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1、
第十篇 推理證明、算法、復數(shù)
第1講 歸納與類比
基礎鞏固題組
(建議用時:40分鐘)
一、選擇題
1.正弦函數(shù)是奇函數(shù),f(x)=sin(x2+1)是正弦函數(shù),因此f(x)=sin(x2+1)是奇函數(shù),以上推理 ( ).
A.結論正確 B.大前提不正確
C.小前提不正確 D.全不正確
解析 f(x)=sin(x2+1)不是正弦函數(shù)而是復合函數(shù),所以小前提不正確.
答案 C
2.觀察(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cos x)′=-sin x,由歸納推理得:若定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(-x)=f(x),記g(x)為f(x)的導函數(shù),則g(
2、-x)=( ).
A.f(x) B.-f(x)
C.g(x) D.-g(x)
解析 由已知得偶函數(shù)的導函數(shù)為奇函數(shù),故g(-x)=-g(x).
答案 D
3.(20xx·江西卷)觀察下列各式:a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,…,則a10+b10等于 ( ).
A.28 B.76
C.123 D.199
解析 從給出的式子特點觀察可推知,等式右端的值,從第三項開始,后一個式子的右端值等于它前面兩個式子右端值的和,照此規(guī)律,則a10+b10=123.
答案 C
4.(20xx·西安模擬)類比“兩角和與差的正弦公式”的形
3、式,對于給定的兩個函數(shù):S(x)=ax-a-x,C(x)=ax+a-x,其中a>0,且a≠1,下面正確的運算公式是( ).
①S(x+y)=S(x)C(y)+C(x)S(y);
②S(x-y)=S(x)C(y)-C(x)S(y);
③2S(x+y)=S(x)C(y)+C(x)S(y);
④2S(x-y)=S(x)C(y)-C(x)S(y).
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
解析 經(jīng)驗證易知①②錯誤.依題意,注意到2S(x+y)=2(ax+y-a-x-y),S(x)C(y)+C(x)S(y)=2(ax+y-a-x-y),因此有2S(x+y)=S(x)C(y)+C(x)
4、S(y);同理有2S(x-y)=S(x)C(y)-C(x)S(y).綜上所述,選B.
答案 B
5.由代數(shù)式的乘法法則類比推導向量的數(shù)量積的運算法則:
①“mn=nm”類比得到“a·b=b·a”;
②“(m+n)t=mt+nt”類比得到“(a+b)·c=a·c+b·c”;
③“(m·n)t=m(n·t)”類比得到“(a·b)·c=a·(b·c)”;
④“t≠0,mt=xt?m=x”類比得到“p≠0,a·p=x·p?a=x”;
⑤“|m·n|=|m|·|n|”類比得到“|a·b|=|a|·|b|”;
⑥“=”類比得到“=”.
以上式子中,類比得到的結論正確的個數(shù)是 ( ).
5、
A.1 B.2
C.3 D.4
解析?、佗谡_;③④⑤⑥錯誤.
答案 B
二、填空題
6.(20xx·西安五校聯(lián)考)觀察下式:1=12;2+3+4=32;3+4+5+6+7=52;4+5+6+7+8+9+10=72,…,則得出結論:________.
解析 各等式的左邊是第n個自然數(shù)到第3n-2個連續(xù)自然數(shù)的和,右邊是中間奇數(shù)的平方,故得出結論:n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2.
答案 n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2
7.若等差數(shù)列{an}的首項為a1,公差為d,前n項的和為Sn,則數(shù)列為等差數(shù)列,且通項為=a1
6、+(n-1)·,類似地,請完成下列命題:若各項均為正數(shù)的等比數(shù)列{bn}的首項為b1,公比為q,前n項的積為Tn,則________.
答案 數(shù)列{}為等比數(shù)列,且通項為=b1()n-1
8.給出下列等式:=2cos ,=2cos ,=2cos ,請從中歸納出第n個等式:=________.
答案 2cos
三、解答題
9.給出下面的數(shù)表序列:
其中表n(n=1,2,3,…)有n行,第1行的n個數(shù)是1,3,5,…,2n-1,從第2行起,每行中的每個數(shù)都等于它肩上的兩數(shù)之和.
寫出表4,驗證表4各行中的數(shù)的平均數(shù)按從上到下的順序構成等比數(shù)列,并將結論推廣到表n(n≥3)(不要
7、求證明).
解 表4為 1 3 5 7
4 8 12
12 20
32
它的第1,2,3,4行中的數(shù)的平均數(shù)分別是4,8,16,32,它們構成首項為4,公比為2的等比數(shù)列.
將這一結論推廣到表n(n≥3),即表n(n≥3)各行中的數(shù)的平均數(shù)按從上到下的順序構成首項為n,公比為2的等比數(shù)列.
10.f(x)=,先分別求f(0)+f(1),f(-1)+f(2),f(-2)+f(3),然后歸納猜想一般性結論,并給出證明.
解 f(0)+f(1)=+
=+=+=,
同理可得:f(
8、-1)+f(2)=,f(-2)+f(3)=.
由此猜想f(x)+f(1-x)=.
證明:f(x)+f(1-x)=+
=+=+
==.
能力提升題組
(建議用時:25分鐘)
一、選擇題
1.(20xx·江西卷)觀察下列事實:|x|+|y|=1的不同整數(shù)解(x,y)的個數(shù)為4,|x|+|y|=2的不同整數(shù)解(x,y)的個數(shù)為8,|x|+|y|=3的不同整數(shù)解(x,y)的個數(shù)為12,…,則|x|+|y|=20的不同整數(shù)解(x,y)的個數(shù)為 ( ).
A.76 B.80 ]
C.86 D.92
解析 由|x|+|y|=1的不同整數(shù)解的個數(shù)為4,|x|+|y|=2的不同整數(shù)解的
9、個數(shù)為8,|x|+|y|=3的不同整數(shù)解的個數(shù)為12,歸納推理得|x|+|y|=n的不同整數(shù)解的個數(shù)為4n,故|x|+|y|=20的不同整數(shù)解的個數(shù)為80.故選B.
答案 B
2.古希臘人常用小石子在沙灘上擺成各種形狀來研究數(shù).
比如:
他們研究過圖1中的1,3,6,10,…,由于這些數(shù)能夠表示成三角形,將其稱為三角形數(shù);類似地,稱圖2中的1,4,9,16,…,這樣的數(shù)為正方形數(shù).下列數(shù)中既是三角形數(shù)又是正方形數(shù)的是 ( ).
A.289 B.1 024
C.1 225 D.1 378
解析 觀察三角形數(shù):1,3,6,10,…,記該數(shù)列為{an},則a1=1,
a2
10、=a1+2,
a3=a2+3,
…
an=an-1+n.
∴a1+a2+…+an=(a1+a2+…+an-1)+(1+2+3+…+n)?an=1+2+3+…+n=,
觀察正方形數(shù):1,4,9,16,…,記該數(shù)列為{bn},則bn=n2.把四個選項的數(shù)字,分別代入上述兩個通項公式,可知使得n都為正整數(shù)的只有1 225.
答案 C
二、填空題
3.(20xx·湖北卷)在平面直角坐標系中,若點P(x,y)的坐標x,y均為整數(shù),則稱點P為格點.若一個多邊形的頂點全是格點,則稱該多邊形為格點多邊形.格點多邊形的面積記為S,其內(nèi)部的格點數(shù)記為N,邊界上的格點數(shù)記為L.例如圖中△ABC是格點
11、三角形,對應的S=1,N=0,L=4.
(1)圖中格點四邊形DEFG對應的S,N,L分別是________;
(2)已知格點多邊形的面積可表示為S=aN+bL+c,其中a,b,c為常數(shù).若某格點多邊形對應的N=71,L=18,則S=________(用數(shù)值作答).
解析 (1)四邊形DEFG是一個直角梯形,觀察圖形可知:S=(+2)××=3,N=1,L=6.
(2)由(1)知,S四邊形DEFG=a+6b+c=3.
S△ABC=4b+c=1.
在平面直角坐標系中,取一“田”字型四邊形,構成邊長為2的正方形,該正方形中S=4,N=1,L=8.則S=a+8b+c=4.聯(lián)立解得a=1,
12、b=.c= -1.
∴S=N+L-1,∴若某格點多邊形對應的N=71,L=18,則S=71+×18-1=79.
答案 (1)3,1,6 (2)79
三、解答題
4.(20xx·福建卷)某同學在一次研究性學習中發(fā)現(xiàn),以下五個式子的值都等于同一個常數(shù):
①sin213°+cos217°-sin 13°cos 17°;
②sin215°+cos215°-sin 15°cos 15°;
③sin218°+cos212°-sin 18°cos 12°;
④sin2(-18°)+cos248°-sin(-18°)cos 48°;
⑤sin2(-25°)+cos255°-sin(-2
13、5°)cos 55°.
(1)試從上述五個式子中選擇一個,求出這個常數(shù);
(2)根據(jù)(1)的計算結果,將該同學的發(fā)現(xiàn)推廣為三角恒等式,并證明你的結論.
解 (1)選擇②式,計算如下:
sin215°+cos215°-sin 15°cos 15°=1-sin 30°=1-=.
(2)三角恒等式為sin2α+cos2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=.
證明如下:
sin2α+cos2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=sin2α+(cos 30°cos α+sin 30°sin α)2-sin α·(cos 30°cos α+sin 30°sin α)=sin2α+cos2α+sin αcos α+sin2α-sin αcos α-sin2α=sin2α+cos2α=.