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- 2021-06-11 发布
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学业分层测评
(建议用时:45 分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.(2016·郑州高二检测)下列说法正确的是( )
A.由合情推理得出的结论一定是正确的
B.合情推理必须有前提有结论
C.合情推理不能猜想
D.合情推理得出的结论无法判定正误
【解析】 合情推理得出的结论不一定正确,故 A 错;合情推理必须有前
提有结论,故 B 对;合情推理中类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相
同,从而推出它们的其他属性也相同的推理,可进行猜想,故 C 错;合情推理
得出的结论可以进行判定正误,故 D 错.
【答案】 B
2.下面使用类比推理恰当的是( )
A.“若 a·3=b·3,则 a=b”类比推出“若 a·0=b·0,则 a=b”
B.“(a+b)c=ac+bc”类比推出“(a·b)c=ac·bc”
C.“(a+b)c=ac+bc”类比推出“a+b
c
=a
c
+b
c(c≠0)”
D.“(ab)n=anbn”类比推出“(a+b)n=an+bn”
【解析】 由实数运算的知识易得 C 项正确.
【答案】 C
3.(2016·大连高二检测)用火柴棒摆“金鱼”,如图 217 所示,
图 217
按照上面的规律,第 n 个“金鱼”图需要火柴棒的根数为( )
A.6n-2 B.8n-2
C.6n+2 D.8n+2
【解析】 从①②③可以看出,从第②个图开始每个图中的火柴棒都比前一
个图中的火柴棒多 6 根,故火柴棒数成等差数列,第一个图中火柴棒为 8 根,故
可归纳出第 n 个“金鱼”图需火柴棒的根数为 6n+2.
【答案】 C
4.对命题“正三角形的内切圆切于三边中点”可类比猜想:正四面体的内
切球切于四面体各正三角形的( )
A.一条中线上的点,但不是中心
B.一条垂线上的点,但不是垂心
C.一条角平分线上的点,但不是内心
D.中心
【解析】 由正四面体的内切球可知,内切球切于四个面的中心.
【答案】 D
5.(2016·南昌调研)已知整数对的序列为(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),
(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(1,5),(2,4),…,则第 57 个数对是( )
A.(2,10) B.(10,2)
C.(3,5) D.(5,3)
【解析】 由题意,发现所给数对有如下规律:
(1,1)的和为 2,共 1 个;
(1,2),(2,1)的和为 3,共 2 个;
(1,3),(2,2),(3,1)的和为 4,共 3 个;
(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)的和为 5,共 4 个;
(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1)的和为 6,共 5 个.
由此可知,当数对中两个数字之和为 n 时,有 n-1 个数对.易知第 57 个数
对中两数之和为 12,且是两数之和为 12 的数对中的第 2 个数对,故为(2,10).
【答案】 A
二、填空题
6.把正数排列成如图 218 甲的三角形数阵,然后擦去偶数行中的奇数和
奇数行中的偶数,得到如图 218 乙的三角形数阵,现把图乙中的数按从小到大
的顺序排成一列,得到一个数列{an},若 an=2 017,则 n=__________.
【导学号:19220014】
1
2 3 4
5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
甲
1
2 4
5 7 9
10 12 14 16
乙
图 218
【解析】 图乙中第 k 行有 k 个数,第 k 行最后的一个数为 k2,前 k 行共有
kk+1
2
个数,由 44×44=1 936,45×45=2 025 知 an=2 017 出现在第 45 行,第
45 行第一个数为 1 937,第2 017-1 937
2
+1=41 个数为 2 017,所以 n=4444+1
2
+41=1 031.
【答案】 1 031
7.(2016·日照高二检测)二维空间中圆的一维测度(周长)l=2πr,二维测度(面
积)S=πr2,观察发现 S′=l;三维空间中球的二维测度(表面积)S=4πr2,三维测
度(体积)V=4
3πr3,观察发现 V′=S.已知四维空间中“超球”的三维测度 V=
8πr3,猜想其四维测度 W=________.
【解析】 因为 V=8πr3,所以 W=2πr4,满足 W′=V.
【答案】 2πr4
8.已知{bn}为等比数列,b5=2,则 b1b2b3…b9=29.若{an}为等差数列,a5
=2,则{an}的类似结论为________.
【解析】 结合等差数列的特点,类比等比数列中b1b2b3…b9=29可得,在{an}
中,若 a5=2,则有 a1+a2+a3+…+a9=2×9.
【答案】 a1+a2+a3+…+a9=2×9
三、解答题
9.已知数列 8×1
12×32
,8×2
32×52
,…, 8×n
2n-122n+12
,…,Sn 为其前 n 项和,计
算 S1,S2,S3,S4,观察计算结果,并归纳出 Sn 的公式.
【解】 S1= 8×1
12×32
=8
9
=32-1
32
=2×1+12-1
2×1+12
,
S2=8
9
+ 8×2
32×52
=24
25
=52-1
52
=2×2+12-1
2×2+12
,
S3=24
25
+ 8×3
52×72
=48
49
=72-1
72
=2×3+12-1
2×3+12
,
S4=48
49
+ 8×4
72×92
=80
81
=92-1
92
=2×4+12-1
2×4+12
,
由此归纳猜想 Sn=2n+12-1
2n+12 .
10.(2016·咸阳高二检测)在平面几何中,研究正三角形内任意一点与三边的
关系时,我们有真命题:边长为 a 的正三角形内任意一点到各边的距离之和是定
值 3
2 a.类比上述命题,请你写出关于正四面体内任意一点与四个面的关系的一
个真命题,并给出简要的证明.
【解】 类比所得的真命题是:棱长为 a 的正四面体内任意一点到四个面的
距离之和是定值 6
3 a.
证明:设 M 是正四面体 PABC 内任一点,M 到平面 ABC,平面 PAB,平面
PAC,平面 PBC 的距离分别为 d1,d2,d3,d4.由于正四面体四个面的面积相等,
故有:
VPABC=VMABC+VMPAB+VMPAC+VMPBC=1
3·S△ABC·(d1+d2+d3+d4),而 S△ABC
= 3
4 a2,VPABC= 2
12a3,故 d1+d2+d3+d4= 6
3 a(定值).
[能力提升]
1.根据给出的数塔,猜测 123 456×9+7 等于( )
1×9+2=11;
12×9+3=111;
123×9+4=1 111;
1 234×9+5=11 111;
12 345×9+6=111 111;
A.1 111 110 B.1 111 111
C.1 111 112 D.1 111 113
【解析】 由前 5 个等式知,右边各位数字均为 1,位数比前一个等式依次
多 1 位,所以 123 456×9+7=1 111 111,故选 B.
【答案】 B
2.已知结论:“在正三角形 ABC 中,若 D 是边 BC 的中点,G 是三角形
ABC 的重心,则AG
GD
=2”.若把该结论推广到空间,则有结论:“在棱长都相等
的四面体 ABCD 中,若△BCD 的中心为 M,四面体内部一点 O 到四面体各面的
距离都相等”,则AO
OM
=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 如图,设正四面体的棱长为 1,即易知
其高 AM= 6
3
,此时易知点 O 即为正四面体内切球的
球心,设其半径为 r,利用等体积法有 4×1
3
× 3
4 r=
1
3
× 3
4
× 6
3
⇒r= 6
12
,故 AO=AM-MO= 6
3
- 6
12
= 6
4
,
故 AO∶OM= 6
4
∶ 6
12
=3∶1.
【答案】 C
3.(2016·温州高二检测)如图 219 所示,椭圆中心在坐标原点,F 为左焦点,
当FB
→
⊥AB
→
时,其离心率为 5-1
2
,此类椭圆被称为“黄金椭圆”.类比“黄金椭
圆”,可推算出“黄金双曲线”的离心率 e 等于_________________________.
【导学号:19220015】
图 219
【解析】 如图所示,设双曲线方程为x2
a2
-y2
b2
=1(a>0,b>0),
则 F(-c,0),B(0,b),A(a,0),
所以FB
→
=(c,b),AB
→
=(-a,b).
又因为FB
→
⊥AB
→
,
所以FB
→
·AB
→
=b2-ac=0,
所以 c2-a2-ac=0,所以 e2-e-1=0,
所以 e=1+ 5
2
或 e=1- 5
2 (舍去).
【答案】 1+ 5
2
4.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°-sin 13°cos 17°;
②sin215°+cos215°-sin 15°cos 15°;
③sin218°+cos212°-sin 18°cos 12°;
④sin2(-18°)+cos248°-sin(-18°)cos 48°;
⑤sin2(-25°)+cos255°-sin(-25°)cos 55°.
(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°-sin 15°cos 15°=1-1
2sin 30°=1-1
4
=3
4.
(2)三角恒等式为 sin2α+cos2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=3
4.
证明如下:
sin2α+cos2(30°-α)-sin αcos(30°-α)
=sin2α+(cos 30°cos α+sin 30°sin α)2-sin α(cos 30°·cos α+sin 30°sin α)
=sin2α+3
4cos2α+ 3
2 sin αcos α+1
4sin2α- 3
2 sin αcos α-1
2sin2α
=3
4sin2α+3
4cos2α=3
4.
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