《數(shù)學(xué)同步優(yōu)化指導(dǎo)北師大版選修22練習(xí):第1章 1.1、1.2 歸納與類比 活頁作業(yè)1 Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《數(shù)學(xué)同步優(yōu)化指導(dǎo)北師大版選修22練習(xí):第1章 1.1、1.2 歸納與類比 活頁作業(yè)1 Word版含解析(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2019版數(shù)學(xué)精品資料(北師大版)
活頁作業(yè)(一) 歸納與類比
1.有兩種花色的正六邊形地面磚,按下圖的規(guī)律,拼成若干個圖案,則第六個圖案中有陰影花色的正六邊形的個數(shù)是( )
A.26 B.31
C.32 D.36
解析:設(shè)第n個圖案有an個陰影花色的正六邊形,則a1=61-0,a2=62-1,a3=63-2,故猜想a6=66-5=31.
答案:B
2.觀察下列各式:
1=12,
2+3+4=32,
3+4+5+6+7=52,
4+5+6+7+8+9+10=72,
……
可以得出的一般結(jié)論是( )
A.n+(n+1)+(n+2)+…+(3
2、n-2)=n2
B.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2
C.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-1)=n2
D.n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-1)=(2n-1)2
解析:可以發(fā)現(xiàn):第一個式子的第一個數(shù)是1,第二個式子的第一個數(shù)是2……故第n個式子的第一個數(shù)是n;第一個式子中有1個數(shù)相加,第二個式子中有3個數(shù)相加……故第n個式子中有2n-1個數(shù)相加;第一個式子的結(jié)果是1的平方,第二個式子的結(jié)果是3的平方……故第n個式子應(yīng)該是2n-1的平方,故可以得到n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2.
答案:B
3.已知x>0,由不等
3、式x+≥2=2,x+=++≥3=3,…,
我們可以得出推廣結(jié)論:x+≥n+1(n∈N+),則a等于( )
A.2n B.n2
C.3n D.nn
解析:再續(xù)寫一個不等式:
x+=+++≥4=4,
由此可得a=nn.
答案:D
4.已知扇形的弧長為l,半徑為r,類比三角形的面積公式S=,可推知扇形面積公式S扇等于( )
A. B.
C. D.不可類比
解析:由扇形的弧長與半徑分別類比三角形的底邊與高,可得扇形的面積公式.
答案:C
5.平面內(nèi)平行于同一直線的兩直線平行,由此類比我們可以得到( )
A.空間中平行于同一直線的兩直線平行
B.空間中平行于同一平面的
4、兩直線平行
C.空間中平行于同一直線的兩平面平行
D.空間中平行于同一平面的兩平面平行
解析:利用類比推理,平面中的直線和空間中的平面類比.
答案:D
6.在平面上,若兩個正三角形的邊長的比為1∶2,則它們的面積比為1∶4.類似地,在空間中,若兩個正四面體的棱長的比為1∶2,則它們的體積比為________.
解析:====.
答案:1∶8
7.已知等差數(shù)列{an}的前n項和是Sn=,由此可類比得到各項均為正數(shù)的等比數(shù)列{bn}的前n項積Tn=________(用n,b1,bn表示).
解析:由等差數(shù)列中的“求和”類比等比數(shù)列中的“求積”,可知各項均為正數(shù)的等比數(shù)列{bn}的
5、前n項積Tn=(b1bn).
答案:(b1bn)
8.上圖中,上起第n行,左起第n+1列的數(shù)是________.
解析:第1行第2個數(shù)為2=12,
第2行第3個數(shù)為6=23,
第3行第4個數(shù)為12=34,
第4行第5個數(shù)為20=45.
故歸納出第n行第n+1個數(shù)為n(n+1)=n2+n.
答案:n2+n
9.在橢圓中,有一結(jié)論:過橢圓+=1(a>b>0)上不在頂點的任意一點P與長軸兩端點A1,A2連線,則直線PA1與PA2斜率之積為-,類比該結(jié)論推理出雙曲線的類似性質(zhì),并加以證明.
解:過雙曲線-=1上不在頂點的任意一點P與實軸兩端點A1,A2連線,則直線PA1與PA2
6、斜率之積為.證明如下:
設(shè)點P(x0,y0),點A1(a,0),A2(-a,0).
橢圓中:kPA1kPA2==
==-;
雙曲線中:kPA1kPA2===.
10.已知sin230+sin290+sin2150=,sin25+sin265+sin2125=.觀察上述兩等式的規(guī)律,請你寫出一個一般性的命題,并證明.
解:一般性的命題為
sin2θ+sin2(60+θ)+sin2(120+θ)=.
證明如下:
sin2θ+sin2(60+θ)+sin2(120+θ)
=++
=-[cos 2θ+cos(120+2θ)+cos(240+2θ)]
=-[cos 2θ+cos
7、120cos 2θ-sin 120sin 2θ+cos(180+60+2θ)]
=-[cos(60+2θ)-cos(60+2θ)]=.
11.設(shè)△ABC的三邊長分別為a,b,c,△ABC的面積為S,內(nèi)切圓半徑為r,則r=,類比這個結(jié)論可知:四面體ABCD的四個面的面積分別為S1,S2,S3,S4,內(nèi)切球半徑為R,四面體ABCD的體積為V,則R等于( )
A. B.
C. D.
解析:設(shè)四面體的內(nèi)切球的球心為O,則球心O到四個面的距離都是R,所以四面體的體積等于以O(shè)為頂點,分別以四個面為底面的4個三棱錐體積的和.
則四面體的體積為
V四面體ABCD=(S1+S2+S3+S4)
8、R,
∴R=.
答案:C
12.設(shè)n為正整數(shù),f(n)=1+++…+,計算得f(2)=,f(4)>2,f(8)>,f(16)>3,觀察上述結(jié)果,可推測一般的結(jié)論為______________.
解析:由題意f(21)=,f(22)>,f(23)>,f(24)>,故一般的結(jié)論為f(2n)≥.
答案:f(2n)≥
13.設(shè)函數(shù)f(x)=(x>0),觀察:
f1(x)=f(x)=,
f2(x)=f(f1(x))=,
f3(x)=f(f2(x))=,
f4(x)=f(f3(x))=,
……
根據(jù)以上事實,由歸納推理可得:當(dāng)n∈N+且n≥2時,fn(x)=f(fn-1(x))=_
9、___________.
解析:依題意,先求函數(shù)結(jié)果的分母中x項系數(shù)所組成數(shù)列的通項公式,由1,3,7,15,…,可推知該數(shù)列的通項公式為an=2n-1.又函數(shù)結(jié)果的分母中常數(shù)項依次為2,4,8,16,…,故其通項公式為bn=2n.所以當(dāng)n≥2時,fn(x)=f(fn-1(x))=.
答案:
14.(2015鄭州模擬卷)平面幾何里有“設(shè)直角三角形ABC的兩直角邊分別為a,b,斜邊上的高為h,則+=”,拓展到空間,研究三棱錐的側(cè)棱長與底面上的高之間的關(guān)系可以得出的正確結(jié)論是:“設(shè)三棱錐ABCD的三個側(cè)棱兩兩垂直,其長分別為a,b,c,面BCD上的高為h,則________”.
解析:如右
10、圖所示,設(shè)A在底面的射影為O,連接BO并延長交CD于E.連接AE,由AB⊥AC,AB⊥AD得AB⊥面ACD.
∴AB⊥AE.設(shè)AE=h1,在△ABE中,由已知可得+=.
又易證CD⊥面ABE,
∴CD⊥AE.
在△ACD中有=+,
∴++=.
答案:++=
15.(2015江西模擬卷)設(shè)f(n)=n2+n+41,n∈N+,計算:f(1),f(2),f(3),f(4),…,f(10)的值,同時作出歸納推理,并用n=40驗證猜想是否正確.
解:f(1)=12+1+41=43,f(2)=22+2+41=47,f(3)=32+3+41=53,f(4)=42+4+41=61,
f(
11、5)=52+5+41=71,f(6)=62+6+41=83,
f(7)=72+7+41=97,f(8)=82+8+41=113,
f(9)=92+9+41=131,f(10)=102+10+41=151.
∵43,47,53,61,71,83,97,113,131,151都為質(zhì)數(shù),
∴歸納猜想:當(dāng)n∈N+時,f(n)=n2+n+41的值都為質(zhì)數(shù).
當(dāng)n=40時,f(40)=402+40+41=40(40+1)+41=4141,
∴f(40)是合數(shù).
∴由上面歸納推理得到的猜想不正確.
16.如右圖,點P為斜三棱柱ABCA1B1C1的側(cè)棱BB1上一點,PM⊥BB1交AA1于點M,
12、PN⊥BB1交CC1于點N.
(1)求證:CC1⊥MN;
(2)在任意△DEF中有余弦定理DE2=DF2+EF2-2DFEFcos∠DFE.拓展到空間,類比三角形的余弦定理,寫出斜三棱柱的三個側(cè)面面積與其中兩個側(cè)面所成的二面角之間的關(guān)系式,并予以證明.
(1)證明:∵PM⊥BB1,PN⊥BB1,
∴BB1⊥平面PMN.
∴BB1⊥MN.
又∵CC1∥BB1,∴CC1⊥MN.
(2)解:在斜三棱柱ABCA1B1C1中,有S2ABB1A1=
S2BCC1B1+S2ACC1A1-2SBCC1B1SACC1A1cos α.
其中α為平面CC1B1B與平面CC1A1A所成的二面角.證明如下:
∵CC1⊥平面PMN.
∴上述二面角的平面角為∠MNP.
在△PMN中,
PM2=PN2+MN2-2PNMNcos∠MNP?
PM2CC=PN2CC+MN2CC-2(PNCC1)(MNCC1)cos∠MNP,
∴SBCC1B1=PNCC1,SACC1A1=MNCC1,
SABB1A1=PMBB1=PMCC1,
∴有S2ABB1A1=S2BCC1B1+S2ACC1A1-2SBCC1B1SACC1A1cos α.