选修2-2 第2章推理与证明 综合测试题-2020-2021学年人教A版高二数学上学期期末复习(Word含解析)

文档属性

名称 选修2-2 第2章推理与证明 综合测试题-2020-2021学年人教A版高二数学上学期期末复习(Word含解析)
格式 doc
文件大小 829.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2021-06-19 00:42:46

图片预览

文档简介

人教A版选修2-2推理与证明综合测试题
一、单选题
1.证明“质数有无限多个”“不可能成等差数列”等命题常用
A.综合法 B.分析法 C.反证法 D.归纳法
2.在集合{a,b,c,d}上定义两种运算和如下:
那么 ( )
A.a B.b C.c D.d
3.由命题“周长为定值的长方形中,正方形的面积取得最大”可猜想:在表面积为定值的长方体中( )
A.正方体的体积取得最大
B.正方体的体积取得最小
C.正方体的各棱长之和取得最大
D.正方体的各棱长之和取得最小
4.在中,两直角边分别为斜边为,则由勾股定理知,则在四面体中,,类比勾股定理,类似的结论为( )
A. B.
C. D.
5.在用数学归纳法证明的过程中:假设当,不等式成立,则需证当时,也成立.若,则( )
A. B.
C. D.
6.观察下列各式:,,,,,,则()
A. B. C. D.
7.用数学归纳法证明等式,在验证成立时,左边需计算的项是( )
A. B. C. D.
8.某公司从甲、乙、丙、丁四名员工中安排了一名员工出国研学.有人询问了四名员工,甲说:“好像是乙或丙去了.”乙说:“甲、丙都没去.”丙说:“是丁去了.”丁说:“丙说的不对.”若四名员工中只有一个人说的对,则出国研学的员工是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
9.观察下列各式:71=7,72=49,73=343,74=2 401,75=16 807,…,则72 016的末两位数字为(  )
A.49 B.43 C.07 D.01
10.设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,a<b及a=b中至少有一个成立;③a≠c,b≠c,a≠b不能同时成立.其中正确判断的个数为(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
11.下面几种推理过程是演绎推理的是(  )
A.两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A和∠B是两条平行直线的同旁内角,则∠A+∠B=180°
B.由平面三角形的性质,推测空间四面体的性质
C.某校高三年级共有10个班,一班有51人,二班有53人,三班有52人,由此推测各班都超过50人
D.在数列{an}中,a1=1,(n≥2),计算a2,a3,a4,由此推测通项an
12.在平面内,点到直线的距离公式为,通过类比的方法,可求得在空间中,点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.在“一带一路”知识测验后,甲?乙?丙三人对成绩进行预测.
甲:我的成绩比乙高.
乙:丙的成绩比我和甲的都高.
丙:我的成绩比乙高.
成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一人预测正确,则三人按成绩由高到低的次序为______.
14.以点为圆心,为半径的圆的方程为,类比推出:以点为球心,为半径的球的方程为______.
15.用反证法证明“若,则,,中至少有一个小于1”时,“假设”应为______.
16.用数学归纳法证明:,在验证时,等式左边为________.
三、解答题
17.用分析法证明.
18.(1)已知:,,证明:;
(2)已知,证明:,并类比上面的结论,写出推广后的一般性结论(不需证明).
19.(1)求证.
(2)设x,y都是正数,且x+y>2证明:和中至少有一个成立.
20.下面图形都是由小正三角形构成的,设第个图形中的黑点总数为.
(1)求的值;
(2)找出与的关系,并求出的表达式.
① ② ③ ④
21.(1)解方程:;
(2)用数学归纳法证明:能被4整除;
22.设数列满足,,
(1)求,,的值,并猜想数列的通项公式;
(2)用数学归纳法证明你的猜想.
参考答案
1.C
【分析】
根据反证法的使用情景分析得解.
【详解】
对于某些正面证明比较困难,对于含有否定概念的命题的证明,一般采用反证法证明.
所以证明“质数有无限多个”“不可能成等差数列”等命题常用反证法.
故选C
【点睛】
本题主要考查反证法证明命题,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题.
2.C
【分析】
先计算=,再计算=.
【详解】
根据运算可知:=,
再根据运算可得: =.
故选C.
【点睛】
本题考查了新定义的理解,属基础题.
3.A
【分析】
根据类比规律进行判定选择
【详解】
根据平面几何与立体几何对应类比关系:周长类比表面积,长方形类比长方体,正方形类比正方体,面积类比体积,因此命题“周长为定值的长方形中,正方形的面积取得最大”,类比猜想得:在表面积为定值的长方体中,正方体的体积取得最大,故选A.
【点睛】
本题考查平面几何与立体几何对应类比,考查基本分析判断能力,属基础题.
4.C
【分析】
平面中的边长,类比到空间中是面积,先猜想出类似的结论,然后证明结论成立.
【详解】
平面中的边长,类比到空间中是面积,故猜想.下面证明这个结论,画出图像如下图所示:设,的面积分别为,的面积为..在三角形中,,所以,所以.所以,即.故本小题选C.
【点睛】
本小题主要考查合情推理的知识,考查从平面到空间的类比推理,属于基础题.
5.B
【分析】
令,根据求出的表达式,比较,由此求得的值.
【详解】
当时,,而,所以,故选B.
【点睛】
本小题主要考查数学归纳法,考查运算化简能力,考查对比分析能力,属于基础题.
6.C
【分析】
通过对等式的左右两边观察,找出其数的规律.
【详解】
,,,,,,
通过观察发现,从第三项起,等式右边的常数分别为其前两项等式右边的常数的和.
,.故选.
【点睛】
本题考查观察能力,属于基础题.
7.A
【分析】
将代入等式左边可得出结果.
【详解】
当时,等式左边,故选A.
【点睛】
本题主要考查数学归纳法证明等式的问题,考查对数学归纳法基本概念的理解,属于基础题.
8.A
【解析】
【分析】
逐一假设成立,分析,可推出。
【详解】
若乙去,则甲、乙、丁都说的对,不符合题意;若丙去,则甲、丁都说的对,不符合题意;若丁去,则乙、丙都说的对,不符合题意;若甲去,则甲、乙、丙都说的不对,丁说的对,符合题意.故选A.
【点睛】
本题考查合情推理,属于基础题。
9.D
【解析】
【分析】
先找到末位两位数出现的周期性,再判断得解.
【详解】
71,72,73,74,75,…未位两位数分别为07,49,43,01,07,…,
周期性出现(周期为4)而2016=4×504,
所以72 016的未位两位数字必定和74的末位两位数字相同,
故选:D.
【点睛】
本题主要考查归纳推理,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题.
10.C
【分析】
对每一个选项逐一分析判断得解.
【详解】
对①,假设(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2=0,
则a=b=c与已知a,b,c是不全相等的正数矛盾,
于是可知(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≠0,即①正确;
对②,假设都不成立,这样的数a,b不存在,故②正确;
对③,举例a=1,b=2,c=3,则a≠c,b≠c,a≠b,
于是可知a≠c,b≠c,a≠b能同时成立,即③不正确.
综上可知:正确的判断有2个,
故选C.
【点睛】
本题主要考查反证法,考查分析推理,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.
11.A
【解析】
【分析】
利用演绎推理、类比推理和归纳推理的定义分析判断得解.
【详解】
演绎推理是由一般到特殊的推理,显然选项A符合;选项B属于类比推理;选项C、D是归纳推理.
故选:A
【点睛】
本题主要考查演绎推理、类比推理和归纳推理的定义,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题.
12.B
【解析】
【分析】
类比得到在空间,点到直线的距离公式,再求解.
【详解】
类比得到在空间,点到直线的距离公式为,
所以点到平面的距离为.
故选:B
【点睛】
本题主要考查类比推理,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题.
13.甲乙丙
【分析】
乙和丙真假相同,故全错,甲对,乙错则丙的成绩比我和甲的都低,即可得解.
【详解】
乙和丙真假相同,故全错,则甲对,则甲比乙高,
乙错则丙的成绩比我和甲的都低,则丙比乙低,
故顺序为:甲乙丙,
故答案为:甲乙丙.
【点睛】
本题考查了命题及逻辑推理,本题逻辑相对简单,属于基础题.
14.
【分析】
由空间两点的距离公式可得,化简可得结论
【详解】
设点为球面上的任一点,由,得
,即,
所以以点为球心,为半径的球的方程为
故答案为:
【点睛】
此题考查类比推理,考查推理能力,属于基础题
15.,,都大于或等于1
【分析】
对“结论”的反面进行假设即可得解.
【详解】
因为“,,中至少有一个小于1”的反面是“,,都大于或等于1”,
故答案为:,,都大于或等于1.
【点睛】
本题考查了反证法,解题关键要懂得反证法的意义及步骤,属于基础题.
16.
【分析】
将代入左边的式子,即可得出结果.
【详解】
当时,等式左边为.
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查数学归纳法,属于基础题型.
17.见解析
【分析】
直接从待证不等式出发,平方后分析其成立的充分条件即可.
【详解】
要证,
只要证 ,
即证,
即证 ,
因为显然成立,
所以原不等式成立.
【点睛】
本题主要考查分析法证明不等式,属于基础题.
18.(1)证明见解析;(2)证明略,推广:若,则.
【解析】
试题分析:(1)可应用柯西不等式也可用基本不等式证明;(2)仿照(1)凑成应用柯西不等式的形式,可得结论,由此可推广成个数的形式:若,则.
试题解析:证明:(1)根据柯西不等式:,∵,∴.
(2)根据柯西不等式:,∵ ,∴
可以推广:若,则.
考点: 柯西不等式.
19.(1)见解析;(2)见解析
【分析】
(1)用作差法,直接比较与的大小,即可得出结论成立;
(2)用反证法,先假设和都不成立,根据题中条件,推出矛盾,即可证明结论成立.
【详解】
(1)∵
=(13+2)-(13+4)
=,
∴;
(2)假设和都不成立,
即≥2且≥2,
∵x,y都是正数,∴1+x≥2y,1+y≥2x,
∴1+x+1+y≥2x+2y,
∴x+y≤2,这与已知x+y>2矛盾,
∴假设不成立,即和中至少有一个成立.
【点睛】
本题主要考查证明方法,熟记直接证明与间接证明的方法即可,属于常考题型.
20.(1)见解析;(2)
【分析】
(1)根据题意可直接写出结果;
(2)分别计算出,,,,归纳出,再由累加法即可求出的表达式.
【详解】
(1)由题意可得:,,,;
(2)因为; ; ; ;
观察猜想:是一个首项为公差为的等差数列,
即.
因为;;;


把上述式子累加可得到:;
又因为,所以.
【点睛】
本题主要考查归纳推理以及累加法求数列的通项公式,属于常考题型.
21.(1)(2)证明过程见解析.
【分析】
(1)根据同角三角函数关系式中的商关系,结合反正切函数进行求解即可;
(2)根据数学归纳法的步骤进行证明即可.
【详解】
(1),
所以;
(2)当时,,显然4能被4整除,故当时,命题成立;
假设当时,命题成立,即能被4整除,
当时,,
因为能被4整除,所以也能被4整除,因此也能被4整除,
所以当时,命题成立,
因此对于,能被4整除.
【点睛】
本题考查了同角三角函数关系式中的商关系的应用,考查了反正切函数的应用,考查了用数学归纳法证明整除性问题,考查了推理论证能力和数学运算能力.
22.(1),,,猜想;(2)证明见解析.
【分析】
(1)根据递推公式即可得,,的值,根据,,的值可猜想的通项公式;
(2)根据数学归纳法的步骤证明即可.
【详解】
解:(1)由题可得;,,,猜想.
(2)下面用数学归纳法证明.
①当时,猜想成立;
②假设时,等式也成立,即.
则时.
即时也猜想成立.
由①②知等式成立.
【点睛】
本题主要考查用数学归纳法证明等式成立,考查学生对数学归纳法的掌握程度,属于基础题.