高二數學推理與證明綜合檢測

2021-05-06 04:41:16 字數 5286 閱讀 6847

時間120分鐘,滿分150分。

一、選擇題(本大題共12個小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)

1.銳角三角形的面積等於底乘高的一半;

直角三角形的面積等於底乘高的一半;

鈍角三角形的面積等於底乘高的一半;

所以,凡是三角形的面積都等於底乘高的一半.

以上推理運用的推理規則是(  )

a.三段論推理

b.假言推理

c.關係推理

d.完全歸納推理

[答案] d

[解析] 所有三角形按角分,只有銳角三角形、rt三角形和鈍角三角形三種情形,上述推理窮盡了所有的可能情形,故為完全歸納推理.

2.數列1,3,6,10,15,…的遞推公式可能是(  )

a. b.

c. d.

[答案] b

[解析] 記數列為,由已知觀察規律:a2比a1多2,a3比a2多3,a4比a3多4,…,可知當n≥2時,an比an-1多n,可得遞推關係(n≥2,n∈n*).

3.有一段演繹推理是這樣的「有些有理數是真分數,整數是有理數,則整數是真分數」,結論顯然是錯誤的,因為(  )

a.大前提錯誤

b.小前提錯誤

c.推理形式錯誤

d.不是以上錯誤

[答案] c

[解析] 大小前提都正確,其推理形式錯誤.故應選c.

4.用數學歸納法證明等式1+2+3+…+(n+3)=(n∈n*)時,驗證n=1,左邊應取的項是(  )

a.1b.1+2

c.1+2+3

d.1+2+3+4

[答案] d

[解析] 當n=1時,左=1+2+…+(1+3)=1+2+…+4,故應選d.

5.在r上定義運算:xy=x(1-y).若不等式(x-a)(x+a)<1對任意實數x都成立,則(  )

a.-1<a<1

b.0<a<2

c.-<a<

d.-<a<

[答案] c

[解析] 模擬題目所給運算的形式,得到不等式(x-a)(x+a)<1的簡化形式,再求其恆成立時a的取值範圍.

(x-a)(x+a)<1(x-a)(1-x-a)<1

即x2-x-a2+a+1>0

不等式恆成立的充要條件是

δ=1-4(-a2+a+1)<0

即4a2-4a-3<0

解得-6.已知f(n)=+++…+,則(  )

a.f(n)中共有n項,當n=2時,f(2)=+

b.f(n)中共有n+1項,當n=2時,f(2)=++

c.f(n)中共有n2-n項,當n=2時,f(2)=+

d.f(n)中共有n2-n+1項,當n=2時,f(2)=++

[答案] d

[解析] 項數為n2-(n-1)=n2-n+1,故應選d.

7.已知a+b+c=0,則ab+bc+ca的值(  )

a.大於0

b.小於0

c.不小於0

d.不大於0

[答案] d

[解析] 解法1:∵a+b+c=0,

∴a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=0,

∴ab+ac+bc=-≤0.

解法2:令c=0,若b=0,則ab+bc+ac=0,否則a、b異號,∴ab+bc+ac=ab<0,排除a、b、c,選d.

8.已知c>1,a=-,b=-,則正確的結論是(  )

a.a>b

b.a<b

c.a=b

d.a、b大小不定

[答案] b

[解析] a=-=,

b=-=,

因為》0, >>0,

所以+>+>0,所以a9.若凸k邊形的內角和為f(k),則凸(k+1)邊形的內角和f(k+1)(k≥3且k∈n*)等於(  )

a.f(k)+

b.f(k)+π

c.f(k)+π

d.f(k)+2π

[答案] b

[解析] 由凸k邊形到凸(k+1)邊形,增加了乙個三角形,故f(k+1)=f(k)+π.

10.若==,則△abc是(  )

a.等邊三角形

b.有乙個內角是30°的直角三角形

c.等腰直角三角形

d.有乙個內角是30°的等腰三角形

[答案] c

[解析] ∵==,由正弦定理得,

==,∴===,

∴sinb=cosb,sinc=cosc,∴∠b=∠c=45°,

∴△abc是等腰直角三角形.

11.若a>0,b>0,則p=(ab)與q=ab·ba的大小關係是(  )

a.p≥q

b.p≤q

c.p>q

d.p<q

[答案] a

若a>b,則>1,a-b>0,∴>1;

若0<a<b,則0<<1,a-b<0,∴>1;

若a=b,則=1,

∴p≥q.

12.設函式f(x)定義如下表,數列滿足x0=5,且對任意的自然數均有xn+1=f(xn),則x2011=(  )

a.1b.2

c.4d.5

[答案] c

[解析] x1=f(x0)=f(5)=2,

x2=f(2)=1,x3=f(1)=4,x4=f(4)=5,x5=f(5)=2,…,數列是週期為4的數列,所以x2011=x3=4,故應選c.

二、填空題(本大題共4個小題,每小題4分,共16分.將正確答案填在題中橫線上)

13.半徑為r的圓的面積s(r)=πr2,周長c(r)=2πr,若將r看作(0,+∞)上的變數,則(πr2)′=2πr.①

①式可用語言敘述為:圓的面積函式的導數等於圓的周長函式.對於半徑為r的球,若將r看作(0,+∞)上的變數,請你寫出類似於①式的式子你所寫的式子可用語言敘述為

[答案] ′=4πr2;球的體積函式的導數等於球的表面積函式.

14.已知f(n)=1+++…+(n∈n*),用數學歸納法證明f(2n)>時,f(2k+1)-f(2k

[答案] ++…+

[解析] f(2k+1)=1+++…+

f(2k)=1+++…+

f(2k+1)-f(2k)=++…+.

15.觀察①sin210°+cos240°+sin10°cos40°=;

②sin26°+cos236°+sin6°cos36°=.兩式的結構特點可提出乙個猜想的等式為

[答案] sin2α+cos2(30°+α)+sinαcos(30°+α)=

[解析] 觀察40°-10°=30°,36°-6°=30°,

由此猜想:

sin2α+cos2(30°+α)+sinαcos(30°+α)=.

可以證明此結論是正確的,證明如下:

sin2α+cos2(30°+α)+sinα·cos(30°+α)

=++[sin(30°+2α)-sin30°]=1+[cos(60°+2α)-cos2α]+sin(30°+2α)-

=1+[-2sin(30°+2α)sin30°]+sin(30°+2α)-

=-sin(30°+2α)+sin(30°+2α)=.

16.設p是乙個數集,且至少含有兩個數,若對任意a、b∈p,都有a+b、a-b、ab、∈p(除數b≠0),則稱p是乙個數域.例如有理數集q是數域;數集f=也是數域.有下列命題:

①整數集是數域;

②若有理數集qm,則數集m必為數域;

③數域必為無限集;

④存在無窮多個數域.

其中正確命題的序號是把你認為正確命題的序號都填上)

[答案] ③④

[解析] 考查閱讀理解、分析等學習能力.

①整數a=2,b=4,不是整數;

②如將有理數集q,添上元素,得到數集m,則取a=3,b=,a+bm;

③由數域p的定義知,若a∈p,b∈p(p中至少含有兩個元素),則有a+b∈p,從而a+2b,a+3b,…,a+nb∈p,∴p中必含有無窮多個元素,∴③對.

④設x是乙個非完全平方正整數(x>1),a,b∈q,則由數域定義知,f=必是數域,這樣的數域f有無窮多個.

三、解答題(本大題共6個小題,共74分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟)

17.(本題滿分12分)已知:a、b、c∈r,且a+b+c=1.

求證:a2+b2+c2≥.

[證明] 由a2+b2≥2ab,及b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca.

三式相加得a2+b2+c2≥ab+bc+ca.

∴3(a2+b2+c2)≥(a2+b2+c2)+2(ab+bc+ca)=(a+b+c)2.

由a+b+c=1,得3(a2+b2+c2)≥1,

即a2+b2+c2≥.

18.(本題滿分12分)證明下列等式,並從中歸納出乙個一般性的結論.

2cos=,

2cos=,

2cos=,

……[證明] 2cos=2·=

2cos=2=2·

=2cos=2

=2=…

19.(本題滿分12分)已知數列滿足a1=3,an·an-1=2·an-1-1.

(1)求a2、a3、a4;

(2)求證:數列是等差數列,並寫出數列的乙個通項公式.

[解析] (1)由an·an-1=2·an-1-1得

an=2-,

代入a1=3,n依次取值2,3,4,得

a2=2-=,a3=2-=,a4=2-=.

(2)證明:由an·an-1=2·an-1-1變形,得

(an-1)·(an-1-1)=-(an-1)+(an-1-1),

即-=1,

所以{}是等差數列.

由=,所以=+n-1,

變形得an-1=,

所以an=為數列的乙個通項公式.

20.(本題滿分12分)已知函式f(x)=ax+(a>1).

(1)證明:函式f(x)在(-1,+∞)上為增函式;

(2)用反證法證明方程f(x)=0沒有負根.

[解析] (1)證法1:任取x1,x2∈(-1,+∞),不妨設x10,且ax1>0,

又∵x1+1>0,x2+1>0,

∴f(x2)-f(x1)=-

==>0,

於是f(x2)-f(x1)=ax2-ax1+->0,

故函式f(x)在(-1,+∞)上為增函式.

證法2:f′(x)=axlna+=axlna+

∵a>1,∴lna>0,∴axlna+>0,

f′(x)>0在(-1,+∞)上恆成立,

即f(x)在(-1,+∞)上為增函式.

(2)解法1:設存在x0<0(x0≠-1)滿足f(x0)=0

則ax0=-,且0∴0<-<1,即故方程f(x)=0沒有負數根.

解法2:設x0<0(x0≠-1)

①若-1

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