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1、高中數(shù)學(xué) 第2章 推理與證明基本知能檢測(cè) 新人教B版選修1-2
一、選擇題(本大題共12個(gè)小題,每小題5分,共60分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.(xx~xx學(xué)年度河北玉田縣高二期中測(cè)試)推理:因?yàn)槠叫兴倪呅螌?duì)邊平行且相等,而矩形是特殊的平行四邊形,所以矩形的對(duì)邊平行且相等,以上推理的方法是( )
A.歸納推理 B.類比推理
C.演繹推理 D.合情推理
[答案] C
[解析] 演繹推理是由一般到特殊的推理,當(dāng)前提為真時(shí),結(jié)論必然為真,上述推理是演繹推理.
2.求證:+>.
證明:因?yàn)椋投际钦龜?shù),
所以為了證明+>,
只需證明(+)2>(
2、)2,
展開得5+2>5,即2>0,
顯然成立,
所以不等式+>.
上述證明過程應(yīng)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
[答案] B
[解析] 根據(jù)證明過程可以看出符合執(zhí)果索因的證法,故為分析法.
3.給出下列三個(gè)類比結(jié)論:①(ab)n=anbn與(a+b)n類比,則有(a+b)n=an+bn;②loga(xy)=logax+logay與sin(αβ)類比,則有sin(αβ)=sinα+sinβ;③(a+b)2=a2+2ab+b2與(a+b)2類比,則有(a+b)2=a2+2a·b+b2.其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是( )
A.0 B
3、.1
C.2 D.3
[答案] B
[解析] 只有③正確,故選B.
4.觀察(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cosx)′=-sinx,由歸納推理可得: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(dǎo)函數(shù),則g(-x)=( )
A.f(x) B.-f(x)
C.g(x) D.-g(x)
[答案] D
[解析] 由例子可看出偶函數(shù)求導(dǎo)后都變成了奇函數(shù),所以g(-x)=-g(x).
5.設(shè)a>0,b>0,若是3a與3b的等比中項(xiàng),則+的最小值為( )
A.8 B.4
C.1 D.
[答案] B
[解析] (3)2=3a·3b
4、=3a+b,∴a+b=1
+=(+)(a+b)=2++≥2+2=4
當(dāng)且僅當(dāng)=即a=b時(shí)等號(hào)成立,故選B.
6.a(chǎn)、b、c、d均為正實(shí)數(shù),設(shè)S=+++,則下列判斷中正確的是( )
A.0
5、
8.下列四個(gè)圖形中,著色三角形的個(gè)數(shù)依次構(gòu)成一個(gè)數(shù)列的前4項(xiàng),則這個(gè)數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式為( )
A.a(chǎn)n=3n-1 B.a(chǎn)n=3n
C.a(chǎn)n=3n-2n D.a(chǎn)n=3n-1+2n-3
[答案] A
[解析] 由a1=1,a2=3,a3=9,a4=27,故猜an=3n-1.
9.在十進(jìn)制中,2 004=4×100+0×101+0×102+2×103,那么在5進(jìn)制(逢5進(jìn)1)中數(shù)碼2 004折合成十進(jìn)制為( )
A.29 B.254
C.602 D.2 004
[答案] B
[解析] 2 004=4×50+0×51+0×52+2×53=254.
10.已知c>1,a
6、=-,b=-,則正確的結(jié)論是( )
A.a(chǎn)>b B.a(chǎn)b,則->-.
∴+>2,
∴c+1+c-1+2>4c;
即>c矛盾,∴選B.
11.觀察下列等式:
1=1, 13=1,
1+2=3, 13+23=9,
1+2+3=6, 13+23+33=36,
1+2+3+4=10, 13+23+33+43=100,
1+2+3+4+5=15, 13+23+33+43+53=225.
… …
可以推測(cè):13+23+33+…+n3可表示為( )
A.n(n+1) B.n2(n+
7、1)2
C.n2(n-1)2 D.n2(n+1)2
[答案] D
[解析] 由1=12,9=32,36=62,100=102,…,知13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2=[]2=,故選D.
12.如果函數(shù)f(x)對(duì)任意的實(shí)數(shù)x,存在常數(shù)M,使得不等式|f(x)|≤M(x)恒成立,那么就稱函數(shù)f(x)為有界泛函數(shù),下面四個(gè)函數(shù):①f(x)=1;②f(x)=x2;③f(x)=(sinx+cosx)x;④f(x)=.其中屬于有界泛函數(shù)的是( )
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
[答案] D
[解析] ∵sinx+cosx=sin(x+)≤,
8、
∴存在常數(shù)M≥成立|sinx+cosx|≤M,
∴|x(sinx+cosx)|≤M(x),
即|f(x)|≤M(x)成立,
∴③是有界泛函數(shù);
∵x2+x+1=(x+)2+≥,
∴||≤,
∴存在常數(shù)M≥,
使≤M(x),
即|f(x)|≤M(x)成立,
∴④是有界泛函數(shù),因此選D.
二、填空題(本大題共4個(gè)小題,每小題4分,共16分,將正確答案填在題中橫線上)
13.平面上,周長(zhǎng)一定的所有矩形中,正方形的面積最大;周長(zhǎng)一定的所有矩形與圓中,圓的面積最大.將這些結(jié)論類比到空間,可以得到的結(jié)論是______________________________________
9、.
[答案] 表面積一定的空間體中,球的體積最大
[解析] 平面中的“周長(zhǎng)”類比成空間中的“面積”,“平面圖形”類比成“空間體”,“面積”類比成“體積”,“圓”類比成“球”.
14.已知f(x)=是奇函數(shù),那么實(shí)數(shù)a的值等于__________.
[答案] 1
[解析] 因?yàn)閒(x)=(x∈R)是奇函數(shù),
則f(-x)+f(x)=+=0,所以a=1.
15.已知數(shù)列{an},a1=,an+1=,則a2、a3、a4、a5分別為______________,猜想an=____________.
[答案] ,,,
[解析] 每一項(xiàng)的分子相同,分母是從7開始的自然數(shù).
16.已知
10、正項(xiàng)等比數(shù)列{an}滿足:a7=a6+2a5,若存在兩項(xiàng)am、an使得=4a1,則+的最小值為________.
[答案]
[解析] ∵{an}為等比數(shù)列,an>0,a7=a6+2a5,
∴a1q6=a1q5+2a1q4,
∴q2-q-2=0,∴q=-1或2.
∵an>0,∴q=2.
∵=4a1,∴a1qm-1·a1qn-1=16a,∴qm+n-2=16,
即2m+n-2=24,
∴m+n=6,∴+=(m+n)(+)=·(5++)≥,等號(hào)在=,即m=2,n=4時(shí)成立.
三、解答題(本大題共6個(gè)小題,共74分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
17.(本題滿分12分
11、)已知a是整數(shù),a2是偶數(shù).求證:a是偶數(shù).
[證明] 假設(shè)a不是偶數(shù),即a是奇數(shù),則設(shè)a=2n+1(n∈Z).
∴a2=4n2+4n+1.
∵4(n2+n)是偶數(shù),∴4n2+4n+1是奇數(shù),
這與已知a2是偶數(shù)矛盾,故假設(shè)錯(cuò)誤,
從而a一定是偶數(shù).
18.(本題滿分12分)觀察下列數(shù)表:
1,
2,3,
4,5,6,7,
8,9,10,11,12,13,14,15,
……
(1)此表第n行的最后一個(gè)數(shù)是多少?
(2)此表第n行的各個(gè)數(shù)之和是多少?
(3)2 008是第幾行的第幾個(gè)數(shù)?
[解析] (1)由表知,從第二行起每行的第一個(gè)數(shù)為偶數(shù),所以第n+1行的第一個(gè)
12、數(shù)為2n,第n行的最后一個(gè)數(shù)為2n-1.
(2)由(1)知第n-1行的最后一個(gè)數(shù)為2n-1-1,第n行的第一個(gè)數(shù)為2n-1,第n行的最后一個(gè)數(shù)為2n-1.又觀察知,每行數(shù)字的個(gè)數(shù)與這一行的第一個(gè)數(shù)相同,所以由等差數(shù)列求和公式得
Sn==22n-3+22n-2-2n-2.
(3)因?yàn)?10=1 024,211=2 048,又第11行最后一個(gè)數(shù)為211-1=2 047,所以2 008是在第11行中,由等差數(shù)列的通項(xiàng)公式得2 008=1 024+(n-1)·1,所以n=985,所以2 008是第11行的第985個(gè)數(shù).
19.(本題滿分12分)已知a、b是不相等的正數(shù),且a3-b3=a2-b2
13、,求證1a2+ab+b2=a+b,
即(a+b)2>a+b,且a>0,b>0,
∴a+b>1.要證a+b<,
只需證3(a+b)<4,
即證3(a+b)2<4(a+b),
也就是要證3(a+b)2<4(a2+ab+b2),
即需證(a-b)2>0.
而(a-b)2>0顯然成立,∴1
14、函數(shù)嗎?證明你的結(jié)論.
[解析] (1)tan(x+)=
=.
(2)f(x)是以4為其一個(gè)周期的周期函數(shù).
∵f(x+2)=f((x+1)+1)=
==-,
∴f(x+4)=f((x+2)+2)=-=f(x).
∴f(x)是周期函數(shù),其中一個(gè)周期為4.
21.(本題滿分12分)已知f(x)=-x3-x+1(x∈R).
(1)求證:y=f(x)是定義域上的減函數(shù);
(2)求證:滿足f(x)=0的實(shí)數(shù)根x至多只有一個(gè).
[證明] (1)∵f′(x)=-3x2-1
=-(3x2+1)<0(x∈R),
∴y=f(x)是定義域上的減函數(shù).
(2)假設(shè)f(x)=0的實(shí)數(shù)根x至
15、少有兩個(gè),不妨設(shè)x1≠x2,且x1、x2∈R,
f(x1)=f(x2)=0.
∵y=f(x)在R上單調(diào)遞減,
∴當(dāng)x1f(x2),
當(dāng)x1>x2時(shí),f(x1)
16、∴x2+y2≥2.
②x2+y2-2=x2+y2-xy=(x2-2xy+y2)=(x-y)2≥0,
∴x2+y2≥2.
③x2+y2-2
=x2+y2-=(x-y)2≥0,
∴x2+y2≥2.
(2)一般的結(jié)論是:已知x、y∈R,a、b都是正數(shù),且a+b=1,則(ax2+by2)≥(ax+by)2.
證明:∵a+b=1,∴a=1-b>0,b=1-a>0.
∵(ax2+by2)-(ax+by)2=(a-a2)x2-2abxy+(b-b2)y2=a(1-a)x2-2a(1-a)xy+a(1-a)y2=a(1-a)(x2-2xy+y2)=a(1-a)(x-y)2,
又∵a>0,1-a>0,(x-y)2≥0,
∴(ax2+by2)-(ax+by)2≥0,
即ax2+by2≥(ax+by)2.