2010~2014年高考真题备选题库 合理推理与演绎推理
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高考真题分类汇编——推理与证明合情推理与演绎推理1.[2014·北京卷] 学生的语文、数学成绩均被评定为三个等级,依次为“优秀”“合格”“不合格”.若学生甲的语文、数学成绩都不低于学生乙,且其中至少有一门成绩高于乙,则称“学生甲比学生乙成绩好”.如果一组学生中没有哪位学生比另一位学生成绩好,并且不存在语文成绩相同、数学成绩也相同的两位学生,那么这组学生最多有() A.2人B.3人C.4人D.5人答案:B2.[2014·北京卷] 对于数对序列P:(a1,b1),(a2,b2),…,(a n,b n),记T1(P)=a1+b1,T k(P)=b k+max{T k-1(P),a1+a2+…+a k}(2≤k≤n),其中max{T k-1(P),a1+a2+…+a k}表示T k-1(P)和a1+a2+…+a k两个数中最大的数.(1)对于数对序列P:(2,5),(4,1),求T1(P),T2(P)的值;(2)记m为a,b,c,d四个数中最小的数,对于由两个数对(a,b),(c,d)组成的数对序列P:(a,b),(c,d)和P′:(c,d),(a,b),试分别对m=a和m=d两种情况比较T2(P)和T2(P′)的大小;(3)在由五个数对(11,8),(5,2),(16,11),(11,11),(4,6)组成的所有数对序列中,写出一个数对序列P使T5(P)最小,并写出T5(P)的值.(只需写出结论)解:(1)T1(P)=2+5=7,T2(P)=1+max{T1(P),2+4}=1+max{7,6}=8.(2)T2(P)=max{a+b+d,a+c+d},T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}.当m=a时,T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}=c+d+b.因为a+b+d≤c+b+d,且a+c+d≤c+b+d,所以T2(P)≤T2(P′).当m=d时,T2(P′)=max{c+d+b,c+a+b}=c+a+b.因为a+b+d≤c+a+b,且a+c+d≤c+a+b,所以T2(P)≤T2(P′).所以无论m=a还是m=d,T2(P)≤T2(P′)都成立.(3)数对序列P:(4,6),(11,11),(16,11),(11,8),(5,2)的T5(P)值最小,T1(P)=10,T2(P)=26,T3(P)=42,T4(P)=50,T5(P)=52.3.[2014·福建卷] 若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是________.答案:6解析:若①正确,则②③④不正确,可得b≠1不正确,即b=1,与a=1矛盾,故①不正确;若②正确,则①③④不正确,由④不正确,得d=4;由a≠1,b≠1,c≠2,得满足条件的有序数组为a=3,b=2,c=1,d=4或a=2,b=3,c=1,d=4.若③正确,则①②④不正确,由④不正确,得d=4;由②不正确,得b=1,则满足条件的有序数组为a=3,b=1,c=2,d=4;若④正确,则①②③不正确,由②不正确,得b=1,由a≠1,c≠2,d≠4,得满足条件的有序数组为a=2,b=1,c=4,d=3或a=3,b=1,c=4,d=2或a=4,b=1,c=3,d=2;综上所述,满足条件的有序数组的个数为6.3.[2014·广东卷] 设数列{a n}的前n项和为S n,满足S n=2na n+1-3n2-4n,n∈N*,且S3=15.(1)求a 1,a 2,a 3的值; (2)求数列{a n }的通项公式. 4.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A ,B ,C 三个城市时, 甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B 城市; 乙说:我没去过C 城市;丙说:我们三人去过同一城市.由此可判断乙去过的城市为________. 答案:A 5.[2014·猜想一般凸多面体中F ,V ,E 所满足的等式是________. 答案:F +V -E =2直接证明与间接证明 6.[2014·山东卷] 用反证法证明命题“设a ,b 为实数,则方程x 2+ax +b =0至少有一个实根”时,要做的假设是( )A. 方程x 2+ax +b =0没有实根B. 方程x 2+ax +b =0至多有一个实根C. 方程x 2+ax +b =0至多有两个实根D. 方程x 2+ax +b =0恰好有两个实根 答案:A数学归纳法 7.[2014·安徽卷] 设实数c >0,整数p >1,n ∈N *. (1)证明:当x >-1且x ≠0时,(1+x )p >1+px ;(2)数列{a n }满足a 1>c 1p ,a n +1=p -1p a n +c p a 1-p n ,证明:a n >a n +1>c 1p. 证明:(1)用数学归纳法证明如下.①当p =2时,(1+x )2=1+2x +x 2>1+2x ,原不等式成立. ②假设p =k (k ≥2,k ∈N *)时,不等式(1+x )k >1+kx 成立.当p =k +1时,(1+x )k +1=(1+x )(1+x )k >(1+x )(1+kx )=1+(k +1)x +kx 2>1+(k +1)x . 所以当p =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,当x >-1,x ≠0时,对一切整数p >1,不等式(1+x )p >1+px 均成立. (2)方法一:先用数学归纳法证明a n >c 1p .①当n =1时,由题设知a 1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >c 1p成立.由a n +1=p -1p a n +c p a 1-pn 易知a n >0,n ∈N *.当n =k +1时,a k +1a k =p -1p +c p a -pk =1+1p ⎝⎛⎭⎫ca p k-1. 由a k >c 1p >0得-1<-1p <1p ⎝⎛⎭⎫ca p k-1<0. 由(1)中的结论得⎝⎛⎭⎫a k +1a k p=⎣⎡⎦⎤1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p k -1p>1+p · 1p ⎝⎛⎭⎫c a p k -1=c a p k . 因此a p k +1>c ,即a k +1>c 1p, 所以当n =k +1时,不等式a n >c 1p也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >c 1p 均成立.再由a n +1a n =1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p n -1可得a n +1a n <1, 即a n +1<a n .综上所述,a n >a n +1>c 1p,n ∈N *.方法二:设f (x )=p -1p x +c p x 1-p ,x ≥c 1p ,则x p ≥c ,所以f ′(x )=p -1p +c p (1-p )x -p =p -1p ⎝⎛⎭⎫1-c x p >0. 由此可得,f (x )在[c 1p ,+∞)上单调递增,因而,当x >c 1p 时,f (x )>f (c 1p )=c 1p .①当n =1时,由a 1>c 1p>0,即a p 1>c 可知 a 2=p -1p a 1+c p a 1-p 1=a 1⎣⎡⎦⎤1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p 1-1<a 1,并且a 2=f (a 1)>c 1p ,从而可得a 1>a 2>c 1p , 故当n =1时,不等式a n >a n +1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >a k +1>c 1p 成立,则当n =k +1时,f (a k )>f (a k +1)>f (c 1p ),即有a k +1>a k +2>c 1p,所以当n =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >a n +1>c 1p均成立.19.、[2014·广东卷] 设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S n =2na n +1-3n 2-4n ,n ∈N *,且S 3=15.(1)求a 1,a 2,a 3的值; (2)求数列{a n }的通项公式.8.[2014·全国卷] 函数f (x )=ln(x +1)-axx +a (a >1).(1)讨论f (x )的单调性;(2)设a 1=1,a n +1=ln(a n +1),证明:2n +2<a n ≤3n +2.解:(1)易知f (x )的定义域为(-1,+∞),f ′(x )=x [x -(a 2-2a )](x +1)(x +a )2.(i)当1<a <2时,若x ∈(-1,a 2-2a ),则f ′(x )>0,所以f (x )在(-1,a 2-2a )是增函数; 若x ∈(a 2-2a ,0),则f ′(x )<0,所以f (x )在(a 2-2a ,0)是减函数; 若x ∈(0,+∞),则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)是增函数.(ii)当a =2时,若f ′(x )≥0,f ′(x )=0成立当且仅当x =0,所以f (x )在(-1,+∞)是增函数.(iii)当a >2时,若x ∈(-1,0),则f ′(x )>0,所以f (x )在(-1,0)是增函数; 若x ∈(0,a 2-2a ),则f ′(x )<0, 所以f (x )在(0,a 2-2a )是减函数;若x ∈(a 2-2a ,+∞),则f ′(x )>0,所以f (x )在(a 2-2a ,+∞)是增函数. (2)由(1)知,当a =2时,f (x )在(-1,+∞)是增函数.当x ∈(0,+∞)时,f (x )>f (0)=0,即ln(x +1)>2xx +2(x >0).又由(1)知,当a =3时,f (x )在[0,3)是减函数. 当x ∈(0,3)时,f (x )<f (0)=0,即ln(x +1)<3xx +3(0<x <3).下面用数学归纳法证明2n +2<a n ≤3n +2.(i)当n =1时,由已知23<a 1=1,故结论成立.(ii)假设当n =k 时结论成立,即2k +2<a k ≤3k +2. 当n =k +1时,a k +1=ln(a k +1)>ln ⎝⎛⎭⎫2k +2+1>2×2k +22k +2+2=2k +3,a k +1=ln(a k +1)≤ln ⎝⎛⎭⎫3k +2+1<3×3k +23k +2+3=3k +3,即当n =k +1时,有2k +3 <a k +1≤3k +3,结论成立. 根据(i)(ii)知对任何n ∈结论都成立.9.[2014·陕西卷] 设函数f (x )=ln(1+x ),g (x )=xf ′(x ),x ≥0,其中f ′(x )是f (x )的导函数. (1)令g 1(x )=g (x ),g n +1(x )=g (g n (x )),n ∈N +,求g n (x )的表达式; (2)若f (x )≥ag (x )恒成立,求实数a 的取值范围;(3)设n ∈N +,比较g (1)+g (2)+…+g (n )与n -f (n )的大小,并加以证明.解:由题设得,g (x )=x1+x (x ≥0).(1)由已知,g 1(x )=x 1+x, g 2(x )=g (g 1(x ))=x 1+x 1+x 1+x =x1+2x ,g 3(x )=x 1+3x ,…,可得g n (x )=x 1+nx. 下面用数学归纳法证明.①当n =1时,g 1(x )=x 1+x ,结论成立.②假设n =k 时结论成立,即g k (x )=x1+kx.那么,当n =k +1时,g k +1(x )=g (g k (x ))=g k (x )1+g k (x )=x 1+kx 1+x 1+kx =x1+(k +1)x ,即结论成立.由①②可知,结论对n ∈N +成立.(2)已知f (x )≥ag (x )恒成立,即ln(1+x )≥ax1+x恒成立. 设φ(x )=ln(1+x )-ax1+x (x ≥0),则φ′(x )=11+x -a(1+x )2=x +1-a (1+x )2, 当a ≤1时,φ′(x )≥0(仅当x =0,a =1时等号成立), ∴φ(x )在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0, ∴φ(x )≥0在[0,+∞)上恒成立,∴a ≤1时,ln(1+x )≥ax1+x 恒成立(仅当x =0时等号成立).当a >1时,对x ∈(0,a -1]有φ′(x )<0, ∴φ(x )在(0,a -1]上单调递减, ∴φ(a -1)<φ(0)=0.即a >1时,存在x >0,使φ(x )<0,故知ln(1+x )≥ax1+x不恒成立.综上可知,a 的取值范围是(-∞,1].(3)由题设知g (1)+g (2)+…+g (n )=12+23+…+nn +1,比较结果为g (1)+g (2)+…+g (n )>n -ln(n +1).证明如下:方法一:上述不等式等价于12+13+…+1n +1<ln(n +1),在(2)中取a =1,可得ln(1+x )>x1+x,x >0. 令x =1n ,n ∈N +,则1n +1<ln n +1n .下面用数学归纳法证明.①当n =1时,12<ln 2,结论成立.②假设当n =k 时结论成立,即12+13+…+1k +1<ln(k +1).那么,当n =k +1时,12+13+…+1k +1+1k +2<ln(k +1)+1k +2<ln(k +1)+ln k +2k +1=ln(k+2),即结论成立.由①②可知,结论对n ∈N +成立.方法二:上述不等式等价于12+13+…+1n +1<ln(n +1),在(2)中取a =1,可得ln(1+x )>x1+x,x >0. 令x =1n ,n ∈N +,则ln n +1n >1n +1.故有ln 2-ln 1>12,ln 3-ln 2>13,……ln(n +1)-ln n >1n +1,上述各式相加可得ln(n +1)>12+13+…+1n +1,结论得证.10.,[2014·重庆卷] 设a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +2+b (n ∈N *). (1)若b =1,求a 2,a 3及数列{a n }的通项公式.(2)若b =-1,问:是否存在实数c 使得a 2n <c <a 2n +1对所有n ∈N *成立?证明你的结论. 解:(1)方法一:a 2=2,a 3=2+1. 再由题设条件知(a n +1-1)2=(a n -1)2+1.从而{(a n -1)2}是首项为0,公差为1的等差数列, 故(a n -1)2=n -1,即a n =n -1+1(n ∈N *). 方法二:a 2=2,a 3=2+1.可写为a 1=1-1+1,a 2=2-1+1,a 3=3-1+1.因此猜想a n =n -1+1. 下面用数学归纳法证明上式. 当n =1时,结论显然成立.假设n =k 时结论成立,即a k =k -1+1,则a k +1=(a k -1)2+1+1=(k -1)+1+1=(k +1)-1+1, 这就是说,当n =k +1时结论成立. 所以a n =n -1+1(n ∈N *).(2)方法一:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14.下面用数学归纳法证明命题 a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立.假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即 1>c >a 2k +2>a 2.再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1,故c <a 2k +3<1,因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1,这就是说,当n =k +1时结论成立.综上,存在 c =14使a 2n <C <a 2a +1对所有n ∈N *成立.方法二:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ). 先证:0≤a n ≤1(n ∈N *). ① 当n =1时,结论明显成立.假设n =k 时结论成立,即0≤a k ≤1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 0=f (1)≤f (a k )≤f (0)=2-1<1.即0≤a k +1≤1.这就是说,当n =k +1时结论成立.故①成立. 再证:a 2n <a 2n +1(n ∈N *). ②当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (a 2)=f (0)=2-1,所以a 2<a 3,即n =1时②成立. 假设n =k 时,结论成立,即a 2k <a 2k +1. 由①及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得 a 2k +1=f (a 2k )>f (a 2k +1)=a 2k +2, a 2(k +1)=f (a 2k +1)<f (a 2k +2)=a 2(k +1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立. 由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1,即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2, 因此a 2n <14. ③又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2.所以a 2n +1>a 22n +1-2a 2n +1+2-1,解得a 2n +1>14. ④ 综上,由②③④知存在c =14使a 2n <c <a 2n +1对一切n ∈N *成立.。
§2.1.2 演绎推理学习目标:1. 了解演绎推理是从“一般到特殊”的推理;2. 会用演绎推理进行推证.一. 选择题:1.下列叙述正确的有( )①演绎推理是从“一般到一般”的推理;②演绎推理的形式正确,结论一定正确;③演绎推理通常用“三段论”陈述.A.0个B.1个C.2个D.3个2.已知)4(sin )(2π+=x x f .若)5(lg f a =,=b)51(lg f ,则( ) A.0=+b a B.0=-b aC.1=+b aD.1=-b a 3.设0,1<>>c b a ,给出下列三个结论: ①bc a c > ②c c b a < ③)(log )(log c b c a a b ->- 其中正确的个数为( )A.0个B.1个C.2个D.3个4.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b a ()b <,其全程的平均时速为v ,则( ) A.ab v a << B.ab v = C.2b a v ab +<< D.2b a v += 5.如果111C B A ∆的三个内角的余弦值分别等于222C B A ∆的三个内角的正弦值,则( )A.111C B A ∆和222C B A ∆都是锐角三角形B.111C B A ∆和222C B A ∆都是钝角三角形C.111C B A ∆是钝角三角形,222C B A ∆是锐角三角形D.111C B A ∆是锐角三角形,222C B A ∆是钝角三角形题号1 2 3 4 5 答案二.填空题:6.用演绎推理证明:2x y =在),0(+∞上是增函数的大前提是7.若55ln ,33ln ,22ln ===c b a ,则c b a ,,的大小关系是 8.函数)(x f 满足:13)2()(=+⋅x f x f ,若)1(f 2=,则=)(99f 9.已知函数)(x f 满足:)()()(q f p f q p f ⋅=+,31(=)f 则)9()10()7()8()5()6()2()3()1()2(f f f f f f f f f f ++++ =三.解答题:10.如图,F E D ,,分别是AB CA BC ,,边上的点,∠A BFD ∠=,DE ∥BA ,求证:四边形AFDE 是平行四边形.(要求用三段论形式的演绎推理,并指出大前提与小前提).11.如果函数)(x f 在区间D 上式凸函数,那么对于区间D 内的任意n x x x ,...,,21,都有 )...()(...)()(2121n x x x f n x f x f x f n n +++≤+++已知x y sin =在),0(π上是凸函数,在ABC ∆中,求C B A sin sin sin ++的最大值.12.(1)证明:当0>x 时,x x <+)1ln(2;(2)证明:e n <++++)11)...(411)(311)(211(4444 2,(*≥∈n N n ,其中e 为自然对数的底数)。
合情推理与演绎推理考纲要求1.了解合情推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理,了解合情推理在数学发现中的作用;2.了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理;3.了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异.知识梳理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,对特殊情况作出的判断.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.诊断自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(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)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)在演绎推理中,只要符合演绎推理的形式,结论就一定正确.()答案(1)×(2)√(3)×(4)×解析(1)类比推理的结论不一定正确.(3)平面中的三角形与空间中的四面体作为类比对象较为合适.(4)演绎推理是在大前提、小前提和推理形式都正确时,得到的结论一定正确.2.如图,根据图中的数构成的规律,得a表示的数是()A.12 B.48 C.60 D.144答案 D解析由题干图中的数据可知,每行除首末两数外,其他数等于其上一行两肩上的数字的乘积.所以a=12×12=144.3.在等差数列{a n}中,若a10=0,则有a1+a2+…+a n=a1+a2+…+a19-n(n<19,且n∈N*)成立.类比上述性质,在等比数列{b n}中,若b9=1,则存在的等式为________.答案b1b2…b n=b1b2…b17-n(n<17,且n∈N*)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…b n=b1b2…b17-n(n<17,且n∈N*).4.(2020·贵阳一模)有一段“三段论”推理是这样的:对于可导函数f(x),若f′(x0)=0,则x=x0是函数f(x)的极值点,因为f(x)=x3在x=0处的导数值为0,所以x=0是f(x)=x3的极值点,以上推理()A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.结论正确答案 A解析大前提是“对于可导函数f(x),若f′(x0)=0,则x=x0是函数f(x)的极值点”,不是真命题,因为对于可导函数f(x),如果f′(x0)=0,且满足在x0附近左右两侧导函数值异号,那么x=x0才是函数f(x)的极值点,所以大前提错误.故选A.5.(2021·郑州质检)某学校甲、乙、丙、丁四人竞选校学生会主席职位,在竞选结果出来前,甲、乙、丙、丁四人对竞选结果做了如下预测:甲说:丙或丁竞选成功;乙说:甲和丁均未竞选上;丙说:丁竞选成功;丁说:丙竞选成功.若这四人中有且只有两人预测的正确,则成功竞选学生会主席职位的是()A.甲B.乙C.丙D.丁答案 D解析若成功竞选的是甲,则甲、乙、丙、丁四人的预测均错误,故不合题意;若成功竞选的是乙,则甲、丙、丁三人的预测错误,乙的预测正确,故不合题意;若成功竞选的是丙,则甲、乙、丁三人的预测正确,丙的预测错误,故不合题意;若成功竞选的是丁,则甲、丙两人的预测正确,乙、丁两人的预测错误,符合题意.故选D.6.(2020·桂林模拟)已知函数f(x)满足f(1)=f(2)=1,且对任意n∈N*恒有f(n+2)=f(n+1)+f(n),观察下列等式:f(1)+f(2)=2=3-1,f(1)+f(2)+f(3)=4=5-1,f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=7=8-1,f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=12=13-1,可推测f(1)+f(2)+f(3)+…+f(n+1)=________.答案f(n+3)-1解析根据题意可得f(3)=2,f(4)=3,f(5)=5,f(6)=8,f(7)=13,因为f(1)+f(2)=2=3-1=f(4)-1,f(1)+f(2)+f(3)=4=5-1=f(5)-1,f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=7=8-1=f(6)-1,f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=12=13-1=f(7)-1,可推测f(1)+f(2)+f(3)+…+f(n+1)=f(n+3)-1.故答案为f(n+3)-1.考点一归纳推理角度1与图形变化有关的推理【例1】中国有句名言“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的,算筹是将几寸长的小竹棍摆在平面上进行运算,算筹的摆放有纵横两种形式,如图,当表示一个多位数时,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,十万位数用横式表示,以此类推.例如6 613用算筹表示就是,则8 335用算筹可表示为()答案 B解析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,十万位数用横式表示,则8 335用算筹可表示为.故选B.角度2与数字或式子有关的推理【例2】 已知32+27=2327,33+326=33326,34+463=43463,……,3 2 021+mk=2 0213m k ,则k +1m 2=________.答案 2 021解析 由已知32+27=2327,33+326=33326,34+463=43463,……,可归纳出3n +n n 3-1=n 3nn 3-1, 又因为32 021+mk =2 0213m k,所以m =2 021,k =2 0213-1, 所以k +1m 2=2 0213-1+12 0212=2 021.感悟升华 归纳推理问题的常见类型及解题策略体以某种方式相似的形体称为分形.分形是一种具有自相似特性的现象、图象或者物理过程.标准的自相似分形是数学上的抽象,迭代生成无限精细的结构.也就是说,在分形中,每一组成部分都在特征上和整体相似,只仅仅是变小了一些而已,谢尔宾斯基三角形就是一种典型的分形,是由波兰数学家谢尔宾斯基在1915年提出的,按照如下规律依次在一个黑色三角形内去掉小三角形,则当n =6时,该黑色三角形内去掉小三角形个数为( )A .81B .121C .364D .1 093(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)4n n +13解析 (1)由图可知,每一个图形中去掉小三角形的个数等于前一个图形去掉小三角形个数的3倍加1,所以,n =1时,a 1=1; n =2时,a 2=3+1=4; n =3时,a 3=3×4+1=13; n =4时,a 4=3×13+1=40; n =5时,a 5=3×40+1=121; n =6时,a 6=3×121+1=364,故选C. (2)观察前4个等式,由归纳推理可知⎝⎛⎭⎫sin π2n +1-2+⎝⎛⎭⎫sin 2π2n +1-2+…+⎝⎛⎭⎫sin 2n π2n +1-2=43×n ×(n +1)=4n n +13.考点二 类比推理【例3】 (1)在平面上,设h a ,h b ,h c 是△ABC 三条边上的高,P 为三角形内任一点,P 到相应三边的距离分别为P a ,P b ,P c ,我们可以得到结论:P a h a +P b h b +P ch c =1.把它类比到空间中,则三棱锥中的类似结论为________.(2)已知命题:在平面直角坐标系xOy 中,椭圆x 2a 21+y 2b 21=1(a 1>b 1>0),△ABC 的顶点B 在椭圆上,顶点A ,C 分别为椭圆的左、右焦点,椭圆的离心率为e 1,则sin A +sin C sin B =1e 1,现将该命题类比到双曲线中,△ABC 的顶点B 在双曲线上,顶点A ,C 分别为双曲线的左、右焦点,设双曲线的方程为x 2a 22-y 2b 22=1(a 2>0,b 2>0),双曲线的离心率为e 2,则有________.答案 (1)P a h a +P b h b +P c h c +P dh d =1(2)|sin A -sin C |sin B =1e 2解析 (1)设h a ,h b ,h c ,h d 分别是三棱锥A -BCD 四个面上的高,P 为三棱锥A -BCD 内任一点,P 到相应四个面的距离分别为P a ,P b ,P c ,P d ,于是可以得出结论:P a h a +P b h b +P c h c +P dh d =1.(2)因为△ABC 的顶点B 在双曲线x 2a 22-y 2b 22=1(a 2>0,b 2>0)上,顶点A ,C 分别是双曲线的左、右焦点,所以有|BA -BC |=2a 2, 所以1e 2=2a 22c 2=|BA -BC |AC,由正弦定理可得BC sin A =AC sin B =AB sin C ,所以|sin A -sin C |sin B =1e 2.感悟升华 1.进行类比推理,应从具体问题出发,通过观察、分析、联想进行类比,提出猜想.其中找到合适的类比对象是解题的关键.2.类比推理常见的情形有平面与空间类比;低维的与高维的类比;等差数列与等比数列类比;实数的运算与向量的运算类比;圆锥曲线间的类比等.【训练2】(2020·赣州一模)我们把平面内与直线垂直的非零向量称为直线的法向量.在平面直角坐标系中,利用求动点轨迹方程的方法,可以求出过点A(-2,3)且法向量为n=(4,-1)的直线(点法式)方程为4×(x+2)+(-1)×(y-3)=0,化简得4x-y+11=0.类比以上方法,在空间直角坐标系中,经过点B(2,3,4)且法向量为n=(-1,-2,1)的平面(点法式)方程为________.答案x+2y-z-4=0解析将平面中的运算类比到空间中的运算得:经过点B(2,3,4)且法向量为n=(-1,-2,1)的平面(点法式)方程为(-1)×(x-2)+(-2)×(y-3)+1×(z-4)=0,化简得x+2y-z-4=0,即平面的方程为x+2y-z-4=0.考点三演绎推理【例4】(2020·河南六校联考)自主招生联盟成形于2009年清华大学等五校联考,主要包括“北约”联盟,“华约”联盟,“卓越”联盟和“京派”联盟.调查某高中学校学生自主招生报考的情况,得到如下结果:①报考“北约”联盟的学生,都没报考“华约”联盟;②报考“华约”联盟的学生,也报考了“京派”联盟;③报考“卓越”联盟的学生,都没报考“京派”联盟;④不报考“卓越”联盟的学生,就报考“华约”联盟.根据上述调查结果,下列结论错误的是()A.没有同时报考“华约”和“卓越”联盟的学生B.报考“华约”和“京派”联盟的考生一样多C.报考“北约”联盟的考生也报考了“卓越”联盟D.报考“京派”联盟的考生也报考了“北约”联盟答案 D解析设该校报考“北约”联盟,“华约”联盟,“京派”联盟和“卓越”联盟的学生分别为集合A,B,C,D,报考自主招生的总学生为U,则由题意,知A∩B=∅,B⊆C,D∩C=∅,∁U D=B,∴A⊆D,B=C,B∩D=∅.选项A,B∩D=∅,正确;选项B,B=C,正确;选项C,A⊆D,正确,故选D.感悟升华解决逻辑推理问题的两种方法:(1)假设反证法:先假设题中给出的某种情况是正确的,并以此为起点进行推理.如果推理导致矛盾,则证明此假设是错误的,再重新提出一个假设继续推理,直到得到符合要求的结论为止.(2)枚举筛选法:即不重复、不遗漏地将问题中的有限情况一一枚举,然后对各种情况逐个检验,排除一些不可能的情况,逐步归纳梳理,找到正确答案.【训练3】(1)(2019·全国Ⅱ卷)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(2)某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:(ⅰ)男学生人数多于女学生人数;(ⅱ)女学生人数多于教师人数;(ⅲ)教师人数的两倍多于男学生人数.①若教师人数为4,则女学生人数的最大值为________.②该小组人数的最小值为________.答案(1)A(2)①6②12解析(1)由于三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,故若甲预测正确,则乙、丙预测错误,于是三人按成绩由高到低的次序为甲、乙、丙;若甲预测错误,则甲、乙按成绩由高到低的次序为乙、甲,又假设丙预测正确,则乙、丙按成绩由高到低的次序为丙、乙,于是甲、乙、丙按成绩由高到低排序为丙、乙、甲,从而乙的预测也正确,与事实矛盾;若甲、丙预测错误,则可推出乙的预测也错误.综上所述,三人按成绩由高到低的次序为甲、乙、丙.故选A.(2)设男学生人数为x ,女学生人数为y ,教师人数为z ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x >y ,y >z ,2z >x ,且x ,y ,z 均为正整数.①当z =4时,8>x >y >4,∴x 的最大值为7,y 的最大值为6,故女学生人数的最大值为6. ②x >y >z >x 2,当x =3时,条件不成立,当x =4时,条件不成立,当x =5时,5>y >z >52,此时z =3,y =4.∴该小组人数的最小值为12.基础巩固一、选择题1.已知数列{a n }中,a 1=1,n ≥2时,a n =a n -1+2n -1,依次计算a 2,a 3,a 4后,猜想a n 的表达式是( ) A .a n =3n -1 B .a n =4n -3 C .a n =n 2 D .a n =3n -1答案 C解析 a 1=1,a 2=4,a 3=9,a 4=16,猜想a n =n 2.2.观察(x 2)′=2x ,(x 4)′=4x 3,(cos x )′=-sin x ,由归纳推理得: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 )答案 D解析 由已知得偶函数的导函数为奇函数,故g (-x )=-g (x ).3.(2020·合肥一模)2019年10月1日,为了庆祝中华人民共和国成立70周年,小明、小红、小金三人以国庆为主题各自独立完成一幅十字绣赠送给当地的村委会,这三幅十字绣分别命名为“鸿福齐天”“国富民强”“兴国之路”,为了弄清“国富民强”这一作品是谁制作的,村支书对三人进行了问话,得到回复如下:小明说:“鸿福齐天”是我制作的;小红说:“国富民强”不是小明制作的,就是我制作的;小金说:“兴国之路”不是我制作的.若三人的说法有且仅有一个是正确的,则“鸿福齐天”的制作者是()A.小明B.小红C.小金D.小金或小明答案 B解析依题意,三个人制作的所有情况如下所示:12345 6鸿福齐天小明小明小红小红小金小金国富民强小红小金小金小明小红小明兴国之路小金小红小明小金小明小红若小明的说法正确,则均不满足;若小红的说法正确,则4满足;若小金的说法正确,则3满足.故“鸿福齐天”的制作者是小红,故选B.4.(2021·安徽六校测试)如图,第1个图形由正三角形扩展而成,共12个顶点.第n个图形由正n+2边形扩展而来,其中n∈N*,则第n个图形的顶点个数是()A.(2n+1)(2n+2) B.3(2n+2)C.2n(5n+1) D.(n+2)(n+3)答案 D解析(1)由已知中的图形可以得到:当n=1时,图形的顶点个数为12=3×4,当n=2时,图形的顶点个数为20=4×5,当n=3时,图形的顶点个数为30=5×6,当n=4时,图形的顶点个数为42=6×7,……由此可以推断:第n个图形的顶点个数为(n+2)(n+3),故选D.5.下列推理是归纳推理的是()A.A,B为定点,动点P满足|P A|+|PB|=2a>|AB|,则P点的轨迹为椭圆B.由a1=1,a n=3n-1,求出S1,S2,S3,猜想出数列{a n}的前n项和S n的表达式C.由圆x2+y2=r2的面积πr2,猜想出椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的面积S=πabD.科学家利用鱼的沉浮原理制造潜艇答案 B解析从S1,S2,S3猜想出数列{a n}的前n项和S n,是从特殊到一般的推理,所以B是归纳推理,故应选B.6.“对数函数是非奇非偶函数,f(x)=log2|x|是对数函数,因此f(x)=log2|x|是非奇非偶函数”,以上推理()A.结论正确B.大前提错误C.小前提错误D.推理形式错误答案 C解析本命题的小前提是f(x)=log2|x|是对数函数,但是这个小前提是错误的,因为f(x)=log2|x|不是对数函数,它是一个复合函数,只有形如y=log a x(a>0且a≠1)的才是对数函数.故选C.7.若等差数列{a n}的前n项之和为S n,则一定有S2n-1=(2n-1)a n成立.若等比数列{b n}的前n项之积为T n,类比等差数列的性质,则有()A.T2n-1=(2n-1)+b n B.T2n-1=(2n-1)-b nC.T2n-1=(2n-1)b n D.T2n-1=b2n-1n答案 D解析 在等差数列{a n }中,a 1+a 2n -1=2a n , a 2+a 2n -2=2a n ,…,故有S 2n -1=(2n -1)a n , 在等比数列{b n }中,b 1b 2n -1=b 2n ,b 2·b 2n -2=b 2n ,…,故有T 2n -1=b 1b 2…b 2n -1=b 2n -1n. 8.(2020·昆明质检)斐波那契数列,又称黄金分割数列,指的是这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,…,在数学上,斐波那契数列{a n }定义为:a 1=1,a 2=1,a n +2=a n +a n +1,斐波那契数列有种看起来很神奇的巧合,如根据a n +2=a n +a n +1可得a n =a n +2- a n +1,所以a 1+a 2+…+a n =(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+…+(a n +2-a n +1)=a n +2-a 2=a n +2-1,类比这一方法,可得a 21+a 22+…+a 210=( )A .714B .1 870C .4 895D .4 896答案 C解析 将a n +1=a n +2-a n 两边同乘a n +1,可得a 2n +1=a n +2a n +1-a n +1a n ,则a 21+a 22+…+a 210=a 21+(a 2a 3-a 2a 1)+(a 3a 4-a 2a 3)+…+(a 10a 11-a 9a 10)=1-a 2a 1+a 10a 11=1-1+55×89=4 895.故选C. 二、填空题9.观察下列式子:1+122<32,1+122+132<53,1+122+132+142<74,…,根据以上式子可以猜想:1+122+132+…+12 0202<________. 答案4 0392 020解析 由题意得,不等式右边分数的分母是左边最后一个分数的分母的底数,分子是一个以3为首项,2为公差的等差数列中的项,可以推出1+122+132+…+1n 2<2n -1n ,所以1+122+132+…+12 0202<2 020×2-12 020=4 0392 020. 10.某种树的分枝生长规律如图所示,第1年到第5年的分枝数分别为1,1,2,3,5,则预计第10年树的分枝数为________.答案 55解析 由2=1+1,3=1+2,5=2+3知,从第三项起,每一项都等于前两项的和,则第6年为8,第7年为13,第8年为21,第9年为34,第10年为55.11.若P 0(x 0,y 0)在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)外,过P 0作椭圆的两条切线,切点为P 1,P 2,则切点弦P 1P 2所在的直线方程是x 0x a 2+y 0yb 2=1,那么对于双曲线,则有如下命题:若P (x 0,y 0)在双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)外,过P 0作双曲线的两条切线,切点为P 1,P 2,则切点弦P 1P 2所在直线的方程是________. 答案x 0x a 2-y 0y b 2=1 解析 类比椭圆的切点弦方程可得双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的切点弦方程为x 0x a 2-y 0yb2=1.12.如下分组的正整数对:第1组为{(1,2),(2,1)},第2组为{(1,3),(3,1)},第3组为{(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)},第4组为{(1,5),(2,4),(4,2),(5,1)},……,则第40组的第21个数对为________. 答案 (22,20)解析 由题意可得第1组数对中的各数的和为3,第2组数对中各数的和为4,第3组数对中各数的和为5,第4组数对中各数的和为6, ……第n 组数对中各数的和为n +2,且各个数对中无重复数字, 可得第40组数对中各数的和为42, 则第40组的第21个数对为(22,20).能力提升13.天干地支纪年法源于中国,中国自古便有十天干与十二地支.十天干即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸;十二地支即子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前,地支在后,天干由“甲”起,地支由“子”起,例如,第一年为“甲子”,第二年为“乙丑”,第三年为“丙寅”,…,以此类推,排列到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始,即“甲戌”,“乙亥”,然后地支回到“子”重新开始,即“丙子”,以此类推.已知1949年为“己丑”年,那么到中华人民共和国成立70周年时为( ) A .“丙酉”年 B .“戊申”年 C .“己申”年 D .“己亥”年答案 D解析 中华人民共和国成立70周年时为2019年,从1949到2019共有71个数,若把天干排成一列,记为{a n },且a 1=“己”,则a 71=a 7×10+1=a 1=“己”;若把地支排成一列,记为{b n },且b 1=“丑”,则b 71=b 5×12+11=b 11=“亥”.所以中华人民共和国成立70周年时为“己亥”年,故选D.14.我国古代数学名著《九章算术》的论割圆术中有:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣.”它体现了一种无限与有限的转化过程.比如在表达式1+11+11+…中“…”代表无数次重复,但原式却是个定值,它可以通过方程1+1x =x求得x =5+12.类比上述过程,3+23+2…=( ) A .3 B .13+12C .6D .2 2答案 A解析 由已知代数式的求值方法:先换元,再列方程,解方程,求解(舍去负根), 令3+23+2…=m (m >0),则两边平方得,3+23+23+2…=m 2,即3+2m =m 2,解得m =3或m =-1(舍去).故选A. 15.(2021·武汉模拟)观察下列数表: 2 4 68 10 12 1416 18 20 22 24 26 28 30 …设数100为该数表中的第n 行,第m 列,则mn =________. 答案 114解析 观察数表可知第n 行的数的个数为a n =2n -1,则前n 行的所有数的个数之和S n =1-2n1-2=2n -1,数表中的数是由正偶数排列而成的,而数100是第50个数,令2n -1=50,解得5<n <6,则100在这个数表中的第6行,S 5=31,则100在这个数表中的第19列,即n =6,m =19,所以mn =6×19=114.16.(2021·豫南九校质量考评)已知函数f (x )=1x +1x +1+1x +2,由f (x -1)=1x -1+1x +1x +1是奇函数,可得函数f (x )的图象关于点(-1,0)对称,类比这一结论,可得函数g (x )=x +2x +1+x +3x +2+…+x +7x +6的图象关于点________对称.答案 ⎝⎛⎭⎫-72,6 解析 由题意得g (x )-6=x +2x +1-1+x +3x +2-1+x +4x +3-1+x +5x +4-1+x +6x +5-1+x +7x +6-1=1x +1+1x +2+1x +3+1x +4+1x +5+1x +6, 则g ⎝⎛⎭⎫x -72-6=1x -72+1+1x -72+2+1x -72+3+1x -72+4+1x -72+5+1x -72+6=1x -52+1x -32+1x -12+1x +12+1x +32+1x +52, 令g ⎝⎛⎭⎫x -72-6=h (x ), ∴h (-x )=1-x -52+1-x -32+1-x -12+1-x +12+1-x +32+1-x +52=-h (x ),∴h (x )是奇函数,∴函数g (x )=x +2x +1+x +3x +2+…+x +7x +6的图象关于点⎝⎛⎭⎫-72,6对称.。
第五节合情推理与演绎推理[备考方向要明了]式,并能运用[归纳·知识整合]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:类比推理是由特殊到特殊的推理.[探究] 1.归纳推理的结论一定正确吗?提示:不一定,结论是否真实,还需要经过严格的逻辑证明和实践检验.2.演绎推理(1)模式:三段论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.(2)特点:演绎推理是由一般到特殊的推理.[探究] 2.演绎推理所获得的结论一定可靠吗?提示:不一定,只有前提是正确的,推理形式是正确的,结论才一定是真实的,错误的前提则可能导致错误的结论.[自测·牛刀小试]1.下面几种推理是合情推理的是( )①由圆的性质类比出球的有关性质;②由直角三角形、等腰三角形、等边三角形的内角和是180°,归纳出所有三角形的内角和都是180°;③某次考试张军成绩是100分,由此推出全班同学成绩都是100分;④三角形的内角和是180°,四边形的内角和是360°,五边形的内角和是540°,由此得出凸多边形的内角和是(n-2)·180°.A.①②B.①③C.①②④D.②④解析:选C ①是类比推理,②④是归纳推理,③是非合情推理.2.观察下列各式:55=3 125,56=15 625,57=78 125,…,则52 013的末四位数字为( ) A.3 125 B.5 625C.0 625 D.8 125解析:选A 55=3 125,56=15 625,57=78 125,,58=390 625,59=1 953 125,可得59与55的后四位数字相同,…,由此可归纳出5m+4k与5m(k∈N*,m=5,6,7,8)的后四位数字相同,又2 013=4×502+5,所以52 013与55后四位数字相同为3 125.3.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)=sin αsin β;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.1C.2 D.3解析:选B ①②不正确,③正确.4.(教材习题改编)有一段演绎推理是这样的:“直线平行于平面,则直线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”,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.非以上错误解析:选A 大前提是错误的,直线平行于平面,则不一定平行于平面内所有直线,还有异面直线的情况.5.(教材习题改编)在△ABC 中,不等式1A +1B +1C ≥9π成立;在四边形ABCD 中,不等式1A +1B +1C +1D ≥162π成立;在五边形ABCDE 中,不等式1A +1B +1C +1D +1E ≥253π成立,猜想,在n 边形A 1A 2…A n 中,成立的不等式为________.解析:∵9=32,16=42,25=52,且1=3-2,2=4-2,3=5-2,…,故在n 边形A 1A 2…A n中,有不等式1A 1+1A 2+…+1A n ≥n 2n -2π成立.答案:1A 1+1A 2+…+1A n ≥n 2n -2π(n ≥3)[例1] (1)(2012·江西高考)观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10=( )A .28B .76C .123D .199(2)设f (x )=13x +3,先分别求f (0)+f (1),f (-1)+f (2),f (-2)+f (3),然后归纳猜想一般性结论,并给出证明.[自主解答] (1)记a n +b n=f (n ),则f (3)=f (1)+f (2)=1+3=4;f (4)=f (2)+f (3)=3+4=7;f (5)=f (3)+f (4)=11.通过观察不难发现f (n )=f (n -1)+f (n -2)(n ∈N *,n ≥3),则f (6)=f (4)+f (5)=18;f (7)=f (5)+f (6)=29;f (8)=f (6)+f (7)=47;f (9)=f (7)+f (8)=76;f (10)=f (8)+f (9)=123.所以a 10+b 10=123. (2)f (0)+f (1)=33,f (-1)+f (2)=33,f (-2)+f (3)=33, 猜想f (x )+f (1-x )=33, 证明:∵f (x )=13x+3, ∴f (1-x )=131-x +3=3x3+3·3x =3x33+3x.∴f(x)+f(1-x)=13x+3+3x33+3x=3+3x 33+3x=13=33.[答案] (1)C利用本例(2)的结论计算f(-2 014)+f(-2 013)+…+f(-1)+f(0)+f(1)+…+f(2 015)的值.解:∵f(x)+f(1-x)=33,∴f(-2 014)+f(-2 013)+…+f(-1)+f(0)+f(1)+…+f(2 015)=[f(-2 014)+f(2 015)]+[f(-2 013)+f(2 014)]+…+[f(0)+f(1)]=2 015×33=2 015 33.———————————————————归纳推理的分类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.1.观察下列等式:1=11+2=31+2+3=61+2+3+4=101+2+3+4+5=15…13=113+23=913+23+33=3613+23+33+43=10013+23+33+43+53=225…可以推测:13+23+33+…+n3=________(n∈N*,用含n的代数式表示).解析:第二列等式右边分别是1×1,3×3,6×6,10×10,15×15,与第一列等式右边比较即可得,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2=14n2(n+1)2.答案:14n2(n+1)2[例2] (2013·广州模拟)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 -ma n -m.类比等差数列{a n }的上述结论,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 =________.[自主解答] 法一:设数列{a n }的公差为d 1,则d 1=a n -a m n -m =b -an -m. 所以a m +n =a m +nd 1=a +n ·b -a n -m =bn -amn -m. 类比推导方法可知:设数列{b n }的公比为q ,由b n =b m qn -m可知d =cq n -m,所以q =n -m dc,所以b m +n =b m q n=c ·n -m⎝ ⎛⎭⎪⎫d c n =n -m d nc m . 法二:(直接类比)设数列{a n }的公差为d 1,数列{b n }的公比为q , 因为等差数列中a n =a 1+(n -1)d 1,等比数列中b n =b 1qn -1,因为a m +n =nb -man -m,所以b m+n =n -m d nc m. [答案] n -m d nc m———————————————————类比推理的分类类比推理的应用一般为类比定义、类比性质和类比方法(1)类比定义:在求解由某种熟悉的定义产生的类比推理型试题时,可以借助原定义来求解;(2)类比性质:从一个特殊式子的性质、一个特殊图形的性质入手,提出类比推理型问题,求解时要认真分析两者之间的联系与区别,深入思考两者的转化过程是求解的关键;(3)类比方法:有一些处理问题的方法具有类比性,我们可以把这种方法类比应用到其他问题的求解中,注意知识的迁移.————————————————————————————————————————2.在△ABC 中,AB ⊥AC ,AD ⊥BC 于点D . 求证:1AD=1AB+1AC .那么在四面体ABCD 中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想,并说明理由. 证明:如图所示,∵AB ⊥AC ,AD ⊥BC ,∴△ABD ∽△CAD ,△ABC ∽△DBA , ∴AD 2=BD ·DC ,AB 2=BD ·BC ,AC 2=BC ·DC ,∴1AD 2=1BD ·DC =BC 2BD ·BC ·DC ·BC =BC2AB 2·AC 2. 又∵BC 2=AB 2+AC 2,∴1AD 2=AB 2+AC 2AB 2·AC 2=1AB 2+1AC 2. ∴1AD2=1AB2+1AC 2.猜想:类比AB ⊥AC ,AD ⊥BC ,猜想四面体ABCD 中,AB ,AC ,AD 两两垂直,AE ⊥平面BCD ,则1AE 2=1AB 2+1AC 2+1AD2.下面证明上述猜想成立.如右图所示,连接BE 并延长交CD 于点F ,连接AF . ∵AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,AC ∩AD =A , ∴AB ⊥平面ACD .而AF ⊂平面ACD ,∴AB ⊥AF . 在Rt△ABF 中,AE ⊥BF , ∴1AE2=1AB2+1AF 2.同理可得在Rt△ACD 中,AF ⊥CD , ∴1AF2=1AC 2+1AD 2. ∴1AE2=1AB2+1AC2+1AD 2.故猜想正确.理[例3] 已知函数f (x )=-aa x +a(a >0且a ≠1).(1)证明:函数y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12对称;(2)求f (-2)+f (-1)+f (0)+f (1)+f (2)+f (3) 的值.[自主解答] (1)证明:函数f (x )的定义域为R ,任取一点(x ,y ),它关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12对称的点的坐标为(1-x ,-1-y ).由已知得y =-a a x +a,则-1-y =-1+aa x +a =-a xa x +a ,f (1-x )=-aa 1-x +a =-aa a x+a =-a ·a x a +a ·a x =-a xa x+a , ∴-1-y =f (1-x ),即函数y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12对称.(2)由(1)可知-1-f (x )=f (1-x ), 即f (x )+f (1-x )=-1.则f (-2)+f (3)=-1,f (-1)+f (2)=-1,f (0)+f (1)=-1,则f (-2)+f (-1)+f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=-3. ———————————————————演绎推理的结构特点(1)演绎推理是由一般到特殊的推理,其最常见的形式是三段论,它是由大前提、小前提、结论三部分组成的.三段论推理中包含三个判断:第一个判断称为大前提,它提供了一个一般的原理;第二个判断叫小前提,它指出了一个特殊情况.这两个判断联合起来,提示了一般原理和特殊情况的内在联系,从而产生了第三个判断:结论.(2)演绎推理的前提和结论之间有着某种蕴含关系,解题时要找准正确的大前提.一般地,若大前提不明确时,一般可找一个使结论成立的充分条件作为大前提.3.已知函数f (x )=ax+bx ,其中a >0,b >0,x ∈(0,+∞),试确定f (x )的单调区间,并证明在每个单调区间上的增减性.解:法一:设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫a x 1+bx 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫a x 2+bx 2=(x 2-x 1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫a x 1x 2-b .当0<x 1<x 2≤ab 时,∵a >0,b >0, ∴x 2-x 1>0,0<x 1x 2<a b,ax 1x 2>b , ∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), ∴f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0, a b 上是减函数; 当x 2>x 1≥a b >0时,x 2-x 1>0,x 1x 2>a b ,ax 1x 2<b , ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), ∴f (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫a b ,+∞上是增函数. 法二:∵a >0,b >0,x ∈(0,+∞), ∴令f ′(x )=-a x 2+b =0,得x = a b, 当0<x ≤a b 时,-ax2≤-b , ∴-ax2+b ≤0,即f ′(x )≤0, ∴f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0, a b 上是减函数; 当x ≥ a b 时,-ax2+b ≥0,即f ′(x )≥0, ∴f (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫a b ,+∞上是增函数.2个步骤——归纳推理与类比推理的步骤 (1)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从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般性命题(猜想);③检验猜想.实验、观察→概括、推广→猜测一般性结论(2)类比推理的一般步骤:①找出两类事物之间的相似性或一致性;②用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想);③检验猜想.观察、比较→联想、类推→猜想新结论1个区别——合情推理与演绎推理的区别(1)归纳是由特殊到一般的推理;(2)类比是由特殊到特殊的推理;(3)演绎推理是由一般到特殊的推理;(4)从推理的结论来看,合情推理的结论不一定正确,有待证明;若大前提和小前提正确,则演绎推理得到的结论一定正确.创新交汇——合情推理与证明的交汇创新1.归纳推理主要有数与式的归纳推理、图形中的归纳推理、数列中的归纳推理;类比推理主要有运算的类比、性质的类比、平面与空间的类比.题型多为客观题,而2012年福建高考三角恒等式的推理与证明相结合出现在解答题中,是高考命题的一个创新.2.解决此类问题首先要通过观察特例发现某些相似性(特例的共性或一般规律);然后把这种相似性推广到一个明确表述的一般命题(猜想);最后对所得的一般性命题进行检验.[典例] (2012·福建高考)某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:(1)sin213°+cos217°-sin 13°cos 17°;(2)sin215°+cos215°-sin 15°cos 15°;(3)sin218°+cos212°-sin 18°cos 12°;(4)sin2(-18°)+cos248°-sin(-18°)cos 48°;(5)sin2(-25°)+cos255°-sin(-25°)cos 55°.(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.[解] 法一:(1)选择(2)式,计算如下:sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°=1-12sin 30°=1-14=34.(2)三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34.证明如下:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=sin 2α+(cos 30°cos α+sin 30°sin α)2-sin α(cos 30°cos α+sin 30°sin α)=sin 2α+34cos 2α+32sin αcos α+14sin 2α-32sin αcos α-12sin 2α=34sin 2α+34cos 2α=34. 法二:(1)同法一.(2)三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin α·cos(30°-α)=34.证明如下:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α) =1-cos 2α2+1+cos 60°-2α2-sin α(cos 30°cos α+sin 30°sin α) =12-12cos 2α+12+12(cos 60°cos 2α+sin 60°sin 2α)-32sin αcos α-12sin 2α =12-12cos 2α+12+14cos 2α+34sin 2α-34sin 2α-14(1-cos 2α)=1-14cos 2α-14+14cos 2α=34. [名师点评] 1.本题的创新点(1)本题给出一个等于同一个常数的5个代数式,但没有给出具体的值,需要学生求出这个常数,这打破以往给出具体关系式的模式.(2)本题没有给出具体的三角恒等式,需要考生归纳并给出证明,打破了以往只归纳不证明的方式.2.解决本题的关键(1)正确应用三角恒等变换,用一个式子把常数求出来.(2)通过观察各个等式的特点,找出共性,利用归纳推理正确得出一个三角恒等式,并给出正确的证明.[变式训练] 阅读下面材料:根据两角和与差的正弦公式,有sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β,① sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β,②由①+②得sin(α+β)+sin(α-β)=2sin αcos β.③ 令α+β=A ,α-β=B ,有α=A +B2,β=A -B2,代入③得sin A +sin B =2sinA +B2cosA -B2.(1)类比上述推理方法,根据两角和与差的余弦公式,证明: cos A -cos B =-2sinA +B2sinA -B2;(2)若△ABC 的三个内角A ,B ,C 满足cos 2A -cos 2B =1-cos 2C ,试判断△ABC 的形状.(提示:如果需要,也可以直接利用阅读材料及(1)中的结论) 解:(1)因为cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β,① cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β,②①-②得cos(α+β)-cos(α-β)=-2sin αsin β.③ 令α+β=A ,α-β=B ,有α=A +B2,β=A -B2,代入③得cos A -cos B =-2sinA +B2sinA -B2.(2)由二倍角公式,cos 2A -cos 2B =1-cos 2C 可化为1-2sin 2A -1+2sin 2B =1-1+2sin 2C ,所以sin 2A +sin 2C =sin 2B .设△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c , 由正弦定理可得a 2+c 2=b 2.根据勾股定理的逆定理知△ABC 为直角三角形.一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(2013·合肥模拟)正弦函数是奇函数,f (x )=sin(x 2+1)是正弦函数,因此f (x )=sin(x 2+1)是奇函数,以上推理( )A .结论正确B .大前提不正确C .小前提不正确D .全不正确解析:选C 由于f (x )=sin(x 2+1)不是正弦函数,故小前提不正确.2.(2013·银川模拟)当x ∈(0,+∞)时可得到不等式x +1x ≥2,x +4x 2=x 2+x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2≥3,由此可以推广为x +pxn ≥n +1,取值p 等于( )A .n nB .n 2C .nD .n +1解析:选A ∵x ∈(0,+∞)时可得到不等式x +1x ≥2,x +4x 2=x 2+x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2≥3,∴在p位置出现的数恰好是不等式左边分母x n的指数n 的指数次方,即p =n n.3.由代数式的乘法法则类比推导向量的数量积的运算法则: ①“mn =nm ”类比得到“a·b =b·a ”;②“(m +n )t =mt +nt ”类比得到“(a +b )·c =a·c +b·c ”; ③“(m ·n )t =m (n ·t )”类比得到“(a·b )·c =a·(b·c )”; ④“t ≠0,mt =xt ⇒m =x ”类比得到“p ≠0,a·p =x·p ⇒a =x ”; ⑤“|m ·n |=|m |·|n |”类比得到“|a·b|=|a|·|b|”; ⑥“ac bc =ab ”类比得到“a·c b·c =ab”. 以上的式子中,类比得到的结论正确的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B ①②正确,③④⑤⑥错误.4.(2012·江西高考)观察下列事实:|x |+|y |=1的不同整数解(x ,y )的个数为4,|x |+|y |=2的不同整数解(x ,y )的个数为8,|x |+|y |=3的不同整数解(x ,y )的个数为12,…,则|x |+|y |=20的不同整数解(x ,y )的个数为( )A .76B .80C .86D .92解析:选B 通过观察可以发现|x |+|y |的值为1,2,3时,对应的(x ,y )的不同整数解的个数为4,8,12,可推出当|x |+|y |=n 时,对应的不同整数解(x ,y )的个数为4n ,所以|x |+|y |=20的不同整数解(x ,y )的个数为80.5.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r =2Sa +b +c;类比这个结论可知:四面体S -ABC 的四个面的面积分别为S 1、S 2、S 3、S 4,内切球的半径为R ,四面体S -ABC 的体积为V ,则R =( )A.VS 1+S 2+S 3+S 4B.2VS 1+S 2+S 3+S 4C.3VS 1+S 2+S 3+S 4D.4VS 1+S 2+S 3+S 4解析:选C 设三棱锥的内切球球心为O ,那么由V =V O -ABC +V O -SAB +V O -SAC +V O -SBC , 即:V =13S 1R +13S 2R +13S 3R +13S 4R ,可得:R =3VS 1+S 2+S 3+S 4.6.已知“整数对”按如下规律排成一列:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),…,则第60个数对是( )A .(7,5)B .(5,7)C .(2,10)D .(10,1)解析:选B 依题意,就每组整数对的和相同的分为一组,不难得知第n 组整数对的和为n +1,且有n 个整数对,这样的前n 组一共有n n +12个整数对,注意到1010+12<60<1111+12,因此第60个整数对处于第11组(每对整数对的和为12的组)的第5个位置,结合题意可知每对整数对的和为12的组中的各对数依次为:(1,11),(2,10),(3,9),(4,8),(5,7),…,因此第60个整数对是(5,7).二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分) 7.(2012·陕西高考)观察下列不等式 1+122<32, 1+122+132<53, 1+122+132+142<74, …照此规律,第五个不等式为________.解析:观察每行不等式的特点,每行不等式左端最后一个分数的分母与右端值的分母相等,且每行右端分数的分子构成等差数列.即1+122+132+142+152+…+1n 2<2n -1n(n ∈N *,n ≥2),所以第五个不等式为1+122+132+142+152+162<116.答案:1+122+132+142+152+162<1168.(2012·湖北高考)回文数是指从左到右读与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3443,94249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99.3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…,999.则(1)4位回文数有________个;(2)2n +1(n ∈N *)位回文数有________个. 解析:从左右对称入手考虑.(1)4位回文数第1、4位取1,2,3,4,5,6,7,8,9之一有C 19=9种选法.第2、3位可取0,有10种选法,故有9×10=90个,即4位回文数有90个.(2)首位和末位不能取0,故有9种选法,其余位关于中间数对称,每两数都有10种选法,中间数也有10种选法,故2n +1(n ∈N *)位回文数有9×10n个.答案:90 9×10n9.(2013·包头模拟)如图,矩形ABCD 和矩形A ′B ′C ′D ′夹在两条平行线l 1、l 2之间,且A ′B ′=mAB ,则容易得到矩形ABCD 的面积S 1与矩形A ′B ′C ′D ′的面积S 2满足:S 2=mS 1.由此类比,如图,夹在两条平行线l 1、l 2之间的两个平行封闭图形T 1、T 2,如果任意作一条与l 1平行的直线l ,l 分别与两个图形T 1、T 2的边界交于M 、N 、M ′、N ′,且M ′N ′=mMN ,则T 1、T 2的面积S 1、S 2满足________.椭圆y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)与圆x 2+y 2=a 2是夹在直线y =a 和y =-a 之间的封闭图形,类比上面的结论,由圆的面积可得椭圆的面积为________.解析:如图,任取一条与x 轴平行的直线,设该直线与x 轴相距h ,则这条直线被椭圆截得的弦长l 1=2b a 2-h2a,被圆截得的弦长l 2=2a 2-h 2, 则l 1l 2=ba ,即S 椭圆S 圆=b a. 故S 椭圆=b a·πa 2=πab . 答案:S 2=mS 1 πab三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分) 10.给出下面的数表序列:表1 表2 表3 1 1 3 1 3 5 …4 4 8 12其中表n (n =1,2,3,…)有n 行,第1行的n 个数是1,3,5,…,2n -1,从第2行起,每行中的每个数都等于它肩上的两数之和.写出表4,验证表4各行中的数的平均数按从上到下的顺序构成等比数列,并将结论推广到表n (n ≥3)(不要求证明).解:表4为1 3 5 7 4 8 12 12 20 32它的第1,2,3,4行中的数的平均数分别是4,8,16,32,它们构成首项为4,公比为2的等比数列.将这一结论推广到表n (n ≥3),即表n (n ≥3)各行中的数的平均数按从上到下的顺序构成首项为n ,公比为2的等比数列.11.已知椭圆具有性质:若M ,N 是椭圆C 上关于原点对称的两个点,点P 是椭圆上任意一点,当直线PM ,PN 的斜率都存在,并记为k PM ,k PN 时,k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.试对双曲线x 2a -y 2b=1写出具有类似特征的性质,并加以证明.解:类似的性质为:若M ,N 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,当直线PM ,PN 的斜率都存在,并记为k PM ,k PN 时,k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.证明:设点M ,P 的坐标分别为(m ,n ),(x ,y ), 则N (-m ,-n ).因为点M (m ,n )在已知的双曲线上,所以n 2=b 2a2m 2-b 2.同理:y 2=b 2a2x 2-b 2.则k PM ·k PN =y -n x -m ·y +nx +m=y 2-n 2x 2-m 2=b 2a 2·x 2-m 2x 2-m 2=b 2a 2(定值).12.观察:①sin 210°+cos 240°+sin 10°cos 40°=34;②sin 26°+cos 236°+sin 6°cos 36°=34.由上面两题的结构规律,你能否提出一个猜想?并证明你的猜想. 解:猜想sin 2α+cos 2(α+30°)+sin αcos(α+30°)=34.证明:左边=sin 2α+cos(α+30°)[cos(α+30°)+sin α] =sin 2α+⎝⎛⎭⎪⎫32cos α-12sin α⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos α+12sin α=sin 2α+34cos 2α-14sin 2α=34=右边.所以,猜想是正确的.1.正方形ABCD 的边长是a ,依次连接正方形ABCD 各边中点得到一个新的正方形,再依次连接新正方形各边中点又得到一个新的正方形,依此得到一系列的正方形,如图所示.现有一只小虫从A 点出发,沿正方形的边逆时针方向爬行,每遇到新正方形的顶点时,沿这个正方形的边逆时针方向爬行,如此下去,爬行了10条线段.则这10条线段的长度的平方和是( )A.1 0232 048a 2B.1 023768a 2C.5111 024a 2D.2 0474 096a 2解析:选A 由题可知,这只小虫爬行的第一段长度的平方为a 21=⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 2=14a 2,第二段长度的平方为a 22=⎝⎛⎭⎪⎫24a 2=18a 2,…,从而可知,小虫爬行的线段长度的平方可以构成以a 21=14a 2为首项,12为公比的等比数列,所以数列的前10项和为S 10=14a 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12101-12=1 0232 048a 2. 2.观察下列等式: ①cos 2α=2cos 2α-1;②cos 4α=8cos 4α-8cos 2α+1;③cos 6α=32cos 6α-48cos 4α+18cos 2α-1;④cos 8α=128cos 8α-256cos 6α+160cos 4α-32cos 2α+1;⑤cos 10α=m cos 10α-1 280cos 8α+1 120cos 6α+n cos 4α+p cos 2α-1.可以推测,m -n +p =________.解析:观察等式可知,cos α的最高次的系数2,8,32,128构成了公比为4的等比数列,故m =128×4=512;取α=0,则cos α=1,cos 10α=1,代入等式⑤,得1=m -1 280+1 120+n +p -1,即n +p =-350;(1)取α=π3,则cos α=12,cos 10α=-12,代入等式⑤,得-12=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫1210-1 280×⎝ ⎛⎭⎪⎫128+1 120×⎝ ⎛⎭⎪⎫126+n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫124+p ×⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1,即n +4p =-200,(2)联立(1)(2),得n =-400,p =50. 故m -n +p =512-(-400)+50=962. 答案:9623.阅读以下求1+2+3+…+n (n ∈N *)的过程:因为(n +1)2-n 2=2n +1,n 2-(n -1)2=2(n -1)+1,…,22-12=2×1+1, 以上各式相加得(n +1)2-12=2(1+2+…+n )+n ,所以1+2+3+…+n =n 2+2n -n2=n n +12.类比上述过程,可得12+22+32+…+n 2=________(n ∈N *).解析:由(n +1)3-n 3=3n 2+3n +1,n 3-(n -1)3=3(n -1)2+3(n -1)+1,…,23-13=3×12+3×1+1,以上各式相加得(n +1)3-13=3(12+22+…+n 2)+3(1+2+…+n )+n ,所以12+22+32+…+n 2=n n +12n +16.答案:n n +12n +164.已知:在梯形ABCD 中,如图,AB =DC =DA ,AC 和BD 是梯形的对角线.求证:AC 平分∠BCD ,DB 平分∠CBA .解:∵等腰三角形两底角相等,(大前提)△ADC 是等腰三角形,∠1和∠2是两个底角,(小前提) ∴∠1=∠2.(结论)∵两条平行线被第三条直线截得的内错角相等,(大前提) ∠1和∠3是平行线AD 、BC 被AC 截得的内错角,(小前提) ∴∠1=∠3.(结论)∵等于同一个角的两个角相等,(大前提) ∠2=∠1,∠3=∠1,(小前提) ∴∠2=∠3,即AC 平分∠BCD .(结论) 同理可证DB 平分∠CBA .。
2009~2013年高考真题备选题库第6章 不等式、推理与证明第5节 合理推理与演绎推理考点 合理推理与演绎推理1.(2013陕西,5分)观察下列等式12=112-22=-312-22+32=612-22+32-42=-10……照此规律,第n 个等式可为________.解析:本题考查考生的观察、归纳、推理能力.观察规律可知,第n 个式子为12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1n (n +1)2. 答案:12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1n (n +1)22.(2013湖北,5分)在平面直角坐标系中,若点P (x ,y )的坐标x ,y 均为整数,则称点P 为格点.若一个多边形的顶点全是格点,则称该多边形为格点多边形.格点多边形的面积记为S ,其内部的格点数记为N ,边界上的格点数记为L .例如图中△ABC 是格点三角形,对应的S =1,N =0,L =4.(1)图中格点四边形DEFG 对应的S ,N ,L 分别是________;(2)已知格点多边形的面积可表示为S =aN +bL +c ,其中a ,b ,c 为常数.若某格点多边形对应的N =71,L =18,则S =________(用数值作答).解析:本题属自定义型信息题,考查考生的创新意识.(1)由定义知,四边形DEFG 由一个等腰直角三角形和一个平行四边形构成,其内部格点有1个,边界上格点有6个,S 四边形DEFG=3.(2)由待定系数法可得,⎩⎪⎨⎪⎧ 12=a ·0+b ·3+c ,1=a ·0+b ·4+c ,3=a ·1+b ·6+c ,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =12,c =-1,当N =71,L =18时,S =1×71+12×18-1=79. 答案:3,1,6 79 3.(2012江西,5分)观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10=( )A .28B .76C .123D .199解析:记a n +b n =f (n ),则f (3)=f (1)+f (2)=1+3=4;f (4)=f (2)+f (3)=3+4=7;f (5)=f (3)+f (4)=11.通过观察不难发现f (n )=f (n -1)+f (n -2)(n ∈N *,n ≥3),则f (6)=f (4)+f (5)=18;f (7)=f (5)+f (6)=29;f (8)=f (6)+f (7)=47;f (9)=f (7)+f (8)=76;f (10)=f (8)+f (9)=123.所以a 10+b 10=123.答案:C4.(2010山东,5分)观察(x 2)′=2x ,(x 4)′=4x 3,(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 )=( )A .f (x )B .-f (x )C .g (x )D .-g (x )解析:观察可知,偶函数f (x )的导函数g (x )都是奇函数,所以g (-x )=-g (x ). 答案:D5.(2012湖南,5分)对于n ∈N *,将n 表示为n =a k ×2k +a k -1×2k -1+…+a 1×21+a 0×20,当i =k 时,a i =1,当0≤i ≤k -1时,a i 为0或1.定义b n 如下:在n 的上述表示中,当a 0,a 1,a 2,…,a k 中等于1的个数为奇数时,b n =1;否则b n =0.(1)b 2+b 4+b 6+b 8=________;(2)设c m 为数列{b n }中第m 个为0的项与第m +1个为0的项之间的项数,则c m 的最大值是________.解析:(1)2=1×21+0×20,b 2=1;4=1×22+0×21+0×20,b 4=1;6=1×22+1×21+0×20,b 6=0;8=1×23+0×22+0×21+0×20,b 8=1;故b 2+b 4+b 6+b 8=3.(2)设b n 中第m 个为0的项为b i ,即b i =0,构造二进制数,(i )10=(a k a k -1…a 1a 0),则a k a k -1…a 1a 0中1的个数为偶数,当a 2a 1a 0=000时,b i +1=1,b i +2=1,b i +3=0,c m =2;当a 2a 1a 0=001时,b i +1=1,b i +2=0,c m =1;当a 2a 1a 0=010时,b i +1=1,b i +2=0,c m =1;当a 2a 1a 0=011时,b i +1=1,b i +2=0,c m =1;当a 2a 1a 0=100时,b i +1=1,b i +2=1,b i +3=0,c m =2;当a 2a 1a 0=101时,b i +1=0,c m =0;当a 2a 1a 0=110时,b i +1=1,b i +2=1,b i +3=0,c m =2;当a 2a 1a 0=111时,b i +1=1,b i +2=0,c m =1.故c m 的最大值为2.答案:3 26.(2012湖北,5分)回文数是指从左到右读与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3 443,94 249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99.3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…,999.则(1)4位回文数有________个;(2)2n +1(n ∈N +)位回文数有________个.解析:2位回文数有9个,4位回文数有9×10=90个,3位回文数有90个,5位回文数有9×10×10=100×9个,依次类推可得2n +1位有9×10n 个.答案:90 9×10n7.(2011陕西,5分)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,第五个等式应为________.解析:每行最左侧数分别为1、2、3、…,所以第n 行最左侧的数应为n ;每行数的个数分别为1、3、5、…,所以第n 行的个数应为2n -1.所以第5行数依次是5、6、7、…、13,其和为5+6+7+…+13=81.答案:5+6+7+…+13=818.(2010福建,4分)观察下列等式:①cos2α=2cos 2α-1;②cos4α=8cos 4α-8cos 2α+1;③cos6α=32cos 6α-48cos 4α+18cos 2α-1;④cos8α=128cos 8α-256cos 6α+160cos 4α-32cos 2α+1;⑤cos10α=m cos 10α-1 280cos 8α+1 120cos 6α+n cos 4α+p cos 2α-1.可以推测,m -n +p =________.解析:观察等式可知,cos α的最高次的系数2,8,32,128构成了公比为4的等比数列,故m =128×4=512;取α=0,则cos α=1,cos10α=1.代入等式⑤,得1=m -1 280+1 120+n +p -1,即n +p =-350 (1);取α=π3,则cos α=12,cos10α=-12,代入等式⑤,得-12=m (12)10-1 280×(12)8+1 120×(12)6+n ×(12)4+p ×(12)2-1,即n +4p =-200 (2),联立(1)(2),得n =-400,p =50.∴m -n +p =512-(-400)+50=962.答案:9629.(2010浙江,4分)设n ≥2,n ∈N ,(2x +12)n -(3x +13)n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,将|a k |(0≤k ≤n )的最小值记为T n ,则T 2=0,T 3=123-133,T 4=0,T 5=125-135,…,T n ,…其中T n =________.解析:根据已知条件,总结规律,进而可得⎩⎪⎨⎪⎧ 0 当n 为偶数时12n -13n 当n 为奇数时. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧0 当n 为偶数时12n -13n 当n 为奇数时 10.(2010陕西,5分)观察下列等式:13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,…,根据上述规律,第五个等式为________.解析:观察等式发现等式左边各加数的底数之和等于右边的底数,右边数的指数均为2,故猜想第五个等式应为13+23+33+43+53+63=(1+2+3+4+5+6)2=212.答案:13+23+33+43+53+63=212。
高考政治专题复习《简单判断的演绎推理》真题练习含答案一、选择题1.(2024·湖南高三联考)“橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳;清明热得早,早稻一定好;六月盖被,有谷无米;瑞雪兆丰年;遭了寒露风,收成一场空。
”这些谚语是千百年来农民在实践中总结积累起来的经验,不但通俗易懂,而且读起来朗朗上口。
从逻辑思维的角度看,可以推出()①农民在生产实践中由思维具体到感性具体的认识历程中总结出来农业经验②这是通过寻找认识对象与有关现象间因果联系得出的一般性结论③归纳推理是从一般性前提推出个别性结论的推理④推理能够帮助人们发现认识对象的规律和本质A.①③B.①④C.②④D.②③2.我国农业谚语不仅内容丰富,而且具有鲜明的地域特色。
以冬小麦的播种为例:华北地区中部的农谚是“白露早,寒露迟,秋分种麦正当时”;华北地区南部的农谚是“秋分早,霜降迟,寒露种麦正当时”;华北地区北部的农谚是“白露节,快种麦”。
据此,下列分析正确的是()①农谚的产生运用了科学归纳推理,属于必然推理②农谚可以指导农业生产体现了演绎推理的作用③利用类比推理可以得出各地春小麦播种也会受气温影响④各地的差异决定了冬小麦的播种时节不同A.①②B.①④C.②③D.③④3.无论是不同的推理,还是同一推理的不同方法,可靠性都存在差异。
下列推理中,按照推理可靠程度由高到低排序正确的是()①由“叩击木桶、凭声音估计桶内有多少酒”的方法类比得出“用叩诊方法诊断病情”的方法②美国崛起依靠对外掠夺,推断中国崛起也需要依靠对外掠夺③前提1:某个数是偶数,当且仅当,它能被2整除;前提2:这个数是偶数;结论:这个数能被2整除A.①—②—③B.③—①—②C.③—②—①D.①—③—②4.政治课上,小王说:“班级现在戴口罩的人都发烧了,小李戴口罩,所以小李发烧了。
”班级里戴口罩的小李、小刘、小周等都点头证实,而戴口罩的小张说自己没有发烧。
小王的推理()①是从一般性前提推出个别性结论的演绎推理②采用了求同法的不完全归纳推理,结论不保真③其前提是虚假的,不能保证推出正确的结论④其前提和结论的逻辑联系方式错误A.①③B.①④C.②③D.②④5.周延是指判断本身直接或间接地对其主项(或谓项)的全部外延作了表述的,就称这个判断的主项(或谓项)是周延的,反之不周延。
十年(2014-2023)年高考真题分项汇编—简易逻辑与推理 目录题型一:四种命题与简单的逻辑连接词 ............................................... 1 题型二:充要条件 ................................................................................ 2 题型三:全称命题与特称命题 ............................................................ 12 题型四:简单的推理 (13)题型一:四种命题与简单的逻辑连接词一、选择题1.(2014高考数学陕西理科·第8题)原命题为“若12,z z 互为共轭复数,则12z z =”,关于逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )A .真,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假【答案】B解析: 原命题为“若12,z z 互为共轭复数,则12z z =”为真,故逆否命题为真逆命题为“若12z z =,则12,z z 互为共轭复数”为假,反例: 复数1212,2z i z i =+=+模相等,但不是共轭复数.否命题也为假.故选B .2.(2014高考数学重庆理科·第6题)已知命题:p 对任意x R ∈,总有20x >;:"1"q x >是“"2"x >的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是 ( ) A .q p ∧ B .q p ¬∧¬C .q p ∧¬D .q p ¬∧【答案】D解析:根据复合命题的判断关系可知,命题为真,命题为假,所以只有为真。
3.(2014高考数学辽宁理科·第5题)设,,a b c是非零向量,已知命题P :若0a b •= ,0b c •= ,则0a c •= ;命题q :若//,//a b b c,则//a c ,则下列命题中真命题是( ) A .p q ∨ B .p q ∧ C .()()p q ¬∧¬ D .()p q ∨¬ 【答案】A解析:若0a b •=,0b c •= ,则0a c •= ”是个假命题,理由如下:若0a b •=,0b c •= ,则a b b c •=• ,所以0a b b c •−•= ,即()0a c b −•= ,则不能说明0a c •=成立;“若//,//a b b c,则//a c ”为真命题,理由如下:若//,//a b b c ,设,a b b c λµ==(0λµ⋅≠),所以()()a c c λµλµ= ,可得//a c.则p ∨q ,为真命题,p ∧q ,(¬p )∧(¬q ),p ∨(¬q )都为假命题. 4.(2014高考数学湖南理科·第5题)已知命题:p 若y x >,则;y x −<−命题:q 若y x >,则.22y x >在p q p q ∧¬命题①q p ∧②q p ∨③()q p ¬∧④()q p ∨¬中,真命题是( )A .①③B .①④C .②③D .②④【答案】C解析:当x y >时,两边乘以1−可得x y −<−,所以命题p 为真命题,当1,2x y ==−时,因为22x y <,所以命题q 为假命题,所以②③为真命题,故选C .5.(2017年高考数学山东理科·第3题)已知命题;命题若a >b ,则,下列命题为真命题的是 ( )A .B .C .D .【答案】 B【解析】由,所以恒成立,故为真命题;令,,验证可知,命题为假,故选A .题型二:充要条件1.(2023年北京卷·第8题)若0xy ≠,则“0x y +=”是“2y xx y+=−”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【答案】C 解析:解法一: 因为0xy ≠,且2x y y x+=−, 所以222x y xy +=−,即2220x y xy ++=,即()20x y +=,所以0x y +=. 所以“0x y +=”是“2x yy x+=−”的充要条件. 解法二:充分性:因为0xy ≠,且0x y +=,所以x y =−, 所以112x y y yy x y y−+=+=−−=−−, 所以充分性成立; 必要性:因为0xy ≠,且2x yy x+=−, 所以222x y xy +=−,即2220x y xy ++=,即()20x y +=,所以0x y +=. :p (),ln 10x x ∀+>0>:q 22a b >p q ∧p q ∧¬p q ¬∧p q ¬∧¬011x x >⇒+>ln(1)0x +>p 1a =2b =−q所以必要性成立.所以“0x y +=”是“2x yy x+=−”的充要条件. 解法三:充分性:因0xy ≠,且0x y +=, 所以()2222222222x y xy x y x y x y xy xy xyy x xy xy xy xy+−+++−−+=====−,所以充分性成立;必要性:因为0xy ≠,且2xy y x+=−, 所以()()22222222222x y xy x y x y x y x y xy xy y x xy xy xy xy+−++++−+====−=−, 所以()20x y xy+=,所以()20x y +=,所以0x y +=, 所以必要性成立.所以“0x y +=”是“2xy y x+=−”的充要条件. 故选:C2.(2023年天津卷·第2题)“22a b =”是“222a b ab +=”( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件【答案】B解析:由22a b =,则a b =±,当0a b =−≠时222a b ab +=不成立,充分性不成立;由222a b ab +=,则2()0a b −=,即a b =,显然22a b =成立,必要性成立; 所以22a b =是222a b ab +=的必要不充分条件. 故选:B3.(2023年新课标全国Ⅰ卷·第7题)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,设甲:{}n a 为等差数列;乙:{}nS n为等差数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件 【答案】C为的解析:方法1,甲:{}n a 为等差数列,设其首项为1a ,公差为d , 则1111(1)1,,222212n n n n S S S n n n d d dS na d a d n a n n n +−−=+=+=+−−=+, 因此{}nS n为等差数列,则甲是乙的充分条件; 反之,乙:{}nS n为等差数列,即111(1)1(1)(1)n n n n n n S S nS n S na S n n n n n n +++−+−−==+++为常数,设为t ,即1(1)n nna S t n n +−=+,则1(1)n n S na t n n +=−⋅+,有1(1)(1),2n n S n a t n n n −=−−⋅−≥,两式相减得:1(1)2nn n a na n a tn +=−−−,即12n n a a t +−=,对1n =也成立, 因此{}n a 为等差数列,则甲是乙的必要条件, 所以甲是乙的充要条件,C 正确.方法2,甲:{}n a 为等差数列,设数列{}n a 的首项1a ,公差为d ,即1(1)2nn n S na d −=+, 则11(1)222n S n d d a d n a n −=+=+−,因此{}n S n 为等差数列,即甲是乙的充分条件;反之,乙:{}nS n 为等差数列,即11,(1)1n n n S S S D S n D n n n+−==+−+, 即1(1)n S nS n n D =+−,11(1)(1)(2)n S n S n n D −=−+−−,当2n ≥时,上两式相减得:112(1)n n S S S n D −−=+−,当1n =时,上式成立, 于是12(1)n a a n D =+−,又111[22(1)]2n n a a a nD a n D D +−=+−+−=为常数, 因此{}n a 为等差数列,则甲是乙的必要条件, 所以甲是乙的充要条件. 故选:C4.(2023年全国甲卷理科·第7题)设甲:22sin sin 1αβ+=,乙:sin cos 0αβ+=,则 ( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【答案】B解析:当22sin sin 1αβ+=时,例如π,02αβ==但sin cos 0αβ+≠, 即22sin sin 1αβ+=推不出sin cos 0αβ+=; 当sin cos 0αβ+=时,2222sin sin (cos )sin 1αβββ+=−+=,即sin cos 0αβ+=能推出22sin sin 1αβ+=.综上可知,甲是乙的必要不充分条件. 故选:B5.(2021年高考全国甲卷理科·第7题)等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,设甲:0q >,乙:{}n S 是递增数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【答案】B解析:由题,当数列2,4,8,−−− 时,满足0q >, 但是{}n S 不是递增数列,所以甲不是乙的充分条件.若{}n S 是递增数列,则必有0n a >成立,若0q >不成立,则会出现一正一负的情况,是矛盾的,则0q >成立,所以甲是乙的必要条件.故选:B .【点睛】在不成立的情况下,我们可以通过举反例说明,但是在成立的情况下,我们必须要给予其证明过程.6.(2020年浙江省高考数学试卷·第6题)已知空间中不过同一点的三条直线m ,n ,l ,则“m ,n ,l 在同一平面”是“m ,n ,l 两两相交”的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B解析:依题意,,m n l 是空间不过同一点的三条直线,当,,m n l 在同一平面时,可能////m n l ,故不能得出,,m n l 两两相交.当,,m n l 两两相交时,设,,m nA m lB n lC ∩=∩=∩=,根据公理2可知,m n 确定一个平面α,而,B m C n αα∈⊂∈⊂,根据公理1可知,直线BC 即l α⊂,所以,,m n l 在同一平面.综上所述,“,,m n l 在同一平面”是“,,m n l 两两相交”的必要不充分条件. 故选:B 7.(2022年浙江省高考数学试题·第4题)设x ∈R ,则“sin 1x =”是“cos 0x =”( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A解析:因为22sin cos 1x x +=可得: 当sin 1x =时,cos 0x =,充分性成立; 当cos 0x =时,sin 1x =±,必要性不成立;所以当x ∈R ,sin 1x =是cos 0x =的充分不必要条件.为的故选,A .8.(2021高考天津·第2题)已知a ∈R ,则“6a >”是“236a >”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【答案】A解析:由题意,若6a >,则236a >,故充分性成立;若236a >,则6a >或6a <−,推不出6a >,故必要性不成立; 所以“6a >”是“236a >”的充分不必要条件. 故选:A .9.(2021高考北京·第3题)已知()f x 是定义在上[0,1]的函数,那么“函数()f x 在[0,1]上单调递增”是“函数()f x 在[0,1]上的最大值为(1)f ”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【答案】A解析:若函数()f x 在[]0,1上单调递增,则()f x 在[]0,1上的最大值为()1f ,若()f x 在[]0,1上的最大值为()1f ,比如()213f x x=−,但()213f x x =−在10,3 为减函数,在1,13 为增函数, 故()f x 在[]0,1上的最大值为()1f 推不出()f x 在[]0,1上单调递增,故“函数()f x 在[]0,1上单调递增”是“()f x 在[]0,1上的最大值为()1f ”的充分不必要条件, 故选:A .10.(2020天津高考·第2题)设a ∈R ,则“1a >”是“2a a >”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【答案】A【解析】求解二次不等式2a a >可得:1a >或0a <,据此可知:1a >是2a a >的充分不必要条件. 故选:A .11.(2020北京高考·第9题)已知,R αβ∈,则“存在k Z ∈使得(1)k k απβ=+−”是“sin sin αβ=”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【答案】C【解析】(1)当存在k Z ∈使得(1)k k απβ=+−时,若k 为偶数,则()sin sin sin k απββ=+=; 若k 为奇数,则()()()sin sin sin 1sin sin k k απβππβπββ=−=−+−=−=; (2)当sin sin αβ=时,2m αβπ=+或2m αβππ+=+,m Z ∈,即()()12k k k m απβ=+−=或()()121kk k m απβ=+−=+,亦即存在k Z ∈使得(1)k k απβ=+−.所以,“存在k Z ∈使得(1)k k απβ=+−”是“sin sin αβ=”的充要条件.故选:C . 12.(2019·浙江·第5题)若0a >,0b >,则“4a b +≤”是“4ab ≤”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】解法一:当0, 0a >b >时,若4a b +≤,则4a b ≤+≤,即4ab ≤,故充分性成立;当1, =4a b 时,满足4ab ≤,但54a b +=>,必要性不成立.综上所述,“4a b +≤”是“4ab ≤”的充分不必要条件.故选A .解法二:如图所示,在平面直角坐标系中,满足条件“0a >,0b >,4a b +≤”的点(,)a b 是AOB △的内部及边界线段AB (不含端点A ,B );而满足条件“0a >,0b >,4ab ≤”的点(,)a b 是位于第一象限且在曲线4b a=的下方(或该曲线上).因为直线4a b +=与曲线4ab =相切,切点为(2,2).故由区域的包含关系可解.故选A .13.(2019·天津·理·第3题)设x ∈R ,则“250x x −<”是“11x −<”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B解析:由250x x −<,得(5)0x x −<,得05x <<;由11x −<,得111x −<−<,得02x <<, 由于{|02}{|05}x x x x <<<<Ü,所以“250x x −<”是“11x −<”的必要而不充分条件14.(2019·北京·理·第7题)设点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +> ”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【答案】C【解析】∵A ,B ,C 三点不共线,∴||||||||AB AC BC AB AC AB AC +>⇔+>−22||||0AB AC AB AC AB AC AB ⇔+>−⇔⋅>⇔ 与AC 的夹角为锐角.故“AB 与AC的夹角为锐角”是“|AB +AC |>|BC|”的充分必要条件,故选C .15.(2018年高考数学浙江卷·第6题)已知平面α,直线,m n 满足,m n αα⊄⊂,则“//m n ”是“//m α”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A解析:由线面平行的判定定理可知,,,////m n m n m ααα⊄⊂⇒,反过来,若,m n αα⊄⊂,//m α,则m 与n 可能平行,也可能异面,所以“//m n ”是“//m α”的充分不必要条件. 16.(2018年高考数学上海·第14题)已知a ∈R ,则“1a >”是“11a<”的 ( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件B .充要条件D .既非充分又非必要条件 【答案】A 解析:由11a <,得110a −>,即10,(1)0a a a a−>−>,解得0a <或1a >, 因为{|1}{|0a a a a >⊂<或1}a >,所以“1a >”是“11a<”的充分不必要条件. 17.(2018年高考数学天津(理)·第4题)设x ∈R ,则“1122x −<”是“31x <”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A 解析:由1122x −<,得111222x −<−<,得01x <<;由31x <得1x <,因为{|01}{|1}x x x x ⊂≠<<<,所以“1122x −<”是“31x <”的充分而不必要条件.18.(2014高考数学浙江理科·第2题)已知i 是虚数单位,R b a ∈,,则“1==b a ”是“i bi a 2)(2=+”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】A解析:当“1a b ==”时,“2212a bi i i +=+=()()”成立,故“1a b ==”是“22a bi i +=()”的充分条件;当“22222a bi a b abi i +=+=()﹣”时,“1a b ==”或“1a b ==﹣”,故“1a b ==”是“22a bi i +=()”的不必要条件;综上所述,“1a b ==”是“22a bi i +=()”的充分不必要条件;故选A 19.(2014高考数学天津理科·第7题)设,a b ∈R ,则“a b >”是“||||a a b 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【答案】C解析:构造函数()||f x x x =,则()f x 在定义域R 上为奇函数,因为22,0,(),0,x x f x x x ≥= −<所以函数()f x 在R 上单调递增,所以a b >()()||||f a f b a a b b ⇔>⇔>.故选C .20.(2014高考数学上海理科·第15题)设,a b ∈R ,则“+4a b >”是“2a >且2b >”的( ).A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又非必要条件【答案】B解析:由“2a >且2b >”可以推出“+4a b >”;由“+4a b >”推不出“2a >且2b >”,故选B . 21.(2014高考数学湖北理科·第3题)设U 为全集,A 、B 是集合,则“存在集合C 使得C A ⊆,CC B U ⊆是“∅=B A ”的 ( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】C解析:如图可知,存在集合C ,使A ⊆C ,B ⊆U C ,则有A ∩B =∅.若A ∩B =∅,显然存在集合C .满足A ⊆C ,B ⊆U C .故选C .22.(2014高考数学北京理科·第5题)设{}n a 是公比为q 的等比数列,则“1q >”是“{}n a 为递增数列”的( )A .充分且不必要条件B .必要且不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】D 解析:当10a <,1q >时,数列{}n a 递减;当10a <,数列{}n a 递增时,01q <<.故选D .23.(2014高考数学安徽理科·第2题)“0x <”是“ln(1)0x +<”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B解析:当ln(1)0x +<时,有10x −<<,所以100x x −<<⇒<,反之不成立,故选B . 24.(2015高考数学重庆理科·第4题)“1x >”是“12og ()l 20x +<”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B解析:12log (2)0211x x x +<⇔+>⇔>−,因此选B .25.(2015高考数学天津理科·第4题)设,则“”是“”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A解析:,或,所以 “ ”是“ ”的充分不必要条件,故选A .26.(2015高考数学四川理科·第8题)设a ,b 都是不等于1的正数,则“331a b >>”是“log 3log 3a b <”的( )(A )充要条件(B )充分不必要条件(C )必要不充分条件(D )既不充分也不必要条件 【答案】B 解析:若333a b >>,则1a b >>,从而有log 3log 3a b <,故为充分条件. 若log 3log 3a b <不一定有1a b >>,比如.1,33ab ==,从而333a b >>不成立.故选B . 27.(2015高考数学湖南理科·第2题)设A ,B 是两个集合,则“A B A = ”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 【答案】C .分析:由题意得,A B A A B =⇒⊆ ,反之,A B A B A =⇒⊆ ,故为充要条件,选C . 28.(2015高考数学福建理科·第7题)若,l m 是两条不同的直线,m 垂直于平面α,则“l m ⊥”是“//l α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 【答案】B解析:若l m ⊥,因为m 垂直于平面α,则//l α或l α⊂;若//l α,又m 垂直于平面α,则l m ⊥,所以“l m ⊥ ”是“//l α 的必要不充分条件,故选B . 29.(2015高考数学北京理科·第4题)设α,β是两个不同的平面,m 是直线且m α⊂.“m β∥”是“αβ∥”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 【答案】B解析:因为α,β是两个不同的平面,m 是直线且m α⊂.若“m β∥”,则平面、αβ可能相交也可能平行,不能推出//αβ,反过来若//αβ,m α⊂,则有m β∥,则“m β∥”是“αβ∥”的必要而不充分条件,故选B .30.(2015高考数学安徽理科·第3题)设:12,:21x p x q <<>,则p 是q 成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】A解析:由0:22x q >,解得0x >,易知,p 能推出q ,但q 不能推出p ,故p 是q 成立的充分不必要条件,选A .31.(2017年高考数学浙江文理科·第6题)已知等差数列的公差为,前项和为,则“”是“”的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件x R ∈21x −<220x x +−>2112113x x x −<⇔−<−<⇔<<2202x x x +−>⇔<−1x >21x −<220x x +−>{}n a d n n S 0d >4652S S S +>C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】 C【解析】(定义法)在等差数列中,, 若,则,反之也成立.故选C .(公式法)因为,, 当时,有,当时,有.故选C . 32.(2017年高考数学天津理科·第4题)设,则“”是“”的 ( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】 A . 【解析】,但,不满足,所以“”是“”的充分不必要条件,故选A . 33.(2017年高考数学北京理科·第6题)设为非零向量,则“存在负数,使得”是“”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【答案】 A【解析】若,使,及两向量反向,夹角是,那么;若,那么两向量的夹角为,并不一定反向,即不一定存在负数,使得,所以是充分不必要条件,故选A .34.(2016高考数学天津理科·第5题)设{}n a 是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“0q <”是“对任意的正整数n ,2120n n a a −+<”的 ( )A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件 【答案】C 解析:设数列的首项为1a ,则222122212111=(1)0n n n n na a a q a q a q q −−−−+=++<,即1q <−,故0q <是1q <−的必要不充分条件.35.(2016高考数学上海理科·第15题)设R a ∈,则“1>a ”是“12>a ”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分也非必要条件【答案】A解析:2211,11a a a a >⇒>>⇒>或1a <−,所以是充分非必要条件,选A . 考点:充要条件【名师点睛】充要条件的判定问题,是高考常考题目之一,其综合性较强,易于和任何知识点结合.本题涉及不等关系,突出体现了高考试题的基础性,能较好的考查考生分析问题解决问题的能力、逻辑推理能力等.36.(2016高考数学北京理科·第4题)设,a b 是向量,则“||||a b = ”是“||||a b a b +=−”的( ) {}n a 4654565652()()S S S S S S S a a d +−=−+−=−=0d >4652S S S +>46111466151021S S a d a d a d +=+++=+5121020S a d =+0d >4652S S S +>4652S S S +>0d >R ∈θππ||1212θ−<1sin 2θ<ππ1||0sin 121262πθθθ−<⇔<<⇒<10,sin 2θθ<ππ||1212θ−<ππ||1212θ−<1sin 2θ<,m n λm n λ= 0m n <⋅0λ∃<m n λ=180°||||cos180||||0m n m n m n ⋅=°=−<0m n <⋅ (]90,180°°λm n λ=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【答案】D解析:若=a b成立,则以a ,b 为边组成平行四边形,那么该平行四边形为菱形,+a b ,a b − 表示的是该菱形的对角线,而菱形的对角线不一定相等,所以+=a b a b −不一定成立,从而不是充分条件;反之,+=a b a b − 成立,则以a ,b 为边组成平行四边形,则该平行四边形为矩形,矩形的邻边不一定相等,所以=a b不一定成立,从而不是必要条件.题型三:全称命题与特称命题1.(2021年高考全国乙卷理科·第3题)已知命题:,sin 1p x x ∃∈<R ﹔命题:q x ∀∈R ﹐||e 1x ≥,则下列命题中为真命题的是 ( )A .p q ∧B .p q ¬∧C .p q ∧¬D .()p q ¬∨【答案】A解析:由于sin 0=0,所以命题p 为真命题;由于x y e =在R 上为增函数,0x ≥,所以||01x e e ≥=,所以命题q 为真命题; 所以p q ∧为真命题,p q ¬∧、p q ∧¬、()p q ¬∨为假命题. 故选:A .2.(2015高考数学浙江理科·第7题)存在函数()f x 满足,对任意x ∈R 都有( )A .(sin 2)sin f x x =B .2(sin 2)f x x x =+C .2(1)1f x x +=+ D .2(2)1f x x x +=+ 【答案】D .解析:A :取0=x ,可知0sin )0(sin =f ,即0)0(=f ,再取2π=x ,可知2sin)(sin ππ=f ,即1)0(=f ,矛盾,∴A 错误;同理可知B 错误,C :取1=x ,可知2)2(=f ,再取1−=x ,可知0)2(=f ,矛盾,∴C 错误,D :令)0(|1|≥+=t x t ,∴1)()0()1(2+=⇔≥=−x x f t t t f ,符合题意,故选D .3.(2015高考数学浙江理科·第4题)命题“**,()n f n ∀∈∈N N 且()f n n ≤的否定形式是( )A .**,()n f n ∀∈∈N N 且()f n n > B .**,()n f n ∀∈∈N N 或()f n n > C .**00,()n f n ∃∈∈N N 且00()f n n > D .**00,()n f n ∃∈∈N N 或00()f n n > 【答案】D .解析:根据全称命题的否定是特称命题,可知选D .4.(2015高考数学新课标1理科·第3题)设命题:,p n ∃∈N 2n >2n,则p ¬为( )A .2,2nn n ∀∈>NB .2,2nn n ∃∈≤NC .2,2nn n ∀∈≤N D .2,2nn n ∃∈=N【答案】C解析:p ¬:2,2n n N n ∀∈≤,故选C .5.(2016高考数学浙江理科·第4题)命题“*2,,x n n x ∀∈∃∈≥R N 使得”的否定形式是( )A .*,x n ∀∈∃∈R N ,使得2n x <B .*,x n ∀∈∀∈R N ,使得2n x <C .*,x n ∃∈∃∈R N ,使得2n x <D .*,x n ∃∈∀∈R N ,使得2n x <【答案】D【命题意图】本题主要考查全称命题、特称命题的概念等知识,考查学生对基础知识的掌握情况. 解析:x ∀∈R 的否定形式是x ∃∈R ,*n ∃∈N 的否定形式是*n ∀∈N ,2n x ≥的否定形式是2n x <.故选D .6.(2014高考数学山东理科·第4题)用反证法证明命题:“已知,a b 为实数,则方程30x ax b ++=至少有一个实根”时,要做的假设是 ( )A .方程30x ax b ++=没有实根B .方程30x ax b ++=至多有一个实根C .方程30x ax b ++=至多有两个实根D .方程30x ax b ++=恰好有两个实根【答案】A解析:方程20x ax b ++=至少有一个实根的反面是方程20x ax b ++=没有实根. 二、填空题1.(2015高考数学山东理科·第12题)若“0,,tan 4x x m π∀∈≤”是真命题,则实数m 的最小值为 .【答案】1解析:若“0,,tan 4x x m π ∀∈≤ ”是真命题,则m 大于或等于函数tan y x =在0,4π的最大值 因为函数tan y x =在0,4π 上为增函数,所以,函数tan y x =在0,4π上的最大值为1,所以,1m ≥ ,即实数m 的最小值为1.所以答案应填:1.题型四:简单的推理1.(2014高考数学北京理科·第8题)有语文、数学两学科,成绩评定为“优秀”、“合格”、“不合格”三种.若A 同学每科成绩不低于B 同学,且至少有一科成绩比B 高,则称“A 同学比B 同学成绩好”.现有若干同学,他们之中没有一个人比另一个成绩好,且没有任意两个人语文成绩一样,数学成绩也一样的。
高考政治专题复习《复合判断的演绎推理》真题练习含答案一、选择题1.合乎情理的推理是人类了不起的心智能力,有效的推理要合乎逻辑规则。
下列推理有效的是()①民事诉讼、行政诉讼和刑事诉讼属于诉讼,所以,民事诉讼属于诉讼②同学们可加入围棋社或心理社,你加入了围棋社,所以你没有加入心理社③如果台风登陆,中小学就会停课,台风登陆,所以中小学停课④鲁迅是伟大的文学家,也是伟大的思想家,所以,鲁迅是伟大的革命家A.①③B.①④C.②③D.②④2.推理是从一个或几个已有的判断推出一个新判断的思维形式,推理必须遵守相应的规则。
下列推理正确的是()A.①③B.①④C.②③D.②④3.(2023·淮安高三统考)2022年杭州亚运会于2023年9月23日至10月8日举行,这激发了许多青少年对体育运动的热情,带动更多人关心、热爱、参与运动。
“小王并非既会游泳又会打网球。
”根据以上表述,下列断定必然为真的是()A.如果小王不会打网球,那么他一定会游泳B.小王会游泳,但不会打网球C.小王既不会游泳,也不会打网球D.如果小王会打网球,那么他一定不会游泳4.下列推理正确的是()①某个实数,要么它是有理数,要么它是无理数。
这个实数是有理数,所以,这个实数不是无理数②如果她会唱歌且会跳舞为假,那么意味着她要么不会唱歌,要么不会跳舞③某个数是偶数,当且仅当,它能被2整除。
这个数是偶数,所以,这个数能被2整除④一个语句错误,或是不合语法,或是不合实际,或是不合逻辑。
这个语句是不合语法的,所以,这个语句是合乎实际和合乎逻辑的A.①②B.①③C.②④D.③④5.2023年6月,习近平总书记在内蒙古巴彦淖尔考察并主持召开加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点生态工程建设座谈会。
他指出:“像‘三北’防护林体系建设这样的重大生态工程,只有在中国共产党领导下才能干成。
”基于此判断的推理属于()A.充分条件假言推理——肯定前件,不必然肯定后件B.必要条件假言推理——否定前件,必然可以肯定后件C.充分条件假言推理——肯定后件,必然可以肯定前件D.必要条件假言推理——肯定后件,必然可以肯定前件6.(2023·青岛高三统考)天下神器,不可为也,不可执也。
高考数学试题汇编第二节合情推理与演绎推理理(含解析)合情推理考向聚焦由已知条件归纳出一个结论或运用类比的形式给出某个问题的结论,是高考对合情推理的常规考法,从题型上看,以选择题、填空题为主,所占分值4~5分,属中低档题备考指津合情推理(归纳推理和类比推理)是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想.归纳推理时要做到归纳到位、准确;类比推理时,要从本质上去类比,不要被表面现象所迷惑1.(2012年江西卷,理6,5分)观察下列各式:a+b=1,a2+b 2=3,a 3+b3=4,a 4+b4=7,a5+b5=11,…,则a10+b10=( )(A)28 (B)76 (C)123 (D)199解析:本题考查递推数列知识以及归纳推理的思想方法.记a n+b n=f(n),则f(3)=f(1)+f(2)=1+3=4;f(4)=f(2)+f(3)=3+4=7;f(5)=f(3)+f(4)=11;f(6)=f(4)+f(5)=18;f(7)=f(5)+f(6)=29;f(8)=f(6)+f(7)=47;f(9)=f(7)+f(8)=76;f(10)=f(8)+f(9)=123,即a10+b10=123.故选C.答案:C.涉及递推数列的某一项或通项的问题(尤其是小题)常常可借助归纳推理加以解决.2.(2011年江西卷,理7)观察下列各式:55=3125,56=15625,57=78125,…,则52011的末四位数字为( )(A)3125 (B)5625 (C)0625 (D)8125解析:∵55=3125,56=15625,57=78125,58末四位数字为0625,59末四位数字为3125,510末四位数字为5625,511末四位数字为8125,512末四位数字为0625,…,由上可得末四位数字周期为4,呈规律性交替出现,∴52011=54×501+7末四位数字为8125.答案:D.3.(2012年陕西卷,理11,5分)观察下列不等式1+<,1++<,1+++<,……照此规律,第五个不等式为.解析:不完全归纳:第一个:1+<,第二个:1++<,第三个:1+++<,…归纳猜想:第n个:1+++…+<,故n=5时,1+++…+<.答案:1+++++<4.(2012年湖北卷,理13,5分)回文数是指从左到右读与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3443,94249等,显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99,3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…,999,则(1)4位回文数有个;(2)2n+1(n∈N+)位回文数有个.解析:已知1位回文数有9个,2位回文数有9个,3位回文数有90=9×10个,4位回文数有1001,1111,…,1991,2002,…,9999,共90个,以此类推,猜想2n+1位回文数与2(n+1)位回文数个数相等,均为9×10n个.答案:(1)90 (2)9×10n5.(2011年陕西卷,理13)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.解析:照等式规律,第n行的首位数字为n且有2n-1个相邻正整数相加∴n+(n+1)+…+(3n-2)=(2n-1)2答案:n+(n+1)+…+(3n-2)=(2n-1)26.(2011年山东卷,理15)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,由归纳推理可得:当n∈N*且n≥2时,f n(x)=f(f n-1(x))= .解析:观察分母的x的系数数列:1,3,7,15,…,a n,…而分母的常数项数列:2,4,8,16,…,b n,…∴b n=2n,a n=2n-1,∴当n≥2时,f n(x)=f(f n-1(x))=答案:7.(2010年陕西卷,理12)观察下列等式:13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,…,根据上述规律,第五个等式为.解析:观察已知等式13+23=(1+2)2,13+23+33=(1+2+3)2,13+23+33+43=(1+2+3+4)2,归纳可得,13+23+33+43+53+63=(1+2+3+4+5+6)2=212,故应填13+23+33+43+53+63=212.答案:13+23+33+43+53+63=2128.(2010年浙江卷,理14)设n≥2,n∈N,(2x+)n-(3x+)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n,将|a k|(0≤k ≤n)的最小值记为T n,则T2=0,T3=-,T4=0,T5=-,…,T n,…其中T n= .解析:由归纳推理得T n=.答案:此类题目要对所给的已知等式进行观察,分析其结构特征,再进行比较和联想,发现规律,归纳得出结论.演绎推理考向聚焦演绎推理也是高考重点考查的内容,渗透于各种题型的各个问题中,主要以综合题的形式考查演绎推理的基本步骤与严谨性,有时也会出现高难度题,12~14分备考指津在数学研究中,合情推理获得的结论,仅仅是一种猜想,未必可靠,它只能帮助我们猜想和发现结论,由已知条件归纳或类比出的结论,需要再运用演绎推理进行证明.也就是说,合情推理的结论需要演绎推理的验证,而演绎推理的内容一般是通过合情推理获得的.在前提和推理形式都正确的情况下,利用演绎推理证明所得结论是正确的9.(2011年浙江卷,理20)如图,在三棱锥P ABC中,AB=AC,D为BC的中点,PO⊥平面ABC,垂足O落在线段AD上,已知BC=8,PO=4,AO=3,OD=2.(1)证明:AP⊥BC;(2)在线段AP上是否存在点M,使得二面角A MC B为直二面角?若存在,求出AM的长;若不存在,请说明理由.(1)证明:由AB=AC,D是BC的中点,得AD⊥BC.又PO⊥平面ABC,所以PO⊥BC.因为PO∩AD=O,所以BC⊥平面PAD,故BC⊥PA.(2)解:存在.如图,在平面PAB内作BM⊥PA于M,连接CM,PD.由(1)知AP⊥BC,得AP⊥平面BMC.又AP⊂平面APC,所以平面BMC⊥平面APC.在Rt△ADB中,AB2=AD2+BD2=(AO+OD)2+(BC)2=41,得AB=.在Rt△POD中,PD2=PO2+OD2,在Rt△PDB中,PB2=PD2+BD2,所以PB2=PO2+OD2+DB2=36,得PB=6.在Rt△POA中,PA2=AO2+OP2=25,得PA=5.又cos∠BPA==,从而PM=PB·cos∠BPA=2,所以AM=PA-PM=3.综上所述,存在点M符合题意,AM=3.演绎推理的主要形式,就是由大前提、小前提推出结论的三段论式推理,在应用三段论来求解问题时,首先应该明确什么是问题中的大前提和小前提.在演绎推理中,只有前提和推理形式是正确的,结论才是正确的.。
2016届文科人教版数学合理推理与演绎推理姓名:沈金鹏院、系:数学学院专业: 数学与应用数学2015年11月1日2010~2014年高考真题备选题库第6章 不等式、推理与证明第5节 合理推理与演绎推理1.(2014安徽,5分)如图,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =2 2.过点 A 作BC 的垂线,垂足为A 1 ;过点 A 1作 AC 的垂线,垂足为 A 2;过点A 2 作A 1C 的垂线,垂足为A 3 ;…,依此类推.设BA =a 1 ,AA 1=a 2 , A 1A 2=a 3 ,…, A 5A 6=a 7 ,则 a 7=________.解析:法一:直接递推归纳:等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,所以AB =AC =a 1=2,AA 1=a 2=2,A 1A 2=a 3=1,…,A 5A 6=a 7=a 1×⎝⎛⎭⎫226=14. 法二:求通项:等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,所以AB =AC =a 1=2,AA 1=a 2=2,…,A n -1A n =a n +1=sin π4·a n =22a n =2×⎝⎛⎭⎫22n ,故a 7=2×⎝⎛⎭⎫226=14. 答案:142.(2014北京,5分)顾客请一位工艺师把A ,B 两件玉石原料各制成一件工艺品.工艺师带一位徒弟完成这项任务.每件原料先由徒弟完成粗加工,再由工艺师进行精加工完成制作,两件工艺品都完成后交付顾客.两件原料每道工序所需时间(单位:工作日)如下:解析:为使交货期最短,应先由徒弟粗加工原料B,6天后,师傅开始精加工原料B ,徒弟同时开始粗加工原料A ,再9天后(15天后),徒弟粗加工原料A 完成,此时师傅还在精加工原料B,27天后,师傅精加工原料B 完成,然后接着精加工原料A ,再15天后,师傅精加工原料A 完成,整个工作完成,一共需要6+21+15=42个工作日.答案:423.(2014陕西,5分)已知f (x )=x 1+x ,x ≥0,若 f 1(x )=f (x ),f n +1(x )=f (f n (x )),n ∈N +, 则f 2 014(x )的表达式为________.解析:由f 1(x )=x 1+x ⇒f 2(x )=f ⎝⎛⎭⎫x 1+x =x 1+x 1+x 1+x =x 1+2x ;又可得f 3(x )=f (f 2(x ))=x1+2x 1+x 1+2x=x 1+3x ,故可猜想f 2 014(x )=x 1+2 014x. 答案:f 2 014(x )=x 1+2 014x4.(2013陕西,5分)观察下列等式12=112-22=-312-22+32=612-22+32-42=-10……照此规律,第n 个等式可为________.解析:本题考查考生的观察、归纳、推理能力.观察规律可知,第n 个式子为12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1n (n +1)2. 答案:12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1n (n +1)25.(2013湖北,5分)在平面直角坐标系中,若点P (x ,y )的坐标x ,y 均为整数,则称点P 为格点.若一个多边形的顶点全是格点,则称该多边形为格点多边形.格点多边形的面积记为S ,其内部的格点数记为N ,边界上的格点数记为L .例如图中△ABC 是格点三角形,对应的S =1,N =0,L =4.(1)图中格点四边形DEFG 对应的S ,N ,L 分别是________;(2)已知格点多边形的面积可表示为S =aN +bL +c ,其中a ,b ,c 为常数.若某格点多边形对应的N =71,L =18,则S =________(用数值作答).解析:本题属自定义型信息题,考查考生的创新意识.(1)由定义知,四边形DEFG 由一个等腰直角三角形和一个平行四边形构成,其内部格点有1个,边界上格点有6个,S 四边形DEFG=3.(2)由待定系数法可得,⎩⎪⎨⎪⎧ 12=a ·0+b ·3+c ,1=a ·0+b ·4+c ,3=a ·1+b ·6+c ,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =12,c =-1,当N =71,L =18时,S=1×71+12×18-1=79. 答案:3,1,6 79 6.(2012江西,5分)观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10=( )A .28B .76C .123D .199解析:记a n +b n =f (n ),则f (3)=f (1)+f (2)=1+3=4;f (4)=f (2)+f (3)=3+4=7;f (5)=f (3)+f (4)=11.通过观察不难发现f (n )=f (n -1)+f (n -2)(n ∈N *,n ≥3),则f (6)=f (4)+f (5)=18;f (7)=f (5)+f (6)=29;f (8)=f (6)+f (7)=47;f (9)=f (7)+f (8)=76;f (10)=f (8)+f (9)=123.所以a 10+b 10=123.答案:C7.(2012湖南,5分)对于n ∈N *,将n 表示为n =a k ×2k +a k -1×2k -1+…+a 1×21+a 0×20,当i =k 时,a i =1,当0≤i ≤k -1时,a i 为0或1.定义b n 如下:在n 的上述表示中,当a 0,a 1,a 2,…,a k 中等于1的个数为奇数时,b n =1;否则b n =0.(1)b 2+b 4+b 6+b 8=________;(2)设c m 为数列{b n }中第m 个为0的项与第m +1个为0的项之间的项数,则c m 的最大值是________.解析:(1)2=1×21+0×20,b 2=1;4=1×22+0×21+0×20,b 4=1;6=1×22+1×21+0×20,b 6=0;8=1×23+0×22+0×21+0×20,b 8=1;故b 2+b 4+b 6+b 8=3.(2)设b n 中第m 个为0的项为b i ,即b i =0,构造二进制数,(i )10=(a k a k -1…a 1a 0),则a k a k -1…a 1a 0中1的个数为偶数,当a 2a 1a 0=000时,b i +1=1,b i +2=1,b i +3=0,c m =2;当a 2a 1a 0=001时,b i +1=1,b i +2=0,c m =1;当a 2a 1a 0=010时,b i +1=1,b i +2=0,c m =1;当a 2a 1a 0=011时,b i +1=1,b i +2=0,c m =1;当a 2a 1a 0=100时,b i +1=1,b i +2=1,b i +3=0,c m =2;当a 2a 1a 0=101时,b i +1=0,c m =0;当a 2a 1a 0=110时,b i +1=1,b i +2=1,b i +3=0,c m =2;当a 2a 1a 0=111时,b i +1=1,b i +2=0,c m =1.故c m 的最大值为2.答案:3 28.(2012湖北,5分)回文数是指从左到右读与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3 443,94 249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99.3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…,999.则(1)4位回文数有________个;(2)2n +1(n ∈N +)位回文数有________个.解析:2位回文数有9个,4位回文数有9×10=90个,3位回文数有90个,5位回文数有9×10×10=100×9个,依次类推可得2n +1位有9×10n 个.答案:90 9×10n9.(2011陕西,5分)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,第五个等式应为________.解析:每行最左侧数分别为1、2、3、…,所以第n 行最左侧的数应为n ;每行数的个数分别为1、3、5、…,所以第n 行的个数应为2n -1.所以第5行数依次是5、6、7、…、13,其和为5+6+7+…+13=81.答案:5+6+7+…+13=8110.(2010山东,5分)观察(x 2)′=2x ,(x 4)′=4x 3,(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 )=( )A .f (x )B .-f (x )C .g (x )D .-g (x )解析:观察可知,偶函数f (x )的导函数g (x )都是奇函数,所以g (-x )=-g (x ).答案:D11.(2010福建,4分)观察下列等式:①cos2α=2cos 2α-1;②cos4α=8cos 4α-8cos 2α+1;③cos6α=32cos 6α-48cos 4α+18cos 2α-1;④cos8α=128cos 8α-256cos 6α+160cos 4α-32cos 2α+1;⑤cos10α=m cos 10α-1 280cos 8α+1 120cos 6α+n cos 4α+p cos 2α-1.可以推测,m -n +p =________.解析:观察等式可知,cos α的最高次的系数2,8,32,128构成了公比为4的等比数列,故m =128×4=512;取α=0,则cos α=1,cos10α=1.代入等式⑤,得1=m -1 280+1 120+n +p -1,即n +p =-350 (1);取α=π3,则cos α=12,cos10α=-12,代入等式⑤,得-12=m (12)10-1 280×(12)8+1 120×(12)6+n ×(12)4+p ×(12)2-1,即n +4p =-200 (2),联立(1)(2),得n =-400,p =50.∴m -n +p =512-(-400)+50=962.答案:96212.(2010浙江,4分)设n ≥2,n ∈N ,(2x +12)n -(3x +13)n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,将|a k |(0≤k ≤n )的最小值记为T n ,则T 2=0,T 3=123-133,T 4=0,T 5=125-135,…,T n ,…其中T n =________.解析:根据已知条件,总结规律,进而可得⎩⎪⎨⎪⎧ 0 当n 为偶数时12n -13n 当n 为奇数时. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧0 当n 为偶数时12n -13n 当n 为奇数时 13.(2010陕西,5分)观察下列等式:13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,…,根据上述规律,第五个等式为________.解析:观察等式发现等式左边各加数的底数之和等于右边的底数,右边数的指数均为2,故猜想第五个等式应为13+23+33+43+53+63=(1+2+3+4+5+6)2=212.答案:13+23+33+43+53+63=212。