2013年高考数学总复习(苏教版):第3章3.1 随机事件及其概率 随堂自测(含解析)
- 格式:doc
- 大小:27.00 KB
- 文档页数:1
第3章概率本章概述一、课标要求本章通过对随机现象的研究,学习认识客观世界的方法.多年来,学生学习数学,主要研究确定的现象,对于不确定现象的规律知之甚少.通过本章的学习,使学生进一步了解不仅确定性现象有规律,可以预知结果,可以用数学方法去研究,而且不确定现象也有规律可循,同样也能用数学方法去研究.使学生初步形成用科学的态度、辩证的思想、用随机观念去观察、分析、研究客观世界的态度,寻求并获得认识世界的初步知识和科学态度.1.在具体情境中了解随机事件发生的不确定性及频率的稳定性,进一步了解概率的意义以及概率与频率的区别.2.通过实例,理解古典概型概率的计算公式,会用列举法计算随机事件所包含的基本事件数以及事件发生的概率.3.了解随机数的意义,能运用模拟方法〔包括计算机产生随机数来模拟〕根据概率,初步体会几何概型的意义.4.通过实例,了解两个互斥事件的概率加法公式.5.通过阅读相关材料,了解人类认识随机现象的过程.6.使学生能初步利用概率知识对实际问题进行分析,并进行理性思考,学会对纷繁复杂的事物进行探索,养成透过事物表面现象把握事物本质所在的思维方法,培养学生理性思维能力与辩证思维能力、创新意识与探究能力、数学建模能力和实践能力,以及表达、交流的能力,增强学生的辩证唯物主义世界观,进一步树立科学的人生观、价值观.7.注重表达数学的文化价值与美学价值,增强学生的审美观,丰富学生的文化底蕴,提高学生的人文素质.二、本章编写意图与教学建议人们在认识自然的过程中,对自然现象进行大量的观察,通过观察得到大量的数据,再对得到的数据进行分析,找出其内在的规律.人们发现,有些现象并不像万有引力定律那样可以得到完全确定的规律.现实世界中发生的事件大多是随机事件,人们通过对随机事件的大量重复试验的结果进行理性的探讨,发现了随机事件也不是毫无规律可循.研究这些规律,最终导致了概率的诞生.学生在初中已经接触了概率的初步知识,本章那么是在此基础上开始系统地学习概率知识.本章又是高中阶段第一次学习这一内容,在后续的学习中还将继续学习概率的其他内容,因此,在高中阶段概率的学习中,起到了承前启后的作用,由于与概率计算密切相关的内容还没有学习,因此,在涉及有关计算的问题时采用枚举法,而在用枚举法时一定要做到既不重复也不遗漏,应该按照一定的顺序来计算有关数据,也可以用表格或树形图来进行有关数据的计算.本章包括了随机事件的概率、古典概型、几何概型以及互斥事件有一个发生的概率等内容.概率的核心问题是要让学生了解随机现象及概率的意义,为了让学生能更深入地理解,可以列举日常生活中的实例,由此正确理解随机事件发生的不确定性及其频率的稳定性,从而加深对概率的理解;古典概型从随机事件发生频率的稳定性导入,通过对频率稳定性研究得出随机事件的发生与否有一定的规律可循,从而得出概率的统计定义.在教学中让学生通过实例理解古典概型的特征是试验结果的有限性和每一个试验结果出现的等可能性,使学生学会把一些实际问题转化为古典概型;从古典概型到几何概型,是从有限到无限的延伸,在几何概型的教学中抓住较强直观性的特点.在教学中有意识地适当地运用现代信息技术辅助教学.在教学中要能做到:(1)注意概念的区别与联系,类似的概念不能够混淆,例如概率与频率,互斥事件与对立事件;(2)在运用公式时注意是否符合公式运用的前提条件;(3)注意顺向思维与逆向思维的合理运用,遵循“正难那么反〞的原那么;(4)注意学习前辈的学习和研究的思维方法,能通过对大量事件的观察抽象出事件的本质.在本章的教学中应注重培养学生学习的信心,提高学生学习数学的兴趣,使学生形成锲而不舍的钻研精神和科学态度;培养学生的数学思维能力,逐步地发展独立获取数学知识的能力,形成批判性的思维习惯,发展数学应用意识和创新意识;通过本章的学习,让学生感受数学与现实世界的重要联系,逐步形成辩证的思维品质;养成准确,清晰,有条理地表述问题以及解决问题的过程的习惯,提高数学表达和交流的能力;进一步拓展学生的视野,逐步认识数学的科学价值、应用价值和文化价值.三、教学内容及课时安排建议3.1 随机事件及其概率整体设计教材分析本节课是概率这一章的第一节课,所以有必要在上新课之前向学生简要地介绍概率论的发展、概率趣话以及概率的应用,以此激发学生对科学的探究精神和严肃认真的科学态度.随机事件及其概率为一课时.本节课主要学习随机现象、必然事件、不可能事件、随机事件的概念.通过抛掷硬币试验,探究随机事件的概率,揭示概率的本质,引出随机事件概率的求法,同时让学生体验数学的奥秘与数学美,激发学生的学习兴趣.通过实例说明一个随机事件的发生是存在着统计规律性的,一个随机事件发生的频率总是在某个常数附近摆.我们给这个常数取一个名字,叫做这个随机事件的概率.它从数量上反映了这个事件发生的可能性的大小.它是0~1之间的一个数.将这个事件记为A,用P(A)表示事件A发生的概率.对于任意一个随机事件A,P(A)必须满足如下基本要求:0≤P(A)≤1.怎样确定一个事件发生的概率呢?可以从实际问题出发,创设问题情境.具体设计如下:首先利用多媒体展示奥地利遗传学家孟德尔〔G.Mendel,1822~1884〕用豌豆进行杂交试验的结果表格,通过商讨分析得到孟德尔是用某种性状发生的频率来估计生物遗传的基本规律的.然后依次展示抛掷硬币的模拟试验结果、π的前n位小数中数字6出现的频率、鞋厂某种成品鞋质量检验结果,通过商讨分析分别得出:掷硬币的模拟试验结果中,当模拟次数很大时,正面向上的频率值接近于常数0.5,并在其附近摆动;π的前n位小数中数字6出现的频率中数字6在π的各位小数数字中出现的频率值接近于常数0.1,并在其附近摆动;鞋厂某种成品鞋质量检验结果中,当抽取的样品数很多时,优等品的频率接近于常数0.95,并在其附近摆动.三维目标1.通过具体的例子了解随机现象,了解必然事件、不可能事件、随机事件的概念.采用实验探究法,按照思考、交流、实验、观察、分析、得出结论的方法进行启发式教学.使学生了解一个随机事件的发生既有随机性,又在大量重复试验中存在着一种客观规律性——频率的稳定性,以引出随机事件概率的意义和计算方法.2.理解随机事件在大量重复试验的情况下,它的发生呈现的规律性.3.掌握概率的统计定义及概率的性质.引导学生对身边的事件加以注意、分析,发挥学生的主体作用,设计好探究性试验.指导学生做简单易行的试验,让学生无意识地发现随机事件的某一结果发生的规律性,理论联系实际,激发学生的学习积极性.4.通过概率论的介绍,激发学生对科学的探究精神和严肃认真的科学态度.发动学生动手试验,体验数学的奥秘与数学美,激发学生的学习兴趣.培养学生的辩证唯物主义观点,增强学生的科学意识.重点难点教学重点:1.随机现象的定义,必然事件、不可能事件、随机事件的定义.2.概率的统计定义,概率的基本性质.教学难点:随机事件的定义,随机事件发生存在的统计规律性.课时安排1课时教学过程导入新课设计思路一:〔情境导入〕在第二次世界大战中,美国曾经宣布:一名优秀数学家的作用超过10个师的兵力.这句话有一个非同寻常的来历.1943年以前,在大西洋上英美运输船队常常受到德国潜艇的袭击,当时,英美两国限于实力,无力增派更多的护航舰,一时间,德军的“潜艇战〞搞得盟军焦头烂额.为此,有位美国海军将领专门去请教了几位数学家,数学家们运用概率论分析舰队与敌潜艇相遇是一个随机事件,从数学角度来看这一问题,它具有一定的规律性.一定数量的船〔为100艘〕编队规模越小,编次就越多〔为每次20艘,就要有5个编次〕,编次越多,与敌人相遇的概率就越大.美国海军接受了数学家的建议,命令舰队在指定海域集合,再集体通过危险海域,然后各自驶向预定港口.结果奇迹出现了:盟军舰队遭袭被击沉的概率由原来的25%降为1%,大大减少了损失,保证了物资的及时供应.设计思路二:〔问题导入〕观察以下现象,各有什么特点?(1)在标准大气压下,水加热到100 ℃沸腾;(2)抛一石块,下落;(3)同性电荷互相吸引;〔4〕实心铁块丢入水中,铁块上浮;〔5〕射击一次,中靶;〔6〕掷一枚硬币,反面向上.解答:〔1〕、〔2〕两种现象必然发生,〔3〕、〔4〕两种现象不可能发生,〔5〕、〔6〕两种现象可能发生,也可能不发生.推进新课新知探究由上述事例可知现实生活中有很多现象,这些现象在一定条件下,可能发生也可能不发生.在一定条件下事先就能断定发生或不发生某种结果,这种现象就是确定性现象.在一定条件下,某种现象可能发生,也可能不发生,事先不能断定出现哪种结果,这种现象就是随机现象.对于某个现象,如果能让其条件实现一次,就是进行了一次试验,试验的每一种可能的结果,都是一个事件.在上述现象中,我们如果把〔1〕、(2)的条件实现一次,那么〔1〕、(2)的现象一定会出现“沸腾〞与“下落〞,“沸腾〞与“下落〞都是一个事件.对于在一定条件下必然要发生的事件,叫做必然事件(certain event);我们如果把(3)、〔4〕的条件各实现一次,那么“吸引〞与“上浮〞也都是一个事件,但这两个事件都是不可能发生的.在一定条件下不可能发生的事件,叫做不可能事件(impossible event);当(5)、(6)的条件各实现一次,那么“中靶〞与“反面向上〞也都是一个事件,这两个事件,可能发生,也可能不发生.在一定条件下可能发生也可能不发生的事件,叫做随机事件(random event).必然事件与不可能事件反映的都是在一定条件下的确定性现象,而随机事件反映的是随机现象.我们一般用大写的英文字母表示随机事件,例如随机事件A、随机事件B等,另外我们常常将随机事件简称为事件.由于随机事件具有不确定性,因而从表面上看,似乎偶然性在起着支配作用,没有什么必然性.但是,人们经过长期的实践并深入研究后,发现随机事件虽然就每次试验结果来说具有不确定性,然而在大量重复试验中,它却呈现出一种完全确定的规律性.历史上曾有人做过抛掷硬币的大量重复试验,结果如下表:从表中我们可以看到,当抛掷硬币的次数很多时,出现正面的频率值是稳定的,接近于常数0.5,在它左右摆动.对于给定的随机事件A,在相同的条件下,随着试验次数的增加,事件A发生的频率mn 总在某个常数附近摆动并趋于稳定,因此,可以用这个常数来刻画随机事件A发生的可能性的大小,并把这个常数称为随机事件A的概率〔probability〕,记作P(A).必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0.因此0≤P(A)≤1 .对于概率的统计定义,教师应说明以下几点:〔1〕求一个事件的概率的基本方法是通过大量的重复试验;〔2〕只有当频率在某个常数附近摆动时,这个常数才叫做事件A的概率;〔3〕概率是频率的稳定值,而频率是概率的近似值;〔4〕概率反映了随机事件发生的可能性的大小.应用示例思路1例1 给出以下事件:①某人练习打靶,一枪命中十环;②手机没电,接听;③抛一枚硬币,结果正面向上;④冰棒在烈日下融化;⑤一粒植物种子,播种后发芽;⑥向上抛一只不锈钢杯子,结果杯口向上.其中随机事件的个数是〔〕A.3B.4解析:判断事件是否是随机事件,可以依据随机事件的概念判断,也就是该事件在一定条件下,是否可能发生也可能不发生,如果可能发生也可能不发生,那么该事件为随机事件.由随机事件的概念可知:①③⑤⑥是随机事件.答案:B点评:判断某一事件是否是随机事件依据随机事件的概念,同样判断某一事件是否是必然事件或是不可能事件也是依据相应的概念,因此,此题中的②是不可能事件,④是必然事件.例2 指出以下事件中,哪些是不可能事件?哪些是必然事件?哪些是随机事件?〔1〕假设a、b、c 都是实数,那么a(bc)=(ab)c ;〔2〕没有空气,动物也能生存下去;〔3〕在标准大气压下,水在温度90°时沸腾;〔4〕直线y=k(x+1)过定点(-1,0);〔5〕某一天内某人接听20次;〔6〕一个袋内装有形状、大小相同的一个白球和一个黑球,从中任意摸出1个球为白球.分析:根据必然事件、随机事件和不可能事件的定义来判断.解:由必然事件的定义可知〔1〕、〔4〕是必然事件;由随机事件的定义知〔5〕、〔6〕是随机事件;由不可能事件的定义可知(2〕、〔3〕是不可能事件.点评:要判断一个事件是必然事件、随机事件还是不可能事件,应紧紧抓住这些事件的定义,从定义出发来作出判断.例3 任取一个由50名同学组成的班级〔称为一个标准班〕,至少有两位同学的生日在同一天〔记为事件T〕的概率是0.97,据此,我们知道( )A.取定一个标准班,事件T发生的可能性为97%B.取定一个标准班,事件T发生的概率大约是97%C.任意取定10 000个标准班,其中必有9 700个班有事件T发生D.随着抽取的班级数n的不断增大,事件T发生的频率逐渐接近0.97,并在它附近摆动解析:根据随机事件的概率的定义必须进行大量试验,才能得出某一随机事件的概率,因此,此题应从定义出发来研究.对于取定的一个标准班来说,T要么发生要么不发生,所以A,B都不对;对任意取定的10 000个标准班,也可能出现极端情况,如T都不发生,因此C也不对;据概率的统计定义知,选项D正确.答案:D点评:利用概率的统计定义计算随机事件的概率,需要大量重复的试验.对某一个随机事件来说,在一次试验中不一定发生,但在大量重复试验下它的发生又呈现一定的规律.通过对概率的定义的感悟,感受数学学科的实验性,体会偶然与必然的辩证统一.例4 对某电视机厂生产的电视机进行抽样检测的数据如下:〔1〕计算表中优等品的各个频率;〔2〕该厂生产的电视机优等品的概率是多少?分析:利用概率的定义来求解此题.解:〔1〕各次优等品的频率为 0.8, 0.92, 0.96, 0.95, 0.956, 0.954;〔2〕优等品的概率是0.95.点评:通过此题进一步理解概率的定义,领悟概率其实是某一随机事件发生的可能性的大小.例5 历史上曾有人做过抛掷硬币的大量随机试验,结果如下:〔1〕计算表中正面向上的频率;(2)试估计事件“正面向上〞的概率.分析:先运用频率计算的方法计算频率,再运用概率的定义确定事件“正面向上〞的概率.解:(1)表中频率自上而下依次为:0.518 1,0.506 9,0.501 6,0.500 5,0.499 6;〔2〕由(1)的结果发现:当抛掷的次数很多时,“正面向上〞的频率接近于常数0.5,在它附近摆动,所以抛掷一枚硬币,正面向上的概率约为0.5.点评:通过计算随机事件发生的频率来估计随机事件的概率是求随机事件概率常用的方法.思路2例1 指出以下事件中哪些是必然事件,哪些是不可能事件,哪些是随机事件.〔1〕我国东南沿海某地明年将受到3次热带风暴的侵袭;〔2〕假设a为实数,那么|a|≥0;〔3〕某人开车经过10个交叉路口都遇到绿灯;〔4〕一个正六面体的六个面分别标有数字1、2、3、4、5、6,将该正六面体连续抛掷两次,向上的一面数字之和大于12.分析:要判断某一事件是必然事件、随机事件还是不可能事件,可以依据必然事件、随机事件以及不可能事件的定义来判断.解:由必然事件、随机事件和不可能事件的定义可知:〔2〕是必然事件;〔1〕、〔3〕是随机事件;〔4〕是不可能事件.点评:对于某一事件是必然事件、随机事件还是不可能事件的判断依据是定义,其关键是看事件本身是如何发生的.例2 在一只口袋中装有形状与大小都相同的2只白球和3只黑球,从中任意取出3只球,试编拟一些事件,使它们分别为随机事件、必然事件和不可能事件.分析:要编拟一些事件,使其为随机事件、必然事件和不可能事件,就是在一定条件下,所编拟的事件必定发生那么为必然事件,必定不发生那么为不可能事件,可能发生也可能不发生那么为随机事件.解:事件A :任意取出3只球,恰有1只球是白球,那么事件A 是随机事件;事件B :任意取出3只球,至少有1只球是黑球,那么事件B 是必然事件;事件C :任意取出3只球,都是白球,那么事件C 是不可能事件.点评:此题在编拟随机事件、必然事件和不可能事件时,是开放性问题,因此根据相应的概念来编拟,答案不唯一.除了上述解答外,还可以是其他答案,例如:事件A :任意取出3只球,至少有1只球是白球,那么事件A 是随机事件;事件B :任意取出3只球,至多有2只球是白球,那么事件B 是必然事件;事件C :任意取出3只球,没有一只黑球,那么事件C 是不可能事件.例3 用一台自动机床加工一批零件,从中抽出100个逐个进行直径检验,结果如下:从这100个螺母中,任意抽取一个,求事件A 〔6.92<d≤6.94〕,事件B 〔6.90<d≤6.96〕,事件C 〔d>6.96〕,事件D 〔d≤6.89〕的频率并求这几个事件发生的概率约为多少?分析:分别求出事件A 〔6.92<d≤6.94〕,事件B 〔6.90<d≤6.96〕,事件C 〔d>6.96〕,事件D 〔d≤6.89〕的频率,再根据这几个事件的频率得出概率.解:事件A 的频率为17+10026=0.43,概率约为0.43; 事件B 的频率为10081526171710+++++=0.93,概率约为0.93; 事件C 的频率为10022+=0.04,概率约为0.04;事件D 的频率为1001=0.01,概率约为0.01. 点评:根据概率的统计定义求随机事件的概率的常用方法是先求随机事件发生的频率,再由频率得出随机事件发生的概率.例4 某射手在同一条件下进行射击,结果如下表所示:〔1〕填写表中击中靶心的频率;〔2〕这个射手射击一次,击中靶心的概率约是多少?分析:击中靶心的频率=击中靶心的次数÷射击的次数,再根据概率的统计定义可知:击中靶心的概率应为频率在某一常数P 的左右摆动,那么常数P 即为该事件的概率.解:〔1〕表中击中靶心的频率依次为0.8,0.95,0.88,0.92,0.89;〔2〕因频率在常数0.89的左右摆动,所以射手射击一次,击中靶心的概率约是0.89. 点评:在运用概率的统计定义求某一事件的概率时,应该先求频率,再根据频率来求该事件的概率.知能训练一、课本随机现象练习.解答:2.(1)随机事件;(2)不可能事件;(3)必然事件;(4)不可能事件;(5)随机事件;(6)随机事件.3.必然事件:③;不可能事件:⑤;随机事件:①②④.4.必然事件:太阳每天都从东方升起;不可能事件:电灯在断电时发亮;随机事件:同时抛两枚硬币,正面都向上.二、课本随机事件的概率练习.解答:1.不对.2.不同意,随机事件的发生概率与该事件以前是否发生无关,故下次发生的概率仍为21. 3.不一定,第10个人治愈的概率仍为10%.点评:通过练习,进一步加深必然事件、不可能事件、随机事件以及概率的概念的理解. 课堂小结本节课主要研究了以下内容:1.随机事件、必然事件、不可能事件的概念.2.随机事件A 的概率:一般地,如果随机事件A 在n 次试验中发生了m 次,当试验的次数n 很大时,我们可以将事件A 发生的频率n m 作为事件A 发生的概率的近似值,即P(A)≈nm .3.由于随机事件A 在各次试验中可能发生,也可能不发生,所以它在n 次试验中发生的次数〔称为频数〕m 可能等于0〔n 次试验中A 一次也不发生〕,可能等于1〔n 次试验中A 只发生一次〕,……也可能等于n 〔n 次试验中A 每次都发生〕.我们说,事件A 在n 次试验中发生的频数m 是一个随机变量,它可能取得0、1、2、…、n 这n+1个数中的任一个值.于是,随机事件A 的频率nm 也是一个随机变量,它可能取得的值介于0与1之间,即0≤P 〔A 〕≤1.特别,必然事件的概率为1,即P(Ω)=1,不可能事件的概率为0,即P()=0.这里说明随机事件的频率究竟取得什么值具有随机性.然而,经验说明,当试验重复多次时随机事件的频率又具有稳定性.4.说明:①求一个事件概率的基本方法是做大量的重复试验;②当频率在某个常数附近摆动时,这个常数叫做事件A 的概率;③概率是频率的稳定值,而频率是概率的近似值;④概率从数量上反映了随机事件发生的可能性的大小;⑤必然事件的概率是1,不可能事件的概率是0,因此0≤P〔A 〕≤1.作业课本习题3.1 1、2.设计感想本节课是概率这一章的第一节课,所以有必要在上新课之前向学生简要地介绍概率的发展、概率趣话以及概率的应用,以激发学生对科学的探究精神和严肃认真的科学态度.随机事件及其概率分为两部分,第一部分主要学习随机现象、必然事件、不可能事件、随机事件的概念.通过抛掷硬币试验,探究随机事件的概率,揭示概率的本质,引出随机事件概率的求法,同时让学生体验数学的奥秘与数学美,激发学生的学习兴趣.第二部分是随机事件的概率.怎样确定一个事件发生的概率呢?设计时,从实际问题出发,创设问题情境.除了已有设计之外还可以有如下设计:首先利用多媒体展示奥地利遗传学家孟德尔〔G.Mendel ,1822~1884〕用豌豆进行杂交试验的结果表格,通过商讨分析得到孟德尔是用某种性状发生的频率来估计生物遗传的基本规律的.然后依次展示抛掷硬币的模拟试验结果、π的前n 位小数中数字6出现的频率、鞋厂某种成品鞋质量检验结果,通过商讨分析分别得出:掷硬币的模拟试验结果中,当模拟次数很大时,正面向上的频率值接近于常数0.5,并在其附近摆动;π的前n 位小数中数字6出现的频率中数字6在π的各位小数数字中出现的频率值接近于常数0.1,并在其附近摆动;鞋厂某种成品鞋质量检验结果中,当抽取的样品数很多时,优等品的频率接近于常数0.95,并在其附近摆动.最终得出概率的统计定义.习题详解1.〔1〕随机事件 〔2〕不可能事件 〔3〕随机事件 〔4〕必然事件 〔5〕不可能事件〔6〕必然事件 〔7〕随机事件 〔8〕随机事件2.D.3.(1)〔2〕概率约为0.81.4.。
最新教学资料·苏教版数学第3章概率§3.1随机事件及其概率3.1.1随机现象3.1.2随机事件的概率(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能:①了解随机事件、必然事件、不可能事件的概念;②正确理解事件A出现的频率的意义和概率的概念和意义,明确事件A发生的频率与概率的区别与联系;2.过程与方法:通过经历试验、统计等活动,进一步发展学生合作交流的意识和能力.通过获取试验数据,归纳总结试验结果,体会随机事件发生的不确定性及其频率的稳定性;做到在探索中学习,在探索中提高.3.情感态度与价值观:通过学生自己动手、动脑和亲身试验来理解概率的含义,体会数学知识与现实生活的联系.●重点难点重点:理解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性;正确理解概率的意义;难点:理解随机事件发生的随机性,以及随机性中表现出的规律性.难点突破:给学生亲自动手操作的机会,使学生在实践过程中形成对随机事件发生的随机性以及随机性中表现出的规律性的直接感知.按照探究式教学法的核心思想,围绕概率定义产生的思维过程,从定义产生的必要性和合理性两方面不断设置问题,激发学生的探究欲望,让学生以研究者和探索者的身份,参与随机事件发生频率的统计规律的抽象概括过程,参与概率定义的过程。
从而强化重点.(教师用书独具)●教学建议在本节课的教学中建议教师主要渗透以下几个方面的学法指导.(1)让学生亲自经历运用科学方法探索的过程。
主要是创设“掷硬币时‘正面向上’出现的比例是多少”的问题情境,让学生在探索中体会科学知识.(2)培养学生学会通过自学、观察、试验等方法获取相关知识,使学生在探索研究过程中提高分析、归纳、推理能力.(3)让学生通过试验,相互交流试验数据,体会相互合作提升办事效率.结合本节课的教学内容以及学生的认知情况,本节课主要突出运用了“探究式”教学方法,在试验探究的过程中,培养学生探究问题的能力、语言表达能力.●教学流程创设问题情境,引出问题1日常生活中的实例和问题2掷骰子实验.⇒引导学生结合前面学习过的频率的知识,观察、比较、分析,得出概率的概念.⇒通过引导学生回答所提问题理解频率与概率的关系.⇒通过例1及其变式训练,使学生掌握随机事件,必然事件及不可能事件的概念.⇒通过例2及其变式训练,使学生掌握概率与频率的关系问题的解题策略.⇒通过例3及其变式训练阐明概率的意义,使学生明确与概率有关的问题的解决方法.⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正.⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识课标解读1.通过实例知道必然事件,不可能事件.2.理解随机事件的概念及概率的含义(重点).3.理解概率与频率的区别与联系,会列出重复试验的结果(难点).随机现象及事件【问题导思】考察下列现象:(1)导体通电时发热;(2)向上抛出的石头会下落;(3)常温常压下石墨能变成金刚石;(4)三角形的内角和大于360°;(5)明天下雨以上现象中哪几个是必然会发生的?哪几个是肯定不会发生的?【提示】(1)(2)必然发生;(3)(4)肯定不会发生;(5)可能发生也可能不发生.1.确定性现象随机现象在一定条件下,事先就能断定发生或不发生某种结果,这种现象就是确定性现象.在一定条件下,某种现象可能发生,也可能不发生,事先不能断定出现哪种结果,这种现象就是随机现象.2.事件及其分类(1)定义:对于某个现象,如果能让其条件实现一次,就是进行了一次试验,而试验的每一种可能的结果,都是一个事件.(2)分类事件确必然在一定条件下,必然会发生的事件叫做必然事件定 事件事件 不可能事件在一定条件下,肯定不会发生的事件叫做不可能事件随机事件 ①定义:在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件叫做随机事件②表示:一般用A 、B 、C 等大写字母来表示概率【问题导思】做一个简单的实验:把一枚骰子掷多次,观察出现的结果,并记录各结果出现的频数. 在本实验中出现了几种结果,还有其它实验结果吗?【提示】一共出现了1点,2点,3点,4点,5点,6点六种结果,没有其它结果出现.若做大量地重复实验,你认为出现每种结果的次数有何关系? 【提示】 大致相等一般地,对于给定的随机事件A ,在相同条件下,随着试验次数的增加,事件A 发生的频率会在某个常数附近摆动并趋于稳定,我们可以用这个常数来刻画随机事件A 发生的可能性大小,并把这个常数称为随机事件A 的概率,记作P (A ).(1)有界性:对任意事件A ,有0≤P (A )≤1.(2)规范性:若Ω、Ø分别代表必然事件和不可能事件,则P (Ω)=1,P (Ø)=0.事件类型的判断指出下列事件中哪些是必然事件、不可能事件、随机事件:(1)巴西足球队在下届世界杯足球赛中夺得冠军; (2)x 2-3x +2=0有两个不相等的实数根; (3)李四走到十字路口遇到张三; (4)某人购买福利彩票5注,均未中奖;(5)在标准大气压下,温度低于0 ℃时,冰融化.【思路探究】 本题可以根据事件的定义去判断,解决此类问题的关键是根据题意明确条件,判断在此条件下,事先能否断定出现某种结果.【自主解答】巴西足球队在下届世界杯足球赛中是否夺得冠军不确定,故(1)为随机事件;(2)∵Δ=(-3)2-8=1>0,∴(2)是必然事件;(3)(4)是随机事件;(5)是不可能事件.准确掌握随机事件、必然事件、不可能事件的概念是解题的关键,应用时要特别注意看清条件,在给定的条件下判断是一定发生,还是不一定发生,还是一定不发生,来确定属于哪一类事件.在下列事件中,哪些是必然事件?哪些是不可能事件?哪些是随机事件?①如果a,b都是实数,那么a+b=b+a;②从分别标有1,2,3,4,5,6的6张号签中任取一张,得到4号签;③没有水分,种子发芽;④某电话总机在60秒内接到至少15次传呼;⑤在标准大气压下,水的温度达到50 ℃时沸腾;⑥同性电荷,相互排斥.【解】由实数运算性质知①恒成立是必然事件;⑥由物理知识知同性电荷相斥是必然事件,①⑥是必然事件.没有水分,种子不会发芽,标准大气压下,水的温度达到50 ℃时不沸腾,③⑤是不可能事件.从1~6中取一张可能取出4也可能取不到4,电话总机在60秒可传呼15次也可不传呼15次.②④是随机事件.频率与概率的关系某公司在过去几年内使用了某种型号的灯管1 000支,该公司对这些灯管的使用寿命(单位:时)进行了统计,统计结果如下表所示:分组[0,900)[900,1 100)[1 100,1 300)[1 300,1 500)[1 500,1 700)[1 700,1 900)[1 900,+∞) 频数4812120822319316542频率(1)将各组的频率填入表中;(2)根据上述统计结果,估计灯管使用寿命不足1 500小时的概率.【思路探究】(1)频率=频数÷总数.(2)先求出灯管使用寿命在[0,1 500)的频数,再应用公式f n (A )=n An 求解.【自主解答】 (1)频率依次是0.048,0.121,0.208,0.223,0.193,0.165,0.042. (2)样本中使用寿命不足1 500小时的频数是48+121+208+223=600,所以样本中使用寿命不足1 500小时的频率是6001 000=0.6,即估计灯管使用寿命不足1500小时的概率为0.6.1.频率是事件A 发生的次数m 与试验总次数n 的比值,利用此公式可求出它们的频率.频率本身是随机变量,当n 很大时,频率总是在一个稳定值附近左右摆动,这个稳定值就是概率.2.解此类题目的步骤是:先利用频率的计算公式依次计算频率,然后用频率估计概率.下表中列出了10次抛掷一枚硬币的试验结果,n 为每次试验抛掷硬币的次数,m 为硬币正面向上的次数.计算每次试验中“正面向上”这一事件的频率,并考查它的概率.试验序号抛掷的次数n正面向上的次数m1 500 2512 500 2493 500 2564 500 2535 500 2516 500 2467 500 2448 500 2589 500 262 10500247【解】 由事件发生的频率=mn ,可分别得出这10次试验中“正面向上”这一事件出现的频率依次为0.502,0.498,0.512,0.506,0.502,0.492,0.488,0.516,0.524,0.494.这些数字都在0.5附近摆动,由概率的统计定义可得,“正面向上”的概率为0.5.概率的意义张明同学抛一枚硬币10次,共有8次反面向上,于是他指出:“抛掷一枚硬币,出现反面向上的概率应为0.8”.你认为他的结论正确吗?为什么?【思路探究】 正确理解频率定义及概率的统计性定义是解答本题的关键.他的结论显然是错误的.【自主解答】 从概率的统计定义可看出:事件A 发生的频率m n 叫做事件A 发生的概率的近似值.但要正确理解概率的定义必须明确大前提:试验次数n 应当足够多.也就是说,只有“在相同条件下,随着试验次数的增加,随机事件发生的频率会在某个常数附近摆动并趋于稳定”时,才用这个常数来刻画该随机事件发生的可能性大小,即称为这一事件发生的概率的近似值.张明同学抛掷一枚硬币10次,有8次正面向上,就得出“正面向上”的概率为0.8,显然是对概率统计性定义曲解的结果.1.随机事件的概率,本质上是刻画该事件在一次试验中发生的可能性大小的数量,不能由此断定某次试验中一定发生某种结果或一定不发生某种结果.2.在理解概率的定义时,一定要将频率与概率区分开,频率与试验的次数有关,概率不随试验次数而变化,是个客观值.某同学认为:“一个骰子掷一次得到6点的概率是16,这说明一个骰子掷6次一定会出现一次6点.”这种说法正确吗?说说你的理由.【解】 这种说法是错误的.因为掷骰子一次得到6点是一个随机事件,在一次试验中,它可能发生,也可能不发生,掷6次骰子就是做6次试验,每次试验的结果都是随机的,可能出现6点,也可能不出现6点,所以6次试验中有可能一次6点也不出现,也可能出现1次,2次,…,6次.混淆随机事件的概念致误先后抛两枚质地均匀的硬币.(1)一共可能出现多少种不同的结果?(2)出现“一枚正面,一枚反面”的结果有多少种?(3)出现“一枚正面,一枚反面”的概率是多少?【错解】 (1)一共可能出现“两枚正面”“两枚反面”“一枚正面,一枚反面”3种不同的结果.(2)出现“一枚正面,一枚反面”的结果有1种. (3)出现“一枚正面,一枚反面”的概率是13.【错因分析】 忽略了“一枚反面,一枚正面”与“一枚正面,一枚反面”是两种不同的结果,从而导致得出错误的结果.【防范措施】 1.明确事件的构成,分清事件间的区别与联系. 2.试验的所有结果要逐一写出,不能遗漏.【正解】 (1)一共可能出现“正、正”“正、反”“反、正”“反、反”4种不同的结果.(2)出现“一枚正面,一枚反面”的结果,是“正、反”“反、正”两种. (3)出现“一枚正面,一枚反面”的概率是12.1.随机事件可以重复地进行大量的试验,每次试验结果不一定相同,且无法预测下一次的结果,但随着试验的重复进行,其结果呈现出一定的规律性.2.随机事件频率与概率的区别与联系 频率概率区别频率反映了一个随机事件发生的频繁程概率是一个确定的值,它反映随机事件发度,是随机的.生的可能性的大小.联系频率是概率的估计值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近概率.1.以下事件是随机事件的序号是________.①2013年清明节下雨②打开电视,正在播放电视剧《西游记》③半径为R的圆,面积为πR2④某次数学考试二班的及格率为70%【解析】③为必然事件,其余为随机事件.【答案】①②④2.下面给出了四种现象:①若x∈R,则x2<0;②没有水分,种子发芽;③某地明年8月8日天晴;④若平面α∩平面β=m,n∥α,n∥β,则m∥n.其中是确定性现象的是________.【解析】根据确定性现象的定义知①②④为确定性现象.【答案】①②④3.已知随机事件A发生的频率为0.02,事件A出现了1 000次,由此可推知共进行了________次试验.【解析】1 0000.02=50 000.【答案】50 0004.对某电视机厂生产的电视机进行抽样检测的数据如表所示:抽取台数50100200300500 1 000优等品数4092192285478954(1)计算表中优等品的各个频率?(2)估计该厂生产的电视机是优等品的概率是多少?【解】(1)结合公式f n(A)=mn及题意可计算出优等品的各个频率依次为:0.8,0.92,0.96,0.95,0.956,0.954.(2)由(1)知计算出的优等品的频率虽然各不相同,但却都在常数0.95左右摆动,且随着抽取台数n 的增加,频率稳定于0.95,因此,估计该厂生产的电视机是优等品的概率是0.95.一、填空题 1.下列事件:①物体在重力作用下会自由下落; ②函数f (x )=x 2-2x +3=0有两个零点; ③下周日会下雨;④某寻呼台某一时段内收到传呼的次数少于10次. 其中随机事件的个数为________.【解析】 根据定义知①为必然事件,②为不可能事件,③④为随机事件. 【答案】 22.某地气象局预报说,明天本地降雨概率为80%,则下列解释正确的是________. ①明天本地有80%的区域降雨,20%的区域不降雨; ②明天本地有80%的时间降雨,20%的时间不降雨; ③明天本地降雨的机率是80%; ④以上说法均不正确.【解析】 本题主要考查对概率的意义的理解.选项①,②显然不正确,因为80%的概率是说降雨的概率,而不是说80%的区域降雨,更不是说有80%的时间降雨,是指降雨的可能性是80%.【答案】 ③3.某班共49人,在必修1的学分考试中,有7人没通过,若用A 表示参加补考这一事件,则下列关于事件A 的说法正确的是________(填序号).(1)概率为17;(2)频率为17;(3)频率为7;(4)概率接近17.【解析】 频率是概率的近似值,当试验次数很大时,频率在概率附近摆动,本题中试验次数是49,不是很大,所以只能求出频率为17,而不能求出概率.【答案】 (2)4.在某餐厅内抽取100人,其中有30人在15岁及15岁以下,35人在16岁至25岁之间,25人在26岁至45岁之间,10人在46岁及46岁以上,则从此餐厅内随机抽取1人,此人年龄在16岁至25岁之间的概率约为________.【解析】 16岁至25岁之间的人数为35,频率为0.35,故从此餐厅内随机抽取一人,此人年龄在16岁至25岁之间的概率约为0.35.【答案】 0.35 5.给出下列4个说法:①现有一批产品,次品率为0.05,则从中选取200件,必有10件是次品;②做100次抛掷一枚硬币的试验,结果有51次出现正面向上,因此,出现正面向上的概率是51100;③抛掷一颗骰子100次,有18次出现1点,则出现1点的频率是950;④随机事件的概率一定等于这个事件发生的频率. 其中正确的说法是________(填序号).【解析】 次品率为0.05,即出现次品的概率(可能性)是0.05,所以200件产品中可能有10件是次品,并非“必有”,故①错;在1次具体的试验中,正面向上的次数与试验的总次数之比是频率,而不是概率,故②错;③显然正确;由概率的定义知,概率是频率的稳定值,频率在概率附近摆动,故随机事件的概率不一定等于该事件发生的频率,故④错.故填③.【答案】 ③6.某人忘记了自己的存折密码的最后一位数字,但只记得最后一位数字是偶数,他随意按了一个数字,则他按对密码的概率为________.【解析】 最后一位是偶数有0,2,4,6,8共5种情况,按任一数字都是随机的,因此他按对密码的概率P =15.【答案】 157.任意抛掷一颗质地不均匀的骰子,向上的各点数的概率情况如下表所示:点数 1 2 3 4 5 6 概率110161613013012则在一次试验中最容易出现的向上的点数为________.【解析】 概率大的点数易出现,由上表知点数为6的最易出现. 【答案】 68.样本容量为200的频率分布直方图如图3-1-1所示,根据样本的频率分布直方图估计,样本数据落在[6,10)内的频数为________,数据落在[2,10)内的概率约为________.图3-1-1【解析】 落在[6,10)内的概率为0.08×4=0.32,所以频数为0.32×200=64.落在[2,10)内的频率为(0.02+0.08)×4=0.4.【答案】 64 0.4 二、解答题9.我国西部某地区的年降水量在下列范围内的概率如下表所示: 年降水量 (单位:mm)低于130 [130,180) [180,230) [230,280) 高于280 概率0.150.280.310.210.05根据上表数据,计算:(1)年降水量在[180,280)范围内的概率; (2)年降水量小于230 mm 的概率.【解】 (1)[180,280)分成两个范围,第一范围是在[180,230);第二范围是[230,280). 由于在第一个范围的概率为0.31,第二个范围的概率为0.21,因此,年降水量在[180,280)范围内的概率为P =0.31+0.21=0.52.(2)由于小于230 mm 有三个范围,其一是低于130 mm 的;其二是[130,180)的;其三是[180,230)的;而这三个范围的概率分别是0.15、0.28、0.31,因此,年降水量小于230 mm 时的概率为P =0.15+0.28+0.31=0.74.10.如果掷一枚质地均匀的硬币10次,前5次都是正面向上,那么后5次一定都是反面向上,这种说法正确吗?为什么?【解】 不正确.如果把掷一枚质地均匀的硬币1次作为一次试验,正面向上的概率是12,指随着试验次数的增加,即掷硬币次数的增加,大约有一半正面向上.但对于一次试验来说,其结果是随机的,因此即使前5次都是正面向上,但对后5次来说,其结果仍是随机的,每次掷硬币试验正面向上的概率仍然是12,即每次可能是反面向上,也可能是正面向上,可能性相等.11.已知f (x )=x 2+2x ,x ∈[-2,1],给出事件A :f (x )≥a(1)当A为必然事件时,求a的取值范围;(2)当A为不可能事件时,求a的取值范围.【解】f(x)=x2+2x,x∈[-2,1],∴f(x)min=-1,此时x=-1.又f(-2)=0<f(1)=3,∴f(x)max=3.∴f(x)∈[-1,3](1)当A为必然事件时,即f(x)≥a恒成立,故有a≤f(x)min=-1,即a的取值范围是(-∞,-1].(2)当A为不可能事件时,即f(x)≥a一定不成立,故有a>f(x)max=3,则a的取值范围为(3,+∞).(教师用书独具)2011年6月4日,中国选手李娜在法国网球公开赛女单决赛中战胜意大利老将斯齐亚沃尼,顺利在罗兰·加洛斯红土球场夺得了个人第一座大满贯冠军,这是中国的第一个单打大满贯冠军,也创下了亚洲女选手首次登顶大满贯的纪录.决赛前,有人对两人参赛训练中一发成功次数统计如下表发球次数n 102050100200500李娜一发成功次数9174492179450一发成功的频率发球次数n 102050100200500斯齐亚沃尼一8194493177453发成功次数 一发成功的频率请根据以上表格中的数据回答以下问题:(1)分别计算出两位运动员一发成功的频率,完成表格; (2)根据(1)中计算的结果估计两位运动员一发成功的概率.【思路点拨】 先计算两位运动员一发成功的频率,然后根据频率估计概率. 【规范解答】 (1)发球次数n 10 20 50 100 200 500 李娜一发成功次数 9 17 44 92 179 450 一发成功的频率 0.90.850.880.920.8950.9发球次数n 10 20 50 100 200 500 斯齐亚沃尼一发 成功次数 8 19 44 93 177 453 一发成功的频率0.80.950.880.930.8850.906(2)由(1)中的数据可知,随着发球次数的增多,两位运动员一发成功的频率都越来越集中在0.9的附近,所以估计两人一发成功的概率均为0.9.一个地区从某年起几年之内的新生婴儿数及其中的男婴数如下:时间范围 1年内 2年内 3年内 4年内 新生婴儿数n 5 544 9 607 13 520 17 190 男婴数m2 8834 9706 9948 892(1)计算男婴出生频率(保留4位小数); (2)估计这一地区男婴出生的概率约是多少. 【解】 (1)计算mn 即得到男婴出生的频率依次约是:0.5200,0.5173,0.5173,0.5173.(2)由于这些频率非常接近0.5173,因此估计这一地区男婴出生的概率约为0.5173.§3.2古典概型(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能(1)理解基本事件的特点;(2)通过实例,理解古典概型及其概率计算公式;(3)会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率.2.过程与方法根据本节课的内容和学生的实际水平,通过两个试验的观察让学生理解古典概型的特征:试验结果的有限性和每一个试验结果出现的等可能性,观察类比骰子试验,归纳总结出古典概型的概率计算公式,体现了化归的重要思想,掌握列举法,学会运用数形结合、分类讨论的思想解决概率的计算问题.3.情感态度与价值观概率教学的核心问题是让学生了解随机现象与概率的意义,加强与实际生活的联系,以科学的态度评价身边的一些随机现象。
随机事件概率互动课堂疏导引导一般地,如果随机事件A在n次试验中发生了m次,当试验次数nm作为事件A发生概率近似值,很大时,我们可以将事件A发生频率nm.即P(A)≈n疑难疏引〔1〕频率与概率有本质区别.频率随着试验次数改变而变化,概率却是一个常数,它是频率科学抽象:当试验次数越来越大时频率向概率靠近.〔2〕正确理解频率与概率之间关系.随机事件频率,指此事件发生次数与试验总次数比值,它具有一定稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数不断增多,这种摆动幅度越来越小.我们给这个常数取一个名字,叫做这个随机事件概率.概率可看作频率在理论上期望值,它从数量上反映了随机事件发生可能性大小.频率在大量重复试验前提下可近似地作为这个事件概率.因而,概率是对大量重复试验来说存在一种统计规律.假设掷151,显然是错误.因为它不次硬币,正面出现5次就断定正面出现概率是3是从大量重复试验统计出来.对单次试验来说,随机事件发生是随机,如某种子发芽率为80%,随机选取10粒种子检测,假设前2粒种子都未发芽,能不能说以下8粒种子都发芽呢?不能,对任何一粒种子来说它不发芽可能性都是20%.因而在做题时要重点把握概率意义.〔3〕概率意义下“可能性〞是大量随机事件现象客观规律,与我们日常所说“可能〞“估计〞是不同,也就是说:单独一次结果不肯定性与积累结果有规律性,才是概率意义下“可能性〞,事件A概率是事件A本质属性.(4)概率这种定义叫做概率统计定义有了概率统计定义,我们就可以比拟不同事件发生可能性大小了.〔5〕由概率统计定义可知,求一个事件概率根本方法,是通过大量重复试验,用这个事件发生频率近似地作为它概率.必然事件与不可能事件分别用Ω与∅来表示.不可能事件与必然事件虽然是两类不同事件,但它们可以看作是随机事件两个极端情况.用这种对立又统一观点去对待它们,有利于认识它们内在联系.由概率定义,显然有P〔Ω〕=1;P〔∅〕=0.又如果随机事件A在n次试验中发生了m次,那么m≤n.所以,我们可以得出概率根本性质.随机事件概率有两个根本性质:〔1〕对于任意一个事件A,都有0≤P(A)≤1;〔2〕必然事件概率是1,不可能事件概率是0.案例1 以下有三种说法:①概率就是频率;②某厂产品次品率为3%,是指“从该厂产品中任意地抽取100件,其中一定有3件次品;③从一批准备出厂灯泡中随机抽取15只进展质量检测,其中有1只是次1.我们应该怎样对待这些说法呢?品,说明这批灯泡中次品概率为15【探究】我们知道在实验中,某一事件出现次数与总实验次数比例叫频率,它是一个确定值,描述是已经发生了事件特征.但是对于尚未发生事件,我们只能描述它发生可能性大小.不同人做同一实验结果不一定一样,即便是同一人在两次一样实验中结果也可能不同,因而不同人或同一人做两次一样实验,某一事件发生频率可以不同,但随着实验次数增多,在大量重复进展同一实验时,某一事件发生频率总是接近于某一常数,在它附近摆动,这时就把这个常数叫做事件概率,它实质上是频率近似值,所以说法①是错误;对第②种说法,次品率是3%,只能说明任意抽取一只灯泡进展检测,检测出是次品可能性或概率是3%,并不一定是抽取100件,其中一定有3件次品.在这100件产品中可能一件次品也没有,可能有2件次品,也可能有3件次品,甚至这100件全是次品,所以说法②是错误;从一批准备出厂灯泡中随机抽取15只进展质量检测,其中有1只是次品,说明抽样灯泡中次品频率为151,而并非这批灯泡次品概率.实际上从这一批灯泡中随机抽取15只进展质量检验相当于进展了15次随机试验,而每次试验结果也是随机,所以这15次试验结果也是随机.“从一批准备出厂灯泡中随机抽取15只进展质量检测,其中有1只是次品〞这只是多个随机结果中一个,它只能说明这次抽样检验次品频率为151,而次品概率那么可能比151高或比151低,并不一定是151,所以说法③也是错误. 规律总结 正确理解概率定义,把握好频率与概率关系是解题关键. 案例2 射手甲中靶概率是0.9,因此,我们认为,即使射手甲比拟优秀,他射击10发子弹也不会全中,其中必有一发不中,试判断这种认识是否正确.【探究】射手甲射击一次,中靶是随机事件,他射击10次可以看作是重复做了10次试验,而每次试验结果都是随机,所以他10次结果也是随机.这10次射击可以一次也不中,也可能中一次、二次……甚至10次都中.10≈0.349,这是有可能发生.案例3 延边人民出版社对某教辅教材写作风格进展了5次“读者问卷调查〞,结果如下:(1)计算表中各个频率;〔2〕读者对某教辅教材满意概率P〔A〕约是多少?【探究】〔1〕表中各个频率依次是0.998,0.998,0.998,0.999,1.〔2〕由第〔1〕问结果,知延边人民出版社在5次“读者问卷调查〞中,收到反应信息是“读者对某教辅教材满意概率约是P〔A〕=0.998.〞用百分数表示就是P〔A〕=99.8%.规律总结(1)概率本质属性是:从数量上反映出一个事件发生可能性大小,它范围是[0,1],即任何一个事件A概率都满足0≤P(A)≤1.〔2〕本例中,读者对某教辅教材满意概率可用以下图直观地表示出来.从图中可以看出,这个概率值取为0.998,是因为5个频率数0.998,0.998,0.999,1中有3个〔接近亦可〕0.998,而5个频率数中0.999与1都只有1个.另外,从上图还可以看出,读者对某教辅教材满意程度呈上升趋势.活学巧用1.以下说法:①频率反映是事件发生频繁程度.概率反映是事件发生可能性大小.②做n次随机试验.事件A发生m次,那么事件A发生频m____________________.率n解析:此题概括了概率与频率定义、联系与区别.由频率及概率定义m是事件A发生频率,由于概率是与频率接近可知①是正确.在②中,n一个常数,所以概率不一定等于频率,故②是错误.概率虽是与频率接近常数,但不时与频率相等〔如必然事件〕,所以③是不正确.由概率定义知④⑤是正确.答案:①④⑤2.从一批准备出厂电视机中,随机抽取10台进展质量检查,其中有1台是次品,能否说这批电视机中次品概率是0.10解析:不能说这批电视机次品概率是0.10,因为这仅是10台电视机中次品频率,由概率定义可知,频率值可能等于概率值,也可能只接近于概率.3.某厂产品次品率为2%,问“从该厂产品中任意地抽取100件,其中一定有2件次品〞这一说法对不对?为什么?解析:这种说法不对.因为产品次品率为2%,是指产品为次品可能性为2%,所以从该厂产品中任意地抽取100件,其中可能有2件次品,而不是一定有2件次品.4.试解释下面情况中概率意义:〔1〕某商场为促进销售,实行有奖销售活动,凡购置其商品顾客中奖概率为0.20.〔2〕一生产厂家称:我们厂生产产品合格概率是0.98.解析:概率从数量上反映了一个事件发生可能性大小.答案:〔1〕指购置其商品顾客中奖可能性是20%.〔2〕是说其厂生产产品合格可能性是98%.5.事件A概率P(A)满足〔〕A.P〔A〕=0B.P〔A〕=1C.0≤P(A)≤1D.P(A)<0或P(A)>1解析:由概率定义易得0≤P(A)≤1.答案:C6.以下说法正确是〔〕A.任一事件概率总在〔0,1〕之间解析:∵P〔A〕∈[0,1],必然事件概率为1,不可能事件概率为0.答案:B7.某位同学做四选一选择题,由于不会,只能随机选取一个选项,你认为他做对概率大约为〔〕B. C.0解析:答案:B8.从含有20个次品1 000个显像管中任取一个,那么它是正品概率为〔 〕 A.501 B.491 C.5049 D.10001 解析:P=.答案:C9.对某厂生产某种产品进展抽样检查,数据如下:请估计该种产品合格概率.解析:由概率定义可知,检测次数越多越接近概率值.故概率P=1000954=0.954. 10.某篮球运发动在最近几场大赛中罚球投篮结果如下:〔1〕计算表中进球频率;〔2〕这位运发动投篮一次,进球概率是多少?解析:(1)由公式可计算出每场比赛该运发动罚球进球频率依次为:3附近摆动,可(2)由(1)知,每场比赛进球频率虽然不同,但频率总是在43.知该运发动进球概率为411.李教师在某大学连续3年主讲经济学院高等数学,下表是李教师这门课3年来考试成绩分布:经济学院一年级学生王小慧下学期将修李教师高等数学课,用已有信息估计她得以下分数概率〔结果保存到小数点后三位〕.〔1〕90分以上;〔2〕60—69分;〔3〕60分以上.解析:利用概率计算公式求解即可.如果随机事件A在n次试验中发m作为事生了m次,当试验次数n很大时,我们可以将事件A发生频率nm.由于参加考试人数较多,那么各组件A发生概率近似值,即P(A)≈n数据频率可以近似地看作是这一组数据概率.答案:利用计算器计算可得〔1〕0.067;(2)0.140;(3)0.891.。
2013年高考数学第一轮复习资料第一章集合第一节集合的含义、表示及基本关系A组1.已知A={1,2},B={x|x∈A},则集合A与B的关系为________.解析:由集合B={x|x∈A}知,B={1,2}.答案:A=B2.若∅{x|x2≤a,a∈R},则实数a的取值范围是________.解析:由题意知,x2≤a有解,故a≥0.答案:a≥03.已知集合A={y|y=x2-2x-1,x∈R},集合B={x|-2≤x<8},则集合A与B的关系是________.解析:y=x2-2x-1=(x-1)2-2≥-2,∴A={y|y≥-2},∴B A.答案:B A4.(2012年高考广东卷改编)已知全集U=R,则正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的韦恩(V enn)图是________.解析:由N={x|x2+x=0},得N={-1,0},则N M.答案:②5.(2011年苏、锡、常、镇四市调查)已知集合A={x|x>5},集合B={x|x>a},若命题“x∈A”是命题“x∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是________.解析:命题“x∈A”是命题“x∈B”的充分不必要条件,∴A B,∴a<5.答案:a<56.(原创题)已知m∈A,n∈B,且集合A={x|x=2a,a∈Z},B={x|x=2a+1,a∈Z},又C={x|x=4a +1,a∈Z},判断m+n属于哪一个集合?解:∵m∈A,∴设m=2a1,a1∈Z,又∵n∈B,∴设n=2a2+1,a2∈Z,∴m+n=2(a1+a2)+1,而a1+a2∈Z,∴m+n∈B.B组1.设a,b都是非零实数,y=a|a|+b|b|+ab|ab|可能取的值组成的集合是________.解析:分四种情况:(1)a>0且b>0;(2)a>0且b<0;(3)a<0且b>0;(4)a<0且b<0,讨论得y=3或y=-1.答案:{3,-1}2.已知集合A={-1,3,2m-1},集合B={3,m2}.若B⊆A,则实数m=________.解析:∵B⊆A,显然m2≠-1且m2≠3,故m2=2m-1,即(m-1)2=0,∴m=1.答案:13.设P,Q为两个非空实数集合,定义集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q},若P={0,2,5},Q={1,2,6},则P+Q中元素的个数是________个.解析:依次分别取a=0,2,5;b=1,2,6,并分别求和,注意到集合元素的互异性,∴P+Q={1,2,6,3,4,8,7,11}.答案:84.已知集合M={x|x2=1},集合N={x|ax=1},若N M,那么a的值是________.解析:M ={x |x =1或x =-1},N M ,所以N =∅时,a =0;当a ≠0时,x =1a=1或-1,∴a =1或-1.答案:0,1,-15.满足{1}A ⊆{1,2,3}的集合A 的个数是________个.解析:A 中一定有元素1,所以A 有{1,2},{1,3},{1,2,3}.答案:36.已知集合A ={x |x =a +16,a ∈Z },B ={x |x =b 2-13,b ∈Z },C ={x |x =c 2+16,c ∈Z },则A 、B 、C 之间的关系是________.解析:用列举法寻找规律.答案:A B =C7.集合A ={x ||x |≤4,x ∈R },B ={x |x <a },则“A ⊆B ”是“a >5”的________.解析:结合数轴若A ⊆B ⇔a ≥4,故“A ⊆B ”是“a >5”的必要但不充分条件.答案:必要不充分条件8.(2011年江苏启东模拟)设集合M ={m |m =2n ,n ∈N ,且m <500},则M 中所有元素的和为________.解析:∵2n <500,∴n =0,1,2,3,4,5,6,7,8.∴M 中所有元素的和S =1+2+22+…+28=511.答案:511 9.(2012年高考北京卷)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 ,那么称k 是A 的一个“孤立元”.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“孤立元”的集合共有________个.解析:依题可知,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”,这三个元素一定是相连的三个数.故这样的集合共有6个.答案:610.已知A ={x ,xy ,lg(xy )},B ={0,|x |,y },且A =B ,试求x ,y 的值.解:由lg(xy )知,xy >0,故x ≠0,xy ≠0,于是由A =B 得lg(xy )=0,xy =1.∴A ={x,1,0},B ={0,|x |,1x}.于是必有|x |=1,1x=x ≠1,故x =-1,从而y =-1.11.已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},(1)若B ⊆A ,B ={x |m +1≤x ≤2m -1},求实数m 的取值范围; (2)若A ⊆B ,B ={x |m -6≤x ≤2m -1},求实数m 的取值范围; (3)若A =B ,B ={x |m -6≤x ≤2m -1},求实数m 的取值范围. 解:由A ={x |x 2-3x -10≤0},得A ={x |-2≤x ≤5},(1)∵B ⊆A ,∴①若B =∅,则m +1>2m -1,即m <2,此时满足B ⊆A .②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,-2≤m +1,2m -1≤5.解得2≤m ≤3.由①②得,m 的取值范围是(-∞,3]. (2)若A ⊆B ,则依题意应有⎩⎪⎨⎪⎧2m -1>m -6,m -6≤-2,2m -1≥5.解得⎩⎪⎨⎪⎧m >-5,m ≤4,m ≥3.故3≤m ≤4,∴m 的取值范围是[3,4].(3)若A =B ,则必有⎩⎪⎨⎪⎧m -6=-2,2m -1=5,解得m ∈∅.,即不存在m 值使得A =B .12.已知集合A ={x |x 2-3x +2≤0},B ={x |x 2-(a +1)x +a ≤0}.(1)若A 是B 的真子集,求a 的取值范围;(2)若B是A的子集,求a的取值范围;(3)若A=B,求a的取值范围.解:由x2-3x+2≤0,即(x-1)(x-2)≤0,得1≤x≤2,故A={x|1≤x≤2},而集合B={x|(x-1)(x-a)≤0},(1)若A是B的真子集,即A B,则此时B={x|1≤x≤a},故a>2.(2)若B是A的子集,即B⊆A,由数轴可知1≤a≤2.(3)若A=B,则必有a=2第二节集合的基本运算A组1.(2011年高考浙江卷改编)设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩∁U B=____.解析:∁U B={x|x≤1},∴A∩∁U B={x|0<x≤1}.答案:{x|0<x≤1}2.(2012年高考全国卷Ⅰ改编)设集合A={4,5,7,9},B={3,4,7,8,9},全集U=A∪B,则集合∁U(A∩B)中的元素共有________个.解析:A∩B={4,7,9},A∪B={3,4,5,7,8,9},∁U(A∩B)={3,5,8}.答案:33.已知集合M={0,1,2},N={x|x=2a,a∈M},则集合M∩N=________.解析:由题意知,N={0,2,4},故M∩N={0,2}.答案:{0,2}4.(原创题)设A,B是非空集合,定义AⓐB={x|x∈A∪B且x∉A∩B},已知A={x|0≤x≤2},B={y|y≥0},则AⓐB=________.解析:A∪B=[0,+∞),A∩B=[0,2],所以AⓐB=(2,+∞).答案:(2,+∞)5.(2012年高考湖南卷)某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为________.解析:设两项运动都喜欢的人数为x,画出韦恩图得到方程15-x+x+10-x+8=30x=3,∴喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为15-3=12(人).答案:126.(2010年浙江嘉兴质检)已知集合A={x|x>1},集合B={x|m≤x≤m+3}.(1)当m=-1时,求A∩B,A∪B;(2)若B⊆A,求m的取值范围.解:(1)当m=-1时,B={x|-1≤x≤2},∴A∩B={x|1<x≤2},A∪B={x|x≥-1}.(2)若B⊆A,则m>1,即m的取值范围为(1,+∞)B组1.若集合M={x∈R|-3<x<1},N={x∈Z|-1≤x≤2},则M∩N=________.解析:因为集合N={-1,0,1,2},所以M∩N={-1,0}.答案:{-1,0}2.已知全集U={-1,0,1,2},集合A={-1,2},B={0,2},则(∁U A)∩B=________.解析:∁U A={0,1},故(∁U A)∩B={0}.答案:{0}3.(2010年济南市高三模拟)若全集U=R,集合M={x|-2≤x≤2},N={x|x2-3x≤0},则M∩(∁U N)=________.解析:根据已知得M∩(∁U N)={x|-2≤x≤2}∩{x|x<0或x>3}={x|-2≤x<0}.答案:{x|-2≤x<0} 4.集合A={3,log2a},B={a,b},若A∩B={2},则A∪B=________.解析:由A∩B={2}得log2a=2,∴a=4,从而b=2,∴A∪B={2,3,4}.答案:{2,3,4}5.(2009年高考江西卷改编)已知全集U =A ∪B 中有m 个元素,(∁U A )∪(∁U B )中有n 个元素.若A ∩B 非空,则A ∩B 的元素个数为________.解析:U =A ∪B 中有m 个元素,∵(∁U A )∪(∁U B )=∁U (A ∩B )中有n 个元素,∴A ∩B 中有m -n 个元素.答案:m -n6.(2009年高考重庆卷)设U ={n |n 是小于9的正整数},A ={n ∈U |n 是奇数},B ={n ∈U |n 是3的倍数},则∁U (A ∪B )=________.解析:U ={1,2,3,4,5,6,7,8},A ={1,3,5,7},B ={3,6},∴A ∪B ={1,3,5,6,7}, 得∁U (A ∪B )={2,4,8}.答案:{2,4,8}7.定义A ⊗B ={z |z =xy +xy,x ∈A ,y ∈B }.设集合A ={0,2},B ={1,2},C ={1},则集合(A ⊗B )⊗C 的所有元素之和为________.解析:由题意可求(A ⊗B )中所含的元素有0,4,5,则(A ⊗B )⊗C 中所含的元素有0,8,10,故所有元素之和为18.答案:188.若集合{(x ,y )|x +y -2=0且x -2y +4=x ,y )|y =3x +b },则b =________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ x +y -2=0,x -2y +4=0.⇒⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.点(0,2)在y =3x +b 上,∴b =2.9.设全集I ={2,3,a 2+2a -3},A ={2,|a +1|},∁I A ={5},M ={x |x =log 2|a |},则集合M 的所有子集是________.解析:∵A ∪(∁I A )=I ,∴{2,3,a 2+2a -3}={2,5,|a +1|},∴|a +1|=3,且a 2+2a -3=5,解得a =-4或a =2,∴M ={log 22,log 2|-4|}={1,2}.答案:∅,{1},{2},{1,2}10.设集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x 2+2(a +1)x +(a 2-5)=0}.(1)若A ∩B ={2},求实数a 的值;(2)若A ∪B =A ,求实数a 的取值范围.解:由x 2-3x +2=0得x =1或x =2,故集合A ={1,2}.(1)∵A ∩B ={2},∴2∈B ,代入B 中的方程,得a 2+4a +3=0⇒a =-1或a =-3;当a =-1时,B ={x |x 2-4=0}={-2,2},满足条件;当a =-3时,B ={x |x 2-4x +4=0}={2},满足条件;综上,a 的值为-1或-3.(2)对于集合B ,Δ=4(a +1)2-4(a 2-5)=8(a +3).∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,①当Δ<0,即a <-3时,B =∅满足条件;②当Δ=0,即a =-3时,B ={2}满足条件;③当Δ>0,即a >-3时,B =A ={1,2}才能满足条件,则由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧1+2=-2(a +1)1×2=a 2-5⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-52,a 2=7,矛盾.综上,a 的取值范围是a ≤-3. 11.已知函数f (x )=6x +1-1的定义域为集合A ,函数g (x )=lg(-x 2+2x +m )的定义域为集合B . (1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值. 解:A ={x |-1<x ≤5}.(1)当m =3时,B ={x |-1<x <3},则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3}, ∴A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}.(2)∵A ={x |-1<x ≤5},A ∩B ={x |-1<x <4},∴有-42+2×4+m =0,解得m =8,此时B ={x |-2<x <4},符合题意. 12.已知集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}.(1)若A =∅,求实数a 的取值范围;(2)若A 是单元素集,求a 的值及集合A ; (3)求集合M ={a ∈R |A ≠∅}.解:(1)A 是空集,即方程ax 2-3x +2=0无解.若a =0,方程有一解x =23,不合题意.若a ≠0,要方程ax 2-3x +2=0无解,则Δ=9-8a <0,则a >98.综上可知,若A =∅,则a 的取值范围应为a >98.(2)当a =0时,方程ax 2-3x +2=0只有一根x =23,A ={23}符合题意.当a ≠0时,则Δ=9-8a =0,即a =98时,方程有两个相等的实数根x =43,则A ={43}.综上可知,当a =0时,A ={23};当a =98时,A ={43}.(3)当a =0时,A ={23}≠∅.当a ≠0时,要使方程有实数根,则Δ=9-8a ≥0,即a ≤98.综上可知,a 的取值范围是a ≤98,即M ={a ∈R |A ≠∅}={a |a ≤98}第二章 函数第一节 对函数的进一步认识A 组1.(2009年高考江西卷改编)函数y =-x 2-3x +4x的定义域为________.解析:⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-3x +4≥0,x ≠0,⇒x ∈[-4,0)∪(0,1]答案:[-4,0)∪(0,1]2.(2010年绍兴第一次质检)如图,函数f (x )的图象是曲线段OAB ,其中点O ,A ,B 的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则f (1f (3))的值等于________.解析:由图象知f (3)=1,f (1f (3))=f (1)=2.答案:23.(2009年高考北京卷)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x ,x ≤1,-x ,x >1.若f (x )=2,则x =________.解析:依题意得x ≤1时,3x =2,∴x =log 32;当x >1时,-x =2,x =-2(舍去).故x =log 32.答案:log 32 4.(2010年黄冈市高三质检)函数f :{1,2}→{1,2}满足f [f (x )]>1的这样的函数个数有________个.解析:如图.答案:15.(原创题)由等式x 3+a 1x 2+a 2x +a 3=(x +1)3+b 1(x +1)2+b 2(x +1)+b 3定义一个映射f (a 1,a 2,a 3)=(b 1,b 2,b 3),则f (2,1,-1)=________.解析:由题意知x 3+2x 2+x -1=(x +1)3+b 1(x +1)2+b 2(x +1)+b 3, 令x =-1得:-1=b 3;再令x =0与x =1得⎩⎪⎨⎪⎧-1=1+b 1+b 2+b 33=8+4b 1+2b 2+b 3,解得b 1=-1,b 2=0. 答案:(-1,0,-1)6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+1x (x >1),x 2+1 (-1≤x ≤1),2x +3 (x <-1).(1)求f (1-12-1),f {f [f (-2)]}的值;(2)求f (3x -1);(3)若f (a )=32, 求a .解:f (x )为分段函数,应分段求解.(1)∵1-12-1=1-(2+1)=-2<-1,∴f (-2)=-22+3,又∵f (-2)=-1,f [f (-2)]=f (-1)=2,∴f {f [f (-2)]}=1+12=32.(2)若3x -1>1,即x >23,f (3x -1)=1+13x -1=3x3x -1;若-1≤3x -1≤1,即0≤x ≤32,f (3x -1)=(3x -1)2+1=9x 2-6x +2;若3x -1<-1,即x <0,f (3x -1)=2(3x -1)+3=6x +1.∴f (3x -1)=⎩⎨⎧3x 3x -1(x >23),9x 2-6x +2 (0≤x ≤23),6x +1 (x <0).(3)∵f (a )=32,∴a >1或-1≤a ≤1.当a >1时,有1+1a =32,∴a =2;当-1≤a ≤1时,a 2+1=32,∴a =±22.∴a =2或±22.B 组1.(2010年广东江门质检)函数y =13x -2+lg(2x -1)的定义域是________. 解析:由3x -2>0,2x -1>0,得x >23.答案:{x |x >23}2.(2010年山东枣庄模拟)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +1,(x <-1),-3,(-1≤x ≤2),2x -1,(x >2),则f (f (f (32)+5))=_.解析:∵-1≤32≤2,∴f (32)+5=-3+5=2,∵-1≤2≤2,∴f (2)=-3,∴f (-3)=(-2)×(-3)+1=7.答案:73.定义在区间(-1,1)上的函数f (x )满足2f (x )-f (-x )=lg(x +1),则f (x )的解析式为________.解析:∵对任意的x ∈(-1,1),有-x ∈(-1,1), 由2f (x )-f (-x )=lg(x +1),① 由2f (-x )-f (x )=lg(-x +1),②①×2+②消去f (-x ),得3f (x )=2lg(x +1)+lg(-x +1),∴f (x )=23lg(x +1)+13lg(1-x ),(-1<x <1).答案:f (x )=23lg(x +1)+13lg(1-x ),(-1<x <1)4.设函数y =f (x )满足f (x +1)=f (x )+1,则函数y =f (x )与y =x 图象交点的个数可能是________个.解析:由f (x +1)=f (x )+1可得f (1)=f (0)+1,f (2)=f (0)+2,f (3)=f (0)+3,…本题中如果f (0)=0,那么y =f (x )和y =x 有无数个交点;若f (0)≠0,则y =f (x )和y =x 有零个交点.答案:0或无数5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2 (x >0)x 2+bx +c (x ≤0),若f (-4)=f (0),f (-2)=-2,则f (x )的解析式为f (x )=________,关于x 的方程f (x )=x 的解的个数为________个.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧16-4b +c =c 4-2b +c =-2 ⎩⎪⎨⎪⎧b =4c =2,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2 (x >0)x 2+4x +2 (x ≤0).由数形结合得f (x )=x 的解的个数有3个.答案:⎩⎪⎨⎪⎧2 (x >0)x 2+4x +2 (x ≤0) 36.设函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1),函数g (x )=-x 2+bx +c ,若f (2+2)-f (2+1)=12,g (x )的图象过点A (4,-5)及B (-2,-5),则a =__________,函数f [g (x )]的定义域为__________.答案:2 (-1,3)7.(2009年高考天津卷改编)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是________.解析:由已知,函数先增后减再增,当x ≥0,f (x )>f (1)=3时,令f (x )=3, 解得x =1,x =3.故f (x )>f (1)的解集为0≤x <1或x >3.当x <0,x +6=3时,x =-3,故f (x )>f (1)=3,解得-3<x <0或x >3. 综上,f (x )>f (1)的解集为{x |-3<x <1或x >3}.答案:{x |-3<x <1或x >3}8.(2009年高考山东卷)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(4-x ), x ≤0,f (x -1)-f (x -2), x >0,则f (3)的值为________.解析:∵f (3)=f (2)-f (1),又f (2)=f (1)-f (0),∴f (3)=-f (0),∵f (0)=log 24=2,∴f (3)=-2.答案:-29.有一个有进水管和出水管的容器,每单位时间进水量是一定的,设从某时刻开始,5分钟内只进水,不出水,在随后的15分钟内既进水,又出水,得到时间x 与容器中的水量y 之间关系如图.再随后,只放水不进水,水放完为止,则这段时间内(即x ≥20),y 与x 之间函数的函数关系是________.解析:设进水速度为a 1升/分钟,出水速度为a 2升/分钟,则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧5a 1=205a 1+15(a 1-a 2)=35,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4a 2=3,则y =35-3(x -20),得y =-3x +95,又因为水放完为止,所以时间为x ≤953,又知x ≥20,故解析式为y =-3x +95(20≤x ≤953).答案:y =-3x +95(20≤x ≤953)10.函数f (x )=(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6.(1)若f (x )的定义域为R ,求实数a 的取值范围; (2)若f (x )的定义域为[-2,1],求实数a 的值. 解:(1)①若1-a 2=0,即a =±1,由题意知g (x )≥0对x ∈R 恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-a 2>0,Δ≤0,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1<a <1,(a -1)(11a +5)≤0, ∴-511≤a <1.由①②可得-511≤a ≤1.(2)由题意知,不等式(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6≥0的解集为[-2,1],显然1-a 2≠0且-2,1是方程(1-a 2)x 2+3(1-a )x +6=0的两个根.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-a 2<0,-2+1=3(1-a )a 2-1,-2=61-a2,Δ=[3(1-a )]2-24(1-a 2)>0∴⎩⎪⎨⎪⎧a <-1或a >1,a =2,a =±2.a <-511或a >1∴a =2.11.已知f (x +2)=f (x )(x ∈R ),并且当x ∈[-1,1]时,f (x )=-x 2+1,求当x ∈[2k -1,2k +1](k ∈Z )时、f (x )的解析式.解:由f (x +2)=f (x ),可推知f (x )是以2为周期的周期函数.当x ∈[2k -1,2k +1]时,2k -1≤x ≤2k +1,-1≤x -2k ≤1.∴f (x -2k )=-(x -2k )2+1.又f (x )=f (x -2)=f (x -4)=…=f (x -2k ),∴f (x )=-(x -2k )2+1,x ∈[2k -1,2k +1],k ∈Z .12.在2008年11月4日珠海航展上,中国自主研制的ARJ 21支线客机备受关注,接到了包括美国在内的多国订单.某工厂有216名工人接受了生产1000件该支线客机某零部件的总任务,已知每件零件由4个C 型装置和3个H 型装置配套组成,每个工人每小时能加工6个C 型装置或3个H 型装置.现将工人分成两组同时开始加工,每组分别加工一种装置,设加工C 型装置的工人有x 位,他们加工完C 型装置所需时间为g (x ),其余工人加工完H 型装置所需时间为h (x ).(单位:h ,时间可不为整数)(1)写出g (x ),h (x )的解析式;(2)写出这216名工人完成总任务的时间f (x )的解析式; (3)应怎样分组,才能使完成总任务的时间最少?解:(1)g (x )=20003x (0<x <216,x ∈N *),h (x )=1000216-x(0<x <216,x ∈N *).(2)f (x )=⎩⎨⎧20003x (0<x ≤86,x ∈N *).1000216-x (87≤x <216,x ∈N *).(3)分别为86、130或87、129.第二节 函数的单调性A 组1.(2009年高考福建卷改编)下列函数f (x )中,满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)”的是________.①f (x )=1x ②f (x )=(x -1)2 ③f (x )=e x ④f (x )=ln(x +1)解析:∵对任意的x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上为减函数.答案:①2.函数f (x )(x ∈R )的图象如右图所示,则函数g (x )=f (log a x )(0<a <1)的单调减区间是________.12]时,g (x )为减函数. 解析:∵0<a <1,y =log a x 为减函数,∴log a x ∈[0,由0≤log a x ≤12a ≤x ≤1.答案:[a ,1](或(a ,1))3.函数y =x -4+15-3x 的值域是________.解析:令x =4+sin 2α,α∈[0,π2],y =sin α+3cos α=2sin(α+π3),∴1≤y ≤2.答案:[1,2]4.已知函数f (x )=|e x +aex |(a ∈R )在区间[0,1]上单调递增,则实数a 的取值范围__.解析:当a <0,且e x +a e x ≥0时,只需满足e 0+ae 0≥0即可,则-1≤a <0;当a =0时,f (x )=|e x |=e x符合题意;当a >0时,f (x )=e x +a e x ,则满足f ′(x )=e x -ae x ≥0在x ∈[0,1]上恒成立.只需满足a ≤(e 2x )min成立即可,故a ≤1,综上-1≤a ≤1.答案:-1≤a ≤15.(原创题)如果对于函数f (x )定义域内任意的x ,都有f (x )≥M (M 为常数),称M 为f (x )的下界,下界M 中的最大值叫做f (x )的下确界,下列函数中,有下确界的所有函数是________.①f (x )=sin x ;②f (x )=lg x ;③f (x )=e x ;④f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1 (x >0)0 (x =0)-1 (x <-1)解析:∵sin x ≥-1,∴f (x )=sin x 的下确界为-1,即f (x )=sin x 是有下确界的函数;∵f (x )=lg x 的值域为(-∞,+∞),∴f (x )=lg x 没有下确界;∴f (x )=e x 的值域为(0,+∞),∴f (x )=e x 的下确界为0,即f (x )=e x 是有下确界的函数;∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 1 (x >0)0 (x =0)-1 (x <-1)的下确界为-1.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1 (x >0)0 (x =0)-1 (x <-1)是有下确界的函数.答案:①③④6.已知函数f (x )=x 2,g (x )=x -1. (1)若存在x ∈R 使f (x )<b ·g (x ),求实数b 的取值范围;(2)设F (x )=f (x )-mg (x )+1-m -m 2,且|F (x )|在[0,1]上单调递增,求实数m 的取值范围. 解:(1)x ∈R ,f (x )<b ·g (x x ∈R ,x 2-bx +b =(-b )2-4b b <0或b >4.(2)F (x )=x 2-mx +1-m 2,Δ=m 2-4(1-m 2)=5m 2-4,①当Δ≤0即-255≤m ≤255时,则必需⎩⎨⎧m2≤0-255≤m ≤255-255≤m ≤0.②当Δ>0即m <-255或m >255时,设方程F (x )=0的根为x 1,x 2(x 1<x 2),若m2≥1,则x 1≤0.⎩⎪⎨⎪⎧ m 2≥1F (0)=1-m 2≤0m ≥2.若m2≤0,则x 2≤0, ⎩⎪⎨⎪⎧m 2≤0F (0)=1-m 2≥0-1≤m <-255.综上所述:-1≤m ≤0或m ≥2.B 组1.(2010年山东东营模拟)下列函数中,单调增区间是(-∞,0]的是________.①y =-1x②y =-(x -1) ③y =x 2-2 ④y =-|x |解析:由函数y =-|x |的图象可知其增区间为(-∞,0].答案:④2.若函数f (x )=log 2(x 2-ax +3a )在区间[2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:令g (x )=x 2-ax +3a ,由题知g (x )在[2,+∞)上是增函数,且g (2)>0.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2≤2,4-2a +3a >0,∴-4<a ≤4.答案:-4<a ≤4 3.若函数f (x )=x +a x (a >0)在(34,+∞)上是单调增函数,则实数a 的取值范围__.解析:∵f (x )=x +a x (a >0)在(a ,+∞)上为增函数,∴a ≤34,0<a ≤916.答案:(0,916]4.(2009年高考陕西卷改编)定义在R 上的偶函数f (x ),对任意x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则下列结论正确的是________.①f (3)<f (-2)<f (1) ②f (1)<f (-2)<f (3) ③f (-2)<f (1)<f (3) ④f (3)<f (1)<f (-2)解析:由已知f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,得f (x )在x ∈[0,+∞)上单调递减,由偶函数性质得f (2)=f (-2),即f (3)<f (-2)<f (1).答案:①5.(2010年陕西西安模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x (x <0),(a -3)x +4a (x ≥0)满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则a 的取值范围是________.解析:由题意知,f (x )为减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a -3<0,a 0≥(a -3)×0+4a ,解得0<a ≤14.6.(2010年宁夏石嘴山模拟)函数f (x )的图象是如下图所示的折线段OAB ,点A 的坐标为(1,2),点B 的坐标为(3,0),定义函数g (x )=f (x )·(x -1),则函数g (x )的最大值为________.解析:g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x (x -1) (0≤x <1),(-x +3)(x -1) (1≤x ≤3),当0≤x <1时,最大值为0;当1≤x ≤3时,在x =2取得最大值1.答案:17.(2010年安徽合肥模拟)已知定义域在[-1,1]上的函数y =f (x )的值域为[-2,0],则函数y =f (cos x )的值域是________.解析:∵cos x ∈[-1,1],函数y =f (x )的值域为[-2,0],∴y =f (cos x )的值域为[-2,0].答案:[-2,0]8.已知f (x )=log 3x +2,x ∈[1,9],则函数y =[f (x )]2+f (x 2)的最大值是________.解析:∵函数y =[f (x )]2+f (x 2)的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧1≤x ≤9,1≤x 2≤9,∴x ∈[1,3],令log 3x =t ,t ∈[0,1], ∴y =(t +2)2+2t +2=(t +3)2-3,∴当t =1时,y max =13.答案:139.若函数f (x )=log a (2x 2+x )(a >0,a ≠1)在区间(0,12)内恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间为__________.解析:令μ=2x 2+x ,当x ∈(0,12)时,μ∈(0,1),而此时f (x )>0恒成立,∴0<a <1.μ=2(x +14)2-18,则减区间为(-∞,-14).而必然有2x 2+x >0,即x >0或x <-12.∴f (x )的单调递增区间为(-∞,-12).答案:(-∞,-12)10.试讨论函数y =2(log 12x )2-2log 12x +1的单调性.解:易知函数的定义域为(0,+∞).如果令u =g (x )=log 12x ,y =f (u )=2u 2-2u +1,那么原函数y=f [g (x )]是由g (x )与f (u )复合而成的复合函数,而u =log 12x 在x ∈(0,+∞)内是减函数,y =2u 2-2u +1=2(u -12)2+12在u ∈(-∞,12)上是减函数,在u ∈(12,+∞)上是增函数.又u ≤12,即log 12x ≤12,得x ≥22;u >12,得0<x <22.由此,从下表讨论复合函数y =f [g (x )]的单调性:故函数y =2(log 12x )2-2log 12x +1在区间(0,22)上单调递减,在区间(22,+∞)上单调递增.11.(2010年广西河池模拟)已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f (x 1x 2)=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )<0.(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的单调性;(3)若f (3)=-1,解不等式f (|x |)<-2. 解:(1)令x 1=x 2>0,代入得f (1)=f (x 1)-f (x 1)=0,故f (1)=0.(2)任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2,则x 1x 2>1,由于当x >1时,f (x )<0,所以f (x 1x 2)<0,即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数.(3)由f (x 1x 2)=f (x 1)-f (x 2)得f (93)=f (9)-f (3),而f (3)=-1,所以f (9)=-2.由于函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数,由f (|x |)<f (9),得|x |>9,∴x >9或x <-9.因此不等式的解集为{x |x >9或x <-9}.12.已知:f (x )=log 3x 2+ax +bx ,x ∈(0,+∞),是否存在实数a ,b ,使f (x )同时满足下列三个条件:(1)在(0,1]上是减函数,(2)在[1,+∞)上是增函数,(3)f (x )的最小值是1.若存在,求出a 、b ;若不存在,说明理由.解:∵f (x )在(0,1]上是减函数,[1,+∞)上是增函数,∴x =1时,f (x )最小,log 31+a +b1=1.即a +b =2.设0<x 1<x 2≤1,则f (x 1)>f (x 2).即x 12+ax 1+b x 1>x 22+ax 2+bx 2恒成立.由此得(x 1-x 2)(x 1x 2-b )x 1x 2>0恒成立.又∵x 1-x 2<0,x 1x 2>0,∴x 1x 2-b <0恒成立,∴b ≥1.设1≤x 3<x 4,则f (x 3)<f (x 4)恒成立.∴(x 3-x 4)(x 3x 4-b )x 3x 4<0恒成立.∵x 3-x 4<0,x 3x 4>0,∴x 3x 4>b 恒成立.∴b ≤1.由b ≥1且b ≤1可知b =1,∴a =1.∴存在a 、b ,使f (x )同时满足三个条件.第三节 函数的性质A 组1.设偶函数f (x )=log a |x -b |在(-∞,0)上单调递增,则f (a +1)与f (b +2)的大小关系为________.解析:由f (x )为偶函数,知b =0,∴f (x )=log a |x |,又f (x )在(-∞,0)上单调递增,所以0<a <1,1<a +1<2,则f (x )在(0,+∞)上单调递减,所以f (a +1)>f (b +2).答案:f (a +1)>f (b +2)2.(2010年广东三校模拟)定义在R 上的函数f (x )既是奇函数又是以2为周期的周期函数,则f (1)+f (4)+f (7)等于________.解析:f (x )为奇函数,且x ∈R ,所以f (0)=0,由周期为2可知,f (4)=0,f (7)=f (1),又由f (x +2)=f (x ),令x =-1得f (1)=f (-1)=-f (1)⇒f (1)=0,所以f (1)+f (4)+f (7)=0.答案:03.(2009年高考山东卷改编)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则f (-25)、f (11)、f (80)的大小关系为________.解析:因为f (x )满足f (x -4)=-f (x ),所以f (x -8)=f (x ),所以函数是以8为周期的周期函数,则f (-25)=f (-1),f (80)=f (0),f (11)=f (3),又因为f (x )在R 上是奇函数,f (0)=0,得f (80)=f (0)=0,f (-25)=f (-1)=-f (1),而由f (x -4)=-f (x )得f (11)=f (3)=-f (-3)=-f (1-4)=f (1),又因为f (x )在区间[0,2]上是增函数,所以f (1)>f (0)=0,所以-f (1)<0,即f (-25)<f (80)<f (11).答案:f (-25)<f (80)<f (11)4.(2009年高考辽宁卷改编)已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调增加,则满足f (2x -1)<f (13)的x 取值范围是________.解析:由于f (x )是偶函数,故f (x )=f (|x |),由f (|2x -1|)<f (13),再根据f (x )的单调性得|2x -1|<13,解得13<x <23.答案:(13,23) 5.(原创题)已知定义在R 上的函数f (x )是偶函数,对x ∈R ,f (2+x )=f (2-x ),当f (-3)=-2时,f (2011)的值为________.解析:因为定义在R 上的函数f (x )是偶函数,所以f (2+x )=f (2-x )=f (x -2),故函数f (x )是以4为周期的函数,所以f (2011)=f (3+502×4)=f (3)=f (-3)=-2.答案:-26.已知函数y =f (x )是定义在R 上的周期函数,周期T =5,函数y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,又知y =f (x )在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在x =2时函数取得最小值-5.(1)证明:f (1)+f (4)=0;(2)求y =f (x ),x ∈[1,4]的解析式;(3)求y =f (x )在[4,9]上的解析式.解:(1)证明:∵f (x )是以5为周期的周期函数,∴f (4)=f (4-5)=f (-1), 又∵y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,∴f (1)=-f (-1)=-f (4),∴f (1)+f (4)=0.(2)当x ∈[1,4]时,由题意可设f (x )=a (x -2)2-5(a >0),由f (1)+f (4)=0,得a (1-2)2-5+a (4-2)2-5=0,∴a =2,∴f (x )=2(x -2)2-5(1≤x ≤4).(3)∵y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,∴f (0)=0,又知y =f (x )在[0,1]上是一次函数,∴可设f (x )=kx (0≤x ≤1),而f (1)=2(1-2)2-5=-3,∴k =-3,∴当0≤x ≤1时,f (x )=-3x ,从而当-1≤x <0时,f (x )=-f (-x )=-3x ,故-1≤x ≤1时,f (x )=-3x .∴当4≤x ≤6时,有-1≤x -5≤1,∴f (x )=f (x -5)=-3(x -5)=-3x +15.当6<x ≤9时,1<x -5≤4,∴f (x )=f (x -5)=2[(x -5)-2]2-5=2(x -7)2-5.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x +15, 4≤x ≤62(x -7)2-5, 6<x ≤9. B 组1.(2009年高考全国卷Ⅰ改编)函数f (x )的定义域为R ,若f (x +1)与f (x -1)都是奇函数,则下列结论正确的是________.①f (x )是偶函数 ②f (x )是奇函数 ③f (x )=f (x +2) ④f (x +3)是奇函数解析:∵f (x +1)与f (x -1)都是奇函数,∴f (-x +1)=-f (x +1),f (-x -1)=-f (x -1),∴函数f (x )关于点(1,0),及点(-1,0)对称,函数f (x )是周期T =2[1-(-1)]=4的周期函数.∴f (-x -1+4)=-f (x -1+4),f (-x +3)=-f (x +3),即f (x +3)是奇函数.答案:④2.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f (x +32),且f (-2)=f (-1)=-1,f (0)=2,f (1)+f (2)+…+f (2009)+f (2010)=________.解析:f (x )=-f (x +32)⇒f (x +3)=f (x ),即周期为3,由f (-2)=f (-1)=-1,f (0)=2,所以f (1)=-1,f (2)=-1,f (3)=2,所以f (1)+f (2)+…+f (2009)+f (2010)=f (2008)+f (2009)+f (2010)=f (1)+f (2)+f (3)=0.答案:03.(2010年浙江台州模拟)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (1)=1,若将f (x )的图象向右平移一个单位后,得到一个偶函数的图象,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2010)=________.解析:f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-x )=-f (x ),将f (x )的图象向右平移一个单位后,得到一个偶函数的图象,则满足f (-2+x )=-f (x ),即f (x +2)=-f (x ),所以周期为4,f (1)=1,f (2)=f (0)=0,f (3)=-f (1)=-1,f (4)=0,所以f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2010)=f (4)×502+f (2)=0.答案:04.(2010年湖南郴州质检)已知函数f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+∞)上有f ′(x )>0,若f (-1)=0,那么关于x 的不等式xf (x )<0的解集是________.解析:在(0,+∞)上有f ′(x )>0,则在(0,+∞)上f (x )是增函数,在(-∞,0)上是减函数,又f (x )在R 上是偶函数,且f (-1)=0,∴f (1)=0.从而可知x ∈(-∞,-1)时,f (x )>0;x ∈(-1,0)时,f (x )<0;x ∈(0,1)时,f (x )<0;x ∈(1,+∞)时,f (x )>0.∴不等式的解集为(-∞,-1)∪(0,1)答案:(-∞,-1)∪(0,1). 5.(2009年高考江西卷改编)已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的偶函数,若对于x ≥0,都有f (x +2)=f (x ),且当x ∈[0,2)时,f (x )=log 2(x +1),则f (-2009)+f (2010)的值为________.解析:∵f (x )是偶函数,∴f (-2009)=f (2009).∵f (x )在x ≥0时f (x +2)=f (x ),∴f (x )周期为2.∴f (-2009)+f (2010)=f (2009)+f (2010)=f (1)+f (0)=log 22+log 21=0+1=1.答案:16.(2010年江苏苏州模拟)已知函数f (x )是偶函数,并且对于定义域内任意的x ,满足f (x +2)=-1f (x ),若当2<x <3时,f (x )=x ,则f (2009.5)=________.解析:由f (x +2)=-1f (x ),可得f (x +4)=f (x ),f (2009.5)=f (502×4+1.5)=f (1.5)=f (-2.5)∵f (x )是偶函数,∴f (2009.5)=f (2.5)=52.答案:527.(2010年安徽黄山质检)定义在R 上的函数f (x )在(-∞,a ]上是增函数,函数y =f (x +a )是偶函数,当x 1<a ,x 2>a ,且|x 1-a |<|x 2-a |时,则f (2a -x 1)与f (x 2)的大小关系为________.解析:∵y =f (x +a )为偶函数,∴y =f (x +a )的图象关于y 轴对称,∴y =f (x )的图象关于x =a 对称.又∵f (x )在(-∞,a ]上是增函数,∴f (x )在[a ,+∞)上是减函数.当x 1<a ,x 2>a ,且|x 1-a |<|x 2-a |时,有a -x 1<x 2-a ,即a <2a -x 1<x 2,∴f (2a -x 1)>f (x 2).答案:f (2a -x 1)>f (x 2)8.已知函数f (x )为R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x (x +1).若f (a )=-2,则实数a =________.解析:当x ≥0时,f (x )=x (x +1)>0,由f (x )为奇函数知x <0时,f (x )<0,∴a <0,f (-a )=2,∴-a (-a +1)=2,∴a =2(舍)或a =-1.答案:-1 9.(2009年高考山东卷)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数.若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4=________.解析:因为定义在R 上的奇函数,满足f (x -4)=-f (x ),所以f (4-x )=f (x ),因此,函数图象关于直线x =2对称且f (0)=0.由f (x -4)=-f (x )知f (x -8)=f (x ),所以函数是以8为周期的周期函数.又因为f (x )在区间[0,2]上是增函数,所以f (x )在区间[-2,0]上也是增函数,如图所示,那么方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,不妨设x 1<x 2<x 3<x 4.由对称性知x 1+x 2=-12,x 3+x 4=4,所以x 1+x 2+x 3+x 4=-12+4=-8. 答案:-810.已知f (x )是R 上的奇函数,且当x ∈(-∞,0)时,f (x )=-x lg(2-x ),求f (x )的解析式.解:∵f (x )是奇函数,可得f (0)=-f (0),∴f (0)=0.当x >0时,-x <0,由已知f (-x )=x lg(2+x ),∴-f (x )=x lg(2+x ),即f (x )=-x lg(2+x ) (x >0).∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x lg(2-x ) (x <0),-x lg(2+x ) (x ≥0).即f (x )=-x lg(2+|x |)(x ∈R ).11.已知函数f (x ),当x ,y ∈R 时,恒有f (x +y )=f (x )+f (y ).(1)求证:f (x )是奇函数;(2)如果x ∈R +,f (x )<0,并且f (1)=-12,试求f (x )在区间[-2,6]上的最值.解:(1)证明:∴函数定义域为R ,其定义域关于原点对称. ∵f (x +y )=f (x )+f (y ),令y =-x ,∴f (0)=f (x )+f (-x ).令x =y =0,∴f (0)=f (0)+f (0),得f (0)=0.∴f (x )+f (-x )=0,得f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.(2)法一:设x ,y ∈R +,∵f (x +y )=f (x )+f (y ),∴f (x +y )-f (x )=f (y ).∵x ∈R +,f (x )<0,∴f (x +y )-f (x )<0,∴f (x +y )<f (x ).∵x +y >x ,∴f (x )在(0,+∞)上是减函数.又∵f (x )为奇函数,f (0)=0,∴f (x )在(-∞,+∞)上是减函数.∴f (-2)为最大值,f (6)为最小值.∵f (1)=-12,∴f (-2)=-f (2)=-2f (1)=1,f (6)=2f (3)=2[f (1)+f (2)]=-3.∴所求f (x )在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3.法二:设x 1<x 2,且x 1,x 2∈R .则f (x 2-x 1)=f [x 2+(-x 1)]=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2)-f (x 1).∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0.∴f (x 2)-f (x 1)<0.即f (x )在R 上单调递减.∴f (-2)为最大值,f (6)为最小值.∵f (1)=-12,∴f (-2)=-f (2)=-2f (1)=1,f (6)=2f (3)=2[f (1)+f (2)]=-3.∴所求f (x )在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3.12.已知函数f (x )的定义域为R ,且满足f (x +2)=-f (x ).(1)求证:f (x )是周期函数;(2)若f (x )为奇函数,且当0≤x ≤1时,f (x )=12x ,求使f (x )=-12在[0,2010]上的所有x 的个数.解:(1)证明:∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=-[-f (x )]=f (x ),∴f (x )是以4为周期的周期函数.(2)当0≤x ≤1时,f (x )=12x ,设-1≤x ≤0,则0≤-x ≤1,∴f (-x )=12(-x )=-12x .∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=-12x ,即f (x )=12x .故f (x )=12x (-1≤x ≤1)又设1<x <3,则-1<x -2<1,∴f (x -2)=12(x -2),又∵f (x -2)=-f (2-x )=-f [(-x )+2]=-[-f (-x )]=-f (x ),∴-f (x )=12(x -2),∴f (x )=-12(x -2)(1<x <3).∴f (x )=⎩⎨⎧12x (-1≤x ≤1)-12(x -2) (1<x <3)由f (x )=-12,解得x =-1.∵f (x )是以4为周期的周期函数.故f (x )=-12的所有x =4n -1(n ∈Z ).令0≤4n -1≤2010,则14≤n ≤50234,又∵n ∈Z ,∴1≤n ≤502(n ∈Z ),∴在[0,2010]上共有502个x 使f (x )=-12.第三章 指数函数和对数函数第一节 指数函数A 组1.(2010年黑龙江哈尔滨模拟)若a >1,b <0,且a b +a -b =22,则a b -a -b 的值等于________.解析:∵a >1,b <0,∴0<a b <1,a -b >1.又∵(a b +a -b )2=a 2b +a -2b +2=8,∴a 2b +a -2b =6,∴(a b -a -b )2=a 2b +a -2b -2=4,∴a b -a -b =-2.答案:-22.已知f (x )=a x +b 的图象如图所示,则f (3)=________.解析:由图象知f (0)=1+b =-2,∴b =-3.又f (2)=a 2-3=0,∴a =3,则f (3)=(3)3-3=33-3. 答案:33-33.函数y =(12)2x -x 2的值域是________.解析:∵2x -x 2=-(x -1)2+1≤1, ∴(12)2x -x 2≥12.答案:[12,+∞) 4.(2009年高考山东卷)若函数f (x )=a x -x -a (a >0,且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围是________.解析:函数f (x )的零点的个数就是函数y =a x 与函数y =x +a 交点的个数,由函数的图象可知a >1时两函数图象有两个交点,0<a <1时两函数图象有惟一交点,故a >1. 答案:(1,+∞)5.(原创题)若函数f (x )=a x-1(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a 等于________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ 0<a <1a 2-1=0a 0-1=2无解或⎩⎪⎨⎪⎧a >1a 0-1=0a 2-1=2⇒a = 3.答案: 3 6.已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x +1+a是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.解:(1)因为f (x )是R 上的奇函数,所以f (0)=0,即-1+b2+a=0,解得b =1.从而有f (x )=-2x+12x +1+a .又由f (1)=-f (-1)知-2+14+a =--12+11+a,解得a =2.(2)法一:由(1)知f (x )=-2x +12x +1+2=-12+12x +1,由上式易知f (x )在R 上为减函数,又因f (x )是奇函数,从而不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0⇔f (t 2-2t )<-f (2t 2-k )=f (-2t 2+k ).因f (x )是R 上的减函数,由上式推得t 2-2t >-2t 2+k .即对一切t ∈R 有3t 2-2t -k >0,从而Δ=4+12k <0,解得k <-13.法二:由(1)知f (x )=-2x +12x +1+2,又由题设条件得-2t 2-2t +12t 2-2t +1+2+-22t 2-k +122t 2-k +1+2<0即(22t 2-k +1+2)(-2t 2-2t +1)+(2t 2-2t +1+2)(-22t 2-k +1)<0整理得23t 2-2t -k >1,因底数2>1,故3t 2-2t -k >0上式对一切t ∈R 均成立,从而判别式Δ=4+12k <0,解得k <-13.B 组1.如果函数f (x )=a x +b -1(a >0且a ≠1)的图象经过第一、二、四象限,不经过第三象限,那么一定有________.①0<a <1且b >0 ②0<a <1且0<b <1 ③a >1且b <0 ④a >1且b >0解析:当0<a <1时,把指数函数f (x )=a x 的图象向下平移,观察可知-1<b -1<0,即0<b <1.答案:②2.(2010年保定模拟)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=(a +1)1-x 在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是________.解析:f (x )=-x 2+2ax =-(x -a )2+a 2,所以f (x )在[a ,+∞)上为减函数,又f (x ),g (x )都在[1,2]上为减函数,所以需⎩⎪⎨⎪⎧a ≤1a +1>1⇒0<a ≤1.答案:(0,1]3.已知f (x ),g (x )都是定义在R 上的函数,且满足以下条件①f (x )=a x ·g (x )(a >0,a ≠1);②g (x )≠0;若f (1)g (1)+f (-1)g (-1)=52,则a 等于________. 解析:由f (x )=a x ·g (x )得f (x )g (x )=a x ,所以f (1)g (1)+f (-1)g (-1)=52⇒a +a -1=52,解得a =2或12.答案:2或124.(2010年北京朝阳模拟)已知函数f (x )=a x (a >0且a ≠1),其反函数为f -1(x ).若f (2)=9,则f -1(13)+f (1)的值是________.解析:因为f (2)=a 2=9,且a >0,∴a =3,则f (x )=3x =13,∴x =-1,故f -1(13)=-1.又f (1)=3,所以f -1(13)+f (1)=2.答案:25.(2010年山东青岛质检)已知f (x )=(13)x ,若f (x )的图象关于直线x =1对称的图象对应的函数为g (x ),则g (x )的表达式为________.解析:设y =g (x )上任意一点P (x ,y ),P (x ,y )关于x =1的对称点P ′(2-x ,y )在f (x )=(13)x 上,∴y=(13)2-x =3x -2.答案:y =3x -2(x ∈R ) 6.(2009年高考山东卷改编)函数y =e x +e -xe x -e-x 的图象大致为________.解析:∵f (-x )=e -x+e x e -x -e x =-e x+e-xe x -e -x =-f (x ),∴f (x )为奇函数,排除④.又∵y =e x +e -x e x -e -x =e 2x +1e 2x -1=e 2x -1+2e 2x -1=1+2e 2x -1在(-∞,0)、(0,+∞)上都是减函数,排除②、③.答案:①7.(2009年高考辽宁卷改编)已知函数f (x )满足:当x ≥4时,f (x )=(12)x ;当x <4时,f (x )=f (x +1),则f (2+log 23)=________.解析:∵2<3<4=22,∴1<log 23<2.∴3<2+log 23<4,∴f (2+log 23)=f (3+log 23)=f (log 224)=(12)log 224=2-log 224=2log 2124=124.答案:1248.(2009年高考湖南卷改编)设函数y =f (x )在(-∞,+∞)内有定义,对于给定的正数K ,定义函数f K (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )≤K ,K , f (x )>K .取函数f (x )=2-|x |,当K =12时,函数f K (x )的单调递增区间为________.解析:由f (x )=2-|x |≤12得x ≥1或x ≤-1,∴f K (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-|x |,x ≥1或x ≤-1,12,-1<x <1.则单调增区间为(-∞,-1].答案:(-∞,-1]。
word3.1 随机事件及其概率(苏教版必修3)一、填空题(每小题6分,共60分)1.下列事件属于不可能事件的为.①连续投掷骰子两次,掷得的点数和为4;②连续投掷骰子两次,掷得的点数和为8;③连续投掷骰子两次,掷得的点数和为12;④连续投掷骰子两次,掷得的点数和为16.2.下列事件属于必然事件的为.①没有水分,种子发芽;②在响一声时就被接起;③实数的平方为正数;④全等三角形面积相等.3.给出下列事件:①同学甲竞选班长成功;②两队进行比赛,强队胜利了;③一所学校共有998名学生,至少有三名学生的生日相同;④若集合A,B,C,满足A⊆B,B⊆C,则A⊆C;⑤古代有一个国王想处死一位画师,背地里在2X签上都写上“死”字,再让画师抽“生死签”,画师抽到死签;⑥从1,3,9中任选两数相加,其和为偶数;⑦骑车通过10个十字路口,均遇红灯.其中属于随机事件的有.4.在10件同类产品中,其中8件为正品,2件为次品.从中任意抽出3件的必然事件是.①3件都是正品;②至少有1件是次品;③3件都是次品;④至少有1件是正品.5.事件A的概率P(A)必须满足.6.下列说法正确的为.①概率就是频率;②某事件的概率等于1.1;③必然事件的概率等于1;④概率不可以是一个无理数.7.每道选择题都有4个选择支,其中只有1个选择支是正确的.某次考试共有12道选择题,某人说:“每个选择支正确的概率是错误!未找到引用源。
,我每题都选择第一个选择支,则一定有3题选择结果正确”.对该人的话进行判断,其结论是.(填“正确的”或“错误的”)8.在天气预报中,有“降水概率预报”,例如预报“明天降水概率为78%”,这是指.①明天该地区有78%的地区降水,22%的地区不降水;②明天该地区约有78%的时间降水,其他时间不降水;③气象台的专家中,有78%的人认为会降水,另外22%的专家认为不降水;④明天该地区降水的可能性为78%.9.某篮球运动员在最近几场大赛中罚球投篮的结果如下:(1)在表中直接填写进球的频率;(2)这位运动员投篮一次,进球的概率约为.10.利用简单随机抽样的方法抽查了某校500名学生,其中共青团员有320人,戴眼镜的有365人,若在这个学校随机抽查一名学生,则他是团员的概率为,他戴着眼镜的概率为.二、解答题(共40分)11.(8分)“某彩票的中奖概率为错误!未找到引用源。
随堂自测
1.下面给出了四种现象:
①若x ∈R ,则x 2<0;
②没有水分,种子发芽;
③每年元宵节的夜晚,一定皎月当空;
④若f (x ),g (x )在R 上是增函数.则f (x )+g (x )在R 上是增函数.
其中是确定性现象的是________.
解析:因为x ∈R ,x 2≥0,所以①是不可能事件,属于确定性现象.
没有水,种子不会发芽,所以②不能发生,是确定性现象.
元宵节的夜晚可能晴天,也可能阴天.所以③是随机现象.
f (x ),
g (x )在R 上是增函数,f (x )+g (x )在R 上必为增函数,所以④是确定性现象. 答案:①②④
2.下面给出了三个事件:
①明天天晴; ②在常温下,铁熔化;
③自由下落的物体做匀速直线运动.
其中随机事件为________.
解析:由事件的定义可判断①是随机事件,②③是不可能事件.
答案:①
3.下列事件中,不可能事件是________.
①掷两枚硬币出现两正面和两反面的可能性相等;
②掷两枚硬币出现两个反面和一正、一反的可能性相等;
③掷两枚硬币一次,两枚都是正面.
解析:掷两枚硬币可能出现的情况是Ω={}(正正),(正反),(反正),(反反)4种情况.由此可以判断①为必然事件,②为不可能事件,③为随机事件.
答案:②
4.对某批种子的发芽情况进行统计,在统计的5000粒种子中共有4520粒发芽,则“种子发芽”这个事件的频率为________.
解析:频率为45205000
=0.904. 答案:0.904
5.一个总体分为A 、B 两层,用分层抽样方法从总体中抽取一个容量为10的样本,已知B
层中每个个体被抽到的概率都为112
,则总体中的个体数为________. 解析:设总体中的个体数为x ,则10x =112
∴x =120.
答案:120。