一、選擇題(本大題共12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.根據偶函式定義可推得「函式f(x)=x2在r上是偶函式」的推理過程是( )
a.歸納推理 b.模擬推理
c.演繹推理 d.非以上答案
解析:選c 根據演繹推理的定義知,推理過程是演繹推理,故選c.
2.自然數是整數,4是自然數,所以4是整數.以上三段論推理( )
a.正確
b.推理形式不正確
c.兩個「自然數」概念不一致
d.「兩個整數」概念不一致
解析:選a 三段論中的大前提、小前提及推理形式都是正確的.
3.設a,b,c都是非零實數,則關於a,bc,ac,-b四個數,有以下說法:
①四個數可能都是正數;②四個數可能都是負數;③四個數中既有正數又有負數.
則說法中正確的個數有( )
a.0 b.1
c.2 d.3
解析:選b 可用反證法推出①,②不正確,因此③正確.
4.下列推理正確的是( )
a.把a(b+c)與loga(x+y)模擬,則有loga(x+y)=logax+logay
b.把a(b+c)與sin(x+y)模擬,則有sin(x+y)=sin x+sin y
c.把a(b+c)與ax+y模擬,則有ax+y=ax+ay
d.把(a+b)+c與(xy)z模擬,則有(xy)z=x(yz)
解析:選d (xy)z=x(yz)是乘法的結合律,正確.
5.已知f(x+1)=,f(1)=1(x∈n*),猜想f(x)的表示式為( )
a.f(x)= b.f(x)=
c.f(x)= d.f(x)=
解析:選b f(2)=,f(3)=,f(4)=,猜想f(x)=.
6.求證:+>.
證明:因為+和都是正數,
所以為了證明+>,
只需證明(+)2>()2,展開得5+2>5,
即2>0,此式顯然成立,所以不等式+>成立.
上述證明過程應用了( )
a.綜合法
b.分析法
c.綜合法、分析法配合使用
d.間接證法
解析:選b 證明過程中的「為了證明……」,「只需證明……」這樣的語句是分析法所特有的,是分析法的證明模式.
7.已知為等比數列,b5=2,則b1b2b3…b9=29.若為等差數列,a5=2,則的類似結論為( )
a.a1a2a3…a9=29 b.a1+a2+…+a9=29
c.a1a2…a9=2×9 d.a1+a2+…+a9=2×9
解析:選d 由等差數列性質,有a1+a9=a2+a8=…=2a5.易知d成立.
8.若數列是等比數列,則數列( )
a.一定是等比數列
b.一定是等差數列
c.可能是等比數列也可能是等差數列
d.一定不是等比數列
解析:選c 設等比數列的公比為q,則an+an+1=an(1+q).∴當q≠-1時,一定是等比數列;
當q=-1時,an+an+1=0,此時為等差數列.
9.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
解析:選d 法一:∵a+b+c=0,∴a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=0,∴ab+ac+bc=-≤0.
法二: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.
10.已知1+2×3+3×32+4×33+…+n×3n-1=3n(na-b)+c對一切n∈n*都成立,那麼a,b,c的值為( )
a.a=,b=c= b.a=b=c=
c.a=0,b=c= d.不存在這樣的a,b,c
解析:選a 令n=1,2,3,
得所以a=,b=c=.
11.已知數列的前n項和sn,且a1=1,sn=n2an(n∈n*),可歸納猜想出sn的表示式為( )
a.sn= b.sn=
c.sn= d.sn=
解析:選a 由a1=1,得a1+a2=22a2,∴a2=,s2=;又1++a3=32a3,∴a3=,s3==;
又1+++a4=16a4,得a4=,s4=.
由s1=,s2=,s3=,s4=可以猜想sn=.
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x2 016=( )
a.1 b.2
c.4 d.5
解析:選d 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x2 016=x4=5,故應選d.
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,滿分20分.把答案填在題中的橫線上)
13.已知x,y∈r,且x+y<2,則x,y中至多有乙個大於1,在用反證法證明時,假設應為________.
解析:「至多有乙個大於1」包括「都不大於1和有且僅有乙個大於1」,故其對立面為「x,y都大於1」.
答案:x,y都大於1
14.已知a>0,b>0,m=lg,n=lg,則m,n的大小關係是________.
解析:ab>0>0a+b+2>a+b
(+)2>()2+>
>lg>lg.
答案:m>n
15.已知=2,=3,=
4,…,=6,a,b均為正實數,由以上規律可推測出a,b的值,則a+b
解析:由題意歸納推理得=6,b=62-1
=35,a=6.∴a+b=6+35=41.
答案:41
16.現有乙個關於平面圖形的命題:如圖,同一平面內有兩個邊長都是a的正方形,其中乙個的某頂點在另乙個的中心,則這兩個正方形重疊部分的面積恒為.模擬到空間,有兩個稜長為a的正方體,其中乙個的某頂點在另乙個的中心,則這兩個正方體重疊部分的體積恒為________.
解析:解法的模擬(特殊化),易得兩個正方體重疊部分的體積為.
答案:三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
17.(本小題滿分10分)用綜合法或分析法證明:
(1)如果a,b>0,則lg≥;
(2)6+>2+2.
證明:(1)當a,b>0時,有≥,
∴lg≥lg,
∴lg≥lg ab=.
(2)要證+>2+2,
只要證(+)2>(2+2)2,
即2>2,這是顯然成立的,
所以,原不等式成立.
18.(本小題滿分12分)若a1>0,a1≠1,an+1= (n=1,2,…).
(1)求證:an+1≠an;
(2)令a1=,寫出a2,a3,a4,a5的值,觀察並歸納出這個數列的通項公式an(不要求證明).
解:(1)證明:若an+1=an,即=an,
解得an=0或1.
從而an=an-1=…=a2=a1=0或1,
這與題設a1>0,a1≠1相矛盾,
所以an+1=an不成立.
故an+1≠an成立.
(2)由題意得a1=,a2=,a3=,a4=,a5=,由此猜想:an=.
19.(本小題滿分12分)下列推理是否正確?若不正確,指出錯誤之處.
(1)求證:四邊形的內角和等於360°.
證明:設四邊形abcd是矩形,則它的四個角都是直角,有∠a+∠b+∠c+∠d=90°+90°+90°+90°=360°,所以四邊形的內角和為360°.
(2)已知和都是無理數,試證:+也是無理數.
證明:依題設和都是無理數,而無理數與無理數之和是無理數,所以+必是無理數.
(3)已知實數m滿足不等式(2m+1)(m+2)<0,用反證法證明:關於x的方程x2+2x+5-m2=0無實根.
證明:假設方程x2+2x+5-m2=0有實根.由已知實數m滿足不等式(2m+1)(m+2)<0,解得-2<m<-,而關於x的方程x2+2x+5-m2=0的判別式δ=4(m2-4),∵-2解:(1)犯了偷換論題的錯誤,在證明過程中,把論題中的四邊形改為矩形.
(2)使用的論據是「無理數與無理數的和是無理數」,這個論據是假的,因為兩個無理數的和不一定是無理數,因此原題的真實性仍無法判定.
(3)利用反證法進行證明時,要把假設作為條件進行推理,得出矛盾,本題在證明過程中並沒有用到假設的結論,也沒有推出矛盾,所以不是反證法.
20.(本小題滿分12分)等差數列的前n項和為sn,a1=1+,s3=9+3.
(1)求數列的通項an與前n項和sn;
(2)設bn= (n∈n*),
求證:數列中任意不同的三項都不可能成為等比數列.
解:(1)由已知得
∴d=2.
故an=2n-1+,sn=n(n+).
(2)由(1)得bn==n+.
假設數列中存在三項bp,bq,br(p,q,r互不相等)成等比數列,則b=bpbr,
即(q+)2=(p+)(r+),
∴(q2-pr)+(2q-p-r) =0,
∵p,q,r∈n*,∴
∴2=pr,(p-r)2=0.
∴p=r,與p≠r矛盾.
∴數列中任意不同的三項都不可能成等比數列.
21.(本小題滿分12分)設f(n)=1+++…+ (n∈n*).
求證:f(1)+f(2)+…+f(n-1)=n[f(n)-1](n≥2,n∈n*).
證明:當n=2時,左邊=f(1)=1,
右邊=2=1,左邊=右邊,等式成立.
假設n=k(k≥2,k∈n*)時,結論成立,即
f(1)+f(2)+…+f(k-1)=k[f(k)-1],
那麼,當n=k+1時,
f(1)+f(2)+…+f(k-1)+f(k)
=k[f(k)-1]+f(k)
=(k+1)f(k)-k
=(k+1) -k
=(k+1)f(k+1)-(k+1)
=(k+1)[f(k+1)-1],
∴當n=k+1時結論仍然成立.
∴f(1)+f(2)+…+f(n-1)=n[f(n)-1](n≥2,n∈n*).
22.(本小題滿分12分)已知f(x)=,且f(1)=log162,f(-2)=1.
(1)求函式f(x)的表示式;
(2)已知數列的項滿足xn=(1-f(1))(1-f(2))…(1-f(n)),試求x1,x2,x3,x4;
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