《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第2章 推理與證明章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 新人教B版選修1-2》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第2章 推理與證明章末復(fù)習(xí)課學(xué)案 新人教B版選修1-2（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2章 推理與證明 歸納推理 1.歸納推理的一般步驟：(1)通過(guò)觀(guān)察個(gè)別情況發(fā)現(xiàn)某些相同性質(zhì)；(2)從已知的相同性質(zhì)中推出一個(gè)明確表述的一般命題(猜想)． 2．在應(yīng)用歸納推理時(shí)，首先要觀(guān)察部分對(duì)象的整體特征，然后分析所觀(guān)察對(duì)象中哪些元素是不變的，哪些元素是變化的，并將變化的量的變化規(guī)律表達(dá)出來(lái)． 【例1】　如圖，一個(gè)樹(shù)形圖依據(jù)下列規(guī)律不斷生長(zhǎng)：1個(gè)空心圓點(diǎn)到下一行僅生長(zhǎng)出1個(gè)實(shí)心圓點(diǎn)，1個(gè)實(shí)心圓點(diǎn)到下一行生長(zhǎng)出1個(gè)實(shí)心圓點(diǎn)和1個(gè)空心圓點(diǎn)．則第11行的實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)是________． [思路探究]　列出每行實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)，從中歸納出變化規(guī)律，然后運(yùn)用此規(guī)律求第

2、11行實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)． [解]　前6行中實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)依次為：0,1,1,2,3,5，據(jù)此猜想這個(gè)數(shù)列的規(guī)律為：從第3項(xiàng)起，每一項(xiàng)都等于它前面兩項(xiàng)的和，故續(xù)寫(xiě)這個(gè)數(shù)列到第11行如下：8,13,21,34,55，所以第11行的實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)是55. [答案]　55 1．記Sk＝1k＋2k＋3k＋…＋nk， 當(dāng)k＝1,2,3，…時(shí)，觀(guān)察下列等式： S1＝n2＋n， S2＝n3＋n2＋n， S3＝n4＋n3＋n2， S4＝n5＋n4＋n3－n， S5＝An6＋n5＋n4＋Bn2，… 可以推測(cè)，A－B＝________. [解析]　由S1，S2，S3，S4各項(xiàng)系數(shù)知， A＝

3、，A＋＋＋B＝1， 于是B＝－， 所以A－B＝＋＝. [答案]　 類(lèi)比推理 1.類(lèi)比推理的基本原則是根據(jù)當(dāng)前問(wèn)題的需要，選擇適當(dāng)?shù)念?lèi)比對(duì)象，可以從幾何元素的數(shù)目、位置關(guān)系、度量等方面入手，由平面中的相關(guān)結(jié)論可以類(lèi)比得到空間中的相關(guān)結(jié)論． 2．平面圖形與空間圖形類(lèi)比． 平面圖形 空間圖形 點(diǎn) 線(xiàn) 線(xiàn) 面 邊長(zhǎng) 面積 面積 體積 線(xiàn)線(xiàn)角 二面角 三角形 四面體 【例2】　已知圖①有面積關(guān)系：＝. (1)試用類(lèi)比的思想寫(xiě)出由圖②所得的體積關(guān)系＝______________________. (2)證明你的結(jié)論是正確的． [思路探究]　由面積關(guān)系

4、，類(lèi)比推測(cè)＝，然后由體積公式證明． [解]　(1)＝. (2)過(guò)A作AO⊥平面PBC于O，連接PO(圖略)，則A′在平面PBC內(nèi)的射影O′落在PO上， 從而＝ ＝ ＝， ∵＝， ∴＝. 2．在△ABC中，若AB⊥AC，AD⊥BC于D，則＝＋.在四面體A-BCD中，若AB，AC，AD兩兩垂直，AH⊥底面BCD，垂足為H，則類(lèi)似的結(jié)論是什么？并說(shuō)明理由． [解]　類(lèi)似的結(jié)論是：如圖，在四面體A-BCD中，若AB，AC，AD兩兩垂直，AH⊥底面BCD，垂足為H，則 ＝＋＋. 證明如下： 連接BH并延長(zhǎng)交CD于E，連接AE.∵AB，AC，AD兩兩垂直， ∴AB⊥平面A

5、CD.又∵AE?平面ACD，∴AB⊥AE. 在Rt△ABE中，有＝＋. ① 又易證CD⊥AE， 在Rt△ACD中，＝＋. ② 將②代入①得＝＋＋. 演繹推理 演繹推理是由一般到特殊的推理，一般模式為三段論． 演繹推理只要前提正確，推理的形式正確，那么推理所得的結(jié)論就一定正確． 【例3】　已知平面α∥平面β，直線(xiàn)l⊥α，l∩α＝A，如圖所示，求證：l⊥β. [思路探究]　分別確定大前提、小前提，利用演繹推理的方法證明． [解]　在平面β內(nèi)任取一條直線(xiàn)b，平面γ是經(jīng)過(guò)點(diǎn)A與直線(xiàn)b的平面．設(shè)γ∩α＝a. ①如果兩個(gè)平行平面同時(shí)和第三個(gè)平面相交，那么它們的交線(xiàn)平行，(大前提

6、) α∥β，且α∩γ＝a，β∩γ＝b，(小前提) 所以a∥b.(結(jié)論) ②如果一條直線(xiàn)與一個(gè)平面垂直，那么這條直線(xiàn)和這個(gè)平面內(nèi)的任意一條直線(xiàn)都垂直，(大前提) 且l⊥α，a?α，(小前提) 所以l⊥a.(結(jié)論) ③如果一條直線(xiàn)和兩條平行線(xiàn)中的一條垂直，那么它也與另一條垂直，(大前提) a∥b，且l⊥a，(小前提) 所以l⊥b.(結(jié)論) ④如果一條直線(xiàn)和一個(gè)平面內(nèi)的任意一條直線(xiàn)都垂直，那么這條直線(xiàn)和這個(gè)平面垂直，(大前提) 因?yàn)閘⊥b，且直線(xiàn)b是平面β內(nèi)的任意一條直線(xiàn)，(小前提) 所以l⊥β.(結(jié)論) 3．如圖，在空間四邊形ABCD中，M，N分別為AB，AD的中點(diǎn)．

7、 求證：MN∥平面BCD(寫(xiě)出大前提，小前提，結(jié)論) [證明]?、偃切沃形痪€(xiàn)平行于底邊，(大前提) ∵M(jìn)，N分別為AB與AD的中點(diǎn)， ∴MN為△ABD的中位線(xiàn)．(小前提) ∴MN∥BD.(結(jié)論) ②平面外一條直線(xiàn)與平面內(nèi)一條直線(xiàn)平行，則這條直線(xiàn)與這個(gè)平面平行，(大前提) ∵M(jìn)N平面BCD，BD?平面BCD，MN∥BD，(小前提) ∴MN∥平面BCD.(結(jié)論) 直接證明 綜合法和分析法是直接證明中最基本的兩種證明方法，也是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題常用的思維方式．如果從解題的切入點(diǎn)的角度細(xì)分，直接證明方法可具體分為：比較法、代換法、放縮法、判別式法、構(gòu)造函數(shù)法等，應(yīng)用綜合法證明問(wèn)題

8、時(shí)，必須首先想到從哪里開(kāi)始起步，分析法就可以幫助我們克服這種困難，在實(shí)際證明問(wèn)題時(shí)，應(yīng)當(dāng)把分析法和綜合法結(jié)合起來(lái)使用． 【例4】　設(shè)f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)，若函數(shù)f(x＋1)與f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)．求證：f為偶函數(shù)． [思路探究]　解答本題可先分析f為偶函數(shù)的條件，再利用已知推出滿(mǎn)足的條件或?qū)ふ医Y(jié)論成立的條件． [解]　要證f為偶函數(shù)， 只需證f的對(duì)稱(chēng)軸為x＝0， 只需證－－＝0， 只需證a＝－b. 因?yàn)楹瘮?shù)f(x＋1)與f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)， 即x＝－－1與x＝－關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)， 即－－1－＝0， 整理得－＝1， 即a＝－b成立， 故原命題得證

9、． 4．當(dāng)a≥2時(shí)，求證：－<－. [證明]　要證－<－， 只需證＋<＋， 只需證(＋)2<(＋)2， 只需證a＋1＋a－2＋2

10、]　直接證明直線(xiàn)與平面相交比較困難，故考慮用反證法． [解]　不妨設(shè)直線(xiàn)a與平面α相交，b與a平行，從而證b也與平面α相交．假設(shè)直線(xiàn)b不與平面α相交，則b?α或b∥平面α. ①若b?α，由a∥b，aα，得a∥α，這與“a與平面α相交”矛盾． ②若b∥α，則平面α內(nèi)有直線(xiàn)b′，使b′∥b.而a∥b，故a∥b′， 因?yàn)閍α，所以a∥α，這與“a與平面α相交”矛盾． 綜上所述，假設(shè)不成立，則直線(xiàn)b與平面α只能相交． 5．已知a，b，c，d∈R，且a＋b＝c＋d＝1，ac＋bd>1，求證：a，b，c，d中至少有一個(gè)是負(fù)數(shù)． [證明]　假設(shè)a，b，c，d都是非負(fù)數(shù)， 因?yàn)閍＋b＝c＋

11、d＝1， 所以(a＋b)(c＋d)＝1. 又(a＋b)(c＋d)＝ac＋bd＋ad＋bc≥ac＋bd， 所以ac＋bd≤1， 這與已知ac＋bd>1矛盾， 所以a，b，c，d中至少有一個(gè)是負(fù)數(shù)． 1．甲、乙、丙、丁四位同學(xué)一起去向老師詢(xún)問(wèn)成語(yǔ)競(jìng)賽的成績(jī)．老師說(shuō)：你們四人中有2位優(yōu)秀，2位良好，我現(xiàn)在給甲看乙、丙的成績(jī)，給乙看丙的成績(jī)，給丁看甲的成績(jī)．看后甲對(duì)大家說(shuō)：我還是不知道我的成績(jī)．根據(jù)以上信息，則(　　) A．乙可以知道四人的成績(jī) B．丁可以知道四人的成績(jī) C．乙、丁可以知道對(duì)方的成績(jī) D．乙、丁可以知道自己的成績(jī) [解析]　由甲說(shuō)：“我還是不知道我的成績(jī)”可推

12、知甲看到乙、丙的成績(jī)?yōu)椤?個(gè)優(yōu)秀，1個(gè)良好”．乙看丙的成績(jī)，結(jié)合甲的說(shuō)法，丙為“優(yōu)秀”時(shí)，乙為“良好”；丙為“良好”時(shí)，乙為“優(yōu)秀”，可得乙可以知道自己的成績(jī)．丁看甲的成績(jī)，結(jié)合甲的說(shuō)法，甲為“優(yōu)秀”時(shí)，丁為“良好”；甲為“良好”時(shí)，丁為“優(yōu)秀”，可得丁可以知道自己的成績(jī)． [答案]　D 2．(2019·全國(guó)卷Ⅰ)古希臘時(shí)期，人們認(rèn)為最美人體的頭頂至肚臍的長(zhǎng)度與肚臍至足底的長(zhǎng)度之比是≈0.618，稱(chēng)為黃金分割比例，著名的“斷臂維納斯”便是如此．此外，最美人體的頭頂至咽喉的長(zhǎng)度與咽喉至肚臍的長(zhǎng)度之比也是.若某人滿(mǎn)足上述兩個(gè)黃金分割比例，且腿長(zhǎng)為105 cm，頭頂至脖子下端的長(zhǎng)度為26 cm，

13、則其身高可能是(　　) A．165 cm　　B．175 cm　　C．185 cm　　D．190 cm 解析：頭頂至脖子下端的長(zhǎng)度為26 cm，說(shuō)明頭頂?shù)窖屎淼拈L(zhǎng)度小于26 cm， 由頭頂至咽喉的長(zhǎng)度與咽喉至肚臍的長(zhǎng)度之比是≈0.618， 可得咽喉至肚臍的長(zhǎng)度小于≈42 cm， 由頭頂至肚臍的長(zhǎng)度與肚臍至足底的長(zhǎng)度之比是， 可得肚臍至足底的長(zhǎng)度小于≈110， 即有該人的身高小于110＋68＝178 cm， 又肚臍至足底的長(zhǎng)度大于105 cm， 可得頭頂至肚臍的長(zhǎng)度大于105×0.618≈65 cm， 即該人的身高大于65＋105＝170 cm. 答案：B 3．有三張卡片，

14、分別寫(xiě)有1和2,1和3,2和3.甲，乙，丙三人各取走一張卡片，甲看了乙的卡片后說(shuō)：“我與乙的卡片上相同的數(shù)字不是2”，乙看了丙的卡片后說(shuō)：“我與丙的卡片上相同的數(shù)字不是1”，丙說(shuō)：“我的卡片上的數(shù)字之和不是5”，則甲的卡片上的數(shù)字是________． [解析]　根據(jù)丙的說(shuō)法及乙看了丙的卡片后的說(shuō)法進(jìn)行推理．由丙說(shuō)“我的卡片上的數(shù)字之和不是5”，可推知丙的卡片上的數(shù)字是1和2或1和3.又根據(jù)乙看了丙的卡片后說(shuō)：“我與丙的卡片上相同的數(shù)字不是1”可知，乙的卡片不含1，所以乙的卡片上的數(shù)字為2和3.再根據(jù)甲的說(shuō)法“我與乙的卡片上相同的數(shù)字不是2”可知，甲的卡片上的數(shù)字是1和3. [答案]　1和3

15、 4．已知f(x)＝，x≥0，若f1(x)＝f(x)，fn＋1(x)＝f(fn(x))，n∈N＋，則f2 014(x)的表達(dá)式為_(kāi)_______． [解析]　f1(x)＝，f2(x)＝＝，f3(x)＝＝，…，由數(shù)學(xué)歸納法得f2 014(x)＝. [答案]　f2 014(x)＝ 5．觀(guān)察下列等式： ＋＝×1×2； ＋＋＋＝×2×3； ＋＋＋…＋＝×3×4； ＋＋＋…＋＝×4×5； …… 照此規(guī)律， ＋＋＋…＋＝________. [解析]　通過(guò)觀(guān)察已給出等式的特點(diǎn)，可知等式右邊的是個(gè)固定數(shù)，后面第一個(gè)數(shù)是等式左邊最后一個(gè)數(shù)括號(hào)內(nèi)角度值分子中π的系數(shù)的一半，后面第二個(gè)數(shù)是第一個(gè)數(shù)的下一個(gè)自然數(shù)，所以，所求結(jié)果為×n×(n＋1)，即n(n＋1)． [答案]　n(n＋1) - 9 -