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第83練 推理與證明
訓(xùn)練目標
(1)會應(yīng)用合情推理、演繹推理進行判斷推理;(2)會用綜合法、分析法、反證法進行推理證明.
訓(xùn)練題型
(1)推理過程的判定;(2)合情推理、演繹推理的應(yīng)用;(3)證明方法的應(yīng)用.
解題策略
(1)應(yīng)用合情推理時,找準變化規(guī)律及問題實質(zhì),借助定義、性質(zhì)、公式進行類比歸納;(2)用分析法證明時,要注意書寫格式,執(zhí)果索因逐步遞推;(3)用
3、反證法證明時,對所要證明的結(jié)論的否定性假設(shè)要具有全面性,防止片面性.
一、選擇題
1.有一段“三段論”推理是這樣的:
對于可導(dǎo)函數(shù)f(x),如果f′(x0)=0,那么x=x0是函數(shù)f(x)的極值點,因為函數(shù)f(x)=x3在x=0處的導(dǎo)數(shù)值f′(0)=0,所以x=0是函數(shù)f(x)=x3的極值點.以上推理中( )
A.小前提錯誤 B.大前提錯誤
C.推理形式錯誤 D.結(jié)論正確
2.已知數(shù)列{an}為等差數(shù)列,若am=a,an=b(n-m≥1,m,n∈N*),則am+n=.類比上述結(jié)論,對于等比數(shù)列{bn}(bn>0,n∈N*),若bm=c,bn=d(n-m≥2,m,n∈N*),則可以
4、得到bm+n等于( )
A. B.
C. D.
3.(20xx·湖北優(yōu)質(zhì)高中聯(lián)考)如圖所示,將若干個點擺成三角形圖案,每條邊(包括兩個端點)有n(n>1,n∈N)個點,相應(yīng)的圖案中總的點數(shù)記為an,則+++…+等于( )
A. B.
C. D.
4.(20xx·銀川二模)將正整數(shù)排列如下圖:
1
2 3 4
5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
…
則圖中數(shù)2 016出現(xiàn)在( )
A.第44行第81列 B.第45行第81列
C.第44行第80列 D.第45行第80列
5.用反證法證明命題:若整系數(shù)一元二次方程ax2+bx+c=0(
5、a≠0)有有理根,那么a,b,c中至少有一個是偶數(shù),下列假設(shè)中正確的是( )
A.假設(shè)a,b,c都是偶數(shù)
B.假設(shè)a,b,c都不是偶數(shù)
C.假設(shè)a,b,c至多有一個是偶數(shù)
D.假設(shè)a,b,c至多有兩個是偶數(shù)
6.(20xx·湖南六校聯(lián)考)對于問題“已知關(guān)于x的不等式ax2+bx+c>0的解集為(-1,2),解關(guān)于x的不等式ax2-bx+c>0”,給出如下一種解法:
由ax2+bx+c>0的解集為(-1,2),得a(-x)2+b(-x)+c>0的解集為(-2,1),即關(guān)于x的不等式ax2-bx+c>0的解集為(-2,1).
思考上述解法,若關(guān)于x的不等式+<0的解集為(-1,-)
6、∪(,1),則關(guān)于x的不等式+<0的解集為( )
A.(-3,-1)∪(1,2) B.(1,2)
C.(-1,2) D.(-3,2)
7.設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若存在正整數(shù)m,n(m
7、這一定理推廣到立體幾何中:在四面體O-ABC中,∠AOB=∠BOC=∠COA=90°,S為頂點O所對面的面積,S1,S2,S3分別為側(cè)面△OAB,△OAC,△OBC的面積,則下列選項中對于S,S1,S2,S3滿足的關(guān)系描述正確的為( )
A.S2=S+S+S B.S2=++
C.S=S1+S2+S3 D.S=++
二、填空題
9.設(shè)數(shù)列{an}的首項a1=,前n項和為Sn,且滿足2an+1+Sn=3(n∈N*),則滿足<<的所有n的和為________.
10.(20xx·武昌調(diào)研)如圖,在圓內(nèi)畫1條線段,將圓分成2部分;畫2條相交線段,將圓分割成4部分;畫3條線段,將圓最多分割成
8、7部分;畫4條線段,將圓最多分割成11部分.則
(1)在圓內(nèi)畫5條線段,將圓最多分割成________部分;
(2)在圓內(nèi)畫n條線段,將圓最多分割成________部分.
11.(20xx·開封聯(lián)考)如圖所示,由曲線y=x2,直線x=a,x=a+1(a>0)及x軸圍成的曲邊梯形的面積介于相應(yīng)小矩形與大矩形的面積之間,即a2<∫a+1ax2dx<(a+1)2.運用類比推理,若對?n∈N*,++…+
9、由15顆珠寶構(gòu)成的如圖2所示的正六邊形,第4件首飾是由28顆珠寶構(gòu)成的如圖3所示的正六邊形,第5件首飾是由45顆珠寶構(gòu)成的如圖4所示的正六邊形,以后每件首飾都在前一件的基礎(chǔ)上,按照這種規(guī)律增加一定數(shù)量的珠寶,使它構(gòu)成更大的正六邊形,依此推斷:
(1)第6件首飾上應(yīng)有________顆珠寶;
(2)前n(n∈N*)件首飾所用珠寶總顆數(shù)為________.(結(jié)果用n表示)
答案精析
1.B [大前提:如果f′(x0)=0,那么x=x0是函數(shù)f(x)的極值點,錯誤.]
2.C [觀察{an}的性質(zhì):am+n=,則聯(lián)想nb-ma對應(yīng)等比數(shù)列{bn}中的,
而{an}中除以(n-m
10、)對應(yīng)等比數(shù)列中開(n-m)次方,故bm+n=.]
3.C [每條邊有n個點,所以3條邊有3n個點,三角形的3個頂點重復(fù)計算了一次,所以減3個頂點,即an=3n-3,那么===-,
即+++…+
=(-)+(-)+(-)+…+(-)=1-=,故選C.]
4.D [由題意可知第n行有2n-1個數(shù),則前n行的數(shù)的個數(shù)為1+3+5+…+(2n-1)=n2,因為442=1 936,452=2 025,且1 936<2 016<2 025,所以2 016在第45行,又第45行有2×45-1=89個數(shù),2 016-1 936=80,故2 016在第45行第80列.故選D.]
5.B [至少有一個
11、的否定是一個也沒有,即a,b,c都不是偶數(shù).]
6.A [由關(guān)于x的不等式+<0的解集為(-1,-)∪(,1),得+<0的解集為(-3,-1)∪(1,2),即關(guān)于x的不等式+<0的解集為(-3,-1)∪(1,2).]
7.B [因為Tm=Tn,所以bm+1bm+2…bn=1,
從而bm+1bn=1,
Tm+n=b1b2…bmbm+1…bnbn+1…bn+m-1·bn+m
=(b1bn+m)·(b2bn+m-1)…(bmbn+1)·(bm+1bn)…=1.]
8.A [如圖,作OD⊥BC于點D,連接AD,由立體幾何知識知,AD⊥BC,從而S2=(BC·AD)2=BC2·AD2=BC2
12、·(OA2+OD2)=(OB2+OC2)·OA2+BC2·OD2=(OB·OA)2+(OC·OA)2+(BC·OD)2=S+S+S.]
9.7
解析 由2an+1+Sn=3,得2an+Sn-1=3(n≥2),兩式相減,得2an+1-2an+an=0,化簡得2an+1=an(n≥2),即=(n≥2),由已知求出a2=,易得=,所以數(shù)列{an}是首項為a1=,公比為q=的等比數(shù)列,所以Sn==3[1-()n],S2n=3[1-()2n],
代入<<,可得<()n<,解得n=3或4,所以所有n的和為7.
10.(1)16 (2)1+
解析 (1)設(shè)在圓內(nèi)畫n條線段將圓最多可分成an部分
13、,則a1=2,a2=4,a3=7,a4=11,所以a5=a4+5=11+5=16,即在圓內(nèi)畫5條線段,將圓最多分割成16部分.
(2)因為an-an-1=n,an-1-an-2=n-1,…,a3-a2=3,a2-a1=2,所以將上述式子累加得an-a1=2+3+…+n,則an=2+2+3+…+n=1+,n≥2,顯然當n=1時上式也成立,故在圓內(nèi)畫n條線段將圓最多可分割成1+部分.
11.ln 2
解析 令
14、A=A1+A2+…+An=ln(n+1)-lnn+ln(n+2)-ln(n+1)+…+ln(2n)-ln(2n-1)=ln(2n)-lnn=ln 2.
12.(1)66 (2),n∈N*
解析 (1)設(shè)第n件首飾上的珠寶顆數(shù)為an,則a1=1,a2=6,a3=15,a4=28,a5=45,
∵a2-a1=4×1+1,a3-a2=4×2+1,
a4-a3=4×3+1,a5-a4=4×4+1,
∴猜想an-an-1=4(n-1)+1=4n-3,
∴推斷a6=a5+4×5+1=66.
(2)由(1)知an-an-1=4n-3,
則an-1-an-2=4(n-1)-3,…,a2-a1=4×2-3,
以上各式相加得an-a1=4(n+n-1+…+2)-3(n-1)
=-3(n-1)
=2n2-n-1,
∴an=2n2-n,
則a1+a2+…+an=2(12+22+…+n2)-(1+…+n)
=2×-
=,
∴前n件首飾所用珠寶總顆數(shù)為,n∈N*.