2019-2020学年高中数学课时分层作业10分析法

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课时分层作业(十)
(建议用时:60分钟)
[基础达标练]
一、选择题
1.要证明2+7>23,可选择的方法有以下几种,其中最合理的是( ) A .综合法 B .分析法 C .比较法
D .归纳法
B [由分析法和综合法定义可知选B.]
2.若a ,b ∈R ,则1a 3>1
b
3成立的一个充分不必要条件是( )
A .ab >0
B .b >a
C .a <b <0
D .ab (a -b )<0
C [由a <b <0⇒a 3<b 3
<0⇒1a 3>1b 3,但1a 3>1b
3不能推出a <b <0,
∴a <b <0是1a 3>1
b
3的一个充分不必要条件.]
3.要证a 2+b 2
-1-a 2b 2
≤0,只要证明( ) A .2ab -1-a 2b 2
≤0 B .a 2
+b 2
-1-
a 4+
b 4
2
≤0
C.(a +b )2
2-1-a 2b 2≤0
D .(a 2
-1)(b 2
-1)≥0
D [要证a 2
+b 2
-1-a 2b 2
≤0,只要证明(a 2
-1)+b 2
(1-a 2
)≤0,只要证明(a 2
-1)(1-b 2
)≤0,即证(a 2
-1)(b 2
-1)≥0.]
4.在不等边三角形中,a 为最大边,要想得到A 为钝角的结论,三边a ,b ,c 应满足什么条件( )
A .a 2
<b 2
+c 2 B .a 2=b 2+c 2
C .a 2
>b 2
+c 2
D .a 2
≤b 2
+c 2
C [由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 2
2bc
<0,
∴b 2
+c 2
-a 2
<0, 即b 2
+c 2
<a 2
.]
5.分析法又称执果索因法,若用分析法证明:“设a >b >c ,且a +b +c =0,求证b 2
-ac <3a ”,则索的因应是( )
A .a -b >0
B .a -c >0
C .(a -b )(a -c )>0
D .(a -b )(a -c )<0
C [b 2
-ac <3a ⇔b 2
-ac <3a 2
⇔(a +c )2
-ac <3a 2
⇔(a -c )(2a +c )>0⇔(a -c )(a -
b )>0.]
二、填空题
6.设A =12a +12b ,B =2
a +b
(a >0,b >0),则A ,B 的大小关系为________.
A ≥
B [∵A -B =a +b 2ab -2a +b =(a +b )2-4ab 2ab (a +b )=(a -b )
2
2ab (a +b )
≥0,∴A ≥B .]
7.如果a a >b b ,则实数a ,b 应满足的条件是______.
a >
b >0 [要使a a >b b 成立,只需(a a )2>(b b )2,只需a 3>b 3
>0,即a ,b 应满足a >b >0.]
8.如图,在直四棱柱A 1B 1C 1D 1­ABCD (侧棱与底面垂直)中,当底面四边形ABCD 满足条件________时,有A 1C ⊥B 1D 1(注:填上你认为正确的一种条件即可,不必考虑所有可能的情形).
B 1D 1⊥A 1
C 1(答案不唯一) [要证明A 1C ⊥B 1
D 1,
只需证明B 1D 1⊥平面A 1C 1C . 因为CC 1⊥B 1D 1,
只要再有条件B 1D 1⊥A 1C 1,就可证明B 1D 1⊥平面A 1C 1C , 从而得B 1D 1⊥A 1C 1.] 三、解答题
9.当a +b >0时,求证:a 2
+b 2
≥2
2
(a +b ). [证明] 要证a 2
+b 2
≥2
2
(a +b ), 只需证(a 2
+b 2)2≥⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤22(a +b )2
, 即证a 2+b 2≥12(a 2+b 2+2ab ),即证a 2+b 2
≥2ab .
因为a 2
+b 2
≥2ab 对一切实数恒成立, 所以a 2
+b 2

2
2
(a +b )成立. 因此不等式得证.
10.已知三角形的三边长为a ,b ,c ,其面积为S ,求证:a 2
+b 2
+c 2
≥43S .
只要证a 2
+b 2
+(a 2
+b 2
-2ab cos C )≥23ab sin C , 即证a 2
+b 2≥2ab sin(C +30°), 因为2ab sin(C +30°)≤2ab , 只需证a 2
+b 2
≥2ab ,
显然上式成立,所以a 2
+b 2
+c 2
≥43S .
[能力提升练]
1.已知a ,b ,c ,d 为正实数,且a b <c d
,则( ) A.a b <a +c b +d <c
d B.
a +c
b +d <a b <c
d C.a b <c d <
a +c
b +d
D .以上均可能
A [先取特殊值检验,∵a b <c d
, 可取a =1,b =3,c =1,d =2, 则
a +c
b +d =25,满足a b <a +
c b +
d <c
d
. ∴B,C 不正确. 要证a b <
a +c
b +d
,∵a ,b ,c ,d 为正实数, ∴只需证a (b +d )<b (a +c ),即证ad <bc . 只需证a b <c d ,而a b <c d
成立, ∴a b <
a +c
b +d .同理可证a +
c b +
d <c
d
.故A 正确,D 不正确.] 2.下列不等式不成立的是( ) A .a 2
+b 2
+c 2
≥ab +bc +ca B.a +b >a +b (a >0,b >0) C.a -a -1<a -2-a -3(a ≥3) D.2+10>2 6
D [对于A ,∵a 2
+b 2
≥2ab ,b 2
+c 2
≥2bc ,a 2
+c 2
≥2ac , ∴a 2
+b 2
+c 2
≥ab +bc +ca ;
对于C ,要证a -a -1<a -2-a -3(a ≥3)成立,只需证明a +a -3<a -2+
a -1,两边平方得2a -3+2a (a -3)<2a -3+2(a -2)(a -1),即a (a -3)<(a -2)(a -1),
两边平方得a 2
-3a <a 2
-3a +2,即0<2.因为0<2显然成立,所以原不等式成立;
对于D ,(2+10)2
-(26)2
=12+45-24=4(5-3)<0,∴2+10<26,故D 错误.]
3.使不等式3+22>1+p 成立的正整数p 的最大值是________. 12 [由3+22>1+p ,得p <3+22-1, 即p <(3+22-1)2, 所以p <12+46-42-23,
由于12+46-42-23≈12.7,因此使不等式成立的正整数p 的最大值是12.] 4.若直线2ax +by -4=0(a >0,b >0)始终平分圆x 2+y 2-2x -4y -8=0的面积,则2a +1
b

最小值为________.
32+2 [由条件知直线过圆心(1,2),∴2a +2b -4=0,即a +b =2.∴2a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b (a +b )×12
=12⎝

⎭⎪⎫2+1+a b +2b a ≥12(3+22)
=3
2
+ 2.] 5.求证:以过抛物线y 2
=2px (p >0)焦点的弦为直径的圆必与直线x =-p
2相切.
[证明] 如图所示,过点A ,B 分别作AA ′,BB ′垂直准线于点A ′,B ′,取AB 的中点M ,作MM ′垂直准线于点M ′.要证明以AB 为直径的圆与准线相切,只需证|MM ′|=1
2|AB |.由抛物线的定义有|AA ′|=|AF |,|BB ′|=|BF |,
所以|AB |=|AA ′|+|BB ′|,
因此只需证|MM ′|=1
2
(|AA ′|+|BB ′|).
根据梯形的中位线原理可知上式是成立的,所以以过抛物线y 2
=2px 焦点的弦为直径的圆必与直线x =-p
2相切.。