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推理与证明02
解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
1. 已知,用分析法证明:.
【答案】要证,即证,
即证,
即证,
因为,所以,
所以,不等式得证.
2. 求证:(是互不相等的实数),三条抛物线至少有一条与轴有两个交点.
【答案】假设这三条抛物线全部与x轴只有一个交点或没有交点,则有
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三式相加,得a2+b2+c2-ab-ac-bc≤0
(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≤0.
∴a=b=c与已知a,b,c是互不相等的实数矛盾,
∴这三条抛物线至少有一条与x轴有两个交点.
3.祖暅原理也就是“等积原理”,它是由我国南北朝杰出的数学家、祖冲之的儿子祖暅首先提出来的. 祖暅原理的内容是:夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平行平面的平面所截,如果截得两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等. 可以用诗句“两个胖子一般高,平行地面刀刀切,刀刀切出等面积,两人必然同样胖”形象表示其内涵. 利用祖暅原理可以推导几何体的体积公式,关键是要构造一个参照体.
试用祖暅原理推导球的体积公式.
【答案】我们先推导半球的体积. 为了计算半径为R的半球的体积,我们先观察、、这三个量(等底等高)之间的不等关系,
可以发现