- 反证法
- 共255题
如图,已知两个正方形ABCD和DCEF不在同一平面内,M,N分别为AB,DF的中点。
(1)若CD=2,平面ABCD⊥平面DCEF,求MN的长;
(2)用反证法证明:直线ME与BN是两条异面直线。
正确答案
解:(1)取CD的中点G,连接MG,NC
因为四边形ABCD,DCEF为正方形,且边长为2,
则MG⊥CD,MG=2,
因为平面ABCD⊥平面DCEF,
所以MG⊥平面DCEF,可得MG⊥NG
所以。
(2)证明:假设直线ME与BN共面,
则AB平面MBEN,且平面MBEN与平面DCEF交于EN
由已知,两正方形不共面,故AB平面DCEF
又AB∥CD,
所以AB∥平面DCEF
而EN为平面MBEN与平面OCEF的交线,
所以AB∥EN
又AB∥CD∥EF,
所以EN∥EF,这与EN∩EF=E矛盾,故假设不成立
所以ME与BN不共面,它们是异面直线。
对于数集X={-1,x1,x2,…,xn},其中0<x1<x2<…<xn,n≥2,定义向量集Y={=(s,t),s∈X,t∈X},若对任意
,存在
,使得
,则称X具有性质P。例如{-1,1,2}具有性质P。
(1)若x>2,且{-1,1,2,x}具有性质P,求x的值;
(2)若X具有性质P,求证:1∈X,且当xn>1时,x1=1;
(3)若X具有性质P,且x1=1、x2=q(q为常数),求有穷数列x1,x2,…,xn的通项公式。
正确答案
解:(1)选取=(x,2),则Y中与
垂直的元素必有形式(-1,b),
所以x=2b,
又∵x>2,
∴只有b=2,从而x=4。
(2)取 =(x1,x1)∈Y,设
=(s,t)∈Y,满足
,
可得(s+t)x1=0,s+t=0,
所以s、t异号
因为-1是数集X中唯一的负数,
所以s、t中的负数必为-1,另一个数是1,
所以1∈X,假设xk=1,其中1<k<n,则0<x1<1<xn再取 =(x1,xn)∈Y,设
=(s,t)∈Y,满足
,
可得sx1+txn=0,所以s、t异号,其中一个为-1
①若s=-1,则x1=txn>1≥x1,矛盾;
②若t=-1,则xn=sx1<s≤xn,矛盾;
说明假设不成立,由此可得当xn>1时,x1=1。
(3)设=(s1,t1),
=(s2,t2),
则等价于
记B={|s∈X,t∈X且|s|>|t|},则数集X具有性质P,当且仅当数集B关于原点对称
意到-1是集合X中唯一的负数,
B∩(-∞,0)={-x2,-x3,-x4,…,-xn},共有n-1个数.
所以B∩(0,+∞)也有n-1个数
由于<
<
<…<
,已经有n-1个数
对以下三角形数阵:
<
<
<…<
,
<
<
<…<
…
注意到>
>
>…>
,
所以=
=…=
从而数列的通项公式是xk=x1()k-1=qk-1,k=1,2,3,…,n。
己知下列三个方程 x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0至少有一个方程有实根,求实数a的取值范围.
正确答案
解:假设没有一个方程有实数根,
则:16a2﹣4(3﹣4a)<0(1)
(a﹣1)2﹣4a2<0(2)
4a2+8a<0(3)
解之得:<a<﹣1
故三个方程至少有一个方程有实根的a的取值范围是:{a|a≥-1或a≤}.
己知下列三个方程 x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0至少有一个方程有实根,求实数a的取值范围.
正确答案
解:假设没有一个方程有实数根,
则:16a2﹣4(3﹣4a)<0(1)
(a﹣1)2﹣4a2<0(2)
4a2+8a<0(3)
解之得:<a<﹣1
故三个方程至少有一个方程有实根的a的取值范围是:{a|a≥﹣1或a≤}.
设直线l1:y=k1x+1,l2:y=k2x-1,其中实数k1,k2满足k1k2+2=0,
(1)证明l1与l2相交;
(2)证明l1与l2的交点在椭圆2x2+y2=1上.
正确答案
证明:(1)反证法.假设l1与l2不相交,则l1与l2平行,有k1=k2,
代入k1k2+2=0,得k12+2=0,此与k1为实数的事实相矛盾,
从而k1≠k2,即l1与l2相交.
(2)由方程组,解得交点P的坐标(x,y)为
,
而,
此即表明交点P(x,y)在椭圆2x2+y2=1上.
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