2021高考数学一轮复习统考算法初步、复数、推理与证明第3讲合情推理与演绎推理学案(含解析)北师大版 下载本文

得S1+S2+S3=S4.

考向三 演绎推理

例5 (2019·山东烟台调研)数列{an}的前n项和记为Sn,已知a1=1,an+1=∈N).证明:

?Sn?

(1)数列??是等比数列;

?n?

*

2222

n+2

Sn(nn(2)Sn+1=4an.

证明 (1)∵an+1=Sn+1-Sn,an+1=

n+2

Sn, n∴(n+2)Sn=n(Sn+1-Sn),即nSn+1=2(n+1)Sn. ∴

Sn+1Sn=2·,(小前提) n+1n?Sn??n?

故??是以2为公比,1为首项的等比数列.(结论) (大前提是等比数列的定义,这里省略了) (2)由(1)可知

Sn+1Sn-1

=4·(n≥2), n+1n-1

Sn-1n-1+2

=4··Sn-1 n-1n-1

∴Sn+1=4(n+1)·

=4an(n≥2),(小前提)

又a2=3S1=3,S2=a1+a2=1+3=4=4a1,(小前提) ∴对于任意正整数n,都有Sn+1=4an.(结论)

(第(2)问的大前提是第(1)问的结论以及题中的已知条件)

演绎推理的结构特点

(1)演绎推理是由一般到特殊的推理,其最常见的形式是三段论,它是由大前提、小前提、结论三部分组成的.三段论推理中包含三个判断:第一个判断称为大前提,它提供了一个一般的原理;第二个判断叫小前提,它指出了一个特殊情况.这两个判断联合起来,提示了一般原理和特殊情况的内在联系,从而产生了第三个判断:结论.

(2)演绎推理的前提和结论之间有着某种蕴含关系,解题时要找准正确的大前提.一般地,若大前提不明确时,一般可找一个使结论成立的充分条件作为大前提.

[即时训练] 6.(2019·保定模拟)有一段“三段论”,推理是这样的:对于可导函数

f(x),如果f′(x0)=0,那么x=x0是函数f(x)的极值点.因为f(x)=x3在x=0处的导数

值f′(0)=0,所以x=0是函数f(x)=x的极值点.以上推理中( )

3

A.大前提错误 C.推理形式错误 答案 A

B.小前提错误 D.结论正确

解析 对于可导函数f(x),如果f′(x0)=0,那么x=x0不一定是函数f(x)的极值点,大前提错误,故选A.

7.(2017·北京高考)某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件: ①男学生人数多于女学生人数; ②女学生人数多于教师人数; ③教师人数的两倍多于男学生人数.

(1)若教师人数为4,则女学生人数的最大值为________; (2)该小组人数的最小值为________. 答案 (1)6 (2)12

解析 (1)若教师人数为4,则男学生人数小于8,最大值为7,女学生人数最大时应比男学生人数少1人,所以女学生人数的最大值为7-1=6.

(2)设男学生人数为x(x∈N+),要求该小组人数的最小值,则女学生人数为x-1,教师人数为x-2.又2(x-2)>x,解得x>4,即x=5,该小组人数的最小值为5+4+3=12.

1.将圆周20等分,按照逆时针方向依次编号为1,2,…,20,若从某一点开始,沿圆周逆时针方向行走,点的编号是数字几,就走几段弧长,称这种走法为一次“移位”,如:小明在编号为1的点,他应走1段弧长,即从1→2为第一次“移位”,这时他到达编号为2的点,然后从2→3→4为第二次“移位”,若某人从编号为3的点开始,沿逆时针方向,按上述“移位”方法行走,“移位”a次刚好到达编号为16的点,又满足|a-2020|的值最小,则a的值为( )

A.2019 C.2021 答案 C

解析 若某人从编号为3的点开始,第一次“移位”到达6; 第二次“移位”到达12; 第三次“移位”到达4; 第四次“移位”到达8; 第五次“移位”到达16; 第六次“移位”到达12; 第七次“移位”到达4;

B.2020 D.2022

第八次“移位”到达8; 第九次“移位”到达16; 第十次“移位”到达12; …

从第二次开始,每4次“移位”为一组“移位”循环, “移位”a次刚好到达编号为16的点,

则a-1应该能被4整除,又满足|a-2020|的值最小,则a=2021.故选C.

2.(2019·漳州模拟)一个二元码是由0和1组成的数字串x1x2…xn(n∈N),其中xk(k=1,2,…,n)称为第k位码元.二元码是通信中常用的码,但在通信过程中有时会发生码元错误(即码元由0变为1,或者由1变为0).

已知某种二元码x1x2…x7的码元满足如下校验方程组:

*

x4⊕x5⊕x6⊕x7=0,??

?x2⊕x3⊕x6⊕x7=0,??x1⊕x3⊕x5⊕x7=0,

其中运算⊕定义为:0⊕0=0,0⊕1=1,1⊕0=1,1⊕1=0.

现已知一个这种二元码在通信过程中仅在第k位发生码元错误后变成了1101101,那么利用上述校验方程组可判定k等于________.

答案 5

解析 因为x4⊕x5⊕x6⊕x7=1⊕1⊕0⊕1=0⊕0⊕1=0⊕1=1≠0,所以二元码1101101的前3位码元都是对的;因为x2⊕x3⊕x6⊕x7=1⊕0⊕0⊕1=1⊕0⊕1=1⊕1=0,所以二元码1101101的第6、7位码元也是对的;因为x1⊕x3⊕x5⊕x7=1⊕0⊕1⊕1=1⊕1⊕1=0⊕1=1≠0,所以二元码1101101的第5位码元是错误的,所以k=5.

答题启示

与推理有关的新定义问题是高考命制创新型试题的一个热点,解决此类问题时,一定要读懂新定义的本质含义及符号语言,紧扣题目所给定义,结合题目的要求进行恰当地转化,注意推理过程的严密性.

对点训练

1.(2019·重庆模拟)我国古代数学著作《九章算术》中有如下问题:“今有人持金出五关,前关二而税一,次关三而税一,次关四而税一,次关五而税一,次关六而税一,并五关所税,适重一斤.问本持金几何.”其意思为:今有人持金出五关,第1关收税金为持金1111的,第2关收税金为剩余金的,第3关收税金为剩余金的,第4关收税金为剩余金的,23451

第5关收税金为剩余金的,5关所收税金之和,恰好重1斤,问此人总共持金多少.则在

6

此问题中,第5关收税金( )

1

A.斤 201

C.斤 30答案 B

11?1?1

解析 假设原来持金为x,则第1关收税金x;第2关收税金×?1-?x=x;第3

23?2?2×31?11?11?111?1

关收税金×?1--?x=x;第4关收税金×?1---?x=x;第5关收税金

26?3×44?5?2612?4×51?1111?111111

×?1----?x=x.依题意,得x+x+x+x+x=1,即

261220?6?5×622×33×44×55×6

1

B.斤 251D.斤 36

?1-1?x=1,5x=1,解得x=6,所以1x=1×6=1.故选B. ?6?655×65×6525??

2.在平面直角坐标系中,若点P(x,y)的坐标x,y均为整数,则称点P为格点.若一个多边形的顶点全是格点,则称该多边形为格点多边形.格点多边形的面积记为S,其内部的格点数记为N,边界上的格点数记为L.例如:图中的△ABC是格点三角形,对应的S=1,

N=0,L=4.

(1)图中格点四边形DEFG对应的S,N,L分别是________;

(2)已知格点多边形的面积可表示为S=aN +bL+c,其中a,b,c为常数,若某格点多边形对应的N=71,L=18,则S=________(用数值作答).

答案 (1)3,1,6 (2)79

解析 (1)由定义知,四边形DEFG由一个等腰直角三角形和一个平行四边形构成,其内部格点有1个,边界上格点有6个,四边形DEFG的面积为3,所以S=3,N=1,L=6.

(2)由待定系数法可得 1

??2=a·0+b·3+c,?1=a·0+b·4+c,??3=a·1+b·6+c

a=1,

??1??b=,2??c=-1,

1

当N=71,L=18时,S=1×71+×18-1=79.

2