高考总复习 数学11-7
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专题11 函数的图象【考点预测】一、掌握基本初等函数的图像(1)一次函数;(2)二次函数;(3)反比例函数;(4)指数函数;(5)对数函数;(6)三角函数. 二、函数图像作法 1.直接画①确定定义域;②化简解析式;③考察性质:奇偶性(或其他对称性)、单调性、周期性、凹凸性;④特殊点、极值点、与横/纵坐标交点;⑤特殊线(对称轴、渐近线等).2.图像的变换 (1)平移变换①函数()(0)y f x a a =+>的图像是把函数()y f x =的图像沿x 轴向左平移a 个单位得到的; ②函数()(0)y f x a a =->的图像是把函数()y f x =的图像沿x 轴向右平移a 个单位得到的; ③函数()(0)y f x a a =+>的图像是把函数()y f x =的图像沿y 轴向上平移a 个单位得到的; ④函数()(0)y f x a a =+>的图像是把函数()y f x =的图像沿y 轴向下平移a 个单位得到的; (2)对称变换①函数()y f x =与函数()y f x =-的图像关于y 轴对称; 函数()y f x =与函数()y f x =-的图像关于x 轴对称;函数()y f x =与函数()y f x =--的图像关于坐标原点(0,0)对称; ②若函数()f x 的图像关于直线x a =对称,则对定义域内的任意x 都有()()f a x f a x -=+或()(2)f x f a x =-(实质上是图像上关于直线x a =对称的两点连线的中点横坐标为a ,即()()2a x a x a -++=为常数);若函数()f x 的图像关于点(,)a b 对称,则对定义域内的任意x 都有()2(2)()2()f x b f a x f a x b f a x =---=-+或③()y f x =的图像是将函数()f x 的图像保留x 轴上方的部分不变,将x 轴下方的部分关于x 轴对称翻折上来得到的(如图(a )和图(b ))所示④()y f x =的图像是将函数()f x 的图像只保留y 轴右边的部分不变,并将右边的图像关于y 轴对称得到函数()y f x =左边的图像即函数()y f x =是一个偶函数(如图(c )所示).注:()f x 的图像先保留()f x 原来在x 轴上方的图像,做出x 轴下方的图像关于x 轴对称图形,然后擦去x 轴下方的图像得到;而()f x 的图像是先保留()f x 在y 轴右方的图像,擦去y 轴左方的图像,然后做出y 轴右方的图像关于y 轴的对称图形得到.这两变换又叫翻折变换.⑤函数1()y fx -=与()y f x =的图像关于y x =对称.(3)伸缩变换①()(0)y Af x A =>的图像,可将()y f x =的图像上的每一点的纵坐标伸长(1)A >或缩短(01)A <<到原来的A 倍得到.②()(0)y f x ωω=>的图像,可将()y f x =的图像上的每一点的横坐标伸长(01)ω<<或缩短(1)ω>到原来的1ω倍得到. 【方法技巧与总结】(1)若)()(x m f x m f -=+恒成立,则)(x f y =的图像关于直线m x =对称.(2)设函数)(x f y =定义在实数集上,则函数)(m x f y -=与)(x m f y -=)0(>m 的图象关于直线m x =对称.(3)若)()(x b f x a f -=+,对任意∈x R 恒成立,则)(x f y =的图象关于直线2ba x +=对称.(4)函数)(x a f y +=与函数)(x b f y -=的图象关于直线2ba x +=对称. (5)函数)(x f y =与函数)2(x a f y -=的图象关于直线a x =对称. (6)函数)(x f y =与函数)2(2x a f b y --=的图象关于点)(b a ,中心对称. (7)函数平移遵循自变量“左加右减”,函数值“上加下减”.【题型归纳目录】题型一:由解析式选图(识图) 题型二:由图象选表达式 题型三:表达式含参数的图象问题 题型四:函数图象应用题 题型五:函数图像的综合应用【典例例题】题型一:由解析式选图(识图)例1.(2022·浙江·赫威斯育才高中模拟预测)函数2()sin 12xf x x =++的图象可能是( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】通过判断()f x 不是奇函数,排除A ,B ,又因为302f π⎛⎫<⎪⎝⎭,排除C ,即可得出答案. 【详解】因为2()sin 12x f x x =++的定义域为R ,又因为()()222sin()sin 1221xx x f x x x f x -⋅-=-+=-+≠-++,所以()f x 不是奇函数,排除A ,B. 33223322sin()10221212f ππππ⎛⎫=+=-+< ⎪⎝⎭++,所以排除C.故选:D.例2.(2022·陕西·汉台中学模拟预测(理))函数2ln x y x=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【分析】根据函数的定义域与奇偶性,排除A 、B 选项;结合导数求得函数在(1,)+∞上的单调性,排除D 选项,即可求解. 【详解】由题意,函数()2ln x f x x =的定义域为(,1)(1,0)(0,1)(1,)-∞--+∞,关于原点对称,且满足()()22()ln ln x x f x f x x x--===-, 所以函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 选项;当1x >时,可得()2ln x f x x =,则()()()222ln (2ln 1)ln ln x x x x x f x x x --'==,当x ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减;排除A 选项当)x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 单调递增, 所以排除D 选项,选项C 符合. 故选:C.例3.(2022·天津·二模)函数sin exx xy =的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】 分析函数sin exx xy =的奇偶性及其在()0,π上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】 令()sin e x x xf x =,该函数的定义域为R ,()()()sin sin e ex xx x x x f x f x ----===, 所以,函数sin exx xy =为偶函数,排除AB 选项, 当0πx <<时,sin 0x >,则sin 0exx xy =>,排除C 选项. 故选:D.例4.(2022·全国·模拟预测)已知函数())lnsin f x x x =⋅则函数()f x 的大致图象为( )A .B .C .D .【答案】A【分析】先利用函数的奇偶性排除部分选项,再根据()0,x π∈时,函数值的正负判断. 【详解】易知函数)lny x =为奇函数,sin y x =也是奇函数,则函数())ln sin f x x x =⋅为偶函数,故排除选项B ,C ;因为)lnln y x ⎛⎫==,当0x >1x >恒成立,所以ln 0⎛⎫<恒成立, 且当()0,x π∈时,sin 0x >,所以当()0,x π∈时,()0f x <,故选项A 正确,选项D 错误, 故选:A .例5.(2022·全国·模拟预测)函数()22e xx xf x -=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】根据f (x )的零点和x →+∞时函数值变化情况即可判断求解. 【详解】由()0f x =得0x =或2,故排除选项A ;当x →+∞时,函数值无限靠近x 轴,但与x 轴不相交,只有选项B 满足.例6.(2022·河北·模拟预测)函数4cos3()cos (ππ)33xf x x x =---≤≤的部分图象大致为( ) A . B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】利用函数的奇偶性和代入特殊值即可求解. 【详解】由已知条件得函数()f x 的定义域关于原点对称, ∵()()cos 34()cos 33x f x x --=---()4cos3cos 33x x f x -=-=, ∴()f x 为偶函数,函数的图象关于y 轴对称,则排除选项B 、C , 又∵4cos3π(π)cos π33f =--4181333=++=, ∴排除选项D , 故选:A .【方法技巧与总结】利用函数的性质(如定义域、值域、奇偶性、单调性、周期性、特殊点等)排除错误选项,从而筛选出正确答案题型二:由图象选表达式例7.(2022·全国·模拟预测)已知y 关于x 的函数图象如图所示,则实数x ,y 满足的关系式可以为( )A .311log 0x y --=B .321xx y-=C .120x y --=D .ln 1x y =-【答案】A 【解析】 【分析】将311log 0x y --=化为11133x x y ---⎛⎫== ⎪⎝⎭,结合图像变换,可判断A;取特殊值验证,可判断B;作出函数12x y -=的图象,可判断C;根据函数ln 1y x =+的性质,可判断D.【详解】 由311log 0x y --=,得31log 1x y=-, 所以3log 1y x -=-,即3log 1y x =--, 化为指数式,得11133x x y ---⎛⎫== ⎪⎝⎭,其图象是将函数1,01333,0xxx x y x ⎧⎛⎫≥⎪⎛⎫⎪==⎨⎝⎭⎪⎝⎭⎪<⎩的图象向右平移1个单位长度得到的, 即为题中所给图象,所以选项A 正确;对于选项B ,取1x =-,则由()31121y---=,得21y =>,与已知图象不符,所以选项B 错误; 由120x y --=,得12x y -=,其图象是将函数2xy =的图象向右平移1个单位长度得到的,如图:与题中所给的图象不符,所以选项C 错误;由ln 1x y =-,得ln 1y x =+,该函数为偶函数,图象关于y 轴对称, 显然与题中图象不符,所以选项D 错误, 故选:A.例8.(2022·江西赣州·二模(理))已知函数()f x 的图象的一部分如下左图,则如下右图的函数图象所对应的函数解析式( )A .(21)y f x =-B .412x y f -⎛⎫= ⎪⎝⎭C .(12)y f x =-D .142x y f -⎛⎫= ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】分三步进行图像变换①关于y 轴对称②向右平移1个单位③纵坐标不变,横坐标变为原来的一半 【详解】12()()(1)(12)x xx x x xy f x y f x y f x y f x →-→-→=→=-→=-→=-①②③①关于y 轴对称②向右平移1个单位③纵坐标不变,横坐标变为原来的一半 故选:C.例9.(2022·浙江·模拟预测)已知函数()f x 的大致图象如图所示,则函数()y f x =的解析式可以是( )A .()()2211--=xxex y eB .()21sin -=xxex y eC .()()2211-+=xxex y eD .()21cos -=xxex y e【答案】B【解析】 【分析】根据函数图象,可知函数为偶函数,排除A ,D ,根据C 项函数没有零点,排除C 项,最终选出正确结果. 【详解】根据函数图象,可知函数为偶函数,排除A ,D ;对于C ,当0x >时,22110,2-+>≥x xe x e x ,函数显然不存在零点,排除C . 故选:B .例10.(2022·全国·模拟预测)已知函数()f x 的部分图象如图所示,则()f x 的解析式可能为( )A .()sin πf x x x =B .()()1πsin f x x x =-C .()()sin π1f x x x =+D .()()1cos πf x x x =-【答案】B 【解析】 【分析】根据已知图象的对称性,结合AC 的奇偶性可排除AC ,根据已知图象f (0)=0可排除D ,从而正确可得B 为正确选项. 【详解】对于A ,()()()sin πsin πf x x x x x f x -=--==,故()sin πf x x x =为偶函数,图象应该关于y 轴对称,与已知图象不符;对于C ,()()sin ππf x x x =+sin πx x =-也为偶函数,故排除AC ; 对于D ,()01f =-,与已知图象不符,故排除D .对于B ,()()()()()()221sin 2(1)sin π1sin ππf x x x x x x x f x -=---=--=-=,故f (x )关于x =1对称,f (0)=0,均与已知图象符合,故B 正确. 故选:B .例11.(2022·河北沧州·模拟预测)下列图象对应的函数解析式正确的是( )A .()cos f x x x =B .()sin f x x x =C .()sin cos f x x x x =+D .()cos sin f x x x x =+【答案】D 【解析】 【分析】由图可知,函数()f x 的图象关于原点中心对称,所以函数()f x 为奇函数,且()02f π>,对选项B 、C :由函数()f x 为偶函数即可判断,对选项A :函数()f x 为奇函数,但()cos 0222f πππ==即可判断;对选项D :函数()f x 为奇函数,且()cos sin 102222f ππππ=+=>即可判断.【详解】解:由图可知,函数()f x 的图象关于原点中心对称,所以函数()f x 为奇函数,且()02f π>,对A :因为()()()cos cos ()f x x x x x f x -=--=-=-,所以函数()f x 为奇函数,但()cos 0222f πππ==,故选项A 错误;对B :因为()()()sin sin ()f x x x x x f x -=--==,所以函数()f x 为偶函数,故选项B 错误;对C :因为()()()()sin cos sin cos ()f x x x x x x x f x -=--+-=+=,所以函数()f x 为偶函数,故选项C 错误; 对D :因为()()()()cos sin cos sin ()f x x x x x x x f x -=--+-=--=-,所以函数()f x 为奇函数,且()cos sin 102222f ππππ=+=>,符合题意,故选项D 正确. 故选:D.例12.(2022·浙江绍兴·模拟预测)已知函数()sin f x x =,()e e x x g x -=+,下图可能是下列哪个函数的图象( )A .()()2f x g x +-B .()()2f x g x -+C .()()⋅f x g xD .()()f xg x【答案】D 【解析】 【分析】根据图象体现的函数性质,结合每个选项中函数的性质,即可判断和选择. 【详解】由图可知,图象对应函数为奇函数,且()011f <<; 显然,A B 对应的函数都不是奇函数,故排除;对C :()()()sin e e x xy f x g x x -=⋅=⋅+,其为奇函数,且当1x =时,11sin1e e 1e 2⎛⎫⋅+>⨯> ⎪⎝⎭,故错误;对D :y =()()f xg x sin e e x xx-=+,其为奇函数,且当1x =时,sin110112e e<<<+,故正确. 故选:D .【方法技巧与总结】1.从定义域值域判断图像位置;2.从奇偶性判断对称性;3.从周期性判断循环往复;4.从单调性判断变化趋势;5.从特征点排除错误选项.题型三:表达式含参数的图象问题(多选题)例13.(2022·全国·高三专题练习)函数()()2,,R ax bf x a b c x c+=∈+的图象可能为( ) A . B .C .D .【答案】ABD 【解析】 【分析】讨论0,0,0a b c >=>、0,0,0a b c <=<、0,0,0a b c =><、0,0,0a b c =<<四种情况下,()f x 的奇偶性、单调性及函数值的正负性判断函数图象的可能性. 【详解】当0,0a b ≠=时,22()()()ax axf x f x x c x c--==-=--++;当0,0a c >>时,()f x 定义域为R 且为奇函数,在(0,)+∞上()0f x >,在上递增,在)+∞上递减,A 可能;当0,0a c <<时,()f x 定义域为{|x x ≠且为奇函数,在上()0f x >且递增,在)+∞上()0f x <且递增,B 可能;当0,0,0a b c =≠<时,22()()()b bf x f x x c x c-===-++且定义域为{|x x ≠,此时()f x 为偶函数,若0b >时,在(上()0f x <(注意(0)0f <),在(,)-∞+∞上()0f x >,则C 不可能;若0b <时,在(上()0f x >,在(,)-∞+∞上()0f x <,则D 可能; 故选:ABD(多选题)例14.(2022·福建·莆田二中高三开学考试)函数2||()x f x x a=+的大致图象可能是( )A .B .C .D .【答案】AC 【解析】 【分析】先判断函数的奇偶性,可排除D 选项,然后对a 的取值进行分类讨论,比如0a =,可判断A 可能,再对a 分大于零和小于零的情况讨论,结合求导数判断函数单调性,即可判断B,C 是否可能. 【详解】 因为2||()x f x x a=+为定义域上的偶函数, 图象关于y 轴对称,所以D 不可能.由于()f x 为定义域上的偶函数,只需考虑,()0x ∈+∞的情况即可. ①当0a =时,函数2||11()||x f x x x x===,所以A 可能; ②当0a >时,2()xf x x a =+,()222()a x f x x a '-=+,所以()f x 在单调递增,在)+∞单调递减,所以C 可能; ③当0a <时,2()x f x x a =+,()222()0a x f x x a -'=<+,所以()f x 在单调递减,在)+∞单调递减,所以B 不可能; 故选:AC.(多选题)例15.(2021·河北省唐县第一中学高一阶段练习)已知()2xf x x a=-的图像可能是( )A .B .C .D .【答案】ABC 【解析】 【分析】根据a 的取值分类讨论函数f (x )的单调性、奇偶性、值域,据此判断图像即可. 【详解】 若a =0,则f (x )=1x,图像为C ;若a >0,则f (x )定义域为{x |x ,f (0)=0,f (-x )=-f (x ),f (x )为奇函数,x ∈(-∞,时,f (x )<0,x ∈(0)时,f (x )>0,x ∈(0,f (x )<0,x ∈+∞)时,f (x )>0,又x ≠0时,f (x )=1a x x-,函数y =x -ax 在(-∞,0)和(0,+∞)均单调递增,∴f (x )在(-∞,(0),(0,∞)均单调递减,综上f (x )图像如A 选项所示; 若a <0,则f (x )定义域为R ,f (x )为奇函数,f (0)=0, 当x >0时,f (x )>0,当x <0时,f (x )<0,当x ≠0时,f (x )=1a x x-+,函数y =x +ax-时双勾函数,x ∈((),时,y 均单调递减,x ∈)(,,+∞-∞时,y 均单调递增,∴f (x )在((),单调递增,在)(,,+∞-∞单调递减,结合以上性质,可知B 图像符合.故选:ABC.(多选题)例16.(2022·湖北武汉·高一期末)设0a >,函数21axx y e ++=的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】BD 【解析】令()21,0g x ax x a =++>,得到抛物线的开口向上,对称轴的方程为12x a=-,再根据0,0∆=∆<和0∆>三种情形分类讨论,结合复合函数的单调性,即可求解. 【详解】由题意,函数21axx y e ++=,令()21,0g x ax x a =++>,可得抛物线的开口向上,对称轴的方程为102x a=-<, 当140a ∆=-=时,即14a =时,可得()21104g x x x =++≥, 此时函数()y g x =在1(,]2a -∞-单调递减,在1[,)2a-+∞上单调递增,且(2)0g -= 可得21axx y e ++=在1(,]2a -∞-递减,在1[,)2a -+∞上递增,且(2)1g e -=; 当140a ∆=-<时,即14a >时,可得()0g x >, 此时函数()y g x =在1(,]2a -∞-单调递减,在1[,)2a-+∞上单调递增, 由复合函数的单调性,可得21ax x y e ++=在1(,]2a -∞-递减,在1[,)2a-+∞上递增,且1y >, 此时选项B 符合题意; 当当140a ∆=->时,即104a <<时,此时函数()21g x ax x =++有两个零点, 不妨设另个零点分别为12,x x 且1212x x a<-<,此时函数()y g x =在1(,]2a -∞-单调递减,在1[,)2a-+∞上单调递增, 可得()y g x =在121(,],[,]2x x a-∞-递减,在121[,],[,)2x x a -+∞上递增,且12()()0g x g x ==,则21axx y e ++=在121(,],[,]2x x a-∞-递减,在121[,],[,)2x x a -+∞上递增,且12()()1g x g x e e ==,此时选项D 符合题意.综上可得,函数的图象可能是选项BD. 故选:BD.(多选题)例17.(2022·广东东莞·高一期末)已知函数()af x x x=+()a R ∈,则其图像可能为( ) A . B .C .D .【答案】BC 【解析】 【分析】按照0a =,0a >,0a <讨论a 的取值范围,利用排除法解决. 【详解】 0a =,()(0)af x x x x x=+=≠,定义域需要挖去一个点,不是完整的直线,A 选项错误;0a <时,y x =在(,0),(0,)-∞+∞上递增,ay x=也在(,0),(0,)-∞+∞递增,两个增函数相加还是增函数,即()f x 在(,0),(0,)-∞+∞上递增,故D 选项错误,C 选项正确.;0a >时,由对勾函数的性质可知B 选项正确. 故选:BC.(多选题)例18.(2021·山西省长治市第二中学校高一阶段练习)在同一直角坐标系中,函数()()()10,1,x f x a a a g x a x =->≠=-且的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】AC 【解析】 【分析】根据给定条件对a 值进行分类讨论函数()f x 的单调性及0一侧的函数值,再结合()g x a x =-图象与y 轴交点位置即可判断作答. 【详解】依题意,当1a >时,函数()g x a x =-图象与y 轴交点在点(0,1)上方,排除B ,C ,而()1,011,0x xxa x f x a a x ⎧-≥=-=⎨-<⎩,因此,()f x 在(,0)-∞上递减,且x <0时,0<f (x )<1,D 不满足,A 满足; 当01a <<时,函数()g x a x =-图象与y 轴交点在原点上方,点(0,1)下方,排除A ,D ,而()1,011,0x xxa x f x a a x ⎧-<=-=⎨-≥⎩,因此,f (x )在(0,)+∞上递增,且x >0时,0<f (x )<1,B 不满足,C 满足, 所以给定函数的图象可能是AC. 故选:AC(多选题)例19.(2021·河北·高三阶段练习)函数()211ax f x x +=+的大致图象可能是( ) A . B .C .D .【答案】ABD 【解析】 【分析】对a 的取值进行分类讨论,利用导数对函数的单调性进行分析即可判断函数的大致图象. 【详解】当0a =时,()01f =,令21y x =+,易知,其在(),0-∞上为减函数,()0,∞+上为增函数,所以()211f x x =+在(),0-∞上为增函数,在()0,∞+上为减函数,故D 正确; 当0a <时,()01f =,()()2'2221ax x afx x--+=+,令22y ax x a =--+,当0x <且0x →时,0y <,当0x >且0x →时,0y <,所以()'0f x <,故A 正确;当0a >时,()01f =,()()2'2221ax x afx x--+=+,令22y ax x a =--+,当0x <且0x →时,0y >,当0x >且0x →时,0y >,所以()'0f x >,故B 正确;综上,()f x 的图象不可能为C. 故选:ABD.(多选题)例20.(2022·全国·高三专题练习)已知()x x f x e ke -=+(k 为常数),那么函数()f x 的图象不可能是( )A .B .C .D .【答案】AD【解析】 【分析】根据选项,四个图象可知备选函数都具有奇偶性.当1k =时,()x x f x e e -=+为偶函数,当1k =-时,()x x f x e e -=-为奇函数,再根据单调性进行分析得出答案.【详解】由选项的四个图象可知,备选函数都具有奇偶性. 当1k =时,()x x f x e e -=+为偶函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=+在1) [,t ∈+∞上单调递增,故函数()x x f x e e -=+在0) [,x ∈+∞上单调递增,故选项C 正确,D 错误; 当1k =-时,()x x f x e e -=-为奇函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=-在1) [,t ∈+∞上单调递减,故函数()x x f x e e -=-在0) [,x ∈+∞上单调递减,故选项B 正确,A 错误. 故选:AD .【方法技巧与总结】根据函数的解析式识别函数的图象,其中解答中熟记指数幂的运算性质,二次函数的图象与性质,以及复合函数的单调性的判定方法是解答的关键,着重考查分析问题和解答问题的能力,以及分类讨论思想的应用.题型四:函数图象应用题例21.(2022·全国·高三专题练习)如图,正△ABC 的边长为2,点D 为边AB 的中点,点P 沿着边AC ,CB 运动到点B ,记∠ADP =x .函数f (x )=|PB |2﹣|P A |2,则y =f (x )的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,结合图形,分析区间(0,2π)和(2π,π)上f (x )的符号,再分析f (x )的对称性,排除BCD ,即可得答案. 【详解】根据题意,f (x )=|PB |2﹣|P A |2,∠ADP =x . 在区间(0,2π)上,P 在边AC 上,|PB |>|P A |,则f (x )>0,排除C ; 在区间(2π,π)上,P 在边BC 上,|PB |<|P A |,则f (x )<0,排除B , 又由当x 1+x 2=π时,有f (x 1)=﹣f (x 2),f (x )的图象关于点(2π,0)对称,排除D , 故选:A例22.(2022·全国·高三专题练习)匀速地向一底面朝上的圆锥形容器注水,则该容器盛水的高度h 关于注水时间t 的函数图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】设出圆锥底面圆半径r ,高H ,利用圆锥与其轴垂直的截面性质,建立起盛水的高度h 与注水时间t 的函数关系式即可判断得解. 【详解】设圆锥PO 底面圆半径r ,高H ,注水时间为t 时水面与轴PO 交于点O ',水面半径AO x '=,此时水面高度PO h '=,如图:由垂直于圆锥轴的截面性质知,x h r H =,即r x h H =⋅,则注入水的体积为2223211()333r r V x h h h h H H πππ==⋅⋅=⋅,令水匀速注入的速度为v ,则注水时间为t 时的水的体积为V vt =,于是得22332233r H vt h vt h h H r ππ⋅=⇒=⇒=而,,r H v 是常数,所以盛水的高度h 与注水时间t 的函数关系式是h =203r H t v π≤≤,23103h t -'=>,函数图象是曲线且是上升的,随t 值的增加,函数h 值增加的幅度减小,即图象是先陡再缓, A 选项的图象与其图象大致一样,B ,C ,D 三个选项与其图象都不同. 故选:A例23.(2022·四川泸州·模拟预测(文))如图,一高为H 且装满水的鱼缸,其底部装有一排水小孔,当小孔打开时,水从孔中匀速流出,水流完所用时间为.T 若鱼缸水深为h 时,水流出所用时间为t ,则函数()h f t =的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】根据时间和h 的对应关系分别进行排除即可. 【详解】函数()h f t =是关于t 的减函数,故排除C ,D ,则一开始,h 随着时间的变化,而变化变慢,超过一半时,h 随着时间的变化,而变化变快,故对应的图象为B , 故选B . 【点睛】本题主要考查函数与图象的应用,结合函数的变化规律是解决本题的关键.例24.(2021·山东济南·高三阶段练习)如图,公园里有一处扇形花坛,小明同学从A 点出发,沿花坛外侧的小路顺时针方向匀速走了一圈(路线为AB BO OA →→),则小明到O 点的直线距离y 与他从A 点出发后运动的时间t 之间的函数图象大致是( )A .B .C.D.【答案】D【解析】根据距离随与时间的增长的变化增减情况即可判定.【详解】小明沿AB走时,与О点的直线距离保持不变,沿BO走时,随时间增加与点О的距离越来越小,沿OA走时,随时间增加与点О的距离越来越大.故选:D.例25.(2021·江苏·常州市西夏墅中学高三开学考试)如图,△AOD是一直角边长为1的等腰直角三角形,平面图形OBD是四分之一圆的扇形,点P在线段AB上,PQ⊥AB,且PQ交AD或交弧DB于点Q,设AP =x(0<x<2),图中阴影部分表示的平面图形APQ(或APQD)的面积为y,则函数y=f(x)的大致图像是A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】分两段,当P点在AO之间时,当P点在OB之间时,再由二次函数的性质及增长趋势可知.【详解】当P 点在AO 之间时,f (x )12=x 2(0<x ≤1),排除B,D 当P 点在OB 之间时,y 随x 的增大而增大且增加速度原来越慢,故只有A 正确 故选A . 【点睛】本题主要考查了函数图像的识别的性质,考查分类讨论思想及排除法应用,属于基础题.【方法技巧与总结】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.题型五:函数图像的综合应用例26.(2022·四川·宜宾市教科所三模(理))定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2f x f x =-,且当[]0,1x ∈时,()e 1xf x =-,若关于x 的方程()()()10f x m x m =+>恰有5个解,则m 的取值范围为( )A .e 1e 1,65--⎛⎫⎪⎝⎭ B .e 1e 1,64--⎛⎫⎪⎝⎭ C .e 1e 1,86--⎛⎫⎪⎝⎭ D .()0,e 1-【答案】B 【解析】 【分析】由题可知函数()y f x =与直线()1y m x =+有5个交点,利用数形结合即得. 【详解】∵()()2f x f x =-,∴函数()f x 关于直线1x =对称,又()f x 为定义在R 上的偶函数, 故函数()f x 关于直线0x =对称,作出函数()y f x =与直线()1y m x =+的图象,要使关于x 的方程()()()10f x m x m =+>恰有5个解,则函数()y f x =与直线()1y m x =+有5个交点,∴6e 14e 1m m >-⎧⎨<-⎩,即e 1e 164m --<<. 故选:B.例27.(2022·北京丰台·一模)已知函数()32,,3,x x a f x x x x a -<⎧=⎨-≥⎩无最小值,则a 的取值范围是( )A .(,1]-∞-B .(,1)-∞-C .[1,)+∞D .(1,)+∞【答案】D 【解析】 【分析】利用导数研究函数的性质,作出函数函数33y x x =-与直线2y x =-的图象,利用数形结合即得. 【详解】对于函数33y x x =-,可得()()233311y x x x '=-=+-,由0y '>,得1x <-或1x >,由0y '<,得11x -<<,∴函数33y x x =-在(),1-∞-上单调递增,在()1,1-上单调递减,在()1,+∞上单调递增, ∴函数33y x x =-在1x =-时有极大值2,在1x =时有极小值2-, 作出函数33y x x =-与直线2y x =-的图象,由图可知,当1a ≤时,函数()f x 有最小值12f ,当1a >时,函数()f x 没有最小值.故选:D.例28.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()2ln ,0,43,0x x f x x x x >⎧=⎨---≤⎩若函数()()21y f x mf x =++⎡⎤⎣⎦有6个零点,则m 的取值范围是( ) A .102,3⎛⎫- ⎪⎝⎭B .102,3⎛⎤- ⎥⎝⎦C .102,3⎛⎫⎪⎝⎭D .102,3⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】D 【解析】 【分析】利用数形结合可得210t mt ++=在[)3,1-上有两个不同的实数根,然后利用二次函数的性质即得. 【详解】设()t f x =,则()21y g t t mt ==++,作出函数()f x 的大致图象,如图所示,则函数()()21y f x mf x =++⎡⎤⎣⎦有6个零点等价于()0g t =在[)3,1-上有两个不同的实数根, 则()()24039310,1110,31,2m g m g m m ⎧->⎪-=-+≥⎪⎪⎨=++>⎪⎪-<-<⎪⎩解得1023m <≤.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用数形结合,把问题转化为方程210t mt ++=在[)3,1-上有两个不同的实数根,即二次方程根的分布问题,利用二次函数的性质即解.例29.(2022·甘肃省武威第一中学模拟预测(文))已知函数()221xf x =--,则关于x 的方程()()20f x mf x n ++=有7个不同实数解,则实数,m n 满足( ) A .0m >且0n > B .0m <且0n > C .01m <<且0n = D .10m -<<且0n =【答案】C 【解析】 【分析】令()u f x =,利用换元法可得20u mu n ++=,由一元二次方程的定义知该方程至多有两个实根1u 、2u ,作出函数()f x 的图象,结合题意和图象可得10u =、2u m =-,进而得出结果. 【详解】令()u f x =,作出函数()u f x =的图象如下图所示:由于方程20u mu n ++=至多两个实根,设为1u u =和2u u =,由图象可知,直线1u u =与函数()u f x =图象的交点个数可能为0、2、3、4,由于关于x 的方程()()20f x mf x n ++=有7个不同实数解,则关于u 的二次方程20u mu n ++=的一根为10u =,则0n =,则方程20u mu +=的另一根为2u m =-,直线2u u =与函数()u f x =图象的交点个数必为4,则10m -<-<,解得01m <<. 所以01m <<且0n =. 故选:C.例30.(2022·天津市滨海新区塘沽第一中学模拟预测)已知函数21244,1(),1x x x x f x e x x -⎧-+>=⎨+≤⎩,若不等式1()||022mf x x --<的解集为∅,则实数m 的取值范围为( ) A .1,52ln 34⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .1,53ln 33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .1,62ln 34⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .1,63ln 32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】D 【解析】 【分析】由不等式1()||022mf x x --<的解集为∅,等价于()|2|f x x m ≥-在R 上恒成立.根据相切找临界位置,结合函数的单调性以及图像特征,即可求解. 【详解】 不等式1()||022mf x x --<的解集为∅,等价于()|2|f x x m ≥-在R 上恒成立. 当1x >时,2()=244,f x x x -+此时()f x 在1x >上单调递增,当11,()=,x x f x e x -≤+则1()=-1,x f x e -'+当<1x 时,0()<f x ',故()f x 在<1x 上单调递减.当2-y x m =与2()=244f x x x -+相切时,设切点为()00,x y ,所以00()4-4=2f x x '=,解得032x =,35()22f =,此时切线方程为35y=2x-+22⎛⎫ ⎪⎝⎭,该切线与x 轴的交点为1,04A ⎛⎫⎪⎝⎭,同理可得当-2+y x m =与1()=x f x e x -+相切时,切线与x 轴的交点为33-ln 3,02B ⎛⎫⎪⎝⎭,又因为=|2|y x m -与x 轴的交点为,02mC ⎛⎫⎪⎝⎭要使()|2|f x x m ≥-在R 上恒成立,则点C 在,A B 之间移动即可.故133-ln 3422m ≤≤,解得16-3ln 32m ≤≤故选:D例31.(2022·安徽·巢湖市第一中学高三期中(理))已知函数()11,11ln ,1x f x x x x ⎧-<⎪=-⎨⎪≥⎩,若函数()()()1g x f x k x =--有4个零点,则实数k 的取值范围为_______________. 【答案】1(0,)4【解析】 【分析】转化求()11,11ln ,1x f x x x x ⎧-<⎪=-⎨⎪≥⎩的图像与()1y k x =-图像交点,求出直线与1()11f x x =--相切时的k ,进而得到有4个交点时k 的范围即可 【详解】因为()()()1g x f x k x =--有4个零点, 所以方程()()1f x k x =-有4个实数根,画出()11,11ln ,1x f x x x x ⎧-<⎪=-⎨⎪≥⎩的图像,以及()1y k x =-,则两函数的图象有4个公共点.其中直线()1y k x =-经过定点(1,0),斜率为k当直线与()f x 相切时,联立111(1)y x y k x ⎧=-⎪-⎨⎪=-⎩,22(12)40k k ∆=--=,可求出14k =,由图可知,当104x <<时,方程()()1f x k x =-有4个交点,故k 的取值范围为1(0,)4故答案为1(0,)4.【点睛】方法点睛:根据函数零点个数求参数取值范围的注意点:(1)结合题意构造合适的函数,将函数零点问题转化成两函数图象公共点个数的问题处理; (2)在同一坐标系中正确画出两函数的图象,借助图象的直观性进行求解;(3)求解中要注意两函数图象的相对位置,同时也要注意图中的特殊点,如本题中直线(1)y k x =-经过定点(1,0)等.例32.(2022·贵州遵义·高三开学考试(文))已知函数()3112,21ln ,2x m x f x x x m x ⎧--<⎪⎪=⎨⎪-≥⎪⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是________.【答案】1ln 2,(0,1)3e 8⎛⎤--⎥⎝⎦【解析】 【分析】设函数()3112,21ln ,2x x g x x x x ⎧-<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩,根据题意转化为函数()g x 与直线y m =的图象有3个公共点,利用导数求得函数()g x 的极值,画出函数()g x 的图象,结合图象,即可求解. 【详解】设函数()3112,21ln ,2x x g x x x x ⎧-<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩,根据题意函数()f x 恰有3个零点,即为函数()g x 的图象与直线y m =有3个公共点,当12x ≥时,可得2()(3ln 1)g x x x '=+,令()0g x '=,得131e 2x -=>,当131[,e )2x -∈时,函数()g x 单调递减;当13(e ,)x -∈+∞时,函数()g x 单调递增,所以当13e x -=时,函数()g x 取得极小值,极小值为131e 3e g -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,又由11()ln 2028g =-<,作出()g x 的图象,如图所示,由图可知,实数m 的取值范围是1ln 2,(0,1)3e 8⎛⎤-- ⎥⎝⎦. 故答案为:1ln 2,(0,1)3e 8⎛⎤-- ⎥⎝⎦.例33.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )=244,01,43,1x x x x x -<≤⎧⎨-+>⎩和函数g (x )=2log x ,则函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是________. 【答案】3 【解析】 【分析】函数零点个数可转化为()y g x =与()y f x =图象交点的个数问题,作出图象,数形结合即可求解. 【详解】在同一直角坐标系中,作出()y g x =与()y f x =的图象如图,由()()()0h x f x g x =-=可得,()()f x g x =,即函数的零点为(),()y f x y g x ==图象交点的横坐标, 由图知()y f x =与()y g x =的图象有3个交点,即()h x 有3个零点. 故答案为:3例34.(2022·全国·高三专题练习(理))如图,在等边三角形ABC 中, AB =6.动点P 从点A 出发,沿着此三角形三边逆时针运动回到A 点,记P 运动的路程为x ,点P 到此三角形中心O 距离的平方为f (x ),给出下列三个结论:①函数f (x )的最大值为12;②函数f (x )的图象的对称轴方程为x =9; ③关于x 的方程()3f x kx =+最多有5个实数根. 其中,所有正确结论的序号是____. 【答案】①② 【解析】写出P 分别在,,AB BC CA 上运动时的函数解析式2()f x OP =,利用分段函数图象可解. 【详解】P 分别在AB 上运动时的函数解析式22()3(3),(06)f x OP x x ==+-≤≤, P 分别在BC 上运动时的函数解析式22()3(9),(612)f x OP x x ==+-≤≤, P 分别在CA 上运动时的函数解析式22()3(15),(1218)f x OP x x ==+-≤≤,22223(3),(06)()||3(9),(612)3(15),(1218)x x f x OP x x x x ⎧+-≤≤⎪==+-≤≤⎨⎪+-≤≤⎩,由图象可得,方程()3f x kx =+最多有6个实数根 故正确的是①②. 故答案为:①② 【点睛】利用函数图象可以解决很多与函数有关的问题,如利用函数的图象解决函数性质问题,函数的零点、方程根的问题,有关不等式的问题等.解决上述问题的关键是根据题意画出相应函数的图象,利用数形结合思想求解.【方法技巧与总结】1.利用函数图像判断方程解的个数.由题设条件作出所研究对象的图像,利用图像的直观性得到方程解。
2021版高考数学一轮总复习第十一章计数原理和概率题组训练85n 次独立重复试验与二项分布理2021051541341.下列表中能成为随机变量X 的分布列的是( )答案 C2.袋中有大小相同的红球6个、白球5个,从袋中每次任意取出1个球,直到取出的球是白球时为止,所需要的取球次数为随机变量ξ,则ξ的可能值为( ) A .1,2,…,6 B .1,2,…,7 C .1,2,…,11 D .1,2,3,…答案 B解析 除白球外,其他的还有6个球,因此取到白球时取球次数最少为1次,最多为7次.故选B.3.若某一随机变量X 的概率分布如下表,且m +2n =1.2,则m -n2的值为( )X 0 1 2 3 P0.1mn0.1 A.-0.2 C .0.1 D .-0.1答案 B解析 由m +n +0.2=1,m +2n =1.2,可得m =n =0.4,m -n2=0.2.4.已知随机变量X 的分布列为P(X =k)=12k ,k =1,2,…,则P(2<X≤4)等于( )A.316B.14C.116D.516答案 A解析 P(2<X≤4)=P(X =3)+P(X =4)=123+124=316.5.若随机变量X 的分布列为则当P(X<a)=0.8A .(-∞,2] B .[1,2] C .(1,2] D .(1,2)答案 C解析 由随机变量X 的分布列知:P(X<-1)=0.1,P(X<0)=0.3,P(X<1)=0.5,P(X<2)=0.8,则当P(X<a)=0.8时,实数a 的取值范畴是(1,2].6.袋中有大小相同的5只钢球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,任意抽取2个球,设2个球号码之和为X ,则X 的所有可能取值个数为( ) A .25 B .10 C .7 D .6答案 C解析 X 的可能取值为1+2=3,1+3=4,1+4=5=2+3,1+5=6=4+2,2+5=7=3+4,3+5=8,4+5=9.7.甲、乙两队在一次对抗赛的某一轮中有3个抢答题,竞赛规定:关于每一个题,没有抢到题的队伍得0分,抢到题并回答正确的得1分,抢到题但回答错误的扣1分(即得-1分).若X 是甲队在该轮竞赛获胜时的得分(分数高者胜),则X 的所有可能取值是________. 答案 -1,0,1,2,3解析 X =-1,甲抢到一题但答错了;X =0,甲没抢到题,或甲抢到2题,但答时一对一错;X =1时,甲抢到1题且答对或甲抢到3题,且一错两对;X =2时,甲抢到2题均答对;X =3时,甲抢到3题均答对.8.已知甲盒内有大小相同的1个红球和3个黑球,乙盒内有大小相同的2个红球和4个黑球,现从甲、乙两个盒内各任取2个球.设ξ为取出的4个球中红球的个数,则P(ξ=2)=________. 答案310解析 ξ可能取的值为0,1,2,3,P (ξ=0)=C 32C 42C 42C 62=15,P (ξ=1)=C 31C 42+C 32C 21C 41C 42C 62=715,又P(ξ=3)=C 31C 42C 62=130,∴P(ξ=2)=1-P(ξ=0)-P(ξ=1)-P(ξ=3)=1-15-715-130=310.9.一个盒子里装有7张卡片,其中有红色卡片4张,编号分别为1,2,3,4;白色卡片3张,编号分别为2,3,4.从盒子中任取4张卡片(假设取到任何一张卡片的可能性相同). (1)求取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片的概率;(2)在取出的4张卡片中,红色卡片编号的最大值设为X ,求随机变量X 的分布列与数学期望.答案 (1)67 (2)175解析 (1)设“取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片”为事件A , 则P(A)=C 21C 53+C 22C 52C 74=67. 因此取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片的概率为67.(2)随机变量X 的所有可能取值为1,2,3,4. P(X =1)=C 33C 74=135,P(X =2)=C 43C 74=435,P(X =3)=C 53C 74=27,P(X =4)=C 63C 74=47.则随机变量X 的分布列是故随机变量X 的数学期望E(X)=1×35+2×35+3×7+4×7=5.10.在一次购物抽奖活动中,假设某10张券中有一等奖券1张,可获价值50元的奖品;有二等奖券3张,每张可获价值10元的奖品;其余6张没有奖.某顾客从此10张奖券中任抽2张,求:(1)该顾客中奖的概率;(2)该顾客获得的奖品总价值X 元的概率分布列. 答案 (1)23(2)略解析 (1)该顾客中奖,说明是从有奖的4张奖券中抽到了1张或2张,由因此等可能地抽取,因此该顾客中奖的概率 P =C 41C 61+C 42C 102=3045=23.(或用间接法,即P =1-C 62C 102=1-1545=23).(2)依题意可知,X 的所有可能取值为0,10,20,50,60(元),且P(X =0)=C 40C 62C 102=13,P(X =10)=C 31C 61C 102=25,P(X =20)=C 32C 102=115,P(X =50)=C 11C 61C 102=215,P(X =60)=C 11C 31C 102=115.因此X 的分布列为:11.在103件,求:(1)取出的3件产品中一等品件数X 的分布列;(2)取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数的概率. 答案 (1)略 (2)31120解析 (1)由于从10件产品中任取3件的结果数为C 103,从10件产品中任取3件,其中恰有k 件一等品的结果数为C 3kC 73-k,那么从10件产品中任取3件,其中恰有k 件一等品的概率为P(X =k)=C 3kC 73-kC 103,k =0,1,2,3.因此随机变量X 的分布列是(2)设“取出的31件一等品和2件三等品”为事件A 1,“恰好取出2件一等品”为事件A 2,“恰好取出3件一等品”为事件A 3.由于事件A 1,A 2,A 3彼此互斥,且A =A 1∪A 2∪A 3,而P(A 1)=C 31C 32C 103=340,P(A 2)=P(X =2)=740,P(A 3)=P(X =3)=1120,∴取出的3件产品中一等品件数多于二等品件数的概率为P(A)=P(A 1)+P(A 2)+P(A 3)=340+740+1120=31120. 12.(2021·大连质检)某高中共派出足球、排球、篮球三个球队参加市学校运动会,它们获得冠军的概率分别为12,13,23.(1)求该高中获得冠军个数X 的概率分布列;(2)若球队获得冠军,则给其所在学校加5分,否则加2分,求该高中得分Y 的概率分布列. 答案 (1)略 (2)略解析 (1)由题意知X 的可能取值为0,1,2,3, 则P(X =0)=(1-12)×(1-13)×(1-23)=19,P(X =1)=12×(1-13)×(1-23)+(1-12)×13×(1-23)+(1-12)×(1-13)×23=718,P(X =2)=12×13×(1-23)+(1-12)×13×23+12×(1-13)×23=718,P(X =3)=12×13×23=19.∴X 的分布列为(2)∵得分Y =5X +2(3∵X 的可能取值为0,1,2,3.∴Y 的可能取值6,9,12,15.则P(Y =6)=P(X =0)=19,P(Y =9)=P(X =1)=718,P(Y =12)=P(X =2)=718,P(Y =15)=P(X =3)=19.∴Y 的分布列为13.力打造的大型励志专业音乐评论节目,于2012年7月13日正式在浙江卫视播出.每期节目有四位导师参加.导师背对歌手,若每位参赛选手演唱完之前有导师为其转身,则该选手能够选择加入为其转身的导师的团队中同意指导训练.已知某期《中国新歌声》,6位选手演唱完后,四位导师为其转身的情形如下表所示:现从这6(1)求选出的2人导师为其转身的人数和为4的概率;(2)记选出的2人导师为其转身的人数之和为X ,求X 的分布列及数学期望E(X). 答案 (1)15(2)E(X)=5解析 (1)设6位选手中,A 有4位导师为其转身,B ,C 有3位导师为其转知,D ,E 有2位导师为其转身,F 只有1位导师为其转身.从6人中随机抽取两人有C 62=15种情形,其中选出的2人导师为其转身的人数和为4的有C 22+C 21C 11=3种,∴所求概率为P =315=15.(2)X 的所有可能取值为3,4,5,6,7.P(X =3)=C 21C 11C 62=215;P(X =4)=15;P(X =5)=1+C 21C 21C 62=515=13;P(X =6)=C 21C 11+C 22C 62=315=15;P(X =7)=C 21C 11C 62=215. ∴X 的分布列为X 3 4 5 6 7 P215151315215E(X)=3×215+4×5+5×3+6×5+7×15=5.1.由于电脑故障,使得随机变量X 的分布列中部分数据丢失(以“x,y ”代替),其分布列如下:X 1 2 3 4 5 6 P0.200.100.x50.100.1y0.20答案 2,5解析 由于0.20+0.10+(0.1x +0.05)+0.10+(0.1+0.01y)+0.20=1,得10x +y =25,又因为x ,y 为正整数,故两个数据依次为2,5.2.一实验箱中装有标号为1,2,3,3,4的5只白鼠,若从中任取1只,记取到的白鼠的标号为Y ,则随机变量Y 的分布列是________. 答案Y 1 2 3 4 P15152515解析 Y P(Y =1)=15,P(Y =2)=15,P(Y =3)=25,P(Y =4)=15.∴Y 的分布列为3.一个袋子中装有74,黄球3个,编号分别为2,4,6,从袋中任取4个球(假设取到任何一个球的可能性相同). (1)求取出小球中有相同编号的概率;(2)记取出的小球的最大编号为X ,求随机变量X 的分布列. 答案 (1)1935(2)略解析 (1)设“取出的小球中有相同编号的”为事件A ,编号相同可分成一个相同和两个相同,则P(A)=2(C 21C 31+C 32)+1C 74=1935. (2)随机变量X 的可能取值为:3,4,6. P(X =3)=1C 74=135,P(X =4)=C 21C 43+C 42C 74=25, P(X =6)=C 63C 74=47,随机变量X 的分布列为:4.一袋中装有102个球,至少得到1个白球的概率是79.(1)求白球的个数;(2)从袋中任意摸出3个球,记得到白球的个数为X ,求随机变量X 的分布列. 答案 (1)5个 (2)略解析 (1)记“从袋中任意摸出2个球,至少得1个白球”为事件A ,设袋中白球的个数为x ,则P(A)=1-C 10-x 2C 102=79,得到x =5.故白球有5个.(2)X 服从超几何分布,P(X =k)=C 5kC 53-kC 103,k =0,1,2,3.因此可得其分布列为P112 512 512 1125.(2020·福建,理)该银行卡将被锁定.小王到该银行取钱时,发觉自己不记得了银行卡的密码,但能够确认该银行卡的正确密码是他常用的6个密码之一,小王决定从中不重复地随机选择1个进行尝试.若密码正确,则终止尝试;否则连续尝试,直至该银行卡被锁定. (1)求当天小王的该银行卡被锁定的概率;(2)设当天小王用该银行卡尝试密码的次数为X ,求X 的分布列和数学期望. 答案 (1)12 (2)分布列略,E(X)=52解析 (1)设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为A , 则P(A)=56×45×34=12.(2)依题意得,X 所有可能的取值是1,2,3.又P(X =1)=16,P(X =2)=56×15=16,P(X =3)=56×45×1=23.因此X 的分布列为X 1 2 3 P161623因此E(X)=1×16+2×16+3×3=2.6.某中学动员学生在春节期间至少参加一次社会公益活动(下面简称为“活动”).该校合唱团共有100名学生,他们参加活动的次数统计如图所示.(1)求合唱团学生参加活动的人均次数;(2)从合唱团中任选两名学生,求他们参加活动次数恰好相等的概率;(3)从合唱团中任选两名学生,用ξ表示这两人参加活动次数之差的绝对值,求随机变量ξ的分布列.答案 (1)2.3 (2)4199(3)略解析 依照统计图知参加活动1次、2次、3次的学生数分别为10,50,40.(1)该合唱团学生参加活动的人均次数为x -=1×10+2×50+3×40100=2.3.(2)从合唱团中任选两名学生,他们参加活动次数恰好相等的概率P =C 102+C 502+C 402C 1002=4199. (3)ξ的取值为0,1,2,ξ的分布列为7.(2020·重庆)摸奖者先从装有3个红球与4个白球的袋中任意摸出3个球,再从装有1个蓝球与2个白球的袋中任意摸出1个球.依照摸出4个球中红球与蓝球的个数,设一、二、三等奖如下:(1)求一次摸奖恰好摸到1个红球的概率; (2)求摸奖者在一次摸奖中获奖金额X 的分布列. 答案 (1)1835(2)略解析 设A i 表示摸到i 个红球,B j 表示摸到j 个蓝球,则A i (i =0,1,2,3)与B j (j =0,1)独立.(1)恰好摸到1个红球的概率为P(A 1)=C 31C 42C 73=1835.(2)X 的所有可能的值为:0,10,50,200, 则P(X =200)=P(A 3B 1)=P(A 3)P(B 1)=C 33C 73·13=1105,P(X =50)=P(A 3B 0)=P(A 3)P(B 0)=C 33C 73·23=2105,P(X =10)=P(A 2B 1)=P(A 2)P(B 1)=C 32C 41C 73·13=12105=435,P(X =0)=1-1105-2105-435=67.综上知X 的分布列为8.试销终止后(3件,当天营业终止后检查存货,若发觉存量少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货.将频率视为概率.(1)求当天商店不进货的概率;(2)设X 为翌日开始营业时该商品的件数,求X 的分布列和均值. 答案 (1)310 (2)114解析 (1)P(“当天商店不进货”)=P(“当天商品销售量为0件”)+P(“当天商品销售量为1件”)=120+520=310.(2)由题意知,X 的可能取值为2,3.P(X =2)=P(“当天商品销售量为1件”)=520=14;P(X =3)=P(“当天商品销售量为0件”)+P(“当天商品销售量为2件”)+P(“当天商品销售量为3件”)=120+920+520=34.故X 的分布列为X 的均值为E(X)=2×14+3×34=4.9.设ξ为随机变量,从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条,当两条棱相交时,ξ=0;当两条棱平行时,ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,ξ=1. (1)求概率P(ξ=0);(2)求ξ的分布列,并求其数学期望E(ξ).解析 (1)若两条棱相交,则交点必为正方体8个顶点中的1个,过任意1个顶点恰有3条棱,因此共有8C 32对相交棱,因此P(ξ=0)=8C 32C 122=8×366=411.(2)若两条棱平行,则它们的距离为1或2,其中距离为2的共有6对,故P(ξ=2)=6C 122=111. 因此P(ξ=1)=1-P(ξ=0)-P(ξ=2)=1-411-111=611.因此随机变量ξ的分布列是因此E(ξ)=1×611+10.(2020·贵州遵义联考)2021年巴西奥运会的周边商品有80%左右为“中国制造”,所有的厂家差不多上通过层层选择才能获此殊荣.甲、乙两厂生产同一产品,为了解甲、乙两厂的产品质量,以确定这一产品最终的供货商,采纳分层抽样的方法从甲、乙两厂生产的产品共98件中分别抽取9件和5件,测量产品中的微量元素的含量(单位:毫克).下表是从乙厂抽取的5件产品的测量数据:(1)(2)当产品中的微量元素x ,y 满足x≥175,且y≥75,该产品为优等品.用上述样本数据估量乙厂生产的优等品的数量;(3)从乙厂抽出的上述5件产品中,随机抽取2件,求抽取的2件产品中优等品数ξ的分布列及其均值(即数学期望). 答案 (1)35 (2)14 (3)45解析 (1)乙厂生产的产品总数为5÷1498=35.(2)样品中优等品的频率为25,估量乙厂生产的优等品的数量为35×25=14.(3)ξ=0,1,2,P (ξ=i)=C 2iC 32-iC 52(i =0,1,2), ξ的分布列为3 10+1×35+2×110=45.均值E(ξ)=0×。
热点11 计数原理【命题趋势】计数原理包含排列组合与二项式定理,在高考数学中通常是以选择题的形式呈现.另外在解答题中与统计概率相结合比较普遍.高考中通常难度不是很大,主要考查是排列与组合的先后顺序或者是有条件限制的排列与组合.二项式定理也是高考考查的一个重点,主要考查二项式定理的展开.本专题通过列举排列组合与二项式定理常见的考题类型,总结此些类型题目的解题方法以及易错点,能够让你在高考中遇到计数原理类型的题目能够迎刃而解.【满分技巧】捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列.相离问题插空排:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端.定序问题缩倍法:在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法.标号排位问题分步法:把元素排到指定位置上,可先把某个元素按规定排入,第二步再排另一个元素,如 此继续下去,依次即可完成.有序分配问题逐分法:有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法. 对于二项式定理的应用,只要会求对应的常数项以及对应的n 项即可,但是应注意是二项式系数还是系数.【考查题型】选择题【限时检测】(建议用时:35分钟)1.(2021·全国高三专题练习)的展开式中各项的()()()()()234511111x x x x x -----指数之和再减去各项系数乘以各项指数之和的值为()A .0B .C .D .5590120【答案】C【分析】()()()()()234511111x x x x x -----,151413109876521x x x x x x x x x x x =--+++---++-所以,的展开式中各项的指数之和为()()()()()234511111x x x x x -----,15141310987652190++++++++++=展开式中各项系数乘以各项指数之和为,1514131098765210--+++---++=因此,所求结果为.90090-=故选:C.2.(2021·山东高三专题练习)已知若()20121nn n px b b x b x b x -=+++⋅⋅⋅+,则( )123,4b b =-=,p =A .1B .C .D .121314【答案】C【分析】展开式的通项为:,()1n px -()()()11n rr rrrr n n T C px C px -+=⋅⋅-=⋅-故,,解得,.()113nb C p pn =⋅-=-=-()2222142n n n b C p p -=⋅==9n =13p =故选:C.3.(2021·山东高三专题练习)2019年10月17日是我国第6个“扶贫日”,某医院开展扶贫日“送医下乡”医疗义诊活动,现有五名医生被分配到四所不同的乡镇医院中,医生甲被指定分配到医院,医生乙只能分配到医院或医院,医生丙不能分配到医生甲、A A B 乙所在的医院,其他两名医生分配到哪所医院都可以,若每所医院至少分配一名医生,则不同的分配方案共有( )A .18种B .20种C .22种D .24种【答案】B【分析】根据医院A 的情况分两类:第一类:若医院A 只分配1人,则乙必在医院B ,当医院B 只有1人,则共有种不2232C A 同分配方案,当医院B 有2人,则共有种不同分配方案,所以当医院A 只分配1人1222C A 时,共有种不同分配方案;2232C A +122210C A =第二类:若医院A 分配2人,当乙在医院A 时,共有种不同分配方案,当乙不在A 医33A 院,在B 医院时,共有种不同分配方案,所以当医院A 分配2人时,1222C A 共有种不同分配方案;33A +122210C A =共有20种不同分配方案.故选:B4.(2021·全国高三专题练习)某人设计一项单人游戏,规则如下:先将一棋子放在如图所示正方形(边长为2个单位)的顶点处,然后通过掷骰子来确定棋子沿正方ABCD A 形的边按逆时针方向行走了几个单位,如果掷出的点数为,则棋子就按逆()1,2,,6i i =⋅⋅⋅时针方向行走个单位,一直循环下去.则某人抛掷三次骰子后棋子恰好又回到起点处的i A所有不同走法共有( )A .21种B .22种C .25种D .27种【答案】D【分析】由题意,正方形的周长为8,抛掷三次骰子的点数之和为8或16,ABCD ①点数之和为8的情况有:;;;;,排列方法共有1,1,61,2,51,3,42,2,42,3,3种;133113333321C A A C C ++++=②点数之和为16的情况有:;,排列方法共有种.4,6,65,5,611336C C +=所以,抛掷三次骰子后棋子恰好又回到起点处的所有不同走法共有种.A 21627+=故选:D.5.(2021·山东高三专题练习)已知参加某项活动的六名成员排成一排合影留念,且甲乙两人均在丙领导人的同侧,则不同的排法共有( )A .240种B .360种C .480种D .600种【答案】C【解析】:用分类讨论的方法解决.如图中的6个位置,123456①当领导丙在位置1时,不同的排法有种;55120A =②当领导丙在位置2时,不同的排法有种;143472C A =③当领导丙在位置3时,不同的排法有种;2323233348A A A A +=④当领导丙在位置4时,不同的排法有种;2323233348A A A A +=⑤当领导丙在位置5时,不同的排法有种;143472C A =⑥当领导丙在位置1时,不同的排法有种.55120A =由分类加法计数原理可得不同的排法共有480种.故选C .6.(2021·山东高三专题练习)某电视台的一个综艺栏目对六个不同的节目排演出顺序,最前只能排甲或乙,最后不能排甲,则不同的排法共有( )A .240种B .288种C .192种D .216种【答案】D【详解】最前排甲,共有种;最前排乙,最后不能排甲,有种,根55A 120=据加法原理可得,共有种,故选D .7.(2020·全国高三专题练习(理))某节目组决定把《将进酒》《山居秋暝》《望岳》《送杜少府之任蜀州》和另外确定的两首诗词排在后六场做节目开场诗词,并要求《将进酒》与《望岳》相邻,且《将进酒》排在《望岳》的前面,《山居秋暝》与《送杜少府之任蜀州》不相邻,且均不排在最后,则后六场开场诗词的排法有( )A .72种B .48种C .36种D .24种【答案】C【分析】首先可将《将进酒》与《望岳》捆绑在一起和另外确定的两首诗词进行全排列,共有种排法,336A =再将《山居秋暝》与《送杜少府之任蜀州》插排在3个空里(最后一个空不排),共有种排法,236A =则后六场开场诗词的排法有种,6636⨯=故选:C.8.(2020·全国高三专题练习(理))为向国际化大都市目标迈进,某市今年新建三大类重点工程,它们分别是30项基础设施类工程、20项民生类工程和10项产业建设类工程.现有3名民工相互独立地从这60个项目中任选一个项目参与建设,则这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是()A .B .C .D .12131416【答案】D【分析】记第名民工选择的项目属于基础设施类、民生类、产业建设类i 分别为事件,,,.i A i B i C 1,2,3i =由题意,事件,,,相互独立,i A i B i C 1,2,3i =则,,,,301()602i P A ==201()603i P B ==101()606i P C ==1,2,3i =故这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是.331111()62366i i i P A P A B C ==⨯⨯⨯=故选:D.9.(2020·全国高三专题练习(理))在()()()()()2345111111x x x x x ++++++++++的展开式中,含项的系数是( )2xA .B .1015C .D .2025【答案】C【分析】解法一:中含的项为,中含的项为,中()21x +2x 222C x ()31x +2x 223C x ()41x +含的项为,中含的项为,2x 224C x ()51x +2x 225C x 则含项的系数为.2x 2222234520C C C C +++=故选:C .解法二:由等比数列求和公式知:,()()()()()()6234511111111x x x x x x x+-++++++++++=中含的系数为,原式含项的系数为.()31x + 3x 3620C =∴2x 20故选:C .10.(2020·全国高三专题练习(理))若(1+x +x 2)6=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 12x 12,则a 2+a 4+…+a 12=()A .284B .356C .364D .378【答案】C【分析】令x =1,则a 0+a 1+a 2+…+a 12=36, ①令x =-1,则a 0-a 1+a 2-…+a 12=1, ②①②两式左右分别相加,得2(a 0+a 2+…+a 12)=36+1=730,所以a 0+a 2+…+a 12=365,再令x =0,则a 0=1,所以a 2+a 4+…+a 12=364.故选:C.11.(2020·山西高三月考(理))如图所示的是古希腊数学家阿基米德的墓碑上刻着的一个圆柱,圆柱内有一个内切球,这个球的直径恰好与圆柱的高相等,相传这个图形表达了阿基米德最引以为荣的发现.设圆柱的体积与球的体积之比为,圆柱的表面积与球的表面m 积之比为,则的展开式中的常数项是( )n 621m x nx ⎛⎫- ⎪⎝⎭A .15B .-15C .D .13541354-【答案】A【分析】:设球的半径为,则圆柱的底面半径为,高为,所以圆柱的体积R R 2R ,球的体积,所以.又圆柱的表面23122V R R R ππ=⨯=3243V R π=313223423V R m V R ππ===积为,球的表面积为,所以2212226S R R R R πππ=⨯+=224S R π=,,,展开式的通项21226342S R n S R ππ===1m n =662211m x x nx x ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令,解得,其常数项为.()123161rr rr T C x-+=-1230r -=4r =()42426115C x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭故选:A12.(2020·江西吉安市·白鹭洲中学高三期中(理))已知随机变量,且()2~1,X N σ,则的展开式中的系数为( )()()0P X P X a ≤=≥()43221ax x x ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⎭2x A .40B .120C .240D .280【答案】D【分析】根据正态曲线的性质可知,,解得,012a +=⨯2a =的展开式的通项公式为,,()312x +132r r r r T C x +=⋅{}0,1,2,3r ∈的展开式的通项公式为,,422x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭()243814422s s s s s s s s T C x c x -+--++=⋅=⋅{}0,1,2,3,4s ∈令两式展开通项之积的指数为,可得或,x 382r s -+=33r s =⎧⎨=⎩02r s =⎧⎨=⎩∴的展开式中的系数为()432212x x x ⎛+⋅⎫+ ⎪⎝⎭2x ,333300223434222225624280C C C C ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅=+=13.(2020·湖南长沙市·高三月考)某单位有6名员工,2020年国庆节期间,决定从6人中留2人值班,另外4人分别去张家界、南岳衡山、凤凰古城、岳阳楼旅游.要求每个景点有1人游览,每个人只游览一个景点,且这6个人中甲、乙不去衡山,则不同的选择方案共有()A .120种B .180种C .240种D .320种【答案】C【分析】以人为对象,分类讨论:甲不值班乙值班:;甲值班乙不值班:;31343372C C A =31343372C C A =甲乙都不值班;;甲乙都值班;.21342372C C A =4424A =故不同的选择方案.72727224240N =+++=故选:C14.(2020·全国高三专题练习(理))中国有十二生肖,又叫十二属相,每一个人的出生年份对应了十二种动物(鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪)中的一种,现有十二生肖的吉祥物各一个,三位同学依次选一个作为礼物,甲同学喜欢牛和马,乙同学喜欢牛、狗和羊,丙同学哪个吉祥物都喜欢,如果让三位同学选取礼物都满意,则选法有( )A .种B .种C .种D .种30506090【答案】B【分析】若同学甲选牛,那么同学乙只能选狗和羊中的一种,丙同学可以从剩下的10种任意选,所以共有1121020C C ⋅=若同学甲选马,那么同学乙能选牛、狗和羊中的一种,丙同学可以从剩下的10种任意选,所以共有1131030C C ⋅=所以共有种203050+=故选B15.(2020·湖北武汉市·华中师大一附中高三其他模拟(理))2020年湖北抗击新冠肺炎期间,全国各地医护人员主动请缨,支援湖北,某地有3名医生、6名护士来到武汉,他们被随机分到3家医院,每家医院1名医生、2名护士,则医生甲和护士乙分到同一家医院的概率为()A .B .C .D .16121813【答案】D【分析】3名医生平均分成3组,有1种分法,6名护士平均分成3组有种分法,226433156156C C A ⨯==3名医生、6名护士分到3家医院,每家医院1名医生、2名护士的分配方法有(种),333315540A A ⨯⨯=医生甲和护士乙分到同一家医院的分配方法有(种),211224532222180C C C A A A ⨯⨯⨯=则医生甲和护士乙分到同一家医院的概率为.18015403=故选:D .16.(2020·全国高三其他模拟(理))公元五世纪,数学家祖冲之估计圆周率的值的范π围是:,为纪念数学家祖冲之在圆周率研究上的成就,3.141592631415927π<< .某教师在讲授概率内容时要求学生从小数点后的6位数字1,4,1,5,9,2中随机选取两个数字做为小数点后的前两位(整数部分3不变),那么得到的数字大于3.14的概率为( )A .B .C .D .15174567【答案】D【分析】由题意从小数点后的6位数字中随机选取两个数字做为小数点后的前两位,可分为以下情况:①选出两个1,共可组成1个数字;②选出一个1,共可组成个不同数字;12428C A ⋅=③没有选出1,共可组成个不同数字;2412A =所以共可组成个不同的数字;181221++=其中小于等于3.14的数字有:3.11、3.12、3.14,共3个,则大于3.14的数字个数为18,故所求概率.186217P ==故选:D.17.(2020·全国高三专题练习(理))某学校实行新课程改革,即除语、数、外三科为必考科目外,还要在理、化、生、史、地、政六科中选择三科作为选考科目.已知某生的高考志愿为某大学环境科学专业,按照该大学上一年高考招生选考科目要求理、化必选,为该生安排课表(上午四节、下午四节,每门课每天至少一节),已知该生某天最后两节为自习课,且数学不排下午第一节,语文、外语不相邻(上午第四节和下午第一节不算相邻),则该生该天课表有( ).A .444种B .1776种C .1440种D .1560种【答案】B【分析】理、化、生、史、地、政六选三,且理、化必选,所以只需在生、史、地、政中四选一,有(种).14C 4=对语文、外语排课进行分类,第1类:语文、外语有一科在下午第一节,则另一科可以安排在上午四节课中的任意一节,剩下的四科可全排列,有(种);114244192C C A =第2类:语文、外语都不在下午第一节,则下午第一节可在除语、数、外三科的另三科中选择,有(种),133C =语文和外语可都安排在上午,即上午第一、三节,上午第一、四节,上午第二、四节3种,也可一科在上午任一节,一科在下午第二节,有(种),14C 4=其他三科可以全排列,有(种).()12332334252C A A +=综上,共有(种).()41922521776⨯+=故选:B18.(2020·全国高三专题练习)函数的导函数为,则的展开261()(=-f x x x ()f x '()f x '式中含项的系数为( )2x A .20B .C .60D .20-60-【答案】D【分析】函数导函数为,()f x 25211()6()(2)f x x x x x '=-+则的展开式的通项公式为,251(x x -251031551()()(1)r r r r r r r T C x C x x --+=-=-令,则,此时含项为,1031r -=3r=x 335(1)10C x x -=-再令,则,此时含项为,1034r -=2r =4x 22445(1)10C x x -=所以含的项为,2x 4221(10210660x x x x x -⨯+⨯⨯=-故含项的系数为,2x 60-故选:.D 19.(2020·湖南郴州市·高三二模(理))中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“乐”不排在第一节,“射”和“御”两门课程不相邻,则“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有( )种.A .408B .120C .156D .240【答案】A【分析】解:根据题意,首先不做任何考虑直接全排列则有(种),66720A =当“乐”排在第一节有(种),55120A =当“射”和“御”两门课程相邻时有(种),2525240A A =当“乐”排在第一节,且“射”和“御”两门课程相邻时有(种),242448A A =则满足“乐”不排在第一节,“射”和“御”两门课程不相邻的排法有(种),72012024048408--+=故选:.A 20.(2020·全国高三专题练习)展开式中的常数项为()6331x x ⎫⎫-⎪⎪⎭⎭A .B .15C .D .6666-15-【答案】C展开式的通项公式为,而61x ⎫-⎪⎭()363216611rrrr r rr T C C x x --+⎛⎫=⋅⋅-=⋅-⋅ ⎪⎝⎭,故要想产生常数项,则或3323323x x x ---=-333122r r -=⇒= ,则所求常数为.33302rr -=⇒=()106621315C C ⨯⨯--⨯=-故选:C.。
2022版新高考数学总复习--第七章 不等式§7.1 不等式及其解法— 五年高考 —考点1 不等式的概念和性质1.(多选题)(2020新高考Ⅰ,11,5分)已知a >0,b >0,且a +b =1,则 ( ) A.a 2+b 2≥12 B.2a -b>12C.log 2a +log 2b ≥-2D.√a +√b ≤√2 答案 ABD2.(2018天津文,5,5分)已知a =log 372,b =(14)13,c =lo g 1315,则a ,b ,c 的大小关系为 ( )A.a >b >cB.b >a >cC.c >b >aD.c >a >b 答案 D3.(2017山东理,7,5分)若a >b >0,且ab =1,则下列不等式成立的是 ( )A .a +1b <b2a <log 2(a +b ) B .b2a <log 2(a +b )<a +1b C .a +1b<log 2(a +b )<b 2a D .log 2(a +b )<a +1b <b 2a 答案 B4.(2019北京理,14,5分)李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%. ①当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付 元;②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为 . 答案 ①130 ②15 以下为教师用书专用(1—3)1.(2019课标Ⅰ理,4,5分)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是√5-12√5-12≈0.618,称为黄金分割比例,著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是√5-12.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm ,头顶至脖子下端的长度为26 cm ,则其身高可能是 ( )A.165 cmB.175 cmC.185 cmD.190 cm答案 B 本题主要考查学生的数学应用意识、抽象概括能力、运算求解能力,以及方程思想;考查的核心素养为数学抽象、数学建模以及数学运算.由人体特征可知,头顶至咽喉的长度应小于头顶至脖子下端的长度,故咽喉至肚脐的长度应小于260.618≈42 cm ,可得到此人的身高应小于26+42+26+420.618≈178 cm ;同理,肚脐至足底的长度应大于腿长105 cm ,故此人的身高应大于105+105×0.618≈170 cm ,结合选项可知,只有B 选项符合题意,故选B . 一题多解 用线段代替人,如图.已知a b =c d =√5-12≈0.618,c <26,b >105,c +d =a ,设此人身高为h cm ,则a +b =h ,由{b >105,a ≈0.618b⇒a >64.89,由{c <26,c ≈0.618d⇒d <42.07,所以c +d <26+42.07=68.07,即a <68.07, 由{a <68.07,a ≈0.618b⇒b <110.15, 整理可得64.89+105<a +b <68.07+110.15, 即169.89<h <178.22(单位:cm ).故选B .2.(2015浙江文,6,5分)有三个房间需要粉刷,粉刷方案要求:每个房间只用一种颜色,且三个房间颜色各不相同.已知三个房间的粉刷面积(单位:m 2)分别为x ,y ,z ,且x <y <z ,三种颜色涂料的粉刷费用(单位:元/m 2)分别为a ,b ,c ,且a <b <c.在不同的方案中,最低的总费用(单位:元)是 ( )A.ax +by +czB.az +by +cxC.ay +bz +cxD.ay +bx +cz答案 B 用粉刷费用最低的涂料粉刷面积最大的房间,且用粉刷费用最高的涂料粉刷面积最小的房间,这样所需总费用最低,最低总费用为(az +by +cx )元,故选B .3.(2015北京文,10,5分)2-3,312,log 25三个数中最大的数是 .答案 log 25 解析 ∵2-3=18<1,1<312<2,log 25 >2,∴这三个数中最大的数为log 25.考点2 不等式的解法1.(2020浙江,9,4分)已知a ,b ∈R 且ab ≠0,对于任意x ≥0均有(x -a )(x -b )(x -2a -b )≥0,则 ( ) A.a <0 B.a >0 C.b <0 D.b >0 答案 C2.(2019天津文,10,5分)设x ∈R ,使不等式3x 2+x -2<0成立的x 的取值范围为 . 答案 (-1,23)以下为教师用书专用(1—7)1.(2014大纲全国文,3,5分)不等式组{x (x +2)>0,|x |<1的解集为( )A.{x|-2<x<-1}B.{x|-1<x<0}C.{x|0<x<1}D.{x|x>1}答案C由x(x+2)>0得x>0或x<-2;由|x|<1得-1<x<1,所以不等式组的解集为{x|0<x<1},故选C.2.(2014浙江文,7,5分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,且0<f(-1)=f(-2)=f(-3)≤3,则()A.c≤3B.3<c≤6C.6<c≤9D.c>9答案C由0<f(-1)=f(-2)=f(-3)≤3,得0<-1+a-b+c=-8+4a-2b+c=-27+9a-3b+c≤3,由-1+a-b+c=-8+4a-2b+c,得3a-b-7=0①,由-1+a-b+c=-27+9a-3b+c,得4a-b-13=0②,由①②,解得a=6,b=11,∴0<c-6≤3,即6<c≤9,故选C.3.(2013重庆,7,5分)关于x的不等式x2-2ax-8a2<0(a>0)的解集为(x1,x2),且x2-x1=15,则a= ()A.52B.72C.154D.152答案A解法一:∵不等式x2-2ax-8a2<0的解集为(x1,x2),∴x1,x2是方程x2-2ax-8a2=0的两根.由根与系数的关系知{x1+x2=2a,x1x2=-8a2,∴x2-x1=√(x1+x2)2-4x1x2=√(2a)2-4(-8a2)=15,又∵a>0,∴a=52,故选A.解法二:由x2-2ax-8a2<0,得(x+2a)(x-4a)<0,∵a>0,∴不等式x2-2ax-8a2<0的解集为(-2a,4a),又∵不等式x 2-2ax -8a 2<0的解集为(x 1,x 2),∴x 1=-2a ,x 2=4a.∵x 2-x 1=15,∴4a -(-2a )=15, 解得a =52,故选A .4.(2015江苏,7,5分)不等式2x 2-x<4的解集为 .答案 {x |-1<x <2} 解析 不等式2x 2-x<4可转化为2x2-x<22,利用指数函数y =2x 的性质可得,x 2-x <2,解得-1<x <2,故所求解集为{x |-1<x <2}.5.(2015广东,11,5分)不等式-x 2-3x +4>0的解集为 .(用区间表示) 答案 (-4,1)解析 不等式-x 2-3x +4>0等价于x 2+3x -4<0,解得-4<x <1.6.(2014湖南文,13,5分)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为x -53<x <13,则a = . 答案 -3解析 依题意,知a ≠0.|ax -2|<3⇔-3<ax -2<3⇔-1<ax <5,当a >0时,不等式的解集为(-1a ,5a ),从而有{5a=13,-1a=-53,此方程组无解. 当a <0时,不等式的解集为(5a ,-1a ),从而有{5a=-53,-1a=13,解得a =-3.7.(2013广东理,9,5分)不等式x 2+x -2<0的解集为 . 答案 {x |-2<x <1}解析 x 2+x -2=(x +2)(x -1)<0,解得-2<x <1,故不等式的解集是{x |-2<x <1}.— 三年模拟 —A 组 考点基础题组考点1 不等式的概念和性质1.(2019福建厦门一模,4)已知a >b >0,x =a +b e b,y =b +a e a,z =b +a e b,则 ( )A.x <z <yB.z <x <yC.z <y <xD.y <z <x 答案 A2.(2021上海杨浦一模,13)设a >b >0,c ≠0,则下列不等式恒成立的是 ( )A.1a >1bB.ac 2>bc 2C.ac >bcD.c a <cb答案 B3.(多选题)(2020海南三模,9)设a ,b ,c 为实数且a >b ,则下列不等式一定成立的是 ( ) A.1a >1b B.2 020a -b>1C.ln a >ln bD.a (c 2+1)>b (c 2+1) 答案 BD考点2 不等式的解法1.(2021湖北4月调研,5)下列对不等关系的判断,正确的是 ( ) A.若1a <1b ,则a 3>b 3B.若|a |a 2>|b |b2,则2a<2bC.若ln a 2>ln b 2,则2|a |>2|b |D.若tan a >tan b ,则a >b 答案 C2.(2020山东全真模拟,5)若不等式ax 2+bx +c >0的解集是(-4,1),则不等式b (x 2-1)+a (x +3)+c >0的解集为( )A.(-43,1) B.(-∞,1)∪(43,+∞) C.(-1,4) D.(-∞,-2)∪(1,+∞) 答案 A3.(2021河北石家庄一模,4)“a >2”是“a +2a >3”的 ( ) A.充要条件 B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件 答案 C4.(多选题)(2021山东枣庄二模,9)已知a >0,b >0,a +b 2=1,则 ( )A.a +b <54 B.a -b >-1 C.√a ·b ≤12 D.√ab -2≥-√33 答案 BCDB 组 综合应用题组时间:20分钟 分值:35分一、单项选择题(每小题5分,共25分)1.(2020广东佛山质检一,2)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则 ( ) A.cos x -cos y >0 B.cos x +cos y >0 C.ln x -ln y >0 D.ln x +ln y >0 答案 C2.(2021广东揭阳4月联考,8)已知函数f (x )的定义域为R ,满足f (x )=f (2-x ),且对任意1≤x 1<x 2均有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0成立,则满足f (2x -1)-f (3-x )≥0的x 的取值范围是 ( ) A.(-∞,-2)∪[23,+∞) B.(-∞,0)∪[43,+∞) C.[-2,23] D.[0,43] 答案 D3.(2020重庆巴蜀中学月考,7)已知实数a >b >0,则下列不等关系中错误的是 ( ) A.b a <b+4a+4 B.lga+b 2>lga+lgb2 C.a +1b >b +1a D.√a -√b >√a -b 答案 D4.(2020山东泰安一中月考,6)设m 为实数,若函数f (x )=x 2-mx +2在区间(-∞,2)上是减函数,对任意的x 1,x 2∈[1,m2+1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,则m 的取值范围为 ( ) A.[4,6] B.(4,6) C.(4,6] D.[4,6) 答案 A5.(2021浙江绍兴一模,10)已知a ,b ,c ∈R ,若关于x 的不等式0≤x +ax +b ≤cx -1的解集为[x 1,x 2]∪{x 3}(x 3>x 2>x 1>0),则 ( )A.不存在有序数组(a ,b ,c ),使得x 2-x 1=1B.存在唯一有序数组(a ,b ,c ),使得x 2-x 1=1C.有且只有两组有序数组(a ,b ,c ),使得x 2-x 1=1D.存在无穷多组有序数组(a ,b ,c ),使得x 2-x 1=1 答案 D二、多项选择题(共5分)6.(2021山东烟台一模,9)若0<a <b <1,c >1,则 ( )A.c a<c bB.ba c<ab cC.b -ac -a <bcD.log a c <log b c答案 ABC三、填空题(共5分)7.(2020江苏扬州江都大桥高级中学月考,15)已知1+2x+4x·a >0对一切x ∈(-∞,1]恒成立,则实数a 的取值范围是 . 答案 (-34,+∞)— 一年原创 —1.(2021 5·3原创题)下列命题中真命题的个数为 ( ) ①√e >32 ②ln π<23 ③ln 3<3e④20.1>log 32>lo g 13eA.0B.1C.2D.3 答案 D2.(2021 5·3原创题)已知函数f (x )={|x |-1,x ≤1,log 2x +2,x >1,则满足f (x )+f (x +1)>1的x 的取值范围为 ( )A.x <-2或x ≥0B.x >-2C.x <-2或x >0D.-2<x <0 答案 C3.(2021 5·3原创题)若关于x 的不等式3mx 2-2|x |+m ≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是 . 答案 [√33,+∞)4.(2021 5·3原创题)已知函数f (x )=2x+k ·2-x为奇函数,若关于x 的不等式f (4ax 2-2x-1)+f (1-2ax -2)<0只有一个整数解,则实数a 的取值范围为 . 答案 [1,2)5.(2021 5·3原创题)设函数f (x )=x 2-2mx +2m ,g (x )=mx -2m ,m ∈R . (1)当m >0时,对任意x 1,x 2∈[-2,0],恒有f (x 1)>-mg (x 2),求m 的取值范围;(2)若存在x 0∈R ,使得f (x 0)+g (x 0)<0与f (x 0)·g (x 0)>0同时成立,求m 的取值范围.解析 (1)f (x )=x 2-2mx +2m 图象的对称轴为直线x =m ,因为m >0,所以f (x )在[-2,0]上单调递减,所以在区间[-2,0]上, f (x )min =f (0)=2m. 因为-mg (x )=-m 2x +2m 2在[-2,0]上单调递减,所以在区间[-2,0]上,[-mg (x )]max =-mg (-2)=4m 2.由题意可知,在区间[-2,0]上, f (x )min >[-mg (x )]max ,所以2m >4m 2,又m >0,故0<m <12,故m 的取值范围为(0,12). (2)由f (x 0)+g (x 0)<0与f (x 0)·g (x 0)>0同时成立, 得f (x 0)<0且g (x 0)<0.①若m =0,则g (x )=0,不合题意,舍去. ②若m <0,则由g (x )<0可得x >2.原题可转化为在区间(2,+∞)上存在x 0,使得f (x 0)<0, 因为f (x )=x 2-2mx +2m 图象的对称轴为直线x =m (m <0),所以f (x )在(2,+∞)上单调递增, 所以f (2)<0,可得m >2,不合题意. ③若m >0,则由g (x )<0可得x <2.原题可转化为在区间(-∞,2)上存在x 0,使得f (x 0)<0. 当m ≥2时,由f (2)<0,解得m >2; 当0<m <2时,由f (m )<0, 解得m >2或m <0,不合题意.综上,m >2.故m 的取值范围是(2,+∞).解题思路 (1)分析函数f (x )和g (x )在区间[-2,0]上的单调性,将恒成立问题转化为最值问题,进而求解实数m 的取值范围.(2)问题转化为存在x 0,使得f (x 0)和g (x 0)同时小于0,由g (2)=0和函数g (x )的单调性,将问题转化为f (x )的零点问题.。
高考数学总复习考点知识专题讲解 专题11离散型随机变量及其分布列知识点一 随机变量的概念、表示及特征1.概念:一般地,对于随机试验样本空间Ω中的每个样本点ω都有唯一的实数X (ω)与之对应,我们称X 为随机变量.2.表示:用大写英文字母表示随机变量,如X ,Y ,Z ;用小写英文字母表示随机变量的取值,如x ,y ,z .3.特征:随机试验中,每个样本点都有唯一的一个实数与之对应,随机变量有如下特征:(1)取值依赖于样本点. (2)所有可能取值是明确的. 知识点二 离散型随机变量可能取值为有限个或可以一一列举的随机变量,我们称之为离散型随机变量. 判断离散型随机变量的方法 (1)明确随机试验的所有可能结果; (2)将随机试验的结果数量化;(3)确定试验结果所对应的实数是否可以一一列出,如能一一列出,则该随机变量是离散型随机变量,否则不是.【例1】((2023•丰台区期末)下面给出的四个随机变量中是离散型随机变量的为() ①高速公路上某收费站在半小时内经过的车辆数1X ;②一个沿直线2y x 进行随机运动的质点离坐标原点的距离X;③某同学射击3次,命中的次数3X;④某电子元件的寿2命X;4A.①②B.③④C.①③D.②④【例2】(2023•从化区期中)袋中有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回抽取的条件下依次取出两个球,设两个球的号码之和为随机变量X,则X所有可能取值的个数是()A.25B.10C.9D.5知识点三离散型随机变量的分布列及其性质1.定义:一般地,设离散型随机变量X的可能取值为x1,x2,…,x n,我们称X取每一个值x i的概率P(X=x i)=p i,i=1,2,3,…,n为X的概率分布列,简称分布列.2.分布列的性质(1)p i≥0,i=1,2,…,n.(2)p1+p2+…+p n=1.分布列的性质及其应用(1)利用分布列中各概率之和为1可求参数的值,此时要注意检验,以保证每个概率值均为非负数.(2)求随机变量在某个范围内的概率时,根据分布列,将所求范围内各随机变量对应的概率相加即可,其依据是互斥事件的概率加法公式.【例3】(2023•辽宁期末)随机变量X的分布列如下表所示,则(2)(…)P XA .0.1B .0.2C .0.3D .0.4【例4】(2022•朝阳区开学)设随机变量X 的分布列为()(1P X k k k λ===,2,3,4),则λ的值为() A .10B .110C .10-D .110-【例5】(2023•珠海期末)已知某离散型随机变量ξ的分布列为:则(q =)A .13和1-B .13C .12D .1-【例6】(2022•多选•天津模拟)设随机变量ξ的分布列为()(15kP ak k ξ===,2,3,4,5),则()A .115a =B .141()255P ξ<<= C .112()10215P ξ<<=D .23()510P ξ=…【例7】(2023•湖北模拟)设随机变量ξ的分布列如表:则下列正确的是()A .当{}n a 为等差数列时,5615a a += B .数列{}n a 的通项公式可以为109(1)n a n n =+C .当数列{}n a 满足1(1,2,9)2n na n ==时,10912a =D .当数列{}n a 满足2()(1k P k k a k ξ==…,2,10)时,1110(1)n a n n =+知识点四 两点分布如果P (A )=p ,则P (A )=1-p ,那么X 的分布列为我们称X 服从两点分布或0-1【例8】(多选)若离散型随机变量X 的分布列如下表所示,则下列说法错误的是()A .常数c 的值为23或13B .常数c 的值为23C .1(0)3P X ==D .2(0)3P X ==【例9】(2023•阜南县期末)从6名男生和4名女生中随机选出3名同学参加一项竞技测试.(1)求选出的3名同学中至少有1名女生的概率;(2)设ξ表示选出的3名同学中男生的人数,求ξ的分布列.【例10】(2023•崂山区期末)某电视台“挑战主持人”节目的挑战者闯第一关需要回答三个问题,其中前两个问题回答正确各得10分,回答不正确得0分,第三个问题回答正确得20分,回答不正确得10-分.如果一位挑战者回答前两个问题正确的概率都是2 3,回答第三个问题正确的概率为12,且各题回答正确与否相互之间没有影响.若这位挑战者回答这三个问题的总分不低于10分就算闯关成功.(1)求至少回答对一个问题的概率.(2)求这位挑战者回答这三个问题的总得分X的分布列.(3)求这位挑战者闯关成功的概率.同步训练1.(2022•多选•临朐县开学)下列X是离散型随机变量的是()A.某座大桥一天经过的某品牌轿车的辆数XB .一天内的温度为XC .某网页一天内被点击的次数XD .射击运动员对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用X 表示该运动员在一次射击中的得分2.(2023•上蔡县校级月考)设随机变量ξ的概率分布列如下表:则(|2|1)(P ξ-==) A .712B .12C .512D .163.(2023•周至县期末)设随机变量X 的分布列为()(1,2,3,4,5,6)2kcP X k k ===,其中c 为常数,则(2)P X …的值为() A .34B .1621C .6364D .64634.(2023•多选•宝安区期中)已知随机变量ξ的分布如下:则实数a 的值为()A .12-B .12C .14D .14-5.(2023•和平区校级期末)设随机变量与的分布列如下:则下列正确的是()A .当{}n a 为等差数列时,5615a a +=B .当数列{}n a 满足1(12n na n ==,2,⋯,9)时,10912a = C .数列{}n a 的通项公式可以为109(1)n a n n =+D .当数列{}n a 满足2()(1k P k k a k ξ==…,2,⋯,10)时,1110(1)n a n n =+6.(2023•郫都区模拟)甲袋中有2个黑球,4个白球,乙袋中有3个黑球,3个白球,从两袋中各取一球.(Ⅰ)求“两球颜色相同”的概率;(Ⅱ)设ξ表示所取白球的个数,求ξ的概率分布列.。
高考数学专题复习题:数学归纳法一、单项选择题(共6小题)1.利用数学归纳法证明不等式1111()2321nf n ++++<- (2n ≥,且*n ∈N )的过程,由n k =到1n k =+时,左边增加了()A .12k -项B .2k 项C .1k -项D .k 项2.用数学归纳法证明:()()()1221121n n n ++++=++ ,在验证1n =成立时,左边所得的代数式是()A .1B .13+C .123++D .1234+++3.用数学归纳法证明等式()()()3412332n n n +++++++= ()N,1n n ∈≥时,第一步验证1n =时,左边应取的项是()A .1B .12+C .123++D .1234+++4.用数学归纳法证明:11112321n n ++++<- ,()N,1n n ∈≥时,在第二步证明从n k =到1n k =+成立时,左边增加的项数是()A .2k B .21k -C .12k -D .21k +5.已知n 为正偶数,用数学归纳法证明1111111122341242n n n n ⎛⎫-+-+⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+ ⎪-++⎝⎭时,若已假设n k =(2k ≥,k 为偶数)时命题为真,则还需要再证()A .1n k =+时等式成立B .2n k =+时等式成立C .22n k =+时等式成立D .()22n k =+时等式成立6.现有命题()()()11*1112345611442n n n n n ++⎛⎫-+-+-++-=+-+∈ ⎪⎝⎭N ,用数学归纳法探究此命题的真假情况,下列说法正确的是()A .不能用数学归纳法判断此命题的真假B .此命题一定为真命题C .此命题加上条件9n >后才是真命题,否则为假命题D .存在一个无限大的常数m ,当n m >时,此命题为假命题二、多项选择题(共2小题)7.用数学归纳法证明不等式11111312324++++>++++ n n n n n 的过程中,下列说法正确的是()A .使不等式成立的第一个自然数01n =B .使不等式成立的第一个自然数02n =C .n k =推导1n k =+时,不等式的左边增加的式子是()()12122k k ++D .n k =推导1n k =+时,不等式的左边增加的式子是()()12223k k ++8.用数学归纳法证明不等式11111312324++++>++++ n n n n n 的过程中,下列说法正确的是()A .使不等式成立的第一个自然数01n =B .使不等式成立的第一个自然数02n =C .n k =推导1n k =+时,不等式的左边增加的式子是()()12122k k ++D .n k =推导1n k =+时,不等式的左边增加的式子是()()12223k k ++三、填空题(共2小题)9.在运用数学归纳法证明()121*(1)(2)n n x x n +-+++∈N 能被233x x ++整除时,则当1n k =+时,除了n k =时必须有归纳假设的代数式121(1)(2)k k x x +-+++相关的表达式外,还必须有与之相加的代数式为________.10.用数学归纳法证明:()()122342n n n -+++++= (n 为正整数,且2n )时,第一步取n =________验证.四、解答题(共2小题)11.用数学归纳法证明:()*11111231n n n n +++>∈+++N .12.数学归纳法是一种数学证明方法,通常被用于证明某个给定命题在整个(或者局部)自然数范围内成立.证明分为下面两个步骤:①证明当0n n =(0n ∈N )时命题成立;②假设n k =(k ∈N ,且0k n ≥)时命题成立,推导出在1n k =+时命题也成立.用模取余运算:mod a b c =表示“整数a 除以整数b ,所得余数为整数c ”.用带余除法可表示为:被除数=除数×商+余数,即a b r c =⨯+,整数r 是商.举一个例子7321=⨯+,则7mod31=;再举一个例子3703=⨯+,则3mod 73=.当mod 0a b =时,则称b 整除a .从序号分别为0a ,1a ,2a ,3a ,…,na 的1n +个人中选出一名幸运者,为了增加趣味性,特制定一个遴选规则:大家按序号围成一个圆环,然后依次报数,每报到m (2m ≥)时,此人退出圆环;直到最后剩1个人停止,此人即为幸运者,该幸运者的序号下标记为()1,f n m +.如()1,0f m =表示当只有1个人时幸运者就是0a ;()6,24f =表示当有6个人而2m =时幸运者是4a ;()6,30f =表示当有6个人而3m =时幸运者是0a .(1)求10mod3;(2)当1n ≥时,()()()()1,,mod 1f n m f n m m n +=++,求()5,3f ;当n m ≥时,解释上述递推关系式的实际意义;(3)由(2)推测当1212k k n +≤+<(k ∈N )时,()1,2f n +的结果,并用数学归纳法证明.。
第十一章 概率与统计一.基础题组1. 【2017高考上海,9】已知四个函数:①y x =-;②1y x=-;③3y x =;④12y x =.从中任选2个,则事件“所选2个函数的图像有且仅有一个公共点” 的概率为 . 【答案】13【解析】考查函数图象交点的个数:y x =- 与1y x=- 有2个交点;y x =- 与3y x = 有1个交点;y x =- 与12y x = 有1个交点; 1y x=-与3y x = 有0个交点;1y x=-与12y x = 有0个交点;3y x =与12y x = 有2个交点;结合古典概型公式可得:所选两个函数的图像有且仅有一个公共点的概率为2163p == . 2.【2016高考上海理数】某次体检,6位同学的身高(单位:米)分别为1.72,1.78,1.75,1.80,1.69,1.77,则这组数据的中位数是_________(米). 【答案】1.76 【解析】试题分析:将这6位同学的身高按照从低到高排列为:1.69,1.72,1.75,1.77,1.78,1.80,这六个数的中位数是1.75与1.77的平均数,显然为1.76. 【考点】中位数的概念【名师点睛】本题主要考查中位数的概念,是一道基础题目.从历年高考题目看,涉及统计的题目,往往不难,主要考查考生的视图、用图能力,以及应用数学解决实际问题的能力. 3.【2016高考上海理数】如图,在平面直角坐标系xOy 中,O 为正八边形821A A A 的中心,()0,11A .任取不同的两点j i A A ,,点P 满足0i j OP OA OA ++=,则点P 落在第一象限的概率是_____________.【答案】528【解析】试题分析:共有28C 28=种基本事件,其中使点P 落在第一象限的情况有23C 25+=种,故所求概率为528. 【考点】排列组合、古典概型、平面向量的线性运算【名师点睛】本题主要考查古典概型概率的计算.解答本题时,关键在于能够准确地确定所研究对象的基本事件空间、基本事件个数,利用概率的计算公式求解.本题能较好地考查考生的数学应用意识、基本运算求解能力、数形结合思想等.4.【2016高考上海文数】某食堂规定,每份午餐可以在四种水果中任选两种,则甲、乙两同学各自所选的两种水果相同的概率为______. 【答案】16【考点】古典概型【名师点睛】本题主要考查古典概型概率的计算.解答本题时,关键在于能准确确定所研究对象的基本事件空间、基本事件个数,利用概率的计算公式求解.本题能较好地考查考生的数学应用意识、基本运算求解能力等.5. 【2015高考上海理数】赌博有陷阱.某种赌博每局的规则是:赌客先在标记有1,2,3,4,5的卡片中随机摸取一张,将卡片上的数字作为其赌金(单位:元);随后放回该卡片,再随机摸取两张,将这两张卡片上数字之差的绝对值的1.4倍作为其奖金(单位:元).若随机变量1ξ和2ξ分别表示赌客在一局赌博中的赌金和奖金,则12ξξE -E = (元). 【答案】0.2【解析】赌金的分布列为所以11(12345)35E ξ=++++=奖金的分布列为所以223111.4(1234)2.8510510E ξ=⨯⨯+⨯+⨯+⨯=12ξξE -E =0.2【考点定位】数学期望【名师点睛】一般地,若离散型随机变量X 的分布列为:则称E (X )=x 1p 1+x 2p 2+…+x i p i +…+x n p n 为随机变量X 的均值或数学期望,均值E (X )是一个实数,由x 的分布列唯一确定,即X 作为随机变量是可变的,而E (X )是不变的,它描述X 值的取值平均状态.6. 【2014上海,理10】为强化安全意识,某商场拟在未来的连续10天中随机选择3天进行紧急疏散演练,则选择的3天恰好为连续3天的概率 是 (结构用最简分数表示). 【答案】115【考点】古典概型.7. 【2014上海,理13】某游戏的得分为1,2,3,4,5,随机变量ξ表示小白玩游戏的得分.若()ξE =4.2,则小白得5分的概率至少为 .【答案】0.2【解析】设ξ=1,2,3,4,5的概率分别为12345,,,,P P P P P ,则由题意有123452345 4.2P P P P P ++++=,123451P P P P P ++++=,对于1234234P P P P +++,当4P 越大时,其值越大,又41P <,因此1234234P P P P +++4≤5(1)P -,所以554(1)5 4.2P P -+≥,解得50.2P ≥.【考点】随机变量的均值(数学期望),排序不等式.8. 【2014上海,文13】为强化安全意识,某商场拟在未来的连续10天中随机选择3天进行紧急疏散演练,则选择的3天恰好为连续3天的概率 是 (结构用最简分数表示). 【答案】115【解析】任意选择3天共有310120C =种方法,其中3天是连续3天的选法有8种,故所求概率为8112015P ==. 【考点】古典概型.9. 【2013上海,理8】盒子中装有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九个球,从中任意取出两个,则这两个球的编号之积为偶数的概率是______(结果用最简分数表示). 【答案】1318【解析】9个数5个奇数,4个偶数,根据题意所求概率为1-2529C 13C 18=.10. 【2013上海,文6】某学校高一年级男生人数占该年级学生人数的40%.在一次考试中,男、女生平均分数分别为75、80,则这次考试该年级学生平均分数为______. 【答案】78 【解析】平均成绩=40607580100100⋅+⋅=78. 11. 【2013上海,文11】盒子中装有编号为1,2,3,4,5,6,7的七个球,从中任意取出两个,则这两个球的编号之积为偶数的概率是______(结果用最简分数表示).【答案】57【解析】考查排列组合;概率计算策略:正难则反。
第11模块 第7节
[知能演练]
一、选择题
1.设随机变量X 等可能取值1,2,3,…,n ,如果P (X <4)=0.3,那么
( )
A .n =3
B .n =4
C .n =10
D .n =9
解析:∵P (X =k )=1
n (k =1,2,3,…,n ),
∴0.3=P (X <4)=P (X =1)+P (X =2)+P (X =3)=3
n .
∴n =10. 答案:C
2.设某项试验的成功率是失败率的2倍,用随机变量X 去描述1次试验的成功次数,则P (X =0)等于
( )
A .0 B.12C.13
D.23
解析:设X 的分布列为
即“X =0”p ,则成功率为2p .∴由p +2p =1,得p =1
3
.
答案:C
3.若P (ξ≤x 2)=1-β,P (ξ≥x 1)=1-α,其中x 1<x 2,则P (x 1≤ξ≤x 2)等于
( )
A .(1-α)(1-β)
B .1-(α+β)
C .1-α(1-β)
D .1-β(1-α)
解析:由分布列性质可有: P (x 1≤ξ≤x 2)=P (ξ≤x 2)+P (ξ≥x 1)-1 =(1-β)+(1-α)-1=1-(α+β). 答案:B
4.在15个村庄中有7个村庄交通不方便,现从中任意选10个村庄,用X 表示这10个村庄中交通不方便的村庄数,下列概率中等于C 4
7C
6
8C 1015
的是
( )
A .P (X =2)
B .P (X ≤2)
C .P (X =4)
D .P (X ≤4)
解析:X 服从超几何分布,故P (X =k )=C k
7C 10-k 8
C 1015,k =4.
答案:C 二、填空题
5.已知随机变量ξ的分布列为
若η=2ξ-3解析:由η=2ξ-3可计算出相应的η的取值,概率不变. 答案:
6.
则(1)P (X ≤1
2)=________.
(2)P (12<X ≤3
2)=________.
(3)P (1≤X ≤3)=________. 解析:由所给分布列可知: (1)P (X ≤12)=P (X =0)=13.
(2)P (12<X ≤32)=P (X =1)=1
6
.
(3)P (1≤X ≤3)=P (X =1)+P (X =2)=16+12=23.
答案:(1)13 (2)16 (3)2
3
三、解答题
7.某研究机构准备举行一次数学新课程研讨会,共邀请50名一线教师参加,使用不同版本教材的教师人数如下表所示:
(1)从这50(2)若随机选出2名使用人教版的教师发言,设使用人教A 版的教师人数为ξ,求随机变量ξ的分布列.
解:(1)从50名教师中随机选出2名的方法数为C 250=1225.
选出2人使用版本相同的方法数为C 2
20+C 2
15+C 2
5+C 2
10=350.故2人使用版本相同的概率为:P =
3501225=2
7
. (2)∵P (ξ=0)=C 2
15C 235=317,P (ξ=1)=C 1
20C 1
15C 235=60119,P (ξ=2)=C 2
20C 235=
38
119, ∴ξ的分布列为
8.(允许通行)的概率为34,遇到红灯(禁止通行)的概率为1
4.假定汽车只在遇到红灯或到达目的地才停止前进,ξ表示停车时已经通过的路口数,
求:(1)ξ的分布列;
(2)停车时最多已通过3个路口的概率.
解:(1)ξ的所有可能值为0,1,2,3,4,用A k 表示“汽车通过第k 个路口时不停(遇绿灯)”, 则P (A k )=3
4(k =1,2,3,4),且A 1、A 2、A 3、A 4相互独立.
故P (ξ=0)=P (A 1)=1
4,
P (ξ=1)=P (A 1·A 2)=34×14=3
16,
P (ξ=2)=P (A 1·A 2·A 3)=(34)2×14=9
64,
P (ξ=3)=P (A 1·A 2·A 3·A 4)=(34)3×14=27
256,
P (ξ=4)=P (A 1·A 2·A 3·A 4)=(34)4=81
256.
从而ξ的分布列为
(2)P (ξ≤3)=1-P (ξ=4)=1-256=256.
故停车时最多已通过3个路口的概率为175
256
.
[高考·模拟·预测]
1.一个盒子里装有4张大小形状完全相同的卡片,分别标有数2,3,4,5;另一个盒子也装有4张大小形状完全相同的卡片,分别标有数3,4,5,6.现从一个盒子中任取一张卡片,其上面的数记为x ;再从另一盒子里任取一张卡片,其上面的数记为y ,记随机变量η=x +y ,求η的分布列和数学期望.
解:依题意,η可取5,6,7,8,9,10,11,则有
P (η=5)=14×4=116,P (η=6)=216,P (η=7)=316,P (η=8)=416,P (η=9)=3
16,P (η=10)
=216,P (η=11)=1
16
. ∴η的分布列为
Eη=5×116+6×216+7×316+8×4169×316+10×216+11×1
16=8.
2.从集合{1,2,3,4,5}的所有非空子集中,等可能地取出一个.
(Ⅰ)记性质r :集合中的所有元素之和为10,求所取出的非空子集满足性质r 的概率; (Ⅱ)记所取出的非空子集的元素个数为ξ,求ξ的分布列和数学期望Eξ. 解:(Ⅰ)记“所取出的非空子集满足性质r ”为事件A .
基本事件总数n =C 15+C 25+C 35+C 45+C 5
5=31;
事件A 包含的基本事件是{1,4,5},{2,3,5},{1,2,3,4}; 事件A 包含的基本事件数m =3. ∴P (A )=m n =331
.
(Ⅱ)依题意,ξ的所有可能取值为1,2,3,4,5 .
又P (ξ=1)=C 1
531=531,P (ξ=2)=C 2
531=1031,P (ξ=3)=C 3
531=1031,P (ξ=4)=C 4
531=5
31,P (ξ=5)
=C 5
531=1
31
, 故ξ的分布列为:
从而Eξ=1×531+2×31+3×31+4×31+5×31=31
.
3.某地有A 、B 、C 、D 四人先后感染了甲型H1N1流感,其中只有A 到过疫区.B 肯定是受A 感染的.对于C ,因为难以断定他是受A 还是受B 感染的,于是假定他受A 和受B 感染的概率都是12,同样也假定D 受A 、B 和C 感染的概率都是1
3.在这种假定之下,B 、C 、
D 中直接受A 感染的人数X 就是一个随机变量.写出X 的分布列(不要求写出计算过程),并求X 的均值(即数学期望).
解:随机变量X 的分布列是
X 的均值EX =1×132×12+3×16=11
6附:X 的分布列的一种方法
共有如下6种不同的可能情形,每种情形发生的概率都是1
6:
在情形⑥之下,A 直接感染了三个人.。