本文由 44425659 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修4-5练习:第二讲2.3反证法与放缩法 Word版含解析
第二讲 证明不等式的基本方法
2.3 反证法与放缩法
A级 基础巩固
一、选择题
1.用反证法证明命题“如果a>b,那么>”时,假设的内容是( )
A.= B. <
C. =,且< D. =或<
解析:应假设≤,即=或<.
答案:D
2.实数a,b,c不全为0的等价命题为( )
A.a,b,c均不为0
B.a,b,c中至多有一个为0
C.a,b,c中至少有一个为0
D.a,b,c中至少有一个不为0
答案:D
3.用反证法证明:若整系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理根,那么a,b,c中至少有一个偶数,下列假设中正确的是( )
A.假设a,b,c都是偶数
B.假设a,b,c都不是偶数
C.假设a,b,c至多有一个偶数
D.假设a,b,c至多有两个偶数
解析:至少有一个是的否定为都不是.
答案:B
4.设x,y,z都是正实数,a=x+,b=y+,c=z+,则a,b,c三个数( )
A.至少有一个不大于2 B.都小于2
C.至少有一个不小于2 D.都大于2
解析:因为a+b+c=x++y++z+≥2+2+2=6,当且仅当x=y=z=1时等号成立,所以a,b,c三者中至少有一个不小于2.
答案:C
5.若不等式x2-2ax+a>0对一切实数x∈R恒成立,则关于t的不等式at2+2t-3<1的解集为( )
A.(-3,1) B.(-∞,-3)∪(1,+∞)
C.∅ D.(0,1)
解析:不等式x2-2ax++a>0对一切实数x∈R恒成立,则Δ=(-2a)2-4a<0,即a2-a<0,解得0<a<1,
所以不等式at2+2t-3<1转化为t2+2t-3>0,解得t<-3或t>1.
答案:B
二、填空题
6.某同学准备用反证法证明如下一个问题,函数f(x)在0,1]上有意义,且f(0)=f(1),如果对于不同的x1,x2∈0,1],都有|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|,求证:|f(x1)-f(x2)|<,那么它的假设应该是________.
答案:假设|f(x1)-f(x2)|≥
7.lg 9·lg 11与1的大小关系是________.
解析:因为<=<=1,
所以lg 9·lg 11<1.
答案:lg 9·lg 11<1
8.设a,b,c均为正数,P=a+b-c,Q=b+c-a,R=c+a-b,则“PQR>0”是“P,Q,R同时大于零”的________条件.
解析:必要性是显然成立的;当PQR>0时,若P,Q,R不同时大于零,则其中两个为负,一个为正,不妨设P>0,Q<0,R<0,则Q+R=2c<0,这与c>0矛盾,即充分性也成立.
答案:充要
三、解答题
9.已知x,y>0,且x+y>2.求证:,中至少有一个小于2.
证明:(反证法)设≥2,≥2,
则
由①②式可得2+x+y≥2(x+y),即x+y≤2,与题设矛盾.
所以,中至少有一个小于2.
10.设a>0,b>0,且a+b=+.证明:
(1)a+b≥2;
(2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.
证明:由a+b=+=,a>0,b>0,得ab=1.
(1)由基本不等式及ab=1,有a+b≥2=2,即a+b≥2.
(2)假设a2+a<2与b2+b<2同时成立,
则由a2+a<2及a>0得0<a<1;
同理,0<b<1,从而ab<1,这与ab=1矛盾.
故a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.
B级 能力提升
1.若a>0,b>0,满足ab≥1+a+b ,那么( )
A.a+b有最小值2+2 B.a+b有最大值(+1)2
C.ab有最大值+1 D.ab有最小值2+2
解析:1+a+b≤ab≤,
所以(a+b)2-4(a+b)-4≥0,
解得a+b≤2-2或a+b≥2+2,
因为a>0,b>0,所以a+b≥2+2,故选A.
答案:A
2.设x,y,z,t满足1≤x≤y≤z≤t≤100,则+的最小值为________.
解析:因为≥≥,且≥,
所以+≥+≥2 =,
当且仅当x=1,y=z=10,t=100时,等号成立.
答案:
3.若数列{an}的通项公式为an=n2,n∈N*,求证:对一切正整数n,有++…+<.
证明:①当n=1时,=1<,所以原不等式成立.
②当n=2时,
+=1+<,所以原不等式成立.
③当n≥3时,
因为n2>(n-1)·(n+1),所以<.
++…+=++…+<1+++…++=1++++…++=1+
=1+=+(--)<.
所以当n≥3时,所以原不等式成立.
综上所述,对一切正整数n,有++…+<.
2.3 反证法与放缩法
A级 基础巩固
一、选择题
1.用反证法证明命题“如果a>b,那么>”时,假设的内容是( )
A.= B. <
C. =,且< D. =或<
解析:应假设≤,即=或<.
答案:D
2.实数a,b,c不全为0的等价命题为( )
A.a,b,c均不为0
B.a,b,c中至多有一个为0
C.a,b,c中至少有一个为0
D.a,b,c中至少有一个不为0
答案:D
3.用反证法证明:若整系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理根,那么a,b,c中至少有一个偶数,下列假设中正确的是( )
A.假设a,b,c都是偶数
B.假设a,b,c都不是偶数
C.假设a,b,c至多有一个偶数
D.假设a,b,c至多有两个偶数
解析:至少有一个是的否定为都不是.
答案:B
4.设x,y,z都是正实数,a=x+,b=y+,c=z+,则a,b,c三个数( )
A.至少有一个不大于2 B.都小于2
C.至少有一个不小于2 D.都大于2
解析:因为a+b+c=x++y++z+≥2+2+2=6,当且仅当x=y=z=1时等号成立,所以a,b,c三者中至少有一个不小于2.
答案:C
5.若不等式x2-2ax+a>0对一切实数x∈R恒成立,则关于t的不等式at2+2t-3<1的解集为( )
A.(-3,1) B.(-∞,-3)∪(1,+∞)
C.∅ D.(0,1)
解析:不等式x2-2ax++a>0对一切实数x∈R恒成立,则Δ=(-2a)2-4a<0,即a2-a<0,解得0<a<1,
所以不等式at2+2t-3<1转化为t2+2t-3>0,解得t<-3或t>1.
答案:B
二、填空题
6.某同学准备用反证法证明如下一个问题,函数f(x)在0,1]上有意义,且f(0)=f(1),如果对于不同的x1,x2∈0,1],都有|f(x1)-f(x2)|<|x1-x2|,求证:|f(x1)-f(x2)|<,那么它的假设应该是________.
答案:假设|f(x1)-f(x2)|≥
7.lg 9·lg 11与1的大小关系是________.
解析:因为<=<=1,
所以lg 9·lg 11<1.
答案:lg 9·lg 11<1
8.设a,b,c均为正数,P=a+b-c,Q=b+c-a,R=c+a-b,则“PQR>0”是“P,Q,R同时大于零”的________条件.
解析:必要性是显然成立的;当PQR>0时,若P,Q,R不同时大于零,则其中两个为负,一个为正,不妨设P>0,Q<0,R<0,则Q+R=2c<0,这与c>0矛盾,即充分性也成立.
答案:充要
三、解答题
9.已知x,y>0,且x+y>2.求证:,中至少有一个小于2.
证明:(反证法)设≥2,≥2,
则
由①②式可得2+x+y≥2(x+y),即x+y≤2,与题设矛盾.
所以,中至少有一个小于2.
10.设a>0,b>0,且a+b=+.证明:
(1)a+b≥2;
(2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.
证明:由a+b=+=,a>0,b>0,得ab=1.
(1)由基本不等式及ab=1,有a+b≥2=2,即a+b≥2.
(2)假设a2+a<2与b2+b<2同时成立,
则由a2+a<2及a>0得0<a<1;
同理,0<b<1,从而ab<1,这与ab=1矛盾.
故a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.
B级 能力提升
1.若a>0,b>0,满足ab≥1+a+b ,那么( )
A.a+b有最小值2+2 B.a+b有最大值(+1)2
C.ab有最大值+1 D.ab有最小值2+2
解析:1+a+b≤ab≤,
所以(a+b)2-4(a+b)-4≥0,
解得a+b≤2-2或a+b≥2+2,
因为a>0,b>0,所以a+b≥2+2,故选A.
答案:A
2.设x,y,z,t满足1≤x≤y≤z≤t≤100,则+的最小值为________.
解析:因为≥≥,且≥,
所以+≥+≥2 =,
当且仅当x=1,y=z=10,t=100时,等号成立.
答案:
3.若数列{an}的通项公式为an=n2,n∈N*,求证:对一切正整数n,有++…+<.
证明:①当n=1时,=1<,所以原不等式成立.
②当n=2时,
+=1+<,所以原不等式成立.
③当n≥3时,
因为n2>(n-1)·(n+1),所以<.
++…+=++…+<1+++…++=1++++…++=1+
=1+=+(--)<.
所以当n≥3时,所以原不等式成立.
综上所述,对一切正整数n,有++…+<.
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