- 反证法与放缩法
- 共409题
平面上有4个点,没有三点共线的情况,证明:以每3个点为顶点的三角形不可能都是锐角三角形.
正确答案
证明:假设以每三个点为顶点的三角形都是锐角三角形,记四个点为A、B、C、D,考虑点D在△ABC之内与之外这两种情况.
(1)如果点D在△ABC之内,由假设知围绕点D的三个角都是锐角,其和小于270°,这与一个周角等于360°相矛盾.
(2)如果点D在△ABC之外,由假设知∠A、∠B、∠C、∠D都小于90°,这与四边形的内角和为360°相矛盾.
综上所述,假设不成立,从而题目中的结论成立.
解析
证明:假设以每三个点为顶点的三角形都是锐角三角形,记四个点为A、B、C、D,考虑点D在△ABC之内与之外这两种情况.
(1)如果点D在△ABC之内,由假设知围绕点D的三个角都是锐角,其和小于270°,这与一个周角等于360°相矛盾.
(2)如果点D在△ABC之外,由假设知∠A、∠B、∠C、∠D都小于90°,这与四边形的内角和为360°相矛盾.
综上所述,假设不成立,从而题目中的结论成立.
已知f(x)是R上的增函数,a,b∈R.证明下面两个命题:
(1)若a+b>0,则f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b);
(2)若f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b),则a+b>0.
正确答案
证明:(1)证明:因为a+b>0,所以a>-b,b>-a,---------------------(2分)
又因为f(x)是R上的增函数,所以f(a)>f(-b),f(b)>f(-a),---------------------(4分)
由不等式的性质可知f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b).---------------------(5分)
(2)假设a+b≤0,则a≤-b,b≤-a,---------------------(6分)
因为f(x)是R上的增函数,所以f(a)≤f(-b),f(b)≤f(-a),
所以f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b),---------------------(8分)
这与已知f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b)矛盾,
所以假设不正确,所以原命题成立.---------------------(10分)
解析
证明:(1)证明:因为a+b>0,所以a>-b,b>-a,---------------------(2分)
又因为f(x)是R上的增函数,所以f(a)>f(-b),f(b)>f(-a),---------------------(4分)
由不等式的性质可知f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b).---------------------(5分)
(2)假设a+b≤0,则a≤-b,b≤-a,---------------------(6分)
因为f(x)是R上的增函数,所以f(a)≤f(-b),f(b)≤f(-a),
所以f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b),---------------------(8分)
这与已知f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b)矛盾,
所以假设不正确,所以原命题成立.---------------------(10分)
已知数列{an}满足an+1=2an+n+1(n=1,2,3,…).
(1)若{an}是等差数列,求其首项a1和公差d;
(2)证明{an}不可能是等比数列;
(3)若a1=-1,是否存在实数k和b使得数列{ an+kn+b}是等比数列,如存在,求出{an}的前n项和,若不存在,说明理由.
正确答案
(1)解:∵an+1=2an+n+1,∴a2=2a1+2,a3=2a2+3=4a1+7,
∵{an}是等差数列,∴2a2=a1+a3,∴2(2a1+2)=a1+(4a1+7),∴a1=-3,a2=-4
∴d=a2-a1=-1;
(2)证明:假设{an}是等比数列,则
∴(2a1+2)2=a1(4a1+7),∴a1=-4,a2=-6,a3=-9,
∵a4=2a3+4=-14,∴与等比数列矛盾
∴假设不成立
∴{an}不可能是等比数列;
(3)解:假设存在,则有=
=常数
∴,∴
∴{an+n+2}是等比数列,首项为2,公比为2
∴an+n+2=2n,
∴an=2n-n-2
∴{an}的前n项和为=
解析
(1)解:∵an+1=2an+n+1,∴a2=2a1+2,a3=2a2+3=4a1+7,
∵{an}是等差数列,∴2a2=a1+a3,∴2(2a1+2)=a1+(4a1+7),∴a1=-3,a2=-4
∴d=a2-a1=-1;
(2)证明:假设{an}是等比数列,则
∴(2a1+2)2=a1(4a1+7),∴a1=-4,a2=-6,a3=-9,
∵a4=2a3+4=-14,∴与等比数列矛盾
∴假设不成立
∴{an}不可能是等比数列;
(3)解:假设存在,则有=
=常数
∴,∴
∴{an+n+2}是等比数列,首项为2,公比为2
∴an+n+2=2n,
∴an=2n-n-2
∴{an}的前n项和为=
设a,b∈(0,1),ab=ba,求证:a=b.(用反证法证明)
正确答案
证明:∵a,b∈(0,1),ab=ba,
假设0<b<a<1,
∵y=ax(0<a<1)为减函数,
∴ab>aa,①
又y=xa为区间(0,1)上的增函数,
∴ba<aa,②
由①②得:ab>ba,与已知ab=ba矛盾,故b<a不成立;
假设0<a<b<1,同理可得,ab<ba,与已知ab=ba矛盾,故b>a不成立;
综上所述,a=b.
解析
证明:∵a,b∈(0,1),ab=ba,
假设0<b<a<1,
∵y=ax(0<a<1)为减函数,
∴ab>aa,①
又y=xa为区间(0,1)上的增函数,
∴ba<aa,②
由①②得:ab>ba,与已知ab=ba矛盾,故b<a不成立;
假设0<a<b<1,同理可得,ab<ba,与已知ab=ba矛盾,故b>a不成立;
综上所述,a=b.
证明:1•3•5•…•<
.
正确答案
证明:
=
≤1<
综上可得<
解析
证明:
=
≤1<
综上可得<
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