第2講直接證明與間接證明

2021-03-10 19:34:48 字數 3766 閱讀 6257

a級基礎演練(時間:30分鐘滿分:55分)

一、選擇題(每小題5分,共20分)

1.(2013·中山調研)設a,b∈r,則「a+b=1」是「4ab≤1」的

a.充分不必要條件b.必要不充分條件

c.充要條件d.既不充分也不必要條件

解析若「a+b=1」,則4ab=4a(1-a)=-42+1≤1;若「4ab≤1」,取a=-4,b=1,a+b=-3,即「a+b=1」不成立;則「a+b=1」是「4ab≤1」的充分不必要條件.

答案 a

2.(2013·金華十校聯考)對於平面α和共面的直線m,n,下列命題中真命題是

(  ).

a.若m⊥α,m⊥n,則n∥α

b.若m∥α,n∥α,則m∥n

c.若mα,n∥α,則m∥n

d.若m,n與α所成的角相等,則m∥n

解析對於平面α和共面的直線m,n,真命題是「若mα,n∥α,則m∥n」.

答案 c

3.要證:a2+b2-1-a2b2≤0,只要證明

a.2ab-1-a2b2≤0b.a2+b2-1-≤0

c.-1-a2b2≤0d.(a2-1)(b2-1)≥0

解析因為a2+b2-1-a2b2≤0(a2-1)(b2-1)≥0,故選d.

答案 d

4.(2013·四平二模)設a,b是兩個實數,給出下列條件:

①a+b>1;②a+b=2;③a+b>2;④a2+b2>2;⑤ab>1.

其中能推出:「a,b中至少有乙個大於1」的條件是

abcd.③④⑤

解析若a=,b=,則a+b>1,但a<1,b<1,故①推不出;

若a=b=1,則a+b=2,故②推不出;

若a=-2,b=-3,則a2+b2>2,故④推不出;

若a=-2,b=-3,則ab>1,故⑤推不出;

對於③,即a+b>2,則a,b中至少有乙個大於1,

反證法:假設a≤1且b≤1,

則a+b≤2,與a+b>2矛盾,

因此假設不成立,a,b中至少有乙個大於1.

答案 c

二、填空題(每小題5分,共10分)

5.用反證法證明命題「a,b∈n,ab可以被5整除,那麼a,b中至少有乙個能被5整除」,那麼假設的內容是

解析 「至少有n個」的否定是「最多有n-1個」,故應假設a,b中沒有乙個能被5整除.

答案 a,b中沒有乙個能被5整除

6.設a>b>0,m=-,n=,則m,n的大小關係是________.

解析取a=2,b=1,得m-<<+a0,顯然成立.

答案 m

三、解答題(共25分)

7.(12分)若a,b,c是不全相等的正數,求證:

lg+lg+lg>lg a+lg b+lg c.

證明 ∵a,b,c∈(0,+∞),

∴≥>0,≥>0,≥>0.

又a,b,c是不全相等的正數,

故上述三個不等式中等號不能同時成立.

∴··>abc成立.

上式兩邊同時取常用對數,

得lg>lg(abc),

∴lg+lg+lg>lg a+lg b+lg c.

8.(13分)(2013·鶴崗模擬)設數列是公比為q的等比數列,sn是它的前n項和.

(1)求證:數列不是等比數列;

(2)數列是等差數列嗎?為什麼?

(1)證明假設數列是等比數列,則s=s1s3,

即a (1+q)2=a1·a1·(1+q+q2),

因為a1≠0,所以(1+q)2=1+q+q2,

即q=0,這與公比q≠0矛盾,

所以數列不是等比數列.

(2)解當q=1時,sn=na1,故是等差數列;

當q≠1時,不是等差數列,否則2s2=s1+s3,

即2a1(1+q)=a1+a1(1+q+q2),

得q=0,這與公比q≠0矛盾.

b級能力突破

(時間:30分鐘滿分:45分)

一、選擇題(每小題5分,共10分)

1.(2013·漳州一模)設a,b,c均為正實數,則三個數a+,b+,c+(  ).

a.都大於2b.都小於2

c.至少有乙個不大於2d.至少有乙個不小於2

解析 ∵a>0,b>0,c>0,

∴++=++

≥6,當且僅當a=b=c時,「=」成立,故三者不能都小於2,即至少有乙個不小於2.

答案 d

2.(2012·濱州期末)如果△a1b1c1的三個內角的余弦值分別等於△a2b2c2的三個內角的正弦值,則

a.△a1b1c1和△a2b2c2都是銳角三角形

b.△a1b1c1和△a2b2c2都是鈍角三角形

c.△a1b1c1是鈍角三角形,△a2b2c2是銳角三角形

d.△a1b1c1是銳角三角形,△a2b2c2是鈍角三角形

解析由條件知,△a1b1c1的三個內角的余弦值均大於0,則△a1b1c1是銳角三角形,假設△a2b2c2是銳角三角形.

不妨令得

那麼,a2+b2+c2=,這與三角形內角和為π相矛盾.

所以假設不成立,所以△a2b2c2是鈍角三角形.

答案 d

二、填空題(每小題5分,共10分)

3.(2013·株洲模擬)已知a,b,μ∈(0,+∞)且+=1,則使得a+b≥μ恆成立的μ的取值範圍是________.

解析 ∵a,b∈(0,+∞)且+=1,

∴a+b=(a+b)=10+≥10+2=16,∴a+b的最小值為16.

∴要使a+b≥μ恆成立,需16≥μ,∴0<μ≤16.

答案 (0,16]

4.(2012·金華一模改編)已知下表中的對數值有且只有乙個是錯誤的.

試將錯誤的對數值加以改正________.

解析由2a-b=lg 3,得lg 9=2lg 3=2(2a-b)從而lg 3和lg 9正確,假設lg 5=a+c-1錯誤,則由

得所以lg 5=1-lg 2=a+c.因此lg 5=a+c-1錯誤,正確結論是lg 5=a+c.

答案 lg 5=a+c

三、解答題(共25分)

5.(12分)已知f(x)=x2+ax+b.

(1)求:f(1)+f(3)-2f(2);

(2)求證:|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|中至少有乙個不小於.

(1)解 ∵f(1)=a+b+1,f(2)=2a+b+4,f(3)=3a+b+9,

∴f(1)+f(3)-2f(2)=2.

(2)證明假設|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|都小於.

則-∴-1<-2f(2)<1,-1∴-2這與f(1)+f(3)-2f(2)=2矛盾.

∴假設錯誤,即所證結論成立.

6.(13分)對於定義域為[0,1]的函式f(x),如果同時滿足以下三條:

①對任意的x∈[0,1],總有f(x)≥0;②f(1)=1;③若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,都有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立,則稱函式f(x)為理想函式.

(1)若函式f(x)為理想函式,求f(0)的值;

(2)判斷函式g(x)=2x-1(x∈[0,1])是否為理想函式,並予以證明.

解 (1)取x1=x2=0可得f(0)≥f(0)+f(0),∴f(0)≤0,

又由條件①得f(0)≥0,故f(0)=0.

(2)顯然g(x)=2x-1在[0,1]上滿足條件①g(x)≥0;

也滿足條件②g(1)=1.

若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,

則g(x1+x2)-[g(x1)+g(x2)]

=2x1+x2-1-[(2x1-1)+(2x2-1)]

=2x1+x2-2x1-2x2+1=(2x2-1)(2x1-1)≥0,

即滿足條件③,故g(x)是理想函式.

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