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2020年领军高考数学一轮复习(文理通用)专题69合情推理与演绎推理最新考纲1.了解合情推理的含义,能进行简单的归纳推理和类比推理,体会并认识合情推理在数学发现中的作用.2.了解演绎推理的含义,掌握演绎推理的“三段论”,并能运用“三段论”进行一
些简单推理.3.了解合情推理和演绎推理之间的联系和差异.基础知识融会贯通1.合情推理(1)归纳推理①定义:由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理(简称归纳
).②特点:由部分到整体、由个别到一般的推理.(2)类比推理①定义:由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理(简称类比).②特点:由特殊到特殊的推
理.(3)合情推理归纳推理和类比推理都是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想的推理,我们把它们统称为合情推理.2.演绎推理(1)演绎推理从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结
论,我们把这种推理称为演绎推理.简言之,演绎推理是由一般到特殊的推理.(2)“三段论”是演绎推理的一般模式,包括:①大前提——已知的一般原理;②小前提——所研究的特殊情况;③结论——根据一般原理,对特殊情况做出的判断.重点难点突破【题型一】归纳
推理命题点1与数字有关的等式的推理【典型例题】《聊斋志异》中有这样一首诗:“挑水砍柴不堪苦,请归但求穿墙术.得诀自诩无所阻,额上坟起终不悟.”在这里,我们称形如以下形式的等式具有“穿墙术”:2,3,4,5,则按照以上规律,若10具有“穿墙术”,则n=()A.48B.63C.99D.1
20【解答】解:根据题意,2,则有2,3,则有3,4,则有4,5,则有5,若10,则有n=102﹣1=99;故选:C.【再练一题】观察下列各式:72=49,73=343,74=2401,…,则72020的末两位数字为()A.01B.43C.
07D.49【解答】解:72=49,73=343,74=2401,75=16807,76=117649,77=823543,即7n的末两位数分别为49,43,01,07,具备周期性,周期为4,2020=504×4+4,则72020的末两位数为与74的末两位数相同,即01,故选:A.命题点2与不等式
有关的推理【典型例题】已知,经计算f(4)>2,,f(16)>3,,则根据以上式子得到第n个式子为.【解答】解:观察已知中等式:f(4)=f(22)>2,f(8)=f(23),f(16)=f(24)>3,f(32)=f(25),…,则f(2n+1)(n∈N*)故答案
为:f(2n+1)(n∈N*)【再练一题】已知x>1,观察下列不等式:x2;x23;x34;…按此规律,第n个不等式为.【解答】解:由x2;x23;x34;…按此规律,第n个不等式为:xnn+1,故答案为:xnn+1命题点3与数列有关的推理【典型例题】把数列{an}的各项按照如图规律排成三角形数
阵;若an=2n﹣1,n∈N*,则该数阵的第20行所有项的和为.【解答】解:由该数阵的规律可得:第1行的最后一项的项数为1=12,第2行的最后一项的项数为4=22,第3行的最后一项的项数为9=32则第n行的最后一项的项数为n2,则
该数阵的第20行最后一项的项为﹣a,第一项为:﹣a由已知有:第20行共20×2﹣1=39项,则从左到右按相邻两项分组,每一组的和为2,则该数阵的第20行所有项的和S=2×19﹣a38﹣(2×202﹣1)=﹣76
1,故答案为:﹣761.【再练一题】如图所示,直角坐标平面被两坐标轴和两条直线y=±x等分成八个区域(不含边界),已知数列{an},Sn表示数列{an}的前n项和,对任意的正整数n,均有an(2Sn﹣an)=1,当an>0时,点Pn(an,an+1)()A.只能在区域②B.只能在区域②
和④C.在区域①②③④均会出现D.当n为奇数时,点Pn在区域②或④,当n为偶数时,点Pn在区域①或③【解答】解:任意的正整数n,均有an(2Sn﹣an)=1,则Sn(an),∴Sn+1(an+1),∴an+1(an+1﹣an),即an+
1﹣an,∵an>0,∴an+10,解得an+1<﹣1或0<an+1<1,故点Pn(an,an+1)只能在区域②和④故选:B.命题点4与图形变化有关的推理【典型例题】如图所示,正方形上连接着等腰直角三角形,等腰直角三角形腰上再连接正方形,…,如此继续下去得到
一个树形图形,称为“勾股树”.若某勾股树含有255个正方形,且其最大的正方形的边长为,则其最小正方形的边长为()A.B.C.D.【解答】解:由题意,正方形的边长构成以为首项,以为公比的等比数列,现已知共
得到255个正方形,则有1+2+…+2n﹣1=255,∴n=8,∴最小正方形的边长为()7.故选:A.【再练一题】按如图的规律所拼成的一图案共有1024个大小相同的小正三角形“△”或“∇”,则该图案共有()A.16层B.32层C.64层D.128层【解答】解:设该图案共有n层,则1+3+5+…+
(2n﹣1)=1024,即n2=210,所以n=25=32,故选:B.思维升华归纳推理问题的常见类型及解题策略(1)与数字有关的等式的推理.观察数字特点,找出等式左右两侧的规律及符号可解.(2)与不等式有关的推理.观察每个不等式的特点,注意是纵向看,找到规律后可解.(3)与数列有关的推理.通常
是先求出几个特殊现象,采用不完全归纳法,找出数列的项与项数的关系,列出即可.(4)与图形变化有关的推理.合理利用特殊图形归纳推理得出结论,并用赋值检验法验证其真伪性.【题型二】类比推理【典型例题】已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…其中第一项是20,接下来的两
项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推那么该数列的前50项和为()A.1044B.1024C.1045D.1025【解答】解:将已知数列分组,使每组第一项均为1,即:第一组:20,第二组:20,21,第三组:20,21,22,…第k组:20,21,22,…
,2k﹣1,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1,…,2k﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,k,总共的项数为N=1+2+3+…+k,当k=9时,45,故该数列的
前50项和为S50=21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+29﹣1+1+2+4+8+169+31=1044.故选:A.【再练一题】设△ABC的三边长分别为a,b,c,△ABC的面积为S,则△ABC的内切圆半径为r.将此结论类比到空间四面体:设四面体S﹣ABC的四个面的面积分别为S1,S2,S3,S
4,体积为V,则四面体的内切球半径为r=()A.B.C.D.【解答】解:设△ABC的三边长分别为a,b,c,△ABC的面积为S,则△ABC的内切圆半径为r.设四面体S﹣ABC的四个面的面积分别为S1,S2,S3,S4,体积为V,设四面体
的内切球的球心为O,则球心O到四个面的距离都是r,所以四面体的体积等于以O为顶点,分别以四个面为底面的4个三棱锥体积的和.则四面体的体积为:V(S1+S2+S3+S4)r,∴r.故选:C.思维升华(1)进行类比推理,应从具体问题出发,通过观察
、分析、联想进行类比,提出猜想.其中找到合适的类比对象是解题的关键.(2)类比推理常见的情形有平面与空间类比;低维的与高维的类比;等差数列与等比数列类比;数的运算与向量的运算类比;圆锥曲线间的类比等.【题型三】演绎推理【典型例题】某演绎推理的“三段”分解如下:①函数f(x)=1gx是对数函
数;②对数函数y=logax(a>1)是增函数;③函数f(x)=lgx是增函数,则按照演绎推理的三段论模式,排序正确的是()A.①→②→③B.③→②→①C.②→①→③D.②→③→①【解答】解:①函数f(x)=1gx是对数函数;②对数函数y=logax(a>1
)是增函数;③函数f(x)=lgx是增函数,大前提是②,小前提是①,结论是③.故排列的次序应为:②→①→③,故选:C.【再练一题】矩形的对角线互相垂直,正方形是矩形,所以正方形的对角线互相垂直.在以上三段论的推理中()A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D
.结论错误【解答】解:大前提,“矩形的对角线互相垂直”,小前提,正方形是矩形,结论,所以正方形的对角线互相垂直,大前提是错误的,因为矩形的对角线相等.以上三段论推理中错误的是:大前提,故选:A.思维升华演绎推理是由一般到特殊的推
理,常用的一般模式为三段论,演绎推理的前提和结论之间有着某种蕴含关系,解题时要找准正确的大前提,一般地,当大前提不明确时,可找一个使结论成立的充分条件作为大前提.基础知识训练1.已知222233+=,333388+=,44441515+=,…,依此
规律,若99bbaa+=,则2+ab的值分别是()A.79B.81C.100D.98【答案】D【解析】由222233+=,333388+=,44441515+=,…,依此规律2211nnnnnn+=−−,2n,则99b
baa+=,可得9b=,29180a=−=,故2801898ab+=+=,故选:D.2.下面几种推理过程是演绎推理的是()A.某校高三有8个班,1班有51人,2班有53人,3班有52人,由此推测各班人数都超过50人B.由三角形的
性质,推测空间四面体的性质C.平行四边形的对角线互相平分,菱形是平行四边形,所以菱形的对角线互相平分D.在数列na中,111111,2nnnaaaa−−==+,可得231,1aa==,由此归纳出na的通项公式
1na=【答案】C【解析】解:∵A中是从特殊→一般的推理,均属于归纳推理,是合情推理;B中,由平面三角形的性质,推测空间四面体的性质,是由特殊→特殊的推理,为类比推理,属于合情推理;C为三段论,是从一般→特殊的推理,是演绎推理;D为不完全归纳推
理,属于合情推理.故选:C.3.下列三句话按三段论的模式排列顺序正确的是()①2019不能被2整除;②一切奇数都不能被2整除;③2019是奇数.A.①②③B.②①③C.②③①D.③②①【答案】C【解析】解:根据题意,按照演绎推理的三段论,应为:大前提:一切奇
数都不能被2整除,小前提:2019是奇数,结论:2019不能被2整除;∴正确的排列顺序是②③①.故选:C.4.将正整数排列如图:则图中数2019出现在()A.第44行第84列B.第45行第84列C.第44行第83列D.第45行第83列【答案】D【解析】依题意,经过观察,第n行的最后一个数为n2,而
令n2≤2019得,n≤44,所以2019在第45行,2019﹣442=83,所以2019在第45行,第83列.故选:D.5.类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,可推出正四面体的下列性质,你认为比较恰当的是()①各棱长相等,同一顶点上
的任两条棱的夹角都相等;②各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角都相等;③各面都是面积相等的三角形,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等.A.①B.②C.①②③D.③【答案】C【解析】正四面体中,各棱长相等,各侧面是全等的等边三角形,因此,同一顶点上的任两条棱的
夹角都相等;①正确;对于②,正四面体中,各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角中,它们有共同的高,底面三角形的中心到对棱的距离相等,相邻两个面所成的二面角都相等,②正确;对于③,各个面都是全等的正三角形,各面都是面积相等的三角形,同一顶点上的任两条棱的夹
角都相等,③正确.①②③都是合理、恰当的.故选:C.6.正切函数是奇函数,()()2tan2fxx=+是正切函数,因此()()2tan2fxx=+是奇函数,以上推理()A.结论正确B.大前提不正确C.小前提不正确D.以上均
不正确【答案】C【解析】大前提:正切函数是奇函数,正确;小前提:()()2tan2fxx=+是正切函数,因为该函数为复合函数,故错误;结论:()()2tan2fxx=+是奇函数,该函数为偶函数,故错误;结合三段论可得小前提不正确.故答案选C7.观察下列各式:12345777497343724
01,716807,=====,,,,则20197的末尾两位数字为()A.49B.43C.07D.01【答案】B【解析】根据题意,得2345749734372401,716807,====,,677117649,7823543==,8975764801,7
40353607...==发现427k−的末尾两位数为49,4-17k的末尾两位数为43,47k的末尾两位数为01,417k+的末尾两位数为07,(1,2,3...k=);由于201945051=−,所以2019
7的末两位数字为43;故答案选B8.下面给出了四种类比推理:①由实数运算中的=abba类比得到向量运算中的=abba;②由实数运算中的((ab)c=abc)类比得到向量运算中的((ab)c=abc);③由向量a的性质22||aa=类比得到复数z的
性质22||zz=;④由向量加法的几何意义类比得到复数加法的几何意义;其中结论正确的是A.①②B.③④C.②③D.①④【答案】D【解析】①设a与b的夹角为,则cosabab=rrrr,cosbaba=rrrr,则abba=rrrr成立;②由于向量的数量积是一个实数,
设abm=rr,bcn=rr,所以,()abcmc=rrrr表示与c共线的向量,()abcna=rrrr表示与a共线的向量,但a与b不一定共线,()()abcabc=rrrrrr不一定成立;③设复数(),zxy
ixyR=+,则222zxy=+,()()22222zxyixyxyi=+=−+是一个复数,所以22zz=不一定成立;④由于复数在复平面内可表示的为向量,所以,由向量加法的几何意义类比可得到复数加法的几何意义,这个类比是正确的。故选:D。9.某大型商场共有编号为甲、乙、丙、丁
、戊的五个安全出口.若同时开放其中的两个安全出口,疏散500名乘客所需的时间如下:安全出口编号甲,乙乙,丙丙,丁丁,戊甲,戊疏散乘客时间(s)120220160140200则疏散乘客最快的一个安全出口的编号是()A.甲B.乙C.丁D.戊【答案】C【解析】设某高铁换乘
站设有编号为甲,乙,丙,丁,戊的五个安全出口疏散乘客时间分别为a、b、c、d、e,则a+b=120,b+c=220,c+d=160,d+e=140,a+e=200,解得:a=60,b=60,c=160,d=0,e=140,则疏散乘客最快的一个安全出口
的编号是丁,故选:C.10.下面使用类比推理,得到的结论正确的是()A.直线,,abc,若//,//abbc,则//ac.类比推出:向量a→,b→,c→,若a→∥b→,b→∥c→,则a→∥c→.B.三角形的面积为()12Sabcr=++,其中a,b,c为三角形的边长,r为
三角形内切圆的半径,类比推出,可得出四面体的体积为()123413VSSSSr=+++,(1S,2S,3S,4S分别为四面体的四个面的面积,r为四面体内切球的半径)C.同一平面内,直线,,abc,若,acbc⊥⊥,则
//ab.类比推出:空间中,直线,,abc,若,acbc⊥⊥,则//ab.D.实数,ab,若方程20xaxb++=有实数根,则24ab.类比推出:复数,ab,若方程20xaxb++=有实数根,则24
ab.【答案】B【解析】对于A中,因为0和任意向量都平行,所以若0b=时,则无法得到//ac,所以是错误的;对于B中,若四面体DABC−的四个面的面积为1234,,,SSSS,四面体DABC−的表面积为1234SSSSS=+++,若内切球的半径
为r,其体积为12341()3VSSSSr=+++,所以是正确的;对于C中,在空间中存在异面垂直,所以空间中,直线,,abc,若,acbc⊥⊥,则直线,ab可以是任意夹角,所以是错误的;对于D中,若方程20
xaxb++=有实数根,则24ab,但在复数方程2(1)0xixi++−=有实根,但不满足24ab,所以类比:复数,ab,若方程20xaxb++=有实数根,则24ab是不正确的,故选B.11.将正整数依次排列如下:123456789101112131415161718
192021………………由表知第5行第3列的数是13,若第2020行第2列的数是a,则a的各位数字中,数字0的个数为()A.0B.1C.2D.3【答案】B【解析】由题前n行中共有1+2+3+…+n()12
nn+=个整数,故第2019行中最后一个数:()20192019120391902+=,第2020行中第二列的数为:203919022039192+=,故0的个数为1故选:B12.中国古代儒家要求学生掌握六种基本才艺:礼、乐、射、御、书、数,简称“六艺”,某高中学校为弘
扬“六艺”的传统文化,分别进行了主题为“礼、乐、射、御、书、数”六场传统文化知识竞赛,现有甲、乙、丙三位选手进入了前三名的最后角逐,规定:每场知识竞赛前三名的得分都分别为,,abc()abc且,,abcN;选手最后得分为各场得分之和,在六场比赛
后,已知甲最后得分为26分,乙和丙最后得分都是11分,且乙在其中一场比赛中获得第一名,下列说法正确的是()A.乙有四场比赛获得第三名B.每场比赛第一名得分a为4C.甲可能有一场比赛获得第二名D.丙可能有一场比赛获得第一名【答案】A
【解析】由题可知()626111148abc++=++=,且,,abc都是正整数=8abc++当4a时,甲最多可以得到24分,不符合题意当6a时,2bc+,不满足推断出,a=5,b=2,c=1最后得出结论:甲5个项目
得第一,1个项目得第三乙1个项目得第一,1个项目得第二,4个项目得第三丙5个项目得第二,1个项目得第三,所以A选项是正确的.13.数列3571,,,4916猜想数列的通项公式na=______.【答案】221nn−【解析】根据数列3571,,,,4916即:
2222211221231241,,,,1234−−−−猜想数列的通项公式为:221nnan−=本题正确结果:221nn−14.凸多面体的面数F、顶点数V和棱数E之间的关系如下表.凸多面体面数(F)顶点数
(V)棱数(E)三棱柱569长方体6812五棱柱71015三棱锥446四棱锥558猜想一般结论:F+V-E=____.【答案】2【解析】由题知:三棱柱:5,6,9FVE===,则=2FVE+−,长方体:6,8,12FVE===,则=2FVE+−,五棱柱:7,10,15FVE===,则=2FVE+
−,三棱锥:4,4,6FVE===,则=2FVE+−四棱锥:5,5,8FVE===,则=2FVE+−,通过观察可得面数、顶点数、棱数的关系为=2FVE+−。15.如图所示的三角形数阵叫“莱布尼兹调和三角形”,它们是由整数的倒数组成的,第n行有n个数且两端的数均为()12nn
…,其余每个数是它下一行左右相邻两数的和,如1111111111222363412=+=+=+,,,…,则第7行第3个数(从左往右数)为____.【答案】1105【解析】设第n行的第m个数为(,)anm,由题意可得11(6,1),(7,1)67aa==,所以111(7,2)(6,1)(7,
1)6742aaa=−=−=,111(6,2)(5,1)(6,1)5630aaa=−=−=,111(7,3)(6,2)(7,2)3042105aaa=−=−=,16.容器中有,,ABC3种粒子,若相同种类的两颗粒子发
生碰撞,则变成一颗B粒子;不同种类的两颗粒子发生碰撞,会变成另外一种粒子.例如,一颗A粒子和一颗B粒子发生碰撞则变成一颗C粒子.现有A粒子10颗,B粒子8颗,C粒子9颗,如果经过各种两两碰撞后,只剩1颗粒子.给出下列结论:①最后一颗粒子可能是A粒子②最后一颗粒子一定是C粒子③最后一颗粒子
一定不是B粒子④以上都不正确其中正确结论的序号是________.(写出所有正确结论的序号)【答案】①③【解析】1、最后剩下的可能是A粒子10颗A粒子两两碰撞,形成5颗B粒子;9颗C粒子中的8个两两碰撞,形成4颗B粒子;所有的17颗B粒子两两碰
撞,剩下一颗B粒子;这个B粒子与剩下的一颗C粒子碰撞形成A粒子。2、最后剩下的可能是C粒子10颗A粒子中的9颗与9颗C粒子两两碰撞,形成9颗B粒子;所有的17颗B粒子两两碰撞,最后剩一颗B粒子;这个B粒子与剩下的一颗A粒子碰撞形成C粒子。3、最后剩下的不可能是B粒子A、B、C三种粒子
每一次碰撞有以下6种可能的情况:A与A碰撞,会产生一颗B粒子,减少两颗A粒子;(B多1个,AC共减少两个)B与B碰撞,会产生一颗B粒子,减少两颗B粒子;(B少1个,AC总数不变)C与C碰撞,会产生一颗B粒子,减少两颗C粒子;(B多1个,AC共减少两个)A与B碰撞,会产生一颗C粒子,减少A、B
各一颗粒子。(B少1个,AC总数不变)A与C碰撞,会产生一颗B粒子,减少A、C各一颗粒子。(B多1个,AC共减少两个)B与C碰撞,会产生一颗A粒子,减少B、C各一颗粒子。(B少1个,AC总数不变)可以发现如下规律:(1)从B粒子的角度看:每
碰撞一次,B粒子的数量增多一个或减少一个。题目中共有27颗粒子,经过26次碰撞剩一颗粒子,整个过程变化了偶数次,由于开始B粒子共有8颗,所以26次碰撞之后,剩余的B粒子个数必为偶数,不可能是1个。所以,最后剩
下的不可能是B粒子。(2)从A、C粒子的角度看:每次碰撞之后,A、C粒子总数或者不变、或者减少两个。题目中A、C粒子之和为19个,无论碰撞多少次,A、C粒子都没了是不可能的。所以,剩下的最后一颗粒子一定是A或C.17.已知:2223sin45sin105sin1652++=;2223si
n10sin70sin1302++=;2223sin30sin90sin1502++=.通过观察上述三个等式的规律,写出能反映一般规律的等式,并证明你的结论.【答案】()()2223sinsin60sin1202
++++=【解析】已知2223sin45sin105sin1652++=;2223sin10sin70sin1302++=;2223sin30sin90sin1502++=.发现三个角为公差是60的等差数列,形式为平方和等于定值32所以()()2223sinsin60si
n1202++++=证明:等式左边可化为()()()1111cos21-cos21201-cos2240222−++++()()1=1cos21-cos21201-cos2-1202−+++()()31=-cos2cos2120cos
2-12022+++3=2原式得证18.观察下列等式:按照以上式子规律:(1)写出第5个等式,并猜想第个等式;(*nN)(2)用数学归纳法证明上述所猜想的第个等式成立.(*nN)【答案
】(1)2)12()23()2()1(−=−++++++nnnnn,*nN.(2)见解析.【解析】(1)第5个等式为256789101112139++++++++=;第n个等式为2)12()23()2(
)1(−=−++++++nnnnn,*nN.(2)①当1n=时,等式左边1=,等式右边2(21)1=−=,所以等式成立.②假设()*nkkN=时,等式成立,即2(1)(2)(32)(21)kkkkk++++++−=−,(1k³,*kN)那么,当1nk=+时,(1)[(1)1
][(1)2]kkk+++++++[3(1)2]k++−(1)(2)(3)(31)kkkk=++++++++(1)(2)kkk=++++++(32)(31)3(31)kkkkk−+−+++−2(21)8kk=−+24418kkk=−++
2(21)k=+2]1)1(2[−+=k.即1nk=+时等式成立.根据①和②,可知对任何*nN,等式都成立.19.设()2xxaafx−+=,()2xxaagx−−=(其中0a,且1a)(1)请将()5g用()()32fg,()()32gf来表示;(2)如果(1)中获得了一个结论,请你推
测能否将其推广【答案】(1)()()()()()53232gfggf=+;(2)结论为:()()()()()gxyfxgygxfy+=+,可以推广【解析】(1)由题意得:()5552aag−−=又()()()()332233225
5323222222aaaaaaaaaafggf−−−−−+−−+−+=+=()()()()()53232gfggf=+(2)由()()()()()53232gfggf=+,即()()()()()233232gfggf+=+推测:()()()()()gxyfxgygxfy+=+证明:因
为()2xxaafx−+=,()2xxaagx−−=所以()()2xyxyaagxy−++−+=,()2yyaagy−−=,()2yyaafy−+=所以()()()()2222xxyyxxyyaaaaaaaafxgygxfy−−−−+−−++==+()()2xyxyaagxy−++−==
+可知()()()()()gxyfxgygxfy+=+可以推广20.已知()*1111()111114732fnnNn=++++−,()*3()31gnnnN=+.(1)当1,2,3n=时,分别比较(n)f与()gn的大小(直接给出结论
);(2)由(1)猜想(n)f与()gn的大小关系,并证明你的结论.【答案】(1)见解析;(2)见证明【解析】证明(1)当1n=时,(1)2f=,3(1)4g=,(1)(1)fg,当2n=时,5(2)2f
=,3(2)7g=,(2)(2)fg,当3n=时,20(3)7f=,3(3)10g=,(3)(3)fg.(2)猜想:()*()()fngnnN,即3111111113114732nn+++++−
.下面用数学归纳法证明:①当1n=时,上面已证.②假设当nk=时,猜想成立,即3111111113114732kk+++++−,则当1nk=+时
,11111(1)111111473231fkkk+=+++++−+3131131kk+++32334343131(31)kkkkk++=+=++.因为2233(31)(34)kk+
+,所以3233434(1)(31)kkgkk++=++,所以,当1nk=+时猜想也成立.综上可知:对*nN,猜想均成立.21.如图(A),(B),(C),(D)为四个平面图形:(A)(B)(C)(D)(I)数出每个平面图形的交点数、边数、区域数,并将列联表补充完整;
交点数边数区域数(A)452(B)58(C)125(D)15(II)观察表格,若记一个平面图形的交点数、边数、区域数分别为,,EFG,试猜想,,EFG间的数量关系(不要求证明).【答案】(I)列联表见解析;(II)1E+GF=−.【解析】(I)(II)观察表格,若记一个平面图
形的交点数、边数、区域数分别为,,EFG,猜想,,EFG之间的数量关系为1E+GF=−.22.函数()1xfxx=-0x(),令1()=()fxfx,*1()=(())nnfxffxnN+.(1)求23()()fxfx,并猜想()nfx的表达式
(不需要证明);(2)()()ngxfx=与250xyn−−=相切,求n的值.【答案】(1)见解析;(2)4【解析】(1)211()=(())==1211xxxfxffxxxx−−−−,3212()=(())=
=13112xxxfxffxxxx−−−−.猜想()=1nxfxnx−*0xnN(,).(2)设切点为00(,)Pxy,()=1xgxnx−,21()=1gxnx−(),切线斜率2011251knx==−()*0xnN
(,),解得04xn=−.所以00044y=4151xnnxnnn−==−−+.所以00441625255nxynnn=−=−+=,解得=4n.能力提升训练1.下列说法中运用了类比推理的是()A.人们通过大量试验得出掷硬币出现正面向上的概率为0.5B
.在平面内,若两个正三角形的边长的比为1:2,则它们的面积比为1:4.从而推出:在空间中,若两个正四面体的棱长的比为1:2,则它们的体积比为1:8C.由数列的前5项猜出该数列的通项公式D.数学中由周期函数的定
义判断某函数是否为周期函数【答案】B【解析】选项A:是归纳推理;选项B:是类比推理;选项C:是归纳推理;选项D:是演绎推理.2.某西方国家流传这样的一个政治笑话:“鹅吃白菜,参议员先生也吃白菜,所以参议员先生是鹅”结论显然是错误的,是因为()A.大前提错误B.推
理形式错误C.小前提错误D.非以上错误【答案】B【解析】大前提:“鹅吃白菜”,不是全称命题,大前提本身正确,小前提:“参议员先生也吃白菜”本身也正确,但不是大前提下的特殊情况,鹅与人不能进行类比,所以不符合三段论的推理形
式,可知推理形式错误.本题正确选项:B3.观察下列各式:658753125,515625,578125,5390625====…,则20115的末四位数字()A.8125B.5625C.3125D.0625【答案】A【解析】由于030O
MN=,末四位为3125,末四位的周期为4,故20112004755+=,末四位和75一样,为8125,故选A.4.有一段“三段论”,其推理是这样的:对于可导函数()fx,若()0'0fx=,则0xx=是函数
()fx的极值点,因为函数()3fxx=满足()'00f=,所以0x=是函数()3fxx=的极值点”,结论以上推理()A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.没有错误【答案】A【解析】对于可导函数f(x),如果f'
(x0)=0,且满足当x>x0时和当x<x0时的导函数值异号时,那么x=x0是函数f(x)的极值点,而大前提是:“对于可导函数f(x),如果f'(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点”,不是真命题,∴大前提错误,故选:A.5.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个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为A.甲、乙、丙B.乙、甲、丙C.丙、乙、甲D.甲、丙、乙【答案】A【解析】若甲预
测正确,则乙、丙预测错误,则甲比乙成绩高,丙比乙成绩低,故3人成绩由高到低依次为甲,乙,丙;若乙预测正确,则丙预测也正确,不符合题意;若丙预测正确,则甲必预测错误,丙比乙的成绩高,乙比甲成绩高,即丙比甲,乙成绩都高
,即乙预测正确,不符合题意,故选A.6.如图,将平面直角坐标系的格点(横、纵坐标均为整数的点)按如下规则表上数字标签:原点处标0,点()1,0处标1,点()1,1−处标2,点()0,1−处标3,点()1,1−−处标4,点()1,0−点标5,点()
1,1−处标6,点()0,1处标7,以此类推,则格点坐标()22,23的标签为()A.2109B.2107C.2207D.2209【答案】C【解析】由题意,观察图象的点可得()1,0处标1,即21;点(2,1)处标9,即
23;点(3,2)处标25,即25,由此推断,点(1,)nn+处标2(21)n+,当23n=时,点(24,23)处标2(2231)2209+=,所以点(22,23)位于点(24,23)向左移动两格,所以点(22,2
3)处标2207,故选C。7.()1写出以下各式的值:()()22sin60sin303sin60sin30+−+−=______;()()22sin150sin1203sin150sin120+−+−=______;22sin15sin153sin15sin
l5++=______.()2结合()1的结果,分析式子的共同特点,写出能反映一般规律的等式,并证明你的结论.【答案】(1)14,14,14;(2)见解析.【解析】()()()2211sin60sin303sin60sin304+−+−=,()()221sin150sin1203sin1
50sin1204+−+−=,221sin15sin153sin15sinl54++=,()2当αβ30+=,221sinαsinβ3sinαsinβ4++=,证明:αβ30+=,则β30α=−,()()2222sinαsinβ3si
nαsinβsinαsin30α3sinαsin30α++=+−+−,221313sinα(cosαsinα)3sinαcosαsinα2222=+−+−,222222133331
11sinαcosαcosαsinααsinαcosαsinαsinαcosα42422444sin=+−++−=+=.8.已知数列na满足111,21nnnaaaa+==+(1)请写出这个数列的前
4项,并猜想这个数列的通项公式.(2)请证明你猜想的通项公式的正确性.【答案】(1)12111111,,,357aaaa====,猜想121nan=−;(2)见解析.【解析】(1)由已知121nnnaaa+=+得12111111,,,357aaaa====猜想:
121nan=−.(2)由121nnnaaa+=+两边取倒数得:1112nnaa+=+,∴数列1na是以111a=为首项,以2为公差的等差数列,∴()111122121nnnnaan=+−=−
=−9.一种十字绣作品由相同的小正方形构成,图①②③④分别是制作该作品前四步时对应的图案,按照此规律,第n步完成时对应图案中所包含小正方形的个数记为()fn.(1)求出(2)f,(3)f,(4)f的值;(2)利用归纳推理,归纳出(1)fn+与()fn的关系式;并猜想()
fn的表达式,不需要证明。【答案】(1)(2)5f=,(3)13f=,(4)25f=.(2)2()221fnnn=−+【解析】(1)由题图可得()f25=,()f313=,()f425=.(2)()(
)f2f1441−==,()()f3f2842−==,()()f4f31243−==,……归纳可得:()()fn1fn4n+−=,*nN.猜想()2fn2n2n1=−+10.平面图形很多可以推广到空间中去,例如正三角形可以推广到正四面体,圆可以推广到球,平行四边形可以推广到平行六
面体,直角三角形也可以推广到直角四面体,如果四面体ABCD中棱,,ABACAD两两垂直,那么称四面体ABCD为直角四面体.请类比直角三角形中的性质给出2个直角四面体中的性质,并给出证明.(请在结论1~3中选择1个,结论4,5中选择1个,写出它们在直角四面体中的类似结论,并给出证明,多选不得
分,其中h表示斜边上的高,,rR分别表示内切圆与外接圆的半径)直角三角形ABC直角四面体ABCD条件ABAC⊥,,ABACABADACAD⊥⊥⊥结论172171()01230.9244040120EX=+++=结论222sinsin1BC
+=结论3222111hABAC=+结论41111ABAChr++=结论5()()2222122RABBCCA=++【答案】证明见解析【解析】记ABCABDACDBCD、、、的面积依次为123SSSS、、、,平面BCD与ABACAD、、所成角依次为、、,点A到平面BC
D的距离为drR,,分别表示内切球与外接球的半径,内切球的球心为O,直角三角形ABC直角四面体ABCD条件ABAC⊥ABACABADACAD⊥⊥⊥,,结论172171()01230.9244040120EX=+
++=2222123SSSS++=结论2221sinBsinC+=222sinsinsin1++=结论3222111hABAC=+22221111dABACAD=++结论41111ABAChr++=11111ABACA
Ddr+++=结论5()()2222122RABBCCA=++()22222RABBCCA=++证明:设ABaACbADc===、、,过A作AEBC⊥,垂足为E,联结DE,过A作AHDE⊥,垂足为H,易证:DEBC⊥,AH⊥平面BCD
,则dAH=,结论1:()22222222222212311112224SSSabacbcabacbc++=++=++,在RtABC中,22ABACabAEBCab==+,2222222abDEADAEc
ab=+=++()2222222222222221=214abacbabSabcabc++=+++s2222123SSSS++=;结论2:2222222222222abcADAEabcabdAHDEababacbccab
+====++++,∴222222sindbcaabacbc==++。同理,222222sinacabacbc=++,222222sinababacbc=++∴222222222222222sinsinsin1bcacababacbc++++==++;结论3:
∵222222abcdabacbc=++,∴22222222221abacbcdabc++=,又222222222222222111111bcacabABACADabcabc++++=++=,∴22221111dABACAD=++结论4
:DABCOABCOABDOACDOBCDVVVVV−−−−−=+++,∴222222111111111632323232abcabracrbcracbcabr=+++++.从而22222211111abacbcac
bcabrabcabcabcabccbad++=+++=+++,即11111rABACADd=+++;结论5:将直角四面体ABCD补形成为以ABACAD、、为长、宽、高的长方体,则长方体的体对角线即为直角四面体ABCD的外接球的直径,即()22222RABBCCA=++.获得更多资
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