一、选择题
1.下列平面图形中与空间的平行六面体作为类比对象较合适的是( )
A.三角形
B.梯形
C.平行四边形
D.矩形
解析:选C.因为平行六面体相对的两个面互相平行,类比平面图形,则相对的两条边互相平行,故选C.
2.由eq \f(7,10)>eq \f(5,8),eq \f(9,11)>eq \f(8,10),eq \f(13,25)>eq \f(9,21),….若a>b>0且m>0,则eq \f(b+m,a+m)与eq \f(b,a)之间大小关系为( )
A.相等
B.前者大
C.后者大
D.不确定
解析:选B.观察题设规律,由归纳推理易得eq \f(b+m,a+m)>eq \f(b,a).
3.记Sn是等差数列{an}前n项的和,Tn是等比数列{bn}前n项的积,设等差数列{an}公差d≠0,若对小于2013的正整数n,都有Sn=S2013-n成立,则推导出a1007=0,设等比数列{bn}的公比q≠1,若对于小于23的正整数n,都有 Tn=T23-n成立,则( )
A.b11=1
B.b12=1
C.b13=1
D.b14=1
解析:选B.由等差数列中Sn=S2013-n,可导出中间项a1007=0,类比得等比数列中Tn=T23-n,可导出中间项b12=1.
4.对任意正整数a,b,a+b≥2eq \r(ab)大前提
x+eq \f(1,x)≥2 eq \r(x·\f(1,x))小前提
所以x+eq \f(1,x)≥2结论
以上推理过程中的错误为( )
A.大前提
B.小前提
C.结论
D.无错误
解析:选B.∵小前提中没有标明x>0,故小前提错.
5.(2013·日照质检)观察(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cos x)′=-sin x,由归纳推理可得:若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x),记g(x)为f(x)的导函数,则g(-x)=( )
A.f(x) B.-f(x)
C.g(x) D.-g(x)
解析:选D.由所给函数及其导数知,偶函数的导函数为奇函数.因此当f(x)是偶函数时,其导函数应为奇函数,故g(-x)=-g(x).
二、填空题
6.一切奇数都不能被2整数,2100+1是奇数,所以2100+1不能被2整除,其演绎“三段论”的形式为:
大前提:一切奇数都不能被2整除,
小前提:________________________________________________________________________,
结论:________________________________________________________________________.
解析:由“三段论”的形式可知:2100+1是奇数为小前提,2100+1不能被2整除是结论.
答案:2100+1是奇数 2100+1不能被2整除
7.古希腊数学家把数1,3,6,10,15,21,…叫做三角形数,它们有一定的规律性.第30个三角形数与第28个三角形数的差为________.
解析:第n个三角形数满足的规律为an=an-1+n,从而有a30=a29+30=a28+29+30=a28+59,所以两数差为59.
答案:59
8.(2012·高考湖北卷)回文数是指从左到右读与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3443,94249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99.3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…999.则
(1)4位回文数有________个;
(2)2n+1(n∈N+)位回文数有________个.
解析:2位回文数有9个,4位回文数有9×10=90个,3位回文数有90个,5位回文数有9×10×10=100×9个,依次类推可得2n+1位有9×10n个.
答案:(1)90 (2)9×10n
三、解答题
9.已知等式:sin25°+cos235°+sin5°cos35°=eq \f(3,4);
sin215°+cos245°+sin15°cos45°=eq \f(3,4);
sin230°+cos260°+sin30°cos60°=eq \f(3,4);….
由此可归纳出对任意角θ都成立的一个等式,并予以证明.
解:归纳已知可得:
sin2θ+cos2(θ+30°)+sinθcos(θ+30°)=eq \f(3,4).
证明如下:
sin2θ+cos2(θ+30°)+sinθcos(θ+30°)
=sin2θ+(eq \f(\r(3),2)cosθ-eq \f(1,2)sinθ)2+sinθ(eq \f(\r(3),2)cosθ-eq \f(1,2)sinθ)
=sin2θ+eq \f(3,4)cos2θ+eq \f(1,4)sin2θ-eq \f(1,2)sin2θ=eq \f(3,4).
10.(2013·聊城质检)已知命题:“若数列{an}是等比数列,且an>0,则数列bn= eq \r(n,a1a2…an)(n∈N*)也是等比数列”.类比这一性质,你能得到关于等差数列的一个什么性质?并证明你的结论.
解:类比等比数列的性质,可以得到等差数列的一个性质是:若数列{an}是等差数列,
则数列bn=eq \f(a1+a2+…+an,n)也是等差数列.
证明如下:
设等差数列{an}的公差为d,则bn=eq \f(a1+a2+…+an,n)=eq \f(na1+\f(nn-1d,2),n)=a1+eq \f(d,2)(n-1),
所以数列{bn}是以a1为首项,eq \f(d,2)为公差的等差数列.
一、选择题
1.(2012·高考江西卷)观察下列各式:a+b=1,a2+b2=3,a3+b3=4,a4+b4=7,a5+b5=11,…,则a10+b10=( )
A.28
B.76
C.123
D.199
解析:选C.记an+bn=f(n),则f(3)=f(1)+f(2)=1+3=4;f(4)=f(2)+f(3)=3+4=7;f(5)=f(3)+f(4)=11.通过观察不难发现f(n)=f(n-1)+f(n-2)(n∈N*,n≥3),则f(6)=f(4)+f(5)=18;f(7)=f(5)+f(6)=29;f(8)=f(6)+f(7)=47;f(9)=f(7)+f(8)=76;f(10)=f(8)+f(9)=123.所以a10+b10=123.
2.①由“若a,b,c∈R,则(ab)c=a(bc)”类比“若a、b、c为三个向量,则(a·b)c=a(b·c)”;
②在数列{an}中,a1=0,an+1=2an+2,猜想an=2n-2;
③在平面内“三角形的两边之和大于第三边”类比在空间中“四面体的任意三个面的面积之和大于第四个面的面积”;
上述三个推理中,正确的个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
解析:选C.①三个实数之积满足乘法的结合律,而三个向量之积是向量,而两个向量相等要满足方向和大小都相等,向量(a·b)c与向量a(b·c)不一定满足,故①错误.
②由an+1=2an+2,可得an+1+2=2(an+2),故数列{an+2}为等比数列,易求得an=2n-2,故②正确;
③在四面体ABCD中,设点A在底面BCD上的射影是O,则三个侧面的面积都大于其在底面上的投影的面积,三个侧面的面积之和一定大于底面的面积,故③正确.
二、填空题
3.在圆中有结论:如图所示,“AB是圆O的直径,直线AC,BD是圆O过A,B的切线,P是圆O上任意一点,CD是过P的切线,则有PO2=PC·PD”.类比到椭圆:“AB是椭圆的长轴,直线AC,BD是椭圆过A,B的切线,P是椭圆上任意一点,CD是过P的切线,则有____________.”
解析:椭圆中的焦半径类比圆中的半径.
答案:PF1·PF2=PC·PD
4.(2011·高考山东卷)设函数f(x)=eq \f(x,x+2)(x>0),观察:
f1(x)=f(x)=eq \f(x,x+2),
f2(x)=f(f1(x))=eq \f(x,3x+4),
f3(x)=f(f2(x))=eq \f(x,7x+8),
f4(x)=f(f3(x))=eq \f(x,15x+16),
…
根据以上事实,由归纳推理可得:
当n∈N*且n≥2时,fn(x)=f(fn-1(x))=________.
解析:依题意,先求函数结果的分母中x项系数所组成数列的通项公式,由1,3,7,15,…,可推知该数列的通项公式为an=2n-1.又函数结果的分母中常数项依次为2,4,8,16,…,故其通项公式为bn=2n.
所以当n≥2时,fn(x)=f(fn-1(x))=eq \f(x,2n-1x+2n).
答案:eq \f(x,2n-1x+2n)
三、解答题
5.在Rt△ABC中,AB⊥AC,AD⊥BC于D,求证:eq \f(1,AD2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AC2),那么在四面体A-BCD中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想?并说明理由.
图①
解:如图①所示,由射影定理知
AD2=BD·DC,
AB2=BD·BC,
AC2=BC·DC,
∴eq \f(1,AD2)=eq \f(1,BD·DC)
=eq \f(BC2,BD·BC·DC·BC)=eq \f(BC2,AB2·AC2).
又BC2=AB2+AC2,
∴eq \f(1,AD2)=eq \f(AB2+AC2,AB2·AC2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AC2).
∴eq \f(1,AD2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AC2).
类比AB⊥AC,AD⊥BC猜想:
四面体A-BCD中,AB、AC、AD两两垂直,
AE⊥平面BCD,
则eq \f(1,AE2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AC2)+eq \f(1,AD2).
图②
如图②,连接BE并延长交CD于F,
连接AF.
∵AB⊥AC,AB⊥AD,AC∩AD=A,
∴AB⊥平面ACD.
而AF⊂平面ACD,
∴AB⊥AF,
在Rt△ABF中,AE⊥BF,
∴eq \f(1,AE2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AF2).
在Rt△ACD中,AF⊥CD,
∴eq \f(1,AF2)=eq \f(1,AC2)+eq \f(1,AD2).
∴eq \f(1,AE2)=eq \f(1,AB2)+eq \f(1,AC2)+eq \f(1,AD2),故猜想正确.
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