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  • 2021-06-11 发布

高中数学人教a版选修1-2学业分层测评3合情推理word版含解析

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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 kk+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=4444+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-122n+12 ,…,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+12-1 2×1+12 , S2=8 9 + 8×2 32×52 =24 25 =52-1 52 =2×2+12-1 2×2+12 , S3=24 25 + 8×3 52×72 =48 49 =72-1 72 =2×3+12-1 2×3+12 , S4=48 49 + 8×4 72×92 =80 81 =92-1 92 =2×4+12-1 2×4+12 , 由此归纳猜想 Sn=2n+12-1 2n+12 . 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.