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2021届高三数学(理)提升演练:合情推理与演绎推理
一、选择题
1.已知△ABC中,∠A=30°,∠B=60°,求证:a<b.
证明:∵∠A=30°,∠B=60°,∴∠A<∠B.
∴a<b,其中,画线部分是演绎推理的 ( )
A.大前提 B.小前提
C.结论 D.三段论
2.观看(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cos x)′=-sin x,由归纳推理可得:若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x),记g(x)为f(x)的导函数,则g(-x)= ( )
A.f(x) B.-f(x)
C.g(x) D.-g(x)
3.已知f1(x)=sin x+cos x,fn+1(x)是fn(x)的导函数,即f2(x)=
f′1(x),f3(x)=f′2(x),…,fn+1(x)=f′n(x),n∈N*,则f2 011(x)= ( )
A.-sin x-cos x B.sin x-cos x
C.-sin x+cos x D.sin x+cos x
4.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:四周体S-ABC的四个面的面积分别为S1、S2、S3、S4,内切球的半径为r,四周体S-ABC的体积为V,则r= ( )
A. B.
C. D.
5.正方形ABCD的边长是a,依次连接正方形ABCD各边中点得到一个新的正方形,再依次连接新正方形各边中点又得到一个新的正方形,依此得到一系列的正方形,如图所示.现有一只小虫从A点动身,沿正方形的边逆时针方向爬行,每遇到新正方形的顶点时,沿这个正方形的边逆时针方向爬行,如此下去,爬行了10条线段.则这10条线段的长度的平方和是 ( )
A.a2 B.a2
C.a2 D. a2
6.把正整数排成如图甲的三角形数阵,然后擦去第偶数行中的奇数和第奇数行中的偶数,得到如图乙的三角形数阵,再把图乙中的数按从小到大的挨次排成一列,得到一个数列{an},则a2 013= ( )
A.3 963 B.4 002
C.4 501 D.4 623
二、填空题
7.观看下列等式
1=1
2+3+4=9
3+4+5+6+7=25
4+5+6+7+8+9+10=49
……
照此规律,第n个等式为________.
8.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=2.若把该结论推广到空间中,则有如下结论:在棱长都相等的四周体ABCD中,若△BCD的中心为M,四周体内部一点O到四周体各面的距离都相等,则=________.
9.观看下列等式:
12=1,
12-22=-3,
12-22+32=6,
12-22+32-42=-10,
…
由以上等式推想到一个一般的结论:对于n∈N*,12-22+32-42+…+(-1)n+1n2=________.
三、解答题
10.已知函数f(x)=,
(1)分别求f(2)+f(),f(3)+f(),f(4)+f()的值;
(2)归纳猜想一般性结论,并给出证明;
(3)求值:f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 013)+f()+f()+…+f().
11.在平面几何中,争辩正三角形内任一点与三边的关系时,我们有真命题:边长为a的正三角形内任一点到各边的距离之和是定值a.类比上述命题,请你写出关于正四周体内任一点与四个面的关系的一个真命题,并给出简要的证明.
详解答案
一、选择题
1.解析:由三段论的组成可得划线部分为三段论的小前提.
答案:B
2.解析:观看可知,偶函数f(x)的导函数g(x)都是奇函数,所以g(-x)=-g(x).
答案:D
3.解析:f2(x)=f′1(x)=cos x-sin x;f3(x)=f′2(x)=-sin x-cos x;f4(x)=f′3(x)=-cos x+sin x;f5(x)=f′4 (x)=sin x+cos x,则其周期为4,即fn(x)=fn+4(x).f2 011(x)=f3(x)=-sin x-cos x.
答案:A
4.解析:设三棱锥的内切球球心为O,那么由V=VO-ABC+VO-SAB+VO-SAC+VO-SBC,
即:V=S1r+S2r+S3r+S4r,
可得:r=.
答案:C
5. 解析:由题可知,这只小虫爬行的第一段长度的平方为a=(a)2=a2,其次段长度的平方为a=(a)2=a2,…,从而可知,小虫爬行的线段长度的平方可以构成以a=a2为首项,为公比的等比数列,所以数列的前10项和为S10==a2.
答案:A
6.解析:在图乙中,前k行共有1+2+3+…+k=个数,若a2 013位于第k行,则<2 013≤,而=2 016,=1 953,∴a2 013位于第63行从右起的第4个数.又观看图乙可知,第k行的最终1个数为k2,∴a2 013=632-6=3 963.
答案:A
二、填空题
7.解析:每行最左侧数分别为1、2、3、…,所以第n行最左侧的数为n;每行数的个数分别为1、3、5、…,则第n行的个数为2n-1.所以第n行数依次是n、n+1、n+2、…、3n-2.其和为n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2.
答案:n+(n+1)+(n+2)+…+(3n-2)=(2n-1)2
8.解析:设四周体内部一点O到四周体各面都相等的距离为d,则由题意知d=OM.设该四周体各个面的面积均为S,则由等体积法得:4×S×OM=S×AM,∴4OM=AM,∵AO+OM=AM,从而==3.
答案:3
9.解析:留意到第n个等式的左边有n项,右边的结果的确定值恰好等于左边的各项的全部底数的和,即右边的结果的确定值等于1+2+3+…+n==,留意到右边的结果的符号的规律是:当n为奇数时,符号为正;当n为偶数时,符号为负,因此所填的结果是(-1)n+1.
答案:(-1)n+1
三、解答题
10.解:(1)∵f(x)=,
∴f(2)+f()=+=+=1,
同理可得f(3)+f()=1,
f(4)+f()=1.
(2)由(1)猜想f(x)+f()=1,
证明:f(x)+f()
=+=+=1.
(3)f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 013)+f()+f()+…+f()=f(1)+[f(2)+f()]+[f(3)+f()]+…+[f(2 013)+f()]
=+
=+2 012=.
11.解:类比所得的真命题是:棱长为a的正四周体内任一点到四个面的距离之和是定值a.
证明:设M是正四周体P-ABC内任一点,M到面ABC,面PAB,面PAC,面PBC的距离分别为d1,d2,d3,d4.
由于正四周体四个面的面积相等,故有:
VP-ABC=VM-ABC+VM-PAB+VM-PAC+VM-PBC
=·S△ABC·(d1+d2+d3+d4).
而S△ABC=a2,VP-ABC=a3.
故d1+d2+d3+d4=a(定值).
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