8 不等式的证明——反证法、放缩法、几何法 作业(Word版 含答案) 高中数学选修4-5 北师大版

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学业分层测评(八)

(建议用时:45分钟)

学业达标]

一、选择题

1.若△ABC 的三边a ,b ,c 的倒数成等差数列,则( ) A .∠B =π

2 B .∠B <π

2 C .∠B >π

2

D .∠B =π

3

【解析】 假设∠B ≥π

2,则b 最大,有b >a ,b >c , ∴1a >1b ,1c >1b .

∴1a +1c >2b ,与题意中的1a +1c =2

b 矛盾. ∴∠B <π

2. 【答案】 B

2.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否定原结论的假设;②原命题的条件; ③公理、定理、定义等;④原结论. A .①② B .①②④ C .①②③

D .②③

【解析】 由反证法的推理原理可知,反证法必须把结论的相反情况作为条件应用于推理,同时还可应用原条件以及公理、定理、定义等.

【答案】 C

3.用反证法证明命题“如果a >b ,那么3a >3

b ”时,假设的内容是( ) A.3a =3b

B .3a <3b

C.3a =3b 且3a <3b

D .3a =3b 或3a <3b

【解析】应假设3

a≤

3

b,即

3

a=

3

b或

3

a<

3

b.

【答案】 D

4.已知p=a+

1

a-2

,q=-a2+4a(a>2),则()

A.p>q B.p

【解析】∵p=(a-2)+

1

a-2

+2,

又a-2>0,

∴p≥2+2=4,而q=-(a-2)2+4,根据a>2,可得q<4,∴p>q.

【答案】 A

5.设M=

1

210+

1

210+1

1

210+2

+…+

1

211-1

,则()

A.M=1 B.M<1

C.M>1 D.M与1大小关系不定

【解析】M=

1

210+

1

210+1+

1

210+2+…+

1

211-1<=

210

210

=1.故选B.

【答案】 B

二、填空题

6.用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,假设应为__________.

【解析】“至少有一个不大于”的反面应是“都大于”.

【答案】假设三内角都大于60°

7.若a>b>0,m>0,n>0,则a

b,

b

a,

b+m

a+m

a+n

b+n

,按由小到大的顺序排列为

________.

【解析】由不等式a>b>0,m>0,n>0,知b

a<

b+m

a+m

<1,且

b

a<

b+n

a+n

<1,

得a b >a +n b +n >1,

即1

.

【答案】 b a

b

8.设x >0,y >0,A =x +y 1+x +y ,B =x 1+x +y

1+y

,则A ,B 的大小关系为

__________.

【导学号:94910025】

【解析】 B =x 1+x +y 1+y >x 1+x +y +y

1+x +y =x +y 1+x +y =A ,即A

【答案】 A

9.已知a >0,b >0,且a +b >2, 求证:1+b a ,1+a

b 中至少有一个小于2. 【证明】 假设

1+b a ,1+a

b

都不小于2, 则1+b a ≥2,1+a

b ≥2. ∵a >0,b >0,

∴1+b ≥2a,1+a ≥2b ,

∴2+a +b ≥2(a +b ),即2≥a +b , 这与a +b >2矛盾.

故假设不成立.即1+b a ,1+a

b 中至少有一个小于2.

10.已知△ABC 三边长是a ,b ,c ,且m 是正数,求证:a a +m +b b +m >c

c +m .

【证明】 设f (x )=

x x +m =1-m x +m

(x >0,m >0). 易知函数f (x )(x >0)是增函数. 则f (a )+f (b )=

a a +m +

b b +m

>a (a +b )+m +b (a +b )+m =a +b (a +b )+m =f (a +b ).

又在△ABC 中,a +b >c >0, ∴f (a +b )>f (c )=c

c +m

, ∴

a a +m +

b b +m >

c c +m

. 能力提升]

1.已知x =a +1a -2

(a >2),y =⎝ ⎛⎭⎪

12b 2

-2

(b <0),则x ,y 之间的大小关系是( ) A .x >y B .x

D .不能确定

【解析】 因为x =a -2+1

a -2

+2≥2+2=4(a >2), 而b 2-2>-2(b <0), 即y =⎝ ⎛⎭

12b 2-2

<⎝ ⎛⎭

⎪⎫12-2=4.

所以x >y . 【答案】 A

2.若|a |<1,|b |<1,则( ) A.⎪⎪

⎪⎪⎪⎪

a +

b 1+ab =1 B .⎪⎪

⎪⎪⎪⎪

a +

b 1+ab <1 C.⎪⎪

⎪⎪

⎪⎪

a +

b 1+ab ≤1 D .⎪⎪

⎪⎪

⎪⎪

a +

b 1+ab ≥1 【解析】 假设⎪⎪

⎪⎪⎪⎪

a +

b 1+ab ≥1, 故|a +b |≥|1+ab |

⇒a 2+b 2+2ab ≥1+2ab +a 2b 2 ⇒a 2+b 2-1-a 2b 2≥0