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- 2021-06-12 发布
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6.1.2 类 比
一、基础达标
1.下列哪个平面图形与空间的平行六面体作为类比对象较合适
( )
A.三角形 B.梯形
C.平行四边形 D.矩形
答案 C
2.给出下面四个类比结论
( )
① 实数a,b,若ab=0则a=0或b=0;类比向量a,b,若a·b=0,
② 则a=0或b=0
②实数a,b,有(a+b)2=a2+2ab+b2;类比向量a,b,有(a+b)2=
a2+2a·b+b2
③实数a,有|a|2=a2,类比向量a,有|a|2=a2
④实数a,b有a2+b2=0,则a=b=0;类比向量a,b有a2+b2=0,则
a=b=0
其中类比结论正确的命题个数为
( )
A.0 B.1 C.2 D.3
答案 D
3.三角形的面积S=(a+b+c)·r,其中a,b,c为三角形的边长,r为三角形内切圆的半径,利用类比推理;可以得出四面体的体积为
( )
A.V=abc
B.V=Sh
C.V=(S1+S2+S3+S4)r
D.V=(ab+bc+ac)h
答案 C
4.给出下面类比推理命题(其中Q为有理数集,R为实数集,C为复数集):
6
①“若a,b∈R,则a-b=0⇒a=b”类比推出“若a,b∈C,
则a-b=0⇒a=b”;
②“若a,b,c,d∈R,则复数a+bi=c+di⇒a=c,b=d”类比推出
“若a,b,c,d∈Q,则a+b=c+d⇒a=c,b=d”;
③“若a,b∈R,则a-b>0⇒a>b”类比推出“若a,b∈C,则a-b>0⇒a>b”.
其中类比得到的结论正确的个数是
( )
A.0 B.1 C.2 D.3
答案 C
解析 ①②是正确的,③是错误的,因为复数不能比较大小,如a=5+6i,
b=4+6i,虽然满足a-b=1>0,但复数a与b不能比较大小.
5.类比平面几何中“三角形任两边之和大于第三边”,得空间相应的结论为________.
答案 三棱锥任意三个面的面积之和大于第四个面的面积
解析 平面中的三角形与空间中的三棱锥是类比对象,从而有结论.
6.如图(1)有面积关系=,则图(2)有体积关系=________.
答案
7.如图,在三棱锥S-ABC中,SA⊥SB,SB⊥SC,SA⊥SC,且SA、SB、SC和底面ABC,所成的角分别为α1、α2、α3,三侧面SBC,SAC,SAB的面积分别为S1,S2,S3,类比三角形中的正弦定理,给出空间情形的一个猜想.
6
解 在△DEF中(如图),由正弦定理得
==.
于是,类比三角形中的正弦定理,
在四面体S-ABC中,
我们猜想==成立.
二、能力提升
8.设△ABC的三边长分别为a、b、c,△ABC的面积为S,内切圆半径为r,则r=,类比这个结论可知:四面体S-ABC的四个面的面积分别为S1、S2、S3、S4,内切球半径为r,四面体S-ABC的体积为V,则r=( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 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四面体A-BCD=(S1+S2+S3+S4)R,
∴r=.
6
9.定义:ab,bc,cd,da的运算分别对应下图中的(1)(2)(3)(4).
则图中甲、乙运算式可表示为________.
答案 db,ca
10.在平面几何中,△ABC的内角平分线CE分AB所成线段的比为=,把这个结论类比到空间:在三棱锥A-BCD中(如图所示),平面DEC平分二面角A-CD-B且与AB相交于E,则得到的类比的结论是________.
答案 =
解析 △ABC中作ED⊥AC于D,EF⊥BC于F,则ED=EF.
∴==,
类比:在三棱锥A-BCD中,过直线AB作一平面垂直于CD,并交CD于点H,则∠AHB是二面角A-CD-B的平面角,连接EH,则EH是∠AHB的角平分线.
6
∴==.
11.已知等差数列{an}的公差为d,前n项和Sn,则有如下性质:
①通项:an=am+(n-m)d;
②若m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m、n、p、q∈N+);
③若m+n=2p,则am+an=2ap(m、n、p∈N+);
④Sn,S2n-Sn,S3n-S2n构成等差数列.
类比上述性质,在等比数列{bn}中,写出相类似的性质,并判断所得结论的真假.
解 在等比数列{bn}中,公比为q,前n项和为Sn,则可以得到:
①通项:bn=bm·qn-m(真命题);
②若m+n=p+q,则bm·bn=bp·bq(m,n,p,q∈N+)(真命题);
③若m+n=2p,则bm·bn=b(m,n,p∈N+)(真命题);
④Sn,S2n-Sn,S3n-S2n构成等比数列(假命题).
12.(1)椭圆C:+=1(a>b>0)与x轴交于A,B两点,点P是椭圆C上异于A,B的任意一点,直线PA,PB分别与y轴交于点M,N,求证:A·为定值b2-a2.
(2)类比(1)可得如下真命题:双曲线-=1(a>0,b>0)与x轴交于A,B两点,点P是双曲线C上异于A,B的任意一点,直线PA,PB分别与y轴交于点M,N,求证A·为定值,请写出这个定值(不要求写出解题过程).
解 (1)证明如下:设点P(x0,y0)(x0≠±a)
依题意,得A(-a,0),B(a,0)
所以直线PA的方程为y=(x+a),
令x=0,得yM=.
同理得yN=-,所以yMyN=.
又点P(x0,y0)在椭圆上,所以+=1,
因此y=(a2-x),所以yMyN==b2.
因为=(a,yN),=(-a,yM),
所以·=-a2+yMyN=b2-a2.
(2)-(a2+b2).
6
三、探究与创新
13.如图,在长方形ABCD中,对角线AC与两邻边所成的角分别为α、β,则cos2α+cos2β=1,则在立体几何中,给出类比猜想.
解 在长方形ABCD中,cos2α+cos2β=()2+()2===1.
于是类比到长方体中,猜想其体对角线与共顶点的三条棱所成的角分别为α、β、γ,
则cos2α+cos2β+cos2γ=1.
证明如下:cos2α+cos2β+cos2γ=()2+()2+()2===1.
6
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