高中数学选修2-2课时练习第一章 章末检测
章末检测
一、选择题
1.由1=12,1+3=22,1+3+5=32,1+3+5+7=42,…,得到1+3+…+(2n-1)=n2用的是( )
A.归纳推理 B.演绎推理
C.类比推理 D.特殊推理
答案 A
2.在△ABC中,E、F分别为AB、AC的中点,则有EF∥BC,这个问题的大前提为( )
A.三角形的中位线平行于第三边
B.三角形的中位线等于第三边的一半
C.EF为中位线
D.EF∥BC
答案 A
解析 这个三段论推理的形式为:大前提:三角形的中位线平行于第三边;小前提:EF为△ABC的中位线;结论:EF∥BC.
3.对大于或等于2的自然数的正整数幂运算有如下分解方式:
22=1+3
32=1+3+5
42=1+3+5+7
23=3+5
33=7+9+11
43=13+15+17+19
根据上述分解规律,若m2=1+3+5+…+11,n3的分解中最小的正整数是21,则m+n=( )
A.10 B.11 C.12 D.13
答案 B
解析 ∵m2=1+3+5+…+11=×6=36,
∴m=6.∵23=3+5,33=7+9+11,
43=13+15+17+19,
∴53=21+23+25+27+29,
∵n3的分解中最小的数是21,
∴n3=53,n=5,∴m+n=6+5=11.
4.用反证法证明命题“+是无理数”时,假设正确的是( )
A.假设是有理数 B.假设是有理数
C.假设或是有理数 D.假设+是有理数
答案 D
解析 应对结论进行否定,则+不是无理数,即+是有理数.
5.已知f(x+1)=,f(1)=1(x∈N+),猜想f(x)的表达式为( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 当x=1时,f(2)===,
当x=2时,f(3)===;
当x=3时,f(4)===,
故可猜想f(x)=,故选B.
6.对“a,b,c是不全相等的正数”,给出下列判断:
①(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≠0;
②a=b与b=c及a=c中至少有一个成立;
③a≠c,b≠c,a≠b不能同时成立.
其中判断正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
答案 B
解析 若(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2=0,则a=b=c,与“a,b,c是不全相等的正数”矛盾,故①正确.a=b与b=c及a=c中最多只能有一个成立,故②
不正确.由于“a,b,c是不全相等的正数”,有两种情形:至多有两个数相等或三个数都互不相等,故③不正确.
7.我们把平面几何里相似形的概念推广到空间:如果两个几何体大小不一定相等,但形状完全相同,就把它们叫做相似体.下列几何体中,一定属于相似体的有( )
①两个球体;②两个长方体;③两个正四面体;④两个正三棱柱;⑤两个正四棱锥.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
答案 C
解析 类比相似形中的对应边成比例知,①③属于相似体.
8.数列{an}满足a1=,an+1=1-,则a2 013等于( )
A. B.-1 C.2 D.3
答案 C
解析 ∵a1=,an+1=1-,
∴a2=1-=-1,a3=1-=2,a4=1-=,
a5=1-=-1,a6=1-=2,
∴an+3k=an(n∈N+,k∈N+)
∴a2 013=a3+3×670=a3=2.
9.定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x+4),且f(x)在(2,+∞)上为增函数.已知x1+x2<4且(x1-2)·(x2-2)<0,则f(x 1)+f(x2)的值( )
A.恒小于0 B.恒大于0
C.可能等于0 D.可正也可负
答案 A
解析 不妨设x1-2<0,x2-2>0,
则x1<2,x2>2,∴2
-f(4-x1),
从而-f(x2)>-f(4-x1)=f(x1),
f(x1)+f(x2)<0.
10.黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案,则第n个图案中有白色地面砖的块数是( )
A.4n+2 B.4n-2 C.2n+4 D.3n+3
答案 A
解 法一 (归纳猜想法)
观察可知:除第一个以外,每增加一个黑色地板砖,相应的白地板砖就增加四个,
因此第n个图案中有白色地面砖的块数是一个“以6为首项,公差是4的等差数列的第n项”.
故第n个图案中有白色地面砖的块数是4n+2
法二 (特殊值代入排除法)
或由图可知,当n=1时,a1=6,可排除B答案
当n=2时,a2=10,可排除C、D答案.
二、填空题
11.(2013·陕西)观察下列等式:
(1+1)=2×1
(2+1)(2+2)=22×1×3
(3+1)(3+2)(3+3)=23×1×3×5
按此规律,第n个等式可为________.
答案 (n+1)(n+2)(n+3)…(n+n)=2n·1·3·5…(2n-1)
12.f(n)=1+++…+(n∈N+),经计算得f(2)=,f(4)>2,f(8)>,f(16)>3,f(32)>,推测当n≥2时,有________.
答案 f(2n)>(n≥2)
解析 观测f(n)中n的规律为2k(k=1,2,…)
不等式右侧分别为,k=1,2,…,
∴f(2n)>(n≥2).
13.用数学归纳法证明:1+++…+=时,由n=k到n=k+1左边需要添加的项是________.
答案
解析 由n=k到n=k+1时,左边需要添加的项是=.
14.在平面几何中,△ABC的内角平分线CE分AB所成线段的比为=,把这个结论类比到空间:在三棱锥A-BCD中(如图所示),面DEC平分二面角A-CD-B且与AB相交于E,则得到的类比的结论是________.
答案 =
解析 CE平分∠ACB,而面CDE平分二面角A-CD-B.∴可类比成,故结论为=.
三、解答题
15.已知a、b、c是互不相等的非零实数.求证三个方程ax2+2bx+c=0,bx2+2cx+a=0,cx2+2ax+b=0至少有一个方程有两个相异实根.
证明 反证法:
假设三个方程中都没有两个相异实根,
则Δ1=4b2-4ac≤0,Δ2=4c2-4ab≤0,Δ3=4a2-4bc≤0.相加有a2-2ab+b2+b2-2bc+c2+c2-2ac+a2≤0,
(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≤0.①
由题意a、b、c互不相等,∴①式不能成立.
∴假设不成立,即三个方程中至少有一个方程有两个相异实根.
16.设a,b为实数,求证:≥(a+b).
证明 当a+b≤0时,∵≥0,
∴≥(a+b)成立.
当a+b>0时,用分析法证明如下:
要证≥(a+b),
只需证2≥2,
即证a2+b2≥(a2+b2+2ab),
即证a2+b2≥2ab.
∵a2+b2≥2ab对一切实数恒成立,
∴≥(a+b)成立.
综上所述,对任意实数a,b不等式都成立.
17.请你把不等式“若a1,a2是正实数,则有+≥a1+a2”推广到一般情形,并证明你的结论.
解 推广的结论:
若a1,a2,…,an都是正实数,则有
++…++≥a1+a2+…+an.
证明:∵a1,a2,…an都是正实数,
∴+a2≥2a1;+a3≥2a2;…
+an≥2an-1;+a1≥2an,
++…++≥a1+a2+…+an.
18.设f(n)=1+++…+,是否存在关于自然数n的函数g(n),使等式f(1)+f
(2)+…+f(n-1)=g(n)·[f(n)-1]对于n≥2的一切自然数都成立?并证明你的结论.
解 当n=2时,由f(1)=g(2)·[f(2)-1],
得g(2)===2,
当n=3时,由f(1)+f(2)=g(3)·[f(3)-1],
得g(3)===3,
猜想g(n)=n(n≥2).
下面用数学归纳法证明:当n≥2时,等式f(1)+f(2)+…+f(n-1)=n[f(n)-1]恒成立.
①当n=2时,由上面计算可知,等式成立.②假设n=k(k∈N+且k≥2)时,等式成立,即f(1)+f(2)+…+f(k-1)=k[f(k)-1](k≥2)成立,
那么当n=k+1时,
f(1)+f(2)+…+f(k-1)+f(k)=k[f(k)-1]+f(k)=(k+1)f(k)-k
=(k+1)-k=(k+1)[f(k+1)-1],
∴当n=k+1时,等式也成立.
由①②知,对一切n≥2的自然数n,等式都成立,故存在函数g(n)=n,使等式成立.