当前位置:文档之家› 高二数学推理与证明练习及答案

高二数学推理与证明练习及答案

1. “三角函数是周期函数,y =tan x ,x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2是三角函数,所以y =tan x ,x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2是周期函数”.在以上演绎推理中,下列说法正确的是( ) A .推理完全正确 B .大前提不正确 C .小前提不正确 D .推理形式不正确[答案] D[解析] 大前提和小前提中的三角函数不是同一概念,犯了偷换概念的错误,即推理形式不正确.2.设△ABC 的三边长分别为a 、b 、c ,△ABC 的面积为S ,内切圆半径为r ,则r =2Sa +b +c;类比这个结论可知:四面体P -ABC 的四个面的面积分别为S 1、S 2、S 3、S 4,内切球的半径为r ,四面体P -ABC 的体积为V ,则r =( )A .VS 1+S 2+S 3+S 4B .2VS 1+S 2+S 3+S 4C .3VS 1+S 2+S 3+S 4D .4VS 1+S 2+S 3+S 4[答案] C[解析] 将△ABC 的三条边长a 、b 、c 类比到四面体P -ABC 的四个面面积S 1、S 2、S 3、S 4,将三角形面积公式中系数12,类比到三棱锥体积公式中系数13,从而可知选C.证明如下:以四面体各面为底,内切球心O 为顶点的各三棱锥体积的和为V ,∴V =13S 1r+13S 2r +13S 3r +13S 4r ,∴r =3V S 1+S 2+S 3+S 4. 3.已知整数的数列如下:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(1,5),(2,4),…则第60个数对是( )A .(3,8)B .(4,7)C .(4,8)D .(5,7)[答案] D[解析] 观察可知横坐标与纵坐标之和为2的数对有1个,和为3的数对有2个,和为4的数对有3个,和为5的数对有4个,…,依此类推和为n +1的数对有n 个,和相同的数对的排序是按照横坐标依次增大的顺序来排的,由n (n +1)2=60⇒n (n +1)=120,n ∈N ,n=10时,n (n +1)2=55个数对,还差5个数对,且这5个数对的横、纵坐标之和为12,它们依次是(1,11),(2,10),(3,9),(4,8),(5,7),所以第60个数对是(5,7).4.平面几何中,有边长为a的正三角形内任一点到三边距离之和为定值32a,类比上述命题,棱长为a的正四面体内任一点到四个面的距离之和为( )A.43a B.63aC.54a D.64a[答案] B[解析] 将正三角形一边上的高32a类比到正四面体一个面上的高63a,由正三角形“分割成以三条边为底的三个三角形面积的和等于正三角形的面积”,方法类比为“将四面体分割成以各面为底的三棱锥体积之和等于四面体的体积”证明.5.推理:“①矩形是平行四边形,②三角形不是平行四边形,③所以三角形不是矩形”中的小前提是( )A.①B.②C.③D.①②[答案] B[解析] 由①②③的关系知,小前提应为“三角形不是平行四边形”.故应选B.6、以下推理过程省略的大前提为:________.∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥a2+b2+2ab.[答案] 若a≥b,则a+c≥b+c[解析] 由小前提和结论可知,是在小前提的两边同时加上了a2+b2,故大前提为:若a≥b,则a+c≥b+c.7.以下推理中,错误的序号为________.①∵ab=ac,∴b=c;②∵a≥b,b>c,∴a>c;③∵75不能被2整除,∴75是奇数;④∵a∥b,b⊥平面α,∴a⊥α.[答案] ①[解析] 当a=0时,ab=ac,但b=c未必成立.8.“∵α∩β=l,AB⊂α,AB⊥l,∴AB⊥β”,在上述推理过程中,省略的命题为________.[答案] 如果两个平面相交,那么在一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面9.下面给出判断函数f (x )=1+x 2+x -11+x 2+x +1的奇偶性的解题过程: 解:由于x ∈R ,且f (x )f (-x )=1+x 2+x -11+x 2+x +1·1+x 2-x +11+x 2-x -1 =(1+x 2)-(x -1)2(1+x 2)-(x +1)2=2x -2x=-1. ∴f (-x )=-f (x ),故函数f (x )为奇函数. 试用三段论加以分析.[解析] 判断奇偶性的大前提“若x ∈R ,且f (-x )=-f (x ),则函数f (x )是奇函数;若x ∈R ,且f (-x )=f (x ),则函数f (x )是偶函数”.在解题过程中往往不用写出来,上述证明过程就省略了大前提.解答过程就是验证小前提成立,即所给的具体函数f (x )满足f (-x )=-f (x ).10.先解答下题,然后分析说明你的解题过程符合演绎推理规则.设m 为实数,求证:方程x 2-2mx +m 2+1=0没有实数根.[解析] 已知方程x 2-2mx +m 2+1=0的判别式Δ=(-2m )2-4(m 2+1)=-4<0,所以方程x 2-2mx +m 2+1=0没有实数根.说明:此推理过程用三段论表述为:大前提:如果一元二次方程的判别式Δ<0,那么这个方程没有实数根; 小前提:一元二次方程x 2-2mx +m 2+1=0的判别式Δ<0; 结论:一元二次方程x 2-2mx +m 2+1=0没有实数根. 解题过程就是验证小前提成立后,得出结论.11.在等差数列{a n }中,若a 10=0,则有等式a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a 19-n (n <19,n ∈N *)成立,类比上述性质,相应地:在等比数列{b n }中,若b 9=1,则有等式________成立.[答案] b 1b 2…b n =b 1b 2…b 17-n (n <17,n ∈N *)[解析] 解法1:从分析所提供的性质入手:由a 10=0,可得a k +a 20-k =0,因而当n <19-n 时,有a 1+a 2+…+a 19-n =a 1+a 2+…+a n +a n +1+a n +2+…+a 19-n ,而a n +1+a n +2+…+a 19-n =(19-2n )(a n +1+a 19-n )2=0,∴等式成立.同理可得n >19-n 时的情形.由此可知:等差数列{a n }之所以有等式成立的性质,关键在于在等差数列中有性质:a n+1+a 19-n =2a 10=0,类似地,在等比数列{b n }中,也有性质:b n +1·b 17-n =b 29=1,因而得到答案:b 1b 2…b n =b 1b 2…b 17-n (n <17,n ∈N *).解法2:因为在等差数列中有“和”的性质a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a 19-n (n <19,n ∈N *)成立,故在等比数列{b n }中,由b 9=1,可知应有“积”的性质b 1b 2…b n =b 1b 2…b 17-n (n<17,n ∈N *)成立. (1)证明如下:当n <8时,等式(1)为b 1b 2…b n =b 1b 2…b n b n +1…b 17-n , 即:b n +1·b n +2…b 17-n =1.(2) ∵b 9=1,∴b k +1·b 17-k =b 29=1. ∴b n +1b n +2…b 17-n =b 17-2n9=1.∴(2)式成立,即(1)式成立;当n =8时,(1)式即:b 9=1显然成立; 当8<n <17时,(1)式即:b 1b 2…b 17-n ·b 18-n ·…b n =b 1b 2…b 17-n ,即:b 18-n ·b 19-n …b n =1(3) ∵b 9=1,∴b 18-k ·b k =b 29=1, ∴b 18-n b 19-n ·…·b n =b 2n -179=1,∴(3)式成立,即(1)式成立.综上可知,当等比数列{b n }满足b 9=1时,有:b 1b 2…b n =b 1b 2…b 17-n (n <17,n ∈N *)成立.12.我们知道:12= 1, 22=(1+1)2=12+2×1+1, 32=(2+1)2=22+2×2+1, 42=(3+1)2=32+2×3+1, ……n 2=(n -1)2+2(n -1)+1,左右两边分别相加,得n 2=2×[1+2+3+…+(n -1)]+n∴1+2+3+…+n =n (n +1)2.类比上述推理方法写出求12+22+32+…+n 2的表达式的过程. [解析] 我们记S 1(n )=1+2+3+…+n ,S 2(n )=12+22+32+…+n 2,…S k (n )=1k +2k +3k +…+n k (k ∈N *).已知13= 1, 23=(1+1)3=13+3×12+3×1+1, 33=(2+1)3=23+3×22+3×2+1,43=(3+1)3=33+3×32+3×3+1, ……n 3=(n -1)3+3(n -1)2+3(n -1)+1.将左右两边分别相加,得S 3(n )=[S 3(n )-n 3]+3[S 2(n )-n 2]+3[S 1(n )-n ]+n .由此知S 2(n )=n 3+3n 2+2n -3S 1(n )3=2n 3+3n 2+n 6=n (n +1)(2n +1)6.欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习资料等等打造全网一站式需求。

相关主题