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1、2019人教版精品教學(xué)資料·高中選修數(shù)學(xué)
章末綜合測(cè)評(píng)(二) 推理與證明
(時(shí)間120分鐘,滿分150分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.)
1.?dāng)?shù)列2,5,11,20,x,47,…中的x等于( )
A.28 B.32
C.33 D.27
【解析】 觀察知數(shù)列{an}滿足:a1=2,an+1-an=3n,故x=20+3×4=32.
【答案】 B
2.(2016·汕頭高二檢測(cè))有一段“三段論”推理是這樣的:對(duì)于可導(dǎo)函數(shù)f(x),若f(x0)=0,則x=x0是函數(shù)f(x
2、)的極值點(diǎn).因?yàn)閒(x)=x3在x=0處的導(dǎo)數(shù)值f′(0)=0,所以x=0是f(x)=x3的極值點(diǎn).以上推理中( )
A.大前提錯(cuò)誤 B.小前提錯(cuò)誤
C.推理形式錯(cuò)誤 D.結(jié)論正確
【解析】 大前提是錯(cuò)誤的,若f′(x0)=0,x=x0不一定是函數(shù)f(x)的極值點(diǎn),故選A.
【答案】 A
3.下列推理過(guò)程是類比推理的是( )
A.人們通過(guò)大量試驗(yàn)得出擲硬幣出現(xiàn)正面的概率為
B.科學(xué)家通過(guò)研究老鷹的眼睛發(fā)明了電子鷹眼
C.通過(guò)檢測(cè)溶液的pH值得出溶液的酸堿性
D.?dāng)?shù)學(xué)中由周期函數(shù)的定義判斷某函數(shù)是否為周期函數(shù)
【解析】 A為歸納推理,C,D均為演繹推理,B為類比推理.
3、【答案】 B
4.下面幾種推理是合情推理的是( )
①由圓的性質(zhì)類比出球的有關(guān)性質(zhì);
②由直角三角形、等腰三角形、等邊三角形內(nèi)角和是180°歸納出所有三角形的內(nèi)角和都是180°;
③由f(x)=sin x,滿足f(-x)=-f(x),x∈R,推出f(x)=sin x是奇函數(shù);
④三角形內(nèi)角和是180°,四邊形內(nèi)角和是360°,五邊形內(nèi)角和是540°,由此得凸多邊形內(nèi)角和是(n-2)·180°.
A.①② B.①③④
C.①②④ D.②④
【解析】 合情推理分為類比推理和歸納推理,①是類比推理,②④是歸納推理
4、,③是演繹推理.
【答案】 C
5.設(shè)a=21.5+22.5,b=7,則a,b的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>b B.a(chǎn)=b
C.a(chǎn)<b D.a(chǎn)>2(b+1)
【解析】 因?yàn)閍=21.5+22.5>2=8>7,故a>b.
【答案】 A
6.將平面向量的數(shù)量運(yùn)算與實(shí)數(shù)的乘法運(yùn)算相類比,易得到下列結(jié)論:①a·b=b·a;②(a·b)·c=a·(b·c);③a·(b+c)=a·b+a·c;④|a·b|=|a||b|;⑤由a·b=a·c
5、(a≠0),可得b=c.以上通過(guò)類比得到的結(jié)論中,正確的個(gè)數(shù)是( )
A.2個(gè) B.3個(gè)
C.4個(gè) D.5個(gè)
【解析】?、佗壅_;②④⑤錯(cuò)誤.
【答案】 A
7.證明命題:“f(x)=ex+在(0,+∞)上是增函數(shù)”.現(xiàn)給出的證法如下:因?yàn)閒(x)=ex+,所以f′(x)=ex-.因?yàn)閤>0,所以ex>1,0<<1.所以ex->0,即f′(x)>0.所以f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),使用的證明方法是( )
A.綜合法 B.分析法
C.反證法 D.以上都不是
【解析】 從已知條件出發(fā)利用已知的定理證得結(jié)論,是綜合法.
【答案】 A
6、8.已知c>1,a=-,b=-,則正確的結(jié)論是( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):19220032】
A.a(chǎn)>b B.a(chǎn)<b
C.a(chǎn)=b D.a(chǎn),b大小不定
【解析】 要比較a與b的大小,由于c>1,所以a>0,b>0,故只需比較與的大小即可,
而==+,
==+,
顯然>,從而必有a<b,故選B.
【答案】 B
9.設(shè)n為正整數(shù),f(n)=1+++…+,經(jīng)計(jì)算得f(2)=,f(4)>2,f(8)>,f(16)>3,f(32)>,觀察上述結(jié)果,可推測(cè)出一般結(jié)論( )
A.f(2n)> B.f(n2)≥
C.f
7、(2n)≥ D.以上都不對(duì)
【解析】 f(2)=,f(4)=f(22)>,f(8)=f(23)>,f(16)=f(24)>,f(32)=f(25)>.
由此可推知f(2n)≥.故選C.
【答案】 C
10.定義A*B,B*C,C*D,D*A的運(yùn)算分別對(duì)應(yīng)下面圖1中的(1)(2)(3)(4),則圖中a,b對(duì)應(yīng)的運(yùn)算是( )
圖1
A.B*D,A*D B.B*D,A*C
C.B*C,A*D D.C*D,A*D
【解析】 根據(jù)(1)(2)(3)(4)可知A對(duì)應(yīng)橫線,B對(duì)應(yīng)矩形,C對(duì)應(yīng)豎線,D對(duì)應(yīng)橢圓.由此可知選B.
【答案】 B
11.觀察下列各式:
8、a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,…,則a10+b10=( )
A.28 B.76
C.123 D.199
【解析】 從給出的式子特點(diǎn)觀察可推知,等式右端的值,從第三項(xiàng)開(kāi)始,后一個(gè)式子的右端值等于它前面兩個(gè)式子右端值的和,照此規(guī)律,則a10+b10=123.
【答案】 C
12.在等差數(shù)列{an}中,若an>0,公差d>0,則有a4·a6>a3·a7,類比上述性質(zhì),在等比數(shù)列{bn}中,若bn>0,公比q>1,則b4,b5,b7,b8的一個(gè)不等關(guān)系是( )
A.b4+b8>b5+
9、b7 B.b4+b8<b5+b7
C.b4+b7>b5+b8 D.b4+b7<b5+b8
【解析】 在等差數(shù)列{an}中,由于4+6=3+7時(shí),有a4·a6>a3·a7,所以在等比數(shù)列{bn}中,由于4+8=5+7,所以應(yīng)有b4+b8>b5+b7或b4+b8<b5+b7.
因?yàn)閎4=b1q3,b5=b1q4,b7=b1q6,b8=b1q7,
所以(b4+b8)-(b5+b7)=(b1q3+b1q7)-(b1q4+b1q6)
=b1q6·(q-1)-b1q3(q-1)=(b1q6-b1q3)(q-1)
=b1q3(q3
10、-1)(q-1).
因?yàn)閝>1,bn>0,所以b4+b8>b5+b7.
【答案】 A
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分.將答案填在題中的橫線上.)
13.已知x,y∈R,且x+y>2,則x,y中至少有一個(gè)大于1,在用反證法證明時(shí)假設(shè)應(yīng)為_(kāi)_______.
【解析】 “至少有一個(gè)”的否定為“一個(gè)也沒(méi)有”,故假設(shè)應(yīng)為“x,y均不大于1”(或x≤1且y≤1).
【答案】 x,y均不大于1(或x≤1且y≤1)
14.如圖2,第n個(gè)圖形是由正n+2邊形“擴(kuò)展”而來(lái)(n=1,2,3,…),則第n-2(n>2)個(gè)圖形中共有________個(gè)頂點(diǎn).
11、
圖2
【解析】 設(shè)第n個(gè)圖形中有an個(gè)頂點(diǎn),
則a1=3+3×3,a2=4+4×4,…,
an=(n+2)+(n+2)·(n+2),an-2=n2+n.
【答案】 n2+n
15.設(shè)a>0,b>0,則下面兩式的大小關(guān)系為lg(1+)________[lg(1+a)+lg(1+b)].
【解析】 因?yàn)?1+)2-(1+a)(1+b)=1+2+ab-1-a-b-ab
=2-(a+b)=-(-)2≤0,
所以(1+)2≤(1+a)(1+b),
所以lg(1+)≤[lg(1+a)+lg(1+b)].
【答案】 ≤
16.(2016&
12、#183;杭州高二檢測(cè))對(duì)于命題“如果O是線段AB上一點(diǎn),則||·+||·=0”將它類比到平面的情形是:若O是△ABC內(nèi)一點(diǎn),有S△OBC·+S△OCA·+S△OBA·=0,將它類比到空間的情形應(yīng)為:若O是四面體ABCD內(nèi)一點(diǎn),則有_______________________________________________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):19220033】
【解析】 根據(jù)類比的特點(diǎn)和規(guī)律,所得結(jié)論形式上一致,又線段類比平面,平面類比到空間,又線段長(zhǎng)類比為三角形面積,再類比成四面體的體積,故可以類比為VOBCD·+VO&
13、#173;ACD·+VOABD·+VOABC·=0.
【答案】 VOBCD·+VOACD·+VOABD·+VOABC·=0
三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.)
17.(本小題滿分10分)已知a,b,c成等差數(shù)列,求證:ab+ac,b2+ac,ac+bc也成等差數(shù)列.
【證明】 因?yàn)閍,b,c成等差數(shù)列,所以2b=a+c,所以(ab+ac)+(ac+bc)=b(a+c)+2ac=2(b2+ac)
14、.
所以ab+ac,b2+ac,ac+bc也成等差數(shù)列.
18.(本小題滿分12分)在平面幾何中,對(duì)于Rt△ABC,∠C=90°,設(shè)AB=c,AC=b,BC=a,則
(1)a2+b2=c2;
(2)cos2A+cos2B=1;
(3)Rt△ABC的外接圓半徑r=.
把上面的結(jié)論類比到空間寫(xiě)出類似的結(jié)論,無(wú)需證明.
【解】 在空間選取三個(gè)面兩兩垂直的四面體作為直角三角形的類比對(duì)象.
(1)設(shè)三個(gè)兩兩垂直的側(cè)面的面積分別為S1,S2,S3,底面積為S,則S+S+S=S2.
(2)設(shè)三個(gè)兩兩垂直的側(cè)面與底面所成的角分別為α,β,γ,則cos2α+cos2β+cos2γ=1
15、.
(3)設(shè)三個(gè)兩兩垂直的側(cè)面形成的側(cè)棱長(zhǎng)分別為a,b,c,則這個(gè)四面體的外接球半徑R=.
19.(本小題滿分12分)已知△ABC的三條邊分別為a,b,c,且a>b,求證:<.
【證明】 依題意a>0,b>0,
所以1+>0,1+a+b>0.
所以要證<,
只需證(1+a+b)<(1+)(a+b),
只需證<a+b,
因?yàn)閍>b,所以<2<a+b,
所以<.
20.(本小題滿分12分)(2016·大同高二檢測(cè))在數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=,n∈N*,求a2,a3,a4,并猜想數(shù)
16、列的通項(xiàng)公式,并給出證明.
【解】 數(shù)列{an}中,a1=1,a2==,a3===,a4==,…,
所以猜想{an}的通項(xiàng)公式an=(n∈N*).
此猜想正確.
證明如下:
因?yàn)閍1=1,an+1=,
所以==+,
即-=,
所以數(shù)列是以=1為首項(xiàng),
公差為的等差數(shù)列,
所以=1+(n-1)=+,
即通項(xiàng)公式an=(n∈N*).
21.(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)=x3-x2,x∈R.
(1)若正數(shù)m,n滿足m·n>1,證明:f(m),f(n)至少有一個(gè)不小于零;
(2)若a,b為不相等的正實(shí)數(shù)且滿足f(a)=f(b),求證:a+b<.
17、
【證明】 (1)假設(shè)f(m)<0,f(n)<0,
即m3-m2<0,n3-n2<0,
∵m>0,n>0,
∴m-1<0,n-1<0,
∴0<m<1,0<n<1,
∴mn<1,這與m·n>1矛盾,
∴假設(shè)不成立,即f(m),f(n)至少有一個(gè)不小于零.
(2)證明:由f(a)=f(b),得a3-a2=b3-b2,
∴a3-b3=a2-b2,
∴(a-b)(a2+ab+b2)=(a-b)(a+b),
∵a≠b,
∴a2+ab+b2=a+b,
∴(a+b)2-(a+b)=ab&l
18、t;2,
∴(a+b)2-(a+b)<0,
解得a+b<.
22.(本小題滿分12分)設(shè)f(x)=,g(x)=(其中a>0,且a≠1).
(1)5=2+3,請(qǐng)你推測(cè)g(5)能否用f(2),f(3),g(2),g(3)來(lái)表示;
(2)如果(1)中獲得了一個(gè)結(jié)論,請(qǐng)你推測(cè)能否將其推廣.
【解】 (1)f(3)g(2)+g(3)f(2)
=·+·=,
又g(5)=,
∴g(5)=f(3)g(2)+g(3)f(2).
(2)由(1)知g(5)=f(3)g(2)+g(3)f(2),
即g(3+2)=f(3)g(2)+g(3)f(2),
于是推測(cè)g(x+y)=f(x)g(y)+g(x)f(y).
證明:∵f(x)=,
g(x)=,
g(x+y)=,
g(y)=,f(y)=,
∴f(x)g(y)+g(x)f(y)
=·+·
==g(x+y).