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第二章 推理與證明
注意事項:
1.答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.非選擇題的作答:用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
4.考試結束后,請將本試題卷和答題卡一并上交。
一、選擇題(本大題共12個小題,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.實數(shù)、b、c不全為0等價于( )
A.、b、c均不為0
B.、b、c中至多有一個為0
C.、b、c中至少有一個為0
D.、b、c中至少有一個不為0
2.用火柴棒擺“金魚”,如圖所示:
按照上面的規(guī)律,第n個“金魚”圖形需要火柴棒的根數(shù)為( )
A.6n-2 B.8n-2 C.6n+2 D.8n+2
3.已知數(shù)列的前n項和,而,通過計算、、,猜想( )
A. B. C. D.
4.觀察數(shù)列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,…的特點,則第100項為( )
A.10 B.14 C.13 D.100
5.用分析法證明:欲使①A>B,只需②C
f(x2)”的是( )
A.f(x)= B.f(x)=(x-1)2
C.f(x)=ex D.f(x)=ln(x+1)
7.已知對一切n∈N*都成立,那么、b、c的值為( )
A.=,b=c= B.=b=c=
C.=0,b=c= D.不存在這樣的、b、c
8.已知,,,,,,則等于( )
A. B. C. D.
9.已知各項均不為零的數(shù)列,定義向量,,.下列命題中真命題是( )
A.若總有成立,則數(shù)列是等差數(shù)列
B.若總有成立,則數(shù)列是等比數(shù)列
C.若總有成立,則數(shù)列是等差數(shù)列
D.若總有成立,則數(shù)列是等比數(shù)列
10.用反證法證明命題“若整數(shù)系數(shù)一元二次方程x2+bx+c=0(a≠0)有有理根,那么、b、c中至少有一個是偶數(shù)”,下列各假設中正確的是( )
A.假設、b、c都是偶數(shù)
B.假設、b、c都不是偶數(shù)
C.假設、b、c中至多有一個是偶數(shù)
D.假設、b、c中至多有兩個偶數(shù)
11.已知函數(shù)f(x)=lg,若,則等于( )
A.b B.-b C. D.-
12.已知f(x)=x3+x,、b、c∈R,且,,b+c>0,則的值( )
A.一定大于零 B.一定等于零
C.一定小于零 D.正負都有可能
二、填空題(本大題共4個小題,每小題5分,共20分,把正確答案填在題中橫線上)
13.“∵AC、BD是菱形ABCD的對角線,∴AC、BD互相垂直且平分.”以上推理的大前提是________.
14.設函數(shù)(x>0),觀察:
,
,
,
,
…
根據以上事實,由歸納推理可得:
當n∈N*且n≥2時,________.
15.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“”;
②“(m+n)t=mt+nt”類比得到“”;
③“t≠0,mt=nt?m=n”類比得到“,”;
④“|mn|=|m||n|”類比得到“”;
⑤“(mn)t=m(nt)”類比得到“”;
⑥“”類比得到“”.
以上類比得到的結論正確的是________.
16.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:13+23+33+…+n3=________.(n∈N*,用含有n的代數(shù)式表示)
三、解答題(本大題共6個小題,共70分,解答應寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
17.(10分)觀察下面所示的“三角數(shù)陣”
記第n行的第2個數(shù)為(n≥2,n∈N*),請仔細觀察上述“三角數(shù)陣”的特征,完成下列各題:
(1)第6行的6個數(shù)依次為________、________、________、________、________、________;
(2)依次寫出、、、;
(3)歸納出與的關系式.
18.(12分)已知函數(shù),求證:函數(shù)在上為增函數(shù).
19.(12分)已知橢圓具有以下性質:若M、N是橢圓C上關于原點對稱的兩個點,點P是橢圓上任意一點,若直線PM、PN的斜率都存在,并記為、,那么與之積是與點P的位置無關的定值.試對雙曲線,寫出具有類似的性質,并加以證明.
20.(12分)已知△ABC的三個內角A,B,C為等差數(shù)列,且,b,c分別為角A,B,C的對邊.求證:(+b)-1+(b+c)-1=3(+b+c)-1.
21.(12分)等差數(shù)列的前n項和為Sn,=1+,S3=9+3.
(1)求數(shù)列的通項與前n項和Sn;
(2)設bn=(n∈N+),求證:數(shù)列中任意不同的三項都不可能成等比數(shù)列.
22.(12分)已知函數(shù)f(x)=(x-2)ex-x2+x+2.
(1)求函數(shù)f(x)的單調區(qū)間和極值;
(2)證明:當x≥1時,f(x)>x3-x.
2018-2019學年選修1-2第二章訓練卷
推理與證明(一)
答 案
一、選擇題
1.【答案】D
【解析】“不全為0”的含義是至少有一個不為0,其否定應為“全為0”.故選D.
2.【答案】C
【解析】歸納“金魚”圖形的構成規(guī)律知,后面“金魚”都比它前面的“金魚”多了去掉尾巴后6根火柴組成的魚頭部分,故各“金魚”圖形所用火柴棒的根數(shù)構成一首項為8,公差是6的等差數(shù)列,通項公式為.故選C.
3.【答案】B
【解析】,∴,,
∴.,
∴.由此猜想.故選B.
4.【答案】B
【解析】設n∈N*,則數(shù)字n共有n個,∴即n(n+1)≤200,
又∵n∈N*,∴n=13,到第13個13時共有=91項,從第92項開始為14,
故第100項為14.故選B.
5.【答案】B
【解析】∵②?①,∴①是②的必要條件.故選B.
6.【答案】A
【解析】若滿足題目中的條件,則f(x)在(0,+∞)上為減函數(shù),在A、B、C、D四選項中,由基本函數(shù)性質知,A是減函數(shù),故選A.
7.【答案】A
【解析】令n=1,2,3,得,
∴=,b=c=.故選A.
8.【答案】A
【解析】由已知,有,,,,,,可以歸納出:
,,,.
∴.故選A.
9.【答案】A
【解析】∵對總有,則存在實數(shù),使,
∴,∴是等差數(shù)列.故選A.
10.【答案】B
【解析】對命題的結論“、b、c中至少有一個是偶數(shù)”進行否定假設應是“假設、b、c都不是偶數(shù)”.∵“至少有一個”即有一個、兩個或三個,因此它的否定應是“都不是”.故選B.
11.【答案】B
【解析】f(x)定義域為(-1,1),
.
故選B.
12.【答案】A
【解析】f(x)=x3+x是奇函數(shù),且在R上是增函數(shù),
由得,
∴,即,同理,,
∴.故選A.
二、填空題
13.【答案】菱形對角線互相垂直且平分
14.【答案】
【解析】由已知可歸納如下:,
,,
,…,.
15.【答案】①②
【解析】①②都正確;③⑥錯誤,∵向量不能相除;
④可由數(shù)量積定義判斷,∴錯誤;
⑤向量中結合律不成立,∴錯誤.
16.【答案】
【解析】由條件可知:,,
,
,不難得出.
三、解答題
17.【答案】(1)6,16,25,25,16,6;(2)2,4,7,11;(3).
【解析】由數(shù)陣可看出,除首末兩數(shù)外,每行中的數(shù)都等于它上一行的肩膀上的兩數(shù)之和,且每一行的首末兩數(shù)都等于行數(shù).
(1)6,16,25,25,16,6.
(2),,,.
(3)∵,,,
由此歸納:.
18.【答案】見解析.
【解析】設,是上的任意兩實數(shù),且,
則
.
∵,且,∴,.
又∵,,
∴.
∴,∴.
∴函數(shù)在上為增函數(shù).
19.【答案】見解析.
【解析】類似的性質為:若M、N是雙曲線上關于原點對稱的兩個點,點P是雙曲線上任意一點,若直線PM、PN的斜率都存在,并記為、,那么與之積是與點P的位置無關的定值.
證明如下:設點M、P的坐標為、,則.
∵點M(m,n)在已知雙曲線上,
∴n2=m2-b2.同理y2=x2-b2.
則kPMkPN==== (定值).
20.【答案】見解析.
【解析】要證(+b)-1+(b+c)-1=3(+b+c)-1,
即證,
只需證.
化簡得,
即c(b+c)+(+b)=(+b)(b+c),
∴只需證c2+2=b2+c.
∵△ABC的三個內角A,B,C成等差數(shù)列,
∴B=60,
∴cosB==,
即2+c2-b2=c成立.
∴(+b)-1+(b+c)-1=3(+b+c)-1成立.
21.【答案】(1)=2n+-1,Sn=n(n+);(2)見解析.
【解析】(1)設等差數(shù)列公差為d,
則3+d=9+3,
解得d=2,∴=1++(n-1)2=2n+-1,
Sn=n=n(n+).
(2)bn==n+.用反證法證明.
設bn,bm,bk成等比數(shù)列(m,n,k互不相等),
則bnbk=b,即(n+)(k+)=(m+)2,
整理得:nk-m2=(2m-n-k),左邊為有理數(shù),右邊是無理數(shù),矛盾,
故任何不同三項都不可能成等比數(shù)列.
22.【答案】(1)見解析;(2)見解析.
【解析】(1)f ′(x)=(x-1)(ex-1),
當x<0或x>1時,f ′(x)>0,當0<x<1時,f ′(x)<0,
∴f(x)在(-∞,0),(1,+∞)上單調遞增,在(0,1)上單調遞減,
當x=0時,f(x)有極大值f(0)=0,當x=1時,f(x)有極小值f(1)=-e.
(2)設g(x)=f(x)-x3+x,則g′(x)=(x-1)(ex--),
令u(x)=ex--,則u′(x)=ex-,
當x≥1時,u′(x)=ex->0,u(x)在[1,+∞)上單調遞增,u(x)≥u(1)=e-2>0,
∴g′(x)=(x-1)(ex--)≥0,g(x)=f(x)-x3+x在[1,+∞)上單調遞增.
g(x)=f(x)-x3+x≥g(1)=-e>0,
∴f(x)>x3-x.
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