2018年高考一轮北师大版数学理科 第10章 第1节 课时分层训练58 分类加法计数原理和分步乘法计数原理
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1.若函数f (x )在R 上可导,且满足f (x )-xf ′(x )>0,则( ) A .3f (1)<f (3) B .3f (1)>f (3) C .3f (1)=f (3) D .f (1)=f (3)答案 B解析 由于f (x )>xf ′(x ),则⎣⎡⎦⎤f (x )x ′=f ′(x )x -f (x )x 2<0恒成立,因此f (x )x 在R 上是减函数, ∴f (3)3<f (1)1,即3f (1)>f (3).故选B. 2.若函数f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)上是增加的,则k 的取值范围是( ) A .(-∞,-2] B .(-∞,-1] C .[2,+∞) D .[1,+∞)答案 D解析 由于f ′(x )=k -1x ,f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)上是增加的⇔f ′(x )=k -1x ≥0在(1,+∞)上恒成立.由于k ≥1x ,而0<1x <1,所以k ≥1.即k 的取值范围为[1,+∞).3.(2016·宝鸡模拟)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 3+3x 2+1(x ≤0),e ax (x >0)在[-2,2]上的最大值为2,则a 的范围是( )A .[12ln 2,+∞)B .[0,12ln 2]C .(-∞,0]D .(-∞,12ln 2]答案 D解析 当x ≤0时,f ′(x )=6x 2+6x =6x (x +1), 所以f (x )在(-∞,-1)上为增函数, 在(-1,0]上为减函数,所以f (x )在x ∈[-2,0]上的最大值为f (-1)=2,欲使得函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 3+3x 2+1(x ≤0),e ax (x >0)在[-2,2]上的最大值为2,则当x =2时,e 2a 的值必须小于等于2, 即e 2a ≤2,解得a ∈(-∞,12ln 2].4.(2016·全国甲卷)若直线y =kx +b 是曲线y =ln x +2的切线,也是曲线y =ln(x +1)的切线,则b =________. 答案 1-ln 2解析 y =ln x +2的切线为y =1x 1·x +ln x 1+1(设切点横坐标为x 1),y =ln(x +1)的切线为y =1x 2+1x +ln(x 2+1)-x 2x 2+1(设切点横坐标为x 2),∴⎩⎨⎧1x 1=1x 2+1,ln x 1+1=ln (x 2+1)-x2x 2+1,解得x 1=12,x 2=-12,∴b =ln x 1+1=1-ln 2.5.(2016·陕西西工大附中模拟)设函数f (x )为(-∞,0)上的可导函数,其导函数为f ′(x ),且有2f (x )+xf ′(x )>x 2,则不等式(x +2 016)2f (x +2 016)-9f (-3)>0的解集为________. 答案 {x |x <-2 019}解析 由2f (x )+xf ′(x )>x 2(x <0), 得2xf (x )+x 2f ′(x )<x 3, 即[x 2f (x )]′<x 3<0. 令F (x )=x 2f (x ),则当x <0时,F ′(x )<0,即F (x )在(-∞,0)上是减函数, ∴F (x +2 016)=(x +2 016)2f (x +2 016), F (-3)=9f (-3),即不等式等价为F (x +2 016)-F (-3)>0. ∵F (x ) 在(-∞,0)上是减函数,∴由F (x +2 016)>F (-3),得x +2 016<-3, ∴x <-2 019.题型一 利用导数研究函数性质例1 (2015·课标全国Ⅱ)已知函数f (x )=ln x +a (1-x ). (1)讨论f (x )的单调性;(2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求a 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-a .若a ≤0,则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上是增加的.若a >0,则当x ∈⎝⎛⎭⎫0,1a 时,f ′(x )>0;当x ∈⎝⎛⎭⎫1a ,+∞时,f ′(x )<0.所以f (x )在⎝⎛⎭⎫0,1a 上是增加的,在⎝⎛⎭⎫1a ,+∞上是减少的.(2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值;当a >0时,f (x )在x =1a 取得最大值,最大值为f ⎝⎛⎭⎫1a =ln 1a +a ⎝⎛⎭⎫1-1a =-ln a +a -1. 因此f ⎝⎛⎭⎫1a >2a -2等价于ln a +a -1<0.令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上是增加的, g (1)=0.于是,当0<a <1时,g (a )<0; 当a >1时,g (a )>0. 因此,a 的取值范围是(0,1).思维升华 利用导数主要研究函数的单调性、极值、最值.已知f (x )的单调性,可转化为不等式f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在单调区间上恒成立问题;含参函数的最值问题是高考的热点题型,解此类题的关键是极值点与给定区间位置关系的讨论,此时要注意结合导函数图像的性质进行分析.已知a ∈R ,函数f (x )=(-x 2+ax )e x (x ∈R ,e 为自然对数的底数).(1)当a =2时,求函数f (x )的递增区间;(2)若函数f (x )在(-1,1)上是增加的,求a 的取值范围. 解 (1)当a =2时,f (x )=(-x 2+2x )e x , 所以f ′(x )=(-2x +2)e x +(-x 2+2x )e x =(-x 2+2)e x .令f ′(x )>0,即(-x 2+2)e x >0,因为e x >0, 所以-x 2+2>0,解得-2<x < 2. 所以函数f (x )的递增区间是(-2,2). (2)因为函数f (x )在(-1,1)上是增加的, 所以f ′(x )≥0对x ∈(-1,1)都成立.因为f ′(x )=(-2x +a )e x +(-x 2+ax )e x =[-x 2+(a -2)x +a ]e x ,所以[-x 2+(a -2)x +a ]e x ≥0对x ∈(-1,1)都成立. 因为e x >0,所以-x 2+(a -2)x +a ≥0对x ∈(-1,1)都成立, 即a ≥x 2+2x x +1=(x +1)2-1x +1=(x +1)-1x +1对x ∈(-1,1)都成立.令y =(x +1)-1x +1,则y ′=1+1(x +1)2>0,所以y =(x +1)-1x +1在(-1,1)上是增加的,所以y <(1+1)-11+1=32,即a ≥32.因此a 的取值范围为[32, +∞).题型二 利用导数研究方程的根或函数的零点问题 例2 (2015·北京)设函数f (x )=x 22-k ln x ,k >0.(1)求f (x )的单调区间和极值;(2)证明:若f (x )存在零点,则f (x )在区间(1,e]上仅有一个零点.(1)解 函数的定义域为(0,+∞).由f (x )=x 22-k ln x (k >0),得f ′(x )=x -k x =x 2-kx.由f ′(x )=0,解得x =k (负值舍去).f (x )与f ′(x )在区间(0,+∞)上随x 的变化情况如下表:所以,f (x )的递减区间是(0,k ),递增区间是(k ,+∞). f (x )在x =k 处取得极小值f (k )=k (1-ln k )2.(2)证明 由(1)知,f (x )在区间(0,+∞)上的最小值为f (k )=k (1-ln k )2.因为f (x )存在零点,所以k (1-ln k )2≤0,从而k ≥e ,当k =e 时,f (x )在区间(1,e]上是减少的且f (e)=0,所以x =e 是f (x )在区间(1,e]上的唯一零点.当k >e 时,f (x )在区间(0,e)上是减少的且f (1)=12>0,f (e)=e -k 2<0,所以f (x )在区间(1,e]上仅有一个零点.综上可知,若f (x )存在零点,则f (x )在区间(1,e]上仅有一个零点.思维升华 函数零点问题一般利用导数研究函数的单调性、极值等性质,并借助函数图像,根据零点或图像的交点情况,建立含参数的方程(或不等式)组求解,实现形与数的和谐统一.已知函数f (x )=x 3-3x 2+ax +2,曲线y =f (x )在点(0,2)处的切线与x 轴交点的横坐标为-2. (1)求a ;(2)证明:当k <1时,曲线y =f (x )与直线y =kx -2只有一个交点. (1)解 f ′(x )=3x 2-6x +a ,f ′(0)=a . 曲线y =f (x )在点(0,2)处的切线方程为y =ax +2. 由题设得-2a =-2,所以a =1.(2)证明 由(1)知,f (x )=x 3-3x 2+x +2. 设g (x )=f (x )-kx +2=x 3-3x 2+(1-k )x +4. 由题设知1-k >0.当x ≤0时,g ′(x )=3x 2-6x +1-k >0,g (x )是增加的, g (-1)=k -1<0,g (0)=4,所以g (x )=0在(-∞,0]上有唯一实根. 当x >0时,令h (x )=x 3-3x 2+4, 则g (x )=h (x )+(1-k )x >h (x ).h ′(x )=3x 2-6x =3x (x -2),h (x )在(0,2)上是减少的,在(2,+∞)上是增加的, 所以g (x )>h (x )≥h (2)=0.所以g (x )=0在(0,+∞)上没有实根. 综上,g (x )=0在R 上有唯一实根,即曲线y =f (x )与直线y =kx -2只有一个交点. 题型三 利用导数研究不等式问题 例3 已知f (x )=x ln x ,g (x )=-x 2+ax -3.(1)对一切x ∈(0,+∞),2f (x )≥g (x )恒成立,求实数a 的取值范围;(2)证明:对一切x ∈(0,+∞),都有ln x >1e x -2e x 成立.(1)解 对一切x ∈(0,+∞),有2x ln x ≥-x 2+ax -3,则a ≤2ln x +x +3x,设h (x )=2ln x +x +3x (x >0),则h ′(x )=(x +3)(x -1)x 2,当x ∈(0,1)时,h ′(x )<0,h (x )是减少的, 当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )>0,h (x )是增加的, 所以h (x )min =h (1)=4. 因为对一切x ∈(0,+∞), 2f (x )≥g (x )恒成立, 所以a ≤h (x )min =4. (2)证明 问题等价于证明 x ln x >x e x -2e(x ∈(0,+∞)).f (x )=x ln x (x ∈(0,+∞))的最小值是-1e,当且仅当x =1e 时取到,设m (x )=x e x -2e (x ∈(0,+∞)),则m ′(x )=1-x e x ,易知m (x )max =m (1)=-1e,当且仅当x =1时取到.从而对一切x ∈(0,+∞),都有ln x >1e x -2e x成立.思维升华 求解不等式恒成立或有解时参数的取值范围问题,一般常用分离参数的方法,但是如果分离参数后对应的函数不便于求解其最值,或者求解其函数最值烦琐时,可采用直接构造函数的方法求解.已知函数f (x )=x 3-2x 2+x +a ,g (x )=-2x +9x,若对任意的x 1∈[-1,2],存在x 2∈[2,4],使得f (x 1)=g (x 2),则实数a 的取值范围是________________. 答案 [-74,-32]解析 问题等价于f (x )的值域是g (x )的值域的子集, 显然,g (x )是减少的,∴g (x )max =g (2)=12,g (x )min =g (4)=-234; 对于f (x ),f ′(x )=3x 2-4x +1, 令f ′(x )=0,解得x =13或x =1,当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况列表如下:∴f (x )max =a +2,f (x )min =a -4,∴⎩⎨⎧a +2≤12,a -4≥-234,∴a ∈[-74,-32].1.已知函数f (x )=x 4+a x -ln x -32,其中a ∈R ,且曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x .(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间.解 (1)对f (x )求导得f ′(x )=14-a x 2-1x,由f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线y =12x ,知f ′(1)=-34-a =-2,解得a =54.(2)由(1)知f (x )=x 4+54x -ln x -32,则f ′(x )=x 2-4x -54x 2.令f ′(x )=0,解得x =-1或x =5.因为x =-1不在f (x )的定义域(0,+∞)内,故舍去. 当x ∈(0,5)时,f ′(x )<0, 故f (x )在(0,5)内为减函数; 当x ∈(5,+∞)时,f ′(x )>0, 故f (x )在(5,+∞)内为增函数.综上,f (x )的单调增区间为(5,+∞),单调减区间为(0,5). 2.(2016·千阳中学模拟)已知函数f (x )=x ln x .(1)求f (x )的最小值;(2)若对所有x ≥1都有f (x )≥ax -1,求实数a 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f (x )的导数f ′(x )=1+ln x , 令f ′(x )>0,解得x >1e ,令f ′(x )<0,解得0<x <1e,从而f (x )在(0,1e )上是减少的,在(1e ,+∞)上是增加的.所以,当x =1e 时,f (x )取得最小值-1e.(2)依题意,得f (x )≥ax -1在[1,+∞)上恒成立, 即不等式a ≤ln x +1x 对于x ∈[1,+∞)恒成立.令g (x )=ln x +1x,则g ′(x )=1x -1x 2=1x (1-1x ).当x >1时,因为g ′(x )=1x (1-1x )>0,故g (x )在[1,+∞)上是增加的, 所以g (x )的最小值是g (1)=1, 从而a 的取值范围是(-∞,1].3.(2015·重庆)设函数f (x )=3x 2+axe x(a ∈R ).(1)若f (x )在x =0处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)若f (x )在[3,+∞)上为减函数,求a 的取值范围. 解 (1)对f (x )求导得f ′(x )=(6x +a )e x -(3x 2+ax )e x (e x )2=-3x 2+(6-a )x +a e x,因为f (x )在x =0处取得极值,所以f ′(0)=0,即a =0.当a =0时,f (x )=3x 2e x ,f ′(x )=-3x 2+6x e x,故f (1)=3e ,f ′(1)=3e ,从而f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -3e =3e (x -1),化简得3x -e y =0.(2)由(1)知f ′(x )=-3x 2+(6-a )x +ae x .令g (x )=-3x 2+(6-a )x +a ,由g (x )=0,解得x 1=6-a -a 2+366,x 2=6-a +a 2+366.当x <x 1时,g (x )<0,即f ′(x )<0,故f (x )为减函数; 当x 1<x <x 2时,g (x )>0,即f ′(x )>0, 故f (x )为增函数;当x >x 2时,g (x )<0,即f ′(x )<0,故f (x )为减函数.由f (x )在[3,+∞)上为减函数,知x 2=6-a +a 2+366≤3,解得a ≥-92,故a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫-92,+∞. 4.已知函数f (x )=x 2+x sin x +cos x .(1)若曲线y =f (x )在点(a ,f (a ))处与直线y =b 相切,求a 与b 的值; (2)若曲线y =f (x )与直线y =b 有两个不同交点,求b 的取值范围. 解 由f (x )=x 2+x sin x +cos x , 得f ′(x )=x (2+cos x ).(1)因为曲线y =f (x )在点(a ,f (a ))处与直线y =b 相切,所以f ′(a )=a (2+cos a )=0,b =f (a ). 解得a =0,b =f (0)=1. (2)令f ′(x )=0,得x =0.当x 变化时,f (x )与f ′(x )的变化情况如下:所以函数f (x )在区间(-∞,0)上是减少的,在区间(0,+∞)上是增加的,f (0)=1是f (x )的最小值. 当b ≤1时,曲线y =f (x )与直线y =b 最多只有一个交点; 当b >1时,f (-2b )=f (2b )≥4b 2-2b -1>4b -2b -1>b , f (0)=1<b ,所以存在x 1∈(-2b,0),x 2∈(0,2b ), 使得f (x 1)=f (x 2)=b .由于函数f (x )在区间(-∞,0)和(0,+∞)上均单调,所以当b >1时曲线y =f (x )与直线y =b 有且仅有两个不同交点. 综上可知,如果曲线y =f (x )与直线y =b 有两个不同交点, 那么b 的取值范围是(1,+∞).5.(2016·四川)设函数f (x )=ax 2-a -ln x ,其中a ∈R . (1)讨论f (x )的单调性;(2)确定a 的所有可能取值,使得f (x )>1x -e 1-x 在区间(1,+∞)内恒成立(e =2.718…为自然对数的底数).解 (1)f ′(x )=2ax -1x =2ax 2-1x(x >0).当a ≤0时,f ′(x )<0,f (x )在(0,+∞)内是减少的. 当a >0时,由f ′(x )=0,有x =12a. 此时,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,12a 时,f ′(x )<0,f (x )是减少的; 当x ∈⎝⎛⎭⎫12a ,+∞时,f ′(x )>0,f (x )是增加的. (2)令g (x )=1x -1e x -1,s (x )=e x -1-x .则s ′(x )=e x -1-1.而当x >1时,s ′(x )>0,所以s (x )在区间(1,+∞)内是增加的.又由s (1)=0,有s (x )>0,从而当x >1时,g (x )>0. 当a ≤0,x >1时,f (x )=a (x 2-1)-ln x <0.故当f (x )>g (x )在区间(1,+∞)内恒成立时,必有a >0. 当0<a <12时,12a >1.由(1)有f ⎝⎛⎭⎫12a <f (1)=0, 而g ⎝⎛⎭⎫12a >0, 所以此时f (x )>g (x )在区间(1,+∞)内不恒成立. 当a ≥12时,令h (x )=f (x )-g (x )(x ≥1).当x >1时,h ′(x )=2ax -1x +1x 2-e 1-x>x -1x +1x 2-1x=x 3-2x +1x 2>x 2-2x +1x 2>0.因此,h (x )在区间(1,+∞)内是增加的. 又因为h (1)=0,所以当x >1时, h (x )=f (x )-g (x )>0,即f (x )>g (x )恒成立.综上,a ∈⎣⎡⎭⎫12,+∞.。
课时分层训练(六十三) 模拟方法——概率的应用A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.(2017·长春质检)在区间[0,π]上随机取一个实数x ,使得sin x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12的概率为( )A.1π B.2π C.13D .23C [由0≤sin x ≤12,且x ∈[0,π], 解得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤56π,π.故所求事件的概率P =⎝ ⎛⎭⎪⎫π-56π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-0π-0=13.]2.如图10-6-5所示,半径为3的圆中有一封闭曲线围成的阴影区域,在圆中随机扔一粒豆子,它落在阴影区域内的概率是13,则阴影部分的面积是( )【导学号:57962467】图10-6-5A.π3 B .π C .2πD .3πD [设阴影部分的面积为S ,且圆的面积S ′=π·32=9π.由几何概型的概率得S S ′=13,则S =3π.]3.已知平面区域D ={(x ,y )|-1≤x ≤1,-1≤y ≤1},在区域D 内任取一点,则取到的点位于直线y =kx (k ∈R )下方的概率为( )A.12 B .13 C.23D .34A [由题设知,区域D 是以原点O 为中心的正方形,直线y =kx 将其面积平分,如图,所求概率为12.]4.(2015·山东高考)在区间[0,2]上随机地取一个数x ,则事件“-1≤log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12≤1”发生的概率为( ) A.34 B .23 C.13D .14A [不等式-1≤log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12≤1可化为log 122≤log 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12≤log 1212,即12≤x +12≤2,解得0≤x ≤32,故由几何概型的概率公式得P =32-02-0=34.] 5.已知正三棱锥S -ABC 的底面边长为4,高为3,在正三棱锥内任取一点P ,使得V P -ABC <12V S -ABC 的概率是( )A.78 B .34 C.12D .14A [当点P 到底面ABC 的距离小于32时, V P -ABC <12V S -ABC . 由几何概型知,所求概率为P =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫123=78.]6.(2017·西安模拟)设复数z =(x -1)+y i(x ,y ∈R ),若|z |≤1,则y ≥x 的概率为( )【导学号:57962468】A.34+12π B .12+1π C.12-1πD .14-12πD [|z |=(x -1)2+y 2≤1,即(x -1)2+y 2≤1,表示的是圆及其内部,如图所示.当|z |≤1时,y ≥x 表示的是图中阴影部分.∵S 圆=π×12=π, S 阴影=π4-12×12=π-24.故所求事件的概率P =S 阴影S 圆=π-24π=14-12π.]二、填空题7.(2017·郑州模拟)在区间[-2,4]上随机地取一个数x ,若x 满足|x |≤m 的概率为56,则m =________.3 [由|x |≤m ,得-m ≤x ≤m . 当m ≤2时,由题意得2m 6=56, 解得m =2.5,矛盾,舍去. 当2<m <4时,由题意得m -(-2)6=56,解得m =3.]8.(2015·重庆高考)在区间[0,5]上随机地选择一个数p ,则方程x 2+2px +3p -2=0有两个负根的概率为________.23[∵方程x 2+2px +3p -2=0有两个负根, ∴⎩⎨⎧Δ=4p 2-4(3p -2)≥0,x 1+x 2=-2p <0,x 1x 2=3p -2>0,解得23<p ≤1或p ≥2.故所求概率P =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23+(5-2)5=23.]9.正方形的四个顶点A (-1,-1),B (1,-1),C (1,1),D (-1,1)分别在抛物线y =-x 2和y =x 2上,如图10-6-6所示,若将一个质点随机投入正方形ABCD 中,则质点落在图中阴影区域的概率是________.图10-6-623 [由对称性,S 阴影=4⎠⎛01(1-x 2)d x =4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 33|1=83.又S 正方形ABCD =2×2=4,由几何概型,质点落在阴影区域的概率P =S 阴S 正方形ABCD =23.]10.一个长方体空屋子,长,宽,高分别为5米,4米,3米,地面三个角上各装有一个捕蝇器(大小忽略不计),可捕捉距其一米空间内的苍蝇,若一只苍蝇从位于另外一角处的门口飞入,并在房间内盘旋,则苍蝇被捕捉的概率是________.π120[屋子的体积为5×4×3=60米3,捕蝇器能捕捉到的空间体积为18×43π×13×3=π2米3, 故苍蝇被捕捉的概率是π260=π120.]B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2015·湖北高考)在区间[0,1]上随机取两个数x ,y ,记p 1为事件“x +y ≤12”的概率,p 2为事件“xy ≤12”的概率,则( )A .p 1<p 2<12 B .p 2<12<p 1 C.12<p 2<p 1D .p 1<12<p 2D [如图,满足条件的x ,y 构成的点(x ,y )在正方形OBCA 内,其面积为1.事件“x +y ≤12”对应的图形为阴影△ODE (如图①),其面积为12×12×12=18,故p 1=18<12,事件“xy ≤12”对应的图形为斜线表示部分(如图②),其面积显然大于12,故p 2>12,则p 1<12<p 2,故选D.]2.(2017·陕西质检(二))在长方形ABCD 中,AB =2,BC =1,O 为AB 的中点,在长方形ABCD 内随机取一点,则取到的点到O 点的距离大于1的概率为( )A.π4 B .1-π8 C.π8D .1-π4D [由题意得长方形ABCD 的面积为1×2=2,其中满足到点O 的距离小于等于1的点在以AB 为直径的半圆内,其面积为12×π×12=π2,则所求概率为1-π22=1-π4,故选D.]3.随机地向半圆0<y <2ax -x 2(a 为正数)内掷一点,点落在圆内任何区域的概率与区域的面积成正比,则原点与该点的连线与x 轴的夹角小于π4的概率为________.12+1π [由0<y <2ax -x 2(a >0), 得(x -a )2+y 2<a 2, 因此半圆区域如图所示.设A 表示事件“原点与该点的连线与x 轴的夹角小于π4,由几何概型的概率计算公式得P (A )=A 的面积半圆的面积=14πa 2+12a 212πa2=12+1π.]4.已知关于x 的一元二次方程x 2+2ax +b 2=0.若a 是从区间[0,3]任取的一个数,b 是从区间[0,2]任取的一个数,则方程有实根的概率为________.23[设事件A 为“方程x 2+2ax +b 2=0有实根”.当a ≥0,b ≥0时,方程x 2+2ax +b 2=0有实根的充要条件为a ≥b .试验的全部结果所构成的区域为{(a ,b )|0≤a ≤3,0≤b ≤2},构成事件A 的区域为{(a ,b )|0≤a ≤3,0≤b ≤2,a ≥b }.所以所求的概率为P (A )=3×2-12×223×2=23.]。
课时分层训练(一) 集合A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.(2016·全国卷Ⅱ)已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=()A.{1} B.{1,2}C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}C[B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1}.又A={1,2,3},所以A∪B={0,1,2,3}.]2.已知集合P={x|x2≤1},M={a}.若P∪M=P,则a的取值范围是() A.(-∞,-1] B.[1,+∞)C.[-1,1] D.(-∞,-1]∪[1,+∞)C[因为P∪M=P,所以M⊆P,即a∈P,得a2≤1,解得-1≤a≤1,所以a的取值范围是[-1,1].]3.(2017·潍坊模拟)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为()【导学号:57962003】A.1B.2C.3D.4D[由x2-3x+2=0,得x=1或x=2,∴A={1,2}.由题意知B={1,2,3,4},∴满足条件的C可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},共4个.]4.(2016·山东高考)设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B =()A.(-1,1) B.(0,1)C.(-1,+∞) D.(0,+∞)C[由已知得A={y|y>0},B={x|-1<x<1},则A∪B={x|x>-1}.]5.(2017·衡水模拟)已知集合A ,B 均为全集U ={1,2,3,4}的子集,且∁U (A ∪B )={4},B ={1,2},则A ∩∁U B =( )A .{3}B .{4}C .{3,4}D .∅A [∵U ={1,2,3,4},∁U (A ∪B )={4},∴A ∪B ={1,2,3}.又∵B ={1,2},∴{3}⊆A ⊆{1,2,3},又∁U B ={3,4},∴A ∩(∁U B )={3}.]6.若x ∈A ,则1x ∈A ,就称A 是伙伴关系集合,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,12,2,3的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )【导学号:57962004】A .1B .3C .7D .31B [具有伙伴关系的元素组是-1,12,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,2,⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,2.] 7.设集合S ={x |x >-2},T ={x |x 2+3x -4≤0},则集合(∁R S )∪T =( )A .(-2,1]B .(-∞,-4]C .(-∞,1]D .[1,+∞)C [∵S ={x |x >-2},∴∁R S ={x |x ≤-2},又T ={x |-4≤x ≤1},∴(∁R S )∪T ={x |x ≤-2}∪{x |-4≤x ≤1}={x |x ≤1}.]二、填空题8.已知集合A ={x |x 2-2x +a >0},且1∉A ,则实数a 的取值范围是________. (-∞,1] [∵1∉{x |x 2-2x +a >0},∴1∈{x |x 2-2x +a ≤0},即1-2+a ≤0,∴a ≤1.]9.(2016·天津高考)已知集合A ={1,2,3,4},B ={y |y =3x -2,x ∈A },则A ∩B =________.【导学号:57962005】{1,4} [因为集合B 中,x ∈A ,所以当x =1时,y =3-2=1;当x =2时,y =3×2-2=4;当x =3时,y =3×3-2=7;当x =4时,y =3×4-2=10.即B ={1,4,7,10}.又因为A ={1,2,3,4},所以A ∩B ={1,4}.]10.集合A ={x |x <0},B ={x |y =lg[x (x +1)]},若A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B },则A -B =________.[-1,0) [由x (x +1)>0,得x <-1或x >0,∴B =(-∞,-1)∪(0,+∞),∴A -B =[-1,0).]B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ 21-x >1,x ∈R ,B ={}x | y =1-x 2,则(∁R A )∩B =( )A .{x |-1≤x ≤1}B .{x |-1<x <1}C .{-1,1}D .{1}C [集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ 21-x >1,x ∈R ={x |-1<x <1},B ={}x | y =1-x 2={x |-1≤x ≤1},∴∁R A ={x |x ≤-1或x ≥1}.因此(∁R A )∩B ={-1,1}.]2.(2017·郑州调研)设全集U =R ,A ={x |x 2-2x ≤0},B ={y |y =cos x ,x ∈R },则图1-1-2中阴影部分表示的区间是( )图1-1-2A .[0,1]B .(-∞,-1]∪[2,+∞)C .[-1,2]D .(-∞,-1)∪(2,+∞)D [A ={x |x 2-2x ≤0}=[0,2],B ={y |y =cos x ,x ∈R }=[-1,1].题图中阴影部分表示∁U(A∪B)=(-∞,-1)∪(2,+∞).]3.已知集合A={x|4≤2x≤16},B=[a,b],若A⊆B,则实数a-b的取值范围是________.【导学号:57962006】(-∞,-2][由4≤2x≤16,得2≤x≤4,则A=[2,4],又B=[a,b],且A⊆B.∴a≤2,b≥4,故a-b≤2-4=-2.因此a-b的取值范围是(-∞,-2].]4.设集合A={x|x2-x-6<0},B={x|x-a≥0}.若存在实数a,使得A∩B ={x|0≤x<3},则A∪B=________.{x|x>-2}[A={x|-2<x<3},B={x|x≥a}.如图,由A∩B={x|0≤x<3},得a=0,A∪B={x|x>-2}.]。
课时分层训练(六十二) 古典概型A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.(2014·全国卷Ⅰ改编)将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为()【导学号:57962464】A.12 B.13C.23D.56C[设两本不同的数学书为a1,a2,1本语文书为b.则在书架上的摆放方法有a1a2b,a1ba2,a2a1b,a2ba1,ba1a2,ba2a1,共6种,其中数学书相邻的有4种.因此2本数学书相邻的概率P=46=23.]2.(2016·北京高考)从甲、乙等5名学生中随机选出2人,则甲被选中的概率为()A.15 B.25 C.825 D.925B[设另外三名学生分别为丙、丁、戊.从5名学生中随机选出2人,有(甲,乙),(甲,丙),(甲,丁),(甲,戊),(乙,丙),(乙,丁),(乙,戊),(丙,丁),(丙,戊),(丁,戊),共10种情形,其中甲被选中的有(甲,乙),(甲,丙),(甲,丁),(甲,戊),共4种情形,故甲被选中的概率P=410=25.]3.(2017·北京西城区模拟)一对年轻夫妇和其两岁的孩子做游戏,让孩子把分别写有“1”“3”“1”“4”的四张卡片随机排成一行,若卡片按从左到右的顺序排成“1314”,则孩子会得到父母的奖励,那么孩子受到奖励的概率为()A.112B.512C.712D.56A [先从4个位置中选一个排4,再从剩下的位置中选一个排3,最后剩下的2个位置排1.∴共有4×3×1=12种不同排法. 又卡片排成“1314”只有1种情况, 故所求事件的概率P =112.]4.(2014·全国卷Ⅰ)4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为( )A.18 B .38C.58D .78D [4名同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动的情况有24=16(种),其中仅在周六(周日)参加的各有1种,∴所求概率为1-1+116=78.]5.如图10-5-3,三行三列的方阵中有九个数a ij (i =1,2,3;j =1,2,3),从中任取三个数,则至少有两个数位于同行或同列的概率是( )⎝ ⎛⎭⎪⎫a 11 a 12 a 13a 21 a 22 a 23a 31a 32a 33 图10-5-35A.37 B .47 C.114D .1314D [从九个数中任取三个数的不同取法共有C 39=84(种),因为取出的三个数分别位于不同的行与列的取法共有C 13·C 12·C 11=6(种),所以至少有两个数位于同行或同列的概率为1-684=1314.]二、填空题6.从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取七个不同的数,则这七个数的中位数是6的概率为________.16[从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取七个不同的数,基本事件共有C 710=720个,记事件“七个数的中位数为6”为事件A.若事件A发生,则6,7,8,9必取,再从0,1,2,3,4,5中任取3个数,有C36种选法.故所求概率P(A)=C36720=16.]7.(2016·四川高考)从2,3,8,9中任取两个不同的数字,分别记为a,b,则log a b 为整数的概率是________.16[从2,3,8,9中任取两个不同的数字,分别记为a,b,则有2,3;2,8;2,9;3,8;3,9;8,9;3,2;8,2;9,2;8,3;9,3;9,8,共12种取法,其中log a b为整数的有(2,8),(3,9)两种,故P=212=16.]8.从n个正整数1,2,3,…,n中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为114,则n=________.8[因为5=1+4=2+3,所以2C2n=114,解得n=8(舍去n=-7).]三、解答题9.(2015·湖南高考)某商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额的商品后即可抽奖.抽奖方法是:从装有2个红球A1,A2和1个白球B的甲箱与装有2个红球a1,a2和2个白球b1,b2的乙箱中,各随机摸出1个球.若摸出的2个球都是红球则中奖,否则不中奖.(1)用球的标号列出所有可能的摸出结果;(2)有人认为:两个箱子中的红球比白球多,所以中奖的概率大于不中奖的概率.你认为正确吗?请说明理由.[解](1)所有可能的摸出结果是{A1,a1},{A1,a2},{A1,b1},{A1,b2},{A2,a1},{A2,a2},{A2,b1},{A2,b2},{B,a1},{B,a2},{B,b1},{B,b2}. 5分(2)不正确.理由如下:由(1)知,所有可能的摸出结果共12种,其中摸出的2个球都是红球的结果为{A 1,a 1},{A 1,a 2},{A 2,a 1},{A 2,a 2},共4种,所以中奖的概率为412=13,不中奖的概率为1-13=23>13,故这种说法不正确.12分10.(2017·云南昆明检测)一个盒子里装有若干个均匀的红球和白球,每个球被取到的概率相等.若从盒子里随机取一个球,取到的球是红球的概率为13;若一次从盒子里随机取两个球,取到的球至少有一个是白球的概率为1011.(1)该盒子里的红球、白球分别为多少个?(2)若一次从盒子中随机取出3个球,求取到的白球个数不少于红球个数的概率.[解] (1)设该盒子里有红球m 个,有白球n 个, 根据题意得⎩⎪⎨⎪⎧m m +n=13,1-C 2mC 2m +n=1011, 3分解方程组得m =4,n =8, ∴红球4个,白球8个.5分(2)设“从盒子中任取3个球,取到的白球个数不少于红球个数”为事件A ,则P (A )=C 38+C 28·C 14C 312=4255,8分因此,从盒子中任取3个球,取到的白球个数不少于红球个数的概率为4255.12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2017·安徽马鞍山模拟)某同学先后投掷一枚质地均匀的骰子两次,第一次向上的点数记为x ,第二次向上的点数记为y ,在直角坐标系xOy 中,以(x ,y )为坐标的点落在直线2x -y =1上的概率为( )【导学号:57962465】A.112B.19C.536D.16A[先后掷两次骰子的结果共6×6=36种.以(x,y)为坐标的点落在直线2x-y=1上的结果有(1,1),(2,3),(3,5),共3种,故所求概率为336=1 12.]2.10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________.12[从10件产品中取4件,共有C 410种取法,取到1件次品的取法为C13C37种,由古典概型概率计算公式得P=C13C37C410=3×35210=12.]3.某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图10-5-4所示,其中茎为十位数,叶为个位数.图10-5-4(1)根据茎叶图计算样本均值;(2)日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人.根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人?(3)从该车间12名工人中,任取2人,求恰有1名优秀工人的概率.[解](1)由茎叶图可知,样本数据为17,19,20,21,25,30.则x=16(17+19+20+21+25+30)=22,故样本均值为22.4分(2)日加工零件个数大于样本均值的工人有2名,故优秀工人的频率为26=13. 6分该车间12名工人中优秀工人大约有12×13=4(名),故该车间约有4名优秀工人. 8分(3)记“恰有1名优秀工人”为事件A,其包含的基本事件总数为C14C18=32,所有基本事件的总数为C212=66. 10分由古典概型概率公式,得P(A)=3266=1633.所以恰有1名优秀工人的概率为1633. 12分。
绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试数学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
学科:网第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合A={x||x|<2},B={–2,0,1,2},则A I B=(A){0,1} (B){–1,0,1}(C){–2,0,1,2} (D){–1,0,1,2}(2)在复平面内,复数11i的共轭复数对应的点位于(A)第一象限(B)第二象限(C)第三象限(D)第四象限(3)执行如图所示的程序框图,输出的s值为(A)12(B)56(C)76(D)712(4)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于122.若第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为(A )32f (B )322f (C )1252f(D )1272f(5)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为(A )1 (B )2 (C )3(D )4(6)设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“a ⊥b ”的 (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件(D )既不充分也不必要条件(7)在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线20x my --=的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为 (A )1 (B )2 (C )3(D )4(8)设集合{(,)|1,4,2},A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤则 (A )对任意实数a ,(2,1)A ∈(B )对任意实数a ,(2,1)A ∉ (C )当且仅当a <0时,(2,1)A ∉(D )当且仅当32a ≤时,(2,1)A ∉ 第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
课时分层训练(五十二) 曲线与方程A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.方程(2x +3y -1)(x -3-1)=0表示的曲线是( ) A .两条直线 B .两条射线C .两条线段D .一条直线和一条射线D [原方程可化为⎩⎨⎧2x +3y -1=0,x -3≥0或x -3-1=0,即2x +3y -1=0(x ≥3)或x =4,故原方程表示的曲线是一条直线和一条射线.]2.(2017·银川模拟)已知点P 是直线2x -y +3=0上的一个动点,定点M (-1,2),Q 是线段PM 延长线上的一点,且|PM |=|MQ |,则Q 点的轨迹方程是( )A .2x +y +1=0B .2x -y -5=0C .2x -y -1=0D .2x -y +5=0D [由题意知,M 为PQ 中点,设Q (x ,y ),则P 为(-2-x,4-y ),代入2x -y +3=0,得2x -y +5=0.]3.设点A 为圆(x -1)2+y 2=1上的动点,P A 是圆的切线,且|P A |=1,则P 点的轨迹方程为( )A .y 2=2xB .(x -1)2+y 2=4C .y 2=-2xD .(x -1)2+y 2=2D [如图,设P (x ,y ),圆心为M (1,0).连接MA ,则MA ⊥P A ,且|MA |=1.又∵|P A |=1,∴|PM |=|MA |2+|P A |2=2,则|PM |2=2, ∴点P 的轨迹方程为(x -1)2+y 2=2.]4.(2016·洛阳模拟)设过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A ,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点.若BP →=2P A →,且OQ →·AB →=1,则点P 的轨迹方程是( )【导学号:57962419】A.32x 2+3y 2=1(x >0,y >0) B.32x 2-3y 2=1(x >0,y >0) C .3x 2-32y 2=1(x >0,y >0) D .3x 2+32y 2=1(x >0,y >0)A [设A (a,0),B (0,b ),a >0,b >0. 由BP →=2P A →,得(x ,y -b )=2(a -x ,-y ), 即a =32x >0,b =3y >0.点Q (-x ,y ),故由OQ →·AB →=1,得(-x ,y )·(-a ,b )=1, 即ax +by =1.将a ,b 代入ax +by =1,得所求的轨迹方程为32x 2+3y 2=1(x >0,y >0).] 5.平面直角坐标系中,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足OC →=λ1 OA →+λ2OB →(O 为原点),其中λ1,λ2∈R ,且λ1+λ2=1,则点C 的轨迹是( )A .直线B .椭圆C .圆D .双曲线A [设C (x ,y ),则OC →=(x ,y ),OA →=(3,1),OB →=(-1,3).∵OC →=λ1OA →+λ2OB →,∴⎩⎨⎧x =3λ1-λ2,y =λ1+3λ2,又λ1+λ2=1,∴x +2y -5=0,表示一条直线.] 二、填空题6.平面上有三个点A (-2,y ),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C的轨迹方程是__________.y 2=8x [AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2-(-2,y )=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-y 2,BC →=(x ,y )-⎝ ⎛⎭⎪⎫0,y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y 2.∵AB →⊥BC →,∴AB →·BC →=0, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-y 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y 2=0,即y 2=8x . ∴动点C 的轨迹方程为y 2=8x .]7.若点P 到直线y =-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P 的轨迹方程是__________.x 2=12y [由题意可知点P 到直线y =-3的距离等于它到点(0,3)的距离, 故点P 的轨迹是以点(0,3)为焦点,以y =-3为准线的抛物线,且p =6,所以其标准方程为x 2=12y .]8.(2017·中原名校联考)已知双曲线x 22-y 2=1的左、右顶点分别为A 1,A 2,点P (x 1,y 1),Q (x 1,-y 1)是双曲线上不同于A 1,A 2的两个不同的动点,则直线A 1P 与A 2Q 交点的轨迹方程为__________.【导学号:57962420】x 22+y 2=1(x ≠0且x ≠±2) [由题设知|x 1|>2,A 1(-2,0),A 2(2,0),则有直线A 1P 的方程为y =y 1x 1+2(x +2),① 直线A 2Q 的方程为y =-y 1x 1-2(x -2),②联立①②,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2x 1,y =2y 1x 1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1=2x ,y 1=2yx ,③∴x ≠0,且|x |< 2.∵点P (x 1,y 1)在双曲线x 22-y 2=1上,∴x 212-y 21=1. 将③代入上式,整理得所求轨迹的方程为x 22+y 2=1(x ≠0,且x ≠±2).]三、解答题9.如图8-8-3所示,动圆C 1:x 2+y 2=t 2,1<t <3,与椭圆C 2:x 29+y 2=1相交于A ,B ,C ,D 四点,点A 1,A 2分别为C 2的左、右顶点.求直线AA 1与直线A 2B 交点M 的轨迹方程.图8-8-3[解] 由椭圆C 2:x 29+y 2=1,知A 1(-3,0),A 2(3,0), 又曲线的对称性及A (x 0,y 0),得B (x 0,-y 0). 5分设点M 的坐标为(x ,y ), 直线AA 1的方程为y =y 0x 0+3(x +3),① 直线A 2B 的方程为y =-y 0x 0-3(x -3),② 由①②得y 2=-y 20x 20-9(x 2-9).③又点A (x 0,y 0)在椭圆C 上,故y 20=1-x 209.④将④代入③得x 29-y 2=1(x <-3,y <0).10分因此点M 的轨迹方程为x 29-y 2=1(x <-3,y <0). 12分10.(2017·广州模拟)在圆x 2+y 2=4上任取一点P ,设点P 在x 轴上的正投影为点D .当点P 在圆上运动时,动点M 满足PD →=2MD →,动点M 形成的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)已知点E (1,0),若A ,B 是曲线C 上的两个动点,且满足EA ⊥EB ,求EA →·BA →的取值范围.[解] 设点M 的坐标是(x ,y ),点P 的坐标是(x 0,y 0),则点D 的坐标为(x 0,0).由PD →=2MD →,得x 0=x ,y 0=2y .2分因为点P (x 0,y 0)在圆x 2+y 2=4上,所以x 20+y 20=4.①把x 0=x ,y 0=2y 代入方程①, 得x 2+4y 2=4.所以曲线C 的方程为x 24+y 2=1. 5分(2)因为EA ⊥EB ,所以EA →·EB →=0. 所以EA →·BA →=EA →·(EA →-EB →)=EA →2.7分 设点A (x 1,y 1),则x 214+y 21=1,即y 21=1-x 214.所以EA →·BA →=EA →2=(x 1-1)2+y 21 =x 21-2x 1+1+1-x 214=34x 21-2x 1+2=34⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-432+23.10分 因为点A (x 1,y 1)在曲线C 上,所以-2≤x 1≤2. 所以23≤34⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-432+23≤9, 所以EA →·BA →的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,9.12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2017·湖南东部六校联考)已知两定点A (0,-2),B (0,2),点P 在椭圆x 212+y 216=1上,且满足|AP →|-|BP →|=2,则AP →·BP →为( )A .-12B .12C .-9D .9D [由|AP →|-|BP →|=2,可得点P (x ,y )的轨迹是以两定点A ,B 为焦点的双曲线的上支,且2a =2,c =2,∴b = 3.∴点P 的轨迹方程为y 2-x 23=1(y ≥1).由⎩⎪⎨⎪⎧x 212+y 216=1,y 2-x 23=1,解得⎩⎨⎧x 2=9,y 2=4,∴AP →·BP →=(x ,y +2)·(x ,y -2)=x 2+y 2-4=9+4-4=9.]2.已知两定点A (-2,0),B (1,0),如果动点P 满足|P A |=2|PB |,则点P 的轨迹所包围的图形的面积为__________.4π [设P (x ,y ),由|P A |=2|PB |, 得(x +2)2+y 2=2(x -1)2+y 2, ∴3x 2+3y 2-12x =0,即x 2+y 2-4x =0. ∴P 的轨迹为以(2,0)为圆心,半径为2的圆. 即轨迹所包围的图形的面积等于4π.]3.在平面直角坐标系xOy 中,动点P (x ,y )到F (0,1)的距离比到直线y =-2的距离小1.(1)求动点P 的轨迹W 的方程;(2)过点E (0,-4)的直线与轨迹W 交于两点A ,B ,点D 是点E 关于x 轴的对称点,点A 关于y 轴的对称点为A 1,证明:A 1,D ,B 三点共线.【导学号:57962421】[解] (1)由题意可得动点P (x ,y )到定点F (0,1)的距离和到定直线y =-1的距离相等,所以动点P 的轨迹是以F (0,1)为焦点,以y =-1为准线的抛物线.所以动点P 的轨迹W 的方程为x 2=4y .(2)证明:设直线l 的方程为y =kx -4,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A 1(-x 1,y 1). 由⎩⎨⎧y =kx -4,x 2=4y ,消去y ,整理得x 2-4kx +16=0, 则Δ=16k 2-64>0,即|k |>2, x 1+x 2=4k ,x 1x 2=16,直线A 1B :y -y 2=y 2-y 1x 2+x 1(x -x 2),所以y=y2-y1x2+x1(x-x2)+y2,即y=x22-x214(x1+x2)(x-x2)+14x22,整理得y=x2-x14x-x22-x1x24+14x22,即y=x2-x14x+x1x24.直线A1B的方程为y=x2-x14x+4,显然直线A1B过点D(0,4).所以A1,D,B三点共线.。
2018年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)数学(理工类)第一部分(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.若集合{}2A x x =<,{}2,0,1,2B x =-,则A B =I (A ){}01, (B ){}-101,,(C ){}-201,,(D ){}-1012,,, 2.在复平面内,复数i1i-的共轭复数对应的点位于 (A )第一象限 (B )第二象限 (C )第三象限 (D )第四象限3.执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( ).A .12 B .56C .76D .7124.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要的贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为( ).ABC .D .5.某四棱锥的三视图如图所示,在此三棱锥的侧面中,直角三角形的个数为( ). A .1 B .2 C .3 D .46.设a b ,均为单位向量,则“33a b a b -=+”是“a b ⊥”的 (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件(D )既不充分也不必要条件7. 在平面直角坐标系中,记d 为点()P cos ,sin θθ到直线20x my --=的距离.当,m θ变化时,d 的最大值为 (A )1 (B )2 (C )3(D )48. 设集合(){},|1,4,2A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤,则()A 对任意实数a ,()2,1A ∈ ()B 对任意实数a ,()2,1A ∉()C 当且仅当0a <时,()2,1A ∉ ()D 当且仅当32a ≤时,()2,1A ∉二.填空(9)设{}n a 是等差数列,且13a =,2536a a +=,则{}n a 的通项公式为 。
2018年北京市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.(5分)已知集合A={x||x|<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1} B.{﹣1,0,1} C.{﹣2,0,1,2}D.{﹣1,0,1,2}【分析】根据集合的基本运算进行计算即可.【解答】解:A={x||x|<2}={x|﹣2<x<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B={0,1},故选:A.【点评】本题主要考查集合的基本运算,根据集合交集的定义是解决本题的关键.比较基础.2.(5分)在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【分析】利用复数的除法运算法则,化简求解即可.【解答】解:复数==,共轭复数对应点的坐标(,﹣)在第四象限.故选:D.【点评】本题考查复数的代数形式的乘除运算,复数的几何意义,是基本知识的考查.3.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的s值为()A.B.C.D.【分析】直接利用程序框图的应用求出结果.【解答】解:执行循环前:k=1,S=1.在执行第一次循环时,S=1﹣=.由于k=2≤3,所以执行下一次循环.S=,k=3,直接输出S=,故选:B.【点评】本题考查的知识要点:程序框图和循环结构的应用.4.(5分)“十二平均律"是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献,十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为()A. f B. f C. f D.f【分析】利用等比数列的通项公式,转化求解即可.【解答】解:从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为:=.故选:D.【点评】本题考查等比数列的通项公式的求法,考查计算能力.5.(5分)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】画出三视图的直观图,判断各个面的三角形的情况,即可推出结果.【解答】解:四棱锥的三视图对应的直观图为:PA⊥底面ABCD,AC=,CD=,PC=3,PD=2,可得三角形PCD不是直角三角形.所以侧面中有3个直角三角形,分别为:△PAB,△PBC,△PAD.故选:C.【点评】本题考查简单几何体的三视图的应用,是基本知识的考查.6.(5分)设,均为单位向量,则“|﹣3|=|3+|”是“⊥”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【分析】根据向量数量积的应用,结合充分条件和必要条件的对应进行判断即可.【解答】解:∵“|﹣3|=|3+|"∴平方得||2+9||2﹣6•=9||2+||2+6•,即1+9﹣6•=9+1+6•,即12•=0,则•=0,即⊥,则“|﹣3|=|3+|"是“⊥”的充要条件,故选:C.【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合向量数量积的公式进行转化是解决本题的关键.7.(5分)在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线x﹣my﹣2=0的距离.当θ、m变化时,d的最大值为()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】由题意d==,当sin(θ+α)=﹣1时,d max=1+≤3.由此能求出d的最大值.【解答】解:由题意d==,tanα==,∴当sin(θ+α)=﹣1时,d max=1+≤3.∴d的最大值为3.故选:C.【点评】本题考查点到直线的距离的最大值的求法,考查点到直线的距离公式、三角函数性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.8.(5分)设集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2},则()A.对任意实数a,(2,1)∈A B.对任意实数a,(2,1)∉AC.当且仅当a<0时,(2,1)∈A D.当且仅当a≤时,(2,1)∉A【分析】利用a的取值,反例判断(2,1)∈A是否成立即可.【解答】解:当a=﹣1时,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,﹣x+y>4,x+y≤2},显然(2,1)不满足,﹣x+y>4,x+y≤2,所以A,C不正确;当a=4,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,4x+y >4,x﹣4y≤2},显然(2,1)在可行域内,满足不等式,所以B不正确;故选:D.【点评】本题考查线性规划的解答应用,利用特殊点以及特殊值转化求解,避免可行域的画法,简洁明了.二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.9.(5分)设{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{a n}的通项公式为a n=6n ﹣3.【分析】利用等差数列通项公式列出方程组,求出a1=3,d=6,由此能求出{a n}的通项公式.【解答】解:∵{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,∴,解得a1=3,d=6,∴a n=a1+(n﹣1)d=3+(n﹣1)×6=6n﹣3.∴{a n}的通项公式为a n=6n﹣3.故答案为:a n=6n﹣3.【点评】本题考查等差数列的通项公式的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.10.(5分)在极坐标系中,直线ρcosθ+ρsinθ=a(a>0)与圆ρ=2cosθ相切,则a= 1+.【分析】首先把曲线和直线的极坐标方程转化成直角坐标方程,进一步利用圆心到直线的距离等于半径求出结果.【解答】解:圆ρ=2cosθ,转化成:ρ2=2ρcosθ,进一步转化成直角坐标方程为:(x﹣1)2+y2=1,把直线ρ(cosθ+sinθ)=a的方程转化成直角坐标方程为:x+y﹣a=0.由于直线和圆相切,所以:利用圆心到直线的距离等于半径.则:=1,解得:a=1±.a>0则负值舍去.故:a=1+.故答案为:1+.【点评】本题考查的知识要点:极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线与圆相切的充要条件的应用.11.(5分)设函数f(x)=c os(ωx﹣)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,则ω的最小值为.【分析】利用已知条件推出函数的最大值,然后列出关系式求解即可.【解答】解:函数f(x)=cos(ωx﹣)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,可得:,k∈Z,解得ω=,k∈Z,ω>0则ω的最小值为:.故答案为:.【点评】本题考查三角函数的最值的求法与应用,考查转化思想以及计算能力.12.(5分)若x,y满足x+1≤y≤2x,则2y﹣x的最小值是3.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义进行求解即可.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:设z=2y﹣x,则y=x+z,平移y=x+z,由图象知当直线y=x+z经过点A时,直线的截距最小,此时z最小,由得,即A(1,2),此时z=2×2﹣1=3,故答案为:3【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义以及数形结合是解决本题的关键.13.(5分)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是f(x)=sinx.【分析】本题答案不唯一,符合要求即可.【解答】解:例如f(x)=sinx,尽管f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,当x∈[0,)上为增函数,在(,2]为减函数,故答案为:f(x)=sinx.【点评】本题考查了函数的单调性,属于基础题.14.(5分)已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为;双曲线N的离心率为2.【分析】利用已知条件求出正六边形的顶点坐标,代入椭圆方程,求出椭圆的离心率;利用渐近线的夹角求解双曲线的离心率即可.【解答】解:椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,可得椭圆的焦点坐标(c,0),正六边形的一个顶点(,),可得:,可得,可得e4﹣8e2+4=0,e∈(0,1),解得e=.同时,双曲线的渐近线的斜率为,即,可得:,即,可得双曲线的离心率为e==2.故答案为:;2.【点评】本题考查椭圆以及双曲线的简单性质的应用,考查计算能力.三、解答题共6小题,共80分。
——教学资料参考参考范本——【高中教育】高考数学一轮复习课时分层训练58算法与算法框图理北师大版______年______月______日____________________部门A组基础达标一、选择题1.(20xx·天津高考)阅读如图9116所示算法框图,运行相应的算法,若输入N的值为19,则输出N的值为( )图9116A.0 B.1C.2 D.3C [输入N=19,第一次循环,19不能被3整除,N=19-1=18,18>3;第二次循环,18能被3整除,N==6,6>3;第三次循环,6能被3整除,N==2,2<3,满足循环条件,退出循环,输出N=2.故选C.]2.定义运算a⊗b的结果为执行如图9117所示的算法框图输出的S,则⊗的值为( )图9117A .4B .3C .2D .-1A [由算法框图可知,S =⎩⎨⎧a(a-b ),a≥b,b(a+1),a<b,因为2cos =1,2tan =2,1<2, 所以⊗=2×(1+1)=4.]3.(20xx·合肥一检)执行如图9118所示的算法框图,则输出的n 的值为( )【导学号:79140319】图9118A .3B .4C.5 D.6C [第一次,k=3,n=2;第二次,k=2,n=3;第三次,k=,n=4;第四次,k=,n=5,此时,k<,循环结束,则输出的n为5,故选C.]4.(20xx·山东高考)执行如图9119所示的算法框图,当输入的x 的值为4时,输出的y的值为2,则空白判断框中的条件可能为( )图9119A.x>3 B.x>4C.x≤4D.x≤5B [输入x=4,若满足条件,则y=4+2=6,不符合题意;若不满足条件,则y=log2 4=2,符合题意,结合选项可知应填x>4.故选B.]5.(20xx·全国卷Ⅲ)执行如图9120所示的算法框图,为使输出S 的值小于91,则输入的正整数N的最小值为( )图9120A.5 B.4C.3 D.2D [假设N=2,算法执行过程如下:t=1,M=100,S=0,1≤2,S=0+100=100,M=-=-10,t=2,2≤2,S=100-10=90,M=-=1,t=3,3>2,输出S=90<91.符合题意.所以N=2成立.显然2是最小值.故选D.]6.(20xx·湖北调考)执行如图9121所示的算法框图,若输出的值为y=5,则满足条件的实数x的个数为( )图9121A.1 B.2C.3 D.4C [由算法框图得输出的y与输入的x的关系为y=所以当x<3时,由2x2=5得x=±;当3≤x<5时,由2x-3=5得x=4;当x≥5时,=5无解,所以满足条件的实数x的个数为3个,故选C.] 7.公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形的面积可无限逼近圆的面积,并创立了“割圆术”.利用“割圆术”刘徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著名的“徽率”.如图9122是利用刘徽的“割圆术”思想设计的一个算法框图,其中n表示圆内接正多边形的边数,执行此算法输出的圆周率的近似值依次为( )【导学号:79140320】图9122(参考数据:≈1.732,sin 15°≈0.258 8,sin 7.5°≈0.130 5) A.2.598,3,3.104 8 B.2.598,3,3.105 6C.2.578,3,3.106 9 D.2.588,3,3.110 8B [由算法框图可得当n=6时,S=×6×sin 60°=≈2.598,输出2.598;因为6≥24不成立,执行n=2×6=12,S=×12×sin 30°=3,输出3;因为12≥24不成立,执行n=2×12=24,S=×24×sin 15°≈3.105 6,输出3.105 6,因为24≥24成立,结束运行,所以输出的圆周率的近似值依次为2.598,3,3.105 6,故选B.]二、填空题8.(20xx·石家庄一模)算法框图如图9123所示,若输入S=1,k=1,则输出的S为________.图912357 [第一次循环,得k=2,S=4;第二次循环,得k=3,S=11;第三次循环,得k=4,S=26;第四次循环,得k=5,S=57,退出循环,输出S=57.]9.某算法框图如图9124所示,判断框内为“k≥n”,n为正整数,若输出的S=26,则判断框内的n=________.图91244 [依题意,执行题中的算法框图,进行第一次循环时,k=1+1=2,S=2×1+2=4;进行第二次循环时,k=2+1=3,S=2×4+3=11;进行第三次循环时,k=3+1=4,S=2×11+4=26.因此当输出的S=26时,判断框内的条件n=4.]10.执行如图9125所示的算法框图,若输入的x的值为1,则输出的n的值为________.【导学号:79140321】图91253 [由x2-4x+3≤0,解得1≤x≤3.当x=1时,满足1≤x≤3,所以x=1+1=2,n=0+1=1;当x=2时,满足1≤x≤3,所以x=2+1=3,n=1+1=2;当x=3时,满足1≤x≤3,所以x=3+1=4,n=2+1=3;当x=4时,不满足1≤x≤3,所以输出n=3.]B组能力提升11.(20xx·全国卷Ⅰ)执行如图9126所示的算法框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足( )图9126A.y=2x B.y=3xC.y=4x D.y=5xC [输入x=0,y=1,n=1,运行第一次,x=0,y=1,不满足x2+y2≥36;运行第二次,x=,y=2,不满足x2+y2≥36;运行第三次,x=,y=6,满足x2+y2≥36,输出x=,y=6.由于点在直线y=4x上,故选C.]12.图9127(1)是某县参加20xx年高考的学生身高条形统计图,从左到右的各小长方形表示的学生人数依次记为A1,A2,…,A10(如A2表示身高(单位:cm)在[150,155)内的学生人数).图9127(2)是统计图(1)中身高在一定范围内学生人数的一个算法框图.现要统计身高在160~180 cm(含160 cm,不含180 cm)的学生人数,则在流程图中的判断框内可填写( )(1) (2)图9127A.i<6 B.i<7C.i<8 D.i<9C [统计身高在160~180 cm的学生人数,即求A4+A5+A6+A7的值.当4≤i≤7时,符合要求,故选C.]13.执行如图9128所示的算法框图,输出的T的值为________.【导学号:79140322】图912811[执行第一次,n=1<3,6T=1+xdx=1+x2=1+=.执行第二次,n=2<3,T=+x2dx=+x3=+=.执行第三次,n=3不满足n<3,输出T=.故输出的T的值为.]11 / 11。
2018年普通高等学校招生全国统一考试数 学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合A ={x ||x |<2},B ={–2,0,1,2},则A I B =( )(A ){0,1} (B ){–1,0,1} (C ){–2,0,1,2} (D ){–1,0,1,2} 1.【答案】A【解析】2x <Q ,22x ∴-<<,因此{}(){}2,0,1,22,20,1A B =--=I I ,故选A .(2)在复平面内,复数11i-的共轭复数对应的点位于( )(A )第一象限 (B )第二象限 (C )第三象限 (D )第四象限 2.【答案】D【解析】()()11i 11i 1i 1i 1i 22+==+--+的共轭复数为11i 22-,对应点为11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,在第四象限,故选D .(3)执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( )(A )12 (B )56 (C )76 (D )7123.【答案】B【解析】初始化数值1k =,1s = 循环结果执行如下:第一次:()1111122s =+-⋅=,2k =,23k =≥不成立;第二次:()21151236s =+-⋅=,3k =,33k =≥成立, 循环结束,输出56s =,故选B .(4)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为( )(A (B (C ) (D ) 4.【答案】D【解析】因为每一个单音与前一个单音频率比为,()12n n a n n -+∴=≥∈N ,,又1a f =,则7781a a q f===,故选D .(5)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为( )(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 5.【答案】C【解析】由三视图可得四棱锥P ABCD -,在四棱锥P ABCD -中,2PD =,2AD =,2CD =,1AB =,由勾股定理可知,PA =PC =3PB =,BC =,则在四棱锥中,直角三角形有,PAD △,PCD △,PAB △共三个,故选C .(6)设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“a ⊥b ”的( )(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件(C )充分必要条件(D )既不充分也不必要条件 6.【答案】C【解析】2222223333699+6a b a b a b a b a a b b a a b b -=+⇔-=+⇔-⋅+=⋅+, 因为a ,b 均为单位向量,所以2222699+6=0a a b b a a b b a b a b -⋅+=⋅+⇔⋅⇔⊥, 即“33a b a b -=+”是“a b ⊥”的充分必要条件.故选C .(7)在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线20x my --=的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为( )(A )1 (B )2 (C )3 (D )4 7.【答案】C【解析】22cos sin 1θθ+=Q ,P ∴为单位圆上一点,而直线20x my --=过点()2,0A ,所以d 的最大值为1213OA +=+=,故选C .(8)设集合{(,)|1,4,2},A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤则( )(A )对任意实数a ,(2,1)A ∈ (B )对任意实数a ,(2,1)A ∉(C )当且仅当a <0时,(2,1)A ∉ (D )当且仅当32a ≤时,(2,1)A ∉8.【答案】D【解析】若()2,1A ∈,则32a >且0a ≥,即若()2,1A ∈,则32a >,此命题的逆否命题为,若32a ≤,则有()2,1A ∉,故选D .第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
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课时分层训练(五十二) 随机事件的概率A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.有一个游戏,其规则是甲、乙、丙、丁四个人从同一地点随机地向东、南、西、北四个方向前进,每人一个方向.事件“甲向南”与事件“乙向南”是()A.互斥但非对立事件 B.对立事件C.相互独立事件D.以上都不对A[由于每人一个方向,故“甲向南”意味着“乙向南”是不可能的,故是互斥事件,但不是对立事件.]2.(2017·湖南衡阳模拟)从一箱产品中随机地抽取一件,设事件A={抽到一等品},事件B={抽到二等品},事件C={抽到三等品},且已知P(A)=0.65,P(B)=0.2,P(C)=0。
1,则事件“抽到的产品不是一等品”的概率为()A.0.7 B.0。
65C.0.35 D.0.3C[∵事件A={抽到一等品},且P(A)=0。
65,∴事件“抽到的产品不是一等品"的概率为P=1-P(A)=1-0.65=0.35。
]3.围棋盒子中有多粒黑子和白子,已知从中取出2粒都是黑子的概率为错误!,都是白子的概率是错误!,则从中任意取出2粒恰好是同一色的概率是( )A。
错误!B.错误!C.1735D.1C[设“从中取出2粒都是黑子”为事件A,“从中取出2粒都是白子”为事件B,“任意取出2粒恰好是同一色”为事件C,则C=A+B,且事件A与B互斥,故P(C)=P(A)+P(B)=错误!+错误!=错误!。
——教学资料参考参考范本——【高中教育】高考数学一轮复习课时分层训练58不等式的证明文北师大版______年______月______日____________________部门1.(20xx·全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=+,M 为不等式f(x)<2的解集.(1)求M ;(2)证明:当a ,b∈M 时,|a +b|<|1+ab|.【导学号:00090382】[解] (1)f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-2x,x≤-12,1,-12<x<12,2x,x≥12.当x≤-时,由f(x)<2得-2x <2,解得x >-1;当-<x <时,f(x)<2;当x≥时,由f(x)<2得2x <2,解得x <1. 所以f(x)<2的解集M ={x|-1<x <1}.5分(2)证明:由(1)知,当a ,b∈M 时,-1<a <1,-1<b <1,从而(a +b)2-(1+ab)2=a2+b2-a2b2-1=(a2-1)(1-b2)<0. 因此|a +b|<|1+ab|.10分2.已知定义在R 上的函数f(x)=|x +1|+|x -2|的最小值为A .(1)求a 的值;(2)若p ,q ,r 是正实数,且满足p +q +r =a ,求证:p2+q2+r2≥3.[解] (1)因为|x +1|+|x -2|≥|(x+1)-(x -2)|=3, 当且仅当-1≤x≤2时,等号成立,所以f(x)的最小值等于3,即a=3.4分(2)证明:法一:由(1)知p+q+r=3,且p,q,r大于0,∴(p+q+r)2=9.又易知p2+q2+r2≥pq+pr+qr.8分故9=(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr≤3(p2+q2+r2),因此,p2+q2+r2≥3.10分法二:由(1)知p+q+r=3,又因为p,q,r是正实数,所以(p2+q2+r2)(12+12+12)≥(p×1+q×1+r×1)2=(p+q+r)2=9,故p2+q2+r2≥3.10分3.(20xx·湖南高考)设a>0,b>0,且a+b=+.证明:(1)a+b≥2;(2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.[证明] 由a+b=+=,a>0,b>0,得ab=1. 2分(1)由基本不等式及ab=1,有a+b≥2=2,即a+b≥2.5分(2)假设a2+a<2与b2+b<2同时成立,则由a2+a<2及a>0,得0<a<1;同理,0<b<1,从而ab<1,这与ab=1矛盾.故a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立. 10分4.(20xx·沈阳模拟)若a>0,b>0,且+=.(1)求a3+b3的最小值;(2)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.[解] (1)由=+≥,得ab≥2,当且仅当a=b=时等号成立.2分故a3+b3≥2≥4,当且仅当a=b=时等号成立.所以a3+b3的最小值为4. 5分(2)由(1)知,2a+3b≥2·≥4.由于4>6,从而不存在a,b,使得2a+3b=6. 10分5.(20xx·石家庄模拟)已知函数f(x)=|x|+|x-1|.(1)若f(x)≥|m-1|恒成立,求实数m的最大值M;(2)在(1)成立的条件下,正实数a,b满足a2+b2=M,证明:a+b≥2aB.[解] (1)∵f(x)=|x|+|x-1|≥|x-(x-1)|=1,当且仅当0≤x≤1时取等号,∴f(x)=|x|+|x-1|的最小值为1. 3分要使f(x)≥|m-1|恒成立,只需|m-1|≤1,∴0≤m≤2,则m的最大值M=2. 5分(2)证明:由(1)知,a2+b2=2,由a2+b2≥2ab,知ab≤1.①又a+b≥2,则(a+b)≥2aB.8分由①知,≤1.故a+b≥2aB.10分6.(20xx·莆田模拟)已知函数f(x)=|x+1|.(1)求不等式f(x)<|2x+1|-1的解集M;(2)设a,b∈M,证明:f(ab)>f(a)-f(-b).【导学号:00090383】[解] (1)①当x≤-1时,原不等式可化为-x-1<-2x-2,解得x<-1;2分②当-1<x<-时,原不等式可化为x+1<-2x-2,解得x<-1,此时原不等式无解;③当x≥-时,原不等式可化为x+1<2x,解得x>1.综上,M={x|x<-1或x>1}. 5分(2)证明:因为f(a)-f(-b)=|a+1|-|-b+1|≤|a+1-(-b+1)|=|a+b|,6分所以,要证f(ab)>f(a)-f(-b),只需证|ab+1|>|a+b|,即证|ab+1|2>|a+b|2,即证a2b2+2ab+1>a2+2ab+b2,8分即证a2b2-a2-b2+1>0,即证(a2-1)(b2-1)>0.因为a,b∈M,所以a2>1,b2>1,所以(a2-1)(b2-1)>0成立,所以原不等式成立. 10分。
【2019最新】精选高考数学一轮复习课时分层训练1集合理北师大版A组基础达标一、选择题1.(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B 中元素的个数为( )A.3 B.2C.1 D.0B [集合A表示以原点O为圆心,半径为1的圆上的所有点的集合,集合B表示直线y=x上的所有点的集合.结合图形可知,直线与圆有两个交点,所以A∩B中元素的个数为2.故选B.]2.设集合M={x|x2-2x-3<0,x∈Z},则集合M的真子集个数为( )【导学号:79140003】A.8 B.7C.4 D.3B [依题意,M={x|(x+1)·(x-3)<0,x∈Z}={x|-1<x<3,x∈Z}={0,1,2},因此集合M的真子集个数为23-1=7,故选B.]3.(2018·重庆调研(二))已知集合A={a,a2},B={1},若B⊆A,则实数a=( ) A.-1 B.0C.1 D.2A [因为B⊆A,所以a=1或a2=1,且a≠a2,解得a=-1,故选A.] 4.(2018·长春模拟(二))若集合M={1,3},N={1,3,5},则满足M∪X=N的集合X 的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4D [由M∪X=N得集合X中必有元素5,则X={5}或{1,5}或{3,5}或{1,3,5},共4个,故选D.]5.已知全集U=Z,P={-2,-1,1,2},Q={x|x2-3x+2=0},则图112中阴影部分表示的集合为( )图112A.{-1,-2}B.{1,2}D.{-1,2}C.{-2,1}A [因为Q={1,2},所以P∩(∁UQ)={-1,-2},故选A.] 6.(2018·南昌一模)已知全集U=R,集合A={x|y=lg x},集合B={y|y=+1},那么A∩(∁UB)=( )A.∅B.(0,1]C.(0,1) D.(1,+∞)C [因为A=(0,+∞),B=[1,+∞),所以A∩(∁UB)=(0,1),故选C.] 7.若x∈A,则∈A,就称A是伙伴关系集合,集合M=的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )A.1 B.3C.7 D.31B [具有伙伴关系的元素组是-1,,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},,.]二、填空题8.(2017·江苏高考)已知集合A={1,2},B={a,a2+3}.若A∩B={1},则实数a的值为________.1 [∵A∩B={1},A={1,2},∴1∈B且2∉B.若a=1,则a2+3=4,符合题意.又a2+3≥3≠1,故a=1.]9.已知集合A={x|x2-2x+a>0},且1∉A,则实数a的取值范围是________.【导学号:79140004】(-∞,1] [∵1∉{x|x2-2x+a>0},∴1∈{x|x2-2x+a≤0},即1-2+a≤0,∴a≤1.]10.已知A={x|x2-3x+2<0},B={x|1<x<a},若A⊆B,则实数a的取值范围是________.[2,+∞)[因为A={x|x2-3x+2<0}={x|1<x<2}⊆B,所以a≥2.]B组能力提升11.(2018·辽宁五校模拟)已知集合P={x|x2-2x-8>0},Q={x|x≥a},P∪Q=R,则a的取值范围是( )A. (-2,+∞)B.( 4,+∞)C.(-∞,-2] D.(-∞,4]C [集合P={x|x2-2x-8>0}={x|x<-2或x>4},Q={x|x≥a},若P∪Q=R,则a≤-2,即a的取值范围是(-∞,-2],故选C.]12.设全集U=R,A={x|x2-2x≤0},B={y|y=cos x,x∈R},则图113中阴影部分表示的区间是( )图113A.[0,1]B.(-∞,-1]∪[2,+∞)C.[-1,2]D.(-∞,-1)∪(2,+∞)D [A={x|x2-2x≤0}=[0,2],B={y|y=cos x,x∈R}=[-1,1].图中阴影部分表示∁U(A∪B)=(-∞,-1)∪(2,+∞).] 13.已知集合A={x|x2-3x<0},B={1,a},且A∩B有4个子集,则实数a的取值范围是( )【导学号:79140005】A.(0,3) B.(0,1)∪(1,3)C.(0,1) D.(-∞,1)∪(3,+∞)B [∵A∩B有4个子集,∴A∩B中有2个不同的元素,∴a∈A,∴a2-3a<0,解得0<a<3且a≠1,即实数a的取值范围是(0,1)∪(1,3),故选B.]14.已知集合A={x|x2-2 019x+2 018<0},B={x|log2x<m},若A⊆B,则整数m的最小值是( )A.0 B.1C.11 D.12C [由x2-2 019x+2 018<0,解得1<x<2 018,故A={x|1<x<2 018}.由log2x<m,解得0<x<2m,故B={x|0<x<2m}.由A⊆B,可得2m≥2 018,因为210=1 024,211=2 048,所以整数m的最小值为11.]15.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“单一元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“单一元”的集合共有________个.6 [符合题意的集合为{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8},共6个.]16.已知集合A={x|4≤2x≤16},B=[a,b],若A⊆B,则实数a-b的取值范围是________.【导学号:79140006】(-∞,-2] [集合A={x|4≤2x≤16}={x|22≤2x≤24}={x|2≤x≤4}=[2,4],因为A⊆B,所以a≤2,b≥4,所以a-b≤2-4=-2,即实数a-b的取值范围是(-∞,-2].]。
课时分层训练(五十八) 分类加法计数原
理和分步乘法计数原理
A组基础达标
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.某电话局的电话号码为139××××××××,若前六位固定,最后五位数字是由6或8组成的,则这样的电话号码的个数为()
【导学号:57962448】A.20B.25C.32D.60
C[依据题意知,后五位数字由6或8组成,可分5步完成,每一步有2种方法,根据分步乘法计数原理,符合题意的电话号码的个数为25=32.] 2.集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P Q.把满足上述条件的一个有序整数对(x,y)作为一个点的坐标,则这样的点的个数是()
A.9 B.14
C.15 D.21
B[当x=2时,x≠y,点的个数为1×7=7个.
当x≠2时,由P Q,∴x=y,
∴x可从3,4,5,6,7,8,9中取,有7种方法,
因此满足条件的点共有7+7=14个.]
3.甲、乙两人从4门课程中选修2门,则甲、乙所选课程中恰有1门相同的选法有()
A.6种B.12种
C.24种D.30种
C[分步完成,第一步,甲、乙选修同一门课程有4种方法.第二步,甲从剩余的3门课程中选一门有3种方法.第三步,乙从剩余的2门课程中选一门有
2种方法.∴甲、乙恰有1门相同课程的选法有4×3×2=24种.] 4.某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友一本,则不同的赠送方法共有()
A.4种B.10种
C.18种D.20种
B[赠送1本画册,3本集邮册.需从4人中选取1人赠送画册,其余赠送集邮册,有C14种方法.
赠送2本画册,2本集邮册,只需从4人中选出2人赠送画册,其余2人赠送集邮册,有C24种方法.
由分类加法计数原理,不同的赠送方法有C14+C24=10种.]
5.(2017·济南模拟)用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为()
A.243 B.252
C.261 D.279
B[0,1,2,…,9共能组成9×10×10=900个三位数,其中无重复数字的三位数有9×9×8=648个,∴有重复数字的三位数有900-648=252个.] 6.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是()
A.9 B.10
C.18 D.20
C[由于lg a-lg b=lg a
b(a>0,b>0),从1,3,5,7,9中任取两个作为
a
b有A
2
5
=
20种,又1
3与
3
9相同,
3
1与
9
3相同,
∴lg a-lg b的不同值的个数为A25-2=18.]
二、填空题
7.(2016·广州模拟)在三位正整数中,若十位数字小于个位和百位数字,则称该数为“驼峰数”.比如“102”,“546”为“驼峰数”,由数字1,2,3,4可构成无重复数字的“驼峰数”有________个.
【导学号:57962449】8[十位上的数为1时,有213,214,312,314,412,413,共6个,十位上的数
为2时,有324,423,共2个,所以共有6+2=8(个).]
8.从8名女生,4名男生中,选出3名学生组成课外小组,如果按性别比例分层抽样,则不同的抽取方法数为________种.
112[从男生中抽1人有4种方法,从女生中抽2人有C28=28种方法,由分步乘法计数原理,共有28×4=112种方法.]
9.(2014·大纲全国卷改编)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有________种.75[由题意知,选2名男医生、1名女医生的方法有C26C15=75种.]
10.如图10-1-4所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,则不同的染色方法总数为________个.
图10-1-4
420[先染顶点S,有5种染法,再染顶点A,有4种染法,染顶点B,有3种染法,顶点C的染法有两类:若C与A同色,则顶点D有3种染法;若C与A不同色,则C有2种染法,D有2种染法,所以共有5×4×3×3+5×4×3×2×2=420(种)染色方法.]
B组能力提升
(建议用时:15分钟)
1.有4件不同颜色的衬衣,3件不同花样的裙子,另有2套不同样式的连衣裙.“五一”节需选择一套服装参加歌舞演出,则有几种不同的选择方式()
A.24 B.14
C.10 D.9
B[第一类:一件衬衣,一件裙子搭配一套服装有4×3=12种方式,
第二类:选2套连衣裙中的一套服装有2种选法,
由分类加法计数原理,共有12+2=14(种)选择方式.]
2.从集合{1,2,3,4,…,10}中,选出5个数组成子集,使得这5个数中任意两个数的和都不等于11,则这样的子集有()
A.32个B.34个
C.36个D.38个
A[将和等于11的放在一组:1和10,2和9,3和8,4和7,5和6.从每一小组中取一个,有C12=2种,共有2×2×2×2×2=32个.]
3.如果把个位数是1,且恰有3个数字相同的四位数叫作“好数”,那么在由1,2,3,4四个数字组成的有重复数字的四位数中,“好数”共有________个.
【导学号:57962450】12[当相同的数字不是1时,有C13个;当相同的数字是1时,共有C13C13个,由分类加法计数原理知共有“好数”C13+C13C13=12个.]
4.回文数是指从左到右读与从右到左读都一样的正整数.如22,121,3 443,94 249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99;3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…999.则
(1)4位回文数有________个;
(2)2n+1(n∈N*)位回文数有________个.
(1)90(2)9×10n[(1)4位回文数相当于填4个方格,首尾相同,且不为0,共9种填法;中间两位一样,有10种填法,共计9×10=90种填法,即4位回文数有90个.
(2)根据回文数的定义,此问题也可以转化成填方格,由分步计数原理,共有9×10n种填法.]。