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新版數(shù)學北師大版精品資料
【成才之路】高中數(shù)學 第1章 3反證法課時作業(yè) 北師大版選修2-2
一、選擇題
1.反證法是( )
A.從結論的反面出發(fā),推出矛盾的證法
B.對其否命題的證明
C.對其逆命題的證明
D.分析法的證明方法
[答案] A
[解析] 反證法是先否定結論,在此基礎上,運用演繹推理,導出矛盾,從而肯定原結論的真實性.
2.否定結論“至多有兩個解”的說法中,正確的是( )
A.有一個解
B.有兩個解
C.至少有三個解
D.至少有兩個解
[答案] C
3.應用反證法導出矛盾的推導過程中,要把下列哪些作為條件使用:①結論相反判斷,即假設;②
2、原命題的條件;③公理、定理、定義等;④原結論.( )
A.①② B.①②④
C.①②③ D.②③
[答案] C
4.“M不是N的子集”的充分必要條件是( )
A.若x∈M,則x?N
B.若x∈N,則x∈M
C.存在x1∈M且x1∈N,又存在x2∈M且x2?N
D.存在x0∈M且x0?N
[答案] D
[解析] 按定義,若M是N的子集,則集合M的任一個元素都是集合N的元素.所以,要使M不是N的子集,只需存在x0∈M,但x0?N.故選D.
5.“自然數(shù)a、b、c中恰有一個偶數(shù)”的否定為( )
A.自然數(shù)a、b、c都是奇數(shù)
B.自然數(shù)a、b、c都是偶
3、數(shù)
C.自然數(shù)a、b、c中至少有兩個偶數(shù)
D.自然數(shù)a、b、c都是奇數(shù)或至少有兩個偶數(shù)
[答案] D
[解析] 恰有一個偶數(shù)的否定有兩種情況,其一是無偶數(shù),其二是至少有兩個偶數(shù).
6.若a、b、c不全為零,必須且只需( )
A.a(chǎn)bc≠0
B.a(chǎn)、b、c中至少有一個為0
C.a(chǎn)、b、c中只有一個是0
D.a(chǎn)、b、c中至少有一個不為0
[答案] D
[解析] a、b、c不全為零,即a、b、c中至少有一個不為0.
二、填空題
7.某同學準備用反證法證明如下問題:函數(shù)f(x)在[0,1]上有意義,且f(0)=f(1),如果對于不同的x1,x2∈[0,1],都有|f(x1)
4、-f(x2)|<|x1-x2|,求證|f(x1)-f(x2)|<.那么其反設應該是__________________.
[答案] 如果對于不同的x1,x2∈[0,1],都有|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|,則|f(x1)-f(x2)|≥
[解析] 根據(jù)題意知,反證法解題是從假設原命題不成立開始,把結論的否定作為條件,連同其他條件一起經(jīng)過推斷,得出與已知條件或已有原理相矛盾,從而肯定原命題的正確性.這里進行假設時,注意把函數(shù)f(x)在[0,1]上有意義,且f(0)=f(1)剝離出來作為已知條件.
8.用反證法證明命題“若p1p2=2(q1+q2),則關于x的方程x2+p1x+q
5、1=0與x2+p2x+q2=0中,至少有一個方程有實數(shù)根”時,應假設為________.
[答案] 兩個方程都沒有實數(shù)根
三、解答題
9.求證:一個三角形中至少有一個內角不小于60.
[證明] 已知∠A、∠B、∠C為△ABC的三個內角.
求證:∠A、∠B、∠C中至少有一個不小于60.
證明:假設△ABC的三個內角∠A、∠B、∠C都小于60,
即∠A<60,∠B<60,∠C<60,
三式相加得∠A+∠B+∠C<180.
這與三角形內角和定理矛盾,
∴∠A、∠B、∠C都小于60的假設不能成立.
∴一個三角形中,至少有一個內角不小于60.
10.已知非零實數(shù)a、b、c構成公差
6、不為0的等差數(shù)列,求證:、、不能構成等差數(shù)列.
[證明] 假設、、能構成等差數(shù)列,則由=+,于是得bc+ab=2ac.①
而由于a、b、c構成等差數(shù)列,即2b=a+c.②
所以由①②兩式得,(a+c)2=4ac,即(a-c)2=0,于是得a=c,這與a、b、c構成公差不為0的等差數(shù)列矛盾.故假設不成立,因此、、不能構成等差數(shù)列.
一、選擇題
1.(2014濟南模擬)設x,y,z>0,則三個數(shù)+,+,+( )
A.都大于2 B.至少有一個大于2
C.至少有一個不小于2 D.至少有一個不大于2
[答案] C
[解析] 假設這三個數(shù)都小于2,則三個數(shù)之和小于6,又++++
7、+=(+)+(+)+(+)≥2+2+2=6,與假設矛盾,故這三個數(shù)至少有一個不小于2.另取x=y(tǒng)=z=1,可排除A、B.
2.(2014山東理,4)用反證法證明命題“設a,b為實數(shù),則方程x3+ax+b=0至少有一個實根”時,要做的假設是( )
A.方程x3+ax+b=0沒有實根
B.方程x3+ax+b=0至多有一個實根
C.方程x3+ax+b=0至多有兩個實根
D.方程x3+ax+b=0恰好有兩個實根
[答案] A
[解析] 至少有一個實根的否定為:沒有實根.
反證法的假設為原命題的否定.
3.設a、b、c為一個三角形的三邊,S=(a+b+c),若S2=2ab,試證S<2
8、A.用反證法證明該題時的假設為( )
A.S2≠2ab B.S>2a
C.S≥2a D.S≤2a
[答案] C
[解析] 對“<”的否定應為“≥”,故選C.
4.如果△A1B1C1的三個內角的余弦值分別等于△A2B2C2的三個內角的正弦值,則( )
A.△A1B1C1和△A2B2C2都是銳角三角形
B.△A1B1C1和△A2B2C2都是鈍角三角形
C.△A1B1C1是鈍角三角形,△A2B2C2是銳角三角形
D.△A1B1C1是銳角三角形,△A2B2C2是鈍角三角形
[答案] D
[解析] 由條件知,△A1B1C1的三個內角的余弦值均大于0,則△A1B1C1是銳角三
9、角形,假設△A2B2C2是銳角三角形.
由得
那么,A2+B2+C2=,這與三角形內角和為180相矛盾.所以假設不成立,所以△A2B2C2是鈍角三角形.
二、填空題
5.“任何三角形的外角都至少有兩個鈍角”的否定應是__________________________________.
[答案] 存在一個三角形,其外角最多有一個鈍角.
6.設有一組圓Ck:(x-k+1)2+(y-3k)2=2k4(k∈N*).下列四個命題:
(1)存在一條定直線與所有的圓均相切
(2)存在一條定直線與所有的圓均相交
(3)存在一條定直線與所有的圓均不相交
(4)所有的圓均不經(jīng)過原點
其中真
10、命題的代號是________.(寫出所有真命題的代號)
[答案] (2)、(4)
[解析] 判斷(1)是否正確用反證法:因為Ck:(x-k+1)2+(y-3k)2=2k4(k∈N*)表示以(k-1,3k)為圓心,以k2為半徑的一組圓,假若存在一條直線Ax+By+C=0(A2+B2≠0)與所有的圓均相切,則必有=k2對于任意k∈N*恒成立,即k2-A(k-1)-3Bk-C=0恒成立,或k2+A(k-1)+3Bk+C=0恒成立,這是不可能的,故(1)不正確.
(2)存在直線y=3(x+1)過所有圓的圓心.
(3)由于半徑k2隨著k的無限增大而增大,故不存在這樣的直線與所有的圓均不相交.
11、(4)由于將x=0,y=0代入方程中得不到恒等式,故所有的圓不經(jīng)過原點是正確的.
三、解答題
7.已知a、b是正有理數(shù),、是無理數(shù),證明:+必為無理數(shù).
[證明] 假設+為有理數(shù),記p=+,因為a、b是正有理數(shù),所以p>0.將=p-兩邊平方,得a=p2+b-2p,所以=.因為a、b、p均為有理數(shù),所以必為有理數(shù),這與已知條件矛盾,故假設錯誤.
所以+必為無理數(shù).
[點評] 數(shù)學中的有些命題,所給條件不足以從正面證明結論正確,可采用反證法,否定結論,由此推出與已知或假設矛盾,證得結論.
8.已知函數(shù)f(x)=ax+(a>1).
(1)證明:函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù);
12、
(2)用反證法證明方程f(x)=0沒有負實數(shù)根.
[分析] (1)可直接用定義證明單調性;(2)應用反證法要注意準確作出反設.
[證明] (1)任取x1,x2∈(-1,+∞),不妨設x10.
ax2-x1>1,且ax1>0,所以ax2-ax1=ax1(ax2-x1-1)>0.
又因為x1+1>0,x2+1>0,
所以-
=
=>0.
于是f(x2)-f(x1)=ax2-ax1+->0,
故函數(shù)f(x)在(-1,+∞)上為增函數(shù).
(2)假設存在x0<0(x0≠-1)滿足f(x0)=0,則ax0=-.
又00,-1