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- 2021-07-01 发布
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知识点一 归纳推理
1.观察下列不等式:
1+<,
1++<,
1+++<,
……
照此规律,第五个不等式为( )
A.1++++<
B.1++++<
C.1+++++<
D.1+++++<
答案 D
解析 观察每行不等式的特点,知第五个不等式为1+++++<.
2.如图所示,图1是棱长为1的小正方体,图2、图3是由这样的小正方体摆放而成.按照这样的方法继续摆放,自上而下分别叫第1层,第2层,……,第n层,第n层的小正方体的个数记为Sn.解答下列问题:
(1)按照要求填表:
n
1
2
3
4
…
Sn
1
3
6
…
(2)S10=________
答案 (1)10 (2)55
解析 S1=1,S2=3=1+2,S3=6=1+2+3,
推测S4=1+2+3+4=10,
S10=1+2+3+…+10=55.
知识点二 类比推理
3.在公比为4的等比数列{bn}中,若Tn是数列{bn}的前n项积,则有,,也成等比数列,且公比为4100;类比上述结论,相应地,在公差为3的等差数列{an}中,若Sn是{an}的前n项和.可类比得到的结论是______________________.
答案 数列S20-S10,S30-S20,S40-S30也是等差数列,且公差为300
解析 因为等差数列{an}的公差d=3,
所以(S30-S20)-(S20-S10)
=(a21+a22+…+a30)-(a11+a12+…+a20)
=100d=300,
同理可得:(S40-S30)-(S30-S20)=300,
所以数列S20-S10,S30-S20,S40-S30是等差数列,且公差为300.
即结论为:数列S20-S10,S30-S20,S40-S30也是等差数列,且公差为300.
4.在Rt△ABC中,AB⊥AC,AD⊥BC于D,求证:=+,那么在四面体ABCD中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想,并说明理由.
解 如图①所示,由射影定理得
AD2=BD·DC,AB2=BD·BC,AC2=CD·BC,
所以=
==.
又BC2=AB2+AC2,
所以=+.
类比猜想:
四面体ABCD中,AB,AC,AD两两垂直,AE⊥平面BCD,则=++.
如图②,连接BE交CD于F,连接AF,
因为AB⊥AC,AB⊥AD,AC∩AD=A,
所以AB⊥平面ACD,
而AF⊂平面ACD,所以AB⊥AF,
在Rt△ABF中,AE⊥BF,
所以=+,
易知在Rt△ACD中,AF⊥CD,
所以=+,
所以=++,猜想正确.
知识点三 归纳和类比推理的应用
5.鲁班发明锯子的思维过程为:带齿的草叶能割破行人的腿,“锯子”能“锯”开木材,它们在功能上是类似的.因此,它们在形状上也应该类似,“锯子”应该是齿形的.该过程体现了( )
A.归纳推理 B.类比推理
C.胡乱推理 D.没有推理
答案 B
解析 推理是根据一个或几个已知的判断来确定一个新的判断的思维过程,上述过程是推理,由性质类比可知是类比推理.
6.若数列{an}(n∈N*)是等差数列,则有数列bn=(n∈N*)也是等差数列.
类比上述性质,相应地:
若数列{cn}(n∈N*)是等比数列,且cn>0,则数列dn=________(n∈N*)也是等比数列.
答案
解析 由等差、等比数列之间运算的相似特征知,
“和积,商开方”.
容易得出dn=也是等比数列.
一、选择题
1.归纳推理和类比推理的相似之处为( )
A.都是从一般到一般
B.都是从一般到特殊
C.都是从特殊到特殊
D.所得结论都不一定正确
答案 D
解析 归纳推理是由特殊到一般的推理,其结论不一定正确.类比推理是从特殊到特殊的推理,结论具有推测性,不一定可靠,故选D.
2.下列平面图形与空间的平行六面体作为类比对象比较合适的是( )
A.三角形 B.梯形
C.平行四边形 D.矩形
答案 C
解析 由类比推理的定义和特点判断,易知选C.
3.观察下列事实|x|+|y|=1的不同整数解(x,y)的个数为4,|x|+|y|=2的不同整数解(x,y)的个数为8,|x|+|y|=3的不同整数解(x,y)的个数为12,…,则|x|+|y|=20的不同整数解(x,y)的个数为 ( )
A.76 B.80 C.86 D.92
答案 B
解析 由已知条件得,|x|+|y|=n(n∈N*)的整数解(x,y)个数为4n,故|x|+|y|=20的整数解(x,y)的个数为80.
4.如图,在所给的四个选项中,最适合填入问号处,使之呈现一定的规律性的为( )
答案 A
解析 观察第一组中的三个图,可知每一个黑色方块都从右向左循环移动,每次移动一格,由第二组图的前两个图,可知选A.
5.把下列在平面内成立的结论类比到空间,结论不成立的是( )
A.如果一条直线与两条平行线中的一条相交,则必与另一条相交
B.如果一条直线与两条平行线中的一条垂直,则必与另一条垂直
C.如果两条直线与第三条直线都不相交,则这两条直线不相交
D.如果两条直线同时与第三条直线垂直,则这两条直线平行
答案 D
解析 类比A的结论为:如果一个平面与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个相交.成立.类比B的结论为:如果一个平面与两个平行平面中的一个垂直,则必与另一个垂直.成立.类比C的结论为:如果两个平面与第三个平面都不相交,则这两个平面不相交.成立.类比D的结论为:如果两个平面同时与第三个平面垂直,则这两个平面平行.不成立.
二、填空题
6.已知 =2, =3, =4,…,若 =6(a,b∈R),则a+b=________.
答案 41
解析 根据题意,由于 =2, =3, =4,…那么可知 =6,a=6,b=6×6-1=35,所以a+b=41.
7.如图,直角坐标系中每个单元格的边长为1,由下往上的6个点1,2,3,4,5,6的横纵坐标(xi,yi)(i=1,2,3,4,5,6)分别对应数列{an}(n∈N*)的前12项,如下表所示:
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
a8
a9
a10
a11
a12
x1
y1
x2
y2
x3
y3
x4
y4
x5
y5
x6
y6
按如此规律下去,则a2013+a2014+a2015的值为______.
答案 1007
解析 由题图知a1=x1=1,a3=x2=-1,a5=x3=2,a7=x4=-2,…,则a1+a3=a5+a7=…=a2013+a2015=0.又a2=y1=1,a4=y2=2,a6=y3=3,…,则a2014=1007,所以a2013+a2014+a2015=1007.
答案 <sin
解析 运用类比推理与数形结合,可知y=sinx(x∈(0,π))的图象是上凸的,因此线段AB的中点的纵坐标总是小于函数y=sinx(x∈(0,π))图象上的点的纵坐标,即有<sin成立.
三、解答题
9.某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数.
①sin213°+cos217°-sin13°cos17°;
②sin215°+cos215°-sin15°cos15°;
③sin218°+cos212°-sin18°cos12°;
④sin2(-18°)+cos248°-sin(-18°)cos48°;
⑤sin2(-25°)+cos255°-sin(-25°)cos55°.
(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;
(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.
解 (1)选择②式计算如下:
sin215°+cos215°-sin15°cos15°
=1-sin30°=.
(2)sin2α+cos2(30°-α)-sinαcos(30°-α)=.
证明:sin2α+cos2(30°-α)-sinαcos(30°-α)=sin2α+(cos30°cosα+sin30°sinα)2-sinα(cos30°cosα+sin30°·sinα)=sin2α+cos2α+sinαcosα+sin2α-sinα·cosα-sin2α=sin2α+cos2α=.
10.已知椭圆具有性质:若M,N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上任意一点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN时,kPM与kPN之积是与点P的位置无关的定值.试对双曲线-=1写出具有类似特征的性质,并加以证明.
解 类似的性质为:若M,N是双曲线-=1上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上任意一点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P的位置无关的定值.
证明:设点M,P的坐标分别为(m,n),(x,y),
则N(-m,-n).
因为点M(m,n)在已知的双曲线上,
所以n2=m2-b2,同理,y2=x2-b2.
则kPM·kPN=·==·=(定值).
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