2018届高三数学每天一练半小时:第83练 推理与证明 Word版含答案
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2018高考文科数学推理与证明专项100题(WORD版含答案)1.下列说法中正确的是()A.当a>1时,函数y=a x是增函数,因为2>1,所以函数y=2x是增函数,这种推理是合情推理B.在平面中,对于三条不同的直线a,b,c,若a∥b,b∥c,则a∥c,将此结论放到空间中也是如此.这种推理是演绎推理C.命题的否定是¬P:∀x∈R,e x>xD.若分类变量X与Y的随机变量K2的观测值k越小,则两个分类变量有关系的把握性越小2.以下数表的构造思路源于我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算术》一书中的“杨辉三角性”.该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数为()A.2017×22015B.2017×22014C.2016×22015D.2016×220143.用反证法证明命题:“若a,b∈R,则函数f(x)=x3+ax﹣b至少有一个零点”时,假设应为()A.函数没有零点B.函数有一个零点C.函数有两个零点D.函数至多有一个零点4.分析法又叫执果索因法,若使用分析法证明:设a<b<c,且a+b+c=0,求证:b2﹣ac<3c2,则证明的依据应是()A.c﹣b>0 B.c﹣a>0 C.(c﹣b)(c﹣a)>0 D.(c﹣b)(c﹣a)<0 5.有一段演绎推理是这样的“所有边长都相等的多边形为凸多边形,菱形是所有边长都相等的凸多边形,所有菱形是正多边形”结论显然是错误的,是因为()A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误6.我们知道,在边长为a的正三角形内任一点到三边的距离之和为定值,类比上述结论,在棱长为a的正四面体内任一点到其四个面的距离之和为定值,此定值为()A.B.C.D.a7.定义:“回文”是指正读反读都能读通的句子,它是古今中外都有的一种修辞方式和文字游戏,如“我为人人,人人为我”等.在数学中也有这样一类数字有这样的特征,称为回文数.设n是一任意自然数.若将n的各位数字反向排列所得自然数n1与n相等,则称n 为一回文数.例如,若n=1234321,则称n为一回文数;但若n=1234567,则n不是回文数.则下列数中不是回文数的是()A.187×16 B.1112C.45×42 D.2304×218.学校计划在周一至周四的艺术节上展演《雷雨》、《茶馆》、《天籁》和《马蹄声碎》四部话剧,每天一部.受多种因素影响,话剧《雷雨》不能在周一和周四上演;《茶馆》不能在周一和周三上演;《天籁》不能在周三和周四上演;《马蹄声碎》不能在周一和周四上演.那么下列说法正确的是()A.《雷雨》只能在周二上演B.《茶馆》可能在周二或周四上演C.周三可能上演《雷雨》或《马蹄声碎》D.四部话剧都有可能在周二上演9.小赵、小钱、小孙、小李四位同学被问到谁去过长城时,小赵说:我没去过;小钱说:小李去过;小孙说;小钱去过;小李说:我没去过.假定四人中只有一人说的是假话,由此可判断一定去过长城的是()A.小赵B.小李C.小孙D.小钱10.设△ABC的三边长分别为a、b、c,△ABC的面积为S,内切圆半径为r,则,类比这个结论可知:四面体S﹣ABC的四个面的面积分别为S1、S2、S3、S4,内切球半径为R,四面体S﹣ABC的体积为V,则R=()A.B.C.D.11.我国南宋著名数学家秦九韶发现了从三角形三边求三角形面积的“三斜公式”,设△ABC三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,面积为S,则“三斜求积”公式为])2bca(ca[41S222222-+-=.若a2sinC=4sinA,(a+c)2=12+b2,则用“三斜求积”公式求得△ABC的面积为()A.3B.2 C.3 D.612.平面内凸四边形有2条对角线,凸五边形有5条对角线,以此类推,凸13边形的对角线条数为()A.42 B.65 C.143 D.16913.下面结论正确的是()①一个数列的前三项是1,2,3,那么这个数列的通项公式是a n=n(n∈N*).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在类比时,平面中的三角形与空间中的平行六面体作为类比对象较为合适.④“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.A.①②B.②③C.③④D.②④14.我们知道:在平面内,点(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离公式为d=,通过类比的方法,可求得:在空间中,点(2,4,1)到平面x+2y+3z+3=0的距离为()A.3 B.5 C.D.315.我国南宋著名数学家秦九韶发现了从三角形三边求三角形面积的“三斜公式”,设△ABC 三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,面积为S,则“三斜求积”公式为.若a2sinC=4sinA,(a+c)2=12+b2,则用“三斜求积”公式求得△ABC的面积为()A. B.2 C.3 D.16.如图,在公路MN两侧分别有A1,A2,…,A7七个工厂,各工厂与公路MN(图中粗线)之间有小公路连接.现在需要在公路MN上设置一个车站,选择站址的标准是“使各工厂到车站的距离之和越小越好”.则下面结论中正确的是()①车站的位置设在C点好于B点;②车站的位置设在B点与C点之间公路上任何一点效果一样;③车站位置的设置与各段小公路的长度无关.A.①B.②C.①③D.②③17.某校举行了以“重温时代经典,唱响回声嘹亮”为主题的“红歌”歌咏比赛.该校高一年级有1,2,3,4四个班参加了比赛,其中有两个班获奖.比赛结果揭晓之前,甲同学说:“两个获奖班级在2班、3班、4班中”,乙同学说:“2班没有获奖,3班获奖了”,丙同学说:“1班、4班中有且只有一个班获奖”,丁同学说:“乙说得对”.已知这四人中有且只有两人的说法是正确的,则这两人是()A.乙,丁B.甲,丙C.甲,丁D.乙,丙18.已知平面上的线段l及点P,在l上任取一点Q,线段PQ长度的最小值称为点P到线段l 的距离,记作d(P,l).设l是长为2的线段,点集D={P|d(P,l)≤1}所表示图形的面积为()A.πB.2π C.2+πD.4+π19.下面使用类比推理恰当的是()A.“若a•3=b•3,则a=b”类推出“若a•0=b•0,则a=b”B.“若(a+b)c=ac+bc”类推出“(a•b)c=ac•bc”C.“(a+b)c=ac+bc”类推出“=+(c≠0)”D.“(ab)n=a n b n”类推出“(a+b)n=a n+b n”20.下面四个推理,不属于演绎推理的是()A.因为函数y=sinx(x∈R)的值域为[﹣1,1],2x﹣1∈R,所以y=sin(2x﹣1)(x∈R)的值域也为[﹣1,1]B.昆虫都是6条腿,竹节虫是昆虫,所以竹节虫有6条腿C.在平面中,对于三条不同的直线a,b,c,若a∥b,b∥c则a∥c,将此结论放到空间中也是如此D.如果一个人在墙上写字的位置与他的视线平行,那么,墙上字迹离地的高度大约是他的身高,凶手在墙上写字的位置与他的视线平行,福尔摩斯量得墙壁上的字迹距地面六尺多,于是,他得出了凶手身高六尺多的结论21.“现代五项”是由现代奥林匹克之父顾拜旦先生创立的运动项目,包含射击、击剑、游泳、马术和越野跑五项运动.已知甲、乙、丙共三人参加“现代五项”.规定每一项运动的前三名得分都分别为a,b,c(a>b>c且a,b,c∈N*),选手最终得分为各项得分之和.已知甲最终得22分,乙和丙最终各得9分,且乙的马术比赛获得了第一名,则游泳比赛的第三名是()A.甲B.乙C.丙D.乙和丙都有可能22.甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩,老师说,你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩,看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩,根据以上信息,则A.乙可以知道四人的成绩B.丁可能知道四人的成绩C.乙、丁可以知道对方的成绩D.乙、丁可以知道自己的成绩23.中国有个名句“运筹帷幄之中,决胜千里之外”.其中的“筹”原意是指《孙子算经》中记载的算筹,古代是用算筹来进行计算,算筹是将几寸长的小竹棍摆在平面上进行运算,算筹的摆放形式有纵横两种形式,如下表:表示一个多位数时,像阿拉伯计数一样,把各个数位的数码从左到右排列,但各位数码的筹式需要纵横相间,个位,百位,万位数用纵式表示,十位,千位,十万位用横式表示,以此类推,例如6613用算筹表示就是:,则5288用算筹式可表示为( )A .B .C .D .24.已知x >0,由不等式x+≥2=2,x+=≥3=3,…,可以推出结论:x+≥n+1(n ∈N *),则a=( )A .2nB .3nC .n 2D .n n25.对于100个黑球和99个白球的任意排列(从左到右排成一行),则一定( ) A .存在一个白球,它右侧的白球和黑球一样多 B .存在一个黑球,它右侧的白球和黑球一样多 C .存在一个白球,它右侧的白球比黑球少一个 D .存在一个黑球,它右侧的白球比黑球少一个 26.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dc(a ,b ,c ,*d N ∈),则b da c++是x 的更为精确的不足近似值或过剩近似值.我们知道3.14159π=…,若令31491015π<<,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3116105π<<,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 .6320 C .7825D .1093527.《庄子·天下篇》中记述了一个著名命题:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”反映这个命题本质的式子是( ) A .21111122222n n +++⋅⋅⋅+=-B .211112222n +++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅<C .21111222n ++⋅⋅⋅+= D .21111222n ++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅< 28.对于各数互不相等的正数数组(i 1,i 2,…,i n )(n 是不小于2的正整数),如果在p <q 时有i p <i q ,则称“i p 与i q ”是该数组的一个“顺序”,一个数组中所有“顺序”的个数称为此数组的“顺序数”.例如,数组(2,4,3,1)中有顺序“2,4”、“2,3”,其“顺序数”等于2.若各数互不相等的正数数组(a 1,a 2,a 3,a 4,a 5)的“顺序数”是4,则(a 5,a 4,a 3,a 2,a 1)的“顺序数”是( ) A .7 B .6 C .5 D .4 29..两旅客坐火车外出旅游,希望座位连在一起,且有一个靠窗,已知火车上的座位的排法如图所示,则下列座位号码符合要求的是( )A .48,49B .62,63C .75,76D .84,8530.将数字1,2,3,4,5,6书写在每一个骰子的六个表面上,做成6枚一样的骰子.分别取三枚同样的这种骰子叠放成如图A 和B 所示的两个柱体,则柱体A 和B 的表面(不含地面)数字之和分别是( )A .4748,B .4749,C .4950,D .5049, 31.数0,1,2,3,4,5,…按以下规律排列:…,则从2013到2016四数之间的位置图形为( )A B12436655523136A.B.C.D.32.某人在x天观察天气,共测得下列数据:①上午或下午共下雨7次;②有5个下午晴;③有6个上午晴;④当下午下雨时上午晴.则观察的x天数为()A.11 B.9 C.7 D.不能确定33.定义区间(a,b),,的长度均为d=b﹣a.用表示不超过x的最大整数,记{x}=x﹣,其中x∈R.设f(x)={x},g(x)=x﹣1,若用d表示不等式f(x)<g(x)解集区间的长度,则当0≤x≤3时,有( )A.d=1 B.d=2 C.d=3 D.d=434.有一段演绎推理是这样的:“直线平行于平面,则平行于平面内所有直线;已知直线b⊄平面α,直线a⊊平面α,直线b∥平面α,则直线b∥直线a”的结论显然是错误的,这是因为()A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误35.给出下列三个类比结论.①(ab)n=a n b n与(a+b)n类比,则有(a+b)n=a n+b n;②log a(xy)=log a x+log a y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 B.1 C.2 D.336.如图,自然数列按正三角形图顺序排列,如数9排在第4行第3个位置;设数2015排在第m行第n个位置,则m+n= .37.观察下列等式,按此规律,第n个等式的右边等于.38.在《九章算术》方田章圆田术(刘徽注)中指出:“割之弥细,所失弥少.割之又割,以至不能割,则与圆周合体而无所失矣.”注述中所用的割圆术是一种无限与有限的转化过程,比如在中“…”即代表无限次重复,但原式却是个定值x,这可以通过方程=x确定出来x=2,类似地不难得到= .39.观察下列等式:(sin)﹣2+(sin)﹣2=×1×2;(sin)﹣2+(sin)﹣2+(sin)﹣2+sin()﹣2=×2×3;(sin)﹣2+(sin)﹣2+(sin)﹣2+…+sin()﹣2=×3×4;(sin)﹣2+(sin)﹣2+(sin)﹣2+…+sin()﹣2=×4×5;…照此规律,(sin)﹣2+(sin)﹣2+(sin)﹣2+…+(sin)﹣2= .40.有甲、乙二人去看望高中数学张老师,期间他们做了一个游戏,张老师的生日是m月n 日,张老师把m告诉了甲,把n告诉了乙,然后张老师列出来如下10个日期供选择:2月5日,2月7日,2月9日,5月5日,5月8日,8月4日,8月7日,9月4日,9月6日,9月9日.看完日期后,甲说“我不知道,但你一定也不知道”,乙提听了甲的话后,说“本来我不知道,但现在我知道了”,甲接着说,“哦,现在我也知道了”.请问张老师的生日是.41.在一次连环交通事故中,只有一个人需要负主要责任,但在警察询问时,甲说:“主要责任在乙”;乙说:“丙应负主要责任”;丙说“甲说的对”;丁说:“反正我没有责任”.四人中只有一个人说的是真话,则该事故中需要负主要责任的人是.42.观察下列各式:13=1,13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,…,由此推得:13+23+33…+n3= .43.自然数列按如图规律排列,若2017在第m行第n个数,则log2= .44.观察下列式子:1+<,1++<,1+++<,…据以上式子可以猜想:1++++…+<.45.如图所示的数阵中,用A(m,n)表示第m行的第n个数,则以此规律A(8,2)为.46.已知x>0时有不等式x+≥2,x+=++≥3,…成立,由此启发我们可以推广为x+≥n+1(n∈N*),则a的值为.47.观察下列等式1=12+3+4=93+4+5+6+7=254+5+6+7+8+9+10=49…照此规律,第n个等式为.48.设n为正整数,,计算得,f(4)>2,,f (16)>3,观察上述结果,可推测一般的结论为.49.从1=12,2+3+4=32,3+4+5+6+7=52中,可得到一般规律为.(用数学表达式表示)50.意大利数学家列昂那多•斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,…,即F(1)=F(2)=1,F(n)=F(n﹣1)+F(n ﹣2)(n≥3,n∈N*),此数列在现代物理、准晶体结构、化学等领域都有着广泛的应用,若此数列被3整除后的余数构成一个新数列{b n},b2017= .51.祖暅(公元前5~6世纪)是我国齐梁时代的数学家,是祖冲之的儿子.他提出了一条原理:“幂势既同,则积不容异.”这里的“幂”指水平截面的面积,“势”指高.这句话的意思是:两个等高的几何体若在所有等高处的水平截面的面积相等,则这两个几何体体积相等.设由椭圆1by a x 2222=+(a >b >0)所围成的平面图形绕y 轴旋转一周后,得一橄榄状的几何体(如图)(称为椭球体),课本中介绍了应用祖暅原理求球体体积公式的做法,请类比此法,求出椭球体体积,其体积等于 .52.有一个游戏,将标有数字1、2、3、4的四张卡片分别随机发给甲、乙、丙、丁4个人,每人一张,并请这4人在看自己的卡片之前进行预测:甲说:乙或丙拿到标有3的卡片;乙说:甲或丙拿到标有2的卡片;丙说:标有1的卡片在甲手中;丁说:甲拿到标有3的卡片.结果显示:这4人的预测都不正确,那么甲、乙、丙、丁4个人拿到的卡片上的数字依次为 、 、 、 . 53.甲乙丙三人代表班级参加校运会的跑步,跳远,铅球比赛,每人参加一项,每项都要有人参加,他们的身高各不同,现了解到已下情况:(1)甲不是最高的;(2)最高的是没报铅球;(3)最矮的参加了跳远;(4)乙不是最矮的,也没参加跑步.可以判断丙参加的比赛项目是 . 54.已知甲、乙、丙三人组成考察小组,每个组员最多可以携带供本人在沙漠中生存36天的水和食物,且计划每天向沙漠深处走30公里,每个人都可以在沙漠中将部分水和食物交给其他人然后独自返回.若组员甲与其他两个人合作,且要求三个人都能够安全返回,则甲最远能深入沙漠 公里. 55.大衍数列,来源于中国古代著作《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论.其前10项为:0、2、4、8、12、18、24、32、40、50.通项公式:a n=如果把这个数列{a n}排成右侧形状,并记A(m,n)表示第m行中从左向右第n个数,则A (10,4)的值为.56.有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是.57.古代数学家杨辉在沈括的隙积数的基础上想到:若由大小相等的圆球剁成类似于正四棱台的方垛,上底由a×a个球组成,杨辉给出求方垛中圆球总数的公式如下:S=3n(a2+b2+ab+2ab),根据以上材料,我们可得12+22+…+n2=.58.如图,根据图中的数构成的规律,a所表示的数是.59.观察下列式子:,,,…,根据以上规律,第n个不等式是.60.将一些正整数按如下规律排列,则10行第3个数为第1行 1 2第2行 2 4 6 8第3行 4 7 10 13第4行 8 12 16 20 24…61.某运动队对A,B,C,D四位运动员进行选拔,只选一人参加比赛,在选拔结果公布前,甲、乙、丙、丁四位教练对这四位运动员预测如下:甲说:“是C或D参加比赛”;乙说:“是B参加比赛”;丙说:“是A,D都未参加比赛”;丁说:“是C参加比赛”.若这四位教练中只有两位说的话是对的,则获得参赛的运动员是.62.已知[x]表示不超过x的最大整数,例如[π]=3S1=S2=S3=,…依此规律,那么S10= .63.2016年夏季大美青海又迎来了旅游热,甲、乙、丙三位游客被询问是否去过陆心之海青海湖,海北百里油菜花海,茶卡天空之境三个地方时,甲说:我去过的地方比乙多,但没去过海北百里油菜花海;乙说:我没去过茶卡天空之境;丙说:我们三人去过同一个地方.由此可判断乙去过的地方为.64.观察下列等式l+2+3+…+n=n(n+l);l+3+6+…+n(n+1)=n(n+1)(n+2);1+4+10+…n(n+1)(n+2)=n(n+1)(n+2)(n+3);可以推测,1+5+15+…+n(n+1)(n+2)(n+3)= .65.将1,2,3,4,…正整数按如图所示的方式排成三角形数组,则第10行左数第10个数是.66.学校艺术节对同一类的A,B,C,D四项参赛作品,只评一项一等奖,在评奖揭晓前,甲、乙、丙、丁四位同学对这四项参赛作品预测如下:甲说:“是C或D作品获得一等奖”;乙说:“B作品获得一等奖”;丙说:“A,D两项作品未获得一等奖”;丁说:“是C作品获得一等奖”.若这四位同学中只有两位说的话是对的,则获得一等奖的作品是.67.我国的《洛书》中记载着世界上最古老的幻方:将1,2,…,9填入方格内,使三行、三列,两条对角线的三个数之和都等于15,如图所示.一般地,将连续的正整数1,2,…,n2填入n×n个方格中,使得每行,每列、每条对角线上的数的和相等,这个正方形叫做n阶幻方.记n阶幻方的对角线上数的和为N n,例如N3=15,N4=34,N5=65…那么N n= .68.学校艺术节对同一类的A,B,C,D四项参赛作品,只评一项一等奖,在评奖揭晓前,甲、乙、丙、丁四位同学对这四项参赛作品预测如下:甲说:“是C或D作品获得一等奖”;乙说:“B作品获得一等奖”;丙说:“A,D两项作品未获得一等奖”;丁说:“是C作品获得一等奖”.若这四位同学中只有两位说的话是对的,则获得一等奖的作品是.69.甲乙丙三人一起参加机动车驾驶证科目考三试后,与丁相聚,丁询问甲乙丙的考试结果,甲说:“我通过了.”,乙说:“我和甲都通过了.”,丙说:“我和乙都通过了.”甲乙丙三人有且只有一个人说的内容与考试结果不完全相同,甲乙丙中没有通过的是.70.德国数学家莱布尼兹发现了右面的单位分数三角形,单位分数是分子为1,分母为正整数的分数称为莱布尼兹三角形:根据前6行的规律,写出第7行的第3个数是.71.36的所有正约数之和可按如下方法得到:因为36=22×32,所以36的所有正约数之和为(1+3+32)+(2+2×3+2×32)+(22+22×3+22×32)=(1+2+22)(1+3+32)=91,参照上述方法,可求得100的所有正约数之和为.72.“开心辞典”中有这样的问题,给出一组数,要你根据规律填出后面的几个数,现给出一组数:它的第8个数可以是.73.某公司在进行人才招聘时,由甲乙丙丁戊5人入围,从学历看,这5人中2人为硕士,3人为博士:从年龄看,这5人中有3人小于30岁,2人大于30岁,已知甲丙属于相同的年龄段,而丁戊属于不同的年龄段,乙戊的学位相同,丙丁的学位不同,最后,只有一位年龄大于30岁的硕士应聘成功,据此,可以推出应聘成功者是.74.某比赛现场放着甲、乙、丙三个空盒,主持人从一副不含大小王的52张扑克牌中,每次任取两张牌,将一张放入甲盒,若这张牌是红色的(红桃或方片),就将另一张放入乙盒;若这张牌是黑色的(黑桃或梅花),就将另一张放入丙盒;重复上述过程,直到所有扑克牌都放入三个盒子内,给出下列结论:①乙盒中黑牌不多于丙盒中黑牌②乙盒中红牌与丙盒中黑牌一样多③乙盒中红牌不多于丙盒中红牌④乙盒中黑牌与丙盒中红牌一样多其中正确结论的序号为.75.学校艺术节对同一类的A,B,C,D四项参赛作品,只评一项一等奖,在评奖揭晓前,甲、乙、丙、丁四位同学对这四项参赛作品预测如下:甲说:“是C或D作品获得一等奖”;乙说:“B作品获得一等奖”;丙说:“A,D两项作品未获得一等奖”;丁说:“是C作品获得一等奖”.若这四位同学中只有两位说的话是对的,则获得一等奖的作品是.76.观察下列等式:1=++;1=+++;1=++++;…,以此类推,1=++++++,其中m<n,m,n∈N*,则m﹣n= .77.设函数f(x)=(x>0),观察:f1(x)=f(x)=,f2(x)=f(f1(x))=;f3(x)=f(f2(x))=.f4(x)=f(f3(x))=…根据以上事实,当n∈N*时,由归纳推理可得:f n(1)= .78.甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖。
2017-2018学年度xx学校xx月考卷一、选择题(共15小题,每小题5.0分,共75分)1.下列平面图形中与空间的平行六面体作为类比对象较合适的是()A.三角形B.梯形C.平行四边形D.矩形2.根据下面一组等式S1=1,S2=2+3=5,S3=4+5+6=15,S4=7+8+9+10=34,S5=11+12+13+14+15=65,S6=16+17+18+19+20+21=111,S7=22+23+24+25+26+27+28=175,…可得S1+S3+S5+…+S2n-1等于()A. 2n2B.n3C. 2n3D.n43.用数学归纳法证明等式:1+2+3…+3n=,由n=k的假设到证明n=k+1时,等式左边应添加的式子是()A. 3k+1B. (3k+1)+(3k+2)C. 3k+3D. (3k+1)+(3k+2)+(3k+3)4.欲证不等式-<-成立,只需证()A. (-)2<(-)2B. (-)2>(-)2C. (+)2<(+)2D. (--)2<(-)25.已知f(x)=是奇函数,那么实数a的值等于()A. 1B.-1C. 0D. ±16.如图所示的是一串黑白相间排列的珠子,若按这种规律排列下去,那么第39颗珠子的颜色是()A.白色B.黑色C.白色的可能性大D.黑色的可能性大7.观察下面关于循环小数化分数的等式:=,==,,,据此推测循环小数,可化成分数()A.B.C.D.8.观察下列等式,13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,根据上述规律,13+23+33+43+53+63等于()A. 192B. 202C. 212D. 2229.记Sk=1k+2k+3k+…+nk,当k=1,2,3,…时,观察下列等式:S 1=n2+n,S 2=n3+n2+n,S 3=n4+n3+n2,S 4=n5+n4+n3-n,S 5=An6+n5+n4+Bn2,….可以推测A-B等于()A.B.C.D.10.下列类比推理的结论正确的是()①类比“实数的乘法运算满足结合律”,得到猜想“向量的数量积运算满足结合律”;②类比“平面内,同垂直于一直线的两直线相互平行”,得到猜想“空间中,同垂直于一直线的两直线相互平行”;③类比“设等差数列{an}的前n项和为Sn,则S4,S8-S4,S12-S8成等差数列”,得到猜想“设等比数列{bn}的前n项积为Tn,则T4,,成等比数列”;④类比“设AB为圆的直径,P为圆上任意一点,直线PA,PB的斜率存在,则kPA·kPB为常数”,得到猜想“设AB为椭圆的长轴,p为椭圆上任意一点,直线PA·PB的斜率存在,则kPA·kPB为常数”.A.①④B.①②C.②③D.③④11.下列类比推理中,得到的结论正确的是()A.把log a(x+y)与a(b+c)类比,则有log a(x+y)=log ax+log byB.向量a,b的数量积运算与实数a,b的运算性质|ab|=|a|·|b|类比,则有|a·b|=|a||b|C.把(a+b)n与(ab)n类比,则有(a+b)n=an+bnD.把长方体与长方形类比,则有长方体的对角线平方等于长宽高的平方和12.根据给出的数塔猜测123 456×9+2等于()1×9+2=11,12×9+2=111,123×9+2=1 111,1 234×9+2=11 111,12 345×9+2=111 111.A. 111 111B. 1 111 111C. 1 111 112D. 1 111 11013.用数学归纳法证明1+2+3+…+(3n+1)=,则当n=k+1时左端应在n=k的基础上加上()A. 3k+2B. 3k+4C. (3k+2)+(3k+3)D. (3k+2)+(3k+3)+(3k+4)14.先阅读下面的文字:“求的值时,采用了如下方法:令=x,则有x=,两边同时平方,得1+x=x2,解得x=(负值已舍去)”可用类比的方法,求得1+的值等于()A.B.C.D.15.用数学归纳法证明:++…+≥,从n=k到n=k+1,不等式左边需添加的项是() A.++B.++-C.。
推理与证明一、选择题(本大题共个小题,每小题分,共分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于度”时,反设正确的是( ) .假设三内角都不大于度.假设三内角都大于度.假设三内角至多有一个大于度.假设三内角至多有两个大于度【答案】.下列不等式不成立的是( ).. (>>). ().<【答案】.四个小动物换座位,开始是鼠、猴、兔、猫分别坐,,,号位子上(如图),第一次前后排动物互换座位,第二次左右列动物互换座位,…,这样交替进行下去,那么第次互换座位后,小兔的座位对应的是( ).编号.编号.编号.编号【答案】.德国数学家洛萨·科拉茨年提出了一个猜想:任给一个正整数,如果它是偶数,就将它减半;如果它是奇数,则将它乘再加,不断重复这样的运算,经过有限步后,一定可以得到。
如初始正整数为,按照上述变换规则,得到一个数列:,,,,,,,,。
现在请你研究:如果对正整数(首项),按照上述规则实施变换(可以多次出现)后的第八项为,则的所有可能的对值为( ).,,,,,.,,,.,,,.,,,,【答案】.用反证法证明“如果,那么”时,反证假设的内容应是( )...或.且【答案】.观察式子:,,,,则可归纳出式子为( ) ....【答案】.用反证法证明“如果>,那么”假设的内容应是( )...且.或【答案】.已知数列{}的前项和=(≥),而=,通过计算,,,猜想等于( )....【答案】.用反证法证明命题:“若整数系数一元二次方程有有理根,那么中至少有一个是偶数”时,应假设( ).中至多一个是偶数.中至少一个是奇数.中全是奇数.中恰有一个偶数【答案】.用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个不大于”时,反设正确的是( )。
一、选择题1.如图所示的Venn 图中,阴影部分对应的集合是( )A .A ∩B B .∁U (A ∩B )C .A ∩(∁U B )D .(∁U A )∩B2.命题“若a 2+b 2=0,则a =0且b =0”的逆否命题是( )A .“若a ≠0或b ≠0,则a 2+b 2≠0”B .“若a 2+b 2≠0,则a ≠0或b ≠0”C .“若a =0且b =0,则a 2+b 2≠0”D .“若a 2+b 2≠0,则a ≠0且b ≠0”3.已知集合A ={1,a },B ={1,2,3},则“a =3”是“A ⊆B ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.已知函数f (x )=11-x 2的定义域为M ,g (x )=ln(1+x )的定义域为N ,则M ∪(∁R N )等于() A .{x |x <1} B .{x |x ≥-1}C .{x |-1<x ≤1}D .{x |-1≤x <1}5.下列各组函数中是同一个函数的是( )①f (x )=-2x 3与g (x )=x -2x ;②f (x )=x 与g (x )=x 2;③f (x )=x 2与g (x )=x 4;④f (x )=x 2-2x -1与g (t )=t 2-2t -1.A .①②B .①③C .③④D .①④6.若a =2-3.1,b =0.53,c =log 3.14,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c <b <aB .b <c <aC .a <c <bD .a <b <c7.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2t x,x <2,log t (x 2-1),x ≥2,且f (2)=1,则f (1)等于( )A .8B .6C .4D .28.给出下列四个函数:①y =x ·sin x ;②y =x ·cos x ;③y =x ·|cos x |;④y =x ·2x.这四个函数的部分图象如下,但顺序被打乱,则按照从左到右的顺序将图象对应的函数序号安排正确的一组是( )A .①④②③B .①④③②C .④①②③D .③④②①9.已知函数f (x )是偶函数且满足f (x +2)=-f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在[-1,3]上的解集为( )A .(1,3)B .(-1,1)C .(-1,0)∪(1,3)D .(-2,-1)∪(0,1) 10.已知命题p :若函数f (x )=x 2+|x -a |是偶函数,则a =0.命题q :∀m ∈(0,+∞),关于x 的方程mx2-2x +1=0有解.在①p ∨q ;②p ∧q ;③(綈p )∧q ;④(綈p )∨(綈q )中为真命题的是( )A .②③B .②④C .③④D .①④ 11.已知函数f (x )满足f (x )+1=1f (x +1),当x ∈[0,1]时,f (x )=x .若函数g (x )=f (x )-mx -m 在(-1,1]内有2个零点,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,12 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12 12.已知定义域为A 的函数f (x ),若对任意的x 1,x 2∈A ,都有f (x 1+x 2)-f (x 1)≤f (x 2),则称函数f (x )为“定义域上的M 函数”,给出以下五个函数:①f (x )=2x +3,x ∈R ;②f (x )=x 2,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12;③f (x )=x 2+1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12;④f (x )=sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2;⑤f (x )=log 2x ,x ∈[2,+∞).其中是“定义域上的M 函数”的有( )A .2个B .3个C .4个D .5个二、填空题13.已知集合A ={(x ,y )|y =x 2,x ∈R },B ={(x ,y )|y =|x |,x ∈R },则A ∩B 中元素的个数为________.14.已知p :∃x ∈R ,x 2+2x +a ≤0,若p 是错误的,则实数a 的取值范围是__________.(用区间表示)15.已知函数f (x )=12(31)4,0,(log ),0,a x a x f x x -+<⎧⎪⎨≥⎪⎩若f (4)>1,则实数a 的取值范围是____________.16.若直角坐标平面内不同两点P ,Q 满足条件:①P ,Q 都在函数y =f (x )的图象上;②P ,Q 关于原点对称,则称(P ,Q )是函数y =f (x )的一个“伙伴点组”(点组(P ,Q )与(Q ,P )可看成同一个“伙伴点组”).已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ k (x +1),x <0,x 2+1,x ≥0,有两个“伙伴点组”,则实数k 的取值范围是______________.三、解答题17.设p :f (x )=2x -m 在区间(1,+∞)上是减函数;q :若x 1,x 2是方程x 2-ax -2=0的两个实根,则不等式m 2+5m -3≥|x 1-x 2|对任意实数a ∈[-1,1]恒成立.若p 不正确,q 正确,求实数m 的取值范围.18.已知全集U =R ,集合A ={x |a -1<x <2a +1},B ={x |0<x <1}.(1)若a =12,求A ∩B ; (2)若A ∩B =∅,求实数a 的取值范围.19.已知函数f (x )=log 3(9x )·log 3(3x ),x ∈[19,9]. (1)若t =log 3x ,求t 的取值范围;(2)求f (x )的最值及取得最值时对应的x 的值.20.已知p :“∃x 0∈(-1,1),x 20-x 0-m =0(m ∈R )”是正确的,设实数m 的取值集合为M .(1)求集合M;(2)设关于x的不等式(x-a)(x+a-2)<0(a∈R)的解集为N,若“x∈M”是“x∈N”的充分条件,求实数a 的取值范围.21.据某气象中心观察和预测:发生于M地的沙尘暴一直向正南方向移动,其移动速度v(km/h)与时间t(h)的函数图象如图所示.过线段OC上一点T(t,0)作横轴的垂线l,梯形OABC在直线l左侧部分的面积即时间t(h)内沙尘暴所经过的路程s(km).(1)当t=4时,求s的值;(2)将s随t变化的规律用数学关系式表示出来;(3)若N城位于M地正南方向,且距M地650 km,试判断这场沙尘暴是否会侵袭到N城,如果会,在沙尘暴发生后多长时间它将侵袭到N城?如果不会,请说明理由.22.已知函数f(x)=x2+(x-1)|x-a|.(1)若a=-1,解方程f(x)=1;(2)若函数f(x)在R上单调递增,求实数a的取值范围;(3)是否存在实数a,使不等式f(x)≥2x-3对任意x∈R恒成立?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.答案精析1.C [根据题图可知,阴影部分是由属于A 且不属于B (属于∁U B )的元素组成的集合,观察各选项易得结果.]2.A [逆否命题是将原命题的条件与结论先调换位置,再将新条件与新结论同时否定,故选A.]3.A [A ={1,a },B ={1,2,3},若a =3,则A ={1,3},所以A ⊆B ;若A ⊆B ,则a =2或a =3,所以“a =3”是“A ⊆B ”的充分不必要条件.]4.A [M ={x |1-x 2>0}={x |-1<x <1},N ={x |1+x >0}={x |x >-1},所以M ∪(∁R N )={x |-1<x <1}∪{x |x ≤-1}={x |x <1}.]5.C [①中,f (x )=-2x 3=-x -2x ,故f (x ),g (x )不是同一个函数;②中,g (x )=x 2=|x |,故f (x ),g (x )不是同一个函数;易知③④中两函数表示同一个函数.]6.D [因为a =2-3.1,b =0.53=2-3,函数y =2x 在R 上单调递增,所以2-3.1<2-3<20=1,又函数y =log 3.1x 在(0,+∞)上单调递增,所以c =log 3.14>log 3.13.1=1,所以a <b <c .]7.B [因为f (2)=1,所以log t (22-1)=log t 3=1,解得t =3,所以f (1)=2×31=6.]8.A [本题是选择题,可利用排除法.对于①,令y =f (x ),∵f (x )的定义域关于原点对称,f (-x )=(-x )·sin(-x )=x ·sin x =f (x ),∴函数y =f (x )为偶函数,故①中的函数对应第1个图象,排除C 和D ;对于③,当x >0时,y ≥0,故③中的函数对应第4个图象,排除B.]9.C [若x ∈[-2,0],则-x ∈[0,2],此时f (-x )=-x -1.∵f (x )是偶函数,∴f (-x )=-x -1=f (x ),即f (x )=-x -1,x ∈[-2,0].∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),∴函数f (x )是周期为4的函数.若x ∈[2,4],则x -4∈[-2,0],∴f (x )=f (x -4)=-(x -4)-1=3-x ,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x -1,-2≤x <0,x -1,0≤x <2,3-x ,2≤x ≤4,作出函数f (x )在[-2,4]上的图象,如图所示,若0<x ≤3,则不等式xf (x )>0等价于f (x )>0,此时1<x <3;若-1≤x <0,则不等式xf (x )>0等价于f (x )<0,此时-1<x <0;若x =0,显然不等式xf (x )>0的解集为∅.综上,不等式xf (x )>0在[-1,3]上的解集为(-1,0)∪(1,3).]10.D [函数f (x )=x 2+|x -a |是偶函数⇒f (-x )=f (x )⇒a =0⇒p 为真命题;关于x 的方程mx 2-2x +1=0有解⇒Δ=4-4m ≥0⇒m ≤1⇒q 为假命题.故①④为真,故选D.]11.A [根据题意知,当x ∈(-1,0]时,x +1∈(0,1],则f (x )=1f (x +1)-1=1x +1-1,故函数f (x )在(-1,0]上是减函数,在[0,1]上是增函数.函数g (x )=f (x )-mx -m 在(-1,1]内有2个零点,相当于函数f (x )的图象与直线y =m (x +1)有2个交点,若其中1个交点为(1,1),则m =12,结合函数的图象(图略),可知m 的取值范围是(0,12],故选A.] 12.C [对于①,∀x 1,x 2∈R ,f (x 1+x 2)=2(x 1+x 2)+3<2(x 1+x 2)+6=f (x 1)+f (x 2),故①满足条件;对于②,∀x 1,x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,f (x 1+x 2)=x 21+x 22+2x 1x 2,f (x 1)+f (x 2)=x 21+x 22, 当x 1x 2>0时,不满足f (x 1+x 2)≤f (x 1)+f (x 2),故②不是“定义域上的M 函数”;对于③,∀x 1,x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,f (x 1+x 2)=x 21+x 22+2x 1x 2+1,f (x 1)+f (x 2)=x 21+x 22+2, 因为x 1,x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,所以2x 1x 2≤12<1, 故f (x 1+x 2)<f (x 1)+f (x 2),故③满足条件;对于④,∀x 1,x 2∈[0,π2],f (x 1+x 2)=sin x 1cos x 2+sin x 2cos x 1≤sin x 1+sin x 2=f (x 1)+f (x 2),故④满足条件;对于⑤,∀x 1,x 2∈[2,+∞),f (x 1+x 2)=log 2(x 1+x 2),f (x 1)+f (x 2)=log 2(x 1x 2),因为x 1,x 2∈[2,+∞),所以1x 1+1x 2≤1,可得x 1+x 2≤x 1x 2,即f (x 1+x 2)≤f (x 1)+f (x 2),故⑤满足条件.所以是“定义域上的M 函数”的有①③④⑤,共4个.]13.3解析 由题意联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧ y =x 2,y =|x |,消去y 得x 2=|x |,两边平方,解得x =0或x =-1或x =1,相应的y 值分别为0,1,1,故A ∩B 中元素的个数为3.14.(1,+∞)解析 由题意知∀x ∈R ,x 2+2x +a >0恒成立,∴关于x 的方程x 2+2x +a =0的根的判别式Δ=4-4a <0,∴a >1.∴实数a 的取值范围是(1,+∞).15.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12 解析 由题意知f (4)=f (log 124)=f (-2)=(3a -1)×(-2)+4a >1,解得a <12.故实数a 的取值范围是(-∞,12). 16.(2+22,+∞)解析 设点(m ,n )(m >0)是函数y =f (x )的一个“伙伴点组”中的一个点,则其关于原点的对称点(-m ,-n )必在该函数图象上,故⎩⎪⎨⎪⎧ n =m 2+1,-n =k (-m +1),消去n ,整理得m 2-km +k +1=0.若函数f (x )有两个“伙伴点组”,则该方程有两个不等的正实数根,得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=k 2-4(k +1)>0,k >0,k +1>0, 解得k >2+2 2.故实数k 的取值范围是(2+22,+∞). 17.解 若p 正确,即f (x )=2x -m 在区间(1,+∞)上是减函数,则m ≤1. 若q 正确,∵x 1,x 2是方程x 2-ax -2=0的两个实根,a ∈[-1,1],∴|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=a 2+8≤3.∵不等式m 2+5m -3≥|x 1-x 2|对任意实数a ∈[-1,1]恒成立,∴m 2+5m -3≥3,∴m 2+5m -6≥0,解得m ≥1或m ≤-6.又p 不正确,q 正确,∴⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,m ≥1或m ≤-6,∴m >1.故实数m 的取值范围是{m |m >1}.18.解 (1)若a =12,则A ={x |-12<x <2},又B ={x |0<x <1}, ∴A ∩B ={x |0<x <1}.(2)当A =∅时,a -1≥2a +1,∴a ≤-2,此时满足A ∩B =∅;当A ≠∅时,则由A ∩B =∅,B ={x |0<x <1},易得⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +1>a -1,a -1≥1或⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +1>a -1,2a +1≤0,∴a ≥2或-2<a ≤-12. 综上可知,实数a 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫a |a ≤-12或a ≥2. 19.解 (1)由t =log 3x ,x ∈[19,9],解得-2≤t ≤2. (2)f (x )=(log 3x )2+3log 3x +2,令t =log 3x ,则y =t 2+3t +2=(t +32)2-14,t ∈[-2,2]. 当t =-32,即log 3x =-32, 即x =39时,f (x )min =-14; 当t =2,即log 3x =2,即x =9时,f (x )max =12.20.解 (1)由题意知,方程x 2-x -m =0在x ∈(-1,1)上有解,故m 的取值集合就是函数y =x 2-x 在(-1,1)上的值域,易得M ={m |-14≤m <2}. (2)因为“x ∈M ”是“x ∈N ”的充分条件,所以M ⊆N .当a =1时,集合N 为空集,不满足题意;当a >1时,a >2-a ,此时集合N ={x |2-a <x <a },则⎩⎪⎨⎪⎧ 2-a <-14,a ≥2,解得a >94; 当a <1时,a <2-a ,此时集合N ={x |a <x <2-a },则⎩⎪⎨⎪⎧ a <-14,2-a ≥2,解得a <-14. 综上可知,实数a 的取值范围为{a |a >94或a <-14}. 21.解 (1)由题中所给出的函数图象可知,当t =4时,v =3×4=12(km/h),∴s =12×4×12=24(km). (2)当0≤t ≤10时,s =12·t ·3t =32t 2; 当10<t ≤20时,s =12×10×30+30(t -10)=30t -150; 当20<t ≤35时,s =12×10×30+10×30+(t -20)×30-12×(t -20)×2(t -20)=-t 2+70t -550. 综上可知,s =223,[0,10],230150,(10,20],70550,(20,35].t t t t t t t ⎧∈⎪⎪-∈⎨⎪-+-∈⎪⎩(3)∵当t ∈[0,10]时,s max =32×102=150<650, 当t ∈(10,20]时,s max =30×20-150=450<650,∴当t ∈(20,35]时,令-t 2+70t -550=650,解得t 1=30,t 2=40.∵20<t ≤35,∴t =30.∴沙尘暴发生30 h 后将侵袭到N 城.22.解 (1)当a =-1时,f (x )=x 2+(x -1)·|x +1|,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x 2-1,x ≥-1,1,x <-1.当x ≥-1时,由f (x )=1,得2x 2-1=1,解得x =1或x =-1;当x <-1时,f (x )=1恒成立.∴方程的解集为{x |x ≤-1或x =1}.(2)由题意知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x 2-(a +1)x +a ,x ≥a ,(a +1)x -a ,x <a .若f (x )在R 上单调递增,则⎩⎪⎨⎪⎧ a +14≤a ,a +1>0,解得a ≥13. ∴实数a 的取值范围为{a |a ≥13}. (3)设g (x )=f (x )-(2x -3),则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x 2-(a +3)x +a +3,x ≥a ,(a -1)x -a +3,x <a ,不等式f (x )≥2x -3对任意x ∈R 恒成立,等价于不等式g (x )≥0对任意x ∈R 恒成立. ①若a >1,则1-a <0,即21-a <0, 取x 0=21-a,此时x 0<a , ∴g (x 0)=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-a =(a -1)·21-a -a +3=1-a <0, 即对任意的a >1,总能找到x 0=21-a,使得g (x 0)<0, ∴不存在a >1,使得g (x )≥0恒成立.②若a =1,则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x 2-4x +4,x ≥1,2,x <1,∴g (x )的值域为[2,+∞),∴g (x )≥0恒成立.③若a <1,当x ∈(-∞,a )时,g (x )单调递减,其值域为(a 2-2a +3,+∞). 由于a 2-2a +3=(a -1)2+2≥2,所以g (x )≥0恒成立.当x ∈[a ,+∞)时,由a <1,知a <a +34,g (x )在x =a +34处取得最小值. 令g ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +34=a +3-(a +3)28≥0,得-3≤a ≤5,又a <1,∴-3≤a <1. 综上,a ∈[-3,1].。
2017-2018学年度xx学校xx月考卷一、选择题(共15小题,每小题5.0分,共75分)1.已知{an}为等差数列,a1 006=3,a1+a2+a3+…+a2 011=3×2 011,若{bn}为等比数列,b1 006=3,则{bn}的类似结论是()A.b1+b2+…+b2 011=3×2 011B.b1b2…b2 011=3×2 011C.b1+b2+…+b2 011=32 011D.b1b2…b2 011=32 0112.下面四个推导过程符合演绎推理三段论形式且推理正确的是()A.大前提:无限不循环小数是无理数;小前提:π是无理数;结论:π是无限不循环小数B.大前提:无限不循环小数是无理数;小前提:π是无限不循环小数;结论:π是无理数C.大前提:π是无限不循环小数;小前提:无限不循环小数是无理数;结论:π是无理数D.大前提:π是无限不循环小数;小前提:π是无理数;结论:无限不循环小数是无理数3.已知数列的前几项为1,,,…,它的第n项(n∈N*)是()A.B.C.D.4.某西方国家流传这样的一个政治笑话:“鹅吃白菜,参议员先生也吃白菜,所以参议员先生是鹅.”结论显然是错误的,是因为()A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误5.下面几个类比中正确的有()(1)l1∥l2,l1∥l3⇒l2∥l3类比为a1∥a2,a1∥a3⇒a2∥a3;(2)a≠0,ab=ac⇒b=c类比为a1·a2=a1·a3⇒a2=a3;(3)平面α⊥l1,平面α⊥l2⇒l1∥l2类比为平面α1⊥平面α,平面α2⊥平面α⇒平面α1⊥平面α2;(4)|a+b|≤|a|+|b|类比为|z1+z2|≤|z1|+|z2|(其中z1,z2为复数).A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个6.数列4,7,10,13,…,(3n+1)按照如下方式排列413107161922 2528……第i行第j列的记作ai-j,例如a3-3=22,a3-4=25,则a20-4的值是()A. 1 192B. 1 310C. 1 201D. 707.实数a,b,c不全为0等价于()A.a,b,c均不为0B.a,b,c中至多有一个为0C.a,b,c中至少有一个为0D.a,b,c中至少有一个不为08.要证:a2+b2-1-a2b2≤0,只要证明()A. 2ab-1-a2b2≤0B.a2+b2-1-≤0C.-1-a2b2≤0D. (a2-1)(b2-1)≥09.用数学归纳法证明+++…+≥(n∈N*),由n=k到n=k+1时,不等式左边应添加的项是()A.B.+C.+-D.+--10.观察下列的图形中小正方形的个数,则第6个图中和第n个图中有小正方形的个数分别为()A. 28,B. 14,C. 28,D. 12,11.在平面上,若两个正三角形的边长之比为1∶2,则它们的面积之比为1∶4;类似地,在空间中,若两个正四面体的棱长之比为1∶2,则它的体积比为()A. 1∶4B. 1∶6C. 1∶8D. 1∶912.下面使用类比推理正确的是()A.由“a(b+c)=ab+ac”类比推出“cos(α+β)=cosα+cosβ”B.由“若3a<3b,则a<b”类比推出“若ac<bc,则a<b”C.由“平面中垂直于同一直线的两直线平行”类比推出“空间中垂直于同一平面的两平面平行”D.由“等差数列{an}中,若a10=0,则a1+a2+…+an=a1+a2+…+a19-n(n<19,n∈N*)”类比推出“在等比数列{bn}中,若b9=1,则有b1b2…bn=b1b2…b17-n(n<17,n∈N*)”13.在△ABC中,若AC⊥BC,AC=b,BC=a,则△ABC的外接圆半径r=,将此结论拓展到空间,可得出的正确结论是:在四面体S-ABC中,若SA,SB,SC两两互相垂直,SA=a,SB=b,SC=c,则四面体S-ABC的外接球半径R等于()A.B.C.D.14.①正方形的对角线相等;②平行四边形的对角线相等;③正方形是平行四边形,根据“三段论”推理,作为大前提的是()A.①B.②C.③D.其他15.已知函数f(x)=|sin x|的图象与直线y=kx(k>0)有且仅有三个交点,交点的横坐标的最大值为α,令A=,B=.则()A.A>BB.A<BC.A=BD.A与B的大小不确定二、填空题(共5小题,每小题5.0分,共25分)16.在平面几何中,若DE是△ABC中平行于BC的中位线,则有S△ADE∶S△ABC=1∶4.把这个结论类比到空间:若三棱锥A-BCD有中截面EFG∥平面BCD,则VA-EFG∶VA-BCD=________.17.用符号“⇒”或“⇏”填空.(1)a≠0或b≠0________ab≠0;(2)a≠0或b≠0________a2+b2>0;(3)a>-b________(a+b)(a2+b2)>0;(4)a>|b|________a+|b|>0.18.在平面上有如下命题:“O为直线AB外的一点,则点P在直线AB上的充要条件是:存在实数x,y满足=x+y,且x+y=1”,我们把它称为平面中三点共线定理,请尝试类比此命题,给出空间中四点共面定理,应描述为:____________.19.将全体正整数排成如图的一个三角形数阵,按照此排列规律,第10行从左向右的第5个数为________.20.将侧棱相互垂直的三棱锥称为“直角三棱锥”,三棱锥的侧面和底面分别叫直角三棱锥的“直角面和斜面”;过三棱锥顶点及斜面任两边中点的截面均称为斜面的“中面”.已知直角三角形具有性。
一、选择题1.(2016·福建“四地六校”联考)已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |log 2(x 2-x )>1},则A ∩B 等于( ) A .(2,3] B .(2,3) C .(-3,-2)D .[-3,-2)2.(2016·北京)设a ,b 是向量,则“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.(2016·福州质检)已知命题p :“∃x ∈R ,e x-x -1≤0”,则綈p 为( ) A .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0 B .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0 C .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0 D .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<04.(2016·山东)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,则f (6)等于( ) A .-2 B .-1 C .0D .25.设a ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4log 2(-x ),x <0,|x 2+ax |,x ≥0.若f [f (-2)]=4,则f (a )等于( )A .8B .4C .2D .16.已知a >0,且a ≠1,函数y =log a x ,y =a x,y =x +a 在同一坐标系中的图象可能是( )7.(2017·福州质检)已知函数f (x )=32,2,(1),2,x x x x ⎧≥⎪⎨⎪-<⎩若关于x 的方程f (x )=k 有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是( ) A .(-1,1) B .(0,1) C .(0,1]D .(-1,0)8.如图,将45°直角三角板和30°直角三角板拼在一起,其中45°直角三角板的斜边与30°直角三角板的30°角所对的直角边重合.若DB →=x ·DC →+y ·DA →,x >0,y >0,则x ,y 的值分别为( )A.3,1 B .1+3, 3 C .2, 3D.3,1+ 39.已知sin(x -2 017π)=13,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,则tan 2x 等于( ) A.24 B .-24C.427D .4 210.已知△ABC 三边a ,b ,c 上的高分别为12,22,1,则cos A 等于( )A.32 B .-22 C .-24D .-3411.(2015·课标全国Ⅰ)设函数f (x )=e x(2x -1)-ax +a ,其中a <1,若存在唯一的整数x 0使得f (x 0)<0,则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32e ,1 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32e ,34 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32e ,34D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32e ,1 12.已知O 是锐角△ABC 的外心,tan A =22,若cos B sin C AB →+cos C sin BAC →=2mAO →,则m 等于( ) A.33B.32C .3 D.53二、填空题13.若f (x )=x +2⎠⎛01f (t )d t ,则f (1)=________.14.若tan α=3,则sin 2α+3cos 2αsin 2α+2sin αcos α-5=________.15.如图,梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =6,AD =DC =2,若AC →·BD →=-14,则AD →·BC →=________.16.关于函数f (x )=cos 2x -23sin x cos x ,有下列命题: ①对任意x 1,x 2∈R ,当x 1-x 2=π时,f (x 1)=f (x 2)成立;②f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递增; ③函数f (x )的图象关于点(π12,0)对称;④将函数f (x )的图象向左平移5π12个单位长度后所得到的图象与函数y =2sin 2x 的图象重合.其中正确的命题是________.(注:把你认为正确的序号都填上) 三、解答题17.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -1,x <-2,x +3,-2≤x ≤12,5x +1,x >12.(1)求函数f (x )的最小值;(2)已知m ∈R ,p :关于x 的不等式f (x )≥m 2+2m -2对任意x ∈R 恒成立,q :函数y =(m 2-1)x是增函数,若p 正确,q 错误,求实数m 的取值范围.18.已知|a |=4,|b |=3,(2a -3b )·(2a +b )=61. (1)求a 与b 的夹角θ;(2)若c =t a +(1-t )b ,且b·c =0,求t 及|c |.19.设向量a =(3sin x ,cos x ),b =(cos x ,cos x ),记f (x )=a·b . (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)试用“五点法”画出函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,11π12上的简图,并指出该函数的图象可由y =sinx (x ∈R )的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到;(3)若函数g (x )=f (x )+m ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3的最小值为2,试求出函数g (x )的最大值.20.已知函数f (x )=x 2x -a,a ∈R .(1)求函数f (x )的单调区间;(2)若f (x )在(1,2)上是单调函数,求a 的取值范围.21.在△ABC 中,AB →=(-3sin x ,sin x ),AC →=(sin x ,cos x ). (1)设f (x )=AB →·AC →,若f (A )=0,求角A 的值;(2)若对任意的实数t ,恒有|AB →-tAC →|≥|BC →|,求△ABC 面积的最大值.22.某地棚户区改造建筑用地平面示意图如图所示,经规划调研确定,棚改规划建筑用地区域近似为圆面,该圆面的内接四边形ABCD 是原棚户区建筑用地,测量可知边界AB =AD =4万米,BC =6万米,CD =2万米.(1)请计算原棚户区建筑用地ABCD 的面积及AC 的长;(2)因地理条件的限制,边界AD ,DC 不能变更,而边界AB ,BC 可以调整,为了提高棚户区建筑用地的利用率,请在ABC 上设计一点P ,使得棚户区改造后的新建筑用地APCD 的面积最大,并求出最大值.答案精析1.A [因为A ={x |x 2-2x -3≤0}={x |(x -3)(x +1)≤0}={x |-1≤x ≤3}=[-1,3],B ={x |log 2(x 2-x )>1}={x |x 2-x >2}={x |x <-1或x >2}=(-∞,-1)∪(2,+∞),所以A ∩B =(2,3]. 故选A.]2.D [若|a |=|b |成立,则以a ,b 为邻边构成的四边形为菱形,a +b ,a -b 表示该菱形的对角线,而菱形的两条对角线长度不一定相等,所以|a +b |=|a -b |不一定成立;反之,若|a +b |=|a -b |成立,则以a ,b 为邻边构成的四边形为矩形,而矩形的邻边长度不一定相等,所以|a |=|b |不一定成立.所以“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”的既不充分也不必要条件.]3.C [已知全称命题p :∀x ∈M ,p (x ),则否定为綈p :∃x 0∈M ,綈p (x 0),故选C.]4.D [∵当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,即f (x )=f (x +1),∴T =1,∴f (6)=f (1).当x <0时,f (x )=x3-1且-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x ),∴f (6)=f (1)=-f (-1)=2,故选D.]5.A [由f (-2)=4log 22=2,f (2)=|4+2a |=4,解得a =-4,所以f (a )=f (-4)=4log 24=8,故选A.]6.C [∵函数y =a x与y =log a x 互为反函数,∴它们的图象关于直线y =x 对称,∴选项B 的图象不正确;当0<a <1时,y =log a x 与y =a x都随x 的增大而减小,y =x +a 的图象与y 轴的交点在y =1的下方,只有选项C 的图象正确;当a >1时,y =log a x 与y =a x都随x 的增大而增大,y =x +a 的图象与y 轴的交点在y =1的上方,没有选项符合要求.] 7.B [根据题意作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≥2,?x -1?3,x <2的图象,如图.关于x 的方程f (x )=k 有两个不同的实根等价于函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≥2,?x -1?3,x <2的图象与直线y =k 有两个不同的公共点,则由图象可知当k ∈(0,1)时,满足题意.故选B.]8.B [设AD =DC =1,则AC =2,AB =22,BC = 6.在△BCD 中,由余弦定理,得DB 2=DC 2+CB 2-2DC ·CB ·cos(45°+90°)=7+2 3.以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴建立平面直角坐标系(图略),则D (0,0),A (1,0),C (0,1),由DB →=x ·DC →+y ·DA →,得B (y ,x ),∴CB →=(y ,x -1),DB →=(y ,x ),∴6=(x-1)2+y 2,x 2+y 2=7+23,∴x =1+3,y = 3.]9.C [因为sin(x -2 017π)=13,所以sin x =-13,又x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,所以cos x =-223,所以tan x =24, 所以tan 2x =2×241-⎝ ⎛⎭⎪⎫242=427.]10.C [设△ABC 面积为S ⇒a =4S ,b =22S ,c =2S ⇒cos A =(22)2+22-422×22×2=-24,故选C.]11.D [由已知函数关系式,先找到满足f (x 0)<0的整数x 0,由x 0的唯一性列不等式组求解. ∵f (0)=-1+a <0,∴x 0=0.又∵x 0=0是唯一的使f (x )<0的整数,∴⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)≥0,f (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧e -1[2×(-1)-1]+a +a ≥0,e(2×1-1)-a +a ≥0,解得a ≥32e.又∵a <1,∴32e≤a <1,经检验a =34,符合题意,故选D.]12.A [取AB 的中点D ,连接OD , 则OD ⊥AB , ∴OD →·AB →=0, ∵AO →=AD →+DO →, ∴cos B sin C AB →+cos C sin BAC →=2mAO →=2m (AD →+DO →), ∴cos B sin C AB →2+cos C sin BAC →·AB →=2mAD →·AB →+2mDO →·AB →, ∴cos B sin C |AB →|2+cos C sin B |AC →||AB →|cos A =2m ·12|AB →|2=m |AB →|2,由正弦定理可得cos B sin C sin 2C +cos C sin B sin B sin C cos A =m sin 2C ,即cos B +cos C cos A =m sin C ,又cos B =-cos(A +C )=-cos A cos C +sin A sin C , ∴sin A sin C =m sin C ,∴m =sin A , 又tan A =22,∴m =sin A =33.] 13.0解析 记a =⎠⎛01f (t )d t ,则f (x )=x +2a ,故⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(x +2a )d x =12+2a ,所以a =12+2a ,a =-12,故f (x )=x -1,f (1)=0.14.-1235解析 由题意知cos α≠0, ∵sin 2α+3cos 2αsin 2α+2sin αcos α-5=sin 2α+3cos 2α-4sin 2α+2sin αcos α-5cos 2α =tan 2α+3-4tan 2α+2tan α-5, ∴tan 2α+3-4tan 2α+2tan α-5=9+3-36+6-5=-1235, 即sin 2α+3cos 2αsin 2α+2sin αcos α-5=-1235. 15.-2解析 ∵AC →·BD →=(AD →+DC →)·(BC →+CD →)=AD →·BC →+(AD →-BC →-CD →)·CD → =AD →·BC →+(AD →+DC →+CB →)·CD →=AD →·BC →+AB →·CD →, ∴AD →·BC →-6×2=-14⇒AD →·BC →=-2. 16.①③解析 f (x )=cos 2x -23sin x cos x =cos 2x -3sin 2x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. 因为f (x 1)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 1+π3=2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x 2+π)+π3=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x 2+π3=f (x 2),故①正确;当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3时,2x +π3∈[0,π],所以函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递减,故②错误; f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2×π12+π3=2cos π2=0,故③正确;函数f (x )的图象向左平移5π12个单位长度后得到的图象所对应的函数解析式为y =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +5π12+π3=-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,易知该图象与函数y =2sin 2x 的图象不重合,故④错误.17.解 (1)作出函数f (x )的图象,如图所示.可知函数f (x )在x =-2处取得最小值1.(2)若p 正确,则由(1)得m 2+2m -2≤1,即m 2+2m -3≤0, 所以-3≤m ≤1.若q 正确,则函数y =(m 2-1)x是增函数, 则m 2-1>1,解得m <-2或m > 2.又p 正确q 错误,则⎩⎨⎧-3≤m ≤1,-2≤m ≤2,解得-2≤m ≤1.即实数m 的取值范围是[-2,1].18.解 (1)由(2a -3b )·(2a +b )=61,得a·b =-6, ∴cos θ=a·b |a||b|=-64×3=-12.又0≤θ≤π,∴θ=2π3.(2)∵b·c =b ·[t a +(1-t )b ]=t a·b +(1-t )b 2=-15t +9=0,∴t =35,∴|c |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫35a +25b 2=10825,∴|c |=635.19.解 (1)f (x )=a·b =3sin x cos x +cos 2x =32sin 2x +1+cos 2x 2=sin(2x +π6)+12,∴函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)列表如下:x-π12 2π12 5π12 8π12 11π12 2x +π60 π2 π 3π2 2π sin(2x +π6)0 1 0 -1 0 y123212-1212描点,连线得函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12上的简图如图所示:y =sin x 的图象向左平移π6个单位长度后得到y =sin(x +π6)的图象,再保持纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12后得到y =sin(2x +π6)的图象,最后将y =sin(2x +π6)的图象向上平移12个单位长度后得到y =sin(2x +π6)+12的图象.(3)g (x )=f (x )+m =sin(2x +π6)+12+m .∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3, ∴2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,∴sin(2x +π6)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,∴g (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤m ,32+m . 又函数g (x )的最小值为2, ∴m =2,∴g (x )max =32+m =72.20.解 (1)f (x )的定义域为{x |x ≠a }.f ′(x )=x (x -2a )(x -a )2. ①当a =0时,f ′(x )=1,则f (x )的单调递增区间为(-∞,0),(0,+∞). ②当a >0时,由f ′(x )>0,得x >2a 或x <0, 此时0<a <2a ;由f ′(x )<0,得0<x <a 或a <x <2a , 则f (x )的单调递增区间为(2a ,+∞),(-∞,0),单调递减区间为(0,a ),(a,2a ).③当a <0时,由f ′(x )>0,得x >0或x <2a ,此时2a <a <0;由f ′(x )<0,得2a <x <a 或a <x <0, 则函数f (x )的单调递增区间为(-∞,2a ),(0,+∞),单调递减区间为(2a ,a ),(a,0).(2)①当a ≤0时,由(1)可知,f (x )在(1,2)上单调递增,满足题意;②当0<2a ≤1,即0<a ≤12时,由(1)可知,f (x )在(2a ,+∞)上单调递增,即在(1,2)上单调递增,满足题意;③当1<2a <2,即12<a <1时,由(1)可得,f (x )在(1,2)上不具有单调性,不满足题意; ④当2a =2,即a =1时,由(1)可知,f (x )在(a,2a )上单调递减,即在(1,2)上单调递减,满足题意; ⑤当1<a <2时,因为f (x )的定义域为{x |x ≠a },显然f (x )在(1,2)上不具有单调性,不满足题意; ⑥当a ≥2时,由(1)可知,f (x )在(0,a )上单调递减,即在(1,2)上单调递减,满足题意.综上所述,a ≤12或a =1或a ≥2. 21.解 (1)f (x )=AB →·AC →=-3sin 2x +sin x cos x =-3×1-cos 2x 2+sin 2x 2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3-32. ∵f (A )=0,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π3=32, 又2A +π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π+π3, ∴2A +π3=2π3,∴A =π6. (2)由|AB →-tAC →|≥|BC →|,得|CB →+(1-t )AC →|≥|BC →|,则|CB →|2+2(1-t )CB →·AC →+(1-t )2|AC →|2≥|BC →|2,故对任意的实数t ,恒有2(1-t )CB →·AC →+(1-t )2|AC →|2≥0,故CB →·AC →=0,即BC ⊥AC .∵|AB →|=4sin 2x ≤2,|AC →|=1,∴BC =AB 2-AC 2≤3,∴△ABC 的面积S =12BC ·AC ≤32, ∴△ABC 面积的最大值为32. 22.解 (1)根据题意知,四边形ABCD 内接于圆,∴∠ABC +∠ADC =180°.在△ABC 中,由余弦定理,得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos∠ABC ,即AC 2=42+62-2×4×6×cos∠ABC .在△ADC 中,由余弦定理,得AC 2=AD 2+DC 2-2AD ·DC ·cos∠ADC ,即AC 2=42+22-2×4×2×cos∠ADC .又cos ∠ABC =-cos ∠ADC ,∴cos ∠ABC =12,AC 2=28, 即AC =27万米,又∠ABC ∈(0,π),∴∠ABC =π3. ∴S 四边形ABCD =S △ABC +S △ADC =12×4×6×sin π3+12×2×4×sin 2π3=83(平方万米). (2)由题意知,S 四边形APCD =S △ADC +S △APC ,且S △ADC =12AD ·CD ·sin 2π3=23(平方万米). 设AP =x ,CP =y ,则 S △APC =12xy sin π3=34xy . 在△APC 中,由余弦定理,得AC 2=x 2+y 2-2xy ·cos π3=x 2+y 2-xy =28, 又x 2+y 2-xy ≥2xy -xy =xy ,当且仅当x =y 时取等号,∴xy ≤28.∴S 四边形APCD =23+34xy ≤23+34×28=93(平方万米), 故所求面积的最大值为93平方万米,此时点P 为ABC 的中点.。
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________________.。
推理与证明一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.用反证法证明“方程)0(02≠=++a c bx ax至多有两个解”的假设中,正确的是( ) A . 至多有一个解B . 有且只有两个解C . 至少有三个解D . 至少有两个解 【答案】C2.用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60度”时,反设正确的是( )A .假设三内角都不大于60度B .假设三内角都大于60度C .假设三内角至多有一个大于60度D .假设三内角至多有两个大于60度 【答案】B3.用反证法证明某命题时,对某结论:“自然数a b c ,,中恰有一个偶数”,正确的假设为( ) A .a b c ,,都是奇数B .a b c ,,都是偶数C .a b c ,,中至少有两个偶数D .a b c ,,中至少有两个偶数或都是奇数【答案】D4.用反证法证明:“方程,02=++c bx ax 且c b a ,,都是奇数,则方程没有整数根” 正确的假设是方程存在实数根0x 为( )A .整数B .奇数或偶数C .自然数或负整数D .正整数或负整数 【答案】C【答案】C6.已知b a ,为不相等的正数,a b b a B b b a a A +=+=,,则A 、B 的大小关系( )A .B A >B .B A ≥C .B A <D .B A ≤【答案】A7.平面内有n 条直线,最多可将平面分成)(n f 个区域,则()f n 的表达式为( ) A . 1+nB . n 2C .222++n nD . 12++n n 【答案】C8.若)0(,3,47≥-+=+-+=a a a Q a a P ,则,P Q 的大小关系是( )A .P Q >B .P Q =C .P Q <D .由a 的取值确定 【答案】C9.用反证法证明命题“若022=+b a ,则b a ,全为0”其反设正确的是( )A .b a ,至少有一个不为0B . b a ,至少有一个为0C . b a ,全不为0D . b a ,中只有一个为0 【答案】A10.将正偶数集合{} ,6,4,2从小到大按第n 组有n 2个偶数进行分组:{}{}{} ,24,22,20,18,16,14,12,10,8,6,4,2则2120位于第( )组A .33B .32C .31D .30 【答案】A11.下列不等式不成立的是( )A . a 2+b 2+c2≥ab+bc+ca B .b a b a a b +≥+ (a>0,b>0)C .321a ---<--a a a (a ≥3) D .78+<105+【答案】D 12.四个小动物换座位,开始是鼠、猴、兔、猫分别坐1,2,3,4号位子上(如图),第一次前后排动物互换座位,第二次左右列动物互换座位,…,这样交替进行下去,那么第2009次互换座位后,小兔的座位对应的是( )A .编号1B . 编号2C . 编号3D . 编号4 【答案】A二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.研究问题:“已知关于x 的不等式02>+-c bx ax 的解集为)2,1(,解关于x 的不等式02>+-a bx cx ”,有如下解法:解:由02>+-c bx ax ⇒0)1()1(2>+-x c x b a ,令x y 1=,则)1,21(∈y , 所以不等式02>+-a bx cx 的解集为)1,21(. 参考上述解法,已知关于x 的不等式0<++++c x b x a x k 的解集为)3,2()1,2( --,则关于x 的不等式0111<--+-cx bx ax kx 的解集为 【答案】111,,1232⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 14.若三角形内切圆的半径为r ,三边长为a b c ,,,则三角形的面积等于1()2S r a b c =++,根据类比推理的方法,若一个四面体的内切球的半径为R ,四个面的面积分别是1234S S S S ,,,,则四面体的体积V = . 【答案】12341()3R S S S S +++ 15.若正数c b ,,a 满足14=++c b a ,则c b a 2++的最大值为 . 【答案】21016.用反证法证明命题“三角形的内角至多有一个钝角”,正确的假设是【答案】三角形的内角中至少有两个钝角三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.求证:2222,2,2y ax bx c y bx cx a y cx ax b =++=++=++(,,a b c 是互不相等的实数),三条抛物线至少有一条与x 轴有两个交点.【答案】假设这三条抛物线全部与x 轴只有一个交点或没有交点,则有⎪⎩⎪⎨⎧≤-=≤-=≤-=044044044232221bc a Δab c Δac b Δ 三式相加,得a 2+b 2+c 2-ab -ac -bc ≤0⇒(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2≤0.∴a=b=c 与已知a ,b ,c 是互不相等的实数矛盾,∴这三条抛物线至少有一条与x 轴有两个交点.18.已知函数)1(,12)(>+-+=a x x a x f x ,用反证法证明:方程0)(=x f 没有负实数根. 【答案】假设存在x 0<0(x 0≠-1),满足f(x 0)=0,则0x a =-0021x x -+,且0<0x a <1,所以0<-0021x x -+<1,即12<x 0<2. 与假设x 0<0矛盾,故方程f(x)=0没有负数根.19.若,x y 都是正实数,且2,x y +> 求证:12x y +<与12y x+<中至少有一个成立. 【答案】假设12x y +<和12y x +<都不成立,则有21≥+yx 和21≥+x y 同时成立, 因为0x >且0y >,所以y x 21≥+且x y 21≥+两式相加,得y x y x 222+≥++.所以2≤+y x ,这与已知条件2x y +>矛盾. 因此12x y +<和12y x+<中至少有一个成立. 20.有一种密英文的明文(真实文)按字母分解,其中英文的a,b,c,…,z 的26个字母(不分大小写),依次对应1,2,3,…,26这26个自然数,见如下表格:给出如下变换公式:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤∈+≤≤∈+=)2,261,(132)2,261,(21'整除能被整除不能被x x N x x x x N x x X 将明文转换成密文,如8→82+13=17,即h 变成q ;如5→5+12=3,即e 变成c. ①按上述规定,将明文good 译成的密文是什么?②按上述规定,若将某明文译成的密文是shxc ,那么原来的明文是什么?【答案】①g →7→7+12=4→d; o →15→15+12=8→h; d →o; 则明文good 的密文为dhho②逆变换公式为⎪⎩⎪⎨⎧≤≤∈-≤≤∈-=)2614,(262)131,(12''''''x N x x x N x x x 则有s →19→2×19-26=12→l ; h →8→2×8-1=15→o ;x →24→2×24-26=22→v ; c →3→2×3-1=5→e故密文shxc 的明文为love21.已知,,a b c R +∈,求证:3a b c ++。
高中数学《推理与证明》练习题(附答案解析)一、单选题1.记凸k 边形的内角和为f (k ),则凸k +1边形的内角和f (k +1)=f (k )+( ) A .2π B .πC .32π D .2π2.用数学归纳法证明()11111231n n n n ++++>∈+++N ,在验证1n =时,左边的代数式为( ) A .111234++ B .1123+C .12D .13.两个正方体1M 、2M ,棱长分别a 、b ,则对于正方体1M 、2M 有:棱长的比为a:b ,表面积的比为22:a b ,体积比为33:a b .我们把满足类似条件的几何体称为“相似体”,下列给出的几何体中是“相似体”的是( ) A .两个球B .两个长方体C .两个圆柱D .两个圆锥4.用数学归纳法证明1115 (1236)n n n +++≥++时,从n k =到1n k =+,不等式左边需添加的项是( ) A .111313233k k k +++++ B .11113132331k k k k ++-++++ C .131k + D .133k + 5.现有下列四个命题: 甲:直线l 经过点(0,1)-; 乙:直线l 经过点(1,0); 丙:直线l 经过点(1,1)-; 丁:直线l 的倾斜角为锐角.如果只有一个假命题,则假命题是( ) A .甲B .乙C .丙D .丁6.用数学归纳法证明242123()2n n n n N *+++++=∈,则当1n k =+时,等式左边应该在n k =的基础上加上( ) A .21k +B .2(1)k +C .2(2)k +D .222(1)(2)(1)k k k ++++++7.已知数列{}n a 中,11a =,()*111nn na a n a +=+∈+N ,用数学归纳法证明:1n n a a +<,在验证1n =成立时,不等式右边计算所得结果是( )A .12B .1C .32D .28.设平面内有k 条直线,其中任何两条不平行,任何三条不共点,设k 条直线的交点个数为()f k ,则()1f k +与()f k 的关系是( ) A .()()11f k f k k +=++ B .()()11f k f k k +=+- C .()()1f k f k k +=+D .()()12f k f k k +=++9.在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测. 甲:我的成绩比乙高. 乙:丙的成绩比我和甲的都高. 丙:我的成绩比乙高.成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为 ( ) A .甲、乙、丙 B .乙、甲、丙 C .丙、乙、甲D .甲、丙、乙10.在正整数数列中,由1开始依次按如下规则取它的项:第一次取1;第二次取2个连续偶数2,4;第三次取3个连续奇数5,7,9;第四次取4个连续偶数10,12,14,16;第五次取5个连续奇数17,19,21,23,25,按此规律取下去,得到一个子数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,19…,则在这个子数列中第2 020个数是( ) A .3976 B .3974 C .3978D .3973二、填空题11.用数学归纳法证明111111111234212122n n n n n-+-++-=+++-++(n 为正整数)时,第一步应验证的等式是______.12.用数学归纳法证明命题“1+1123++…+1222n n +>(n ∈N +,且n ≥2)”时,第一步要证明的结论是________.13.用反证法证明“自然数a ,b ,c 中至多有一个偶数”时,假设应为_______.14.已知等差数列{}()*n a n N ∈中,若10100a =,则等式()121220192019,*n n a a a a a a n n N -+++=+++<∈恒成立;运用类比思想方法,可知在等比数列{}()*n b n N ∈中,若1001b =,则与此相应的等式_________________恒成立.三、解答题15.(1)请用文字语言叙述异面直线的判定定理;(2)把(1)中的定理写成“已知:...,求证:...”的形式,并用反证法证明.16.把空间图形“正四面体”与平面图形“正三角形”对应,类比“正三角形内一点到三边距离之和是一个定值”得到的相应结论为___________.17.下列各题在应用数学归纳法证明的过程中,有没有错误?如果有错误,错在哪里? (1)求证:当N*n ∈时,1=+n n .证明:假设当(*)n k k N =∈时,等式成立,即1k k =+. 则当1n k =+时,左边1(11)k k =+=++=右边. 所以当1n k =+时,等式也成立.由此得出,对任何N*n ∈,等式1=+n n 都成立. (2)用数学归纳法证明等差数列的前n 项和公式是1()2n n n a a S +=. 证明,∈当1n =时,左边=11S a =,右边1a =,等式成立. ∈假设当(*)n k k N =∈时,等式成立,即1()2k k k a a S +=.则当1n k =+时, 11231k k k S a a a x a a ++=+++++, 11121k k k k S a a a a a ++-=+++++.上面两式相加并除以2,可得 111(1)()2k k k a a S ++++=,即当1n k =+时,等式也成立.由∈∈可知,等差数列的前n 项和公式是1()2n n n a a S +=18.一本旧教材上有一个关于正整数n 的恒等式22211223(1)(1)12n n n n ⨯+⨯+++=+? 其中问号处由于年代久远,只能看出它是关于n 的二次三项式,具体的系数已经看不清楚了.请你猜想这个恒等式的形式,并用数学归纳法证明.参考答案与解析:1.B【分析】根据题意相当于增加了一个三角形,从而得出选项. 【详解】由凸k 边形变为凸k +1边形时, 增加了一个三角形,故f (k +1)=f (k )+π. 故选:B 2.A【分析】将1n =代入计算可得结果. 【详解】解:1111231n n n ++++++代入1n =为:111234++. 故选:A 3.A【分析】分别使用表面积公式、体积公式计算后即可发现结论. 【详解】设两个球的半径分别为R ,r . 这两个球的半径比为::R r , 表面积比为:22224:4:R r R r ππ=, 体积比为:333344::33R r R r ππ=, 所以,两个球是相似体. 故选:A . 4.B【分析】比较n k =、1n k =+时不等式左边代数式的差异后可得需添加的项,从而得到正确的选项. 【详解】当n k =时,所假设的不等式为1115 (1236)k k k +++≥++, 当1n k =+时,要证明的不等式为1111115 (2233132336)k k k k k k ++++++≥+++++, 故需添加的项为:11113132331k k k k ++-++++, 故选:B.【点睛】本题考查数学归纳法,应用数学归纳法时,要注意归纳证明的结论和归纳假设之间的联系,必要时和式的开端和结尾处需多写几项,便于寻找差异.本题属于基础题. 5.C【分析】设(0,1)A -,(1,0)B ,(1,1)C -,计算AB k 和BC k ,可判断三点共线,可知假命题是甲、乙、丙中的一个,再由斜率即可求解.【详解】设(0,1)A -,(1,0)B ,(1,1)C -则10101AB k --==-,101112BC k -==---,因为AB BC k k ≠,所以,,A B C 三点不共线,所以假命题必是甲、乙、丙中的一个,丁是真命题,即直线l 的斜率大于0, 而0AB k >,0BC k <,0AC k <,故丙是假命题. 故选:C. 6.D【分析】由n =k+1时,等式左端2123k =+++++222(1)(2)(1)k k k ++++++可得答案.【详解】当n =k 时,等式左端2123k =++++,当n =k+1时,等式左端2123k =+++++222(1)(2)(1)k k k ++++++,增加了项222(1)(2)(1)k k k ++++++.故选:D . 7.C【分析】将1n =代入即可得结果. 【详解】当1n =时,不等式右边为1211311122a a a =+=+=+. 故选:C. 8.C【分析】考虑当1n k =+时,任取其中1条直线,记为l ,由于直线l 与前面n 条直线任何两条不平行,任何三条不共点,所以要多出k 个交点,从而得出结果. 【详解】当1n k =+时,任取其中1条直线,记为l , 则除l 外的其他k 条直线的交点的个数为()f k , 因为已知任何两条直线不平行,所以直线l 必与平面内其他k 条直线都相交(有k 个交点); 又因为任何三条直线不过同一点, 所以上面的k 个交点两两不相同,且与平面内其它的()f k 个交点也两两不相同, 从而1n k =+时交点的个数是()()1f k k f k +=+, 故选:C 9.A【分析】利用逐一验证的方法进行求解.【详解】若甲预测正确,则乙、丙预测错误,则甲比乙成绩高,丙比乙成绩低,故3人成绩由高到低依次为甲,乙,丙;若乙预测正确,则丙预测也正确,不符合题意;若丙预测正确,则甲必预测错误,丙比乙的成绩高,乙比甲成绩高,即丙比甲,乙成绩都高,即乙预测正确,不符合题意,故选A .【点睛】本题将数学知识与时政结合,主要考查推理判断能力.题目有一定难度,注重了基础知识、逻辑推理能力的考查. 10.A【分析】根据题意分析出第n 次取n 个数,前n 次共取(1)2n n +个数,且第n 次取的最后一个数为n 2,然后算出前63次共取了2016个数,从而能得到数列中第2 020个数是3976.【详解】由题意可得,奇数次取奇数个数,偶数次取偶数个数,前n 次共取了(1)1232n n n ++++⋯+=个数,且第n 次取的最后一个数为n 2, 当63n =时,()6363120162⨯+=, 即前63次共取了2016个数,第63次取的数都为奇数,并且最后一个数为2633969=, 即第2 016个数为3 969,所以当n =64时,依次取3 970,3 972,3 974,3 976,…,所以第2 020个数是3 976. 故选:A. 11.11122-= 【分析】根据数学归纳法的一般步骤,令1n =即可得出结论. 【详解】依题意,当1n =时, 1112121-=⨯⨯, 即11122-=, 故答案为:11122-=.12.1112212342++++> 【解析】根据数学归纳法的步骤可知第一步要证明2n =时的不等式成立.【详解】因为n ≥2,所以第一步要证的是当n=2时结论成立,即1+111222342+++>. 故答案为:1112212342++++> 13.a ,b ,c 中至少有两个偶数【分析】用反证法证明某命题是,应先假设命题的否定成立,所以找出命题的否定是解题的关键. 【详解】用反证法证明某命题是,应先假设命题的否定成立.因为“自然数a ,b ,c 中至多有一个偶数”的否定是:“a ,b ,c 中至少有两个偶数”,所以用反证法证明“自然数a ,b ,c 中至多有一个偶数”时,假设应为“a ,b ,c 中至少有两个偶数”, 故答案为:a ,b ,c 中至少有两个偶数. 14.()*12112199199,N n n n b b b b b b b n n --=<∈【解析】根据等差数列的性质有12019101020n n a a a +-+==,等比数列的性质有21199100=1n n b b b +-=,类比即可得到结论.【详解】已知等差数列{}()*n a n N ∈中,12122019n n a a a a a a -+++=+++ 1122019n n n a a a a a +-++=++++,12201820190n n n a a a a ++-∴++++=.10100a =,由等差数列的性质得, 1201922018101020n n n n a a a a a +-+-+=+===.等比数列{}()*n b n N ∈,且1001b =,有等比数列的性质得,211992198100===1n n n n b b b b b +-+-=.所以类比等式()*121220192019,n n a n a a a a a n N -+++=+++<∈,可得()*12112199199,N n n n b b b b b b b n n --=<∈. 故答案为:()*12112199199,N n n n b b b b b b b n n --=<∈.【点睛】本题考查等差数列和等比数列的性质,结合类比的规则,和类比积,加类比乘,得出结论,属于中档题.15.(1)见解析; (2)见解析.【分析】(1)将判定定理用文字表述即可;(2)根据(1)中的前提和结论可得定理的形式,利用反证法可证该结论.【详解】(1)异面直线的判定定理:平面外一点与平面内一点的连线与平面内不过该点直线是异面直线. (2)(1)中的定理写成“已知:...,求证:...”的形式如下: ,,,P Q l Q l ααα∉∈⊂∉,求证:,PQ l 为异面直线.证明:若,PQ l 不为异面直线,则,PQ l 共面于β,故,,Q l ββ∈⊂ 而Q l ∉,故,αβ为同一平面,而P β∈,故P α∈, 这与P α∉矛盾,故,PQ l 为异面直线.16.正四面体内一点到四个面的距离之和为定值 【分析】将边类比为面,从而得出正确结论.【详解】把空间图形“正四面体”与平面图形“正三角形”对应,类比“正三角形内一点到三边距离之和是一个定值”得到的相应结论为“正四面体内一点到四个面的距离之和为定值”. 故答案为:正四面体内一点到四个面的距离之和为定值 17.(1)有错误,理由见解析;(2)有错误,理由详见解析.【分析】根据数学归纳法分为两步,∈证明当1n =时,结论成立,∈假设当n k =时,结论成立,当1n k =+时,应用归纳假设,证明1n k =+时,命题也成立,根据数学归纳法的步骤判断过程的错误之处. 【详解】(1)有错误,错误在于没有证明第(1)步,即没有证明1n =时等式成立;(2)有错误,错误在于证明1n k =+时,没有应用n k =时的假设,而是应用了倒序相加法,这不符合数学归纳法的证明过程. 18.222211223(1)(1)(31110)12n n n n n n ⨯+⨯+++=+++,证明见解析 【分析】设222()1223(1)f n n n =⋅+⋅+⋅⋅⋅++即可求得f (1),f (2),f (3);假设存在常数a ,b ,c 使得2(1)()()12n n f n an bn c +=++对一切自然数n 都成立,由f (1),f (2),f (3)的值可求得a ,b ,c ;再用数学归纳法证明即可.【详解】设222()1223(1)f n n n =⋅+⋅+⋅⋅⋅++, f ∴(1)2124=⋅=,f (2)22122322=⋅+⋅=, f (3)22212233470⋅+⋅+⋅=; 假设存在常数a ,b ,c 使得2(1)()()12n n f n an bn c +=++对一切自然数n 都成立, 则f (1)12()412a b c ⨯=++=, 24a b c ∴++=∈,同理,由f (2)22=得4244a b c ++=∈, 由f (3)70=得9370a b c ++=∈ 联立∈∈∈,解得3a =,11b =,10c =.2(1)()(31110)12n n f n n n +∴=++. 证明:1︒当1n =时,显然成立;2︒假设n k =时,2(1)(1)(2)(35)()(31110)1212k k k k k k f k k k ++++=++=, 则1n k =+时,2(1)()(1)[(1)1]f k f k k k +=++++2(1)(2)(35)(1)[(1)1]12k k k k k k +++=++++2(1)(2)(31724)12k k k k ++=++ (1)(2)(3)(38)12k k k k ++++=(1)[(1)1][(2)1][3(1)5]12k k k k +++++++=,即1n k =+时,结论也成立.综合1︒,2︒知,存在常数3a =,11b =,10c =使得2(1)()(31110)12n n f n n n +=++对一切自然数n 都成立。
命题角度8.3 不等式的证明1.已知函数.(Ⅰ)解不等式;(Ⅱ)记函数的值域为,若,证明:.【答案】(1);(2)见解析.【解析】试题分析:(1)分段去绝对值解不等式即可;(2)利用绝对值三角不等式得..用作差法比较大小得到,即可证得.(2),当且仅当时,取等号,∴.原不等式等价于,.∵,∴,.∴.∴.2.设函数22f x x x =+()﹣﹣ (I )解不等式2f x ≥() ;(Ⅱ)当01x R y ∈,<< 时,证明: 11221x xy y+≤+-﹣﹣ 【答案】(Ⅰ){|1}x x ≥ ;(II )证明见解析(II )证明:由(Ⅰ)知, 224x x +≤﹣﹣, 由于01y <<, 则()1111112224111y yy y y y y y y y⎛⎫-⎡⎤+=++-=++≥+= ⎪⎣⎦---⎝⎭, 则有11221x x y y+--≤+- 3. (I )解不等式: ;(II )设实数满足,求证:.【答案】(1)(2)详见解析4.已知函数() 1.f x x =-(1)求不等式()32f x x ≥-的解集;(2)若函数()()3g x f x x =++的最小值为m ,正数,a b 满足a b m +=,求证: 224.a b b a+≥ 【答案】(1)4{| 3x x ≥或23x ⎫≤-⎬⎭;(2)见解析. 【解析】试题分析:(1)解这个绝对值不等式,可按绝对值的定义去掉绝对值符号,化绝对值不等式为一元一次不等式,从而求得解.(2)利用绝对值三角不等式可求得()g x 的最小值为4m =,求和22b a a b a b+++后,再得用基本不等式可证题中结论. 试题解析:(2)()()()13134,4g x x x x x m =-++≥--+=∴=,即4a b +=又由均值不等式有: 222,2a b b a a b b a+≥+≥ 两式相加得()222222, 4.a b a b b a a b a b b a b a ⎛⎫⎛⎫+++≥+∴+≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭5.设不等式的解集为.(1)求集合; (2)若,求证:.【答案】(1);(2)证明见解析. 【解析】试题分析: (1)零点分段求解不等式可得.(2)利用分析法,原问题转化为证明,结合题意可知该不等式成立,则原命题成.试题解析:(1)由已知,令,由得.(2)要证,只需证,只需证,只需证,只需证,由,则恒成立.6.已知函数()()10f x x a x a a=+++>. (1)当2a =时,求不等式()3f x >的解集; (2)证明: ()14f m f m ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭. 【答案】(1)11{ 4x x <-或14x ⎫>⎬⎭;(2)证明见解析.试题解析:(1)当2a =时, ()122f x x x =+++,原不等式等价于 2{ 1232x x x <----->或122{ 1232x x x -≤≤-+-->或12{ 1232x x x >-+++> 解得: 114x <-或x ∈Φ或14x >, 所以不等式的解集为11{ 4x x <-或14x ⎫>⎬⎭. (2)()11111f m f m a m a m a m m a ⎛⎫+-=++++-++-+ ⎪⎝⎭111111224m a a m m m m a m a m m ⎛⎫=++-++++-+≥+=+≥ ⎪⎝⎭. 7.已知函数()2f x x bx c =++的顶点为()1,1-. (1)解不等式()()4f x f x x -+≥; (2)若实数a 满足12x a -<,求证: ()()54f x f a a -<+.【答案】(1)x R ∈(2)见解析试题解析:(Ⅰ)解:依题意得()22f x x x =-,则不等式为22224x x x x x ++-≥,∵()()2222222244x x x x x x x x x x ++-≥+--==,当且仅当[]2,2x ∈-时取等号, 所以不等式恒成立,解集为x R ∈.(Ⅱ)证明: ()()()()222222f x f a x x a a x a x a x a x a -=--+=-+-=-+-()11122222222x a x a a x a a <+-=-+-≤-++ 11522224a a ⎛⎫<++=+ ⎪⎝⎭. 8.已知,为不等式的解集.(1)求;(2)求证:当时,.【答案】(1)(2)见解析【解析】试题分析:(1)通过讨论x 的范围,解关于x 的不等式,求出M 的范围即可; (2)根据绝对值的性质证明即可.9. 已知函数()31f x x x =++-的最小值为m . (Ⅰ)求m 的值以及此时的x 的取值范围;(Ⅱ)若实数p , q , r 满足2222p q r m ++=,证明: ()2q p r +≤.【答案】(1)[]3,1-(2)见解析【解析】试题分析:(1)利用绝对值三角不等式求最值得m 的值,根据等于号取法得此时的x 的取值范围;(2)利用基本不等式证明: 222p q pq +≥, 222q r qr +≥,两式相加即得()2q p r +≤.试题解析:(Ⅰ)依题意,得()31f x x x =++- 314x x ≥+-+=,故m 的值为4. 当且仅当()()310x x +-≤,即31x -≤≤时等号成立,即x 的取值范围为[]3,1-. (Ⅱ)因为2222p q r m ++=,故()()22224p q q r +++=.因为222p q pq +≥,当且仅当p q =时等号成立, 222q r qr +≥,当且仅当q r =时等号成立, 所以()()22224p q q r +++= 22pq qr ≥+,故()2q p r +≤,当且仅当p q r ==时等号成立. 10.(Ⅰ)求不等式2120x x -<--+<的解集.(Ⅱ)设a,b,均为正数,,证明:【答案】(Ⅰ)11,22⎛⎫-⎪⎝⎭;(Ⅱ)见解析.试题解析:(Ⅰ)记()3,2,12{21,21, 3, 1.x f x x x x x x ≤-=--+=---<<-≥由2210x -<--<,解得1122x -<<,则不等式的解集为11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭. (Ⅱ)∴。
1.有一段“三段论”推理是这样的:对于可导函数f (x ),如果f ′(x 0)=0,那么x =x 0是函数f (x )的极值点,因为函数f (x )=x 3在x =0处的导数值f ′(0)=0,所以x =0是函数f (x )=x 3的极值点.以上推理中( )A .小前提错误B .大前提错误C .推理形式错误D .结论正确2.已知数列{a n }为等差数列,若a m =a ,a n =b (n -m ≥1,m ,n ∈N *),则a m +n =nb -man -m.类比上述结论,对于等比数列{b n }(b n >0,n ∈N *),若b m =c ,b n =d (n -m ≥2,m ,n ∈N *),则可以得到b m +n 等于( )A.n -m d m c nB.m -n d m c nC.n -m d n c mD.m -n d n c m3.(2016·湖北优质高中联考)如图所示,将若干个点摆成三角形图案,每条边(包括两个端点)有n (n >1,n ∈N )个点,相应的图案中总的点数记为a n ,则9a 2a 3+9a 3a 4+9a 4a 5+…+9a 2 015a 2 016等于( )A.2 0122 013B.2 0132 012 C.2 0142 015D.2 0142 0134.(2016·银川二模)将正整数排列如下图: 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 …则图中数2 016出现在( ) 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.用反证法证明命题:若整系数一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有有理根,那么a ,b ,c 中至少有一个是偶数,下列假设中正确的是( )A .假设a ,b ,c 都是偶数B .假设a ,b ,c 都不是偶数C .假设a ,b ,c 至多有一个是偶数D .假设a ,b ,c 至多有两个是偶数6.(2016·湖南六校联考)对于问题“已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),解关于x 的不等式ax 2-bx +c >0”,给出如下一种解法:由ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),得a (-x )2+b (-x )+c >0的解集为(-2,1),即关于x 的不等式ax 2-bx +c >0的解集为(-2,1). 思考上述解法,若关于x 的不等式kx +a +x +b x +c <0的解集为(-1,-13)∪(12,1),则关于x的不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0的解集为( ) A .(-3,-1)∪(1,2) B .(1,2) C .(-1,2)D .(-3,2)7.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若存在正整数m ,n (m <n ),使得S m =S n ,则S m +n =0.类比上述结论,设正项等比数列{b n }的前n 项积为T n ,若存在正整数m ,n (m <n ),使得T m =T n ,则T m +n 等于( ) A .0 B .1 C .m +nD .mn8.我国古代称直角三角形为勾股形,并且直角边中较小者为勾,另一直角边为股,斜边为弦.若a ,b ,c 为直角三角形的三边,其中c 为斜边,则a 2+b 2=c 2,称这个定理为勾股定理.现将这一定理推广到立体几何中:在四面体O -ABC 中,∠AOB =∠BOC =∠COA =90°,S 为顶点O 所对面的面积,S 1,S 2,S 3分别为侧面△OAB ,△OAC ,△OBC 的面积,则下列选项中对于S ,S 1,S 2,S 3满足的关系描述正确的为( )A .S 2=S 21+S 22+S 23 B .S 2=1S 21+1S 22+1S 23C .S =S 1+S 2+S 3D .S =1S 1+1S 2+1S 3二、填空题9.设数列{a n }的首项a 1=32,前n 项和为S n ,且满足2a n +1+S n =3(n ∈N *),则满足1817<S 2n S n <87的所有n 的和为________.10.(2016·武昌调研)如图,在圆内画1条线段,将圆分成2部分;画2条相交线段,将圆分割成4部分;画3条线段,将圆最多分割成7部分;画4条线段,将圆最多分割成11部分.则(1)在圆内画5条线段,将圆最多分割成________部分; (2)在圆内画n 条线段,将圆最多分割成________部分.11.(2016·开封联考)如图所示,由曲线y =x 2,直线x =a ,x =a +1(a >0)及x 轴围成的曲边梯形的面积介于相应小矩形与大矩形的面积之间,即a 2<∫a +1ax 2d x <(a +1)2.运用类比推理,若对∀n ∈N *,1n +1+1n +2+…+12n <A <1n +1n +1+…+12n -1恒成立,则实数A =________.12.在一次珠宝展览会上,某商家展出一套珠宝首饰,第1件首饰是1颗珠宝,第2件首饰是由6颗珠宝构成的如图1所示的正六边形,第3件首饰是由15颗珠宝构成的如图2所示的正六边形,第4件首饰是由28颗珠宝构成的如图3所示的正六边形,第5件首饰是由45颗珠宝构成的如图4所示的正六边形,以后每件首饰都在前一件的基础上,按照这种规律增加一定数量的珠宝,使它构成更大的正六边形,依此推断: (1)第6件首饰上应有________颗珠宝;(2)前n (n ∈N *)件首饰所用珠宝总颗数为________.(结果用n 表示)答案精析1.B [大前提:如果f ′(x 0)=0,那么x =x 0是函数f (x )的极值点,错误.]2.C [观察{a n }的性质:a m +n =nb -ma n -m ,则联想nb -ma 对应等比数列{b n }中的d nc m ,而{a n }中除以(n -m )对应等比数列中开(n -m )次方,故b m +n =n -m d nc m.]3.C [每条边有n 个点,所以3条边有3n 个点,三角形的3个顶点重复计算了一次,所以减3个顶点,即a n =3n -3,那么9a n a n +1=9(3n -3)×3n =1(n -1)n =1n -1-1n , 即9a 2a 3+9a 3a 4+9a 4a 5+…+9a 2 015a 2 016=(11-12)+(12-13)+(13-14)+…+(12 014-12 015)=1-12 015=2 0142 015,故选C.] 4.D [由题意可知第n 行有2n -1个数,则前n 行的数的个数为1+3+5+…+(2n -1)=n 2,因为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个数,2 016-1 936=80,故2 016在第45行第80列.故选D.] 5.B [至少有一个的否定是一个也没有,即a ,b ,c 都不是偶数.]6.A [由关于x 的不等式kx +a +x +b x +c <0的解集为(-1,-13)∪(12,1),得k1x +a +1x +b1x +c <0的解集为(-3,-1)∪(1,2),即关于x 的不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0的解集为(-3,-1)∪(1,2).]7.B [因为T m =T n ,所以b m +1b m +2…b n =1, 从而b m +1b n =1,T m +n =b 1b 2…b m b m +1…b n b n +1…b n +m -1·b n +m=(b 1b n +m )·(b 2b n +m -1)…(b m b n +1)·(b m +1b n )…=1.]8.A [如图,作OD ⊥BC 于点D ,连接AD ,由立体几何知识知,AD ⊥BC ,从而S 2=(12BC ·AD )2=14BC 2·AD 2=14BC 2·(OA 2+OD 2)=14(OB 2+OC 2)·OA 2+14BC 2·OD 2=(12OB ·OA )2+(12OC ·OA )2+(12BC ·OD )2=S 21+S 22+S 23.]9.7解析 由2a n +1+S n =3,得2a n +S n -1=3(n ≥2),两式相减,得2a n +1-2a n +a n =0,化简得2a n +1=a n (n ≥2),即a n +1a n =12(n ≥2),由已知求出a 2=34,易得a 2a 1=12,所以数列{a n }是首项为a 1=32,公比为q =12的等比数列,所以S n =32[1-(12)n]1-12=3[1-(12)n ],S 2n =3[1-(12)2n],代入1817<S 2n S n <87,可得117<(12)n <17,解得n =3或4,所以所有n 的和为7.10.(1)16 (2)1+n ?n +1?2解析 (1)设在圆内画n 条线段将圆最多可分成a n 部分,则a 1=2,a 2=4,a 3=7,a 4=11,所以a 5=a 4+5=11+5=16,即在圆内画5条线段,将圆最多分割成16部分.(2)因为a n -a n -1=n ,a n -1-a n -2=n -1,…,a 3-a 2=3,a 2-a 1=2,所以将上述式子累加得a n -a 1=2+3+…+n ,则a n =2+2+3+…+n =1+n (n +1)2,n ≥2,显然当n =1时上式也成立,故在圆内画n 条线段将圆最多可分割成1+n (n +1)2部分.11.ln 2 解析 令1n +1<A 1<1n ,1n +2<A 2<1n +1,…,12n <A n <12n -1, 依据类比推理可得A 1=11n nx+⎰d x =ln(n +1)-ln n ,A 2=211n n x ++⎰d x =ln(n +2)-ln(n +1),…,A n =2211nn x -⎰d x =ln(2n )-ln(2n -1),所以A =A 1+A 2+…+A n =ln(n +1)-ln n +ln(n +2)-ln(n +1)+…+ln(2n )-ln(2n -1)=ln(2n )-ln n =ln 2. 12.(1)66 (2)n (n +1)(4n -1)6,n ∈N *解析 (1)设第n 件首饰上的珠宝颗数为a n ,则a 1=1,a 2=6,a 3=15,a 4=28,a 5=45, ∵a 2-a 1=4×1+1,a 3-a 2=4×2+1,a 4-a 3=4×3+1,a 5-a 4=4×4+1,∴猜想a n -a n -1=4(n -1)+1=4n -3,∴推断a 6=a 5+4×5+1=66. (2)由(1)知a n -a n -1=4n -3,则a n -1-a n -2=4(n -1)-3,…,a 2-a 1=4×2-3, 以上各式相加得a n -a 1=4(n +n -1+…+2)-3(n -1) =4(n +2)(n -1)2-3(n -1)=2n 2-n -1, ∴a n =2n 2-n ,则a 1+a 2+…+a n =2(12+22+…+n 2)-(1+…+n ) =2×n (n +1)(2n +1)6-(1+n )n2=n (n +1)(4n -1)6, ∴前n 件首饰所用珠宝总颗数为n (n +1)(4n -1)6,n ∈N *.。