2018届一轮复习北师大版第六章不等式推理与证明第五节合情推理与演绎推理教案
- 格式:doc
- 大小:220.50 KB
- 文档页数:23
第六章不等式、推理与证明[深研高考·备考导航]为教师备课、授课提供丰富教学资源[五年考情]考点2016年2015年2014年2013年2012年不等关系与不等式全国卷Ⅰ·T8————不等式的证明全国卷Ⅰ·T21全国卷Ⅱ·T21全国卷Ⅲ·T21—全国卷Ⅰ·T21全国卷Ⅱ·T17——基本不等式——全国卷Ⅰ·T24全国卷Ⅱ·T24全国卷Ⅱ·T17—一元二次不等式及其解法全国卷Ⅰ·T1全国卷Ⅲ·T1—全国卷Ⅰ·T1全国卷Ⅱ·T1全国卷Ⅰ·T1全国卷Ⅱ·T1—简单线性规划全国卷Ⅰ·T16全国卷Ⅲ·T13全国卷Ⅰ·T15全国卷Ⅱ·T14全国卷Ⅰ·T9全国卷Ⅱ·T9全国卷Ⅱ·T9全国卷·T14合情推理与演绎推——全国卷Ⅰ·T14全国卷Ⅰ·T12—1.从近五年全国卷高考试题来看,涉及本章知识的既有客观题,又有解答题.客观题主要考查不等关系与不等式,一元二次不等式的解法,简单线性规划,合情推理与演绎推理,解答题主要考查不等式的证明、基本不等式与直接证明.2.不等式具有很强的工具性,应用十分广泛,推理与证明贯穿于每一个章节,因此,不等式往往与集合、函数、导数的应用、数列交汇考查,对于证明,主要体现在不等式证明和不等式恒成立证明以及几何证明.3.从能力上,突出对函数与方程、转化与化归、分类讨论等数学思想的考查.[导学心语]1.加强不等式基础知识的复习.不等式的基础知识是进行推理和解不等式的理论依据,要弄清不等式性质的条件与结论;一元二次不等式、基本不等式是解决问题的基本工具;如利用导数研究函数单调性,常常归结为解一元二次不等式问题.2.强化推理证明和不等式的应用意识.从近年命题看,试题多与数列、函数、解析几何交汇渗透,对不等式知识、方法技能要求较高.抓好推理论证,强化不等式的应用训练是提高解综合问题的关键.3.重视数学思想方法的复习.明确不等式的求解和推理证明就是一个把条件向结论转化的过程;加强函数与方程思想在不等式中的应用训练,不等式、函数与方程三者密不可分,相互转化.第一节不等式的性质与一元二次不等式[考纲传真] 1.了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.2.会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.3.通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.4.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的算法框图.1.实数的大小顺序与运算性质的关系(1)a>b⇔a-b>0;(2)a=b⇔a-b=0;(3)a<b⇔a-b<0.2.不等式的性质(1)对称性:a>b⇔b<a;(双向性)(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c;(单向性)(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c;(双向性)a>b,c>d⇒a+c>b+d;(单向性)(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc;a>b>0,c>d>0⇒ac>b d;(单向性)(5)乘方法则:a>b>0⇒a n>b n(n≥2,n∈N);(单向性)(6)开方法则:a>b>0na>nb n≥2,n∈N);(单向性)(7)倒数性质:设ab>0,则a<b ⇔1a>1b.(双向性)3.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系判别式Δ=b2-4acΔ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图像一元二次方程ax2+bx+c=0 (a>0)的根有两相异实根x1,x2(x1<x2)有两相等实根x1=x2=-b2a没有实数根ax2+bx+c>0 (a>0)的解集{x|x<x1或x>x2}{x|x≠x1}Rax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)a>b⇔ac2>bc2.()(2)a>b>0,c>d>0⇒ad>bc.()(3)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.()(4)若方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0的解集为R.()[答案](1)×(2)√(3)√(4)×2.(教材改编)下列四个结论,正确的是()①a>b,c<d⇒a-c>b-d;②a>b>0,c<d<0⇒ac>b d;③a>b>0⇒3a>3b;④a>b>0⇒1a2>1b2.A.①②B.②③C.①④D.①③D[利用不等式的同向可加性可知①正确;对于②,根据不等式的性质可知ac<b d,故②不正确;因为函数y=x 13是递增的,所以③正确;对于④,由a>b>0可知a2>b2>0,所以1a2<1b2,所以④不正确.]3.(2016·吉林长春二模)若a,b∈R,且a>b,则下列不等式恒成立的是()【导学号:57962268】A.a2>b2B.a b>1C.2a>2b D.lg(a-b)>0C[取a=-1,b=-2,排除A,B,D.故选C.]4.(2015·广东高考)不等式-x2-3x+4>0的解集为________________.(用区间表示)(-4,1)[由-x2-3x+4>0得x2+3x-4<0,解得-4<x<1,所以不等式-x2-3x+4>0的解集为(-4,1).]5.若不等式mx2+2mx+1>0的解集为R,则m的取值范围是__________.【导学号:57962269】[0,1) [①当m =0时,1>0显然成立;②当m ≠0时,由条件知⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=4m 2-4m <0,得0<m <1,由①②知0≤m <1.]不等式的性质及应用(1)(2016·北京高考)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( ) A.1x -1y >0 B .sin x -sin y >0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y <0 D .ln x +ln y >0(2)已知函数f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,求f (-2)的取值范围.(1)C [函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,+∞)上为减函数,∴当x >y >0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-⎝ ⎛⎭⎪⎫12y<0,故C 正确;函数y =1x 在(0,+∞)上为减函数,由x >y >0⇒1x <1y ⇒1x -1y <0,故A 错误;函数y =sin x 在(0,+∞)上不单调,当x >y >0时,不能比较sin x 与sin y 的大小,故B 错误;x >y >0⇒xy >0⇒/ ln(xy )>0⇒/ ln x +ln y >0,故D 错误.](2)由题意知f (-1)=a -b ,f (1)=a +b , f (-2)=4a -2b .3分设m (a +b )+n (a -b )=4a -2b , 则⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,m -n =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =3,8分∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1). 10分∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, ∴5≤f (-2)≤10,即f (-2)的取值范围为[5,10].12分[规律方法] 1.对于不等式的常用性质,要弄清其条件和结论,不等式性质包括“单向性”和“双向性”两个方面,单向性主要用于证明不等式,双向性是解不等式的依据,因为解不等式要求的是同解变形.2.判断多个不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明. 3.由a <f (x ,y )<b ,c <g (x ,y )<d 求F (x ,y )的取值范围,要利用待定系数法解决,即设F (x ,y )=mf (x ,y )+ng (x ,y ),用恒等变形求得m ,n ,再利用不等式的性质求得F (x ,y )的取值范围.[变式训练1] (1)(2016·河南六市2月模拟)若1a <1b <0,则下列结论不正确的是( )A .a 2<b 2 B .ab<b 2C .a +b <0D .|a |+|b |>|a +b |(2)已知“-1<x +y <4,2<x -y <3”,求3x +2y 的取值范围.(1)D [由题可知b <a <0,所以A ,B ,C 正确,而|a |+|b |=-a -b =|a +b |,故D 错误,选D.](2)设3x +2y =m (x +y )+n (x -y ), 则⎩⎪⎨⎪⎧m +n =3,m -n =2,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =52,n =12,3分即3x +2y =52(x +y )+12(x -y ), 又-1<x +y <4,2<x -y <3, ∴-52<52(x +y )<10,1<12(x -y )<32, 8分∴-32<52(x +y )+12(x -y )<232, 即-32<3x +2y <232.故3x +2y 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,232.12分一元二次不等式的解法(1)3+2x -x 2≥0; (2)x 2-(a +1)x +a <0.[解] (1)原不等式化为x 2-2x -3≤0, 即(x -3)(x +1)≤0,故所求不等式的解集为{x |-1≤x ≤3}. 6分 (2)原不等式可化为(x -a )(x -1)<0, 当a >1时,原不等式的解集为(1,a ); 当a =1时,原不等式的解集为∅; 当a <1时,原不等式的解集为(a,1). 12分[迁移探究] 将(2)中不等式改为ax 2-(a +1)x +1<0,求不等式的解集. [解] 若a =0,原不等式等价于-x +1<0,解得x >1. 若a <0,原不等式等价于a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,解得x <1a 或x >1.3分若a >0,原不等式等价于a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.①当a =1时,1a =1,a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0无解;②当a >1时,1a <1,a 解⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1a <x <1;③当0<a <1时,1a >1,解a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1<x <1a .10分综上所述:当a <0时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <1a 或x >1; 当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a;当a =1时,解集为∅;当a >1时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a <x <1. 12分[规律方法] 1.解一元二次不等式的步骤: (1)使一端为0且把二次项系数化为正数.(2)先考虑因式分解法,再考虑求根公式法或配方法或判别式法. (3)写出不等式的解集.2.解含参数的一元二次不等式的步骤:(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.(2)判断方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.[变式训练2] (2016·黑龙江大庆实验中学期末)已知不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -12<x <-13,则不等式x 2-bx -a ≥0的解集是( )A .{x |2<x <3}B .{x |x ≤2或x ≥3}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | 13<x <12 D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <13或x >12 B [∵不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -12<x <-13, ∴ax 2-bx -1=0的解是x 1=-12和x 2=-13,且a <0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧-12-13=b a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-6,b =5.则不等式x 2-bx -a ≥0即为x 2-5x +6≥0,解得x ≤2或x ≥3.]一元二次不等式恒成立问题(2016·甘肃白银会宁一中月考)不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是__________.【导学号:57962270】(-2,2] [当a -2=0,即a =2时,不等式即为-4<0,对一切x ∈R 恒成立, 当a ≠2时,则有⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ=4(a -2)2+16(a -2)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a <2,-2<a <2,∴-2<a <2. 综上,可得实数a 的取值范围是(-2,2].] ☞角度2 形如f (x )≥0()x ∈[a ,b ]求参数的范围设函数f (x )=mx 2-mx -1.若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.[解] 要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立. 3分有以下两种方法:法一:令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3]. 当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数,所以g (x )ma x =g (3)⇒7m -6<0,所以m <67,所以0<m <67;7分 当m =0时,-6<0恒成立;当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )ma x =g (1)⇒m -6<0,所以m <6,所以m <0.综上所述:m 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪ m <67. 12分法二:因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0, 又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1. 7分 因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.所以m 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪ m <67. 12分☞角度3 形如f (x )≥0(参数m ∈[a ,b ])求x 的范围对任意的k ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(k -4)x +4-2k 的值恒大于零,则x 的取值范围是__________.{x |x <1或x >3} [x 2+(k -4)x +4-2k >0恒成立,即g (k )=(x -2)k +(x 2-4x +4)>0,在k ∈[-1,1]时恒成立.只需g (-1)>0且g (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0, 解得x <1或x >3.][规律方法] 1.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.2.对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x 轴下方,另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.[思想与方法]1.倒数性质,若ab >0,则a >b ⇔1a <1b .2.判断不等式是否成立,主要有利用不等式的性质和特殊值验证两种方法,特别是对于有一定条件限制的选择题,用特殊值验证的方法更简单.3.比较法是不等式证明或判定两个实数(或代数式)大小的主要方法之一,其主要步骤为作差——变形——判断正负.4.不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c >0,或⎩⎨⎧a >0,Δ<0. 不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c <0,或⎩⎨⎧a <0,Δ<0. 5.“三个二次”的关系是解一元二次不等式的理论基础,一般可把a <0时的情形转化为a >0时的情形.6.解含参数的一元二次不等式,可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.[易错与防范]1.运用不等式性质,一定弄清性质成立的条件.2.求代数式的范围,应利用待定系数法或数形结合建立待求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,避免扩大变量范围.3.对于不等式ax2+bx+c>0,求解时不要忘记讨论a=0时的情形.4.当Δ<0时,ax2+bx+c>0(a≠0)的解集为R还是∅,要注意区别.5.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.6.不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述.。
第六章不等式、推理与证明[深研高考·备考导航]为教师备课、授课提供丰富教学资源[五年考情]1.从近五年全国卷高考试题来看,涉及本章知识的既有客观题,又有解答题.客观题主要考查不等关系与不等式,一元二次不等式的解法,简单线性规划,合情推理与演绎推理,解答题主要考查不等式的证明、基本不等式与直接证明.2.不等式具有很强的工具性,应用十分广泛,推理与证明贯穿于每一个章节,因此,不等式往往与集合、函数、导数的应用、数列交汇考查,对于证明,主要体现在不等式证明和不等式恒成立证明以及几何证明.3.从能力上,突出对函数与方程、转化与化归、分类讨论等数学思想的考查.[导学心语]1.加强不等式基础知识的复习.不等式的基础知识是进行推理和解不等式的理论依据,要弄清不等式性质的条件与结论;一元二次不等式、基本不等式是解决问题的基本工具;如利用导数研究函数单调性,常常归结为解一元二次不等式问题.2.强化推理证明和不等式的应用意识.从近年命题看,试题多与数列、函数、解析几何交汇渗透,对不等式知识、方法技能要求较高.抓好推理论证,强化不等式的应用训练是提高解综合问题的关键.3.重视数学思想方法的复习.明确不等式的求解和推理证明就是一个把条件向结论转化的过程;加强函数与方程思想在不等式中的应用训练,不等式、函数与方程三者密不可分,相互转化.第一节不等式的性质与一元二次不等式[考纲传真] 1.了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.2.会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.3.通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.4.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的算法框图.1.实数的大小顺序与运算性质的关系(1)a>b⇔a-b>0;(2)a=b⇔a-b=0;(3)a<b⇔a-b<0.2.不等式的性质(1)对称性:a>b⇔b<a;(双向性)(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c;(单向性)(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c;(双向性)a>b,c>d⇒a+c>b+d;(单向性)(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc;a>b>0,c>d>0⇒ac>b d;(单向性)(5)乘方法则:a>b>0⇒a n>b n(n≥2,n∈N);(单向性)(6)开方法则:a>b>0n≥2,n∈N);(单向性)(7)倒数性质:设ab>0,则a<b⇔1a>1b.(双向性)3.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)a >b ⇔ac 2>bc 2.( ) (2)a >b >0,c >d>0⇒a d >bc .( )(3)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( )(4)若方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为R .( )[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)×2.(教材改编)下列四个结论,正确的是( ) ①a >b ,c <d ⇒a -c >b -d ; ②a >b >0,c <d<0⇒ac >b d ; ③a >b >0⇒3a >3b ;④a >b >0⇒1a 2>1b 2. A .①② B .②③ C .①④D .①③D [利用不等式的同向可加性可知①正确;对于②,根据不等式的性质可知ac <b d ,故②不正确;因为函数y =x 13是递增的,所以③正确;对于④,由a >b >0可知a 2>b 2>0,所以1a 2<1b 2,所以④不正确.]3.(2016·吉林长春二模)若a ,b ∈R ,且a >b ,则下列不等式恒成立的是( )【导学号:57962268】A .a 2>b 2B .ab >1 C .2a >2bD .lg(a -b )>0C [取a =-1,b =-2,排除A ,B ,D.故选C.]4.(2015·广东高考)不等式-x 2-3x +4>0的解集为________________.(用区间表示)(-4,1) [由-x 2-3x +4>0得x 2+3x -4<0,解得-4<x <1,所以不等式-x 2-3x +4>0的解集为(-4,1).]5.若不等式mx 2+2mx +1>0的解集为R ,则m 的取值范围是__________.【导学号:57962269】[0,1) [①当m =0时,1>0显然成立;②当m ≠0时,由条件知⎩⎨⎧m >0,Δ=4m 2-4m <0,得0<m <1, 由①②知0≤m <1.]A.1x -1y >0B .sin x -sin y >0C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y <0 D .ln x +ln y >0(2)已知函数f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,求f (-2)的取值范围.(1)C [函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,+∞)上为减函数,∴当x >y >0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-⎝ ⎛⎭⎪⎫12y<0,故C 正确;函数y =1x 在(0,+∞)上为减函数,由x >y >0⇒1x <1y ⇒1x -1y <0,故A 错误;函数y =sin x 在(0,+∞)上不单调,当x >y >0时,不能比较sin x 与sin y 的大小,故B 错误;x >y >0⇒xy >0⇒/ ln(xy )>0⇒/ ln x +ln y >0,故D 错误.](2)由题意知f (-1)=a -b ,f (1)=a +b , f (-2)=4a -2b .3分设m (a +b )+n (a -b )=4a -2b , 则⎩⎨⎧ m +n =4,m -n =-2,解得⎩⎨⎧m =1,n =3,8分 ∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1). 10分 ∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, ∴5≤f (-2)≤10,即f (-2)的取值范围为[5,10].12分 [规律方法] 1.对于不等式的常用性质,要弄清其条件和结论,不等式性质包括“单向性”和“双向性”两个方面,单向性主要用于证明不等式,双向性是解不等式的依据,因为解不等式要求的是同解变形.2.判断多个不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明. 3.由a <f (x ,y )<b ,c <g (x ,y )<d 求F (x ,y )的取值范围,要利用待定系数法解决,即设F (x ,y )=mf (x ,y )+ng (x ,y ),用恒等变形求得m ,n ,再利用不等式的性质求得F (x ,y )的取值范围.[变式训练1] (1)(2016·河南六市2月模拟)若1a <1b <0,则下列结论不正确的是( )A.a 2<b 2B .ab<b 2C .a +b <0D .|a |+|b |>|a +b |(2)已知“-1<x +y <4,2<x -y <3”,求3x +2y 的取值范围.(1)D [由题可知b <a <0,所以A ,B ,C 正确,而|a |+|b |=-a -b =|a +b |,故D 错误,选D.](2)设3x +2y =m (x +y )+n (x -y ), 则⎩⎨⎧m +n =3,m -n =2,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =52,n =12,3分即3x +2y =52(x +y )+12(x -y ), 又-1<x +y <4,2<x -y <3, ∴-52<52(x +y )<10,1<12(x -y )<32, 8分∴-32<52(x +y )+12(x -y )<232, 即-32<3x +2y <232.故3x +2y 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,232.12分(1)3+2x -x 2≥0; (2)x 2-(a +1)x +a <0.[解] (1)原不等式化为x 2-2x -3≤0, 即(x -3)(x +1)≤0,故所求不等式的解集为{x |-1≤x ≤3}. 6分 (2)原不等式可化为(x -a )(x -1)<0, 当a >1时,原不等式的解集为(1,a ); 当a =1时,原不等式的解集为∅;当a <1时,原不等式的解集为(a,1). 12分[迁移探究] 将(2)中不等式改为ax 2-(a +1)x +1<0,求不等式的解集. [解] 若a =0,原不等式等价于-x +1<0,解得x >1. 若a <0,原不等式等价于a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,解得x <1a 或x >1.3分若a >0,原不等式等价于a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.①当a =1时,1a =1,a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0无解;②当a >1时,1a <1,a 解⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1a <x <1;③当0<a <1时,1a >1,解a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1<x <1a .10分综上所述:当a <0时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <1a 或x >1; 当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a ;当a =1时,解集为∅;当a >1时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a <x <1. 12分[规律方法] 1.解一元二次不等式的步骤: (1)使一端为0且把二次项系数化为正数.(2)先考虑因式分解法,再考虑求根公式法或配方法或判别式法. (3)写出不等式的解集.2.解含参数的一元二次不等式的步骤:(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.(2)判断方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.[变式训练2] (2016·黑龙江大庆实验中学期末)已知不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -12<x <-13,则不等式x 2-bx -a ≥0的解集是( )A .{x |2<x <3}B .{x |x ≤2或x ≥3}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | 13<x <12 D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <13或x >12 B [∵不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -12<x <-13,∴ax 2-bx -1=0的解是x 1=-12和x 2=-13,且a <0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧-12-13=b a ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a ,解得⎩⎨⎧a =-6,b =5.则不等式x 2-bx -a ≥0即为x 2-5x +6≥0,解得x ≤2或x ≥3.](2016·甘肃白银会宁一中月考)不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是__________.【导学号:57962270】(-2,2] [当a -2=0,即a =2时,不等式即为-4<0,对一切x ∈R 恒成立, 当a ≠2时,则有⎩⎨⎧a -2<0,Δ=4(a -2)2+16(a -2)<0, 即⎩⎨⎧a <2,-2<a <2,∴-2<a <2. 综上,可得实数a 的取值范围是(-2,2].] ☞角度2 形如f (x )≥0()x ∈[a ,b ]求参数的范围设函数f (x )=mx 2-mx -1.若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.[解] 要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.3分有以下两种方法:法一:令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )ma x =g (3)⇒7m -6<0, 所以m <67,所以0<m <67; 7分当m =0时,-6<0恒成立; 当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )ma x =g (1)⇒m -6<0,所以m <6,所以m <0. 综上所述:m的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪m <67. 12分法二:因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.7分因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.所以m的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪m <67. 12分☞角度3 形如f (x )≥0(参数m ∈[a ,b ])求x 的范围对任意的k ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(k -4)x +4-2k 的值恒大于零,则x 的取值范围是__________.{x |x <1或x >3} [x 2+(k -4)x +4-2k >0恒成立, 即g (k )=(x -2)k +(x 2-4x +4)>0, 在k ∈[-1,1]时恒成立.只需g (-1)>0且g (1)>0,即⎩⎨⎧x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0,解得x <1或x >3.][规律方法] 1.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.2.对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x 轴下方,另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.[思想与方法]1.倒数性质,若ab >0,则a >b ⇔1a <1b .2.判断不等式是否成立,主要有利用不等式的性质和特殊值验证两种方法,特别是对于有一定条件限制的选择题,用特殊值验证的方法更简单.3.比较法是不等式证明或判定两个实数(或代数式)大小的主要方法之一,其主要步骤为作差——变形——判断正负.4.不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎨⎧ a =b =0,c >0,或⎩⎨⎧a >0,Δ<0. 不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎨⎧ a =b =0,c <0,或⎩⎨⎧a <0,Δ<0. 5.“三个二次”的关系是解一元二次不等式的理论基础,一般可把a <0时的情形转化为a >0时的情形.6.解含参数的一元二次不等式,可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.[易错与防范]1.运用不等式性质,一定弄清性质成立的条件.2.求代数式的范围,应利用待定系数法或数形结合建立待求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,避免扩大变量范围.3.对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记讨论a =0时的情形.4.当Δ<0时,ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集为R 还是∅,要注意区别.5.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.6.不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述.。
合情推理与演绎推理【考点梳理】1.合情推理(1)定义:从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,我们把这种推理称为演绎推理.简言之,演绎推理是由一般到特殊的推理.(2)“三段论”是演绎推理的一般模式,包括: ①大前提——已知的一般原理; ②小前提——所研究的特殊情况;③结论——根据一般原理,对特殊情况做出的判断. 【考点突破】考点一、归纳推理【例1】(1)数列12,13,23,14,24,34,…,1m +1,2m +1,…,mm +1,…的第20项是( )A.58 B.34 C.57D.67(2)观察下列等式:⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π3-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3-2=43×1×2; ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π5-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π5-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π5-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 4π5-2=43×2×3;⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π7-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π7-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π7-2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 6π7-2=43×3×4;⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π9-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π9-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π9-2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 8π9-2=43×4×5;…… 照此规律,⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π2n +1-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π2n +1-2+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π2n +1-2+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2n π2n +1-2=________.[答案] (1)C (2)43n (n +1)[解析] (1)数列mm +1在数列中是第1+2+3+…+m =m (m +1)2项,当m =5时,即56是数列中第15项,则第20项是57,故选C.(2)通过观察已给出等式的特点,可知等式右边的43是个固定数,43后面第一个数是等式左边最后一个数括号内角度值分子中π的系数的一半,43后面第二个数是第一个数的下一个自然数,所以,所求结果为43×n ×(n +1),即43n (n +1). 【类题通法】1.常见的归纳推理分为数的归纳和形的归纳两类:(1)数的归纳包括数字归纳和式子归纳,解决此类问题时,需要细心观察,寻求相邻项及项与序号之间的关系,同时还要联系相关的知识,如等差数列、等比数列等;(2)形的归纳主要包括图形数目归纳和图形变化规律归纳,合理利用特殊图形归纳推理得出结论,并用赋值检验法验证其真伪性.2.归纳推理的一般步骤:(1)通过观察个别情况发现某些相同性质; (2)从相同性质中推出一个明确表述的一般性命题. 【对点训练】1.已知x ∈(0,+∞),观察下列各式:x +1x ≥2,x +4x 2=x 2+x 2+4x 2≥3,x +27x 3=x 3+x 3+x 3+27x 3≥4,…,类比得x +a xn ≥n +1(n ∈N *),则a =__________. [答案] n n (n ∈N *)[解析]第一个式子是n =1的情况,此时a =11=1;第二个式子是n =2的情况,此时a =22=4;第三个式子是n =3的情况,此时a =33=27,归纳可知a =n n .2.下面图形由小正方形组成,请观察图(1)至图(4)的规律,并依此规律,写出第n 个图形中小正方形的个数是__________.[答案]n (n +1)2(n ∈N *)[解析]由题图知第n 个图形的小正方形个数为1+2+3+…+n .所以总个数为n (n +1)2(n ∈N *).考点二、类比推理【例2】(1)若数列{a n }是等差数列,则数列{b n }⎝ ⎛⎭⎪⎫b n =a 1+a 2+…+a n n 也是等差数列,类比这一性质可知,若正项数列{c n }是等比数列,且{d n }也是等比数列,则d n 的表达式应为( )A .d n =c 1+c 2+…+c nnB .d n =c 1·c 2·…·c nn C .d n =n c n 1+c n 2+…+c nnnD .d n =nc 1·c 2·…·c n(2)在平面几何中,△ABC 的∠C 的平分线CE 分AB 所成线段的比为AC BC =AEBE.把这个结论类比到空间:在三棱锥A -BCD 中(如图),DEC 平分二面角A -CD -B 且与AB 相交于E ,则得到类比的结论是________________.。
第六章不等式、推理与证明第四节合情推理与演绎推理课时规范练A组——基础对点练1.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恰好有两个实根解析:至少有一个实根的否定是没有实根,故要做的假设是“方程x3+ax+b=0没有实根”.答案:A2.观察(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cos x)′=-sin x,由归纳推理可得:若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x),记g(x)为f(x)的导函数,则g(-x)等于()A.f(x)B.-f(x)C.g(x) D.-g(x)解析:由所给等式知,偶函数的导数是奇函数.∵f(-x)=f(x),∴f(x)是偶函数,从而g(x)是奇函数.∴g(-x)=-g(x).答案:D3.(2020·丹东联考)已知“整数对”按如下规律排列:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),…,则第70个“整数对”为()A.(3,9) B.(4,8)C.(3,10) D.(4,9)解析:因为1+2+…+11=66,所以第67个“整数对”是(1,12),第68个“整数对”是(2,11),第69个“整数对”是(3,10),第70个“整数对”是(4,9).故选D.答案:D4.下列结论正确的个数为()(1)归纳推理得到的结论不一定正确,类比推理得到的结论一定正确.(2)由平面三角形的性质推测空间四面体的性质,这是一种合情推理.(3)“所有3的倍数都是9的倍数,某数m是3的倍数,则m一定是9的倍数”,这是三段论推理,但其结论是错误的.(4)平面内,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1∶8. A .0 B .1 C .2D .3解析:(1)不正确.(2)(3)(4)正确. 答案:D5.如图所示的数阵中,用A (m ,n )表示第m 行的第n 个数,则依此规律A (15,2)表示为( )A.2942 B .710C.1724D .73102解析:由已知中归纳可得第n 行的第一个数和最后一个数均为2(n +1)(n +2),其他数字等于上一行该数字“肩膀”上两个数字的和, 故A (15,2)=16+16+110+115+…+215×16 =16+2×⎝⎛⎭⎫13-116 =1724. 故选C. 答案:C6.给出下面类比推理命题(其中Q 为有理数集,R 为实数集,C 为复数集):①“若a ,b ∈R ,则a -b =0⇒a =b ”类比推出“若z 1,z 2∈C ,则z 1-z 2=0⇒z 1=z 2”; ②“若a ,b ,c ,d ∈R ,则复数a +b i =c +d i ⇒a =c ,b =d ”类比推出“若a ,b ,c ,d ∈Q ,则a +b 2=c +d 2⇒a =c ,b =d ”;③“若a ,b ∈R ,则a -b >0⇒a >b ”类比推出“若z 1,z 2∈C ,则z 1-z 2>0⇒z 1>z 2.” 其中类比得到的结论正确的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:由复数的减法运算可知①正确;因为a ,b ,c ,d 都是有理数,2是无理数,所以②正确;因为复数不能比较大小,所以③不正确. 答案:C7.若等差数列{a n }的公差为d ,前n 项的和为S n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等差数列,公差为d2.类似地,若各项均为正数的等比数列{b n }的公比为q ,前n 项的积为T n ,则等比数列{nT n }的公比为( ) A.q2 B .q 2 C.qD.n q解析:由题设得,T n =b 1·b 2·b 3·…·b n =b 1·b 1q ·b 1q 2·…·b 1q n -1=b n 1q 1+2+…+(n -1)=b n 1q (n -1)n 2. 所以n T n =b 1q n -12,所以等比数列{nT n }的公比为 q .答案:C8.已知a n =log n +1(n +2)(n ∈N +),观察下列运算: a 1·a 2=log 23·log 34=lg 3lg 2·lg 4lg 3=2;a 1·a 2·a 3·a 4·a 5·a 6=log 23·log 34·…·log 78=lg 3lg 2·lg 4lg 3·…·lg 8lg 7=3;….若a 1·a 2·a 3·…·a k (k ∈N +)为整数,则称k 为“企盼数”,试确定当a 1·a 2·a 3·…·a k =2 016时,“企盼数”k 为( ) A .22 016+2 B .22 016 C .22 016-2D .22 016-4解析:a 1·a 2·a 3·…·a k =lg (k +2)lg 2=2 016,lg(k +2)=lg 22 016,故k =22 016-2.答案:C9.观察如图,可推断出“x ”处应该填的数字是________.解析:由前两个图形发现:中间数等于四周四个数的平方和,所以“x ”处应填的数字是32+52+72+102=183. 答案:18310.观察下列等式: 1-12=12, 1-12+13-14=13+14, 1-12+13-14+15-16=14+15+16, …据此规律,第n 个等式可为________.解析:等式左边的特征:第1个等式有2项,第2个有4项,第3个有6项,且正负交错,故第n 个等式左边有2n 项且正负交错,应为1-12+13-14+…+12n -1-12n ;等式右边的特征:第1个有1项,第2个有2项,第3个有3项,故第n 个有n 项,且由前几个的规律不难发现第n 个等式右边应为1n +1+1n +2+…+12n .答案:1-12+13-14+…+12n -1-12n =1n +1+1n +2+…+12nB 组——素养提升练11.(2020·南阳模拟)某单位安排甲、乙、丙三人在某月1日至12日值班,每人4天. 甲说:我在1日和3日都有值班; 乙说:我在8日和9日都有值班; 丙说:我们三人各自值班的日期之和相等. 据此可判断丙必定值班的日期是( ) A .2日和5日 B .5日和6日 C .6日和11日D .2日和11日解析:1~12日期之和为78,三人各自值班的日期之和相等,故每人值班四天的日期之和是26,甲在1日和3日都有值班,故甲余下的两天只能是10日和12日;而乙在8日和9日都有值班,8+9=17,所以11日只能是丙去值班了,余下还有2日、4日、5日、6日、7日五天,显然,6日只能是丙去值班了. 答案:C12.已知从1开始的连续奇数蛇形排列形成宝塔形数表,第一行为1,第二行为3,5,第三行为11,9,7,第四行为13,15,17,19,如图所示,在宝塔形数表中位于第i 行,第j 列的数记为a i ,j ,比如a 3,2=9,a 4,2=15,a 5,4=23,若a i ,j =2 017,则i +j =( )A .64B .65C .71D .72解析:奇数数列a n =2n -1=2 017⇒n =1 009,按照蛇形排列,第1行到第i 行末共有1+2+…+i =i (1+i )2个奇数,则第1行到第44行末共有990个奇数;第1行到第45行末共有1 035个奇数;则2 017位于第45行;而第45行是从右到左依次递增,且共有45个奇数;故2 017位于第45行,从右到左第19列,则i =45,j =27⇒i +j =72. 答案:D13.(2020·合肥模拟)为提高信息在传输中的抗干扰能力,通常在原信息中按一定规则加入相关数据组成传输信息.设定原信息为a 0a 1a 2,a i ∈{0,1}(i =0,1,2),信息为h 0a 0a 1a 2h 1,其中h 0=a 0⊕a 1,h 1=h 0⊕a 2,⊕运算规则为:0⊕0=0,0⊕1=1,1⊕0=1,1⊕1=0.例如原信息为111,则传输信息为01111,信息在传输过程中受到干扰可能导致接收信息出错,则下列接收信息一定有误的是( ) A .11010 B .01100 C .10111D .00011解析:对于选项C ,传输信息是10111,对应的原信息是011,由题目中运算规则知h 0=0⊕1=1,而h 1=h 0⊕a 2=1⊕1=0,故传输信息应是10110. 答案:C14.(2020·福州模拟)我国南北朝数学家何承天发明的“调日法”是程序化寻求精确分数来表示数值的算法,其理论依据是:设实数x 的不足近似值和过剩近似值分别为b a 和d c(a ,b ,c ,d ∈N+),则b +d a +c 是x 的更为精确的不足近似值或过剩近似值.我们知道π=3.141 59…,若令3110<π<4915,则第一次用“调日法”后得165是π的更为精确的过剩近似值,即3110<π<165,若每次都取最简分数,那么第四次用“调日法”后可得π的近似分数为( ) A.227 B .6320C.7825D .10935解析:由题意:第一次用“调日法”后得165 是π的更为精确的过剩近似值,即3110<π<165,第二次用“调日法”后得4715是π的更为精确的不足近似值,即4715<π<165,第三次用“调日法”后得6320是π的更为精确的过剩近似值,即4715<π<6320,第四次用“调日法”后得11035=227是π的更为精确的过剩近似值,即4715<π<227.答案:A15.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=λa n +λn +1+(2-λ)2n (n ∈N +),其中λ>0,{a n }的通项公式是________.解析:a 1=2,a 2=2λ+λ2+(2-λ)·2=λ2+22, a 3=λ(λ2+22)+λ3+(2-λ)·22=2λ3+23, a 4=λ(2λ3+23)+λ4+(2-λ)·23=3λ4+24.由此猜想出数列{a n }的通项公式为a n =(n -1)λn +2n . 答案:a n =(n -1)λn +2n16.(2020·合肥模拟)已知点A (x 1,ax 1),B (x 2,ax 2)是函数y =a x (a >1)的图像上任意不同两点,依据图像可知,线段AB 总是位于A ,B 两点之间函数图像的上方,因此有结论ax 1+ax 22>ax 1+x 22成立.运用类比思想方法可知,若点A (x 1,sin x 1),B (x 2,sin x 2)是函数y =sin x (x ∈(0,π))的图像上的不同两点,则类似地有________成立.解析:运用类比思想与数形结合思想,可知y =sin x (x ∈(0,π))的图像是上凸的,因此线段AB的中点的纵坐标sin x 1+sin x 22总是小于函数y =sin x (x ∈(0,π))图像上的点⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,sin x 1+x 22 的纵坐标,即sin x 1+sin x 22<sin x 1+x 22成立.sin x1+sin x22<sin x1+x2 2答案:。
第五节 合情推理与演绎推理 ☆☆☆2017考纲考题考情☆☆☆ 考纲要求 真题举例 命题角度
1.了解合情推理的含义,能进行简单的归纳推理和类比推理,体会合情推理在数学发展中的作用; 2.了解演绎推理的含义,掌握演绎推理的“三段论”,并能运用“三段论”进行一些简单推理; 3.了解合情推理和演绎推理的联系和差异。 2016,全国卷Ⅱ,15,5分(演绎推理) 2016,北京卷,8,5分(演绎推理) 2016,山东卷,5分(归纳推理) 2014,全国卷Ⅰ,14,5分(演绎推理) 1.归纳、类比推理多出现在填空题中,为中、低档题; 2.演绎推理多出现在解答题中,与其他相关知识的考查融合为一体,在知识的交汇点处命题。
微知识 小题练 自|主|排|查 1.合情推理 (1)归纳推理 ①定义:由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理。 ②特点:是由部分到整体、由个别到一般的推理。 (2)类比推理 ①定义:由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理。
②特点:是由特殊到特殊的推理。 2.演绎推理 (1)演绎推理 从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,我们把这种推理称为演绎推理。简言之,演绎推理是由一般到特殊的推理。
(2)“三段论”是演绎推理的一般模式 ①大前提——已知的一般原理。 ②小前提——所研究的特殊情况。 ③结论——根据一般原理,对特殊情况做出的判断。
微点提醒 1.合情推理包括归纳推理和类比推理,其结论是猜想,不一定正确,若要确定其正确性,则需要证明。
2.在进行类比推理时,要从本质上去类比,只从一点表面现象去类比,就会犯机械类比的错误。 3.应用三段论解决问题时,要明确什么是大前提、小前提,如果前提与推理形式是正确的,结论必定是正确的。若大前提或小前提错误,尽管推理形式是正确的,但所得结论是错误的。
小|题|快|练 一 、走进教材 1.(选修2-2P77练习T1改编)已知数列{an}中,a1=1,n≥2时,an=an-1+2n-1,依次计算a2,a3,a4后,猜想an的表达式是( )
A.an=3n-1 B.an=4n-3 C.an=n2 D.an=3n-1 【解析】 a1=1,a2=4,a3=9,a4=16,猜想an=n2。故选C。 【答案】 C 2.(选修2-2P84A组T5改编)在等差数列{an}中,若a10=0,则有a1+a2+…+an=a1+a2+…+a19-n(n<19,且n∈N*)成立。类比上述性质,在等比数列{bn}中,若b9=1,则存在的等式为________。
【解析】 根据类比推理的特点可知:等比数列和等差数列类比,在等差数列中是和,在等比数列中是积,故有b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17,且n∈N*)。
【答案】 b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17,且n∈N*) 二、双基查验 1.数列2,5,11,20,x,47,…中的x等于( ) A.28 B.32 C.33 D.27 【解析】 由5-2=3,11-5=6,20-11=9。 则x-20=12,因此x=32。故选B。 【答案】 B 2.给出下列三个类比结论: ①(ab)n=anbn与(a+b)n类比,则有(a+b)n=an+bn;②loga(xy)=logax+logay与sin(α+β)类比,则有sin(α+β)=sinαsinβ;③(a+b)2=a2+2ab+b2与(a+b)2类比,则有(a+b)2=a2+2a·b+b2。
其中结论正确的个数是( ) A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 【解析】 只有③正确。 【答案】 B 3.观察(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cosx)′=-sinx,由归纳推理可得:若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x),记g(x)为f(x)的导函数,则g(-x)=( )
A.f(x) B.-f(x) C.g(x) D.-g(x) 【解析】 由所给函数及其导数知,偶函数的导函数为奇函数,因此当f(x)是偶函数时,其导函数应为奇函数,故g(-x)=-g(x)。故选D。
【答案】 D 4.观察下列不等式 1+ < , 1+ + < , 1+ + + < …… 按此规律,第五个不等式为__________。 【解析】 观察得出规律,左边为项数个连续自然数平方的倒数和,右边为项数的2倍减1的差除以项数,即1+
+ + + +…+ < (n∈N*,n≥2), 所以第五个不等式为1+ + + + + < 。 【答案】 1+ + + + + <
5.(2016·辽阳模拟)在平面几何中:△ABC的∠C内角平分线CE分AB所成线段的比为
= 。把这个结论类比到空间:在三棱锥A-BCD中(如图),DEC平分二面角A-CD-B且与AB相交于点E,则得到类比的结论是________。 【解析】 由平面中线段的比转化为空间中面积的比可得 = 。 【答案】 =
微考点 大课堂 考点一 归纳推理 【典例1】 (2016·山东高考)观察下列等式: -2+ -2= ×1×2; -2+ -2+ -2+ -2= ×2×3;
-2+ -2+ -2+…+ -2= ×3×4;
-2+ -2+ -2+…+ -2= ×4×5; …… 照此规律,
-2+ -2+ -2+…+ -2=________。 【解析】 通过观察所给的四个等式右边的式子特点,可以发现其规律,最前面的数字是
,接下来是和行数有关的两项的乘积,即n(n+1), 所以 -2+ -2+ -2+…+ -2= n(n+1)。 【答案】 n(n+1) 反思归纳 归纳推理一般分为以下三种类型: 1.与“数字”相关问题:主要是观察数字特点,找出等式左右两侧的规律。 2.与不等式有关的推理:观察所给几个不等式两边式子的特点,注意纵向看、找出隐含规律。
3.与图形有关推理:合理利用特殊图形归纳推理得出结论。 【变式训练】 (1)(2016·达州模拟)有一个奇数组成的数阵排列如下: 1 3 7 13 21 … 5 9 15 23 … … 11 17 25 … … … 19 27 … … … … 29 … … … … … … … … … … … 则第30行从左到右第3个数是________。 (2)(2016·湖南桃江检测)地震后需搭建简易帐篷,搭建如图①的单顶帐篷需要17根钢管,这样的帐篷按图②、图③的方式串起来搭建,则串7顶这样的帐篷需要________根钢管。
【解析】 (1)观察每一行的第一个数,由归纳推理可得第30行的第1个数是1+4+6+8+10+…+60=
-1=929。又第n行从左到右的第2个数比第1个数大2n,第3个数比第2个数大2n+2,所以第30行从左到右的第2个数比第1个数大60,第3个数比第2个数大62,故第30行从左到右第3个数是929+60+62=1 051。
(2)由题意可知,图①的单顶帐篷要(17+0×11)根钢管,图②的帐篷要(17+1×11)根钢管,图③的帐篷要(17+2×11)根钢管,……所以串7顶这样的帐篷需要17+6×11=83(根)钢管。
【答案】 (1)1 051 (2)83 考点二 类比推理…………母题发散 【典例2】 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,设a,b,c分别表示三条边的长度,由勾股定理,得c2=a2+b2。
类比平面内直角三角形的勾股定理,试给出空间中四面体性质的猜想。
【解析】 如题图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°。 设a,b,c分别表示3条边的长度,由勾股定理,得c2=a2+b2。 类似地,在四面体P-DEF中,∠PDF=∠PDE=∠EDF=90°。设S1,S2,S3和S分别表示△PDF,△PDE,∠EDF和∠PEF的面积,相应于直角三角形的2条直角边a,b和1条斜边c,图中的四面体有3个“直角面”S1,S2,S3和1个“斜面”S。于是,类比勾股定理的结论,我们猜想S2=S
+S +S 成立。 【答案】 见解析 【母题变式】 1.把本典例条件“由勾股定理,得c2=a2+b2”换成“cos2A+cos2B=1”,则在空间中,给出四面体性质的猜想。
【解析】 如图,在Rt△ABC中,
cos2A+cos2B= 2+ 2= =1。 于是把结论类比到四面体P-A′B′C′中,我们猜想,三棱锥P-A′B′C′中,若三个侧面PA′B′,PB′C′,PC′A′两两互相垂直,且分别与底面所成的角为α,β,γ,则cos2α+cos2β+cos2γ=1。
【答案】 见解析