2016·江苏卷)如图,在直三棱柱ABC A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求证:(1)直线DE∥平面A1C1F;(2)平面B1DE⊥平面A1C1F.证明:(1)在直三棱柱ABC A1B1C1中,A1C1∥AC.在△ABC中,因为D,E分别为AB,BC的中点,所以DE∥AC,所以DE∥A1C1.因为DE⊄平面A1C1F,A1C1⊂平面A1C1F,所以直线DE∥平面A1C1F.(2)在直三棱柱ABC A1B1C1中,A1A⊥平面A1B1C1,因为A1C1⊂平面A1B1C1,所以A1A⊥A1C1.又A1C1⊥A1B1,A1A⊂平面ABB1A1,A1B1⊂平面ABB1A1,A1A∩A1B1=A1,所以A1C1⊥平面ABB1A1.又因为B1D⊂平面ABB1A1,所以A1C1⊥B1D.又B1D⊥A1F,A1C1⊂平面A1C1F,A1F⊂平面A1C1F,A1C1∩A1F=A1,所以B1D⊥平面A1C1F.因为B1D⊂平面B1DE,所以平面B1DE⊥平面A1C1F.第2课时分析法A级基础巩固一、选择题1.关于综合法和分析法的说法错误的是()A.综合法和分析法是直接证明中最基本的两种证明方法B.综合法又叫顺推证法或由因导果法C.综合法和分析法都是因果分别互推的两头凑法D.分析法又叫逆推证法或执果索因法解析:由综合法和分析法的意义与特点,知C错误.答案:C2.分析法又叫执果索因法,若使用分析法证明:设a>b>c,且a+b+c=0,求证:b2-ac<3a,则证明的依据应是() A.a-b>0B.a-c>0C.(a-b)(a-c)>0 D.(a-b)(a-c)<0解析:b2-ac<3a⇔b2-ac<3a2⇔(a+c)2-ac<3a2⇔(a-c)·(2a +c)>0⇔(a-c)(a-b)>0.答案:C3.在不等边△ABC中,a为最大边,要想得到A为钝角的结论,对三边a,b,c应满足的条件,判断正确的是()A.a2<b2+c2B.a2=b2+c2C.a2>b2+c2D.a2≤b2+c2解析:要想得到A为钝角,只需cos A<0,因为cos A=b2+c2-a22bc,所以只需b2+c2-a2<0,即b2+c2<a2.答案:C4.对于不重合的直线m,l和平面α,β,要证明α⊥β,需要具备的条件是()A.m⊥l,m∥α,l∥βB.m⊥l,α∩β=m,l⊂αC.m∥l,m⊥α,l⊥βD.m∥l,l⊥β,m⊂α解析:对于选项A,与两相互垂直的直线平行的平面的位置关系不能确定;对于选项B,平面内的一条直线与另一个平面的交线垂直,这两个平面的位置关系不能确定;对于选项C,这两个平面有可能平行或重合;根据面面垂直的判定定理知选项D正确.答案:D5.设P=2,Q=7-3,R=6-2,则P,Q,R的大小关系是()A.P>Q>R B.P>R>QC.Q>P>R D.Q>R>P解析:先比较Q与R的大小.Q-R=7-3-(6-2)=(7+2)-(6+3).因为(7+2)2-(6+3)2=7+2+214-(6+3+218)=2(14-18)<0,所以Q<R.又P=2>R=2(3-1),所以P>R>Q.答案:B二、填空题6.如果a a+b b>a b+b a,则实数a,b应满足的条件是________.解析:a a+b b>a b+b a⇔a a-a b>b a-b b⇔a(a-b)>b(a-b)⇔(a-b)(a-b)>0⇔(a+b)(a-b)2>0,故只需a≠b且a,b都不小于零即可.答案:a≥0,b≥0且a≠b7.当x>0时,sin x与x的大小关系为________.解析:令f(x)=x-sin x(x>0),则f′(x)=1-cos x≥0,所以f(x)在(0,+∞)上是增函数,因此f(x)>f(0)=0,则x>sin x.答案:x>sin x8.如图,在直四棱柱A1B1C1D1ABCD(侧棱与底面垂直)中,当底面四边形ABCD满足条件________时,有A1C⊥B1D1(注:填上你认为正确的一种条件即可,不必考虑所有可能的情形).解析:要证明A 1C ⊥B 1D 1只需证明B 1D 1⊥平面A 1C 1C因为CC 1⊥B 1D 1只要再有条件B 1D 1⊥A 1C 1,就可证明B 1D 1⊥平面A 1CC 1 从而得B 1D 1⊥A 1C 1.答案:B 1D 1⊥A 1C 1(答案不唯一)三、解答题9.已知a >1,求证:a +1+a -1<2a .证明:因为a >1,要证a +1+a -1<2a ,只需证(a +1+a -1)2<(2a )2,只需证a +1+a -1+2(a +1)(a -1)<4a , 只需证(a +1)(a -1)<a ,只需证a 2-1<a 2,即证-1<0.该不等式显然成立,故原不等式成立.10.求证:2cos(α-β)-sin (2α-β)sin α=sin βsin α. 证明:欲证原等式2cos(α-β)-sin (2α-β)sin α=sin βsin α成立. 只需证2cos(α-β)sin α-sin(2α-β)=sin β,①因为①左边=2cos(α-β)sin α-sin[(α-β)+α]=2cos(α-β)sin α-sin(α-β)cos α-cos(α-β)sin α =cos(α-β)sin α-sin(α-β)cos α=sin β=右边.所以①成立,所以原等式成立.B 级 能力提升1.设a ,b ,c ,d 为正实数,若a +d =b +c 且|a -d |<|b -c |,则有( )A .ad =bcB .ad <bcC .ad >bcD .ad ≤bc解析:∵|a -d |<|b -c |⇔(a -d )2<(b -c )2⇔a 2+d 2-2ad <b 2+c 2-2bc ①又a +d =b +c∴a 2+d 2+2ad =b 2+c 2+2bc ②由②-①,得4ad >4bc ,即ad >bc .答案:C2.设函数f (x )是定义在R 上的以3为周期的奇函数,若f (1)>1,f (2)=3a -4a +1,则实数a 的取值范围是________. 解析:因为f (x )是周期为3的奇函数,且f (1)>1,所以f (2)=f (-1)=-f (1),因此3a -4a +1<-1,则4a -3a +1<0, 解之得-1<a <34. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,34 3.设实数a ,b ,c 成等比数列,非零实数x ,y 分别为a 与b ,b 与c 的等差中项,证明:a x +c y=2.证明:要证明ax+cy=2,只要证ay+cx=2xy,也就是证明2ay+2cx=4xy.由题设条件b2=ac,2x=a+b,2y=b+c,所以2ay+2cx=a(b+c)+(a+b)c=ab+2ac+bc,4xy=(a+b)(b+c)=ab+b2+bc+ac=ab+2ac+bc,所以2ay+2cx=4xy成立,故ax+cy=2成立.2.2.2 反证法A级基础巩固一、选择题1.应用反证法推出矛盾的推导过程中,要把下列哪些作为条件使用()①结论的否定即假设;②原命题的条件;③公理、定理、定义等;④原命题的结论.A.①②B.①②④C.①②③D.②③解析:由反证法的定义知,可把①②③作为条件使用,而④原命题的结论是不可以作为条件使用的.答案:C2.用反证法证明命题:“设a,b为实数,则方程x2+ax+b=0至少有一个实根”时,要做的假设是()A.方程x2+ax+b=0没有实根B.方程x2+ax+b=0至多有一个实根C.方程x2+ax+b=0至多有两个实根D.方程x2+ax+b=0恰好有两个实根解析:“方程x2+ax+b=0至少有一个实根”的反面是“方程x2+ax+b=0没有实根.”答案:A3.用反证法证明命题“若直线AB、CD是异面直线,则直线AC、BD也是异面直线”的过程归纳为以下三个步骤:①则A、B、C、D四点共面,所以AB、CD共面,这与AB、CD是异面直线矛盾;②所以假设错误,即直线AC、BD也是异面直线;③假设直线AC、BD是共面直线.则正确的序号顺序为()A.①②③B.③①②C.①③②D.②③①解析:结合反证法的证明步骤可知,其正确步骤为③①②.答案:B4.否定结论“自然数a,b,c中恰有一个偶数”时,正确的反设为()A.a,b,c都是奇数B.a,b,c都是偶数C.a,b,c中至少有两个偶数D.a,b,c都是奇数或至少有两个偶数解析:自然数a,b,c中奇数、偶数的可能情况有:全为奇数,恰有一个偶数,恰有两个偶数,全为偶数.除去结论即为反设,应选D.答案:D5.设实数a 、b 、c 满足a +b +c =1,则a ,b ,c 中至少有一个数不小于( )A .0B.13C.12 D .1解析:假设a ,b ,c 都小于13,则a +b +c <1,与a +b +c =1矛盾,选项B 正确.答案:B二、填空题6.已知平面α∩平面β=直线a ,直线b ⊂α,直线c ⊂β,b ∩a =A ,c ∥a ,求证:b 与c 是异面直线,若利用反证法证明,则应假设________.解析:∵空间中两直线的位置关系有3种:异面、平行、相交, ∴应假设b 与c 平行或相交.答案:b 与c 平行或相交7.完成反证法证题的全过程.设a 1,a 2,…,a 7是1,2,…,7的一个排列,求证:乘积p =(a 1-1)(a 2-2)…(a 7-7)为偶数.证明:假设p 为奇数,则a 1-1,a 2-2,…,a 7-7均为奇数.因奇数个奇数之和为奇数,故有奇数=________=0.但0≠奇数,这一矛盾说明p 为偶数.解析:由假设p 为奇数可知(a 1-1),(a 2-2),…,(a 7-7)均为奇数,故(a 1-1)+(a 2-2)+…+(a 7-7)=(a 1+a 2+…a 7)-(1+2+…+7)=0为偶数.答案:(a 1-1)+(a 2-2)+…+(a 7-7)8.已知数列{a n },{b n }的通项公式分别为a n =an +2,b n =bn +1(a ,b 是常数,且a >b ),那么这两个数列中序号与数值均对应相同的项有________个.解析:假设存在序号和数值均相等的项,即存在n 使得a n =b n ,由题意a >b ,n ∈N *,则恒有an >bn ,从而an +2>bn +1恒成立,所以不存在n 使a n =b n .答案:0三、解答题9.设x ,y 都是正数,且x +y >2,试用反证法证明:1+x y <2和1+y x<2中至少有一个成立.证明:假设1+x y <2和1+y x <2都不成立,即1+x y ≥2,1+y x≥2. 又因为x ,y 都是正数,所以1+x ≥2y ,1+y ≥2x .两式相加,得2+x +y ≥2x +2y ,则x +y ≤2,这与题设x +y >2矛盾,所以假设不成立.故1+x y <2和1+y x<2中至少有一个成立. 10.已知三个正数a ,b ,c ,若a 2,b 2,c 2成公比不为1的等比数列,求证:a ,b ,c 不成等差数列.证明:假设a ,b ,c 成等差数列,则有2b =a +c ,即4b 2=a 2+c 2+2ac ,又a2,b2,c2成公比不为1的等比数列,且a,b,c为正数,所以b4=a2c2且a,b,c互不相等,即b2=ac,因此4ac=a2+c2+2ac,所以(a-c)2=0,从而a=c=b,这与a,b,c互不相等矛盾.故a,b,c不成等差数列.B级能力提升1.设a,b,c大于0,则3个数:a+1b,b+1c,c+1a的值()A.都大于2 B.至少有一个不大于2 C.都小于2 D.至少有一个不小于2解析:假设a+1b,b+1c,c+1a都小于2则a+1b<2,b+1c<2,c+1a<2∴a+1b+b+1c+c+1a<6,①又a,b,c大于0所以a+1a≥2,b+1b≥2,c+1c≥2.∴a+1b+b+1c+c+1a≥6.②故①与②式矛盾,假设不成立所以a+1b,b+1c,c+1a至少有一个不小于2.答案:D2.对于定义在实数集R上的函数f(x),如果存在实数x0,使f(x0)=x0,那么x0叫作函数f(x)的一个好点.已知函数f(x)=x2+2ax+1不存在好点,那么a的取值范围是()A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12 C .(-1,1) D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解析:假设函数f (x )存在好点,则x 2+2ax +1=x 有实数解,即x 2+(2a -1)x +1=0有实数解.所以Δ=(2a -1)2-4≥0,解得a ≤-12或a ≥32. 所以f (x )不存在好点时,a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32. 答案:A3.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,c >0)的图象与x 轴有两个不同的交点,若f (c )=0且0<x <c 时,恒有f (x )>0.(1)证明:1a是f (x )=0的一个根; (2)试比较1a与c 的大小. (1)证明:因为f (x )的图象与x 轴有两个不同的交点,所以f (x )=0有两个不等实根x 1,x 2.因为f (c )=0,所以x 1=c 是f (x )=0的根,又x 1x 2=c a, 所以x 2=1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ≠c , 所以1a是f (x )=0的一个根. (2)解:假设1a<c ,又1a>0,且0<x <c 时,f (x )>0, 所以知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a >0,这与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =0矛盾, 因此1a≥c , 又因为1a≠c , 所以1a>c .。
高中数学 第二章 推理与证明A章末测试 新人教A版选修1-2(2021年最新整理)
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高中数学第二章推理与证明A章末测试新人教A版选修1—2(基础过关卷)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.下面说法正确的有()①演绎推理是由一般到特殊的推理;②演绎推理得到的结论一定是正确的;③演绎推理的一般模式是“三段论”形式;④演绎推理得到的结论的正误与大前提、小前提和推理形式有关.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个2.观察图形的规律,在其右下角的空格内画上合适的图形为()A.■ B.△ C.□ D.○3.用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个角不大于60°”时,应假设()A.三角形的三个内角都不大于60°B.三角形的三个内角都大于60°C.三角形的三个内角至多有一个大于60°D.三角形的三个内角至少有两个大于60°4.由“正三角形的内切圆切于三边的中点”,可类比猜想出正四面体的内切球切于四个侧面()A.各正三角形内任一点B.各正三角形的某高线上的点C.各正三角形的中心D.各正三角形外的某点5.有一段演绎推理是这样的:“若直线平行于平面,则该直线平行于平面内的所有直线;已知直线b 平面α,a平面α,直线b∥平面α,则直线b∥直线a”,这个结论显然是错误的,这是因为()A.大前提错误 B.小前提错误C.推理形式错误 D.非以上错误6.设f0(x)=sin x,f1(x)=f′0(x),f2(x)=f′1(x),…,f n+1(x)=f′n(x),n∈N *,则f(x)等于( )2 015A.sin x B.-sin x C.cos x D.-cos x7.按照如图所示的三种化合物的结构式及分子式的规律,写出后一种化合物的分子式是()CH4 C2H6 C3H8A.C4H9 B.C4H10C.C4H11 D.C6H128.设a,b为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列四个命题中正确的是( )A.若a,b与α所成的角相等,则a∥bB.若a∥α,b∥β,α∥β,则a∥bC.若aα,bβ,a∥b,则α∥βD.若a⊥α,b⊥β,α⊥β,则a⊥b9.若函数f(x)=x2-2x+m(x∈R)有两个零点,并且不等式f(1-x)≥-1恒成立,则实数m的取值范围为()A.(0,1) B.[0,1)C.(0,1] D.[0,1]10.已知x>0,不等式x+错误!≥2,x+错误!≥3,x+错误!≥4,…,可推广为x+错误!≥n +1,则a的值为( )A.n2 B.n n C.2n D.22n-2二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.观察数列错误!,3,错误!,错误!,3错误!,…,写出该数列的一个通项公式为__________.12.如图所示,4个小动物换座位,开始时鼠、猴、兔、猫分别坐1,2,3,4号座位,如果第1次前后排动物互换座位,第2次左右列动物互换座位,第3次前后排动物互换座位,…,这样交替进行下去,那么第2 014次互换座位后,小兔坐在________号座位上.13.已知函数f(x)=x3+x,a,b,c∈R,且a+b>0,b+c>0,c+a>0,则f(a)+f(b)+f(c)的值一定比零__________(填“大”或“小”).14.观察:错误!+错误!<2错误!;错误!+错误!<2错误!;错误!+错误!<2错误!;….对于任意正实数a,b,试写出使错误!+错误!≤2错误!成立的一个条件可以是________.15.观察下图:错误!则第__________行的各数之和等于2 0152。
人教版数学高二 数学A版选修1-2 第二章《推理与证明》测试题
14、已知 , ,试通过计算 , , , 的值,推测出 =___________.
三、解答题:
15、在△ABC中,证明: 。
16、设 ,且 , ,试证: 。
17、用反证法证明:如果 ,那么 。
18、已知数列 ,其中 是首项为1,公差为1的等差数列; 是公差为 的等差数列; 是公差为 的等差数列( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
8、对“a,b,c是不全相等的正数”,给出两个判断:
① ;② 不能同时成立,
下列说法正确的是()
A.①对②错B.①错②对
C.①对②对D.①错②错
9、设 三数成等比数列,而 分别为 和 的等差中项,则 ( )
A. B. C. D.不确定
10、 则下列等式不能成立的是()
A. B.
(2) ,
,
当 时, .
(3)所给数列可推广为无穷数列 ,其中 是首项为1,公差为1的
等差数列,当 时,数列 是公差为 的等差数列.
研究的问题可以是:
试写出 关于 的关系式,并求 的取值范围.
研究的结论可以是:由 ,
依次类推可得
当 时, 的取值范围为 等.
C. D. (其中 )
题号
12Βιβλιοθήκη 3456
7
8
9
10
答案
二、填空题:
11、一同学在电脑中打出如下若干个圈:○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●…若将此若干个圈依此规律继续下去,得到一系列的圈,那么在前120个圈中的●的个数是。
12、类比平面几何中的勾股定理:若直角三角形ABC中的两边AB、AC互相垂直,则三角形三边长之间满足关系: 。若三棱锥A-BCD的三个侧面ABC、ACD、ADB两两互相垂直,则三棱锥的侧面积与底面积之间满足的关系为.
高中数学 第二章 推理与证明B章末测试 新人教A版选修1-2(2021年最新整理)
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高中数学第二章推理与证明B章末测试新人教A版选修1-2(高考体验卷)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.(2013北京高考)设a,b,c∈R,且a>b,则( )A.ac>bc B.错误!<错误! C.a2>b2 D.a3>b32.(2013广东高考)设l为直线,α,β是两个不同的平面.下列命题中正确的是( )A.若l∥α,l∥β,则α∥βB.若l⊥α,l⊥β,则α∥βC.若l⊥α,l∥β,则α∥βD.若α⊥β,l∥α,则l⊥β3.(2012江西高考)观察下列事实:|x|+|y|=1的不同整数解(x,y)的个数为4,|x|+|y|=2的不同整数解(x,y)的个数为8,|x|+|y|=3的不同整数解(x,y)的个数为12,…,则|x|+|y|=20的不同整数解(x,y)的个数为( )A.76 B.80 C.86 D.924.(2014山东高考)用反证法证明命题“设a,b为实数,则方程x3+ax+b=0至少有一个实根"时,要做的假设是( )A.方程x3+ax+b=0没有实根B.方程x3+ax+b=0至多有一个实根C.方程x3+ax+b=0至多有两个实根D.方程x3+ax+b=0恰好有两个实根5.(2011江西高考)观察下列各式:72=49,73=343,74=2 401,…,则72 011的末两位数字为()A.01 B.43 C.07 D.496.(2012江西高考)观察下列各式:a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,…,则a10+b10=()A.28 B.76 C.123 D.1997.(2013福建高考)若2x+2y=1,则x+y的取值范围是()A.[0,2] B.[-2,0]C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]8.(2013辽宁高考)已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3).若△OAB为直角三角形,则必有( )A.b=a3B.b=a3+错误!C.(b-a3)错误!=0D.|b-a3|+错误!=09.(2012福建高考)已知f(x)=x3-6x2+9x-abc,a<b<c,且f(a)=f(b)=f(c)=0。
2020_2021学年高中数学第二章推理与证明2.1.1合情推理训练含解析新人教A版选修1_2
2.1.1 合情推理[A 组 学业达标]1.“鲁班发明锯子”的思维过程为:带齿的草叶能割破行人的腿,“锯子”能“锯”开木材,它们在功能上是类似的.因此,它们在形状上也应该类似,“锯子”应该是齿形的.该过程体现了( )A .归纳推理B .类比推理C .没有推理D .以上说法都不对解析:推理是根据一个或几个已知的判断来确定一个新的判断的思维过程,上述过程是推理,由性质类比可知是类比推理. 答案:B2.已知扇形的弧长为l ,半径为r ,类比三角形的面积公式S =底×高2,可知扇形面积公式为( ) A.r 22B.l 22 C.lr2D .无法确定解析:扇形的弧长对应三角形的底,扇形的半径对应三角形的高,因此可得扇形面积公式S =lr2. 答案:C3.“干支纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法.干支是天干和地支的总称.甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十个符号叫天干,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二个符号叫地支.把干支顺序相配正好六十为一周,周而复始,循环记录,这就是俗称的“干支表”.2019年是干支纪年法中的己亥年,那么2050年是干支纪年法中的( )A.丁酉年B.庚午年C.乙未年D.丁未年解析:天干是以10为构成的等差数列,地支是以12为公差的等差数列,2019年是干支纪年法中的己亥年,则2050的天干为庚,地支为午,故选B.答案:B4.n个连续自然数按规律排列下表:根据规律,从2 019到2 021箭头的方向依次为( )A.↓→B.→↑C.↑→D.→↓解析:观察特例的规律知:位置相同的数字都是以4为公差的等差数列,由可知从2019到2021为→↓,故应选D.答案:D5.如图所示,着色的三角形的个数依次构成数列{a n}的前4项,则这个数列的一个通项公式为( )A.a n=3n-1B.a n=3nC.a n=3n-2n D.a n=3n-1+2n-3解析:∵a1=1,a2=3,a3=9,a4=27,∴猜想a n=3n-1.答案:A6.观察下列等式:1=1,2+3+4=9,3+4+5+6+7=25,4+5+6+7+8+9+10=49,……照此规律,第五个等式应为________.解析:等式的左边是2n-1个连续自然数的和,最小的为序号n,右边是(2n-1)2.所以第5个等式为5+6+7+…+13=(2×5-1)2.答案:5+6+7+8+…+13=817.等差数列{a n}中,a n>0,公差d>0,则有a4·a6>a3·a7,类比上述性质,在等比数列{b n}中,若b n>0,q>1,写出b5,b7,b4,b8的一个不等关系:________.解析:将乘积与和对应,再注意下标的对应,有b4+b8>b5+b7.答案:b4+b8>b5+b78.已知△ABC的边长分别为a,b,c,内切圆半径为r,用S△ABC表示△ABC的面积,则S△ABC=12r (a +b +c ).类比这一结论有:若三棱锥A BCD 的内切球半径为R ,则三棱锥体积V A BCD =________.解析:内切圆半径r ――→类比内切球半径R .△ABC 周长a +b +c ――→类比棱锥A BCD 各面面积和. 答案:V A BCD =13R (S △ABC +S △ACD +S △BCD +S △ABD )9.如图所示,在长方形ABCD 中,对角线AC 与两邻边所成的角分别为α,β,则cos 2α+cos 2β=1,则在立体几何中,给出类比猜想.解析:在长方形ABCD 中,cos 2α+cos 2β=⎝ ⎛⎭⎪⎫a c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫b c 2=a 2+b 2c 2=c 2c 2=1.于是类比到长方体中,猜想其体对角线与共顶点的三条棱所成的角分别为α,β,γ, 则cos 2α+cos 2β+cos 2γ=1.证明如下:cos 2α+cos 2β+cos 2γ=⎝ ⎛⎭⎪⎫m l 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n l 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫g l 2=m 2+n 2+g 2l 2=l 2l 2=1. [B 组 能力提升]1.将正整数排成下表: 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 ……则在表中数字2 019出现在( )A.第44行第78列B.第45行第82列C.第44行第77列D.第45行第83列解析:第n行有2n-1个数字,前n行的数字个数为1+3+5+…+(2n-1)=n2.∵442=1 936,452=2 025,且1 936<2 019<2 025,∴2 019在第45行.又2 025-2 019=6,且第45行有2×45-1=89个数字,∴2 019在第89-6=83列.答案:D2.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.比如:他们研究过图(1)中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,称图(2)中的1,4,9,16,…,这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是( )A.289 B.1 024C.1 225 D.1 378解析:记三角形数构成的数列为{a n},则a1=1,a2=3=1+2,a3=6=1+2+3,a4=10=1+2+3+4,可得通项公式为a n=1+2+3+…+n=n(n+1)2.同理可得正方形数构成的数列的通项公式为b n =n 2.将四个选项的数字分别代入上述两个通项公式,使得n 都为正整数的只有1 225. 答案:C3.类比平面内一点P (x 0,y 0)到直线Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)的距离公式,猜想空间中一点P (x 0,y 0,z 0)到平面Ax +By +Cz +D =0(A 2+B 2+C 2≠0)的距离公式为d =________.解析:类比平面内点到直线的距离公式 d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B2,易知答案应填|Ax 0+By 0+Cz 0+D |A 2+B 2+C 2.答案:|Ax 0+By 0+Cz 0+D |A 2+B 2+C24.在平面中,△ABC 的∠ACB 的平分线CE 分△ABC 面积所成的比S △AEC S △BEC=AC BC,将这个结论类比到空间:在三棱锥A BCD 中,平面DEC 平分二面角A CD B 且与AB 交于E ,则类比的结论为________.解析:平面中的面积类比到空间为体积, 故S △AEC S △BEC类比成V A CDE V B CDE.平面中的线段长类比到空间为面积, 故AC BC类比成S △ACD S △BDC.故有V A CDE V B CDE =S △ACD S △BDC.答案:V A CDE V B CDE =S △ACD S △BDC5.已知椭圆具有以下性质:若M ,N 是椭圆C 上关于原点对称的两个点,点P 是椭圆上任意一点,若直线PM ,PN 的斜率都存在,并记为k PM ,k PN ,那么k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.试对双曲线x 2a 2-y 2b 2=1写出具有类似的性质,并加以证明.解析:类似的性质为:若M ,N 是双曲线x 2a2-y 2b 2=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,若直线PM ,PN 的斜率都存在,并记为k PM ,k PN ,那么k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.证明如下:设点M ,P 的坐标为(m ,n ),(x ,y ), 则N (-m ,-n ).∵点M (m ,n )在已知双曲线上, ∴n 2=b 2a 2m 2-b 2.同理y 2=b 2a2x 2-b 2.则k PM ·k PN =y -n x -m ·y +nx +m =y 2-n 2x 2-m 2=b 2a 2·x 2-m 2x 2-m 2=b 2a 2(定值).。
高中数学 第二章推理与证明全章归纳总结 新人教A版选修1-2
第二章 推理与证明2.1.1 合情推理与演绎推理(1)归纳推理【要点梳理】1、从一个或几个已知命题得出另一个新命题的思维过程称为 任何推理包括 和 两个部分。
是推理所依据的命题,它告诉我们 是什么, 是根据前提推得的命题,它告诉我们 是什么。
2、从个别事实中推演车一般性的结论的推理通常称为 ,它的思维过程是3、归纳推理有如下特点(1)归纳推理的前提是几个已知的 现象,归纳所得的结论是尚属未知的 现象,该结论超越了前提所包含的范围。
(2)由归纳推理得到的结论具有 的性质,结论是否真实,还需经过逻辑证明和实践检验,因此,它 作为数学证明的工具。
(填“能”或“不能”)(3)归纳推理是一种具有 的推理,通过归纳法得到的猜想,可以作为进一步研究的起点,帮助人们发现问题和提出问题。
【指点迷津】1、运用归纳推理的一般步骤是什么?首先,通过观察特例发现某些相似性(特例的共性或一般规律);然后,把这种相似性推广为一个明确表述的一般命题(猜想);然后,对所得的一般性命题进行检验。
2、在数学上,检验的标准是什么?标准是是否能进行严格的证明。
3、归纳推理的一般模式是什么?S 1具有P ;S 2具有P ;……;S n 具有P (S 1、S 2、…、S n 是A 类事件的对象) 所以A 类事件具有P【典型例题】例1、设N n x f x f x f x f x f x f x x f n n ∈'='='==-),()(,),()(),()(,sin )(112010 ,则)()(2005=x fA 、x sinB 、x sin -C 、x cosD 、x cos - 【解析】:,cos )(sin )(1x x x f ='=)()()(sin )(cos )()(cos )(sin )(sin )cos ()(cos )sin ()(sin )(cos )(42615432x f x f x f x x x f x f x x x f xx x f xx x f x x x f n n ====-='==='=='-=-='-=-='=+故可猜测)(x f n 是以4为周期的函数,有x x f x f x f n n sin )(,cos )1()(2414-===++xf x f x x f n n sin )4()(cos )(4434==-=++故选C【点评】归纳推理是由部分到整体、由个别到一般的推理,是人们在日常活动和科学学习研究中经常使用的一种推理方法,必须认真学习领会,在归纳推理的过程中,应注意所探求的事物或现象的本质属性和因果关系。
人教A版高中数学选修一第二章推理与证明答案.docx
第二章合情推理与演绎推理答案 2.1.1 合情推理与演绎推理(1)1、d n a a n )1(1-+=2、B3、A4、()nn n n )1(1169411+-++-+-+Λ 5、θθθn cos 23cos 22cos 2 6、V+F —E=2 7、解:9)5(,5)4(,2)3(,0)2(====f f f f可以归纳出每增加一条直线,交点增加的个数为原有直线的条数 4)4()5(,3)3()4(,2)2()3(=-=-=-∴f f f f f f 猜测得出1)1()(-=--n n f n f 有)1(432)2()(-++++=-n f n f Λ)2)(1(21)(-+=∴n n n f 因此)2)(1(21)(,5)4(-+==n n n f f8、解:4211223⨯=432212233⨯=+44332122333⨯=++4544321223333⨯=+++()414321223333+=+++++n n Λ由此可以有求和的一般公式为()414321223333+=+++++n n Λ2.1.2合情推理与演绎推理(2)1、C2、D3、D4、类比5、(1)圆柱面(2)两个平行平面6、()()()x C x S x S 22= ()()()()()y S x C y C x S y x S +=+7、在等比数列{}n a 中,若q p n m +=+,()*,,,Nq p n m ∈,则q p n ma a a a⋅=⋅8、(1)(平面)在平行四边形中,对角线互相平分;(立体)在平行六面体中,对角线相交于同一点,且在这一点互相平分;(2)(平面)在平行四边形中,各对角线长的平方和等于各边长的平方和;(立体)在平行六面体中,各对角线长的平方和等于各棱长的平方和;(3)(平面)圆面积等于圆周长与半径之积的1/2;(立体)球体积等于球面积与半径之积的1/3;(4)(平面)正三角形外接圆半径等于内切圆半径的2倍,(立体)正四面体的外接球半径等于内切球半径的3倍。
数学:第二章《推理与证明》测试(2)(新人教A版选修1-2)
高中新课标选修(1-2)推理与证明测试题一 选择题(5×12=60分)1. 如下图为一串白黑相间排列的珠子,按这种规律往下排起来,那么第36颗珠子应是什么颜色的( )A .白色B .黑色C .白色可能性大D .黑色可能性大 2.“所有9的倍数(M )都是3的倍数(P ),某奇数(S )是9的倍数(M ),故某奇数(S )是3的倍数(P ).”上述推理是( )A .小前提错B .结论错C .正确的D .大前提错 3.F (n )是一个关于自然数n 的命题,若F (k )(k ∈N +)真,则F (k +1)真,现已知F (7)不真,则有:①F (8)不真;②F (8)真;③F (6)不真;④F (6)真;⑤F (5)不真;⑥F (5)真.其中真命题是( )A .③⑤B .①②C .④⑥D .③④ 4.下面叙述正确的是( )A .综合法、分析法是直接证明的方法B .综合法是直接证法、分析法是间接证法C .综合法、分析法所用语气都是肯定的D .综合法、分析法所用语气都是假定的 5.类比平面正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,可知正四面体的下列哪些性质,你认为比较恰当的是( )① 各棱长相等,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等;② 各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角都相等; ③ 各个面都是全等的正三角形,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等。
A .①B .①②C .①②③D .③6.(05·春季上海,15)若a ,b ,c 是常数,则“a >0且b 2-4ac <0”是“对x ∈R ,有ax 2+bx +c >0”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .不充分不必要条件7.(04·全国Ⅳ,理12)设f (x )(x ∈R )为奇函数,f (1)=12 ,f (x +2)=f (x )+f(2),f (5)=( )A .0B .1C .52D .58.设S (n )=1n +1n +1 +1n +2 +1n +3 +…+1n2 ,则( )A .S (n )共有n 项,当n =2时,S (2)=12 +13B .S (n )共有n +1项,当n =2时,S (2)=12+13+14C .S (n )共有n 2-n 项,当n =2时,S (2)=12+13+14D .S (n )共有n 2-n +1项,当n =2时,S (2)=12+13+149.在R 上定义运算⊙:x ⊙y =x2-y ,若关于x 的不等式(x -a )⊙(x +1-a )>0的解集是集合{x |-2≤x ≤2,x ∈R }的子集,则实数a 的取值范围是( ) A .-2≤a ≤2 B .-1≤a ≤1 C .-2≤a ≤1 D .1≤a ≤210.已知f (x )为偶函数,且f (2+x )=f (2-x ),当-2≤x ≤0时,f (x )=2x,若n ∈N *,a n =f (n ),则a 2006=( )A .2006B .4C .14D .-411.函数f (x )在[-1,1]上满足f (-x )=-f (x )是减函数,α、β是锐角三角形的两个内角,且α≠β,则下列不等式中正确的是( )A .f (sin α)>f (sin β)B . f (c o s α)>f (sin β)C .f (c o s α)<f (c o s β)D .f (sin α)<f (sin β)12.有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖”,乙说:“甲、丙都未获奖”,丙说:“我获奖了”,丁说:“是乙获奖”。
最新整理高中数学人教A版选修1-2 第二章 推理与证明 学业分层测评3 Word版含答案.doc
学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.(2016·郑州高二检测)下列说法正确的是()A.由合情推理得出的结论一定是正确的B.合情推理必须有前提有结论C.合情推理不能猜想D.合情推理得出的结论无法判定正误【解析】合情推理得出的结论不一定正确,故A错;合情推理必须有前提有结论,故B对;合情推理中类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理,可进行猜想,故C错;合情推理得出的结论可以进行判定正误,故D错.【答案】 B2.下面使用类比推理恰当的是()A.“若a·3=b·3,则a=b”类比推出“若a·0=b·0,则a=b”B.“(a+b)c=ac+bc”类比推出“(a·b)c=ac·bc”C.“(a+b)c=ac+bc”类比推出“a+bc=ac+bc(c≠0)”D.“(ab)n=a n b n”类比推出“(a+b)n=a n+b n”【解析】由实数运算的知识易得C项正确.【答案】 C3.(2016·大连高二检测)用火柴棒摆“金鱼”,如图2-1-7所示,图2-1-7按照上面的规律,第n个“金鱼”图需要火柴棒的根数为() A.6n-2B.8n-2C.6n+2 D.8n+2【解析】从①②③可以看出,从第②个图开始每个图中的火柴棒都比前一个图中的火柴棒多6根,故火柴棒数成等差数列,第一个图中火柴棒为8根,故可归纳出第n个“金鱼”图需火柴棒的根数为6n+2.【答案】 C4.对命题“正三角形的内切圆切于三边中点”可类比猜想:正四面体的内切球切于四面体各正三角形的()A.一条中线上的点,但不是中心B.一条垂线上的点,但不是垂心C.一条角平分线上的点,但不是内心D.中心【解析】由正四面体的内切球可知,内切球切于四个面的中心.【答案】 D5.(2016·南昌调研)已知整数对的序列为(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(1,5),(2,4),…,则第57个数对是() A.(2,10) B.(10,2)C.(3,5) D.(5,3)【解析】由题意,发现所给数对有如下规律:(1,1)的和为2,共1个;(1,2),(2,1)的和为3,共2个;(1,3),(2,2),(3,1)的和为4,共3个;(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)的和为5,共4个;(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)的和为6,共5个.由此可知,当数对中两个数字之和为n时,有n-1个数对.易知第57个数对中两数之和为12,且是两数之和为12的数对中的第2个数对,故为(2,10).【答案】 A二、填空题6.把正数排列成如图2-1-8甲的三角形数阵,然后擦去偶数行中的奇数和奇数行中的偶数,得到如图2-1-8乙的三角形数阵,现把图乙中的数按从小到大的顺序排成一列,得到一个数列{a n},若a n=2 017,则n=__________.【导学号:19220014】12 3 45 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16甲12 45 7 910 12 14 16乙图2-1-8【解析】图乙中第k行有k个数,第k行最后的一个数为k2,前k行共有k(k+1)2个数,由44×44=1 936,45×45=2 025知a n=2 017出现在第45行,第45行第一个数为1 937,第2 017-1 9372+1=41个数为2 017,所以n=44(44+1)2+41=1 031.【答案】 1 0317.(2016·日照高二检测)二维空间中圆的一维测度(周长)l=2πr,二维测度(面积)S=πr2,观察发现S′=l;三维空间中球的二维测度(表面积)S=4πr2,三维测度(体积)V=43πr3,观察发现V′=S.已知四维空间中“超球”的三维测度V=8πr3,猜想其四维测度W=________.【解析】因为V=8πr3,所以W=2πr4,满足W′=V.【答案】2πr48.已知{b n}为等比数列,b5=2,则b1b2b3…b9=29.若{a n}为等差数列,a5=2,则{a n}的类似结论为________.【解析】结合等差数列的特点,类比等比数列中b1b2b3…b9=29可得,在{a n}中,若a5=2,则有a1+a2+a3+…+a9=2×9.【答案】a1+a2+a3+…+a9=2×9三、解答题9.已知数列8×112×32,8×232×52,…,8×n (2n -1)2(2n +1)2,…,S n 为其前n 项和,计算S 1,S 2,S 3,S 4,观察计算结果,并归纳出S n 的公式.【解】 S 1=8×112×32=89=32-132=(2×1+1)2-1(2×1+1)2, S 2=89+8×232×52=2425=52-152=(2×2+1)2-1(2×2+1)2, S 3=2425+8×352×72=4849=72-172=(2×3+1)2-1(2×3+1)2, S 4=4849+8×472×92=8081=92-192=(2×4+1)2-1(2×4+1)2, 由此归纳猜想S n =(2n +1)2-1(2n +1)2. 10.(2016·咸阳高二检测)在平面几何中,研究正三角形内任意一点与三边的关系时,我们有真命题:边长为a 的正三角形内任意一点到各边的距离之和是定值32a .类比上述命题,请你写出关于正四面体内任意一点与四个面的关系的一个真命题,并给出简要的证明.【解】 类比所得的真命题是:棱长为a 的正四面体内任意一点到四个面的距离之和是定值63a .证明:设M 是正四面体P -ABC 内任一点,M 到平面ABC ,平面P AB ,平面P AC ,平面PBC 的距离分别为d 1,d 2,d 3,d 4.由于正四面体四个面的面积相等,故有:V P -ABC =V M -ABC +V M -P AB +V M -P AC +V M -PBC =13·S △ABC ·(d 1+d 2+d 3+d 4),而S △ABC =34a 2,V P -ABC =212a 3,故d 1+d 2+d 3+d 4=63a (定值).[能力提升]1.根据给出的数塔,猜测123 456×9+7等于( )1×9+2=11;12×9+3=111;123×9+4=1 111;1 234×9+5=11 111;12 345×9+6=111 111;A .1 111 110B .1 111 111C .1 111 112D .1 111 113【解析】 由前5个等式知,右边各位数字均为1,位数比前一个等式依次多1位,所以123 456×9+7=1 111 111,故选B.【答案】 B2.已知结论:“在正三角形ABC 中,若D 是边BC 的中点,G 是三角形ABC的重心,则AG GD =2”.若把该结论推广到空间,则有结论:“在棱长都相等的四面体ABCD 中,若△BCD 的中心为M ,四面体内部一点O 到四面体各面的距离都相等”,则AO OM =( )A .1B .2C .3D .4【解析】 如图,设正四面体的棱长为1,即易知其高AM =63,此时易知点O 即为正四面体内切球的球心,设其半径为r ,利用等体积法有4×13×34r =13×34×63⇒r =612,故AO =AM -MO =63-612=64,故AO ∶OM =64∶612=3∶1.【答案】 C3.(2016·温州高二检测)如图2-1-9所示,椭圆中心在坐标原点,F 为左焦点,当FB →⊥AB →时,其离心率为5-12,此类椭圆被称为“黄金椭圆”.类比“黄金椭圆”,可推算出“黄金双曲线”的离心率e 等于_________________________.【导学号:19220015】图2-1-9【解析】 如图所示,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),则F (-c,0),B (0,b ),A (a,0),所以FB →=(c ,b ),AB →=(-a ,b ).又因为FB →⊥AB →,所以FB →·AB →=b 2-ac =0,所以c 2-a 2-ac =0,所以e 2-e -1=0,所以e =1+52或e =1-52(舍去).【答案】 1+524.某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数: ①sin 213°+cos 217°-sin 13°cos 17°;②sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°;③sin 218°+cos 212°-sin 18°cos 12°;④sin 2(-18°)+cos 248°-sin(-18°)cos 48°;⑤sin 2(-25°)+cos 255°-sin(-25°)cos 55°.(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.【解】 (1)选择②式,计算如下:sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°=1-12sin 30°=1-14=34.(2)三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34.证明如下:sin2α+cos2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=sin2α+(cos 30°cos α+sin 30°sin α)2-sin α(cos 30°·cos α+sin 30°sin α)=sin2α+34cos2α+32sin αcos α+14sin2α-32sin αcos α-12sin2α=34sin2α+34cos2α=34.。
高中数学选修1-2(人教A版)第二章推理与证明2.1知识点总结含同步练习及答案
sin (200 ∘ + α) + cos (200 ∘ + α + 30∘ ) + sin α cos (α + 30∘ ) =
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分别为 S 1 ,S 2 ,EF ∥ AB 且 EF 到 CD 与 AB 的距离之比为 m : n ,则 △OEF 的面积 S 0 与
S 1 ,S 2 的关系是 (
).
mS 1 + nS 2 m+n − − − − m√S 1 + n√S 2 − − C.√S 0 = m+n
A.S 0 =
答案: C
nS 1 + mS 2 m+n − − − − n√S 1 + m√S 2 − − D.√S 0 = m+n
B.S 0 =
4. 观察 sin 220 ∘ + cos 250 ∘ + sin 20∘ cos 50∘ = 个与以上两式规律相同的一个等式
答案:
.
3 3 ,sin 215 ∘ + cos 245 ∘ + sin 15∘ cos 45∘ = ,写出一 4 4 3 4
3. 如图,在梯形 ABCD 中,AB ∥ DC,AB = a,CD = b (a > b) 若 EF ∥ AB,EF 到 CD 与
ma + nb .试用类比的方法,推想出下述问题的结 m+n 果.在上面的梯形 ABCD 中,延长梯形两腰 AD ,BC 相交于 O 点,设 △OAB,△OCD 的面积 AB 的距离之比为 m : n ,则可推算出:EF =
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1. 下列说确的 B.合情推理必须有前提有结论 C.合情推理不能猜想 D.合情推理得出的结论无法判定正误
高中数学第二章推理与证明章末检测新人教A版选修1-2(2021年整理)
2017-2018学年高中数学第二章推理与证明章末检测新人教A版选修1-2 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017-2018学年高中数学第二章推理与证明章末检测新人教A版选修1-2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第二章推理与证明章末检测时间:120分钟满分:150分一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列三句话按“三段论”模式排列顺序正确的是()①y=cos x(x∈R)是三角函数;②三角函数是周期函数;③y=cos x(x∈R)是周期函数.A.①②③B.③②①C.②③①D.②①③解析:显然②是大前提,①是小前提,③是结论.答案:D2.用反证法证明命题“2+错误!是无理数”时,假设正确的是()A.假设2是有理数B.假设错误!是有理数C.假设2或错误!是有理数D.假设错误!+错误!是有理数解析:假设应为“错误!+错误!不是无理数”,即“错误!+错误!是有理数".答案:D3.下列推理过程属于演绎推理的为()A.老鼠、猴子与人在身体结构上有相似之处,某医药先在猴子身上试验,试验成功后再用于人体试验B.由1=12,1+3=22,1+3+5=32……得出1+3+5+…+(2n-1)=n2C.由三角形的三条中线交于一点联想到四面体四条中线(四面体每一个顶点与对面重心的连线)交于一点D.通项公式形如a n=cq n(cq≠0)的数列{a n}为等比数列,则数列{-2n}为等比数列解析:A是类比推理,B是归纳推理,C是类比推理,D为演绎推理.答案:D4.求证:3+错误!<2错误!.证明:因为错误!+错误!和2错误!都是正数,所以为了证明错误!+错误!<2错误!,只需证明(错误!+错误!)2<(2错误!)2,展开得10+2错误!<20,即错误!〈5,只需证明21〈25。
【专业资料】新版高中数学人教A版选修1-2习题:第二章 推理与证明 检测 含解析
第二章检测(时间:90分钟满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.有一段演绎推理是这样的:“若直线平行于平面,则该直线平行于平面内的所有直线;已知直线b⊄平面α,a⊂平面α,直线b∥平面α,则直线b∥直线a”,这个结论显然是错误的,这是因为()A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误若直线平行于平面,则该直线平行于平面内的所有直线”是错误的,即大前提是错误的.故选A.2.已知f(x+1)=2f(x)f(x)+2,f(1)=1(f∈N*),猜想f(x)的表达式为()A.f(x)=42x+2B.f(f)=2x+1C.f(x)=1x+1D.f(f)=22x+1x=1时,f(2)=2f(1)f(1)+2=23=22+1;当x=2时,f(3)=2f(2)f(2)+2=24=23+1;当x=3时,f(4)=2f(3)f(3)+2=25=24+1,故可猜想f(x)=2x+1,应选B.3.如图所示,4只小动物换座位,开始时鼠,猴,兔,猫分别坐1,2,3,4号座位,如果第1次前后排动物互换座位,第2次左右列动物互换座位,第3次前后排动物互换座位……这样交替进行下去,那么第2 018次互换座位后,小兔坐在()号座位上.A.1B.2C.3D.44次互换座位后,4只小动物又回到了原座位,即每经过4次互换座位后,小动物回到原座位,而2 018=4×504+2,所以第2 018次互换座位后的结果与第2次互换座位后的结果相同,故小兔坐在2号座位上,应选B.4.已知x ∈(0,+∞),不等式x +1x≥2,x +4x2≥3,x +27x 3≥4,…,可推广为x +a x n≥n+1,则a 的值为( )A .2nB .n 2C .22(n-1)D .n n第一个不等式中a=11,第二个不等式中a=22,第三个不等式中a=33,∴第n 个不等式中a=n n .5.若△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值分别等于△A 2B 2C 2的三个内角的正弦值,则( ) A.△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是锐角三角形 B.△A 1B 1C 1和△A 2B 2C 2都是钝角三角形C.△A 1B 1C 1是钝角三角形,△A 2B 2C 2是锐角三角形D.△A 1B 1C 1是锐角三角形,△A 2B 2C 2是钝角三角形(0°,180°)内是正值,所以△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值均大于0,因此△A 1B 1C 1是锐角三角形.由于△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值分别等于△A 2B 2C 2的三个内角的正弦值,因此△A 2B 2C 2不可能为直角三角形,故假设△A 2B 2C 2也是锐角三角形,并设cos A 1=sin A 2,则cos A 1=cos(90°-A 2), 所以A 1=90°-A 2.同理设cos B 1=sin B 2,cos C 1=sin C 2, 则有B 1=90°-B 2,C 1=90°-C 2. 又A 1+B 1+C 1=180°,则(90°-A 2)+(90°-B 2)+(90°-C 2)=180°, 即A 2+B 2+C 2=90°.这与三角形内角和等于180°矛盾, 所以原假设不成立.故选D .6.观察下列各式:a+b=1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10等于( ) A.28 B.76C.123D.199法:a+b=1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4=3+1,a 4+b 4=4+3=7,a 5+b 5=7+4=11,a 6+b 6=11+7=18,a 7+b 7=18+11=29,a 8+b 8=29+18=47,a 9+b 9=47+29=76,a 10+b 10=76+47=123.规律为从第三组开始,其结果为前两组结果的和.7.对大于或等于2的自然数的正整数幂运算有如下分解方式: 22=1+3 32=1+3+5 42=1+3+5+7 23=3+5 33=7+9+1143=13+15+17+19根据上述分解规律,若m2=1+3+5+…+11,n3的分解中最小的正整数是21,则m+n等于()A.10B.11C.12D.13×6=36,m2=1+3+5+…+11=1+112∴m=6.∵23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19,∴53=21+23+25+27+29.又n3的分解中最小的正整数是21,∴n3=53,n=5,∴m+n=6+5=11.8.对于奇数列1,3,5,7,9,…,现在进行如下分组:第一组有1个数{1},第二组有2个数{3,5},第三组有3个数{7,9,11},……,依此类推,则每组内奇数之和S n与其组的编号数n(n∈N*)的关系是()A.S n=n2B.S n=n3C.S n=n4D.S n=n(n+1)n=1时,S1=1;当n=2时,S2=8=23;当n=3时,S3=27=33.归纳猜想S n=n3.故选B.9.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数,比如:图(1)图(2)他们研究过图(1)中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,称图(2)中的1,4,9,16,…这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数,又是正方形数的是()A.289B.1 024C.1 225D.1 378,第n个正方形数为b n=n2,由此可排除选项,第n个三角形数为a n=n(n+1)2D(1 378不是平方数),将选项A,B,C代入到三角形数与正方形数的表达式中检验可知,符合题意的是选项C,故选C.10.六个面都是平行四边形的四棱柱称为平行六面体.如图甲所示,在平行四边形ABCD中,有AC2+BD2=2(AB2+AD2),那么在图乙所示的平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,f C12+f D12+f A12+f B12等于()A.2(AB2+AD2+f A12)B.3(ff2+ff2+f A12)C.4(AB2+AD2+f A12)D.4(ff2+ff2),连接A1C1,AC,则四边形AA1C1C是平行四边形,故A1C2+f C12=2(f A12+ff2).连接BD,B1D1,则四边形BB1D1D是平行四边形,故f D12+f B12=2(f B12+ff2).又在▱ABCD中,AC2+BD2=2(AB2+AD2),f A12=f B12,则f C12+f D12+f A12+f B12=2(f A12+ff2)+2(f B12+ff2)=2(ff2+ff2+f B12+f A12) =2[2(ff2+ff2)+2f A12]=4(ff2+ff2+f A12).故选C.二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11.甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市.由此可判断乙去过的城市为.“三人去过同一城市”知乙至少去过一个城市,而甲说去过的城市比乙多,且没去过B 城市,因此甲一定去过A城市和C城市.又乙没去过C城市,所以三人共同去过的城市必为A,故乙去过的城市就是A.12.已知函数f(x)=x3+x,a,b,c∈R,且a+b>0,b+c>0,c+a>0,则f(a)+f(b)+f(c)的值一定比零(填“大”或“小”).f(x)=x3+x是R上的奇函数,且是增函数,又由a+b>0可得a>-b,∴f(a)>f(-b)=-f(b),∴f(a)+f(b)>0.同理,得f(b)+f(c)>0,f(c)+f(a)>0.三式相加,整理得f(a)+f(b)+f(c)>0.13.在平面几何中,△ABC的内角平分线CE分AB所成线段的比为AEEB =ACBC,把这个结论类比到空间:在三棱锥f−fff中(如图所示),平面fff平分二面角f−ff−f,且与ff相交于f,则类比后得到的结论是.CE平分∠ACB,而平面CDE平分二面角A-CD-B,∴ACBC可类比成S△ACDS△BCD.故结论为AEEB=S△ACDS△BCD.14.已知集合{a,b,c}={0,1,2},且下列三个关系:①a≠2;②b=2;③c≠0有且只有一个正确,则100a+10b+c 等于.:(1)当①成立时,则a≠2,b≠2,c=0,此种情况不成立;(2)当②成立时,则a=2,b=2,c=0,此种情况不成立;(3)当③成立时,则a=2,b≠2,c≠0,即a=2,b=0,c=1,所以100a+10b+c=100×2+10×0+1=201.故答案为201.15.把数列{12n-1}的所有项按照从大到小的原则写成如下数表:11 31 51 7191111131 15117119…129…第k行有2k-1个数,第t行的第s个数(从左数起)记为A(t,s),则A(6,10)=.5行共有20+21+22+23+24=31个数,A(6,10)为数列的第41项.∵a n=12n-1,∴f41=181.三、解答题(本大题共5小题,共45分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.(8分)某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:①sin213°+cos217°-sin 13°cos 17°;②sin215°+cos215°-sin 15°cos 15°;③sin218°+cos212°-sin 18°cos 12°;④sin2(-18°)+cos248°-sin(-18°)cos 48°;⑤sin2(-25°)+cos255°-sin(-25°)cos 55°.(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.选择②式,计算如下:sin215°+cos215°-sin 15°cos 15°=1−12sin 30°=1−14=34.(2)三角恒等式为sin2α+cos2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34.证明如下:sin2α+cos2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=sin2α+(cos 30°cos α+sin 30°sin α)2-sin α·(cos 30°cos α+sin 30°sin α) =sin2α+3cos2f+√3sin αcos α+1sin2f−√3sin αcos α−1sin2f=34sin2f+34cos2f=34.同解法一.(2)三角恒等式为sin2α+cos2(30°-α)-sin α·cos(30°-α)=34.证明如下:sin2α+cos2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=1-cos2α2+1+cos(60°-2α)2−sin α(cos 30°cos α+sin 30°sin α)=12−12cos 2α+12+12(cos 60°cos 2α+sin 60°sin 2α)−√32sin αcos α−12sin2α=12−12cos 2α+12+14cos 2α+√34sin 2α−√34sin 2α−14(1−cos 2α)=1−14cos 2α−14+14cos 2α=34.17.(8分)已知函数f(x)=a x+x-2x+1(f>1).(1)证明函数f(x)在(-1,+∞)内为增函数;(2)用反证法证明方程f(x)=0没有负数根.(1)小题,可用定义法证明;对第(2)小题,可按反证法证明命题的步骤加以证明.设x1,x2是(-1,+∞)内的任意两个实数,且x1<x2.∵a>1,∴a x1<a x2.∴a x2−a x1>0.又x1+1>0,x2+1>0,∴x2-2x2+1−x1-2x1+1=(x2-2)(x1+1)-(x1-2)(x2+1) (x1+1)(x2+1)=3(x2-x1)(x1+1)(x2+1)>0.于是f(x2)-f(x1)=a x2−a x1+x2-2x2+1−x1-2x1+1>0,故函数f(x)在(-1,+∞)内为增函数. (2)假设存在x0<0(x0≠-1)满足f(x0)=0,则a x0=−x0-2x0+1,且0<a x0<1,于是0<−x0-2x0+1<1,即12<f0<2.这与假设x0<0矛盾,故方程f(x)=0没有负数根.18.(9分)先解答(1),再通过结构类比解答(2):(1)求证:ta n(x+π4)=1+tanx1-tanx.(2)设x∈R,a为非零常数,且f(x+a)=1+f(x)1-f(x),试问f(f)是周期函数吗?证明你的结论.ta n(x+π4)=tanx+tanπ41-tanx·tanπ4=tanx+11-tanx,即ta n(x+π4)=1+tanx1-tanx,命题得证.f(x)是以4a为周期的周期函数.证明过程如下:∵f(x+2a)=f[(x+a)+a]=1+f(x+a)1-f(x+a)=1+1+f(x)1-f(x)1-1+f(x)1-f(x)=−1f(x),∴f(x+4a)=f[(x+2a)+2a]=−1f(x+2a)=f(f).∴f(x)是以4a为周期的周期函数.故f(x)是周期函数,其中一个周期为4a.19.(10分)已知0<b<a<e,其中e是自然对数的底数.(1)试猜想a b与b a的大小关系;(2)证明你的结论.a=2,b=1可知a b>b a,又当a=1,b=12时,a b>b a,由此猜测a b>b a对一切0<b<a<e成立.a b>b a对一切0<b<a<e成立,需证ln a b>ln b a,需证b ln a>a ln b,需证lnaa >lnbb.设函数f(x)=lnxx,f∈(0,e),f'(x)=1-lnxx2,当x∈(0,e)时,f'(x)>0恒成立.所以f(x)=lnxx在(0,e)内单调递增,所以f(a)>f(b),即lnaa >lnbb,所以a b>b a.20.(10分)已知数列{a n}和{b n}满足:a1=λ,a n+1=23ff+f−4,ff=(−1)f(ff−3f+21),其中f为常数,f为正整数.(1)求证:对任意实数λ,数列{a n}不是等比数列;(2)求证:当λ≠-18时,数列{b n}是等比数列;(3)设S n为数列{b n}的前n项和,是否存在实数λ,使得对任意正整数n,都有S n>-12?若存在,求实数λ的范围;若不存在,请说明理由.,需综合运用等比数列的定义、数列求和、不等式等基础知识和基本运算技能,并注意分类讨论思想的应用.λ,使得数列{a n }是等比数列,则有a 22=f 1f 3.又因为a 2=23f 1−3=23f −3,f 3=23f 2−2=49f −4,所以(23λ-3)2=f (49λ-4),即49f 2−4f +9=49f 2−4f , 则9=0,这是不可能的. 所以假设不成立,原结论成立.故对任意实数λ,数列{a n }不是等比数列.λ≠-18,所以b 1=-(λ+18)≠0.又b n+1=(-1)n+1[a n+1-3(n+1)+21] =(-1)n+1(23a n -2n +14) =−23(−1)f (ff −3f +21) =−23ff , 所以b n ≠0, 所以b n+1b n =−23(f ∈N *).故当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,−23为公比的等比数列.λ≠-18时,由(2)得b n =-(λ+18)·(-23)n -1,所以S n =−35(f +18)[1-(-23)n].(∗)当λ=-18时,b n =0,从而S n =0,(*)式仍成立. 要使对任意正整数n ,都有S n >-12,即−35(f +18)[1-(-23)n]>−12,解得λ<201-(-23)n−18.令f (n )=1−(-23)n ,则当n 为正奇数时,1<f (n )≤53;当n 为正偶数时,59≤f (n )<1,故对任意正整数n,f(n)的最大值为f(1)=5 3 ,所以λ<20×35−18=−6.综上所述,存在实数λ,使得对任意正整数n,都有S n>-12,此时实数λ的取值范围是(-∞,-6).。
人教版数学高二 数学A版选修1-2 第二章《推理与证明》本章总览及测试
5、某地2004年第一季度应聘和招聘人数排行榜前5个行业的情况列表如下若用同一行业中应聘人数与招聘人数比值的大小来衡量该行业的就业情况,则根据表中数据,就业形势一定是 ( ) A .计算机行业好于化工行业 B .建筑行业好于物流行业 C .机械行业最紧张D .营销行业比贸易行业紧张6、已知33q p +=2,关于p +q 的取值范围的说法正确的是( )A .一定不大于2B .一定不大于22C .一定不小于22D .一定不小于27、已知数列{a n }满足a n+1=a n -a n-1(n ≥2),a 1=a ,a 2=b ,设S n =a 1+a 2+…+a n ,则下列结论正确的是 ( ) A .a 100=-a S 100=2b -a B .a 100=-b S 100=2b -a C .a 100=-b S 100=b -a D .a 100=-a S 100=b -a 8、在平面几何里,有勾股定理:“设△ABC 的两边AB ,AC 互相垂直,则AB 2+AC 2=BC 2”拓展到空间,类比平面几何的勾股定理,“设三棱锥A —BC D 的三个侧面ABC 、AC D 、A D B 两两相互垂直”,则可得 ( ) A .AB 2+AC 2+ AD 2=BC 2 +C D 2 +BD 2B .BCD ADB ACD ABCS S S S∆∆∆∆=⨯⨯2222C .2222BCD ADB ACD ABC S S S S ∆∆∆∆=++D .AB 2×AC 2×AD 2=BC 2 ×C D 2 ×BD 29、已知函数n mx x x f ++=22)(,则)1(f 、)2(f 、)3(f 与1的大小关系为 ( )A .没有一个小于1B .至多有一个不小于1C .都不小于1D .至少有一个不小于110、已知直线l 、m ,平面α、β,且l ⊥α,m ∥β,给出下列四个命题:(1)若α∥β,则l ⊥m ; (2)若l ⊥m ,则α∥β; (3)若α⊥β,则l ∥m ; (4)若l ∥m ,则α⊥β; 其中正确命题的个数是 ( )A .1B .2C .3D .4 二、填空题:11、若函数,)(k n f =其中N n ∈,k 是......1415926535.3=π的小数点后第n 位数字,例 如4)2(=f ,则)]}7([.....{f f f f (共2007个f )= .12、已知结论 “若+∈R a a 21,,且121=+a a ,则41121≥+a a ”,请猜想若+∈R a a a n (21)且1....21=+++n a a a ,则≥+++na a a 1 (112)1。
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2
4
8.已知 f 1( x) = cos x, f 2( x) = f 1′(x) , f 3( x) = f 2′(x) , f 4( x) = f 3′(x) ,, , f n( x)
=f n- 1′(x) ,则 f ( 2016 x) 等于 (
)
A. sin x
B.- sin x
C. cos x
(
)
A.假设 a、 b、c 都是偶数
B.假设 a、 b、c 都不是偶数
C.假设 a、 b、c 中至多有一个是偶数
D.假设 a、 b、c 中至多有两个偶数
[ 答案 ] B
[ 解析 ] 对命题的结论“ a、b、c 中至少有一个是偶数”进行否定假设应是“假设
a、b、
c 都不是偶数”.因为“至少有一个”即有一个、两个或三个,因此它的否定应是“都不
A.充分条件 C.充要条件
B.必要条件 D.既不充分也不必要条件
[ 答案 ] B
[ 解析 ] 因为② ? ①,所以①是②的必要条件. 6.下列函数 f ( x) 中,满足“对任意 x1,x2∈ (0 ,+∞ ) ,当 x1<x2 时,都有 f ( x1)> f ( x2) ” 的是 ( )
1 A. f ( x) = x C. f ( x) = ex
an = (
)
2 A. n+ 1 2
2 B. n n+ 1
2 C. 2n- 1
2 D. 2n- 1
[ 答案 ] B
[ 解析 ]
a2=
S2-
S1= 2 2a2-
1,∴
a2=
1 3,
a3=
S3-
S2 = 32 ·
a3-
22·
a2 = 9a3- 4×
1 ,
3
1
∴
a3
=
. 6
a4=
S4-
S3=
42
·
a4
-
n n+ 1
所以
2
≤100 即 n( n+1) ≤200,
又因为
n∈
*
4 13 个 13 时共有 2 = 91 项,从第
92 项开始为
14,
故第 100 项为 14.
5.(2015 ·大连高二检测 ) 用分析法证明: 欲使① A>B,只需② C<D,这里①是②的 ( )
=f 4( x) = sin x. 9.已知各项均不为零的数列
{ an} ,定义向量 cn= ( an, an+ 1) ,bn= ( n,n+ 1) ,n∈ N*. 下
列命题中真命题是 ( ) A.若 ? n∈ N*总有 cn∥ bn 成立,则数列 { an} 是等差数列 B.若 ? n∈ N*总有 cn∥ bn 成立,则数列 { an} 是等比数列 C.若 ? n∈ N*总有 cn⊥ bn 成立,则数列 { an} 是等差数列 D.若 ? n∈ N*总有 cn⊥ bn 成立,则数列 { an} 是等比数列
C. 6n+ 2
D. 8n+ 2
[ 答案 ] C
[ 解析 ] 归纳“金鱼”图形的构成规律知, 后面“金鱼”都比它前面的“金鱼”多了去
掉尾巴后 6 根火柴组成的鱼头部分,故各“金鱼”图形所用火柴棒的根数构成一首项为
8,
公差是 6 的等差数列,通项公式为 an= 6n+ 2. 3.已知数列 { an} 的前 n 项和 Sn= n2·an( n≥2) ,而 a1= 1,通过计算 a2、 a3、a4,猜想
[ 答案 ] [ 解析 ]
A ∵对 ? n∈ N*总有 cn∥bn,则存在实数 λ≠0,使 cn= λ bn,∴ an= λ n,∴ { an}
是等差数列. 10.用反证法证明命题“若整数系数一元二次方程
ax2+ bx+ c= 0( a≠0) 有有理根,那
么 a、 b、 c 中至少有一个是偶数”,下列各假设中正确的是
么 a、 b、 c 的值为 ( )
1
1
A. a= , b= c=
2
4
1 B. a= b= c=
4
1 C. a=0, b= c= 4
D.不存在这样的 a、b、 c
[ 答案 ] A
3 a- b c= 1
[ 解析 ] 令 n=1,2,3 ,得 9 a- b c= 7
,
27 a- b c= 34
1
1
所以 a= , b= c= .
32
a3=
16a4
-
9×
1 6
,
1 ∴ a4= .
10
2 由此猜想 an= n n+ 1 .
4.观察数列 1,2,2,3,3,3,4,4,4,4
,, 的特点,则第 100 项为 (
)
A. 10 C. 13
B. 14 D. 100
[ 答案 ] B
[ 解析 ] 设 n∈N* ,则数字 n 共有 n 个,
B. f ( x) = ( x- 1) 2 D. f ( x) = ln( x+ 1)
[ 答案 ] A [ 解析 ] 若满足题目中的条件,则
f ( x) 在 (0 ,+∞ ) 上为减函数,在 A、 B、C、 D 四选
项中,由基本函数性质知, A 是减函数,故选 A. 7.已知 1+2×3+3×32+4×32+, + n×3n-1= 3n( na- b) + c 对一切 n∈ N*都成立,那
第二章 推理与证明综合素质检测
时间 120 分钟,满分 150 分。
一、选择题 ( 本大题共 12 个小题,每小题 5 分,共 60 分, 在每小题给出的四个选项中,
只有一项是符合题目要求的 )
1.已知 a<b<0,下列不等式中成立的是 ( )
A. a2<b2
a B. b<1
C. a<4- b
11
D.
是”.
11.已知函数
f ( x) = lg
1- 1+
x x,若
f ( a) = b,则
f ( - a) 等于 (
D.- cos x
[ 答案 ] A
[ 解析 ] 由已知, 有 f 1( x) = cos x,f 2( x) =- sin x,f 3( x) =- cos x,f 4( x) = sin x,f 5( x)
=cos x,, ,可以归纳出: f 4n( x) = sin x,f ( 4n+1 x) = cos x,f 4 ( n+2 x) =- sin x,f ( 4n+3 x) =- cos x( n∈ N*) .所以 f ( 2016 x)
< ab
[ 答案 ] C
[ 解析 ]
令
a=- 2, b=- 1,满足
a<b<0,则
a2
>b2,
a b=
2>1,
11 a>b,故
A、 B、 D都不成
立,排除 A、 B、 D,选 C. 2.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:
按照上面的规律,第 n 个“金鱼”图形需要火柴棒的根数为 ( )
A. 6n- 2
B. 8n- 2