内容正文:
第12章 定义 命题 证明 单元测试卷
一、单选题
1.下列句子:①负数没有相反数;②是分式;③过点作直线的平行线;④两个单项式的和一定是多项式.其中,命题有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.下列说法正确的是( )
A.每个命题都有逆命题; B.每个定理都有逆定理;
C.真命题的逆命题是真命题; D.假命题的逆命题是真命题.
3.“等腰三角形的两个底角相等”的逆命题是( )
A.在同一个三角形中,等边对等角
B.两个角互余的三角形是等腰三角形
C.如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形
D.如果一个三角形有两条边相等,那么这个三角形是等腰三角形
4.用反证法证明命题“三角形的三个内角中,不能有两个直角”时,应假设这个三角形的三个内角中( )
A.可以有一个角是直角 B.可以有两个角是直角
C.三个角都是直角 D.三个角都不是直角
5.对于命题“若,则”,下面四组关于a,b的值中,能说明这个命题的逆命题是假命题的是( )
A. B. C. D.
6.对假命题“任何一个角的补角都不小于这个角”举反例,正确的反例是( )
A.,的补角,
B.,的补角,
C.,的补角,
D.,的补角,
7.下列关于命题“若,则”的说法,正确的是( )
A.是真命题 B.是假命题,反例是“”
C.是假命题,反例是“” D.是假命题,反例是“”
8.下列命题是真命题的是( )
①不相交的两条直线是平行线;②过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;③过一点有且只有一条直线与已知直线平行;④如果两条直线被第三条直线所截,那么同位角相等;⑤相等的角是对顶角;⑥邻补角一定是互补角
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
9.将命题“,则a与b互为相反数”改写成“如果…,那么…”的形式为 .
10.两条平行直线被第三条直线所截,内错角相等.这个命题的结论是 .
11.“如果,,那么”的逆命题是 命题.(填“真”或“假”)
12.有下列说法:①两条直线被第三条直线所截,内错角相等;②相等的角是对顶角;③两直线平行,同位角相等;④互补的两个角中一定有一个角为钝角,另一个角为锐角.其中是真命题的是 (填序号).
13.暑假里,音乐王老师接到排练大合唱的通知,她用打电话的方式通知40名成员,如果每通知一人需1分钟,至少 分钟后可通知到所有的成员.
14.甲,乙,丙,丁4人打靶,每人打4枪,每人各自中靶的环数之积都是72(中靶环数最高为10),且4人中靶的总环数恰为4个连续整数,那么,其中打中过4环的人数为 .
15.下列命题中:①两条直线被第三条直线所截,同位角相等;②过一点有且只有一条直线与已知直线平行;③若的两边与的两边分别平行,则或;④若,则.其中假命题的是 (填写序号).
16.如图,在长方形中,E是的中点,F是的一个三等分点,与分别交于点G,H,与交于点I.则 .
三、解答题
17.如图,,,.求的度数.
18.(1)已知:如图,直线被直线所截,.求证:.
(2) 你在(1)的证明过程中应用了哪两个互逆的真命题?
19.用反证法证明:两直线平行,同旁内角互补(填空).
已知:如图,,,都被所截.
求证:.
证明:假设 .
∵,
∴ .
∵ ,
∴,这和 矛盾,
∴假设 不成立,即.
20.如图,如果,那么,判断这个命题的真假.若是真命题,则写出推理的根据;若是假命题,则添加一个条件,使该命题成为真命题,并给予证明.
21.如图,点E、F分别在线段上(不含端点).连接分别交于点G、H.有四个信息:①,②,③,④.从中选择三个信息(两个作为条件,另一个作为结论),构造一个真命题.
(1)你选择的条件是________,结论是________;(填序号)
(2)证明你构造的命题是真命题.
22.(1)完成下面的推理说明:
已知:如图,,分别平分和.
求证:.
证明:∵分别平分和(已知),
∴______,______(____________).
∵(____________),
∴(______________________).
∴____________(____________),
∴∠____________(等式的基本性质),
∴(______________________);
(3) 说出(1)的推理中运用了哪两个互逆的真命题.
23.代数证明题是数学中常见的一种题型,它要求运用逻辑推理和代数知识来证明某个数学命题的正确性.
例如:证明命题“如果,,那么”是真命题.
证明:,(已知)
在不等式两边都加上,得.(不等式的基本性质)
,(已知)
在不等式两边都加上,得.(不等式的基本性质)
,,(已证)
.(不等式的传递性)
(1)已知有理数、满足,证明:(补全下列推理过程);
证明:且,均为正数,(已知)
不等式的两边都乘以同一个正数,得______,(不等式的基本性质)
不等式的两边都乘以同一个正数,得______.(不等式的基本性质)
.(不等式的传递性)
(2)请你尝试证明:若,则.
(3)命题“三个连续自然数之和能被3整除”是真命题还是假命题?若为真命题,请证明;若为假命题,请举一个反例说明.
24.已知实数a、b、c、m、n满足,.
(1)当时,求证:;
(2)若m,n为正整数,且为奇数,请用反证法证明:m,n至少有一个为奇数.
25.对一个正整数n,我们进行如下操作:若它是奇数,则乘以3再加1;若是偶数,则除以2.
(1)对于,进行若干次上述操作后,是否有一数是4的倍数.
(2)求证对任意正整数n,进行有限次上述操作后,必有一数是4的倍数.
26.如图,已知
(1)如图①,在中,,的三等分线交于点,连接,则的度数为__________.
(2)如图②,在中,的三等分线分别与的平分线交于点.若,,求的度数.
27.【问题提出】小颖同学在学习中自主探究以下问题,请你解答她提出的问题:
(1)如图1所示,已知,点为,之间一点,连接,,得到.请猜想与之间的数量关系,并说明理由;
(2)【类比迁移】如图2所示,已知,点为之间一点,和的平分线相交于点,若,求的度数;
(3)【变式挑战】小颖结合角平分线的知识将问题进行深入探究,如图3所示,已知:,点的位置移到上方,点在延长线上,且平分与的平分线相交于点,请直接写出与之间的数量关系.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B
【分析】根据命题的定义“判断一件事情的语句”依次判断即可,熟练掌握命题的定义是解题关键.
【详解】解:①负数的相反数是正数,故①是命题;
②是分式,故②是命题;
③过点作直线的平行线,故③不是命题;
④两个单项式的和一定是多项式,故④是命题;
命题有①②④,
故选:C.
2.A
【分析】本题考查了命题与定理的判断,根据互逆命题的定义对A进行判断;根据命题与逆命题的真假没有联系可对B、C、D进行判断.
【详解】解:A、每个命题都有逆命题,正确,符合题意;
B、每个定理不一定有逆定理,错误,不符合题意;
C、真命题的逆命题不一定是真命题,错误,不符合题意;
D、假命题的逆命题不一定是假命题,错误,不符合题意,
故选:A.
3.C
【分析】此题考查命题的逆命题,一个命题的题设和结论是另一个命题的结论和题设,则该命题是原命题的逆命题.根据逆命题的定义直接解答即可.
【详解】解:“等腰三角形的两个底角相等”的逆命题是如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形,
故选:C.
4.B
【分析】本题考查了用反证法证明命题的方法.熟记反证法的步骤,然后进行判断.
【详解】解:用反证法证明“三角形的三个内角中,不能有两个直角”时,应先假设这个三角形中可以有两个角是直角.
故选:B.
5.B
【分析】先写出原命题的逆命题,再根据a、b的值逐项判断即得答案.
【详解】解:命题“若,则”的逆命题是“若,则”;
A、a、b的值满足,且,,即,此时原命题的逆命题是真命题,故本选项不符合题意;
B、a、b的值满足,且,,即,此时原命题的逆命题是假命题,故本选项符合题意;
C、a、b的值满足,不符合条件,故本选项不符合题意;
D、a、b的值满足,且,,即,此时原命题的逆命题是真命题,故本选项不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了真假命题和逆命题,正确理解题意、写出原命题的逆命题是解题的关键.
6.B
【分析】根据“任何一个角的补角都不小于这个角” 反证法的假设是,至少有一个角的补角小于这个角,进行判断作答即可.
【详解】解:由题意知,“任何一个角的补角都不小于这个角” 反证法的假设是,至少有一个角的补角小于这个角,
A中,的补角,,错误,故不符合要求;
B中,的补角,,正确,故符合要求;
C中,的补角,,错误,故不符合要求;
D中,的补角,,错误,故不符合要求;
故选:B.
【点睛】本题考查了反证法.解题的关键在于掌握反证法的意义及步骤.
7.C
【分析】本题考查了命题的真假判断,掌握如何通过举反例来判断假命题是解题的关键.
本题若能找到一组数、,使得成立,但不成立,就可说明命题“若,则”是假命题.
【详解】解:A、该命题不是真命题,因为存在反例,不符合题意;
B、反例当时,,不满足,所以不是有效反例,不符合题意;
C、反例当时,,满足,但,说明结论不成立,符合命题;
D、反例当时,,不满足,所以不是有效反例,不符合题意.
故选:C.
8.A
【分析】根据平行线公理,平行线的性质,垂直,对顶角,邻补角的性质,逐项判断,即可求解.
【详解】解:①不是真命题,同一平面内,不相交的两条直线是平行线;
②不是真命题,同一平面,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
③不是真命题,过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行;
④不是真命题,如果两条平行直线被第三条直线所截,那么同位角相等;
⑤不是真命题,相等的角不一定是对顶角;
⑥是真命题,邻补角一定是互补角.
上述命题是真命题的有1个.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了判断命题的真假,熟练掌握平行线公理,平行线的性质,垂直,对顶角,邻补角的性质是解题的关键.
9.如果,那么a与b互为相反数
【分析】找出该命题的题设和结论,题设写在如果的后面,结论写在那么的后面.
【详解】解:∵命题“,则a与b互为相反数”的题设是:,结论是:a与b互为相反数,
∴将命题“,则a与b互为相反数”改写成“如果…,那么…”的形式为“如果,那么a与b互为相反数”,
故答案为:如果,那么a与b互为相反数.
【点睛】本题考查的是命题的概念,命题写成“如果…,那么…”的形式,这时,“如果”后面接的部分是题设,“那么”后面解的部分是结论.
10.内错角相等
【分析】命题的一般叙述形式为“如果……那么……”,其中,“如果”所引出的部分是题设(条件),“那么”所引出的部分是结论.
【详解】解:两条直线平行被第三条直线所截,内错角相等的题设是两条平行直线被第三条直线所截,结论是内错角相等,
故答案为:内错角相等.
【点睛】本题考查了命题,找准原命题的题设与结论是正确解答本题的关键.
11.假
【分析】本题考查命题真假的判断,写逆命题;先写出命题的逆命题,再判断即可.
【详解】解:命题“如果,,那么”的逆命题是:如果,那么,;
当,那么,或,;
故逆命题错误;
故答案为:假.
12.
③
【分析】本题考查了真假命题的判断,平行线的性质,对顶角的定义,互补角的定义.根据平行线的性质、对顶角的定义、互补角的定义逐一判断各命题的真假
【详解】解:命题①:两条直线被第三条直线所截,内错角相等,此命题成立的前提是两条直线平行,否则不成立,故为假命题;
命题②:相等的角不一定是对顶角,例如等腰三角形的底角相等但不是对顶角,故为假命题;
命题③:两直线平行,同位角相等,这是平行线的性质定理,故为真命题;
命题④:互补的两个角之和为,但可能均为直角,不一定一个为钝角一个为锐角,故为假命题;
故答案为:③.
13.6
【分析】题目主要考查推理结论,理解题意,根据题意分别得出某一分钟最多可通知的队员人数是解题关键.
【详解】解:第1分钟通知到1个队员,
第2分钟最多可通知到3个队员,
第3分钟最多可通知到7个队员,
第4分钟最多可通知到15个队员,
第5分钟最多可通知到31个队员,
第6分钟最多可通知到63个队员,
故答案为:6.
14.2人
【分析】本题考查理解题意的能力,准确理解运用每人各自中靶的环数之积都是72和4人中靶的总环数恰为4个连续整数条件成为解题的关键.
根据所给的每人各自中靶的环数之积都是72,找到乘积是72的所有情况,那样能找出每个人的打靶环数的可能情况,根据4人中靶的总环数恰为4个连续整数,据此即可解答.
【详解】解:,共7种情况,在这7种情况中,总环数分别为,
人中靶的总环数恰为4个连续整数,
其中3个人的总环数一定为15,14,13,第4个人总环数为16或,
打中过4环的人数为2人.
故答案为:2人.
15.①②
【分析】逐个判断各个命题的真假即可.
【详解】解:①两条平行,同位角相等,故①为假命题,符合题意;
②过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行;故②为假命题,符合题意;
③若的两边与的两边分别平行,如图:则或;故③为真命题,不符合题意;
④若,则,故④为真命题,不符合题意;
综上:假命题有①②,
故答案为:①②.
【点睛】本题主要考查了判断命题的真假,解题的关键是熟练掌握平行线的判定和性质.
16.
【分析】此题考查了面积与等积变换的知识.此题难度较大,注意掌握等高三角形面积的比等于其对应底的比性质的应用,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.首先连接,,由在长方形中,E是的中点,F是的一个三等分点,可设,继而求得,以及的面积,则可求得的面积,然后由等高三角形面积的比等于其对应底的比,求得答案.
【详解】解:根据题意,,
如图所示,连接,
设,
在长方形中,E是的中点,F是的一个三等分点,
,,,
,
设点到的高为,点到的高为,
∴,
∴,
,
,
又,
,,
,
故答案为:.
17.
【分析】本题考查了平行线性质以及三角形外角的性质,掌握平行线性质和三角形外角的性质是解题的关键.
根据两直线平行,内错角相等以及三角形外角的性质即可解答.
【详解】解:如图,延长交于点M.
,
,
.
又,
.
18.(1)见详解(2)见详解
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,互逆命题,命题的真假,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)结合同位角相等,两直线平行,得,再由,得,故,所以,即可作答.
(2)分析(1)的解题过程,得两个互逆的真命题:同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等.即可作答.
【详解】解:(1)∵
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)结合(1)的过程,得同位角相等,两直线平行以及两直线平行,同位角相等,
即两个互逆的真命题:同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等.
19.;;;平角为;.
【分析】根据反证法的一般步骤、平行线的性质、平角的定义证明.
【详解】证明:假设.
∵,
∴.
∵,
∴,这与平角为矛盾,
∴假设不成立,即.
故答案为:;;;平角为;.
【点睛】本题考查的是反证法的应用,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.
20.假命题,添加,证明见解析
【分析】此题考查了平行线的判定与性质.命题真假的判断, 注意同位角相等,两直线平行这一定理是解答本题的关键, 本题不是唯一答案, 给考生了一定发挥空间, 考生可按照自己掌握知识的熟练程度来解决问题. 根据平行线的性质添加条件再证明可得答案.
【详解】解:假命题,添加,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴.
∴.
∴.
21.(1)①②,④(答案不唯一)
(2)见解析
【分析】本题考查命题的证明,平行线的判定和性质:
(1)条件选择①②,结论选择④;
(2)根据平行线的判定和性质,进行求证即可.
【详解】(1)解:条件①②,结论是④(答案不唯一);
(2)条件为①②,结论④;
证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
条件为②③,结论为④:
证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
条件为①④,结论为②;
证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
条件为③④,结论为②:
证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
条件为②④,结论为③:
证明:∵,
∴,
∵
∴,
∴,
条件为②④,结论为①:
证明:∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴.
22.(1);;角平分线的定义;已知;两直线平行,内错角相等;;;等量代换;;;内错角相等,两直线平行;(2)两个互逆的真命题为两直线平行,内错角相等和内错角相等,两直线平行.
见析解
【分析】本题考查的是平行线的判定与性质的运用,解题时注意:平行线的判定是由角的数量关系判断两直线的位置关系;平行线的性质是由平行关系来寻找角的数量关系.命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项.
(1)根据平行线的性质,可得,根据角平分线的定义,可得,再根据平行线的判定,即可得出,
(2)在两个命题中,如果一个命题的结论和题干是另一个命题的题干和结论,则称它们为互逆命题.
【详解】解:(1)∵、分别平分和(已知),
∴(角平分线的定义),
∵(已知),
∴(两直线平行,内错角相等),
∴(等量代换),
∴(等式的性质),
∴(内错角相等,两直线平行).
故答案为:;;角平分线的定义;已知;两直线平行,内错角相等;;;等量代换;;;内错角相等,两直线平行;
(2)两个互逆的真命题为:两直线平行,内错角相等;内错角相等,两直线平行.
23.(1),
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查不等式的性质,命题的判定,关键是掌握不等式的性质.
(1)不等式的两边同时乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变,由此即可证明问题;
(2)不等式的两边同时加上同一个数b得,不等式的两边同时除以同一个正数2,由此即可证明问题;
(3)设这三个自然数分别是,,,其中,将这三个自然数求和即可得出结论.
【详解】(1)解:证明:且,均为正数,(已知)
不等式的两边都乘以同一个正数,得,(不等式的基本性质)
不等式的两边都乘以同一个正数,得.(不等式的基本性质)
.(不等式的传递性);
故答案为:,;
(2)证明:,
不等式两边同加上,得,
不等式两边同时除以2,得;
(3)解:真命题,
证明:设这三个自然数分别是,,,其中,
,
能被3整除,
这三个自然数的和能被3整除.
24.(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查整式的运算、因式分解、等式的性质等基础知识:考查运算能力、推理能力、创新意识等,以及综合应用所学知识分析、解决问题的能力.
(1)先得出,,求出,再根据证明结论;
(2)假设m,n没有一个奇数,则,都为偶数,所以为偶数,找出矛盾进而证明结论.
【详解】(1)解:因为,,
所以,,
所以,
因为,,
所以,
所以,即.
(2)解:假设m,n没有一个奇数,即m,n都为偶数,
所以,都为偶数,即,都为偶数,
所以为偶数,
这与为奇数矛盾,
所以假设不成立,
所以m,n至少有一个为奇数.
25.(1)和,进行一次上述操作后,都有一数是4的倍数;
(2)证明见解析
【分析】本题主要考查了反证法和有理数的四则运算:
(1)根据定义进行判断即可;
(2)奇数经过一次操作后一定会变为偶数,因此只需要证明偶数经过操作后有一数是4的倍数即可;若偶数为4的倍数,则问题得证,若偶数不是4的倍数时,则该偶数可以表示为(m为整数),当(k为整数),则,经过操作后可变为,问题得证;当(k为整数),则经过操作后可得,对于,要使不是4的倍数,那么k一定要是奇数,则可推出要一直成立,即对于任意的k的结果都是整数,显然这是不可能的,据此问题得证.
【详解】(1)解:∵,且52是4的倍数,
∴进行一次上述操作后,有一数是4的倍数;
∵,且112是4的倍数,
∴进行一次上述操作后,有一数是4的倍数;
(2)解:∵奇数乘以3再加1后一定会变为偶数,而偶数除以一定数量的2之后一定会变为奇数,
∴经过有限步后奇数一定会变为偶数,
若偶数为4的倍数,则问题得证,
若偶数不是4的倍数时,则该偶数可以表示为(m为整数),
当(k为整数),则,
,,
∴一定是4的倍数,故当m为偶数时,满足题意;
当(k为整数),则,
,,,
,,
对于,要使不是4的倍数,那么k一定要是奇数,
设(p为整数),则,
,,,
同理要使不是4的倍数,则p一定是奇数,
如此反复,在此过程中,若有一个环节中出现了偶数,那么环节中必有4的倍数,
∴假设不存在4的倍数,那么要一直成立,即对于任意的k的结果都是整数,显然这是不可能的,
∴假设不成立,
∴原结论正确.
26.(1);(2)
【分析】(1)根据的三等分线交于点,得到由平分平分,得到平分,进而一步步得到答案.
(2)由三角形外角的性质得到度数,由三等分角得到度数,由三角形内角和定理得到度数,由角平分线得到度数,最后根据三角形内角和定理得到度数.
【详解】(1)解:的三等分线交于点
平分,平分
平分,
故答案为:
(2)是的外角,
.
,
.
由题意可知,是的三等分线,
.
是的平分线,
.
.
27.(1),理由见解析
(2)
(3)
【分析】(1)如图:过E作,结合,根据平行线的性质、角的和差以及等量代换即可解答;
(2)如图:延长交于点G,利用平行线性质、三角形外角性质、角的平分线定义,四边形内角和定理,解答即可.
(3)如图:延长交于点M,然后利用平行线的判定和性质,三角形外角性质解答即可.
【详解】(1)解:,理由如下:
如图:过E作,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴.
(2)解:如图:延长交于点G,
∵,
∴,
∵和的平分线相交于点,
∴.
∵,,
∴,
∴.
(3)解:,理由如下:
如图:延长交于点M,
∵,
∴,
∵分与的平分线相交于点,
∴,,
设,的交点为N,
∵,且,,
∴,
∴,
∴,即.
【点睛】本题主要考查了平行线的判定和性质、三角形外角性质、对等角相等、四边形内角和定理、角的平分线等知识点,熟练掌握平行线的性质和三角形外角性质是解题的关键.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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