2021高考数学(理)大一轮复习习题:第十二章 推理与证明、算法、复数 课时达标检测(六十) 合情推理与演绎推理 word版含答案
展开1.(1)已知a是三角形一边的长,h是该边上的高,则三角形的面积是eq \f(1,2)ah,如果把扇形的弧长l,半径r分别看成三角形的底边长和高,可得到扇形的面积为eq \f(1,2)lr;(2)由1=12,1+3=22,1+3+5=32,可得到1+3+5+…+2n-1=n2,则(1)(2)两个推理过程分别属于( )
A.类比推理、归纳推理 B.类比推理、演绎推理
C.归纳推理、类比推理 D.归纳推理、演绎推理
解析:选A (1)由三角形的性质得到扇形的性质有相似之处,此种推理为类比推理;(2)由特殊到一般,此种推理为归纳推理,故选A.
2.“因为指数函数y=ax是增函数(大前提),而y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))x是指数函数(小前提),所以y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))x是增函数(结论)”,上面推理的错误在于( )
A.大前提错导致结论错
B.小前提错导致结论错
C.推理形式错导致结论错
D.大前提和小前提都错导致结论错
解析:选A y=ax是增函数这个大前提是错误的,从而导致结论错误.
3.观察下列各式:a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,…,则a10+b10=( )
A.121 B.123 C.231 D.211
解析:选B 令an=an+bn,则a1=1,a2=3,a3=4,a4=7,…,得an+2=an+an+1,从而a6=18,a7=29,a8=47,a9=76,a10=123.
4.下面图形由小正方形组成,请观察图1至图4的规律,并依此规律,写出第n个图形中小正方形的个数是________.
解析:由题图知第1个图形的小正方形个数为1,第2个图形的小正方形个数为1+2,第3个图形的小正方形个数为1+2+3,第4个图形的小正方形个数为1+2+3+4,…,则第n个图形的小正方形个数为1+2+3+…+n=eq \f(nn+1,2).
答案:eq \f(nn+1,2)
5.在平面几何中:△ABC中∠C的角平分线CE分AB所成线段的比为 eq \f(AC,BC)=eq \f(AE,BE).把这个结论类比到空间:在三棱锥ABCD中(如图),DEC平分二面角ACDB且与AB相交于E,则得到类比的结论是_____________________.
解析:由平面中线段的比转化为空间中面积的比可得eq \f(AE,EB)=eq \f(S△ACD,S△BCD).
答案:eq \f(AE,EB)=eq \f(S△ACD,S△BCD)
一、选择题
1.给出下面类比推理(其中Q为有理数集,R为实数集,C为复数集):
①“若a,b∈R,则a-b=0⇒a=b”类比推出“a,b∈C,则a-b=0⇒a=b”;
②“若a,b,c,d∈R,则复数a+bi=c+di⇒a=c,b=d”类比推出“a,b,c,d∈Q,则a+beq \r(2)=c+deq \r(2)⇒a=c,b=d ”;
③“a,b∈R,则a-b>0⇒a>b”类比推出“若a,b∈C,则a-b>0⇒a>b”;
④“若x∈R,则|x|<1⇒-1<x<1”类比推出“若z∈C,则|z|<1⇒-1<z<1”.
其中类比结论正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:选B 类比结论正确的有①②.复数不能比较大小,③④错误.
2.已知“整数对”按如下规律排成一列:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),…,则第60个“整数对”是( )
A.(7,5) B.(5,7) C.(2,10) D.(10,1)
解析:选B 依题意,把“整数对”的和相同的分为一组,不难得知第n组中每个“整数对”的和均为n+1,且第n组共有n个“整数对”,这样的前n组一共有eq \f(nn+1,2)个“整数对”,注意到eq \f(10×10+1,2)<60<eq \f(11×11+1,2),因此第60个“整数对”处于第11组(每个“整数对”的和为12的组)的第5个位置,结合题意可知每个“整数对”的和为12的组中的各对数依次为:(1,11),(2,10),(3,9),(4,8),(5,7),…,因此第60个“整数对”是(5,7).
3.观察下列各式:55=3 125,56=15 625,57=78 125,58=390 625,59=1 953 125,……,则52 016的末四位数字为( )
A.3 125 B.5 625
C.0 625 D.8 125
解析:选C 55=3 125 ,56=15 625,57=78 125,58=390 625,59=1 953 125,……,可得59与55的后四位数字相同,由此可归纳出5m+4k与5m(k∈N*,m=5,6,7,8)的后四位数字相同,又2 016=4×502+8,所以52 016与58的后四位数字相同,为0 625,故选C.
4.若数列{an}是等差数列,则数列{bn}eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(bn=\f(a1+a2+…+an,n)))也为等差数列.类比这一性质可知,若正项数列{cn}是等比数列,且{dn}也是等比数列,则dn的表达式应为( )
A.dn=eq \f(c1+c2+…+cn,n)
B.dn=eq \f(c1·c2·…·cn,n)
C.dn= eq \r(n,\f(c\\al(n,1)+c\\al(n,2)+…+c\\al(n,n),n))
D.dn=eq \r(n,c1·c2·…·cn)
解析:选D 若{an}是等差数列,则a1+a2+…+an=na1+eq \f(nn-1,2)d,∴bn=a1+eq \f(n-1,2)d=eq \f(d,2)n+a1-eq \f(d,2),即{bn}为等差数列;若{cn}是等比数列,则c1·c2·…·cn=ceq \\al(n,1)·q1+2+…+(n-1)=ceq \\al(n,1)·qeq \f(nn-1,2),∴dn=eq \r(n,c1·c2·…·cn)=c1·qeq \f(n-1,2),即{dn}为等比数列,故选D.
5.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.比如:
他们研究过图1中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,称图2中的1,4,9,16,…,这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是( )
A.289 B.1 024
C.1 225 D.1 378
解析:选C 观察三角形数:1,3,6,10,…,记该数列为{an},则a1=1,a2=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=eq \f(nn+1,2),观察正方形数:1,4,9,16,…,记该数列为{bn},则bn=n2.把四个选项的数字,分别代入上述两个通项公式,可知使得n都为正整数的只有 1 225.
6.某市为了缓解交通压力,实行机动车辆限行政策,每辆机动车每周一到周五都要限行一天,周末(周六和周日)不限行.某公司有A,B,C,D,E五辆车,保证每天至少有四辆车可以上路行驶.已知E车周四限行,B车昨天限行,从今天算起,A,C两车连续四天都能上路行驶,E车明天可以上路,由此可知下列推测一定正确的是( )
A.今天是周六 B.今天是周四
C.A车周三限行 D.C车周五限行
解析:选B 因为每天至少有四辆车可以上路行驶,E车明天可以上路,E车周四限行,所以今天不是周三;因为B车昨天限行,所以今天不是周一,也不是周日;因为A,C两车连续四天都能上路行驶,所以今天不是周五,周二和周六,所以今天是周四,选B.
二、填空题
7.对于实数x,表示不超过x的最大整数,观察下列等式:
[eq \r(1) ]+[eq \r(2) ]+[eq \r(3) ]=3,
[eq \r(4) ]+[eq \r(5) ]+[eq \r(6) ]+[eq \r(7) ]+[eq \r(8) ]=10,
[eq \r(9) ]+[eq \r(10) ]+[eq \r(11) ]+[eq \r(12) ]+[eq \r(13) ]+[eq \r(14) ]+[eq \r(15) ]=21,
……
按照此规律第n个等式的等号右边的结果为________.
解析:因为[eq \r(1) ]+[eq \r(2) ]+[eq \r(3) ]=1×3,[eq \r(4) ]+[eq \r(5) ]+[eq \r(6) ]+[eq \r(7) ]+[eq \r(8) ]=2×5,[eq \r(9) ]+[eq \r(10) ]+[eq \r(11) ]+[eq \r(12) ]+[eq \r(13) ]+[eq \r(14) ]+[eq \r(15) ]=3×7,……,以此类推,第n个等式的等号右边的结果为n(2n+1),即2n2+n.
答案:2n2+n
8.如果函数f(x)在区间D上是凸函数,那么对于区间D内的任意x1,x2,…,xn,都有eq \f(fx1+fx2+…+fxn,n)≤feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2+…+xn,n))).若y=sin x在区间(0,π)上是凸函数,那么在△ABC中,sin A+sin B+sin C的最大值是________.
解析:由题意知,凸函数满足
eq \f(fx1+fx2+…+fxn,n)≤feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x1+x2+…+xn,n))),
又y=sin x在区间(0,π)上是凸函数,则sin A+sin B+sin C≤3sineq \f(A+B+C,3)=3sineq \f(π,3)=eq \f(3\r(3),2).
答案:eq \f(3\r(3),2)
9.设函数f(x)=eq \f(x,x+2)(x>0),观察:
f1(x)=f(x)=eq \f(x,x+2),
f2(x)=f(f1(x))=eq \f(x,3x+4),
f3(x)=f(f2(x))=eq \f(x,7x+8),
f4(x)=f(f3(x))=eq \f(x,15x+16),
……
根据以上事实,由归纳推理可得:
当n∈N*且n≥2时,fn(x)=f(fn-1(x))=________.
解析:根据题意知,各式中分子都是x,分母中的常数项依次是2,4,8,16,…,可知fn(x)的分母中常数项为2n,分母中x的系数为2n-1,故fn(x)=f(fn-1(x))=eq \f(x,2n-1x+2n).
答案:eq \f(x,2n-1x+2n)
10.如图,将平面直角坐标系中的格点(横、纵坐标均为整数的点)按如下规则标上数字标签:原点处标0,点(1,0)处标1,点(1,-1)处标2,点(0,-1)处标3,点(-1,-1)处标4,点(-1,0)处标5,点(-1,1)处标6,点(0,1)处标7,依此类推,则标签为2 0172的格点的坐标为________.
解析:因为点(1,0)处标1=12,点(2,1)处标9=32,点(3,2)处标25=52,点(4,3)处标49=72,依此类推得点(1 009,1 008)处标2 0172.
答案:(1 009,1 008)
三、解答题
11.在Rt△ABC中,AB⊥AC,AD⊥BC于D,求证:eq \f(1,AD2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AC2).在四面体ABCD中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想?并说明理由.
解:如图所示,由射影定理AD2=BD·DC,AB2=BD·BC,AC2=BC·DC,∴eq \f(1,AD2)=eq \f(1,BD·DC)
=eq \f(BC2,BD·BC·DC·BC)=eq \f(BC2,AB2·AC2).
又BC2=AB2+AC2,
∴eq \f(1,AD2)=eq \f(AB2+AC2,AB2·AC2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AC2).
猜想,在四面体ABCD中,AB、AC、AD两两垂直,AE⊥平面BCD,则eq \f(1,AE2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AC2)+eq \f(1,AD2).
证明:如图,连接BE并延长交CD于F,连接AF.
∵AB⊥AC,AB⊥AD,AC∩AD=A,
∴AB⊥平面ACD.
∵AF⊂平面ACD,
∴AB⊥AF.
在Rt△ABF中,AE⊥BF,
∴eq \f(1,AE2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AF2).
∵AB⊥平面ACD,
∴AB⊥CD.
∵AE⊥平面BCD,
∴AE⊥CD.又AB∩AE=A,
∴CD⊥平面ABF,
∴CD⊥AF.
∴在Rt△ACD中eq \f(1,AF2)=eq \f(1,AC2)+eq \f(1,AD2),
∴eq \f(1,AE2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AC2)+eq \f(1,AD2).
12.某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:
①sin213°+cs217°-sin 13°cs 17°;
②sin215°+cs215°-sin 15°cs 15°;
③sin218°+cs212°-sin 18°cs 12°;
④sin2(-18°)+cs248°-sin(-18°)cs 48°;
⑤sin2(-25°)+cs255°-sin(-25°)cs 55°.
(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;
(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.
解:(1)选择②式,计算如下:
sin215°+cs215°-sin 15°cs 15°=1-eq \f(1,2)sin 30°
=1-eq \f(1,4)=eq \f(3,4).
(2)三角恒等式为
sin2α+cs2(30°-α)-sin α·cs(30°-α)=eq \f(3,4).
证明如下:
sin2α+cs2(30°-α)-sin α·cs(30°-α)
=sin2α+(cs 30°cs α+sin 30°sin α)2-sin α·(cs 30°cs α+sin 30°sin α)
=sin2α+eq \f(3,4)cs2α+eq \f(\r(3),2)sin αcs α+eq \f(1,4)sin2α-eq \f(\r(3),2)sin αcs α-eq \f(1,2)sin2α
=eq \f(3,4)sin2α+eq \f(3,4)cs2α=eq \f(3,4).
高中数学高考2018高考数学(理)大一轮复习习题:第十二章 推理与证明、算法、复数 课时达标检测(六十二) 算法与程序框图、复数 Word版含答案: 这是一份高中数学高考2018高考数学(理)大一轮复习习题:第十二章 推理与证明、算法、复数 课时达标检测(六十二) 算法与程序框图、复数 Word版含答案,共7页。
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