推理与证明练习题

别妄想泡我
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2021年02月14日 05:26
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2021年2月14日发(作者:伦理片在线线手机版韩国免费6)


第一章



推理与证明练习题



1


.“蛇、鳄鱼、海龟、蜥蜴等爬行动物是用肺呼吸的,所以所有的爬行动物都是用肺

呼吸的.”此推理方法是:





2


.在数 列


1,2,2,3,3,3,4,4,4,4


,…中,第


25


项为:





n



2


1


1


1


1


3


.证明


<1





+…+


<


n



1(


n


>1)


,当


n



2


时,中间式等于:





2

2


3


4


2


n


4


.否定结论“至多有两个解”的说法是:

< br>




1


5


.三角形的面积为


S



(


a



b



c


)


r



a



b



c


为三角形的边长,


r


为三角形内切圆的


2


半径,利用类比 推理可以得出四面体的体积为:





6



某人在上楼梯时,


一步上一个台阶或两个台阶,

设他从平地上到第一级台阶时有


f


(1)

< br>种走法,从平地上到第二级台阶时有


f


(2)

< p>
种走法……则他从平地上到第


n



(


n


≥3)台阶时


的走法


f


(


n


)


等于:





3


7



已知


f


(


x


)



x

< p>


x



a



b



c


R




a



b


>0



a



c


>0< /p>



b



c


>0




f


(


a


)



f


(


b


)

< br>+


f


(


c


)


的值一定:





1


1


8


.数列


{


a


n


}


满足


a


1




a

< p>
n



1



1



,则


a

< br>2 013


等于:





2


a


n


3


1


5


3


7


9


.一个数列


{


a


n


}


的前


n


项为






,….则猜想它 的一个通项公式为


a


n



5


2


11


7


17


________.


10


.观察下列的图形中小正方形的个数,则第


6


个图中有


________


个小正方形,第


n


个图中有


________


个小正方形.




1


11


.用反证法证明命题“若


x



(


a



b

)


x



ab


≠0,则


x



a


x



b


”时,应假设为


________




a


11



a< /p>


12


+…+


a


2 0


a


1



a< /p>


2


+…+


a


30


12


.已知等差数列


{


a


n


}


中,有



,则在等比数列


{


b


n


}


中,


10


30


会有类似的结论:


__________ ______.


13


.已知


a



b



c

< p>


0


,比较


ab



bc



ca


的大值与


0


的大小;



3


3


2,


3< /p>


3


3


2,


3


3


3


3


2


14


.观察下列等式:


1



2



3


1



2



3



6


1



2



3



4



10


,….根据上述规 律,


第五个等式为


____________________ ____




2


a


n


15



(


本小题满分


12


< br>)



a


1


>0



a


1


≠1,


a


n



1



(


n


=< /p>


1,2


,…).



1



a


n


( 1)


求证:


a


n



1



a


n




1


(2)



a


1



,写出


a


2



a


3



a


4



a


5


的值,观察并归纳出这个数列的通项公式


a


n


.


2


n


n


16


.(2014·银川模拟


)


用数学归纳法证明“当


n


为正奇数时,


x



y


能被

< br>x



y


整除”

< br>的第二步是


(



)


A


.假设


n



2


k



1


时正确,再推


n



2


k



3


时正确


(


k



N

< p>


)


B


.假设


n



2


k



1


时正确,再推


n



2


k


< p>
1


时正确


(


k

< p>


N



)


C


.假设


n



k


时正确,再推


n



k



1


时正确


(


k



N

< p>


)


D


.假设


n



k


(


k


≥1)时正确,再推


n



k



2


时正确


(


k



N



)






2



1


1


1


3


5


*


17


< p>
f


(


n


)



1



+…+


(


n


N


)


,经计算得


f


(2)




f


(4)



2



f


(8)




f


(16)



2


3


n


2


2

< br>7


3



f


(32)



.


推测:当


n


≥2


时,有


______ ______




2

< br>,


x


≥0,


< br>f


1


(


x


)



f


(


x


)



f


n



1


(


x


)



f


(


f


n


(


x

< br>))



1


x


n



N






f


2014


(


x


)


的表达式为


________





19



(


本小题满分


12



)


某少数民族的刺绣有着悠久的历史,图


2


为她们刺绣中最简单


的四个图案,这些图案都是由小正方形 构成,小正方形数越多刺绣越漂亮.现按同样的规


律刺绣


(


小正方形的摆放规律相同


)


,设第


n


个图形包含


f


(


n


)


个小正方形.



18



(2014·陕西文,


14)


已知


f


(


x


)



x

< p>



2



(1)


求出


f


(5)


的值;



(2)


利用 合情推理的“归纳推理思想”归纳出


f


(


n



1)



f


(


n


)


之间 的关系式,


并根据你


得到的关系式求出


f


(


n


)


的表 达式;



1


1


1


1


(3)





+…+


的值.


f


f



1


f



1


f< /p>


n



1




20



(< /p>


本小题满分


14



)


函数列


{


f


n


(


x


)}


满足


f


1


(


x


)



x


1



x


2


(


x


>0)



f


n



1


(


x


)



f

< br>1


[


f


n


(


x


)]




(1)



f


2


(


x


)



f


3


(


x


)




(2)


猜想


f


n


(

< p>
x


)


的表达式,并证明.






21< /p>


.已知数列


{


a


n


}



a


1< /p>



5



S


n



1


< p>
a


n


(


n


≥2,


n



N



)



(1)



a


2


a


3



a


4


,并由此猜想


a

< br>n


的表达式;



(2)


用数学归纳法证明


{


a


n


}


的通项公式.







22



(


山东高考


)


等比数列


{


a


n


}


的前


n


项和为


S


n


, 已知对任意的


n



N

< br>+


,点


(


n


S


n


)


均在函


x



y



b



r


(< /p>


b


>0



b


≠1,


b



r


均为常数


)


的图像上.


(1)



r

的值;



(2)



b



2


时,记


b


n



2(log

< p>
2


a


n



1)(


n



N



)


,证明:对任意的


n



N



,不等式< /p>


b


1



1


b


2



1

< p>
b


n



1


·


·…·


>


n



1


成立.



b


1


b


2

b


n





















x


[


解析


]


(1)


解:因为对任意


n



N



,点


(


n



S

n


)


均在函数


y

< br>=


b



r


(


b


>0



b


≠1,


b



r


n


均为常数


)


的图像上,所以


S


n



b



r


.

< br>当


n



1


时,


a


1



S


1



b


+< /p>


r




n


n



1


n

< p>
n



1


n



1



n

≥2


时,


a


n


S


n



S


n



1


=< /p>


b



r



(


b



r

< p>
)



b



b



(


b


1)


b




n



1


又 因为


{


a


n


}


为等比数列,所以


r


=-


1


,公比为


b


< p>
a


n



(


b



1)


b

< br>.


n



1

n



1


(2)

证明:当


b



2

< br>时,


a


n


(


b



1)


b



2




b


n



2(l og


2


a


n



1)



2(log

2


2


n



1



1)



2


n




b


n



1


2


n



1


b


1



1


b

< br>2



1


b


n



1


3


5


7


2


n



1




,所以


·


·…·



·


·


·…·


.


b< /p>


n


2


n


b


1


b


2


b

< p>
n


2


4


6


2


n


3


5

7


2


n



1


下面用数学归纳法证明不等式:


·


·


…·


>


n


+< /p>


1.


2


4


6< /p>


2


n


3


3


①当


n



1


时,左边=


,右边=


2


,因为


>


2


,所以不等式成立.



2


2


②假设当


n



k


(


k



N



)


时,不等式成立,



3< /p>


5


7


2


k



1



·

< p>
·


·…·


>


k

< p>


1.


则当


n

< p>


k



1


时,



2


4

< br>6


2


k


3


5


7


2


k



1


2


k



3


左边=


·


·


·…·


·



2


4


6


2


k


2


k



2


2


k



3

< br>>


k



1


·



2


k



2




k



k



2




1



k



k


< br>2



k



k



1


>


k




1




k



所以当


n



k



1


时,不等式也成立.



由①②可得,不等式对任何


n



N< /p>



都成立,



b


1



1


b


2



1


b


n



1



·


·…·


>


n



1


恒成立.


< p>


1



b


2


b


n


【解】



(1)


f


(5)

< p>


41.


(2)


因为< /p>


f


(2)



f< /p>


(1)



4


=4 ×1,



f


(3)


f


(2)


8


=4×2,



f


(4)



f


(3)

< p>


12


=4×3,



f


(5)



f


(4)



16


=4 ×4,



b


1




由以上规律,可得出


f


(

< br>n



1)


f


(


n


)



4


n



< /p>


因为


f


(


n



1)



f


(


n


)


< p>
4


n


,所以


f

< p>
(


n



1)



f


(


n

< br>)



4


n


,所以


f


(


n


)



f


(


n



1)



4(


n



1)


=< /p>


f


(


n



2)



4(


n



1)



4(


n



2)



f


(


n



3)



4(


n



1)



4(


n



2)



4(


n



3)


=…




f< /p>


[


n



(


n



1)]



4(


n



1)



4(


n



2)



4(


n



3)


+…+


4[


n



(


n



1)]


2



2


n



2

< p>
n



1.


1

< p>
1


1


1


1


(3)



n


≥2


时,




(



)



f


n



1


2


n


n



2< /p>


n



1


n


1


1


1


1

< p>
所以




+…+



f


f



1


f



1

< br>f


n



1


1


1


1


1


1


1


1


1



1



(1






< p>
+…+



)


2


2


2


3


3


4


n



1

< br>n


1


1


3


1



1



( 1



)



-< /p>


.


2


n


2


2


n


18



(


本小题满分


14



)


函数列


{


f


n


(


x


)}< /p>


满足


f


1


(


x


)



(1)



f


2


(


x


)



f


3


(


x


)

< br>;



(2)


猜想


f


n


(


x

)


的表达式,并证明.



解:


(1)


f


1


(


x


)



x


1



x


2


(


x


>0)



f


n



1

< br>(


x


)



f


1


[


f


n


(


x


)]


.< /p>



x


1



x


2


2


(

< p>
x


>0)



< p>
x


f


2


(


x


)



1


x


2


x


2


1



2


x< /p>


1



2


1



x


x


2

< p>
1



2


x


x


x


f


3

(


x


)





.


2


2


2


x


2


1



2


x



x


1



3


x


1



2

< br>1



2


x


x


(2)


猜想


f

n


(


x


)



,下面用数学归纳法证明:



2


1



nx


①当


n



1


时,命题显 然成立.




x




x


②假设当


n


=< /p>


k


时,


f


k


(


x


)



x


1



kx

< p>
2


,那么


f


k

< p>


1


(


x


)



1


kx


1



2


2


2


x



x



2


2


1



kx



x


1



kx


x


1



k



x


2


.


这就是说,当< /p>


n



k



1


时命题成立.



1



nx


20


. 已知数列


{


a


n


}



a


1



5



S


n



1



a


n


(


n


≥2,


n



N



)




(1)



a


2


< br>a


3



a


4


,并由此猜想


a


n


的表达式;



(2)


用数学归 纳法证明


{


a


n


}


的通项公式.



[


分析


]


利 用不完全归纳法猜想归纳出


a


n


,然后 用数学归纳法证明.解题的关键是根


据已知条件和假设寻找


a< /p>


k



a


k



1



S

< p>
k



S


k



1


之间的关系.



[


解析


]


( 1)


由已知,得


a


2

< br>=


S


1



a


1



5



a


3



S


2



a


1



a


2



10



a


4



S


3


a


1



a


2



a


3


=< /p>


5



5



n




< p>
10



20


< p>
a


n




.


n



2

< br>


5×2


n


< br>由①②,可知


f


n


(

< p>
x


)



x


2


对所有


n



N



均成立.




(2)


①当


n



2


时,


a


2


=5×2



5


,表达式成立.




n



1


时显然成立,下面用数 学归纳法证明


n


≥2


时结硫化亦成立.



k



2


②假设


n



k


(


k


≥2,


k



N



)


时表达式成立,即


a


k


=5×2




则当

n



k



1


时,由已知条件和假设有



a


k



1


< p>
S


k



a


1



a


2

+…+


a


k


k



2



5



5



10


+…+5×2



k


1



2



5




1< /p>



2


k



1


=5×2



(


k



1)



2


=5×2


.


故当< /p>


n



k



1


时,表达式也成立.


n



2


由①②可知,对一切


n


(


n


≥2,


n



N


< p>
)


都有


a


n


=5×2


.


[


点评


]


本 题先用不完全归纳法猜想出通项,然后用数学归纳法证明,考查了由特殊


到一般的数学思 想,也考查了数列知识,在高考中这类题往往是压轴题.解决方法是观察


与分析法,也就 是说解决这类题要注意观察数列中各项与其序号的变化关系,归纳出构成


数列的规律,同 时还要注意第一项与其他各项的差异,从而发现其中的规律.



21



(


山东高考

)


等比数列


{


a

< br>n


}


的前


n

项和为


S


n


,已知对任意的


n



N


< p>
,点


(


n



S


n


)


均在函


x



y


< br>b



r


(


b


>0



b


≠1,


b



r


均为常数


)


的图像上.



(1)



r


的值;



(2)



b



2


时,记


b


n



2(log


2


a


n



1)(


n



N



)


,证明:对任意的


n



N



,不等式


b


1



1


b


2



1


b


n



1


·


·…·


>


n



1


成立.



2



2


b


1


b


2


b


n

< br>[


解析


]


(1)


解:因为对任意


n



N



,点


(


n



S


n


)

< p>
均在函数


y



b



r


(


b


>0



b


≠1,

< p>
b



r


n


均为常数


)


的图像上,所以


S


n



b



r


.



n



1


时,


a

< p>
1



S


1



b



r



n


n



1


n


n


-< /p>


1


n



1



n


≥2


时,


a


n



S

< p>
n



S


n



1



b


r



(


b



r


)


=< /p>


b



b



(


b



1)


b




n



1


又因为


{


a


n


}


为等比数列,所以< /p>


r


=-


1


,公比 为


b



a


n< /p>



(


b



1)


b


.


n



1


n


< p>
1


(2)


证明:当


b



2


时,


a


n



(


b

< p>


1)


b



2




b

< br>n



2(log


2


a


n



1)



2(log


2


2

< p>
n



1



1)



2


n

< br>,



b


n



1


2


n



1


b


1



1


b


2



1


b


n



1


3


5


7

< br>2


n



1




,所以


·


·…·



·


·


·…·


.


b


n

2


n


b


1


b


2


b


n


2< /p>


4


6


2


n


3


5


7


2

< p>
n



1


下面用数学归纳法 证明不等式:


·


·


…·


>


n



1.


2


4


6


2

n


3


3


①当


n



1


时,左边=

< br>,右边=


2


,因为


>

< p>
2


,所以不等式成立.



2


2


②假设当


n



k


(


k



N



)


时,不 等式成立,



3


5

7


2


k



1



·


·


·… ·


>


k



1.


则当


n



k< /p>



1


时,



2


4


6


2


k


3


5


7


2


k



1

< br>2


k



3


左边=


·


·


·…·

< br>·



2


4


6


2


k


2


k



2


2


k



3


>


k



1


·



2


k



2

< br>=



x


k



k



2




1



k



k



2



k



k



1


>


k

< br>+



1




k



所以当


n



k



1


时,不等式也成立.



由①②可得,不 等式对任何


n



N


都成立,



b

< br>1



1


b


2



1


b


n



1



·


·…·


>


n



1


恒成立.



+< /p>


1



b


1


b


2


b


n

< p>


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