内容正文:
专题13证明的必要性与基本认识暑假预习讲义
1. 认知必要性:感受观察、实验、直觉、特例存在局限性,理解仅仅依靠直观判断不可靠,体会逻辑证明的重要意义。
2. 概念区分:了解命题组成,分清命题的条件与结论;能够辨别真命题、假命题,明白举出反例即可证明一个命题是假命题。
3. 术语识记:理解公理、定理、定义、证明等基础概念,理清四者之间联系与区别。
4. 证明规范:初步认识几何证明的基本格式,学会有理有据进行推理,每一步推导能够写出对应的依据。
5. 简单推理:能够完成简单代数、几何情境下的推理论证,规范书写推理过程。
6. 反例运用:根据命题内容,自主构造合适反例,推翻错误结论。
7. 易错规避:仅凭视觉、经验直接下结论;推理步骤缺少依据;混淆条件和结论;不会构造反例。
8. 核心素养:初步建立严谨的逻辑推理意识,摆脱直观猜想的思维习惯,为后续几何证明大题打好基础。
预习必备
知识梳理
1.五种不可靠的推理方式
2.反例的核心作用
3.核心基础概念
4.命题
5.公理.定理.证明
6.高频易错点汇总
常考题型
精讲精练
1.观察与试验
2.归纳与类比
3.猜想与证明
4.命题的识别
5.写出命题的题设与结论
6.判断命题真假
7.举例说明假(真)命题
8.举反例
9.定理与证明
10.写出命题已知.求证及证明过程
11.代数与几何背景下的推理论证
12.逻辑推论与论证
强化题型
解答题7题
知识点 01 五种不可靠的推理方式(易错直观误区)
依靠观察、测量、经验、特例、猜想得出的结论不一定正确,不能作为数学严谨依据,分五类:
1.直观观察(视觉误差)
肉眼观察图形长短、曲直、平行容易产生视觉错觉,眼见不一定为实。 例:等长线段画不同方向,看起来一长一短。
2.度量测量(工具误差)
直尺、量角器有精度限制,测量存在微小误差,无法精准证明普遍结论。
3.有限特例归纳(不完全归纳)
只举几个例子成立,不能说明所有情况都成立。 例:几个质数是奇数,不能推出所有质数都是奇数(2 是反例)。
4.个人经验、直觉判断
主观感受不具备数学严谨性,容易受生活常识干扰。
5.猜想假设无推导
凭空猜测,没有逻辑推导支撑,结论可能存在反例。
知识点 02 反例的核心作用
1.反例定义:满足命题条件,但不满足命题结论的例子。
2.唯一功能:只需举出 1 个反例,就能直接证明一个命题是假命题。
3.区分:
证明命题为真:必须严谨逻辑推理;
证明命题为假:只需1 个反例。
知识点03:核心基础概念(必背)
概念
定义
关键考点
定义
对名称、术语的含义作出准确、规范的描述
句式:…… 叫做……;定义一定是真命题
命题
判断一件事情对错的语句
只有判断句是命题;疑问、命令、画图句都不是
真命题
条件成立,结论一定成立的命题
可以作为推理依据
假命题
条件成立,结论不一定成立的命题
只需1 个反例即可推翻
反例
满足命题条件,但不满足结论的例子
证明假命题的唯一方法
知识点04:命题
1. 命题组成
所有命题统一分为两部分: 条件(题设)+结论
2. 标准改写格式
统一改写为:如果……(条件),那么……(结论)
3. 命题改写注意点
(1)改写时不能改变原意
(2)语句残缺的命题需要补全主语
(3)找准谁是已知、谁是推出结果
4. 命题的分类(按真假)
类型
定义
判断方法
示例
真命题
条件成立时,结论一定成立的命题
严格推理证明
对顶角相等;两直线平行,同位角相等
假命题
条件成立时,结论不一定成立的命题
举反例(一个符合条件但结论不成立的例子)
若a2=b2,则a=b(反例:a=2,b=−2)
知识点05:公理、定理、证明(几何核心)
名称
定义
是否需要证明
能否当推理依据
公理(基本事实)
人们长期实践公认正确的命题
不需要证明
可以直接用
定理
经过推理证明为正确的真命题
必须证明
可以直接用
证明
从已知出发,依据定义、公理、定理,逐步推理得到结论的过程
—
几何大题书写核心
知识点 06 几何证明标准书写格式(固定模板)
1.已知:题目给出的全部条件;
2.求证:题目需要证明的结论;
3.证明:分步书写推理过程,每一步后括号标注推理依据(公理 / 定理 / 定义 / 等量代换)。
书写规范要求
1 推理每一步必须有理有据,不能跳关键步骤;
2 禁止只看图凭直观写结论;
3 等量、等角转换标注 “等量代换”;
4 平行、垂直判定标注对应判定定理。
知识点 07常用基础推理依据汇总
· 定义类:角平分线定义、垂直定义、中点定义、平行线定义;
· 等量代换:若a=b,b=c,则a=c;
· 等式性质:等式两边同时加 / 减 / 乘 / 除同一个数,等式仍成立;
· 不等式性质(少量证明用到);
· 公理、平行线判定 / 性质、三角形相关定理。
知识点08:高频易错点
1.混淆命题:疑问句、作图指令误判为命题;
2.改写命题 “如果那么” 时,拆分条件、结论出错;
3.证明跳步,不写每一步推理依据;
4.依靠视觉、度量代替逻辑推理;
5.认为举多个例子就能证明命题为真(只有反例可证假命题);
6.公理、定理、定义混用,依据写错;
7.文字命题不画图、不写已知求证直接证明。
题型1.观察与试验
【典例】睡鼠是冬眠时间最长的动物,一般每年有个月的时间处于冬眠状态.2024年,动物学家跟踪研究的一只睡鼠从去年10月21日开始冬眠,直到今年4月3日才出冬眠,这只睡鼠冬眠了( )天.
A.163 B.164 C.165 D.166
【跟踪专练1】一个由不同数字组成的六位数含有数字2和7.将数字2和7的位置交换,得到的新六位数恰好是原六位数的3倍,那么原六位数是_______.
【跟踪专练2】生活中人们经常利用手机设置闹钟,下图是设置界面,采用24小时制,左边的数表示小时,右边的数表示分钟,数字每跳动一次会发出“嘀”的一声,划动屏幕中对应数字所在列,数可以增大也可以减小.若想把图中的闹钟时间设置成06:05,最少会响________次“嘀”声.
【跟踪专练2】用试验寻找规律时,下列说法中,正确的是( )
A.试验次数多与试验次数少所得的规律相同
B.试验次数越多,所得数据越接近真实值
C.试验次数越少,所得数据越接近真实值
D.抛掷硬币与抛掷纽扣出现正面的机会相同
题型2.归纳与类比
【典例】哥德巴赫在教学中发现:,,,,,,,…,,,……由此归纳出了“哥德巴赫猜想”:任一大于2的偶数都可写成两个___之和.
【跟踪专练1】数形结合是一种广泛适用的解决问题的策略,学习过程中,下面用到数形结合的方法的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.③④
【跟踪专练2】请用“归纳”策略解答问题:
如图,将一根绳子折成4段,然后按图中所示方式剪开.剪1刀,绳子变为5段;剪2刀,绳子变为9段;……依此规律剪10刀,绳子变为________段.
【跟踪专练3】图是著名的“杨辉三角”,它给出了的展开式(按的次数由大到小的顺序)的系数规律,图列举了的展开式规律.由此的展开式中项的系数是( )
A. B. C. D.
题型3.猜想与证明
【典例】检验数学结论是否正确的常用方法有________、________和________.
【跟踪专练1】《几何原本》是古希腊数学家欧几里得创作的一部数学经典著作,里面曾记载形如,方程的图解法是:画,使,,,再在斜边上截取.则该方程的一个正根为的长,这种解法体现的数学思想是( )
A.转化思想 B.分类讨论思想
C.数形结合思想 D.函数思想
【跟踪专练2】南山中学高一年级举办数学竞赛,A、B、C、D、E五位同学得了前五名,发奖前,老师让他们猜一猜各人的名次排列情况.
A说:B第三名,C第五名;
B说:E第四名,D第五名;
C说:A第一名,E第四名;
D说:C第一名,B第二名;
E说:A第三名,D第四名.
老师说:每个名次都有人猜对,试判断获得第一至第五名的依次为__________.
【跟踪专练3】数学课上,老师给同学们布置了一个探究任务:
第一组数据
;
;
;
;
;
第二组数据
;
;
;
;
;
第三组数据
;
;
;
;
.
请你观察各组数据的特征,算一算,结合三组数据的变化规律,提出一个合理的猜想:________
4.命题的识别
【典例】判断下列句子是不是命题
①对顶角相等;( )
②画一个角等于已知角;( )
③两直线平行,同位角相等;( )
④a,b两条直线平行吗?( )
【跟踪专练1】下列语句是命题的是( )
A.连接
B.相等的角是对顶角
C.小于90度的角是锐角吗?
D.画
【跟踪专练2】下列语句中,是命题的是( )
A.你喜欢数学吗? B.取线段的中点
C.美丽的天空 D.两直线平行,内错角相等
题型5.写出命题的题设与结论
【典例】命题“两直线平行,内错角相等”中的“内错角”( )
A.是题设 B.既是题设,也是结论
C.是结论 D.既不是题设,也不是结论
【跟踪专练1】把命题“对顶角相等”改写成“如果……那么……”的形式________.
【跟踪专练2】命题“同旁内角互补”的题设是______,结论是______,这是一个______命题(填“真”或“假”).
【跟踪专练3】小琪同学做了4道练习题如下,若答对一道题得10分,你认为她的得分是( )
(1)的小数部分是;(2)命题“同位角相等”的条件是“两个角是同位角”;
(3)若,则;(4)要说明命题“是负数”是假命题,可举反例.
A.10分 B.20分 C.30分 D.40分
题型6.判断命题真假
【典例】下列命题中,是真命题的是( )
A.若,, 则 B.相等的角是对顶角
C.若, 则 D.两个锐角的和是钝角
【跟踪专练1】命题“如果,那么”是________命题.(填“真”或“假”)
【跟踪专练2】下列命题为真命题的是( )
A.相等的角是对顶角 B.同位角一定相等 C.垂线段一定最短 D.两点之间线段最短
题型7.举例说明假(真)命题
【典例】说明命题“若,则”是假命题,写出一个的值,它可以是______.
【跟踪专练1】要说明命题“两个数相加,和一定大于或等于其中一个加数”是假命题,能够作为反例的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】可以用一个的值说明命题“正数的算术平方根一定大于它的立方根”是假命题,这个值可以是__________
【跟踪专练3】对于命题“若,则.”下面四组关于a、b的值中,能说明这个命题是假命题的是( )
A., B.,
C., D.,
题型8.举反例
【典例】写出能说明命题“若,则.”是假命题的实数a的一个值是_______.
【跟踪专练1】对于命题“如果,那么”能说明该命题为假命题的反例是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】举一个证明命题“如果,那么,”为假命题的反例是________________.
【跟踪专练3】已知命题A:“任何偶数都是8的整数倍”.在下列选项中,可以作为“命题A是假命题”的反例的是( )
A.16 B.15 C.24 D.42
题型9.定理与证明
【典例】下列说法正确的是( )
A.命题是定理,定理是命题
B.命题不一定是定理,定理不一定是命题
C.真命题有可能是定理,假命题不可能是定理
D.定理可能是真命题,也可能是假命题
【跟踪专练1】下列命题:①能被3整除的数也能被6整除;②等式两边除以同一个数,结果仍是等式;③是一元一次方程的根;④对顶角相等.其中可以作为定理的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【跟踪专练2】有下列描述:①过点 A 作直线 AF // BC ;②连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线;③两直线平行,同旁内角互补;④垂直于同一直线的两条直线互相垂直.其中是定理 的有( )
A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.3 个
题型10.写出命题已知.求证及证明过程
【典例】要判定一个命题是真命题,往往需要从命题的条件出发,根据已知的定义、基本事实、定理(包括推论),一步一步地推得结论成立,这样的推理过程叫做___________.
要说明一个命题是假命题,通常可以通过___________的方法,命题的反例是具备命题的条件,但不具备命题的___________的实例.
【跟踪专练1】实验、观察、归纳得到的结论______正确.因此,要判断一个数学结论是否正确,仅仅依靠实验、观察、归纳是不够的,必须进行有根有据的______.
【跟踪专练2】试说明“若,,,则”是真命题.以下是排乱的推理过程:
①因为(已知);
②因为,(已知);
③所以,(等式的性质);
④所以(等量代换);
⑤所以(等量代换).
正确的顺序是( )
A.①→③→②→⑤→④ B.②→③→⑤→①→④
C.②→③→①→⑤→④ D.②→⑤→①→③→④
题型11.代数与几何背景下的推理论证
【典例】《几何原本》是欧几里得的一部不朽之作,本书以公理和原始概念为基础,推演出更多的结论,这种做法为人们提供了一种研究问题的方法.这种方法所体现的数学思想是( )
A.数形结合思想 B.分类讨论思想
C.转化思想 D.公理化思想
【跟踪专练1】布袋里有100个球,其中有红球28个,绿球20个,黄球12个,蓝球20个,白球10个,黑球10个,从袋中任意摸出球来,若要一次摸出至少15个同色的球,则需要从袋中摸出球至少( )
A.85 个 B.75个 C.15 个 D.16 个
【跟踪专练2】“落红不是无情物,化作春泥更护花”,杨校恰似这诗句中的落红,以诲人不倦的精神,默默滋养着一届又一届学生.鲜有人知,她将自己钟爱的四位数字设为手机密码,这密码背后似乎藏着她对教育的独特情怀.现在,就让我们依据以下四个条件,一同探寻这串神秘的手机密码:___________.
①7、4、9、1只有两个数字正确且位置正确;
②7、2、4、6只有两个数字正确但位置都不正确;
③9、5、8、3四个数字都不正确;
④0、1、2、3只有三个数字正确但位置都不正确.
【跟踪专练3】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_____.
题型12.逻辑推论与论证
【典例】校运会上,小振、小东、小启、小新四位同学进行跳绳比赛.小振的成绩在前三名,小东既不是第一也不是最后一名,小启也不是第一名,小新是第二名.则获得第一名的是______.
【跟踪专练1】A、B、C、D、E、F六人赛棋,采用单循环制,现在知道A、B、C、D、E五人已经分别赛过5、4、3、2、1盘, 问这时F已赛过( )盘.
A.5 B.4 C.3 D.2
【跟踪专练2】在一次数学活动课上,老师将写有共十个整数的不透明卡片(每张卡片仅写一个数字,且数字不重复)背面朝上洗匀后,随机发给甲、乙、丙、丁、戊五位同学,每人恰好两张卡片.五位同学观察自己卡片后,在黑板上写下各自卡片数字之和:
甲:17 乙:4 丙:12 丁:9 戊:13
根据以上信息,甲同学手里两张卡片上的数字之和为17,则这两个数字的乘积是________.
【跟踪专练3】如果甲同学的语文分数或英语分数至少有一门比乙同学高,则称甲同学不亚于乙同学.在班级45个学生中,如果某同学不亚于其他44人,就称他(她)为“潜力之星”,那么某班45个学生中的“潜力之星”最多可能有( )
A.22人 B.23人 C.44人 D.45人
解答题
1.同学们,大家一定很熟悉月历吧!如图:是某月的月历.
(1)带阴影的方框中的4个数,对角两数之和有什么关系?
(2)不改变阴影的方框的大小,将方框移动几个位置试一试,你能得出什么结论?你能证明这个结论吗?
2.下列各语句中,哪些是命题?其中,哪些是真命题?是真命题的,请先将它改写为“如果……那么……”的形式,再找出命题的条件和结论.
(1)已知点P到两点的距离之和等于线段的长,则点P在线段上.
(2)已知点P到两点的距离之和大于线段的长,则点P在直线上.
(3)当时,有.
(4)当时,有.
3.定义:对于任意两个实数a、b,若满足,则称数对为异差数对.
观察例子:
当,时,,,,则数对为异差数对.
(1)验证:判断数对是否为异差数对;
(2)推理证明:当时,数对一定是异差数对;
(3)判断命题:“若是异差数对,则”是真命题还是假命题?若是真命题,请写出理由;若是假命题,请举出恰当反例.
4.举反例说明下列命题是假命题.
(1)任何偶数都是4的整数倍;
(2)对于任意有理数x,代数式的值总是正数;
(3)有公共顶点且相等的角是对顶角.
5.命题“两个全等三角形对应角平分线相等”.根据几何命题的证明步骤,证明该命题.
已知:如图,,______.
求证:______.
证明:
6.已知A,B,C,D,E代表1至9中不同的数字,,求的最大值.
7.某岛上共有10个人,其中有些是说真话的老实人,另一些是说假话的骗子.他们每个人都想好了一个实数,然后第一个人说“我的数大于1”,第二个人说“我的数大于2”,……,第十个人说“我的数大于10”,此后,这10个人按某种顺序重新排列,依次说“我的数小于1”,“我的数小于2”,……,“我的数小于10”,那么这些人中最多有多少个老实人?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题13证明的必要性与基本认识暑假预习讲义
1. 认知必要性:感受观察、实验、直觉、特例存在局限性,理解仅仅依靠直观判断不可靠,体会逻辑证明的重要意义。
2. 概念区分:了解命题组成,分清命题的条件与结论;能够辨别真命题、假命题,明白举出反例即可证明一个命题是假命题。
3. 术语识记:理解公理、定理、定义、证明等基础概念,理清四者之间联系与区别。
4. 证明规范:初步认识几何证明的基本格式,学会有理有据进行推理,每一步推导能够写出对应的依据。
5. 简单推理:能够完成简单代数、几何情境下的推理论证,规范书写推理过程。
6. 反例运用:根据命题内容,自主构造合适反例,推翻错误结论。
7. 易错规避:仅凭视觉、经验直接下结论;推理步骤缺少依据;混淆条件和结论;不会构造反例。
8. 核心素养:初步建立严谨的逻辑推理意识,摆脱直观猜想的思维习惯,为后续几何证明大题打好基础。
预习必备
知识梳理
1.五种不可靠的推理方式
2.反例的核心作用
3.核心基础概念
4.命题
5.公理.定理.证明
6.高频易错点汇总
常考题型
精讲精练
1.观察与试验
2.归纳与类比
3.猜想与证明
4.命题的识别
5.写出命题的题设与结论
6.判断命题真假
7.举例说明假(真)命题
8.举反例
9.定理与证明
10.写出命题已知.求证及证明过程
11.代数与几何背景下的推理论证
12.逻辑推论与论证
强化题型
解答题7题
知识点 01 五种不可靠的推理方式(易错直观误区)
依靠观察、测量、经验、特例、猜想得出的结论不一定正确,不能作为数学严谨依据,分五类:
1.直观观察(视觉误差)
肉眼观察图形长短、曲直、平行容易产生视觉错觉,眼见不一定为实。 例:等长线段画不同方向,看起来一长一短。
2.度量测量(工具误差)
直尺、量角器有精度限制,测量存在微小误差,无法精准证明普遍结论。
3.有限特例归纳(不完全归纳)
只举几个例子成立,不能说明所有情况都成立。 例:几个质数是奇数,不能推出所有质数都是奇数(2 是反例)。
4.个人经验、直觉判断
主观感受不具备数学严谨性,容易受生活常识干扰。
5.猜想假设无推导
凭空猜测,没有逻辑推导支撑,结论可能存在反例。
知识点 02 反例的核心作用
1.反例定义:满足命题条件,但不满足命题结论的例子。
2.唯一功能:只需举出 1 个反例,就能直接证明一个命题是假命题。
3.区分:
证明命题为真:必须严谨逻辑推理;
证明命题为假:只需1 个反例。
知识点03:核心基础概念(必背)
概念
定义
关键考点
定义
对名称、术语的含义作出准确、规范的描述
句式:…… 叫做……;定义一定是真命题
命题
判断一件事情对错的语句
只有判断句是命题;疑问、命令、画图句都不是
真命题
条件成立,结论一定成立的命题
可以作为推理依据
假命题
条件成立,结论不一定成立的命题
只需1 个反例即可推翻
反例
满足命题条件,但不满足结论的例子
证明假命题的唯一方法
知识点04:命题
1. 命题组成
所有命题统一分为两部分: 条件(题设)+结论
2. 标准改写格式
统一改写为:如果……(条件),那么……(结论)
3. 命题改写注意点
(1)改写时不能改变原意
(2)语句残缺的命题需要补全主语
(3)找准谁是已知、谁是推出结果
4. 命题的分类(按真假)
类型
定义
判断方法
示例
真命题
条件成立时,结论一定成立的命题
严格推理证明
对顶角相等;两直线平行,同位角相等
假命题
条件成立时,结论不一定成立的命题
举反例(一个符合条件但结论不成立的例子)
若a2=b2,则a=b(反例:a=2,b=−2)
知识点05:公理、定理、证明(几何核心)
名称
定义
是否需要证明
能否当推理依据
公理(基本事实)
人们长期实践公认正确的命题
不需要证明
可以直接用
定理
经过推理证明为正确的真命题
必须证明
可以直接用
证明
从已知出发,依据定义、公理、定理,逐步推理得到结论的过程
—
几何大题书写核心
知识点 06 几何证明标准书写格式(固定模板)
1.已知:题目给出的全部条件;
2.求证:题目需要证明的结论;
3.证明:分步书写推理过程,每一步后括号标注推理依据(公理 / 定理 / 定义 / 等量代换)。
书写规范要求
1 推理每一步必须有理有据,不能跳关键步骤;
2 禁止只看图凭直观写结论;
3 等量、等角转换标注 “等量代换”;
4 平行、垂直判定标注对应判定定理。
知识点 07常用基础推理依据汇总
· 定义类:角平分线定义、垂直定义、中点定义、平行线定义;
· 等量代换:若a=b,b=c,则a=c;
· 等式性质:等式两边同时加 / 减 / 乘 / 除同一个数,等式仍成立;
· 不等式性质(少量证明用到);
· 公理、平行线判定 / 性质、三角形相关定理。
知识点08:高频易错点
1.混淆命题:疑问句、作图指令误判为命题;
2.改写命题 “如果那么” 时,拆分条件、结论出错;
3.证明跳步,不写每一步推理依据;
4.依靠视觉、度量代替逻辑推理;
5.认为举多个例子就能证明命题为真(只有反例可证假命题);
6.公理、定理、定义混用,依据写错;
7.文字命题不画图、不写已知求证直接证明。
题型1.观察与试验
【典例】睡鼠是冬眠时间最长的动物,一般每年有个月的时间处于冬眠状态.2024年,动物学家跟踪研究的一只睡鼠从去年10月21日开始冬眠,直到今年4月3日才出冬眠,这只睡鼠冬眠了( )天.
A.163 B.164 C.165 D.166
【答案】C
【分析】本题考查日期的计算,解题的关键思路是分别计算出去年和今年睡鼠冬眠的天数,然后将二者相加,即可求解.
【详解】解:去年10月共有31天,睡鼠从10月21日开始冬眠,
∴10月冬眠的天数为(天).
11月有30天,12月有31天,
∴去年冬眠的总天数为(天).
今年1月有31天,
∵,
∴是闰年,闰年2月有29天,
3月有31天,4月睡鼠到3日才出冬眠,
∴4月冬眠了2天,
那么今年冬眠的总天数为(天),
将去年和今年冬眠的天数相加,可得(天).
答:这只睡鼠冬眠了165天.
故选:C.
【跟踪专练1】一个由不同数字组成的六位数含有数字2和7.将数字2和7的位置交换,得到的新六位数恰好是原六位数的3倍,那么原六位数是_______.
【答案】
【分析】本题考查的是位值原则的应用,熟练掌握位值原则是解题的关键.
根据位值原则,找出符合要求的新六位数,然后找出原来六位数.
【详解】解:设原六位数为N,则新六位数为,
∴,即
根据题意可知,原六位数N的首位数字只能是1或2,
若首位为1,则的首位为3或4,与题中“交换2和7”条件不符,
∴原六位数N的首位必为2,
则交换后的首位为7,
∵2在最高位,则设7在较低位,为位,且,
又∵,
∴,
解得,
∵N为整数,
∴必须为偶数,故,
∴j的所有可能取值为1,2,3,4,
∵要求各数字不同,
∴可知,当时,,
经检验,j取1,3,4时会导致数字重复,
综上,该六位数为.
故答案为:.
【跟踪专练2】生活中人们经常利用手机设置闹钟,下图是设置界面,采用24小时制,左边的数表示小时,右边的数表示分钟,数字每跳动一次会发出“嘀”的一声,划动屏幕中对应数字所在列,数可以增大也可以减小.若想把图中的闹钟时间设置成06:05,最少会响________次“嘀”声.
【答案】35
【分析】先判断滑动的方向,再进一步求解即可.
【详解】解:把左边的数往下滑动到,划动下,把右边的数往上滑动到,滑动下,
∴想把图中的闹钟时间设置成,最少会响次“嘀”声.
【跟踪专练2】用试验寻找规律时,下列说法中,正确的是( )
A.试验次数多与试验次数少所得的规律相同
B.试验次数越多,所得数据越接近真实值
C.试验次数越少,所得数据越接近真实值
D.抛掷硬币与抛掷纽扣出现正面的机会相同
【答案】B
【分析】本题主要考查了模拟实验,正确理解模拟实验的意义是解题关键.根据模拟实验的意义以及模拟实验的方法分别判断,即可解题.
【详解】解:A、试验次数多与试验次数少所得的规律不一定相同,故此选项错误;
B、试验次数越多,所得数据越接近真实值,此选项正确;
C、试验次数越少,所得数据不可能越接近真实值,故此选项错误;
D、抛掷硬币与抛掷纽扣出现正面的机会不相同,故此选项错误;
故选:B.
题型2.归纳与类比
【典例】哥德巴赫在教学中发现:,,,,,,,…,,,……由此归纳出了“哥德巴赫猜想”:任一大于2的偶数都可写成两个___之和.
【答案】
质数
【分析】本题考查归纳与类比.
根据题干通过多个偶数分解为两个质数之和的例子,即可归纳出哥德巴赫猜想的内容.
【详解】解:根据题干所给例子,如,,,,,,,,,,
这些偶数均被分解为两个质数的和,
∴“哥德巴赫猜想”:任一大于2的偶数都可写成两个质数之和.
故答案为:质数.
【跟踪专练1】数形结合是一种广泛适用的解决问题的策略,学习过程中,下面用到数形结合的方法的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.③④
【答案】C
【分析】根据数形结合思想的意义解答即可.
本题考查了数形结合思想,熟练掌握思想的实质是解题的关键.
【详解】解:①只有数,没有形,不符合题意;②只有形,没有数,不符合题意;③④都体现了数形结合思想,
故选:C.
【跟踪专练2】请用“归纳”策略解答问题:
如图,将一根绳子折成4段,然后按图中所示方式剪开.剪1刀,绳子变为5段;剪2刀,绳子变为9段;……依此规律剪10刀,绳子变为________段.
【答案】
【分析】本题考查了根据图形的变化规律列代数式的相关知识,根据图形的变化找出其规律是解本题的关键,根据图形,找出规律,每剪1次,绳子数量增加4段,依此规律,将代入其中求值即可.
【详解】解:因为剪开次数(刀)为1,则绳子数量(段)为5,
剪开次数(刀)为2,则绳子数量(段)为9,
所以每剪1次,绳子数量增加4段,
所以剪开次数(刀)为3,则绳子数量(段)为,
剪开次数(刀)为4,则绳子数量(段)为,
,
所以剪开次数(刀)为,则绳子数量(段)为,
当时,,
故答案为:.
【跟踪专练3】图是著名的“杨辉三角”,它给出了的展开式(按的次数由大到小的顺序)的系数规律,图列举了的展开式规律.由此的展开式中项的系数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查杨辉三角的递推规律,能根据项的指数确定其位置是解题关键.
先确定对应杨辉三角第行,为从左向右第项,再根据递推规律,用第行第个数的系数与第个数的系数相加求出项的系数.
【详解】解:根据图可知,“杨辉三角”的规律为:
每行首尾都是,中间每个数等于它上方左右两个数的和,
第六行的数,从左到右的系数分别为:
根据图可知,第行第个数的系数为,第个数的系数为,
对应“杨辉三角”第行,展开式中对应第行的第项,
的系数等于第行第个数的系数与第个数的系数之和:.
故选:.
题型3.猜想与证明
【典例】检验数学结论是否正确的常用方法有________、________和________.
【答案】 实验验证 举出反例 推理论证
【分析】此题考查了检验数学结论是否正确的常用方法,根据检验数学结论是否正确的常用方法有实验验证,举出反例,推理论证求解即可.
【详解】检验数学结论是否正确的常用方法有实验验证,举出反例,推理论证.
故答案为:实验验证,举出反例,推理论证.
【跟踪专练1】《几何原本》是古希腊数学家欧几里得创作的一部数学经典著作,里面曾记载形如,方程的图解法是:画,使,,,再在斜边上截取.则该方程的一个正根为的长,这种解法体现的数学思想是( )
A.转化思想 B.分类讨论思想
C.数形结合思想 D.函数思想
【答案】C
【详解】解:通过画直角三角形借助于勾股定理求得一元二次方程的根,所以这种解法体现的数学思想是数形结合思想.
故选:C.
【跟踪专练2】南山中学高一年级举办数学竞赛,A、B、C、D、E五位同学得了前五名,发奖前,老师让他们猜一猜各人的名次排列情况.
A说:B第三名,C第五名;
B说:E第四名,D第五名;
C说:A第一名,E第四名;
D说:C第一名,B第二名;
E说:A第三名,D第四名.
老师说:每个名次都有人猜对,试判断获得第一至第五名的依次为__________.
【答案】C、B、A、E、D
【分析】此题考查了逻辑推理,
根据老师的话“每个名次都有人猜对”,分析各人的猜测,由于第二名只有D猜测“B第二名”,因此B必须是第二名;进而第三名必须被猜对,只有E猜测“A第三名”可能正确,因此A是第三名;第一名由D猜测“C第一名”正确,故C是第一名;第四名和第五名需被猜对,第五名只能是D(因为C已是第一名),故D是第五名;第四名只能是E,被B或C猜对.
【详解】∵每个名次都有人猜对,第二名只有D猜测“B第二名”
∴B是第二名;
∴此时A的“B第三名”错误,E的“A第三名”必须正确以确保第三名被猜对,
∴A是第三名;
∴C的“A第一名”错误,
∴D的“C第一名”正确,
∴C是第一名;
∴A的“C第五名”错误,
∴B的“D第五名”正确,
∴D是第五名;
∴ B的“E第四名”正确,
∴E是第四名.
故答案为:C、B、A、E、D.
【跟踪专练3】数学课上,老师给同学们布置了一个探究任务:
第一组数据
;
;
;
;
;
第二组数据
;
;
;
;
;
第三组数据
;
;
;
;
.
请你观察各组数据的特征,算一算,结合三组数据的变化规律,提出一个合理的猜想:________
【答案】当两数和相等时,两数的差越小,其乘积越大
【分析】分别根据加减乘法计算三组数据,进而找到规律,提出猜想即可
【详解】解:计算如下表,
第一组数据
=10;
=10;
=10;
=10;
=10;
第二组数据
=8;
=6;
=4;
=2;
=0;
第三组数据
=9;
=16;
=21;
=24;
=25.
猜想,当两数和相等时,两数的差越小,其乘积越大,(两数的差越大,其乘积越小)
故答案为:当两数和相等时,两数的差越小,其乘积越大
【点睛】本题考查了有理数的加、减、乘法运算,解题的关键是根据运算结果找到规律.
4.命题的识别
【典例】判断下列句子是不是命题
①对顶角相等;( )
②画一个角等于已知角;( )
③两直线平行,同位角相等;( )
④a,b两条直线平行吗?( )
【答案】 是 不是 是 不是
【分析】本题考查了命题的定义:一般地,在数学中我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.分析是否是命题,需要分别分析各选项是否是用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句即可.
【详解】解:①对顶角相等,是命题;
②画一个角等于已知角,不是命题;
③两直线平行,同位角相等,是命题;
④a,b两条直线平行吗?是问句,未做判断,不是命题;
故答案为:是,不是,是,不是.
【跟踪专练1】下列语句是命题的是( )
A.连接
B.相等的角是对顶角
C.小于90度的角是锐角吗?
D.画
【答案】B
【分析】根据命题的定义判断即可.
【详解】解:A、连接是作图,不是命题;
B、相等的角是对顶角是命题;
C、小于90度的角是锐角吗?是疑问句,不是命题;
D、画是作图,不是命题.
【跟踪专练2】下列语句中,是命题的是( )
A.你喜欢数学吗? B.取线段的中点
C.美丽的天空 D.两直线平行,内错角相等
【答案】D
【分析】本题考查了命题的定义,判断一件事情的语句叫命题,根据命题的定义逐一进行判断即可得到答案,掌握命题的定义是解题的关键.
【详解】解:、你喜欢数学吗?是疑问句,没有作出判断,不是命题,不符合题意;
、取线段的中点,没有作出判断,不是命题,不符合题意;
、美丽的天空,是描叙性语言,没有作出判断,不是命题;
、两直线平行,内错角相等,是命题,符合题意;
故选:.
题型5.写出命题的题设与结论
【典例】命题“两直线平行,内错角相等”中的“内错角”( )
A.是题设 B.既是题设,也是结论
C.是结论 D.既不是题设,也不是结论
【答案】D
【分析】先将原命题改写为“如果…那么…”的形式,区分出完整题设和结论,再判断“内错角”的属性
【详解】解:将原命题改写为“如果两直线平行,那么内错角相等”,
命题中,“如果”引出的部分是题设,“那么”引出的部分是结论,
∵ 完整题设为“两直线平行”,完整结论为“内错角相等”,
∴ “内错角”只是结论中的部分名词,既不是完整题设,也不是完整结论,
因此选D
【跟踪专练1】把命题“对顶角相等”改写成“如果……那么……”的形式________.
【答案】如果两个角是对顶角,那么这两个角相等.
【详解】原命题“对顶角相等”中,条件是“两个角是对顶角”,结论是“这两个角相等”,
因此改写成“如果…,那么…”的形式为:如果两个角是对顶角,那么这两个角相等.
【跟踪专练2】命题“同旁内角互补”的题设是______,结论是______,这是一个______命题(填“真”或“假”).
【答案】 两个角是同旁内角 这两个角互补 假
【分析】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题,许多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,一个命题可以写成“如果那么”形式,有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.
【详解】解:命题中,已知的事项是“两个角是同旁内角”, 由已知事项推出的事项是“这两个角互补”,所以“两个角是同旁内角”是命题的题设部分,“这两个角互补”是命题的结论部分,这是一个假命题,
故答案为:两个角是同旁内角,这两个角互补,假.
【跟踪专练3】小琪同学做了4道练习题如下,若答对一道题得10分,你认为她的得分是( )
(1)的小数部分是;(2)命题“同位角相等”的条件是“两个角是同位角”;
(3)若,则;(4)要说明命题“是负数”是假命题,可举反例.
A.10分 B.20分 C.30分 D.40分
【答案】C
【分析】本题考查了无理数的小数部分,无理数的小数部分,平方运算,反例的举法,根据以上知识逐项分析判断,即可求解.
【详解】解:∵,小数部分为精确值,∴第(1)题错误.
∵命题“同位角相等”的形式为“如果两个角是同位角,那么它们相等”,条件确是“两个角是同位角”,∴第(2)题正确.
∵,则,∴第(3)题正确.
∵命题“是负数”不是总成立,当时,不是负数,反例正确,∴第(4)题正确.
∴共答对题,得分分.
故选:C.
题型6.判断命题真假
【典例】下列命题中,是真命题的是( )
A.若,, 则 B.相等的角是对顶角
C.若, 则 D.两个锐角的和是钝角
【答案】A
【分析】通过举反例的方法来判断命题的真假即可.
【详解】解: A、根据平行线的基本性质,平行于同一条直线的两条直线互相平行,
,,,本命题是真命题;
B、举反例:两个位置不相对的直角,角度相等但不是对顶角,因此本命题是假命题;
C、举反例:,,满足,但,,因此本命题是假命题;
D、举反例:和都是锐角,和为仍是锐角,不是钝角,因此本命题是假命题.
【跟踪专练1】命题“如果,那么”是________命题.(填“真”或“假”)
【答案】假
【分析】运用有理数乘方的知识,通过举反例即可判断该命题的真假.
【详解】解:取,计算得,满足的条件,
但此时,不满足的结论,
因此原命题是假命题.
【跟踪专练2】下列命题为真命题的是( )
A.相等的角是对顶角 B.同位角一定相等 C.垂线段一定最短 D.两点之间线段最短
【答案】D
【分析】根据对顶角、同位角的概念,垂线段最短,两点之间线段最短的性质进行判断.
【详解】解:A、相等的角不一定是对顶角,可能是同位角,也可能是内错角等其他位置关系,该命题是假命题,故A选项不符合题意;
B、只有当两直线平行时,同位角才相等,该命题是假命题,故B选项不符合题意;
C、连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短,则原命题表述不严谨,该命题是假命题,故C选项不符合题意;
D、两点之间线段最短,是真命题,故D选项符合题意.
题型7.举例说明假(真)命题
【典例】说明命题“若,则”是假命题,写出一个的值,它可以是______.
【答案】(答案不唯一,任意小于的数均可)
【详解】解:时,,而,
则命题“若,则”是假命题,
故的值可以是(答案不唯一,任意小于的数均可).
【跟踪专练1】要说明命题“两个数相加,和一定大于或等于其中一个加数”是假命题,能够作为反例的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】要说明一个命题是假命题,只需找出满足命题条件但不满足命题结论的反例即可,本题只需判断哪个选项中两个数相加的和小于两个加数,即可得到答案.
【详解】解:∵命题的条件是“两个数相加”,结论是“和一定大于或等于其中一个加数”,
∴反例需要满足“两个数相加,和小于任意一个加数”,
逐个判断选项:
选项A :,且,满足命题结论,不是反例.
选项B :,,满足命题结论,不是反例.
选项C :,且,满足命题结论,不是反例.
选项D :,且,不满足命题结论,可以作为反例.
【跟踪专练2】可以用一个的值说明命题“正数的算术平方根一定大于它的立方根”是假命题,这个值可以是__________
【答案】(答案不唯一)
【分析】要说明一个命题是假命题,只需举出满足命题条件但不满足命题结论的反例即可,即找到一个正数,使它的算术平方根不大于它的立方根.
【详解】解:当时,的算术平方根为,的立方根为,此时的算术平方根等于它的立方根,不满足原命题的结论,因此可以说明原命题是假命题.故这个值可以是.
【跟踪专练3】对于命题“若,则.”下面四组关于a、b的值中,能说明这个命题是假命题的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】要说明命题“若,则”是假命题,只需找到满足条件,但不满足结论的的值即可.
【详解】解:选项A:∵,,
∴,,可得,满足命题条件,又,不满足命题结论,
∴可以说明该命题是假命题;
选项B:,,满足,也满足,不能说明命题是假命题;
选项C:,,满足,也满足,不能说明命题是假命题;
选项D:,,,不满足命题条件,不能说明命题是假命题.
题型8.举反例
【典例】写出能说明命题“若,则.”是假命题的实数a的一个值是_______.
【答案】(答案不唯一)
【分析】要说明该命题是假命题,只需找到满足,不满足的实数即可.
【详解】解:命题“若,则”是假命题,即存在满足,且;
由可得或,
因此只要取中的任意实数即可,例如取.
故实数a的一个值可以为(答案不唯一).
【跟踪专练1】对于命题“如果,那么”能说明该命题为假命题的反例是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查命题的真假判断,反例需满足命题的条件,但不满足命题的结论,找出符合要求的选项即可,解题关键是掌握分式有意义的条件与不等式的计算.
【详解】解:A.时,无意义,不符合要求,故排除;
B.,,满足,且,满足命题结论,不能作为反例,故排除;
C.,,,不满足的条件,不符合要求,故排除;
D.,,满足,且,,此时,即,不满足命题的结论,符合反例要求.
【跟踪专练2】举一个证明命题“如果,那么,”为假命题的反例是________________.
【答案】,(答案不唯一)
【分析】要证明一个命题是假命题,只需举出满足命题条件,但不满足命题结论的实例即可,本题只需找到满足,且不全为的一组值即可.
【详解】解:当,时,满足,但此时不满足,,
故反例可以是,.
【跟踪专练3】已知命题A:“任何偶数都是8的整数倍”.在下列选项中,可以作为“命题A是假命题”的反例的是( )
A.16 B.15 C.24 D.42
【答案】D
【分析】本题考查了命题,证明命题为假命题,通常用反例说明,此反例满足命题的题设,但不满足命题的结论.据此判断即可.
【详解】解:A、16是偶数,也是8的倍数,同时满足命题的题设和结论,故不能作为反例,不符合题意;
B、15不是偶数,也不是8的倍数,既不满足命题的题设,也不满足结论,故不能作为反例,不符合题意;
C、24是偶数,也是8的倍数,同时满足命题的题设和结论,故不能作为反例,不符合题意;
D、42是偶数,但42不是8的倍数,满足命题的题设,但不满足命题的结论,故能作为反例,符合题意.
故选:D.
题型9.定理与证明
【典例】下列说法正确的是( )
A.命题是定理,定理是命题
B.命题不一定是定理,定理不一定是命题
C.真命题有可能是定理,假命题不可能是定理
D.定理可能是真命题,也可能是假命题
【答案】C
【分析】根据命题和定理的定义逐项判断即可.
【详解】解:A、命题不一定是定理,所以本选项错误;
B、命题不一定是定理,但定理一定是命题,所以本选项错误;
C、真命题有可能是定理,假命题不可能是定理,所以本选项正确;
D、定理不可能是假命题,所以本选项错误.
故选:C.
【点睛】本题考查了命题与定理,定理是命题,并且是真命题,但真命题不一定是定理,熟知命题和定理的定义及其关系是解题的关键.
【跟踪专练1】下列命题:①能被3整除的数也能被6整除;②等式两边除以同一个数,结果仍是等式;③是一元一次方程的根;④对顶角相等.其中可以作为定理的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】根据定理的含义可知只有④是定理.
【详解】能被3整除的数,不一定能被6整除,故①是假命题;等式两边除以同一个不为零的数,结果仍是等式,故②是假命题;③是一个运算过程,不能作为定理;对顶角相等是定理.
故选A.
【点睛】本题考查了定理的含义,演绎推理的过程称为证明,经过证明的真命题称为定理.
【跟踪专练2】有下列描述:①过点 A 作直线 AF // BC ;②连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线;③两直线平行,同旁内角互补;④垂直于同一直线的两条直线互相垂直.其中是定理 的有( )
A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.3 个
【答案】B
【分析】通过真命题(公理或其他已被证明的定理)出发,经过受逻辑限制的演绎推导,证明为正确的结论的命题或公式叫做定理.
【详解】①是题目条件或者要求,不是定理;
②是三角形中位线定义,不是定理;
③是定理;
④是假命题,应该是垂直于同一直线的两条直线互相平行.
故选B.
【点睛】该题考查了定理定义,首先先判断该句是否是真命题,如果是真命题的话,再判断是否经过逻辑推理可以进行证明,如果是,就说明该句是定理.
题型10.写出命题已知.求证及证明过程
【典例】要判定一个命题是真命题,往往需要从命题的条件出发,根据已知的定义、基本事实、定理(包括推论),一步一步地推得结论成立,这样的推理过程叫做___________.
要说明一个命题是假命题,通常可以通过___________的方法,命题的反例是具备命题的条件,但不具备命题的___________的实例.
【答案】 证明 举反例 结论
【分析】根据根据证明的概念和举反例的概念直接填空即可..
【详解】解:要判定一个命题是真命题,往往需要从命题的条件出发,根据已知的定义、基本事实、定理(包括推论),一步一步地推得结论成立,这样的推理过程叫做证明.
要说明一个命题是假命题,通常可以通过举反例的方法,命题的反例是具备命题的条件,但不具备命题的结论的实例.
故答案为:证明;举反例;结论.
【点睛】本题主要考查了证明和举反例的概念,熟知相关知识是解题的关键.
【跟踪专练1】实验、观察、归纳得到的结论______正确.因此,要判断一个数学结论是否正确,仅仅依靠实验、观察、归纳是不够的,必须进行有根有据的______.
【答案】 不一定, 证明
【解析】略
【跟踪专练2】试说明“若,,,则”是真命题.以下是排乱的推理过程:
①因为(已知);
②因为,(已知);
③所以,(等式的性质);
④所以(等量代换);
⑤所以(等量代换).
正确的顺序是( )
A.①→③→②→⑤→④ B.②→③→⑤→①→④
C.②→③→①→⑤→④ D.②→⑤→①→③→④
【答案】C
【分析】写出正确的推理过程,进行排序即可.
【详解】证明:因为,(已知),
所以,(等式的性质);
因为(已知),
所以(等量代换).
所以(等量代换).
∴排序顺序为:②→③→①→⑤→④.
故选C.
【点睛】本题考查推理过程.熟练掌握推理过程,是解题的关键.
题型11.代数与几何背景下的推理论证
【典例】《几何原本》是欧几里得的一部不朽之作,本书以公理和原始概念为基础,推演出更多的结论,这种做法为人们提供了一种研究问题的方法.这种方法所体现的数学思想是( )
A.数形结合思想 B.分类讨论思想
C.转化思想 D.公理化思想
【答案】D
【分析】结合题意,根据公理化思想的性质分析,即可得到答案.
【详解】根据题意,这种方法所体现的数学思想是:公理化思想
故选:D.
【点睛】本题考查了公理化思想的知识;解题的关键是熟练掌握公理化思想的性质,从而完成求解.
【跟踪专练1】布袋里有100个球,其中有红球28个,绿球20个,黄球12个,蓝球20个,白球10个,黑球10个,从袋中任意摸出球来,若要一次摸出至少15个同色的球,则需要从袋中摸出球至少( )
A.85 个 B.75个 C.15 个 D.16 个
【答案】B
【分析】此题考查的知识点是推理与论证,关键是考虑最差情况,即数量不足15个的黄球、白球、黑球全部摸出,再从数量超过15个的红球、绿球、蓝球中各摸出14个,此时再任意摸出1个球,即可保证有15个同色的球.
【详解】解:根据事件发生可能性大小的求法,找准两点:①符合条件的情况数目;②全部情况的总数.这里要考虑最差情况:
最坏情况考虑:摸出14个红球,14个绿球,12个黄球,14个蓝球,10个白球,10个黑球,
最后再摸出任意一个球,这时可以保证至少有15个颜色相同,
即最少要摸:个球,
故选:B.
【跟踪专练2】“落红不是无情物,化作春泥更护花”,杨校恰似这诗句中的落红,以诲人不倦的精神,默默滋养着一届又一届学生.鲜有人知,她将自己钟爱的四位数字设为手机密码,这密码背后似乎藏着她对教育的独特情怀.现在,就让我们依据以下四个条件,一同探寻这串神秘的手机密码:___________.
①7、4、9、1只有两个数字正确且位置正确;
②7、2、4、6只有两个数字正确但位置都不正确;
③9、5、8、3四个数字都不正确;
④0、1、2、3只有三个数字正确但位置都不正确.
【答案】2401
【分析】本题考查了逻辑推理,根据已知找到切入点,再推断求解即可.
【详解】解:由③可知,9、5、8、3四个数字都不正确,
即密码中没有9、5、8、3四个数字;
由④可知,0、1、2、3只有三个数字正确但位置都不正确,
即密码中一定有0、1、2三个数字,且位置都不正确;
由①可知,7、4、9、1只有两个数字正确且位置正确;
即密码中数字1在第四位,另一个正确的数字为7在第一位或4在第二位;
若7在第一位为正确密码,则与②推断矛盾,即正确的密码中的数字为4在第二位;
由②④可知,密码数字2不在第二位和第三位,即在第一位.
则数字0在第三位,
即正确的密码是2401,
故答案为:2401.
【跟踪专练3】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_____.
【答案】
【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:.
题型12.逻辑推论与论证
【典例】校运会上,小振、小东、小启、小新四位同学进行跳绳比赛.小振的成绩在前三名,小东既不是第一也不是最后一名,小启也不是第一名,小新是第二名.则获得第一名的是______.
【答案】小振
【分析】本题主要考查了逻辑推理能力,解题的关键是根据题意进行合理的逻辑推理.根据给出的信息进行合理的逻辑推理即可.
【详解】解:小振、小东、小启、小新四位同学进行跳绳比赛,小东既不是第一也不是最后一名,小新是第二名,
则小东是第三名,
因为小振的成绩在前三名,小启也不是第一名,
则小振是第一名,小启是最后一名,
故答案为:小振.
【跟踪专练1】A、B、C、D、E、F六人赛棋,采用单循环制,现在知道A、B、C、D、E五人已经分别赛过5、4、3、2、1盘, 问这时F已赛过( )盘.
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】本题考查代数推理,根据单循环赛制,每人最多赛5盘.通过逐步分析各选手的对阵情况,确定F的已赛场数.
【详解】1.A赛过5盘,在6人单循环赛中,说明A与其余所有人(B、C、D、E、F)都赛了一盘.
2.E赛过1盘,由第1点可知,E的这一盘对手必然是A.因此,E没有与B、C、D、F比赛.
3.B赛过4盘,已知B与A赛过一盘,且B没有与E比赛,所以B的另外三盘是与C、D、F赛的.
4.D赛过2盘,已知D与A赛过一盘,且D没有与E比赛.由第3点可知,B与D赛过一盘,因此D的2盘对手分别是A和B.
5.C赛过3盘,已知C与A赛过(由第1点),与B赛过(由第3点),且C没有与E、D比赛(由第2、4点),因此C的第三盘对手是F.
综上,F的对手有:A(来自第1点)、B(来自第3点)、C(来自第5点).所以F一共赛了3盘.
故选:C.
【跟踪专练2】在一次数学活动课上,老师将写有共十个整数的不透明卡片(每张卡片仅写一个数字,且数字不重复)背面朝上洗匀后,随机发给甲、乙、丙、丁、戊五位同学,每人恰好两张卡片.五位同学观察自己卡片后,在黑板上写下各自卡片数字之和:
甲:17 乙:4 丙:12 丁:9 戊:13
根据以上信息,甲同学手里两张卡片上的数字之和为17,则这两个数字的乘积是________.
【答案】72
【分析】先确定乙的两张卡片上的数字为,根据甲同学手里两张卡片上的数字之和为17,得到甲同学手里两张卡片上的数字组合只能是或,分两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:在中,两个不同的正整数的和为4的只有,
故乙手中的两张卡片数字为和,
∵,
∴甲手中的两张卡片上的数字只有8和9或10和7两种情况,
当甲手中的两张卡片上的数字为8和9时,则剩余三人手中的卡片数字只有2,4,5,6,7,10,
其中和为13的只有和,故戊手中的两张卡片上的数字为和;
和为12的为10和2,和为9的为4和5,即丙手中的两张卡片上的数字为10和2,丁手中的两张卡片上的数字为4和5,符合题意;
故甲同学手里两张卡片上的数字的乘积为;
当甲手中的两张卡片上的数字为10和7时,则剩余三人手中的卡片数字只有2,4,5,6,8,9,
其中和为12的只有4和8,和为9的只有4和5, 数字4只有一张,不符合题意;
综上:甲同学手里两张卡片上的数字的乘积为.
【跟踪专练3】如果甲同学的语文分数或英语分数至少有一门比乙同学高,则称甲同学不亚于乙同学.在班级45个学生中,如果某同学不亚于其他44人,就称他(她)为“潜力之星”,那么某班45个学生中的“潜力之星”最多可能有( )
A.22人 B.23人 C.44人 D.45人
【答案】D
【分析】题目要求确定在45名学生中,“潜力之星”的最大可能人数.根据定义,若某学生不亚于其他44人(即其语文或英语至少有一门高于对方),则该学生为“潜力之星”.通过构造两组学生,分别以语文和英语成绩为主导,确保每组学生在各自优势科目上高于另一组,且组内学生互相满足不亚于的条件,即可实现所有学生均为“潜力之星”.
【详解】1. 分组构造:将学生分为语文组和英语组,
- 语文组:每个学生的语文成绩均高于英语组所有学生的语文成绩,且组内语文成绩递减,英语成绩递增,
- 英语组:每个学生的英语成绩均高于语文组所有学生的英语成绩,且组内英语成绩递减,语文成绩递增;
2. 组间关系:
- 语文组学生在语文科目上高于所有英语组学生,因此语文组学生不亚于英语组学生,
- 英语组学生在英语科目上高于所有语文组学生,因此英语组学生不亚于语文组学生;
3. 组内关系:
- 语文组内,学生甲的语文成绩高于学生乙,则甲不亚于乙;乙的英语成绩高于甲,则乙也不亚于甲,
- 英语组内同理,学生间通过语文或英语成绩互相不亚于对方;
4. 结论:通过合理分配语文组和英语组人数(如22人和23人),所有45名学生均可满足“不亚于其他44人”的条件,因此“潜力之星”最多可能有45人.
故选:D.
解答题
1.同学们,大家一定很熟悉月历吧!如图:是某月的月历.
(1)带阴影的方框中的4个数,对角两数之和有什么关系?
(2)不改变阴影的方框的大小,将方框移动几个位置试一试,你能得出什么结论?你能证明这个结论吗?
【答案】(1)对角两数之和相等
(2)移动方框后,方框中对角两数之和仍然相等。证明见解析
【分析】本题考查了月历中数字的排列规律及用字母表示数的运算,解题的关键是通过观察月历中相邻数字的关系(横向差1,纵向差 7),用字母表示方框中的数,进而通过整式运算验证规律.
(1)计算阴影方框中两组对角数字的和,对比结果得出关系;
(2)移动方框后重复计算,猜想结论;设方框中左上角数字为字母,分别表示出其他三个数,通过整式运算证明对角之和相等.
【详解】(1)解:以阴影方框 、、、 为例,
对角两数之和分别为:,;
以阴影方框 、、、 为例,
对角两数之和分别为:,.
答:带阴影的方框中,对角两数之和相等.
(2)解:结论:不改变方框大小,移动方框后,方框中对角两数之和仍然相等.
证明:设方框中左上角的数为
∵月历中同一行相邻两数相差1,同一列相邻两数相差7,
∴方框中其他三个数分别为(右上角)、(左下角)、(右下角).
则左上角与右下角两数之和为:
右上角与左下角两数之和为:.
∵
∴方框中对角两数之和相等.
答:移动方框后,方框中对角两数之和仍然相等.
2.下列各语句中,哪些是命题?其中,哪些是真命题?是真命题的,请先将它改写为“如果……那么……”的形式,再找出命题的条件和结论.
(1)已知点P到两点的距离之和等于线段的长,则点P在线段上.
(2)已知点P到两点的距离之和大于线段的长,则点P在直线上.
(3)当时,有.
(4)当时,有.
【答案】(1)是命题,是真命题;改写:如果点P到A、B两点的距离之和等于线段的长,那么点P在线段上;条件:;结论:点P在线段上;
(2)是命题,假命题
(3)是命题,真命题,改写:如果,那么;条件:;结论:
(4)是命题,假命题
【分析】本题主要考查命题及真假命题的判断,熟练掌握命题及真假命题的定义是解题的关键;
(1)根据命题及真假命题的定义可进行求解;
(2)根据命题及真假命题的定义可进行求解;
(3)根据命题及真假命题的定义可进行求解;
(4)根据命题及真假命题的定义可进行求解.
【详解】(1)解:是命题,且是真命题,
改写成“如果…..那么….”的形式为如果点P到A、B两点的距离之和等于线段的长,那么点P在线段上;
条件是;结论是点P在线段上;
(2)解:是命题;
当点P在直线外时,也可以满足点P到两点的距离之和大于线段的长,所以原命题是假命题;
(3)解:是命题,且是真命题;
改写成“如果…..那么….”的形式为如果,那么;
条件:;结论:;
(4)解:是命题,
因为当时,则有,所以原命题是假命题.
3.定义:对于任意两个实数a、b,若满足,则称数对为异差数对.
观察例子:
当,时,,,,则数对为异差数对.
(1)验证:判断数对是否为异差数对;
(2)推理证明:当时,数对一定是异差数对;
(3)判断命题:“若是异差数对,则”是真命题还是假命题?若是真命题,请写出理由;若是假命题,请举出恰当反例.
【答案】(1)数对是异差数对.
(2)见解析.
(3)该命题是假命题.反例不唯一,例如异差数对满足条件,但,不满足.
【分析】(1)代入数值计算,根据异差数对的定义验证判断即可.
(2)由得出,进而得出,即可证明.
(3)由(2)可知原命题不成立,然后举反例即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴数对是异差数对.
(2)证明:∵
∴,
∴,
∴,
∴.
即数对一定是异差数对.
(3)解:该命题是假命题.
由(2)的结论可知,当时,数对也可以是异差数对,因此原命题不成立.
举反例:数对是异差数对,其中,,满足是异差数对,但,不满足,原命题是假命题.
4.举反例说明下列命题是假命题.
(1)任何偶数都是4的整数倍;
(2)对于任意有理数x,代数式的值总是正数;
(3)有公共顶点且相等的角是对顶角.
【答案】(1)2是偶数,但2不是4的整数倍(答案不唯一)
(2)是有理数,但不是正数(答案不唯一)
(3)角平分线分成的两个角,有公共顶点且相等,但不是对顶角.(答案不唯一)
【分析】本题考查了命题,证明命题为假命题,通常用反例说明,此反例满足命题的题设,但不满足命题的结论.据此判断即可.
【详解】(1)解:偶数,,不是整数,所以不是的整数倍,说明“任何偶数都是的整数倍”是假命题.
所以反例为:2是偶数,但2不是4的整数倍;
(2)解:当时,,是负数,不是正数,说明“对于任意有理数,代数式的值总是正数”是假命题.
所以反例为:是有理数,但不是正数;
(3)解:在角平分线分成的两个角,它们有公共顶点且相等,但不是对顶角,说明“有公共顶点且相等的角是对顶角”是假命题.
所以反例为:角平分线分成的两个角,有公共顶点且相等,但不是对顶角.
5.命题“两个全等三角形对应角平分线相等”.根据几何命题的证明步骤,证明该命题.
已知:如图,,______.
求证:______.
证明:
【答案】和分别平分和,,证明见解析
【分析】本题考查全等三角形的性质和判定,命题的题设和结论,掌握相关知识是解决问题的关键.由可证,进而得出,可证.
【详解】已知:如图,,和分别平分和,
求证:.
证明:,
.
分别是和的角平分线,
,
.
在和中,
,
,
.
故答案为:和分别平分和,.
6.已知A,B,C,D,E代表1至9中不同的数字,,求的最大值.
【答案】
【分析】此题主要考查了数的十进制,根据两个数的和一定时,两个数越接近,乘积越大;两个数的差越大,乘积越小,推出它们乘积的最大值与最小值,然后计算它们的差即可得解.已知,因为两个数的和一定时,两个数越接近,乘积越大;两个数的差越大,乘积越小.验证,8时均无解,当时,,,此时符合题意且积最大,再把它们相乘即可求解.
【详解】解:首先两个数的和一定时,两个数的差越小,乘积越大,所以越大,乘积越大,
当时,,不符合题意;
当时,,不符合题意;
当时,,,此时符合题意且积最大,
此时积为:.
7.某岛上共有10个人,其中有些是说真话的老实人,另一些是说假话的骗子.他们每个人都想好了一个实数,然后第一个人说“我的数大于1”,第二个人说“我的数大于2”,……,第十个人说“我的数大于10”,此后,这10个人按某种顺序重新排列,依次说“我的数小于1”,“我的数小于2”,……,“我的数小于10”,那么这些人中最多有多少个老实人?
【答案】9个
【分析】本题主要考查了简单的逻辑推理与论证,假设这10个人都是老实人,那么第一轮报数中,所有人的数都大于1,这与第二轮报数中,存在一人所报的数小于1矛盾,则老实人最多有9人,对于(且k为整数),第一轮报数中,第k人变动为第二轮的第人,而第10人变动为第二轮报数的第一人,那么只要满足第k个人报的数只要大于k且小于,就可推出第k个人没有说谎,据此可得答案.
【详解】解:假设这10个人都是老实人,那么第一轮报数中,所有人的数都大于1,这与第二轮报数中,存在一人所报的数小于1矛盾,
∴老实人最多有9人,
理由如下:在第一轮报数中,前面9个人都是老实人,最后一人为骗子,对于(且k为整数),第一轮报数中,第k人变动为第二轮的第人,而第10人变动为第二轮报数的第一人,故第k个人报的数只要大于k且小于,那么他们就没有说谎,而最后一人说谎;
综上所述,这些人中最多有9个老实人
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