2018一轮北师大版(理)数学训练:第10章 第6节 课时分层训练63 模拟方法——概率的应用 Word版含解析
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第六章 数列 6.4 数列求和试题 理 北师大版1.等差数列的前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d .2.等比数列的前n 项和公式S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1-a n q 1-q =a 1(1-q n )1-q ,q ≠1.3.一些常见数列的前n 项和公式(1)1+2+3+4+…+n =n (n +1)2.(2)1+3+5+7+…+2n -1=n 2.(3)2+4+6+8+…+2n =n (n +1).(4)12+22+…+n 2=n (n +1)(2n +1)6.【知识拓展】数列求和的常用方法(1)公式法等差、等比数列或可化为等差、等比数列的可直接使用公式求和.(2)分组转化法把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.常见的裂项公式①1n (n +1)=1n -1n +1;②1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1;③1n +n +1=n +1-n .(4)倒序相加法把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)错位相减法主要用于一个等差数列与一个等比数列对应项相乘所得的数列的求和,即等比数列求和公式的推导过程的推广.(6)并项求和法一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.例如,S n =1002-992+982-972+…+22-12=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)如果数列{a n }为等比数列,且公比不等于1,则其前n 项和S n =a 1-a n +11-q .( √ ) (2)当n ≥2时,1n 2-1=12(1n -1-1n +1).( √ ) (3)求S n =a +2a 2+3a 3+…+na n之和时,只要把上式等号两边同时乘以a 即可根据错位相减法求得.( × )(4)数列{12n +2n -1}的前n 项和为n 2+12n .( × ) (5)推导等差数列求和公式的方法叫作倒序求和法,利用此法可求得sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 288°+sin 289°=44.5.( √ )1.(2016·潍坊模拟)设{a n }是公差不为0的等差数列,a 1=2,且a 1,a 3,a 6成等比数列,则{a n }的前n 项和S n 等于( )A.n 2+7n4B.n 2+5n 3C.2n 2+3n 4D .n 2+n答案 A 解析 设等差数列的公差为d ,则a 1=2,a 3=2+2d ,a 6=2+5d .又∵a 1,a 3,a 6成等比数列,∴a 23=a 1·a 6.即(2+2d )2=2(2+5d ),整理得2d 2-d =0.。
课时分层训练(十二) 实际问题的函数建模A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.在某个物理试验中,测量得变量x和变量y的几组数据,如下表:则对A.y=2x B.y=x2-1C.y=2x-2 D.y=log2xD[根据x=0.50,y=-0.99,代入计算,可以排除A;根据x=2.01,y=0.98,代入计算,可以排除B、C;将各数据代入函数y=log2x,可知满足题意.]2.某家具的标价为132元,若降价以九折出售(即优惠10%),仍可获利10%(相对进货价),则该家具的进货价是()【导学号:57962093】A.118元B.105元C.106元D.108元D[设进货价为a元,由题意知132×(1-10%)-a=10%a,解得a=108,故选D.]3.一水池有两个进水口,一个出水口,每个水口的进、出水速度如图2-9-2甲、乙所示.某天0点到6点,该水池的蓄水量如图丙所示.图2-9-2给出以下3个论断:①0点到3点只进水不出水;②3点到4点不进水只出水;③4点到6点不进水不出水,则一定正确的是()【导学号:57962094】A.①B.①②C .①③D .①②③A [由甲、乙两图知,进水速度是出水速度的12,所以0点到3点不出水,3点到4点也可能一个进水口进水,一个出水口出水,但总蓄水量降低,4点到6点也可能两个进水口进水,一个出水口出水,一定正确的是①.]4.将出货单价为80元的商品按90元一个出售时,能卖出400个,已知这种商品每涨价1元,其销售量就要减少20个,为了赚得最大利润,每个售价应定为( )A .85元B .90元C .95元D .100元C [设每个售价定为x 元,则利润y =(x -80)·[400-(x -90)·20]=-20[(x -95)2-225],∴当x =95时,y 最大.]5.(2016·四川德阳一诊)将甲桶中的a L 水缓慢注入空桶乙中,t min 后甲桶中剩余的水量符合指数衰减曲线y =a e nt .假设过5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,若再过m min 甲桶中的水只有a 4 L ,则m 的值为( )A .5B .8C .9D .10A [∵5 min 后甲桶和乙桶的水量相等,∴函数y =f (t )=a e nt 满足f (5)=a e 5n =12a ,可得n =15ln 12,∴f (t )=a ·,因此,当k min 后甲桶中的水只有a 4 L 时,f (k )=a ·=14a ,即=14, ∴k =10,由题可知m =k -5=5,故选A.]二、填空题6.在如图2-9-3所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x 为________m.图2-9-320 [设内接矩形另一边长为y ,则由相似三角形性质可得x 40=40-y 40,解得y =40-x ,所以面积S =x (40-x )=-x 2+40x =-(x -20)2+400(0<x <40),当x =20时,S max =400.]7.某化工厂生产一种溶液,按市场要求杂质含量不超过0.1%,若初时含杂质2%,每过滤一次可使杂质含量减少13,至少应过滤________次才能达到市场要求.(已知lg 2≈0.301 0,lg 3≈0.477 1)【导学号:57962095】8 [设过滤n 次才能达到市场要求,8.(2015·四川高考)某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e kx +b (e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0 ℃的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时.24 [由已知条件,得192=e b ,∴b =ln 192.又∵48=e 22k +b =e 22k +ln 192=192e 22k =192(e 11k )2,∴e 11k ===12.设该食品在33 ℃的保鲜时间是t 小时,则t =e 33k +ln 192=192e 33k =192(e 11k )3=192×=24.]三、解答题9.为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C (单位:万元)与隔热层厚度x (单位:cm)满足关系C (x )=k 3x +5(0≤x ≤10),若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元,设f (x )为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.(1)求k 的值及f (x )的表达式;(2)隔热层修建多厚时,总费用f (x )达到最小,并求最小值.【导学号:57962096】[解] (1)由已知条件得C (0)=8,则k =40,2分 因此f (x )=6x +20C (x )=6x +8003x +5(0≤x ≤10). 5分(2)f (x )=6x +10+8003x +5-10≥2(6x +10)·8003x +5-10=70(万元), 7分 当且仅当6x +10=8003x +5, 即x =5时等号成立, 10分 所以当隔热层厚度为5 cm 时,总费用f (x )达到最小值,最小值为70万元. 12分10.国庆期间,某旅行社组团去风景区旅游,若每团人数在30人或30人以下,飞机票每张收费900元;若每团人数多于30人,则给予优惠:每多1人,机票每张减少10元,直到达到规定人数75人为止.每团乘飞机,旅行社需付给航空公司包机费15 000元.(1)写出飞机票的价格关于人数的函数;(2)每团人数为多少时,旅行社可获得最大利润?[解] (1)设旅行团人数为x ,由题得0<x ≤75(x ∈N *),2分 飞机票价格为y 元,则y =⎩⎨⎧ 900,0<x ≤30,900-10(x -30),30<x ≤75,即y =⎩⎨⎧ 900,0<x ≤30,1 200-10x ,30<x ≤75. 5分 (2)设旅行社获利S 元,则S =⎩⎨⎧ 900x -15 000,0<x ≤30,x (1 200-10x )-15 000,30<x ≤75, 即S =⎩⎨⎧ 900x -15 000,0<x ≤30,-10(x -60)2+21 000,30<x ≤75.8分因为S =900x -15 000在区间(0,30]上为单调增函数,故当x =30时,S 取最大值12 000元,又S =-10(x -60)2+21 000在区间(30,75]上,当x =60时,取得最大值21 000.故当x =60时,旅行社可获得最大利润.12分B 组 能力提升(建议用时:15分钟) 1.有浓度为90%的溶液100 g ,从中倒出10 g 后再倒入10 g 水称为一次操作,要使浓度低于10%,这种操作至少应进行的次数为(参考数据:lg 2=0.301 0,lg 3=0.477 1)( )A .19B .20C .21D .22C [操作次数为n 时的浓度为,由<10%,得n +1>-1lg 910=-12lg 3-1≈21.8,∴n ≥21.]2.(2016·北京房山期末)某种病毒每经过30分钟由1个病毒可分裂成2个病毒,经过x 小时后,病毒个数y 与时间x (小时)的函数关系式为________,经过5小时,1个病毒能分裂成________个.【导学号:57962097】y =4x 1 024 [设原有1个病毒,经过1个30分钟有2=21个病毒;经过2个30分钟有2×2=4=22个病毒;经过3个30分钟有4×2=8=23个病毒;……经过60x 30个30分钟有22x =4x 个病毒,∴病毒个数y 与时间x (小时)的函数关系式为y =4x ,∴经过5小时,1个病毒能分裂成45=1 024个.]3.(2016·浙江高考)已知a ≥3,函数F (x )=min{2|x -1|,x 2-2ax +4a -2},其中min{p ,q }=⎩⎨⎧p ,p ≤q ,q ,p >q .(1)求使得等式F (x )=x 2-2ax +4a -2成立的x 的取值范围.(2)①求F (x )的最小值m (a );②求F (x )在区间[0,6]上的最大值M (a ).[解] (1)由于a ≥3,故当x ≤1时,(x 2-2ax +4a -2)-2|x -1|=x 2+2(a -1)(2-x )>0;当x >1时,(x 2-2ax +4a -2)-2|x -1|=(x -2)(x -2a ). 3分 所以使得等式F (x )=x 2-2ax +4a -2成立的x 的取值范围为[2,2a ]. 5分(2)①设函数f (x )=2|x -1|,g (x )=x 2-2ax +4a -2,则f (x )min =f (1)=0,g (x )min =g (a )=-a 2+4a -2,所以由F (x )的定义知m (a )=min{f (1),g (a )},即m (a )=⎩⎨⎧ 0,3≤a ≤2+2,-a 2+4a -2,a >2+ 2.8分 ②当0≤x ≤2时,F (x )=f (x ),此时M (a )=max{f (0),f (2)}=2.当2≤x ≤6时,F (x )=g (x ),此时M (a )=max{g (2),g (6)}=max{2,34-8a },当a ≥4时,34-8a ≤2;当3≤a <4时,34-8a >2,∴M (a )=⎩⎨⎧ 34-8a ,3≤a <4,2,a ≥4. 12分。
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}.]。
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课时分层训练(三十三) 简单线性规划A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.已知点(-3,-1)和点(4,-6)在直线3x-2y-a=0的两侧,则a的取值范围为()A.(-24,7) B.(-7,24)C.(-∞,-7)∪(24,+∞) D.(-∞,-24)∪(7,+∞)B[根据题意知(-9+2-a)·(12+12-a)<0,即(a+7)(a-24)<0,解得-7<a<24.]2.不等式组错误!所表示的平面区域的面积等于()A。
错误!B.错误!C.错误!D.错误!C[平面区域如图中阴影部分所示.解错误!得A(1,1),易得B(0,4),C错误!,|BC|=4-错误!=错误!,∴S△ABC=错误!×错误!×1=错误!。
]3.(2016·北京高考)若x,y满足错误!则2x+y的最大值为()A.0 B.3C.4 D.5C[根据题意作出可行域如图阴影部分所示,平移直线y=-2x,当直线平移到虚线处时,目标函数取得最大值,由错误!可得A(1,2),此时2x+y取最大值为2×1+2=4.]4.(2017·广州综合测试(二))不等式组错误!的解集记为D,若(a,b)∈D,则z=2a -3b的最大值是()A.1 B.4C.-1 D.-4A[由题意得a,b满足约束条件错误!以a为横轴,b为纵轴建立平面直角坐标系,则不等式组表示的平面区域为以(-2,0),(-1,-1),(2,2)为顶点的三角形区域(包含边界),由图易得当目标函数z=2a-3b经过平面区域内的点(-1,-1)时,z=2a-3b取得最大值z max=2×(-1)-3×(-1)=1,故选A。
【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(三十二) 不等式的性质与一元二次不等式A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.已知a >b ,c >d ,且c ,d 不为0,那么下列不等式成立的是( ) A .a d>bc B .ac >b d C .a -c >b -dD .a +c >b +dD [由不等式的同向可加性得a +c >b +d.] 2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x +2, x ≤0,-x +2, x >0,则不等式f (x )≥x 2的解集为( )【导学号:57962271】A .[-1,1]B .[-2,2]C .[-2,1]D .[-1,2]A [法一:当x ≤0时,x +2≥x 2, ∴-1≤x ≤0;①当x >0时,-x +2≥x 2,∴0<x ≤1.② 由①②得原不等式的解集为{x |-1≤x ≤1}. 法二:作出函数y =f (x )和函数y =x 2的图像,如图,由图知f (x )≥x 2的解集为[-1,1].]3.设a ,b 是实数,则“a >b >1”是“a +1a >b +1b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分又不必要条件A [因为a +1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =(a -b )(ab -1)ab ,若a >b >1,显然a +1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =(a -b )(ab -1)ab >0,则充分性成立,当a =12,b =23时,显然不等式a +1a >b +1b 成立,但a >b >1不成立,所以必要性不成立.]4.(2016·吉林一模)已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <-1或x >13,则f (e x )>0的解集为( )A .{x |x <-1或x >-ln 3}B .{x |-1<x <-ln 3}C .{x |x >-ln 3}D .{x |x <-ln 3}D [设-1和13是方程x 2+ax +b =0的两个实数根, ∴a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+13=23, b =-1×13=-13,∵一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <-1或x >13,∴f (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+23x -13=-x 2-23x +13,∴f (x )>0的解集为x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,13. 不等式f (e x )>0可化为-1<e x <13. 解得x <ln 13, ∴x <-ln 3,即f (e x )>0的解集为{x |x <-ln 3}.]5.若集合A ={}x |ax 2-ax +1<0=∅,则实数a 的值的集合是( )【导学号:57962272】A .{a |0<a <4}B .{a |0≤a <4}C .{a |0<a ≤4}D .{a |0≤a ≤4}D [由题意知a =0时,满足条件,a ≠0时,由⎩⎨⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0, 得0<a ≤4,所以0≤a ≤4.] 二、填空题6.(2016·辽宁抚顺一模)不等式-2x 2+x +1>0的解集为__________.【导学号:57962273】⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1 [-2x 2+x +1>0,即2x 2-x -1<0,(2x +1)(x -1)<0,解得-12<x <1,∴不等式-2x 2+x +1>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1.]7.(2017·南京、盐城二模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,则不等式f (x )≥-1的解集是__________.[-4,2] [不等式f (x )≥-1⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎨⎧x >0,-(x -1)2≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故不等式f (x )≥-1的解集是[-4,2].]8.(2016·西安质检)在R 上定义运算:⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab cd =a d -bc .若不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 a -2a +1 x ≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为__________.32 [原不等式等价于x (x -1)-(a -2)(a +1)≥1, 即x 2-x -1≥(a +1)(a -2)对任意x 恒成立, x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以-54≥a 2-a -2,解得-12≤a ≤32.] 三、解答题9.设x <y <0,试比较(x 2+y 2)(x -y )与(x 2-y 2)(x +y )的大小.【导学号:57962274】[解] (x 2+y 2)(x -y )-(x 2-y 2)(x +y ) =(x -y )[(x 2+y 2)-(x +y )2]=-2xy (x -y ).5分∵x <y <0,∴xy >0,x -y <0,∴-2xy (x -y )>0,8分 ∴(x 2+y 2)(x -y )>(x 2-y 2)(x +y ). 12分 10.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值. [解] (1)∵f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6, ∴f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3, 2分 ∴原不等式可化为a 2-6a -3<0, 解得3-23<a <3+23,∴原不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}.5分 (2)f (x )>b 的解集为(-1,3)等价于方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3,8分等价于⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=a (6-a )3,-1×3=-6-b3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2016·九江一模)若关于x 的不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-2)B .(-2,+∞)C .(-6,+∞)D .(-∞,-6)A [不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解等价于a <(x 2-4x -2)ma x ,令g (x )=x 2-4x -2,x ∈(1,4),∴g (x )<g (4)=-2,∴a <-2.]2.在R 上定义运算:x *y =x (1-y ),若不等式(x -y )*(x +y )<1对一切实数x 恒成立,则实数y 的取值范围是__________.【导学号:57962275】⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 [由题意知(x -y )*(x +y )=(x -y )·[1-(x +y )]<1对一切实数x 恒成立,所以-x 2+x +y 2-y -1<0对于x ∈R 恒成立.故Δ=12-4×(-1)×(y 2-y -1)<0, 所以4y 2-4y -3<0,解得-12<y <32.]3.(2016·北京朝阳统一考试)已知函数f (x )=x 2-2ax -1+a ,a ∈R . (1)若a =2,试求函数y =f (x )x (x >0)的最小值;(2)对于任意的x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立,试求a 的取值范围.【导学号:57962276】[解] (1)依题意得y =f (x )x =x 2-4x +1x =x +1x -4.因为x >0,所以x +1x ≥2,2分当且仅当x =1x 时,即x =1时,等号成立, 所以y ≥-2.所以当x =1时,y =f (x )x 的最小值为-2. 5分(2)因为f (x )-a =x 2-2ax -1,所以要使得“任意x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立”只要“x 2-2ax -1≤0在[0,2]上恒成立”.7分不妨设g (x )=x 2-2ax -1,则只要g (x )≤0在[0,2]上恒成立即可, 所以⎩⎨⎧g (0)≤0,g (2)≤0,即⎩⎨⎧0-0-1≤0,4-4a -1≤0,10分 解得a ≥34,则a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞.12分。
课时分层训练(二十) 函数y =Asin(ωx +φ)的图像及三角函数模型的简单应用A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.为了得到函数y =sin 3x +cos 3x 的图像,可以将函数y =2cos 3x 的图像( )【导学号:57962161】A .向右平移π12个单位 B .向右平移π4个单位 C .向左平移π12个单位D .向左平移π4个单位A [由于y =sin 3x +cos 3x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4,y =2cos 3x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π2,因此只需将y =2cos 3x 的图像向右平移π12个单位,即可得到y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4的图像.] 2.(2017·成都二诊)将函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6图像上所有点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,得到函数g (x )的图像,则函数g (x )的解析式为( )A .g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3B .g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6 C .g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π3D .g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6B [由图像变换规则可得g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,故选B.]3.函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<π2的部分图像如图3-4-5所示,则ω,φ的值分别是( )图3-4-5A .2,-π3 B .2,-π6 C .4,-π6 D .4,π3A [∵T 2=1112π-512π,∴T =π.由T =2πω=π,得ω=2.∵5π12×2+φ=π2+2k π,k ∈Z ,∴φ=-π3+2k π.又∵φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴φ=-π3.]4.已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),y =f (x )的图像与直线y =2的两个相邻交点的距离等于π,则f (x )的递增区间是( )【导学号:57962162】A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+5π12,k π+11π12,k ∈Z C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6,k ∈Z D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z C [由题设知f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6,f (x )的周期为T =π,所以ω=2,由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 得,k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z .]5.(2016·全国卷Ⅱ)若将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度,则平移后图像的对称轴为( )A .x =k π2-π6(k ∈Z ) B .x =k π2+π6(k ∈Z ) C .x =k π2-π12(k ∈Z )D .x =k π2+π12(k ∈Z )B [将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度,得到函数y =2sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图像.由2x +π6=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π2+π6(k ∈Z ),即平移后图像的对称轴为x =k π2+π6(k ∈Z ).]二、填空题6.若函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3(ω>0)的最小正周期为π2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=________.【导学号:57962163】0 [由f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3(ω>0)的最小正周期为π2,得ω=4,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4×π3-π3=0.] 7.已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π),它们的图像有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________.π6 [由题意cos π3=sin⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=12,2π3+φ=k π+(-1)k ·π6(k ∈Z ).因为0≤φ<π,所以φ=π6.] 8.电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数I =A sin(ωt +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,0<φ<π2的图像如图3-4-6所示,则当t =1100秒时,电流强度是________安.图3-4-6-5 [由图像知A =10,T 2=4300-1300=1100, ∴ω=2πT=100π,∴I =10sin(100πt +φ). ∵图像过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1300,10,∴10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100π×1300+φ=10,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+φ=1,π3+φ=2k π+π2,k ∈Z ,∴φ=2k π+π6,k ∈Z .又∵0<φ<π2,∴φ=π6, ∴I =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πt +π6,当t =1100秒时,I =-5安.] 三、解答题9.已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4+1.(1)求它的振幅、最小正周期、初相; (2)画出函数y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的图像.[解] (1)振幅为2,最小正周期T =π,初相为-π4. 5分(2)图像如图所示.12分 10.已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图像过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,图像上与点P 最近的一个最高点是Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,5.(1)求函数的解析式; (2)求函数f (x )的递增区间.【导学号:57962164】[解] (1)依题意得A =5,周期T =4⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π12=π,2分∴ω=2ππ=2.故y =5sin(2x +φ),又图像过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,4分∴5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+φ=0,由已知可得π6+φ=0,∴φ=-π6,∴y =5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. 6分 (2)由-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z , 得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z ,10分故函数f (x )的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z ).12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2016·北京高考)将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3图像上的点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,t 向左平移s (s >0)个单位长度得到点P ′.若P ′位于函数y =sin 2x 的图像上,则( )A .t =12,s 的最小值为π6 B .t =32,s 的最小值为π6 C .t =12,s 的最小值为π3 D .t =32,s 的最小值为π3A [因为点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,t 在函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图像上,所以t =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4-π3=sin π6=12.所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,12.将点P 向左平移s (s >0)个单位长度得P ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-s ,12.因为P ′在函数y =sin 2x 的图像上,所以sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-s =12,即cos 2s =12,所以2s =2k π+π3或2s =2k π+53π,即s =k π+π6或s =k π+5π6(k ∈Z ),所以s 的最小值为π6.]2.若函数y =cos 2x +3sin 2x +a 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的零点,则实数a的取值范围为________.(-2,-1] [由题意可知y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+a ,该函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的零点,即y =-a ,y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的交点.结合函数的图像可知1≤-a <2,所以-2<a ≤-1.]3.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,0<φ<π2的部分图像如图3-4-7所示.图3-4-7(1)求f (x )的解析式; (2)设g (x )=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π122,求函数g (x )在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上的最大值,并确定此时x 的值.[解] (1)由题图知A =2,T 4=π3,则2πω=4×π3, 2分∴ω=32.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+φ =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4+φ=0,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ-π4=0.4分∵0<φ<π2, ∴-π4<φ-π4<π4, ∴φ-π4=0,即φ=π4,∴f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π4.6分(2)由(1)可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32⎝⎛⎭⎪⎫x -π12+π4 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π8,8分∴g (x )=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π122=4×1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π42=2-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4.10分∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3,∴-π4≤3x +π4≤5π4,π4=π,即x=π4时,g(x)ma x=4. 12分∴当3x+。
1.等差数列的定义从第2项起,每一项与前一项的差是同一个常数,我们称这样的数列为等差数列,称这个常数为等差数列的公差,通常用字母_d _表示. 2.等差数列的通项公式若首项是a 1,公差是d ,则这个等差数列的通项公式是a n =a 1+(n -1)d . 3.等差中项如果在a 与b 中间插入一个数A ,使a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫作a 与b 的等差中项. 4.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N +).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N +),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d . (4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N +)是公差为md 的等差数列. (6)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…(m ∈N +)构成等差数列. 5.等差数列的前n 项和公式设等差数列{a n }的公差为d ,其前n 项和S n =n (a 1+a n )2或S n =na 1+n (n -1)2d .6.等差数列的前n 项和公式与函数的关系 S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n . 数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A ,B 为常数). 7.等差数列的前n 项和的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最小值. 【知识拓展】等差数列的四种判断方法(1)定义法:a n +1-a n =d (d 是常数)⇔{a n }是等差数列. (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N +)⇔{a n }是等差数列. (3)通项公式:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列. (4)前n 项和公式:S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)⇔{a n }是等差数列. 【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( × )(2)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( √ )(3)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数.( × ) (4)已知等差数列{a n }的通项公式a n =3-2n ,则它的公差为-2.( √ )1.在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6等于( ) A .-1 B .0 C .1 D .6 答案 B解析 由等差数列的性质,得a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0,故选B.2.(教材改编)设数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 6=2且S 5=30,则S 8等于( ) A .31 B .32 C .33 D .34 答案 B解析 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =2,5a 1+10d =30,解得⎩⎨⎧a 1=263,d =-43,∴S 8=8a 1+8×72d =32.3.(2016·全国乙卷)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100等于( ) A .100 B .99 C .98 D .97 答案 C解析 由等差数列性质,知S 9=9(a 1+a 9)2=9×2a 52=9a 5=27,得a 5=3,而a 10=8,因此公差d =a 10-a 510-5=1,∴a 100=a 10+90d =98,故选C.4.(2016·江西玉山一中模拟)已知数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 3+a 4+a 5=9,则S 7等于( )A .21B .28C .35D .42 答案 A解析 ∵a 3+a 4+a 5=9,∴a 4=3, ∴S 7=7a 4=21,故选A.5.若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大. 答案 8解析 因为数列{a n }是等差数列,且a 7+a 8+a 9=3a 8>0,所以a 8>0.又a 7+a 10=a 8+a 9<0,所以a 9<0.故当n =8时,其前n 项和最大.题型一 等差数列基本量的运算例1 (1)在数列{a n }中,若a 1=-2,且对任意的n ∈N +有2a n +1=1+2a n ,则数列{a n }前10项的和为( )A .2B .10 C.52 D.54(2)(2016·北京)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6=________. 答案 (1)C (2)6解析 (1)由2a n +1=1+2a n 得a n +1-a n =12,所以数列{a n }是首项为-2,公差为12的等差数列,所以S 10=10×(-2)+10×(10-1)2×12=52.(2)∵a 3+a 5=2a 4=0,∴a 4=0. 又a 1=6,∴a 4=a 1+3d =0,∴d =-2.∴S 6=6×6+6×(6-1)2×(-2)=6.思维升华 等差数列运算问题的通性通法(1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a 1和公差d ,然后由通项公式或前n 项和公式转化为方程(组)求解.(2)等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题.(1)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,已知a 2=3,a 6=11,则S 7等于( )A .13B .35C .49D .63(2)(2016·江苏)已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是________. 答案 (1)C (2)20解析 (1)∵a 1+a 7=a 2+a 6=3+11=14, ∴S 7=7(a 1+a 7)2=49.(2)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意可得 ⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+d )2=-3,5a 1+5×42d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-4,d =3, 则a 9=a 1+8d =-4+8×3=20. 题型二 等差数列的判定与证明例2 已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N +),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N +).(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由. (1)证明 因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N +),b n =1a n -1(n ∈N +),所以b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=1(2-1a n)-1-1a n -1=a n a n -1-1a n -1=1.又b 1=1a 1-1=-52.所以数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.(2)解 由(1)知b n =n -72,则a n =1+1b n =1+22n -7.设f (x )=1+22x -7,则f (x )在区间(-∞,72)和(72,+∞)上为减函数.所以当n =3时,a n 取得最小值-1,当n =4时,a n 取得最大值3. 引申探究本例中,若将条件变为a 1=35,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),试求数列{a n }的通项公式.解 由已知可得a n +1n +1=a n n +1,即a n +1n +1-a n n=1,又a 1=35,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=35为首项,1为公差的等差数列,∴a n n =35+(n -1)·1=n -25,∴a n =n 2-25n . 思维升华 等差数列的四个判定方法(1)定义法:证明对任意正整数n 都有a n +1-a n 等于同一个常数.(2)等差中项法:证明对任意正整数n 都有2a n +1=a n +a n +2后,可递推得出a n +2-a n +1=a n +1-a n =a n -a n -1=a n -1-a n -2=…=a 2-a 1,根据定义得出数列{a n }为等差数列.(3)通项公式法:得出a n =pn +q 后,得a n +1-a n =p 对任意正整数n 恒成立,根据定义判定数列{a n }为等差数列.(4)前n 项和公式法:得出S n =An 2+Bn 后,根据S n ,a n 的关系,得出a n ,再使用定义法证明数列{a n }为等差数列.(1)在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N +),则该数列的通项为( ) A .a n =1nB .a n =2n +1C .a n =2n +2D .a n =3n答案 A解析 由已知式2a n +1=1a n +1a n +2可得1a n +1-1a n =1a n +2-1a n +1,知{1a n }是首项为1a 1=1,公差为1a 2-1a 1=2-1=1的等差数列,所以1a n =n ,即a n =1n.(2)数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=2a n +1-a n +2. ①设b n =a n +1-a n ,证明{b n }是等差数列; ②求{a n }的通项公式.①证明 由a n +2=2a n +1-a n +2, 得a n +2-a n +1=a n +1-a n +2, 即b n +1=b n +2. 又b 1=a 2-a 1=1,所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列. ②解 由①得b n =1+2(n -1)=2n -1, 即a n +1-a n =2n -1.于是∑n k =1(a k +1-a k )=∑n k =1(2k -1), 所以a n +1-a 1=n 2,即a n +1=n 2+a 1.又a 1=1,所以{a n }的通项公式为a n =n 2-2n +2. 题型三 等差数列性质的应用 命题点1 等差数列项的性质例3 (1)(2015·广东)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________. (2)已知{a n },{b n }都是等差数列,若a 1+b 10=9,a 3+b 8=15,则a 5+b 6=________. 答案 (1)10 (2)21解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以a 3+a 7=a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=25,所以a 5=5,故a 2+a 8=2a 5=10.(2)因为{a n },{b n }都是等差数列,所以2a 3=a 1+a 5,2b 8=b 10+b 6,所以2(a 3+b 8)=(a 1+b 10)+(a 5+b 6),即2×15=9+(a 5+b 6),解得a 5+b 6=21. 命题点2 等差数列前n 项和的性质例4 (1)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=-12,S 9=45,则S 12=________.(2)在等差数列{a n }中,a 1=-2 018,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 1010=2,则S 2 018的值等于( )A .-2 018B .-2 016C .-2 019D .-2 017答案 (1)114 (2)A解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,S 12-S 9成等差数列,所以2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6),即2(S 6+12)=-12+(45-S 6),解得S 6=3. 又2(S 9-S 6)=(S 6-S 3)+(S 12-S 9),即2×(45-3)=(3+12)+(S 12-45),解得S 12=114. (2)由题意知,数列{S nn }为等差数列,其公差为1,∴S 2 0182 018=S 11+(2 018-1)×1 =-2 018+2 017=-1. ∴S 2 018=-2 018.思维升华 等差数列的性质(1)项的性质:在等差数列{a n }中,a m -a n =(m -n )d ⇔a m -a nm -n =d (m ≠n ),其几何意义是点(n ,a n ),(m ,a m )所在直线的斜率等于等差数列的公差. (2)和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则 ①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1); ②S 2n -1=(2n -1)a n.(1)在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11等于( )A .58B .88C .143D .176(2)等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =3n -22n +1,则a 7b 7等于( )A.3727 B.3828 C.3929D.4030答案 (1)B (2)A解析 (1)S 11=11(a 1+a 11)2=11(a 4+a 8)2=11×162=88. (2)a 7b 7=2a 72b 7=a 1+a 13b 1+b 13=a 1+a 132×13b 1+b 132×13=S 13T 13=3×13-22×13+1=3727.6.等差数列的前n 项和及其最值考点分析 公差不为0的等差数列,求其前n 项和与最值在高考中时常出现,题型有小题,也有大题,难度不大.典例1 (1)在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 7+a 9)=54,则此数列前10项的和S 10等于( ) A .45 B .60 C .75D .90(2)在等差数列{a n }中,S 10=100,S 100=10,则S 110=________. 解析 (1)由题意得a 3+a 8=9,所以S 10=10(a 1+a 10)2=10(a 3+a 8)2=10×92=45.(2)方法一 设数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 则⎩⎨⎧10a 1+10×92d =100,100a 1+100×992d =10,解得⎩⎨⎧a 1=1 099100,d =-1150.所以S 110=110a 1+110×1092d =-110.方法二 因为S 100-S 10=(a 11+a 100)×902=-90,所以a 11+a 100=-2, 所以S 110=(a 1+a 110)×1102=(a 11+a 100)×1102=-110.答案 (1)A (2)-110典例2 在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 取得最大值,并求出它的最大值. 规范解答解 ∵a 1=20,S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,∴d =-53.方法一 由a n =20+(n -1)×⎝⎛⎭⎫-53=-53n +653, 得a 13=0.即当n ≤12时,a n >0,当n ≥14时,a n <0. ∴当n =12或n =13时,S n 取得最大值,且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×⎝⎛⎭⎫-53=130.方法二 S n =20n +n (n -1)2·⎝⎛⎭⎫-53 =-56n 2+1256n=-56⎝⎛⎭⎫n -2522+3 12524. ∵n ∈N +,∴当n =12或n =13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130. 方法三 由S 10=S 15,得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0. ∴5a 13=0,即a 13=0.∴当n =12或n =13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130.1.(2016·重庆一诊)在数列{a n }中,a n +1-a n =2,a 2=5,则{a n }的前4项和为( ) A .9 B .22 C .24 D .32答案 C解析 由a n +1-a n =2,知{a n }为等差数列且公差d =2,∴由a 2=5,得a 1=3,a 3=7,a 4=9,∴前4项和为3+5+7+9=24,故选C.2.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何?”其意思为:“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位)这个问题中,甲所得为( ) A.54钱 B.53钱 C.32钱 D.43钱 答案 D解析 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 依题意有⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =3a 1+9d ,2a 1+d =52,⎩⎨⎧a 1=43,d =-16,故选D.3.(2016·佛山模拟)已知等差数列{a n }满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n =100,则n 的值为( ) A .8 B .9 C .10 D .11答案 C解析 由S n -S n -3=51,得a n -2+a n -1+a n =51, 所以a n -1=17,又a 2=3, S n =n (a 2+a n -1)2=100,解得n =10.4.(2017·北师大附中质检)《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第五节的容积为( ) A .1升 B.6766升 C.4744升 D.3733升 答案 B解析 设竹子自上而下各节的容积分别为a 1,a 2,…,a 9,且为等差数列, 根据题意得a 1+a 2+a 3+a 4=3,a 7+a 8+a 9=4, 即4a 1+6d =3,① 3a 1+21d =4,②②×4-①×3得66d =7,解得d =766,把d =766代入①,得a 1=1322,则a 5=1322+766(5-1)=6766. 5.已知数列{a n }满足a n +1=a n -57,且a 1=5,设{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 取得最大值的序号n 的值为( ) A .7 B .8 C .7或8D .8或9答案 C解析 由题意可知数列{a n }是首项为5,公差为-57的等差数列,所以a n =5-57(n -1)=40-5n 7,该数列前7项是正数项,第8项是0,从第9项开始是负数项,所以S n 取得最大值时,n =7或n =8,故选C. 6.设等差数列{a n }满足a 1=1,a n >0(n ∈N+),其前n 项和为S n ,若数列{S n }也为等差数列,则S n +10a 2n的最大值是( ) A .310 B .212C .180D .121 答案 D解析 设数列{a n }的公差为d ,依题意得2S 2=S 1+S 3,因为a 1=1,所以22a 1+d =a 1+3a 1+3d ,化简可得d =2a 1=2,所以a n =1+(n -1)×2=2n -1,S n =n +n (n -1)2×2=n 2, 所以S n +10a 2n =(n +10)2(2n -1)2=(n +102n -1)2 =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤12(2n -1)+2122n -12 =14⎝⎛⎭⎫1+212n -12≤121, 故选D.7.(2015·安徽)已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9项和等于________. 答案 27解析 由题意知数列{a n }是以1为首项,以12为公差的等差数列,∴S 9=9×1+9×82×12=9+18=27.8.已知数列{a n }中,a 1=1且1a n +1=1a n +13(n ∈N +),则a 10=________. 答案 14解析 由已知得1a 10=1a 1+(10-1)×13=1+3=4, 故a 10=14. 9.设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N +),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________. 答案 130解析 由a n =2n -10(n ∈N +)知{a n }是以-8为首项,2为公差的等差数列,又由a n =2n -10≥0,得n ≥5,∴当n ≤5时,a n ≤0,当n >5时,a n >0,∴|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=-(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+…+a 15)=20+110=130.10.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________. 答案1941 解析 ∵{a n },{b n }为等差数列,∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6. ∵S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941, ∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=1941. 11.在等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d .由a 1=1,a 3=-3,可得1+2d =-3,解得d =-2.从而a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n .(2)由(1)可知a n =3-2n ,所以S n =n [1+(3-2n )]2=2n -n 2. 由S k =-35,可得2k -k 2=-35,即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5.又k ∈N +,故k =7.12.若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2),a 1=12. (1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n ≥2时,由a n +2S n S n -1=0,得S n -S n -1=-2S n S n -1,所以1S n -1S n -1=2, 又1S 1=1a 1=2, 故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为2,公差为2的等差数列. (2)解 由(1)可得1S n =2n ,∴S n =12n. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12(n -1)=n -1-n 2n (n -1)=-12n (n -1). 当n =1时,a 1=12不适合上式. 故a n =⎩⎨⎧ 12,n =1,-12n (n -1),n ≥2. 13.已知数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,且满足2S n =a 2n +n -4(n ∈N+).(1)求证:数列{a n }为等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n =1时,有2a 1=a 21+1-4, 即a 21-2a 1-3=0,解得a 1=3(a 1=-1舍去).当n ≥2时,有2S n -1=a 2n -1+n -5,又2S n =a 2n +n -4,两式相减得2a n =a 2n -a 2n -1+1,即a 2n -2a n +1=a 2n -1,也即(a n -1)2=a 2n -1,因此a n -1=a n -1或a n -1=-a n -1.若a n -1=-a n -1,则a n +a n -1=1.而a 1=3,所以a2=-2,这与数列{a n}的各项均为正数相矛盾,所以a n-1=a n-1,即a n-a n-1=1,因此数列{a n}是首项为3,公差为1的等差数列.(2)解由(1)知a1=3,d=1,所以数列{a n}的通项公式a n=3+(n-1)×1=n+2,即a n=n+2.。
课时分层训练(八) 指数与指数函数A 组 基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.(2018·某某模拟)已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b )的图像如图253所示,则函数g (x )=a x+b 的图像是( )图253C [由函数f (x )的图像可知,-1<b <0,a >1,则g (x )=a x+b 为增函数,当x =0时,g (0)=1+b >0,故选C.]2.(2016·某某某某一模)已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫3525,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2535,c =⎝ ⎛⎭⎪⎫2525,则( ) A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <c <aD [∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫25x 为减函数,35>25,∴b <c . 又∵y =x 25在(0,+∞)上是增加的,35>25, ∴a >c ,∴b <c <a ,故选D.]3.(2016·某某某某模拟)已知函数f (x )=a x,其中a >0,且a ≠1,如果以P (x 1,f (x 1)),Q (x 2,f (x 2))为端点的线段的中点在y 轴上,那么f (x 1)·f (x 2)等于( )A .1B .aC .2D .a 2A [∵以P (x 1,f (x 1)),Q (x 2,f (x 2))为端点的线段的中点在y 轴上,∴x 1+x 2=0. 又∵f (x )=a x,∴f (x 1)·f (x 2)=ax 1·ax 2=ax 1+x 2=a 0=1,故选A.]4.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫122x -x 2的值域为( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞B.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D .(0,2]A [∵2x -x 2=-(x -1)2+1≤1,又y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12t 在R 上为减函数, ∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫122x -x 2≥⎝ ⎛⎭⎪⎫121=12,即值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.] 5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值X 围是( ) A .(-∞,-3)B .(1,+∞)C .(-3,1)D .(-∞,-3)∪(1,+∞)C [当a <0时,不等式f (a )<1可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a -7<1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <8, 即⎝ ⎛⎭⎪⎫12a <⎝ ⎛⎭⎪⎫12-3, 因为0<12<1,所以a >-3,此时-3<a <0; 当a ≥0时,不等式f (a )<1可化为a <1,所以0≤a <1.故a 的取值X 围是(-3,1).]二、填空题6.计算:⎝ ⎛⎭⎪⎫32-13×⎝ ⎛⎭⎪⎫-760+814×42-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2323=________. 2 [原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫2313×1+234×214-⎝ ⎛⎭⎪⎫2313=2.] 7.已知函数f (x )=4+ax -1的图像恒过定点P ,则点P 的坐标是________. (1,5) [由f (1)=4+a 0=5知,点P 的坐标为(1,5).]8.若函数f (x )=2|x -a |(a ∈R )满足f (1+x )=f (1-x ),且f (x )在[m ,+∞)上是增加的,则实数m 的最小值等于________. 【导学号:00090031】1 [由f (1+x )=f (1-x )得a =1,从而函数f (x )的单调递增区间为[1,+∞),从而m 的最小值为1.]三、解答题9.(2018·某某模拟)已知函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12ax ,a 为常数,且函数的图像过点(-1,2). (1)求a 的值;(2)若g (x )=4-x-2,且g (x )=f (x ),求满足条件的x 的值. [解] (1)由已知得⎝ ⎛⎭⎪⎫12-a =2,解得a =1. (2)由(1)知f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x , 又g (x )=f (x ),则4-x -2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2=0,即⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2=0,令⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =t ,则t >0,t 2-t -2=0,即(t -2)(t +1)=0, 又t >0,故t =2,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =2,解得x =-1, 故满足条件的x 的值为-1.10.已知函数f (x )=12x -1+a 是奇函数. (1)求a 的值和函数f (x )的定义域;(2)解不等式f (-m 2+2m -1)+f (m 2+3)<0.[解] (1)因为函数f (x )=12x -1+a 是奇函数,所以f (-x )=-f (x ),即12-x -1+a =11-2x -a ,即1-a 2x +a 1-2x =a ·2x +1-a 1-2x ,从而有1-a =a ,解得a =12.3分 又2x-1≠0,所以x ≠0,故函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).5分(2)由f (-m 2+2m -1)+f (m 2+3)<0,得f (-m 2+2m -1)<-f (m 2+3),因为函数f (x )为奇函数,所以f (-m 2+2m -1)<f (-m 2-3).8分由(1)可知函数f (x )在(0,+∞)上是减少的,从而在(-∞,0)上是减少的,又-m 2+2m -1<0,-m 2-3<0,所以-m 2+2m -1>-m 2-3,解得m >-1,所以不等式的解集为(-1,+∞).12分B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.已知实数a ,b 满足等式⎝ ⎛⎭⎪⎫12a =⎝ ⎛⎭⎪⎫13b ,下列五个关系式:①0<b <a ;②a <b <0;③0<a <b ;④b <a <0;⑤a =b =0.其中不可能成立的关系式有( )A .1个B .2个C .3个D .4个B [函数y 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 与y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 的图像如图所示.由⎝ ⎛⎭⎪⎫12a =⎝ ⎛⎭⎪⎫13b 得a <b <0或0<b <a 或a =b =0.故①②⑤可能成立,③④不可能成立.]2.(2018·江淮十校联考)函数f (x )=x 2-bx +c 满足f (x +1)=f (1-x ),且f (0)=3,则f (b x )与f (c x )的大小关系是( ) 【导学号:00090032】A .f (b x )≤f (c x )B .f (b x )≥f (c x) C .f (b x )>f (c x ) D .与x 有关,不确定 A [由f (x +1)=f (1-x )知:函数f (x )的图像关于直线x =1对称,∴b =2.由f (0)=3知c =3,∴f (b x )=f (2x ),f (c x )=f (3x ).当x >0时,3x >2x >1,又函数f (x )在[1,+∞)上是增加的,∴f (3x )>f (2x ),即f (b x )<f (c x );当x =0时,3x =2x =1,∴f (3x )=f (2x ),即f (b x )=f (c x );当x <0时,0<3x <2x <1,又函数f (x )在(-∞,1)上是减少的,∴f (3x )>f (2x ),即f (b x )<f (c x ).综上知:f (b x )≤f (c x ).故选A.]3.已知f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x -1+12x 3(a >0,且a ≠1). (1)讨论f (x )的奇偶性;(2)求a 的取值X 围,使f (x )>0在定义域上恒成立.[解] (1)由于a x -1≠0,则a x≠1,得x ≠0,∴函数f (x )的定义域为{x |x ≠0}.2分 对于定义域内任意x ,有 f (-x )=⎝⎛⎭⎪⎫1a -x -1+12(-x )3 =⎝ ⎛⎭⎪⎫ax 1-a x +12(-x )3 =⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-1a x -1+12(-x )3 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x -1+12x 3=f (x ). ∴f (x )是偶函数.5分(2)由(1)知f (x )为偶函数,∴只需讨论x >0时的情况.当x >0时,要使f (x )>0,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x -1+12x 3>0, 即1a x -1+12>0,即a x +12a x -1>0,9分 即a x -1>0,a x >1,a x >a 0.又∵x >0,∴a >1. 因此a >1时,f (x )>0.12分。
2018高考数学一轮复习第10章概率第3节模拟方法——概率的应用课时分层训练文北师大版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018高考数学一轮复习第10章概率第3节模拟方法——概率的应用课时分层训练文北师大版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课时分层训练(五十四)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.在区间[-2,3]上随机选取一个数X,则X≤1的概率为( )A。
错误!B.错误!C.错误!D.错误!B[在区间[-2,3]上随机选取一个数X,则X≤1,即-2≤X≤1的概率为P=错误!。
]2.如图10。
3.4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()图10。
3。
4【导学号:66482467】A.错误!B.πC.2π D.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错误!=错误!,则S=3π.]3.若将一个质点随机投入如图10。
3。
5所示的长方形ABCD中,其中AB=2,BC=1,则质点落在以AB为直径的半圆内的概率是( )图10。
3。
5A.π2B.错误!C.错误!D.错误!B[设质点落在以AB为直径的半圆内为事件A,则P(A)=错误!=错误!=错误!。
]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错误!错误!≤1"发生的概率为( )A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!A[不等式-1≤log错误!错误!≤1可化为log错误!2≤log错误!错误!≤log错误!错误!,即错误!≤x+错误!≤2,解得0≤x≤错误!,故由几何概型的概率公式得P=错误!=错误!。
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.1
π B.2π C.13
D .23
C [由0≤sin x ≤1
2,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
=1
3.]
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1
3,则阴影部分的面积是( )
【导学号:57962467】
图10-6-5
A.π3 B .π C .2π
D .3π
D [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 ′=1
3,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.23
D .34
A [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1
2.]
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 1
2⎝ ⎛⎭
⎪⎫
x +12≤1”发生的概率为( ) A.3
4 B .23 C.13
D .14
A [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 =32-0
2-0
=3
4.]
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.12
D .14
A [当点P 到底面ABC 的距离小于3
2时, V P -ABC <1
2V 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.12-1π D .14-12π
D [|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=14-1
2π.]
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5
6,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
=5
6,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________.
2
3
[∵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2
3<p ≤1或p ≥2.
故所求概率P =⎝ ⎛
⎭⎪⎫1-23+(5-2)5=
2
3.]
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10-6-6
2
3 [由对称性,S 阴影=4⎠
⎛0
1(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
=2
3.]
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=π
2米3, 故苍蝇被捕捉的概率是π260=π
120.]
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 ≤1
2”的概率,p 2为事件“xy ≤1
2”的概率,则( )
A .p 1<p 2<1
2 B .p 2<1
2<p 1 C.1
2<p 2<p 1
D .p 1<1
2<p 2
D [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 ≤1
2”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 ≤1
2”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<1
2<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-π
8 C.π8
D .1-π
4
D [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-π
4,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π
4的概率为________.
12+1
π
[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π
4,
由
几何概型的概率计算公式得P(A)=
A的面积
半圆的面积
=
1
4πa
2+1
2a
2
1
2πa
2
=1
2
+1
π.]
4.已知关于x的一元二次方程x2+2ax+b2=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________.2
3
[设事件A为“方程x2+2ax+b2=0有实根”.当a≥0,b≥0时,方程x2+2ax+b2=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-
1
2×2
2
3×2
=2
3.]。