2019年高中数学第二章推理与证明2.2直接证明与间接证明2.2.1综合法和分析法优化练习1-2 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 8:34:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2.2.1 综合法和分析法

[课时作业] [A组 基础巩固]

1.在证明命题“对于任意角θ,cosθ-sinθ=cos2θ”的过程:“cosθ-sinθ=(cosθ+sinθ)(cosθ-sinθ)=cosθ-sinθ=cos 2θ”中应用了( ) A.分析法 B.综合法

C.分析法和综合法综合使用 D.间接证法 答案:B

1-x2.已知函数f(x)=lg,若f(a)=b,则f(-a)等于( )

1+xA.b 1C. B.-b 1D.- 2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

bb解析:f(x)定义域为(-1,1),

f(-a)=lg答案:B

1+a1-a-11-a=lg()=-lg=-f(a)=-b. 1-a1+a1+a3.分析法又叫执果索因法,若使用分析法证明:设a>b>c,且a+b+c=0,求证:b-ac<3a,则证明的依据应是( ) A.a-b>0 C.(a-b)(a-c)>0

2

2

2

2

B.a-c>0 D.(a-b)(a-c)<0

2

2

解析:b-ac<3a?b-ac<3a?(a+c)-ac<3a?(a-c)·(2a+c)>0?(a-c)(a-

b)>0.

答案:C

4.在不等边△ABC中,a为最大边,要想得到 A为钝角的结论,对三边a,b,c应满足的条件,判断正确的是( ) A.ab+c

2

2

2

2

2

2

B.a=b+c D.a≤b+c

2

2

2

222

b2+c2-a2222

解析:要想得到A为钝角,只需cos A<0,因为cos A=,所以只需b+c-a<0,

2bc即b+c

5.设a=lg 2+lg 5,b=e(x<0),则a与b大小关系为( )

1

x2

2

2

A.a>b C.a=b

xB.a

解析:a=lg 2+lg 5=1,b=e,当x<0时,0b. 答案:A 6.已知sin x=解析:∵sin x=5π3ππ

,x∈(,),则tan(x-)=________. 52245π3π

,x∈(,),∴cos x=- 522

4

, 5

1πtan x-1

∴tan x=-,∴tan(x-)==-3.

241+tan x答案:-3

7.如果aa+bb>ab+ba,则实数a,b应满足的条件是________. 解析:aa+bb>ab+ba?aa-ab>ba-bb ?a(a-b)>b(a-b)?(a-b)(a-b)>0 ?(a+b)(a-b)>0,

2

故只需a≠b且a,b都不小于零即可. 答案:a≥0,b≥0且a≠b

1

8.设a>0,b>0,则下面两式的大小关系为lg(1+ab)________[lg(1+a)+lg(1+b)].

2解析:∵(1+ab)-(1+a)(1+b)=1+2ab+ab-1-a-b-ab=2ab-(a+b)=-(a-b)≤0,

∴(1+ab)≤(1+a)(1+b),

1

∴lg(1+ab)≤[lg(1+a)+lg(1+b)].

2答案:≤

9.设a,b大于0,且a≠b,求证:a+b>ab+ab. 证明:要证a+b>ab+ab成立,

即需证(a+b)(a-ab+b)>ab(a+b)成立. 又因a+b>0,

故只需证a-ab+b>ab成立, 即需证a-2ab+b>0成立, 即需证(a-b)>0成立.

而依题设a≠b,则(a-b)>0显然成立. 故原不等式a+b>ab+ab成立.

2

3

3

2

22

2

2

2

2

22

2

3

3

2

2

3

3

2

2

2

2

2

10.设函数f(x)=ax+bx+c(a≠0),若函数y=f(x+1)与y=f(x)的图象关于y轴对称,1

求证:函数y=f(x+)为偶函数.

2

证明:∵函数y=f(x)与y=f(x+1)的图象关于y轴对称. ∴f(x+1)=f(-x) ,

1

则y=f(x)的图象关于x=对称,

2

2

b1

∴-=,∴a=-b.

2a2

12a2

则f(x)=ax-ax+c=a(x-)+c-,

241a2

∴f(x+)=ax+c-为偶函数.

24

[B组 能力提升]

11ab1.设a>0,b>0,若3是3与3的等比中项,则+的最小值为( )

abA.8 C.1

ababB.4 1D. 4

a+b解析:3是3与3的等比中项?3·3=3?3≤

=3?a+b=1,因为a>0,b>0,所以aba+b1

1

=?ab≤, 224

11a+b11所以+==≥=4.

ababab1

4答案:B

2.已知直线l,m,平面α,β,且l⊥α,m?β,给出下列四个命题:①若α∥β,则

l⊥m;②若l⊥m,则α∥β;③若α⊥β,则l⊥m;④若l∥m,则α⊥β.

其中正确命题的个数是( ) A.1 C.3

B.2 D.4

解析:若l⊥α,m?β,α∥β,则l⊥β,所以l⊥m,①正确; 若l⊥α,m?β,l⊥m,α与β可能相交,②不正确; 若l⊥α,m?β,α⊥β,l与m可能平行或异面,③不正确; 若l⊥α,m?β,l∥m,则m⊥α,所以α⊥β,④正确. 答案:B

3

3.如图,在直四棱柱A1B1C1D1-ABCD(侧棱与底面垂直)中,当底面四边形ABCD满足条件________时,有A1C⊥B1D1(注:填上你认为正确的一种条件即可,不必考虑所有可能的情形). 解析:要证明A1C⊥B1D1, 只需证明B1D1⊥平面A1C1C, 因为CC1⊥B1D1,

只要再有条件B1D1⊥A1C1,就可证明B1D1⊥平面A1CC1, 从而得B1D1⊥A1C1.

答案:B1D1⊥A1C1(答案不唯一)

13

4.如果不等式|x-a|<1成立的充分非必要条件是

22解析:|x-a|<1?a-1

1a-1≤??213

由题意知(,)?(a-1,a+1),则有?223

a+1≥??213

答案:≤a≤

22

5.在△ABC中,三个内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,且A,B,C成等差数列,a,b,

13

(且等号不同时成立),解得≤a≤.

22

c成等比数列,求证:△ABC为等边三角形.

证明:由A,B,C成等差数列,有2B=A+C. ① 因为A,B,C为△ABC的内角,所以A+B+C=π. ② π

由①②,得B=. ③

3

由a,b,c成等比数列,有b=ac. ④ 由余弦定理及③,

可得b=a+c-2accos B=a+c-ac. 再由④,得a+c-ac=ac, 即(a-c)=0,因此a=c, 从而有A=C. ⑤

π

由②③⑤,得A=B=C=,所以△ABC为等边三角形.

3

2Sn122*

6.设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=1,=an+1-n-n-,n∈N.

n33(1)求a2的值;

(2)求数列{an}的通项公式;

2

2

2

2

2

2

2

2

2

4

1117

(3)证明:对一切正整数n,有++?+<. a1a2an4

12

解析:(1)依题意,2S1=a2--1-,又S1=a1=1,所以a2=4.

331322

(2)当n≥2时,2Sn=nan+1-n-n-n,

331232

2Sn-1=(n-1)an-(n-1)-(n-1)-(n-1),

33

122

两式相减得2an=nan+1-(n-1)an-(3n-3n+1)-(2n-1)-,

33整理得(n+1)an=nan+1-n(n+1),即?an??n?

an+1ana2a1

-=1,又-=1, n+1n21

故数列??是首项为1,公差为1的等差数列, 所以=1+(n-1)×1=n,所以an=n. 17

(3)证明:当n=1时,=1<;

a1411157

当n=2时,+=1+=<;

a1a2444

11111

当n≥3时,=2<=-,此时

ann?n-1?nn-1n1111111?11??11??1-1?=1+1+1++?+=1+2+2+2+?+2<1++?-?+?-?+?+??a1a2an234n4?23??34?42?n-1n?1

1717-=-<. n4n4

1117

综上,对一切正整数n,有++?+<.

a1a2an4

ann2

5