高中數(shù)學(xué)選修2-2課時作業(yè)2：2.2.1　綜合法和分析法

人教版高中數(shù)學(xué)選修2-2PAGEPAGE1第二章推理與證明2．2直接證明與間接證明2.2.1綜合法和分析法一、基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．已知a，b，c∈R，那么下列命題中正確的是 ()A．若a>b，則ac2>bc2B．若eq\f(a,c)>eq\f(b,c)，則a>bC．若a3>b3且ab<0，則eq\f(1,a)>eq\f(1,b)D．若a2>b2且ab>0，則eq\f(1,a)<eq\f(1,b)[答案]C[解析]對于A：若c＝0，則A不成立，故A錯；對于B：若c<0，則B不成立，B錯；對于C：若a3>b3且ab<0，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a>0,b<0))，所以eq\f(1,a)>eq\f(1,b)，故C對；對于D：若eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a<0,b<0))，則D不成立．2．A、B為△ABC的內(nèi)角，A>B是sinA>sinB的 ()A．充分不必要條件 B．必要不充分條件C．充要條件 D．即不充分也不必要條件[答案]C[解析]由正弦定理eq\f(a,sinA)＝eq\f(b,sinB)，又A、B為三角形的內(nèi)角，∴sinA>0，sinB>0，∴sinA>sinB?2RsinA>2RsinB?a>b?A>B.3．已知直線l，m，平面α，β，且l⊥α，m?β，給出下列四個命題：①若α∥β，則l⊥m；②若l⊥m，則α∥β；③若α⊥β，則l⊥m；④若l∥m，則α⊥β.其中正確命題的個數(shù)是 ()A．1 B．2C．3 D．4[答案]B[解析]若l⊥α，m?β，α∥β，則l⊥β，所以l⊥m，①正確；若l⊥α，m?β，l⊥m，α與β可能相交，②不正確；若l⊥α，m?β，α⊥β，l與m可能平行或異面，③不正確；若l⊥α，m?β，l∥m，則m⊥α，所以α⊥β，④正確．4．設(shè)a，b∈R＋，且a≠b，a＋b＝2，則必有 ()A．1≤ab≤eq\f(a2＋b2,2) B．a(chǎn)b<1<eq\f(a2＋b2,2)C．a(chǎn)b<eq\f(a2＋b2,2)<1 D．eq\f(a2＋b2,2)<ab<1[答案]B[解析]因為a≠b，故eq\f(a2＋b2,2)>ab.又因為a＋b＝2>2eq\r(ab)，故ab<1，eq\f(a2＋b2,2)＝eq\f(a＋b2－2ab,2)＝2－ab>1，即eq\f(a2＋b2,2)>1>ab.5．要證明eq\r(3)＋eq\r(7)<2eq\r(5)，可選擇的方法有很多，最合理的應(yīng)為________．[答案]分析法6．設(shè)a＝eq\r(2)，b＝eq\r(7)－eq\r(3)，c＝eq\r(6)－eq\r(2)，則a，b，c的大小關(guān)系為________．[答案]a>c>b[解析]∵a2－c2＝2－(8－4eq\r(3))＝4eq\r(3)－6＝eq\r(48)－eq\r(36)>0，∴a>c.∵eq\f(c,b)＝eq\f(\r(6)－\r(2),\r(7)－\r(3))＝eq\f(\r(7)＋\r(3),\r(6)＋\r(2))＞1，∴c＞b.7．設(shè)a≥b>0，求證：3a3＋2b3≥3a2b＋2ab證明法一3a3＋2b3－(3a2b＋2ab2)＝3a2(a－b)＋2b2(b－a)＝(3a2－2b2)(a因為a≥b>0，所以a－b≥0,3a2－2b2>0，從而(3a2－2b2)(a－b)所以3a3＋2b3≥3a2b＋2ab法二要證3a3＋2b3≥3a2b＋2ab2，只需證3a2(a－b)－2b2(a－b只需證(3a2－2b2)(a－b)≥0，∵a≥b>0.∴a－b≥0,3a2－2b2>2a2－2b∴上式成立．二、能力提升8．設(shè)0<x<1，則a＝eq\r(2)x，b＝1＋x，c＝eq\f(1,1－x)中最大的一個是 ()A．a(chǎn) B．bC．c D．不能確定[答案]C[解析]∵b－c＝(1＋x)－eq\f(1,1－x)＝eq\f(1－x2－1,1－x)＝－eq\f(x2,1－x)<0，∴b<c.又∵b＝1＋x>eq\r(2)x＝a，∴a<b<c.9．已知a，b為非零實數(shù)，則使不等式：eq\f(a,b)＋eq\f(b,a)≤－2成立的一個充分不必要條件是 ()A．a(chǎn)b>0 B．a(chǎn)b<0C．a(chǎn)>0，b<0 D．a(chǎn)>0，b>0[答案]C[解析]∵eq\f(a,b)與eq\f(b,a)同號，由eq\f(a,b)＋eq\f(b,a)≤－2，知eq\f(a,b)<0，eq\f(b,a)<0，即ab<0.又若ab<0，則eq\f(a,b)<0，eq\f(b,a)<0.∴eq\f(a,b)＋eq\f(b,a)＝－eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(a,b)))＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(b,a)))))≤－2eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(a,b)))·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(b,a))))＝－2，綜上，ab<0是eq\f(a,b)＋eq\f(b,a)≤－2成立的充要條件，∴a>0，b<0是eq\f(a,b)＋eq\f(b,a)≤－2成立的一個充分而不必要條件．10．如圖所示，在直四棱柱A1B1C1D1－ABCD中，當(dāng)?shù)酌嫠倪呅蜛BCD滿足條件________時，有A1C⊥B1D1[答案]對角線互相垂直[解析]本題[答案]不唯一，要證A1C⊥B1D1，只需證B1D1垂直于A1C所在的平面A1CC1，因為該四棱柱為直四棱柱，所以B1D1⊥CC1，故只需證B1D1⊥A111．已知a＞0，b＞0，eq\f(1,b)－eq\f(1,a)＞1.求證：eq\r(1＋a)＞eq\f(1,\r(1－b)).證明要證eq\r(1＋a)＞eq\f(1,\r(1－b))成立，只需證1＋a＞eq\f(1,1－b)，只需證(1＋a)(1－b)＞1(1－b＞0)，即1－b＋a－ab＞1，∴a－b＞ab，只需證：eq\f(a－b,ab)＞1，即eq\f(1,b)－eq\f(1,a)＞1.由已知a＞0，eq\f(1,b)－eq\f(1,a)＞1成立，∴eq\r(1＋a)＞eq\f(1,\r(1－b))成立．12．求證拋物線y2＝2px(p＞0)，以過焦點的弦為直徑的圓必與x＝－eq\f(p,2)相切．證明如圖，作AA′、BB′垂直準(zhǔn)線，取AB的中點M，作MM′垂直準(zhǔn)線．要證明以AB為直徑的圓與準(zhǔn)線相切，只需證|MM′|＝eq\f(1,2)|AB|，由拋物線的定義：|AA′|＝|AF|，|BB′|＝|BF|，所以|AB|＝|AA′|＋|BB′|，因此只需證|MM′|＝eq\f(1,2)(|AA′|＋|BB′|)根據(jù)梯形的中位線定理可知上式是成立的．所以以過焦點的弦為直徑的圓必與x＝－eq\f(p,2)相切．三、探究與創(chuàng)新13．(2013·廣東)設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn，已知a1＝1，eq\f(2Sn,n)＝an＋1－eq\f(1,3)n2－n－eq\f(2,3)，n∈N*.(1)求a2的值；(2)求數(shù)列{an}的通項公式；(3)證明：對一切正整數(shù)n，有eq\f(1,a1)＋eq\f(1,a2)＋…＋eq\f(1,an)＜eq\f(7,4).(1)解當(dāng)n＝1時，eq\f(2S1,1)＝2a1＝a2－eq\f(1,3)－1－eq\f(2,3)＝2，解得a2＝4.(2)解2Sn＝nan＋1－eq\f(1,3)n3－n2－eq\f(2,3)n ①當(dāng)n≥2時，2Sn－1＝(n－1)an－eq\f(1,3)(n－1)3－(n－1)2－eq\f(2,3)(n－1) ②①－②得2an＝nan＋1－(n－1)an－n2－n整理得nan＋1＝(n＋1)an＋n(n＋1)，即eq\f(an＋1,n＋1)＝eq\f(an,n)＋1，eq\f(an＋1,n＋1)－eq\f(an,n)＝1，當(dāng)n＝1時，eq\f(a2,2)－eq\f(a1,1)＝2－1＝1.所以數(shù)列eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(an,n)))是以1為首項，1為公差的等差數(shù)列．所以eq\f(an,n)＝n，即an＝n2.所以數(shù)列{an}的通項公式為an＝n2，n∈N*.(3)證明因為eq\f(1,an)＝eq\f(1,n2)＜eq\f(1,n－1n)＝eq\f(1,n－1)－eq\f(1,n)(n≥2)，所以eq\f(1,a1)＋eq\f(1,a2)＋…＋eq\f(1,an)＝eq\f(1,12)＋eq\f(1,22)＋eq\f(1,32)＋…＋eq\f(1,n2)＜1＋eq\f(1,4)＋eq\b\lc\(\rc\)(