高数A3(02-03秋)
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一、选择题:1~10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸指定位置上。
1.已知函数f (x ,y )=ln (y +|xsiny|),则()。
A .f f不存在,存在y 0,1 x 0,1f f存在,不存在y 0,1 x 0,1f f,均存在 x 0,1 y 0,1f f,均不存在 x 0,1 y 0,1B .C .D .1,x 0 22.函数f x 1 x的原函数为()。
x 1 cos x ,x 0 ln 1 x 2x ,x 0A .F xx 1 cos x sin x ,x 0 ln 1 x 2x 1,x 0B .F xx 1 cos x sin x ,x 0 ln 1 x 2x ,x 0C .F xx 1 sin x cos x ,x 0 ln 1 x 2x 1,x 0D .F xx 1 sin x cos x ,x 03.已知微分方程式y ′′+ay ′+by =0的解在(-∞,+∞)上有界,则()。
A .a <0,b >0B .a >0,b >0C .a =0,b >0D .a =0,b <02023年考研《数学三》真题及答案【解析版】4.已知a n <b n (n =1,2,...),若级数 an 1n与bn 1n均收敛,则“级数an 1n绝对收敛”是“bn 1n绝对收敛”的()。
A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件*5.设A ,B 为n 阶可逆矩阵,E 为n 阶单位矩阵,M *为矩阵M 的伴随矩阵,则A E0B =(A .A B *B *A *0B A * B .B A * A *B *0A B * C .B A * B *A *0A B * D .A B * A *B *B A *。
)6.二次型f (x 1,x 2,x 3)=(x 1+x 2)2+(x 1+x 3)2-4(x 2-x 3)2的规范形为()。
川大版高数第三册答案(1)1.()***** 1 1 0 1 0 3该数列为奇排列()***** =5 2 0 0 1 0=8该排列为偶排列(3)n(n 1) 321 (n 1) (n 2) (n 3) n(n 1)2当n 4m或n 4m 1时,n(n 1) 321 为偶数,排列为偶排列当n 4m 2或n 4m 3时,n(n 1) 321 为奇数,排列为奇排列(其中m 0,1,2 )(4)135 (2n 1)246 (2n) 0 1 2 3 (n 1)n(n 1)2当n 4m或n 4m 1时,135 (2n 1)246 (2n) 为偶数,排列为偶排列当n 4m 2或n 4m 3时,135 (2n 1)246 (2n) 为奇数,排列为奇排列(其中m 0,1,2 )2.解:已知排列i1i2 in的逆序数为k,这n 个数按从大到小排列时逆序数为(n 1) (n 2) (n 3) 设第x数ix之后有r 个数比ix小,则倒排后ix的位置变为in x 1,其后n x r个数比in x 1小,两者相加为n x故inin 1 i13 证明:.因为:对换改变排列的奇偶性,即一次变换后,奇排列改变为偶排列,偶排列改变为奇排列当n 2时,将所有偶排列变为奇排列,将所有奇排列变为偶排列因为两个数列依然相等,即所有的情况不变。
偶排列与奇排列各占一半。
4 (1)a13a24a33a41不是行列式的项a14a23a31a42是行列式的项因为它的列排排列逆序列n(n 1)个.2n(n 1)i1i2 in 2=(4321)=3+2+0+0=5为奇数,应带负号(2)a51a42a33a24a51不是行列式的项a13a52a41a35a24=a13a24a35a41a52 因为它的列排排列逆序列(*****)=2+2+2+0+0=6 为偶数应带正号。
a115 解:a12a14a23a23a23a32a34a31a44a41利用为正负数来做,一共六项,为正,则带正号,为负则带负a42号来做。
高等数学第二版上册课后答案【篇一:《高等数学》详细上册答案(一--七)】lass=txt>《高等数学》上册(一----七)第一单元、函数极限连续使用教材:同济大学数学系编;《高等数学》;高等教育出版社;第六版;同济大学数学系编;《高等数学习题全解指南》;高等教育出版社;第六版;核心掌握知识点:1. 函数的概念及表示方法;2. 函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性;3. 复合函数、分段函数、反函数及隐函数的概念;4. 基本初等函数的性质及其图形;5. 极限及左右极限的概念,极限存在与左右极限之间的关系;6. 极限的性质及四则运算法则;7. 极限存在的两个准则,会利用其求极限;两个重要极限求极限的方法;8. 无穷小量、无穷大量的概念,无穷小量的比较方法,利用等价无穷小求极限; 9. 函数连续性的概念,左、右连续的概念,判断函数间断点的类型;10. 连续函数的性质和初等函数的连续性,闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值和最小值定理、介值定理),会用这些性质.学习任务巩固练习阶段:(本阶段是复习能力提升的关键阶段,高钻学员一定要有认真吃透本章节内所有习题)第二单、元函数微分学计划对应教材:高等数学上册同济大学数学系编高等教育出版社第六版本单元中我们应当学习——1. 导数和微分的概念、关系,导数的几何意义、物理意义,会求平面曲线的切线方程和法线方程,函数的可导性与连续性之间的关系;2. 导数和微分的四则运算法则,复合函数的求导法则,基本初等函数的导数公式,一阶微分形式的不变性;3. 高阶导数的概念,会求简单函数的高阶导数;4. 会求以下函数的导数:分段函数、隐函数、由参数方程所确定的函数、反函数;5. 罗尔(rolle)定理、拉格朗日(lagrange)中值定理、泰勒(taylor)定理、柯西(cauchy)中值定理,会用这四个定理证明;6. 会用洛必达法则求未定式的极限;7. 函数极值的概念,用导数判断函数的单调性,用导数求函数的极值,会求函数的最大值和最小值;8. 会用导数判断函数图形的凹凸性,会求函数图形的拐点,会求函数的水平、铅直和斜渐近线;9. 曲率、曲率圆与曲率半径的概念,会计算曲率和曲率半径.【篇二:高数第二册习题及答案】class=txt>系班姓名学号第一节对弧长的曲线积分一.选择题1.设l是连接a(?1,0),b(0,1),c(1,0)的折线,则?l(x?y)ds? [ b](a)0 (b)2 (c)22 (d)2x2y2d ] ?l43(a)s(b)6s(c)12s(d)24s二.填空题1.设平面曲线l为下半圆周y???x2,则曲线积分?l(x2?y2)ds?2.设l是由点o(0,0)经过点a(1,0) 到点b(0,1)的折线,则曲线积分三.计算题 1.?l(x?y)ds? 1?22??l(x2?y2)nds,其中l为圆周x?acost,y?asint(0?t?2?).解:原式??2?a2?a2n?1?2?dt?2??a 2.2n?1??l,其中l为圆周x2?y2?a2,直线y?x及x轴在第一象限内所围成的扇形的整个边界.解:设圆周与x轴和直线y?x的交点分别为a和b,于是原式???oa????abbo?在直线oa上y?0,ds?dx得?oa??exdx0aa?e?1在圆周ab上令x?acos?,y?asin?,0????4得?ab??4ea?a?ea??4在直线bo上y?x,ds?2dx得?bo?adx?e?1所以原式?(2?3.a?)ea?2 4?ly2ds,其中l为摆线的一拱x?a(t?sint),y?a(1?cost)(0?t?2?). 2解:原式?2a??(1?cost)3???(1?cost)dt52256a3?15或原式?a2?2?03(1?cost)????2?02?(1?cost)dt (1?cost)dt5252333?2?t(2sin)2dt222?ttttdt??16a3?(1?2cos2?cos4)dcos022425?8a?2?sin5256a3?15高等数学练习题第十章曲线积分与曲面积分系班姓名学号第二节对坐标的曲线积分一.选择题1.设l以(1,1),(?1,1),(?1,?1),(1,?1)为顶点的正方形周边,为逆时针方向,则?lx2dy?y2dx?[ d ](a)1(b)2(c)4(d)0 2.设l是抛物线y?x2(?1?x?1),x增加的方向为正向,则(a)0,?lxds和?xdy?ydx?[ a ]l2525(b)0,0 (c),(d),0 3838二.填空题1.设设l是由原点o沿y?x2到点a(1,1),则曲线积分?l(x?y)dy? 16232.设l是由点a(1,?1)到b(1,1)的线段,则三.计算题?l(x2?2xy)dx?(y2?2xy)dy= 1.设l为取正向圆周x2?y2?a2,求曲线积分??l(2xy?2y)dx?(x2?4x)dy.解:将圆周写成参数形式x?acos?,y?asin?,(0???2?),于是原式??{(2a2cos?sin??2asin?)?(?asin?)?(a2cos2??4acos?)?acos? }d?2???2?{(?2a3cos?sin2??2a2sin2?)?(a3cos3??4a2cos2?)}d???2a2?22.设l是由原点o沿y?x到点a(1,1),再由点a沿直线y?x到原点的闭曲线,求??larctanydy?dx x解:i1??arctan?dx ?oax?(2xarctanx?1)dx1?[x2arctanx?x?arctanx?x]10?i2???2?2yarctan?dx ?aox?1(arctan1?1)dx?1?? 4所以原式?i1?i2? ? 3.计算?24?2?1??1?4??l(x?y)dx?(y?x)dy,其中l是:2(1)抛物线y?x上从点(1,1)到点(4,2)的一段弧;(2)从点(1,1)到点(4,2)的直线段;(3)先沿直线从点(1,1)到点(1,2),然后再沿直线到点(4,2)的折线. 解:(1)原式? ? ??2121{(y2?y)?2y?(y?y2)}dy(2y3?y2?y)dy343(2)过(1,1),(4,2)的直线方程为x?3y?2,dx?3dy 所以原式? ??21{3(4y?2)?(2?2y)}dy?21(10y?4)dy?11(3)过(1,1),(1,2)的直线方程为x?1,dx?0,1?y?2所以 i1??21(y?1)dy?1 2(3)过(1,2),(4,2)的直线方程为y?2,dy?0,1?x?4所以 i2??41(x?2)dx?272于是原式?i1?i2?14 4.求?l(y2?z2)dx?2yzdyxdz?2,其中l为曲线x?t,y?t2,z?t3(0?t?1)按参数增加的方向进行.解:由题意,原式? ? ?高等数学练习题第十章曲线积分与曲面积分系班姓名学号第三节格林公式及其应用一.选择题 1.设曲线积分?{(t01014?t6)?4t6?3t4}dt?(3t6?2t4)dt1 35?l(x4?4xyp)dx?(6xp?1y2?5y4)dy与路径无关,则p? [ c](a)1 (b)2 (c)3(d)4 2.已知(x?ay)dx?ydy为某函数的全微分,则a?[ d] 2(x?y)(a)?1 (b)0(c)1 (d)212xx223.设l为从a(1,)沿曲线2y?x到点b(2,2)的弧段,则曲线积分?dx?2dy= [ d]ly2y(a)?3 (b)3(c)3(d)0 2【篇三:高等数学(上)第二章练习题】txt>一. 填空题1.设f(x)在x?x0处可导,且x0?0,则limx?x?02.设f(x)在x处可导,则limf2(x?h)?f2(x?2h) h?02h?______________3.设f(x)???axx?0ex?1x?0在x?0处可导,则常数a?______?4.已知f?(x)?sinxx?5.曲线y?x?lnxx上横坐标为x?1的点的切线方程是 6.设y?xxsinx ,则y??7.设y?e?2x,则dyx??x0?0.1?8.若f(x)为可导的偶函数,且f?(x0)?5,则f?(?x0)?二. 单项选择题9.函数f(x)在x?x0处可微是f(x)在x?x0处连续的【】a.必要非充分条件b.充分非必要条件c.充分必要条件 d.无关条件10. 设limf(x)?f(a)x?a(x?a)2?l,其中l为有限值,则在f(x)在x?a处【】a.可导且f?(a)?0 b.可导且f?(a)?0c.不一定可导d.一定不可导11.若f(x)?max(2x,x2),x?(0,4),且f?(a)不存在,a?(0,4),则必有【a.a?1 b.a?2 c.a?3 d. a?1212.函数f(x)?x在x?0处【】a.不连续b.连续但不可导c.可导且导数为零 d.可导但导数不为零?2213.设f(x)???3xx?1,则f(x)在x?1处【】??x2x?1a.左、右导数都存在b.左导数存在但右导数不存在c.右导数存在但左导数不存在 d.左、右导数都不存在14.设f(x)?3x3?x2|x|,使f(n)(0)存在的最高阶数n为【】a.0 b. 1 c.2 d. 315.设f(u)可导,而y?f(ex)ef(x),则y??【】a.ef(x)[f?(x)f(ex)?exf?(ex)]b. ef(x)[f?(x)f(ex)?f?(ex)]c.ef(x)f?(ex)?ef?(x)f(ex) d. exef(x)f?(ex)?ef?(x)f(ex)16.函数f(x)?(x2?x?2)|x3?x|不可导点的个数是【】a.3 b. 2 c.1 d. 0】17.设f(x)可导,f(x)?f(x)(1?|sinx|),要使f(x)在x?0处可导,则必有【】a.f(0)?0b.f?(0)?0c.f(0)?f?(0)?0 d.f(0)?f?(0)?018.已知直线y?x与y?logax相切,则a?【】a.e b. e c.ee d.e19.已知f(x)?x(1?x)(2?x)?(100?x),且f?(a)?2?(98)!,则a?【】 a.0 b.1 c.2 d.3 ?1?1e1,则当?x?0时,在x?x0处dy是【】 3a.比?x高阶的无穷小b.比?x低阶的无穷小c.与?x等价的无穷小d.与?x同阶但非等价的无穷小221.质点作曲线运动,其位置与时间t的关系为x?t?t?2,y?3t2?2t?1,则当t?1时,质点的速度大小等于【】 20.已知f?(x0)?a.3 b.4 c.7 d.5三. 解答下列各题22.设f(x)?(x?a)?(x),?(x)在x?a连续,求f?(a)23.y?esin24.y?2(1?2x) ,求dy x2arcsin,求y?? 2d2y325.若f(u)二阶可导,y?f(x),求2 dx?1??,求y?(1) ?x??x?ln(1?t2)dyd2y27.若? ,求与2 dxdx?y?t?arctant28.y?(x2?1)e?x,求y(24)29.y?arctanx,求y(n)(0) 26.设y??1?1x?x2?xx?0?30.已知f(x)??ax3?bx2?cx?d0?x?1_在(??,??)内连续且可导,?2x?xx?1?求a,b,c,d的值xy31.求曲线e?2x?y?3上纵坐标为y?0的点处的切线方程?x?t(1?t)?032.求曲线?y 上对应t?0处的法线方程 ?te?y?1?0233.过原点o向抛物线y?x?1作切线,求切线方程?34.顶角为60底圆半径为a的圆锥形漏斗盛满了水,下接底圆半径为b(b?a)的圆柱形水桶,当漏斗水面下降的速度与水桶中水面上升的速度相等时,漏斗中水面的高度是多少?35.已知f(x)是周期为5的连续函数,它在x?0的某个邻域内满足关系式f(1?sinx)?3f(1?sinx)?8x??(x),其中,?(x)是当x?0时比x高阶的无穷小,且f(x)在x?1处可导,求曲线y?f(x)在点(6,f(6))处的切线方程习题答案及提示5. y?x x 6.x[(1?lnx)sinx?cosx]7. ?0.2 8. ?5 一. 1.?(x0) 2. 3f(x)f?(x) 3. 1 4二. 9. b 10. a 11. b 12. c 13. b 14. c 15. a16. b 17. a 18. c 19. c 20. d 21. d三. 22. 提示:用导数定义 f?(a)??(a) 23.dy??2esin2(1?2x)sin(2?4x)dxd2y343 24. y??? 25. 2?6xf?(x)?9xf(x) dxdytd2y1? ,2?(t?t?1) 26. y?(1)?1?2ln2 27. dx2dx428. y(24)?e?x[x2?48x?551]12x??y??29.由y?(x)? 1?x2(1?x2)2由(1?x2)y?(x)?1 两边求n阶导数,_利用莱布尼兹公式,代入x?0,得递推公式,y(n?1)(0)??n(n?1)y(n?1)(0)__利用y?(0)?1和y??(0)?0 ?(?1)k(2k)!n?2k?1 k?0,1,2,? y(0)??0n?2k?2?30. 提示:讨论分段点x?0与x?1处连续性与可导性a?2, b??3, c?1 , d?031. x?y?1?032. ex?y?1?0(n)33.y??2x35. 提示:关系式两边取x?0的极限,得f(1)?0limx?0f(1?sinx)?3f(1?sinx)?8x?(x)sinx??lim???8 ?x?0sinxxx? ?sinx而 f(1?sinx)?3f(1?sinx)f(1?t)?3f(1?t)?limx?0t?0sinxtf(1?t)?f(1)f(1?t)?f(1)???lim??3?4f?(1)?t?0t?t??得f?(1)?2,由周期性f(6)?f(1)?0f(x)?f(6)f?(6)?lim 令x?5?t 由周期性得 x?6x?6f(t)?f(1)?lim?2 t?1t?1切线方程y?2(x?6) lim。
高等数学A3教材答案1. 微分学1.1 函数与极限1.1.1 第一节题目1:a) 证明函数 f(x) = x^2 在 x = 2 处连续。
b) 求函数g(x) = √(2 - x) 的定义域。
解答1:a) 对于函数 f(x) = x^2,在 x = 2 处连续的定义是:当x → 2 时,f(x) → f(2)。
由于 f(2) = (2)^2 = 4,因此我们需要证明当x → 2 时,f(x) → 4。
设ε > 0,我们需要找到一个δ > 0,对于所有满足 0 < |x - 2| < δ 的x,有 |f(x) - 4| < ε。
考虑 |f(x) - 4| = |x^2 - 4| = |(x - 2)(x + 2)| = |x - 2| |x + 2|。
由于我们希望对于所有满足 0 < |x - 2| < δ 的 x,有 |f(x) - 4| < ε,因此我们可以将问题转化为寻找合适的δ 和 M,满足 |x + 2| < M,当 0 <|x - 2| < δ 时,有 |x - 2| < ε / M。
选择 M = 4,则当 |x - 2| < ε / 4 时,有 |x - 2| |x + 2| < ε。
因此,我们可以取δ = ε / 4,这样就满足了当x → 2 时,f(x) → 4,即函数 f(x) = x^2 在 x = 2 处连续。
b) 对于函数g(x) = √(2 - x),要求出其定义域,需要考虑根号内的值大于或等于零。
因此,我们可以得到不等式 2 - x ≥ 0。
解这个不等式,得到x ≤ 2。
所以,函数g(x) = √(2 - x) 的定义域为 (-∞, 2]。
1.1.2 第二节题目2:讨论函数 f(x) = (x^2 - 4) / (x - 2) 的连续性。
解答2:为了讨论函数 f(x) = (x^2 - 4) / (x - 2) 的连续性,我们需要考虑两个方面:函数是否在 x = 2 处定义,以及函数在 x = 2 处的极限是否存在。
习题七1. 在空间直角坐标系中,定出下列各点的位置:A(1,2,3); B(-2,3,4); C(2,-3,-4);D(3,4,0); E(0,4,3); F(3,0,0).解:点A在第Ⅰ卦限;点B在第Ⅱ卦限;点C在第Ⅷ卦限;点D在xOy面上;点E在yOz面上;点F在x轴上.2. xOy坐标面上的点的坐标有什么特点?yOz面上的呢?zOx面上的呢?答: 在xOy面上的点,z=0;在yOz面上的点,x=0;在zOx面上的点,y=0.3. x轴上的点的坐标有什么特点?y轴上的点呢?z轴上的点呢?答:x轴上的点,y=z=0;y轴上的点,x=z=0;z轴上的点,x=y=0.4. 求下列各对点之间的距离:(1)(0,0,0),(2,3,4);(2)(0,0,0),(2,-3,-4);(3)(-2,3,-4),(1,0,3);(4)(4,-2,3),(-2,1,3).解:(1)s=(2) s==(3) s==(4) s==5. 求点(4,-3,5)到坐标原点和各坐标轴间的距离.解:点(4,-3,5)到x轴,y轴,z轴的垂足分别为(4,0,0),(0,-3,0),(0,0,5).故2s=xs==ys==5zs==.6. 在z轴上,求与两点A(-4,1,7)和B(3,5,-2)等距离的点. 解:设此点为M(0,0,z),则222222(4)1(7)35(2)z z-++-=++--解得149z=153154即所求点为M (0,0,149). 7. 试证:以三点A (4,1,9),B (10,-1,6),C (2,4,3)为顶点的三角形是等腰直角三角形.证明:因为|AB |=|AC |=7.且有 |AC |2+|AB |2=49+49=98=|BC |2. 故△ABC 为等腰直角三角形. 8. 验证:()()++=++a b c a b c . 证明:利用三角形法则得证.见图7-1图7-19. 设2, 3.=-+=-+-u a b c v a b c 试用a , b , c 表示23.-u v 解:232(2)3(3)2243935117-=-+--+-=-++-+=-+u v a b c a b c a b c a b c a b c10. 把△ABC 的BC 边分成五等份,设分点依次为D 1,D 2,D 3,D 4,再把各分点与A 连接,试以AB = c ,BC = a 表示向量1D A ,2D A ,3D A 和4D A .解:1115D A BA BD =-=-- c a2225D A BA BD =-=-- c a3335D A BA BD =-=-- c a444.5D A BA BD =-=-- c a11. 设向量OM的模是4,它与投影轴的夹角是60°,求这向量在该轴上的投影.解:设M 的投影为M ',则1Pr j cos 604 2.2u OM OM =︒=⨯=12. 一向量的终点为点B (2,-1,7),它在三坐标轴上的投影依次是4,-4和7,求这向量的起点A 的坐标.解:设此向量的起点A 的坐标A (x , y , z ),则{4,4,7}{2,1,7}AB x y z =-=----155解得x =-2, y =3, z =0故A 的坐标为A (-2, 3, 0).13. 一向量的起点是P 1(4,0,5),终点是P 2(7,1,3),试求:(1) 12PP 在各坐标轴上的投影; (2) 12PP 的模; (3) 12PP 的方向余弦; (4) 12PP 方向的单位向量. 解:(1)12Pr j 3,x x a PP == 12Pr j 1,y y a PP ==12Pr j 2.z z a PP ==-(2) 12PP ==(3) 12cos x aPP α==12cos y a PP β==12cos zaPP γ==.(4) 12012PP PP ===+e j . 14. 三个力F 1=(1,2,3), F 2=(-2,3,-4), F 3=(3,-4,5)同时作用于一点. 求合力R 的大小和方向余弦.解:R =(1-2+3,2+3-4,3-4+5)=(2,1,4)||==Rcos cos cos αβγ=== 15. 求出向量a = i +j +k , b =2i -3j +5k 和c =-2i -j +2k 的模,并分别用单位向量,,a b c e e e 来表达向量a , b , c .解:||==a||==b||3==c156, , 3. a b c ==a b c e16. 设m =3i +5j +8k , n =2i -4j -7k , p =5i +j -4k ,求向量a =4m +3n -p 在x 轴上的投影及在y 轴上的分向量.解:a =4(3i +5j +8k )+3(2i -4j -7k )-(5i +j -4k )=13i +7j +15k 在x 轴上的投影a x =13,在y 轴上分向量为7j .17.解:设{,,}x y z a a a a =则有c o s (1,1)3x a ia a i a iπ⋅====⋅ 求得12x a =. 设a 在xoy 面上的投影向量为b 则有{,,0}x y b a a =则22cos 42a b a b π⋅=⇒=⋅ 则214y a =求得12y a =±又1,a = 则2221x y z a a a ++=从而求得11{,,}222a =± 或11{,,}222-±18. 已知两点M 1(2,5,-3),M 2(3,-2,5),点M 在线段M 1M 2上,且123M M MM =,求向径OM的坐标.解:设向径OM={x , y , z }12{2,5,3}{3,2,5}M M x y z MM x y z =--+=----因为,123M M MM =所以,11423(3)153(2) 433(5)3x x x y y y z z z ⎧=⎪-=-⎧⎪⎪⎪-=--⇒=-⎨⎨⎪⎪+=-⎩=⎪⎪⎩157故OM ={111,,344-}.19. 已知点P 到点A (0,0,12)的距离是7,OP 的方向余弦是236,,777,求点P 的坐标.解:设P 的坐标为(x , y , z ), 2222||(12)49PA x y z =++-=得2229524x y z z ++=-+126570cos 6, 749z z γ==⇒==又122190cos 2, 749x x α==⇒==123285cos 3, 749y y β==⇒==故点P 的坐标为P (2,3,6)或P (190285570,,494949). 20. 已知a , b 的夹角2π3ϕ=,且3,4==b a ,计算: (1) a ·b ; (2) (3a -2b )·(a + 2b ). 解:(1)a ·b =2π1cos ||||cos3434632ϕ⋅⋅=⨯⨯=-⨯⨯=-a b (2) (32)(2)3624-⋅+=⋅+⋅-⋅-⋅a b a b a a a b b a b b2223||44||334(6)41661.=+⋅-=⨯+⨯--⨯=-a a b b21. 已知a =(4,-2, 4), b =(6,-3, 2),计算:(1)a ·b ; (2) (2a -3b )·(a + b ); (3)2||-a b 解:(1)46(2)(3)4238⋅=⨯+-⨯-+⨯=a b (2) (23)()2233-⋅+=⋅+⋅-⋅-⋅a b a b a a a b a b b b222222222||3||2[4(2)4]383[6(3)2]23638349113=-⋅-=⨯+-+--+-+=⨯--⨯=-a a b b (3) 222||()()2||2||-=-⋅-=⋅-⋅+⋅=-⋅+a b a b a b a a a b b b a a b b36238499=-⨯+=15822. 已知四点A (1,-2,3),B (4,-4,-3),C (2,4,3),D (8,6,6),求向量AB在向量CD上的投影.解:AB={3,-2,-6},CD ={6,2,3}Pr j CD AB CD AB CD ⋅=4.7==- 23. 若向量a +3b 垂直于向量7a -5b ,向量a -4b 垂直于向量7a -2b ,求a 和b 的夹角. 解: (a +3b )·(7a -5b ) =227||1615||0+⋅-=a a b b ① (a -4b )·(7a -2b ) = 227||308||0-⋅+=a a b b ②由①及②可得:222221()1||||2||||4⋅⋅⋅==⇒=a b a b a b a b a b 又21||02⋅=>a b b ,所以1cos ||||2θ⋅==a b a b , 故1πarccos23θ==. 24. 设a =(-2,7,6),b =(4, -3, -8),证明:以a 与b 为邻边的平行四边形的两条对角线互相垂直. 证明:以a ,b 为邻边的平行四边形的两条对角线分别为a +b ,a -b ,且 a +b ={2,4, -2}a -b ={-6,10,14}又(a +b )·(a -b )= 2×(-6)+4×10+(-2)×14=0 故(a +b )⊥(a -b ).25. 已知a =3i +2j -k , b =i -j +2k ,求: (1) a ×b ; (2) 2a ×7b ; (3) 7b ×2a ; (4) a ×a . 解:(1) 211332375122111--⨯=++=----a b i j k i j k(2) 2714()429870⨯=⨯=--a b a b i j k(3) 7214()14()429870⨯=⨯=-⨯=-++b a b a a b i j k (4) 0⨯=a a .26. 已知向量a 和b 互相垂直,且||3, ||4==a b .计算: (1) |(a +b )×(a -b )|;(2) |(3a +b )×(a -2b )|.(1)|()()|||2()|+⨯-=⨯-⨯+⨯-⨯=-⨯a b a b a a a b b a b b a b159π2||||sin242=⋅⋅=a b (2) |(3)(2)||362||7()|+⨯-=⨯-⨯+⨯-⨯=⨯a b a b a a a b b a b b b aπ734sin842=⨯⨯⨯= 27. 求垂直于向量3i -4j -k 和2i -j +k 的单位向量,并求上述两向量夹角的正弦. 解:411334555111221----⨯=++=--+--a b i j k i j k与⨯a b平行的单位向量)||3⨯==±--+⨯a b e i j k a b||sin ||||θ⨯===⨯a b a b . 28. 一平行四边形以向量a =(2,1,-1)和b =(1,-2,1)为邻边,求其对角线夹角的正弦.解:两对角线向量为13=+=-l a b i j ,232=-=+-l a b i j k因为12|||2610|⨯=++l l i j k12||||==l l 所以1212||sin 1||||θ⨯===l l l l .即为所求对角线间夹角的正弦.29. 已知三点A (2,-1,5), B (0,3,-2), C (-2,3,1),点M ,N ,P 分别是AB ,BC ,CA 的中点,证明:1()4MN MP AC BC ⨯=⨯ .证明:中点M ,N ,P 的坐标分别为31(1,1,), (1,3,), (0,1,3)22M N P --{2,2,2}MN =--3{1,0,}2MP =-{4,4,4}AC =--{2,0,3}BC =-16022222235233100122MN MP ----⨯=++=++--i j k i j k 44444412208033220AC BC ---⨯=++=++--i j k i j k故 1()4MN MP AC BC ⨯=⨯.30.(1)解: x y zx y zi j ka b a a a b b b ⨯==-+-+-y z z y z x x z x y y xa b a b i a b a b j a b a b k()()() 则 C=-C +-+-y z z y x z x x z y x y y x y a b a b a b a b a b C a b a b C ⨯⋅()()()()xy z xy z xyza a ab b b C C C = 若 ,,C a b共面,则有 a b ⨯ 后与 C 是垂直的. 从而C 0a b ⨯⋅=() 反之亦成立. (2) C xy z xy z xy za a a ab b b b C C C ⨯⋅=() a xy z xy z xy z bb b b C C C C a a a ⨯⋅= () b xy z xy z xy zCC C C a a a a b b b ⨯⋅= () 由行列式性质可得:xy z x y z x y z xy z x y z x y zxyzxyzxyza a ab b b C C C b b b C C C a a a C C C a a a b b b ==故 C a a b b C C a ⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅ ()()()16131. 四面体的顶点在(1,1,1),(1,2,3),(1,1,2)和(3,-1,2)求四面体的表面积. 解:设四顶点依次取为A , B , C , D .{0,1,2}, {2,2,1}AB AD ==-则由A ,B ,D 三点所确定三角形的面积为111|||542|22S AB AD =⨯=+-=i j k .同理可求其他三个三角形的面积依次为12故四面体的表面积12S =32.解:设四面体的底为BCD ∆,从A 点到底面BCD ∆的高为h ,则13B C D V S h =⋅⋅ , 而11948222BCD S BC BD i j k =⨯=--+=又BCD ∆所在的平面方程为:48150x y z +-+=则43h ==故1942323V =⋅⋅= 33. 已知三点A (2,4,1), B (3,7,5), C (4,10,9),证:此三点共线.证明:{1,3,4}AB = ,{2,6,8}AC =显然2AC AB =则22()0AB AC AB AB AB AB ⨯=⨯=⨯=故A ,B ,C 三点共线.34. 一动点与M 0(1,1,1)连成的向量与向量n =(2,3,-4)垂直,求动点的轨迹方程. 解:设动点为M (x , y , z )0{1,1,1}M M x y z =---因0M M n ⊥ ,故00M M n ⋅=.即2(x -1)+3(y -1)-4(z -1)=0整理得:2x +3y -4z -1=0即为动点M 的轨迹方程. 35. 求通过下列两已知点的直线方程: (1) (1,-2,1), (3,1,-1); (2) (3,-1,0),(1,0,-3).162解:(1)两点所确立的一个向量为 s ={3-1,1+2,-1-1}={2,3,-2} 故直线的标准方程为:121232x y z -+-==- 或 311232x y z --+==- (2)直线方向向量可取为s ={1-3,0+1,-3-0}={-2,1,-3} 故直线的标准方程为:31213x y z -+==-- 或 13213x y z -+==-- 36. 求直线234035210x y z x y z +--=⎧⎨-++=⎩的标准式方程和参数方程.解:所给直线的方向向量为 12311223719522335--=⨯=++=----s n n i j k i j k另取x 0=0代入直线一般方程可解得y 0=7,z 0=17于是直线过点(0,7,17),因此直线的标准方程为:7171719x y z --==-- 且直线的参数方程为:771719x t y t z t =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩37. 求过点(4,1,-2)且与平面3x -2y +6z =11平行的平面方程. 解:所求平面与平面3x -2y +6z =11平行 故n ={3,-2,6},又过点(4,1,-2)故所求平面方程为:3(x -4)-2(y -1)+6(z +2)=0即3x -2y +6z +2=0.38. 求过点M 0(1,7,-3),且与连接坐标原点到点M 0的线段OM 0垂直的平面方程.解:所求平面的法向量可取为0{1,7,3}OM ==-n故平面方程为:x -1+7(y -7)-3(z +3)=0 即x +7y -3z -59=039. 设平面过点(1,2,-1),而在x 轴和z 轴上的截距都等于在y 轴上的截距的两倍,求此平面方程.解:设平面在y 轴上的截距为b 则平面方程可定为122x y z b b b++= 又(1,2,-1)在平面上,则有121122b b b-++=163得b =2.故所求平面方程为1424x y z ++= 40. 求过(1,1,-1), (-2,-2,2)和(1,-1,2)三点的平面方程. 解:由平面的三点式方程知1112121213131310x x y y z z x x y y z z x x y y z z ------=--- 代入三已知点,有1112121210111121x y z --+----+=---+化简得x -3y -2z =0即为所求平面方程.41. 指出下列各平面的特殊位置,并画出其图形: (1) y =0; (2) 3x -1=0; (3) 2x -3y -6=0; (4) x – y =0; (5) 2x -3y +4z =0.解:(1) y =0表示xOz 坐标面(如图7-2) (2) 3x -1=0表示垂直于x 轴的平面.(如图7-3)图7-2 图7-3(3) 2x -3y -6=0表示平行于z 轴且在x 轴及y 轴上的截距分别为x =3和y =-2的平面.(如图7-4) (4) x –y =0表示过z 轴的平面(如图7-5) (5) 2x -3y +4z =0表示过原点的平面(如图7-6).图7-4 图7-5 图7-6 42. 通过两点(1,1,1,)和(2,2,2)作垂直于平面x +y -z =0的平面. 解:设平面方程为Ax +By +Cz +D =0 则其法向量为n ={A ,B ,C }已知平面法向量为n 1={1,1,-1} 过已知两点的向量l ={1,1,1}由题知n·n1=0, n·l=0即0,.A B CC A B A B C+-=⎧⇒==-⎨++=⎩所求平面方程变为Ax-Ay+D=0又点(1,1,1)在平面上,所以有D=0故平面方程为x-y=0.43. 决定参数k的值,使平面x+ky-2z=9适合下列条件:(1)经过点(5,-4,6);(2)与平面2x-3y+z=0成π4的角.解:(1)因平面过点(5,-4,6)故有5-4k-2×6=9得k=-4.(2)两平面的法向量分别为n1={1,k,-2} n2={2,-3,1}且1212πcos cos||||42θ⋅====n nn n解得k=44. 确定下列方程中的l和m:(1) 平面2x+ly+3z-5=0和平面mx-6y-z+2=0平行;(2) 平面3x-5y+lz-3=0和平面x+3y+2z+5=0垂直.解:(1)n1={2,l,3}, n2={m,-6,-1}12232,18613lm lm⇒==⇒=-=--n n(2) n1={3, -5, l }, n2={1,3,2}12315320 6.l l⊥⇒⨯-⨯+⨯=⇒=n n45. 通过点(1,-1,1)作垂直于两平面x-y+z-1=0和2x+y+z+1=0的平面.解:设所求平面方程为Ax+By+Cz+D=0其法向量n={A,B,C}n1={1,-1,1}, n2={2,1,1}12203203A CA B CA B C CB⎧=-⎪⊥⇒-+=⎪⇒⎨⊥⇒++=⎪=⎪⎩n nn n又(1,-1,1)在所求平面上,故A-B+C+D=0,得D=0故所求平面方程为233CCx y Cz-++=即2x-y-3z=016416546. 求平行于平面3x -y +7z =5,且垂直于向量i -j +2k 的单位向量. 解:n 1={3,-1,7}, n 2={1,-1,2}.12,⊥⊥n n n n故1217733152122111--=⨯=++=+---n n n i j k i j k则2).n =+-e i j k 47. 求下列直线与平面的交点:(1)11126x y z-+==-, 2x +3y +z -1=0; (2) 213232x y z +--==, x +2y -2z +6=0. 解:(1)直线参数方程为1126x ty t z t =+⎧⎪=--⎨⎪=⎩代入平面方程得t =1 故交点为(2,-3,6).(2) 直线参数方程为221332x t y t z t =-+⎧⎪=+⎨⎪=+⎩代入平面方程解得t =0. 故交点为(-2,1,3). 48. 求下列直线的夹角: (1)533903210x y z x y z -+-=⎧⎨-+-=⎩ 和2223038180x y z x y z +-+=⎧⎨++-=⎩; (2)2314123x y z ---==- 和 38121y z x --⎧=⎪--⎨⎪=⎩ 解:(1)两直线的方向向量分别为:s 1={5, -3,3}×{3, -2,1}=533321ij k--={3,4, -1}s 2={2,2, -1}×{3,8,1}=221381i j k-={10, -5,10}166由s 1·s 2=3×10+4×(-5)+( -1) ×10=0知s 1⊥s 2 从而两直线垂直,夹角为π2. (2) 直线2314123x y z ---==-的方向向量为s 1={4, -12,3},直线38121y z x --⎧=⎪--⎨⎪=⎩的方程可变为22010y z x -+=⎧⎨-=⎩,可求得其方向向量s 2={0,2, -1}×{1,0,0}={0, -1, -2},于是1212cos 0.2064785θθ⋅==≈⋅'≈︒s s s s 49. 求满足下列各组条件的直线方程: (1)经过点(2,-3,4),且与平面3x -y +2z -4=0垂直; (2)过点(0,2,4),且与两平面x +2z =1和y -3z =2平行; (3)过点(-1,2,1),且与直线31213x y z --==-平行. 解:(1)可取直线的方向向量为 s ={3,-1,2} 故过点(2,-3,4)的直线方程为234312x y z -+-==- (2)所求直线平行两已知平面,且两平面的法向量n 1与n 2不平行,故所求直线平行于两平面的交线,于是直线方向向量12102{2,3,1}013=⨯==--i j ks n n故过点(0,2,4)的直线方程为24231x y z --==- (3)所求直线与已知直线平行,故其方向向量可取为 s ={2,-1,3}故过点(-1,2,1)的直线方程为121213x y z +--==-. 50. 试定出下列各题中直线与平面间的位置关系:(1)34273x y z++==--和4x -2y -2z =3; (2)327x y z==-和3x -2y +7z =8;167(3)223314x y z -+-==-和x +y +z =3. 解:平行而不包含. 因为直线的方向向量为s ={-2,-7,3}平面的法向量n ={4,-2,-2},所以(2)4(7)(2)3(2)0⋅=-⨯+-⨯-+⨯-=s n于是直线与平面平行.又因为直线上的点M 0(-3,-4,0)代入平面方程有4(3)2(4)2043⨯--⨯--⨯=-≠.故直线不在平面上.(2) 因直线方向向量s 等于平面的法向量,故直线垂直于平面.(3) 直线在平面上,因为3111(4)10⨯+⨯+-⨯=,而直线上的点(2,-2,3)在平面上. 51. 求过点(1,-2,1),且垂直于直线23030x y z x y z -+-=⎧⎨+-+=⎩ 的平面方程.解:直线的方向向量为12123111-=++-ij ki j k , 取平面法向量为{1,2,3},故所求平面方程为1(1)2(2)3(1)0x y z ⨯-+++-=即x +2y +3z =0.52. 求过点(1,-2,3)和两平面2x -3y +z =3, x +3y +2z +1=0的交线的平面方程. 解:设过两平面的交线的平面束方程为233(321)0x y z x y z λ-+-++++= 其中λ为待定常数,又因为所求平面过点(1,-2,3) 故213(2)33(13(2)231)0λ⨯-⨯-+-++⨯-+⨯+= 解得λ=-4.故所求平面方程为2x +15y +7z +7=053. 求点(-1,2,0)在平面x +2y -z +1=0上的投影.解:过点(-1,2,0)作垂直于已知平面的直线,则该直线的方向向量即为已知平面的法向量,即s =n ={1,2,-1}所以垂线的参数方程为122x t y t z t =-+⎧⎪=+⎨⎪=-⎩将其代入平面方程可得(-1+t )+2(2+2t )-(-t )+1=0168得23t =-于是所求点(-1,2,0)到平面的投影就是此平面与垂线的交点522(,,)333-54. 求点(3,-1,2)到直线10240x y z x y z +-+=⎧⎨-+-=⎩的距离.解:过点(3,-1,2)作垂直于已知直线的平面,平面的法向量可取为直线的方向向量即11133211==-=---ij kn s j k故过已知点的平面方程为y +z =1.联立方程组102401x y z x y z y z +-+=⎧⎪-+-=⎨⎪+=⎩解得131,,.22x y z ==-= 即13(1,,)22-为平面与直线的垂足于是点到直线的距离为2d ==55. 求点(1,2,1)到平面x +2y +2z -10=0距离.解:过点(1,2,1)作垂直于已知平面的直线,直线的方向向量为s =n ={1,2,2}所以垂线的参数方程为12212x ty t z t =+⎧⎪=+⎨⎪=+⎩将其代入平面方程得13t =. 故垂足为485(,,)333,且与点(1,2,1)的距离为1d == 即为点到平面的距离.56. 建立以点(1,3,-2)为中心,且通过坐标原点的球面方程.解:球的半径为R ==设(x ,y ,z )为球面上任一点,则(x -1)2+(y -3)2+(z +2)2=14 即x 2+y 2+z 2-2x -6y +4z =0为所求球面方程.57. 一动点离点(2,0,-3)的距离与离点(4,-6,6)的距离之比为3,求此动点的轨迹方程.169解:设该动点为M (x ,y ,z )3.=化简得:8x 2+8y 2+8z 2-68x +108y -114z +779=0 即为动点的轨迹方程.58. 指出下列方程所表示的是什么曲面,并画出其图形:(1)22()()22a a x y -+=; (2)22149x y -+=;(3)22194x z +=; (4)20y z -=;(5)220x y -=; (6)220x y +=. 解:(1)母线平行于z 轴的抛物柱面,如图7-7. (2)母线平行于z 轴的双曲柱面,如图7-8.图7-7 图7-8 (3)母线平行于y 轴的椭圆柱面,如图7-9. (4)母线平行于x 轴的抛物柱面,如图7-10.图7-9 图7-10(5)母线平行于z 轴的两平面,如图7-11. (6)z 轴,如图7-12.图7-11 图7-1217059. 指出下列方程表示怎样的曲面,并作出图形:(1)222149y z x ++=; (2)22369436x y z +-=;(3)222149y z x --=; (4)2221149y z x +-=;(5)22209z x y +-=.解:(1)半轴分别为1,2,3的椭球面,如图7-13. (2) 顶点在(0,0,-9)的椭圆抛物面,如图7-14.图7-13 图7-14(3) 以x 轴为中心轴的双叶双曲面,如图7-15. (4) 单叶双曲面,如图7-16.图7-15 图7-16(5) 顶点在坐标原点的圆锥面,其中心轴是z 轴,如图7-17.图7-1760. 作出下列曲面所围成的立体的图形: (1) x 2+y 2+z 2=a 2与z =0,z =2a(a >0); (2) x +y +z =4,x =0,x =1,y =0,y =2及z =0; (3) z =4-x 2, x =0, y =0, z =0及2x +y =4; (4) z =6-(x 2+y 2),x =0, y =0, z =0及x +y =1.171解:(1)(2)(3)(4)分别如图7-18,7-19,7-20,7-21所示.图7-18 图7-19图7-20 图7-2161. 求下列曲面和直线的交点:(1) 222181369x y z ++=与342364x y z --+==-; (2) 22211694x y z +-=与2434x y z +==-.解:(1)直线的参数方程为334624x ty t z t =+⎧⎪=-⎨⎪=-+⎩代入曲面方程解得t =0,t =1.得交点坐标为(3,4,-2),(6,-2,2). (2) 直线的参数方程为4324x t y tz t =⎧⎪=-⎨⎪=-+⎩代入曲面方程可解得t =1,得交点坐标为(4,-3,2).62. 设有一圆,它的中心在z 轴上,半径为3,且位于距离xOy 平面5个单位的平面上,试建立这个圆的方程.172解:设(x ,y ,z )为圆上任一点,依题意有2295x y z ⎧+=⎨=±⎩即为所求圆的方程.63. 试考察曲面22219254x y z -+=在下列各平面上的截痕的形状,并写出其方程.(1) 平面x =2; (2) 平面y =0; (3) 平面y =5; (4) 平面z =2.解:(1)截线方程为2212x ⎧+=⎪⎪⎨⎪⎪=⎩ 其形状为x =2平面上的双曲线.(2)截线方程为221940x z y ⎧+=⎪⎨⎪=⎩为xOz 面上的一个椭圆.(3)截线方程为2215y ==⎩为平面y =5上的一个椭圆.(4) 截线方程为2209252x y z ⎧-=⎪⎨⎪=⎩为平面z =2上的两条直线.64. 求曲线x 2+y 2+z 2=a 2, x 2+y 2=z 2在xOy 面上的投影曲线. 解:以曲线为准线,母线平行于z 轴的柱面方程为2222a x y +=故曲线在xOy 面上的投影曲线方程为22220a x y z ⎧+=⎪⎨⎪=⎩65. 建立曲线x 2+y 2=z , z =x +1在xOy 平面上的投影方程. 解:以曲线为准线,母线平行于z 轴的柱面方程为x 2+y 2=x +1即2215()24x y -+=.故曲线在xOy平面上的投影方程为2215()24x yz⎧-+=⎪⎨⎪=⎩173。
宁波市2019年高等职业技术教育招生考试模拟试卷(3月)《数学》参考答案及评分标准一、选择题二、填空题(本大题共7小题,每题4分,满分28分)21.r;22.18-;23.(5,)(,3]+∞⋃-∞-24.12y x=±;25.12π;26.1024;27. 2 。
三、解答题(本大题共8小题,满分72分,评分时应根据解答过程分步计分)28.原式=23(1lg3)lg32425++-+-+ -------------6分=7 ---------------8分29. 解:由余弦定理2222cosc a b ab C=+-得:224a b ab+-=, -------------3分又△ABC∴1sin2ab C=整理得:4ab=, -------------6分解得2a b==。
------------8分30.(1)6,16,25,25,16,6;-----------2分(2)23452,4,7,11a a a a====,由此得到1(2)n na a n n+-=≥,---------4分由累加法得:2(1)(2)2nn na a+--=---------6分所以(1)(2)22n n n a +-=+ --------------------8分31解:由已知,可设圆M 的圆心坐标为(,0)a ,2a >-,半径为r ,得222(2)|24|3a r a r ⎧++=⎪⎨-=⎪⎩, --------------------4分解得满足条件的一组解为12a r =-⎧⎨=⎩, -------------------6分所以圆M 的方程为22(1)4x y ++=. ------------------8分 32.解:(1)()sin(2)6πf x x =+所以()f x 的最小正周期为π. --------------------4分(2)因为[0,]2πx ∈,所以72[,]666πππx +∈. -------------------6分 当262ππx +=,即6πx =时,()f x 取得最大值1; 当7266ππx +=,即2πx =时,()f x 取得最小值12-. ------------------8分 33.解:(1)∵AD AB ⊥,PD AB ⊥∴PAD AB 平面⊥ -------------2分 又PAD PA 平面⊂ ∴AB AP ⊥又AB AD ⊥∴PAD ∠为二面角P ﹣AB ﹣D 的平面角。
人教版高数选修2-3第一章1.2排列组合(教师版)排列组合_________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________1.理解排列组合的概念.2.能利用计数原理推导排列公式、组合公式.3.熟练掌握排列、组合的性质.4.能解决简单的实际问题.1.排列与组合的概念:(1)排列:一般地,从n个不同的元素中取出m(m ≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m个元素的一个排列.注意:○1如无特别说明,取出的m个元素都是不重复的.○2排列的定义中包括两个基本内容,一是“取出元素”,二是“按照一定的顺序排列”.○3从定义知,只有当元素完全相同,并且元素排列的顺序也完全相同时,才是同一个排列.○4在定义中规定m≤n,如果m=n,称作全排列.○5在定义中“一定顺序”就是说与位置有关.(2)组合数的定义:从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用符号m nC 表示.3.排列数公式与组合数公式: (1)排列数公式:(1)(2)(1),m n A n n n n m =--⋅⋅⋅-+其中m ,n *∈N ,且m ≤n .(2)全排列、阶乘、排列数公式的阶乘表示. ○1全排列:n 个不同元素全部取出的一个排列,叫做n 个不同元素的一个全排列.○2阶乘:自然数1到n 的连乘积,叫做n 的阶乘,用n !表示,即!.nnAn =○3由此排列数公式(1)(2)(1)m nA n n n n m =---+所以!.()!m nn An m =-(3)组合数公式:!.!()!m nn Cm n m =-(4)组合数的两个性质: 性质1:.m n m nn CC -= 性质2:11.m m m n n n CC C -+=+类型一.排列的定义例1:判断下列问题是不是排列,为什么? (1)从甲、乙、丙三名同学中选出两名参加一项活动,其中一名同学参加上午的活动,另一名同学参加下午的活动.(2)从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动.[解析] (1)是排列问题,因为选出的两名同学参加的活动与顺序有关.(2)不是排列问题,因为选出的两名同学参加的活动与顺序无关.练习1:判断下列问题是不是排列,为什么? (1)从2、3、4这三个数字中取出两个,一个为幂底数,一个为幂指数.(2)集合M ={1,2,…,9}中,任取相异的两个元素作为a ,b ,可以得到多少个焦点在x 轴上的椭圆方程22221x y a b +=和多少个焦点在x 轴上的双曲线方程2222 1.x y a b-=[解析] (1)是排列问题,一个为幂底数,一个为幂指数,两个数字一旦交换顺序,产生的结果不同,即与顺序有关.(2)第一问不是第二问是.若方程22221x y a b+=表示焦点在x 轴上的椭圆,则必有a >b ,a ,b 的大小一定;在双曲线22221x y a b-=中,不管a >b 还是a <b ,方程22221x y a b-=均表示焦点在x 轴上的双曲线,且是不同的双曲线,故这是排列.类型二.组合的定义例2:判断下列问题是组合问题还是排列问题.(1)设集合A={a,b,c,d,e},则集合A的子集中含有3个元素的有多少个?(2)某铁路线上有5个车站,则这条线上共需准备多少种车票?多少种票价?[解析] (1)因为本问题与元素顺序无关,故是组合问题.(2)因为甲站到乙站,与乙站到甲站车票是不同的,故是排列问题,但票价与顺序无关,甲站到乙站,与乙站到甲站是同一种票价,故是组合问题.练习1:判断下列问题是组合问题还是排列问题.(1)3人去干5种不同的工作,每人干一种,有多少种分工方法?(2)把3本相同的书分给5个学生,每人最多得1本,有几种分配方法?[解析] (1)因为分工方法是从5种不同的工作中取出3种,按一定次序分给3个人去干,故是排列问题.(2)因为3本书是相同的,无论把3本书分给哪三人,都不需考虑他们的顺序,故是组合问题.类型三.排列数与组合数例3:计算下列各式. (1)57;A(2)212;A(3)77.A[解析] [答案] (1)57A =7×6×5×4×3=2520; (2)213A =13×12=156;(3)77A =7×6×5×4×3×2×1=5040.练习1:乘积m (m +1)(m +2)…(m +20)可表示为( ) A.2mAB.21m AC.2020m A +D.2120m A +[答案] D[解析] 排列的顺序为由小到大,故n =m +20,而项数是21故可表示为2120.m A+例4:计算98100C[答案]98100982100100100100994950.21C C C -⨯====⨯练习2:计算972959898982C C C ++ [答案]原式1231223298989898989898992()()C C C C C C C C =++=+++=3399100161700.C C +== 类型四.排列问题例5:3个女生和5个男生排成一排. (1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?[解析] (1)(捆绑法)因为3个女生必须排在一起,所以可以先把她们看成一个整体,这样同5个男生合在一起共有6个元素,排成一排有66A 种不同排法.对于其中的每一种排法,3个女生之间又都有33A 种不同的排法,因此共有63634320A A⋅=种不同的排法.(2)(插空法)要保证女生全分开,可先把5个男生排好,每两个相邻的男生之间留出一个空档,这样共有4个空档,加上两边两个男生外侧的两个位置,共有六个位置,再把3个女生插入这六个位置中,只要保证每个位置至多插入一个女生,就能保证任意两个女生都不相邻.由于5个男生排成一排有55A 种不同排法,对于其中任意一种排法,从上述六个位置中选出三个来让3个女生插入都有36A 种不同排法,因此共有535614400A A⋅=种不同的排法.练习1:3个女生和5个男生排成一排. (1)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?(2)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?[解析] (1)因为两端不能排女生,所以两端只能挑选5个男生中的2个,有25A 种不同排法,对于其中的任意一种排法,其余六位都有66A 种排法,所以共有2656A A ⋅=14400种不同的排法.(2)3个女生和5个男生排成一排有88A 种排法,从中减去两端都是女生的排法2636A A ⋅种,就能得到两端不都是女生的排法种数,因此共有82683636000A A A-⋅=种不同的排法.类型五.组合问题例6:高中一年级8个班协商组成年级篮球队,共需10名队员,每个班至少要出1名,不同的组队方式有多少种?[解析] 本题实质上可以看作把2件相同的礼品分到8个小组去,共有1288C C+36=种方案.练习1:有、甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙、丙各需1人承担,从10人中选派4人承担这,三项任务,不同的选法共有多少种?[解析] 共分三步完成,第一步满足甲任务,有210C 种选法,第二步满足乙任务有18C 种选法,第三步满足丙任务,有17C 种选法,故共有21110872520C C C =种不同选法.类型六.排列与组合综合问题例7:某校乒乓球队有男运动员10人和女运动员9人,选出男女运动员各3名参加三场混合双打比赛(每名运动员只限参加一场比赛),共有多少种不同参赛方法?[答案] 362880[解析] 从10名男运动员中选3名有310C 种,从9名女运动员中选3名有39C 种;选出的6名运动员去配对,这里不妨设选出的男运动员为A ,B ,C ;先让A 选择女运动员,有3种不同选法;B 选择女运动员的方法有2种;C 只有1种选法了,共有选法3×2×1=6种;最后这3对男女混合选手的出场顺序为33A ,根据分步计数原理,共有33310936362880CC A ⨯⨯=种不同参赛方法.练习1:在1,2,3,4,5这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为偶数的共有( )A.36个B.24个C.18个D.6个 [答案] A[解析] 由各位数字之和为偶数,可知所求三位数由2个奇数和1个偶数组成,由乘法原理,各位数字之和为偶数的数共有21332336CC A ⋅⋅=个.1.89×90×91×…×100可表示为( )A.10100A B.11100AC.12100AD.13100A[答案] C 2.已知123934,n n A A --=则n 等于( ) A.5B.6C.7D.8[答案] C3.将6名学生排成两排,每排3人,则不同的排法种数有( )A.36B.120C.720D.140[答案] C4.6名同学排成一排,其中甲、乙两人排在一起的不同排法有( )A.720种B.360种C.240种D.120种 [答案] C 5.若266,x C C =则x 的值是( )A.2B.4C.4或2D.0[答案] C6.1171010r r CC +-+可能的值的个数为( )A.1个B.2个C.3个D.无数个 [答案] B7.某校一年级有5个班,二年级有7个班,三年级有4个班,分年级举行班与班之间的篮球单循环赛,共需进行比赛的场数是( ) A.222574CC C ++ B.222574C C CC.222574AA A ++D.216C[答案] A8.有3名医生和6名护士被分配到3所学校为学生体检,每校分配1名医生和2名护士,不同的分配方法有( )A.90种 B .180种 C.270种 D.540种 [答案] D_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________基础巩固1.某乒乓球队共有男女队员18人,现从中选出男、女队员各1人组成一对双打组合,由于在男队员中有2人主攻单打项目,不参与双打组合,这样一共有64种组合方式,则乒乓球队中男队员的人数为( )A.10人B.8人C.6人D.12人 [答案] A2.将4个不同的小球随意放入3个不同的盒子,使每个盒子都不空的放法种数是( ) A.1334A AB.2343C AC.3242C AD.132442C C C[答案] B3.有3名男生和5名女生照相,如果男生不排在是左边且不相邻,则不同的排法种数为( ) A.3538A AB.5354A AC.5355A AD.5356A A[答案] C4.8位同学,每位相互赠照片一张,则总共要赠________张照片. [答案] 565.5名学生和5名老师站一排,其中学生不相邻的站法有________种.[答案]864006.由0,1,2,3,4,5组成无重复数字的六位数,其中个位数字小于百位数字的数共有________个.[答案]3007.有10个三好学生的名额,分配给高三年级6个班,每班至少一个名额,共有________种不同的分配方案.[答案]1268.从10名学生中选出5人参加一个会议,其中甲、乙两人有且仅有1人参加,则选法种数为________.[答案]140能力提升1.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40000大的偶数共有()A.144个B.120个C.96个D.72个[答案]B2.方程22a b c∈--,且,,a b c互不相ay b x c=+中的,,{3,2,0,1,2,3}同,在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有()A.60条B.62条C.71条D.80条[答案]B3. 6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为()A.144 B.120 C.72 D.24[答案] D4.在由数字1,2,3,4,5组成的所有没有重复数字的5位数中,大于23145且小于43521的数共有( )A.56个B.57个C.58个D.60个[答案]C5.某地奥运火炬接力传递路线共分6段,传递活动分别由6名火炬手完成.如果第一棒火炬手只能从甲、乙、丙三人中产生,最后一棒火炬手只能从甲、乙两人中产生,则不同的传递方案共有________种.(用数字作答)【答案】966. 把5件不同产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有__________种.[答案]367. 在报名的3名男教师和6名女教师中,选取5人参加义务献血,要求男、女教师都有,则不同的选取方式的种数为_________(结果用数值表示).[答案] 1208.从数字0,1,3,5,7中取出不同的三个数作系数,可以组成多少个不同的一元二次方程ax 2+bx +c =0?其中有实根的方程有多少个?[答案] 先考虑组成一元二次方程的问题:首先确定a ,只能从1,3,5,7中选一个,有14A 种,然后从余下的4个数中任选两个作b 、c ,有24A 种.所以由分步计数原理,共组成一元二次方程:124448A A⋅=个.方程更有实根,必须满足240.bac -≥分类讨论如下:当c =0时,a ,b 可在1,3,5,7中任取两个排列,有24A 个;当c ≠0时,分析判别式知b 只能取5,7.当b 取5时,a ,c 只能取1,3这两个数,有22A 个;当b 取7时a ,c 可取1,3或1,5这两组数,有222A 个,此时共有22222AA +个.由分类计数原理知,有实根的一元二次方程共有:2224222AA A ++=18个.。
高数三期末考试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 已知函数f(x)=x^3-3x,求f'(x)的值。
A. 3x^2-3B. 3x^2+3C. x^3-3D. x^3+3答案:A2. 计算定积分∫(0,1) x^2 dx。
A. 1/3B. 1/2C. 2/3D. 1答案:B3. 判断下列级数是否收敛。
∑(1, 2, 3, 4, ...)A. 收敛B. 发散答案:B4. 求解微分方程dy/dx+y=x的通解。
A. y = e^(-x)∫x dx + CB. y = e^(x)∫x dx + CC. y = e^(-x)∫e^x dx + CD. y = e^(x)∫e^(-x) dx + C答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 函数f(x)=sinx的二阶导数是______。
答案:-cosx2. 求极限lim(x→0) (sinx/x)。
答案:13. 已知函数f(x)=x^2-4x+4,求其顶点坐标。
答案:(2, 0)4. 计算二重积分∬D xy dA,其中D为x^2+y^2≤1的闭区域。
答案:π/2三、解答题(每题10分,共30分)1. 求函数y=x^3-6x^2+9x+1的极值点。
解:首先求导数y'=3x^2-12x+9,令y'=0,解得x=1或x=3。
然后检查二阶导数y''=6x-12,发现x=1时y''<0,x=3时y''>0,因此x=1为极大值点,x=3为极小值点。
2. 计算定积分∫(0,2) (x^2-4x+4) dx。
解:首先进行积分运算,得到∫(x^2-4x+4) dx = (1/3)x^3-2x^2+4x。
然后将积分上限2和下限0代入,计算得到(1/3)(2)^3-2(2)^2+4(2)- [(1/3)(0)^3-2(0)^2+4(0)] = 8/3 - 8 + 8 = 8/3。
3. 求解微分方程dy/dx-2y=e^(2x)。
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2、命题纸只作考试(测验)命题所用,不得移作他用。
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