1、第二章推理与证明测试卷本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟第卷(选择题,共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1abcd的一个必要不充分条件是()AacBbcCac且bd Dac或bd解析:若abcd,则a,b中必有一个数大于c,d中一个数;ac或bd;而ac,或bd得不到abcd,比如取a3,c2,b1,d5,得到的是abc或bd是abcd的必要不充分条件,故选D.答案:D2若Sk,则Sk1为()ASkBSkCSkDSk解析:Sk,Sk1Sk.故选C.答案:C3法国数学家费
2、马观察到22115,222117,2231257,224165537都是质数,于是他提出猜想:任何形如22n1(nN*)的数都是质数,这就是著名的费马猜想半个世纪之后,善于发现的欧拉发现第5个费马数225142949672976416700417不是质数,从而推翻了费马猜想,这一案例说明()A归纳推理,结果一定不正确B归纳推理,结果不一定正确C类比推理,结果一定不正确D类比推理,结果不一定正确解析:由于费马猜想是由几个数值,根据这几个数值的特点得到的结论,是由特殊到一般的推理过程,所以属于归纳推理,由于得出结论的过程没有给出推理证明,所以归纳推理的结果不一定正确,故选B.答案:B4用反证法证明
3、“自然数a,b,c中恰有一个偶数”时,正确的反设为()Aa,b,c都是偶数Ba,b,c都是奇数Ca,b,c中至少有两个偶数Da,b,c中都是奇数或至少有两个偶数解析:自然数a,b,c的奇偶性共有四种情形:3个都是奇数,1个偶数2个奇数,2个偶数1个奇数,3个都是偶数,所以否定“自然数a,b,c中恰有一个偶数”时,正确的反设为“a,b,c中都是奇数或至少有两个偶数”,故选D.答案:D5若数列an是等差数列,bn,则数列bn也为等差数列,类比这一性质可知,若正项数列cn是等比数列,且dn也是等比数列,则dn的表达式应为()AdnBdnCdnDdn解析:由类比所给的性质知,若正项数列cn是等比数列,
4、且dn也是等比数列,则dn的表达式应为dn,故选D.答案:D6有三个人,甲说:“我不是班长”,乙说:“甲是班长”,丙说:“我不是班长”已知三个人中只有一个说的是真话,则班长是()A甲 B乙C丙 D无法确定解析:因为甲说:“我不是班长”,乙说:“甲是班长”,所以甲、乙两人的话一定一真一假,又因为三个人中只有一个说的是真话,所以丙说的话“我不是班长”为假话,由此可得班长是丙,故选C.答案:C7若,则ABC是()A等边三角形B有一个内角为30的直角三角形C等腰直角三角形D有一个角为30的等腰三角形解析:,由正弦定理,得,sin Bcos B,sinCcosC,BC45,ABC为等腰直角三角形,故选C
5、.答案:C8下列推理过程属于演绎推理的有()数列an为等比数列,所以数列an的各项不为0;由112,1322,13532,得出135(2n1)n2;由三角形的三条中线交于一点联想到四面体四条中线(四面体每一个顶点与对面重心的连线)交于一点;通项公式形如ancqn(cq0)的数列an为等比数列,则数列2n为等比数列A0个 B1个C2个 D3个解析:由演绎推理的定义知,、两个推理为演绎推理,为归纳推理,为类比推理,故选C.答案:C9设数列a、b、c满足abc1,则a、b、c中至少有一个数不小于()A0 B.C. D1解析:假设a、b、c都大于,则abc1,这与已知abc1矛盾,假设a、b、c都小于
6、,则abcQ BPQCPQ D由a的取值确定解析:P,Q(a0),P2Q2()2()2(2a52)(2a52)220,P2Q2,P606060180,这与三角形内角和为180相矛盾;所以三角形的内角中至少有一个不大于60;假设三角形的三个内角A,B,C都大于60.正确顺序的序号为_解析:反证法的步骤是先假设结论不成立,然后推出矛盾,最后推出假设不成立,结论成立,所以正确步骤是.答案:14对大于或等于2的自然数m的n次方幂有如下分解方式:2213,32135,421357;2335,337911,4313151719.根据上述分解规律,若n213519,m3(mN*)的分解中最小的数是21,则m
7、n的值为_解析:依题意,得n2100,n10,又m321m2,整理,得(m5)(m4)0,mN*,m5,mn51015.答案:1515在平面内,点P,A,B三点共线的充要条件是:对于平面内任一点O,有且只有一对实数x,y,满足向量关系式x y,且xy1.类比以上结论,可得到在空间中,P,A,B,C四点共面的充要条件是:对于平面内任一点O,有且只有一组实数x,y,z满足向量关系式_解析:此类比仅是数量的变化,即在空间中,P,A,B,C四点共面的充要条件是:对于平面内任一点O,有且只有一组实数x,y,z满足向量关系式xyz,且xyz1.答案:xyz,且xyz116给出下列推理:(1)三角形的内角和
8、为(32)180,四边形的内角和为(42)180,五边形的内角和为(52)180,所以凸n边形的内角和为(n2)180;(2)三角函数都是周期函数,ytan x是三角函数,所以ytan x是周期函数;(3)狗是有骨骼的;鸟是有骨骼的;鱼是有骨骼的;蛇是有骨骼的;青蛙是有骨骼的;狗、鸟、鱼、蛇和青蛙都是动物,所以,所有的动物都是有骨骼的;(4)在平面内如果两条直线同时垂直于第三条直线,则这两条直线互相平行,那么在空间中如果两个平面同时垂直于第三个平面,则这两个平面互相平行其中属于合情推理的是_(填序号)解析:根据合情推理的定义来判断,因为(1)(3)都是归纳推理,(4)是类比推理,而(2)是演绎
9、推理,故属于合情推理的是(1)(3)(4)答案:(1)(3)(4)三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明或演算步骤)17(10分)已知实数a,b,c,d满足abcd1,acbd1,求证:a,b,c,d中至少有一个是负数证明:假设a,b,c,d都是非负实数,因为abcd1,所以a,b,c,d0,1,所以ac,bd,所以acbd1,这与已知acbd1相矛盾,所以假设不成立,故a,b,c,d中至少有一个是负数18(12分)用数学归纳法证明11n(nN*)证明:(1)当n1时,1,命题成立(2)假设当nk(kN*)时命题成立,即11k,则当nk1时,112k1.又1k2k(k1
10、),即nk1时,命题成立由(1)和(2)可知,命题对所有nN*都成立19(12分)设函数f(x)x3,x0,1证明:(1)f(x)1xx2;(2),所以f(x),综上,0)的图象与x轴有两个不同的交点,若f(c)0且0x0.(1)证明:是函数f(x)的一个零点;(2)用反证法证明c.证明:(1)f(x)的图象与x轴有两个不同的交点,方程f(x)0有两个不相等的实数根x1,x2,又f(c)0,x1c是方程的一个根又x1x2,x2.是f(x)0的一个根,即是函数f(x)的一个零点(2)假设0,0c,当0x0,f0.这与f0矛盾,c,又c,c.22(12分)已知函数f(x).(1)计算f(3),f(4),f及f的值;(2)由(1)的结果猜想一个普遍的结论,并加以证明;(3)求值f(1)f(2)f(2 017)fff.解析:(1)f(3),f(4),f,f.(2)由f(3)f2,f(4)f2,猜想:f(x)f2.证明如下:因为f(x),所以f,所以f(x)f2.(3)因为f(x)f2,所以f(2)f2,f(3)f2,f(2 017)f2,又f(1)1,故f(1)f(2)f(2 017)fff12 01624 033.