2012高中数学 3.1.2课时同步练习 新人教A版选修2-1
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人教A高中数学选修2-3同步训练1.用1,2,3,4,5这5个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数共有()A.30个B.36个C.40个D.60个解析:选B.分2步完成:个位必为奇数,有A13种选法;从余下的4个数中任选2个排在三位数的百位、十位上,有A24种选法.由分步乘法计数原理,共有A13×A24=36个无重复数字的三位奇数.2.6人站成一排,甲、乙、丙3个人不能都站在一起的排法种数为()A.720 B.144C.576 D.684解析:选C.(间接法)甲、乙、丙三人在一起的排法种数为A44×A33;不考虑任何限制,6人的全排列有A66.∴符合题意的排法种数为:A66-A44×A33=576.3.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目,如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法种数为()A.42 B.30C.20 D.12解析:选A.分两类:①两个新节目相邻的插法有6A22种;②两个新节目不相邻的插法有A26种.故N=6×2+6×5=42.4.将红、黄、蓝、白、黑5种颜色的小球,分别放入红、黄、蓝、白、黑5种颜色的小口袋中,若不允有空袋,且红口袋中不能装入红球,则有______种不同的放法.解析:先装红球,且每袋一球,所以有A14×A44=96(种).答案:96一、选择题1.高三(1)班需要安排毕业晚会的4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是()A.1800 B.3600C.4320 D.5040解析:选B.利用插空法,先将4个音乐节目和1个曲艺节目全排列有A55种,然后从6个空中选出2个空将舞蹈节目全排列有A26种,所以共有A55A26=3600(种).故选B.2.某省有关部门从6人中选4人分别到A、B、C、D四个地区调研十二五规划的开局形势,要求每个地区只有一人,每人只去一个地区,且这6人中甲、乙两人不去A地区,则不同的安排方案有()A.300种B.240种C.144种D.96种解析:选B.A地区有A14种方法,其余地区有A35种方法,共有A14A35=240(种).3.用数字1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有() A.48个B.36个C.24个D.18个解析:选B.个位数字是2的有3A33=18(个),个位数字是4的有3A33=18(个),所以共有36个.4.8名学生和2位老师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为()A.A88A29B.A88A210C.A88A27D.A88A26解析:选A.运用插空法,8名学生间共有9个空隙(加上边上空隙),先把老师排在9个空隙中,有A29种排法,再把8名学生排列,有A88种排法,共有A88×A29种排法.5.五名男生与两名女生排成一排照相,如果男生甲必须站在中间,两名女生必须相邻,符合条件的排法共有()A.48种B.192种C.240种D.288种解析:选B.(用排除法)将两名女生看作1人,与四名男生一起排队,有A55种排法,而女生可互换位置,所以共有A55×A22种排法,男生甲插入中间位置,只有一种插法;而4男2女排列中2名女生恰在中间的排法共有A22×A44(种),这时男生甲若插入中间位置不符合题意,故符合题意的排列总数为A55×A22-A44×A22=192.6.由1、2、3、4、5组成没有重复数字且1、2都不与5相邻的五位数的个数是() A.36 B.32C.28 D.24解析:选A.分类:①若5在首位或末位,共有2A12×A33=24(个);②若5在中间三位,共有A13×A22×A22=12(个).故共有24+12=36(个).二、填空题7.5人站成一排,甲必须站在排头或排尾的不同站法有________种.解析:2A44=48.答案:488.3个人坐8个位置,要求每人的左右都有空位,则有________种坐法.解析:第一步:摆5个空位置,○○○○○;第二步:3个人带上凳子插入5个位置之间的四个空,有A34=24(种),故有24种不同坐法.答案:249.5名大人要带两个小孩排队上山,小孩不排在一起也不排在头、尾,则共有________种排法(用数字作答).解析:先让5名大人全排列有A55种排法,两个小孩再依条件插空有A24种方法,故共有A55A24=1440种排法.答案:1440三、解答题10.7名班委中有A、B、C三人,有7种不同的职务,现对7名班委进行职务具体分工.(1)若正、副班长两职只能从A、B、C三人中选两人担任,有多少种分工方案?(2)若正、副班长两职至少要选A、B、C三人中的一人担任,有多少种分工方案?解:(1)先排正、副班长有A23种方法,再安排其余职务有A55种方法,依分步计数原理,共有A23A55=720种分工方案.(2)7人中任意分工方案有A77种,A、B、C三人中无一人任正、副班长的分工方案有A24 A55种,因此A、B、C三人中至少有一人任正、副班长的方案有A77-A24A55=3600(种).11.用0,1,2,3,4,5这六个数字:(1)能组成多少个无重复数字的四位偶数?(2)能组成多少个无重复数字且为5的倍数的五位数?(3)能组成多少个无重复数字的比1325大的四位数?解:(1)符合要求的四位偶数可分为三类:第一类:0在个位时,有A35个;第二类:2在个位时,首位从1,3,4,5中选定1个有A14种,十位和百位从余下的数字中选,有A24种,于是有A14×A24(个);第三类:4在个位时,与第二类同理,也有A14×A24(个).由分类加法计数原理得:共有A35+2A14×A24=156(个).(2)为5的倍数的五位数可分为两类:第一类:个位上为0的五位数有A45个;第二类:个位上为5的五位数有A14×A34(个),故满足条件的五位数共有A45+A14×A34=216(个).(3)比1325大的四位数可分为三类:第一类:形如2,3,4,5,共有A14×A35 (个);第二类:形如14,15,共有A12×A24(个);第三类:形如134,135,共有A12×A13(个).由分类加法计数原理可得,比1325大的四位数共有:A14×A35+A12×A24+A12×A13=270(个).12.7名师生站成一排照相留念,其中老师1人,男学生4人,女学生2人,在下列情况下,各有多少种不同站法?(1)两名女生必须相邻而站;(2)4名男生互不相邻;(3)若4名男生身高都不等,按从高到低的顺序站;(4)老师不站中间,女生不站两端.解:(1)2名女生站在一起有站法A22种,视为一种元素与其余5人全排,有A66种排法,所以有不同站法A22×A66=1440(种).(2)先站老师和女生,有站法A33种,再在老师和女生站位的间隔(含两端)处插入男生,每空一人,则插入方法A44种,所以共有不同站法A33×A44=144(种).(3)7人全排列中,4名男生不考虑身高顺序的站法有A44种,而由高到低有从左到右和从=420(种).右到左的不同,所以共有不同站法2×A77A44(4)中间和两侧是特殊位置,可分类求解如下:①老师站在两侧之一,另一侧由男生站,有A12×A14×A55种站法;②两侧全由男生站,老师站除两侧和正中的另外4个位置之一,有A14×A24×A44种站法,所以共有不同站法A12×A14×A55+A14×A24×A44=960+1152=2112(种).。
人教A版高中数学选修2-3全册知能训练目录第1章1.1知能优化训练第1章1.2.1第一课时知能优化训练第1章1.2.1第二课时知能优化训练第1章1.2.2第一课时知能优化训练第1章1.2.2第二课时知能优化训练第1章1.3.1知能优化训练第1章1.3.2知能优化训练第2章2.1.1知能优化训练第2章2.1.2知能优化训练第2章2.2.1知能优化训练第2章2.2.2知能优化训练第2章2.2.3知能优化训练第2章2.3.1知能优化训练第2章2.3.2知能优化训练第2章2.4知能优化训练第3章3.1知能优化训练第3章3.2知能优化训练1.从A 地到B 地要经过C 地和D 地,从A 地到C 地有3条路,从C 地到D 地有2条路,从D 地到B 地有4条路,则从A 地到B 地不同走法的种数是( )A .3+2+4=9B .1C .3×2×4=24D .1+1+1=3解析:选C.由题意从A 地到B 地需过C 、D 两地,实际就是分三步完成任务,用乘法原理.2.某学生去书店,发现3本好书,决定至少买其中一本,则购买方式共有( )A .3种B .6种C .7种D .9种解析:选C.分3类:买1本书,买2本书和买3本书,各类的购买方式依次有3种、3种和1种,故购买方式共有3+3+1=7(种).3.(2011年高考课标全国卷)有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为( )A.13B.12C.23D.34解析:选A.甲、乙两位同学参加3个小组的所有可能性有3×3=9(种),其中甲、乙两人参加同一个小组的情况有3(种).故甲、乙两位同学参加同一个兴趣小组的概率P =39=13. 4.将3封信投入6个信箱内,不同的投法有________种.解析:第1封信有6种投法,第2、第3封信也分别有6种投法,因此共有6×6×6=216种投法.答案:216一、选择题1.现有4件不同款式的上衣和3条不同颜色的长裤,如果一条长裤与一件上衣配成一套,则不同的配法种数为( )A .7B .12C .64D .81解析:选B.要完成配套,分两步:第1步,选上衣,从4件上衣中任选一件,有4种不同选法;第2步,选长裤,从3条长裤中任选一条,有3种不同选法.故共有4×3=12种不同的配法.2.从A 地到B 地,可乘汽车、火车、轮船三种交通工具,如果一天内汽车发3次,火车发4次,轮船发2次,那么一天内乘坐这三种交通工具的不同走法为( )A .1+1+1=3B .3+4+2=9C .3×4×2=24D .以上都不对答案:B3.十字路口来往的车辆,如果不允许回头,共有不同的行车路线( )A .24种B .16种C .12种D .10种解析:选C.完成该任务可分为四类,从每一个方向入口都可作为一类,如图:从第1个入口进入时,有3种行车路线;同理,从第2个,第3个,第4个入口进入时,都分别有3种行车路线,由分类加法计数原理可得共有3+3+3+3=12种不同的行车路线,故选C.4.从集合{0,1,2,3,4,5,6}中任取两个互不相等的数a,b组成复数a+b i,其中虚数有() A.30个B.42个C.36个D.35个解析:选C.第一步取b的数,有6种方法,第二步取a的数,也有6种方法,根据乘法计数原理,共有6×6=36种方法.5.从集合{1,2,3,4,5}中任取2个不同的数,作为直线Ax+By=0的系数,则形成不同的直线最多有()A.18条B.20条C.25条D.10条解析:选A.第一步取A的值,有5种取法,第二步取B的值有4种取法,其中当A=1,B=2时,与A=2,B=4时是相同的;当A=2,B=1时,与A=4,B=2时是相同的,故共有5×4-2=18(条).6.用1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须全部使用,且同一数字不能相邻出现,这样的四位数有()A.36个B.18个C.9个D.6个解析:选B.分3步完成,1,2,3这三个数中必有某一个数字被使用2次.第1步,确定哪一个数字被使用2次,有3种方法;第2步,把这2个相同的数字排在四位数不相邻的两个位置上有3种方法;第3步,将余下的2个数字排在四位数余下的两个位置上,有2种方法.故有3×3×2=18个不同的四位数.二、填空题7.加工某个零件分三道工序,第一道工序有5人,第二道工序有6人,第三道工序有4人,从中选3人每人做一道工序,则选法有________种.解析:选第一、第二、第三道工序各一人的方法数依次为5、6、4,由分步乘法计数原理知,选法总数为N=5×6×4=120.答案:1208.如图是某校的校园设施平面图,现用不同的颜色作为各区域的底色,为了便于区分,要求相邻区域不能使用同一种颜色.若有6种不同的颜色可选,则有________种不同的着色方案.解析:操场可从6种颜色中任选1种着色;餐厅可从剩下的5种颜色中任选1种着色;宿舍区和操场、餐厅颜色都不能相同,故可从其余的4种颜色中任选1种着色;教学区和宿舍区、餐厅的颜色都不能相同,故可从其余的4种颜色中任选1种着色.根据分步乘法计数原理,共有6×5×4×4=480种着色方案.答案:4809.从1,2,3,4,7,9六个数中,任取两个数作对数的底数和真数,则所有不同的对数的值的个数为________.解析:(1)当取1时,1只能为真数,此时对数的值为0.(2)不取1时,分两步:①取底数,5种;②取真数,4种.其中log23=log49,log32=log94,log24=log39,log42=log93,∴N=1+5×4-4=17.答案:17三、解答题10.8张卡片上写着0,1,2,…,7共8个数字,取其中的三张卡片排放在一起,可组成多少个不同的三位数?解:先排放百位,从1,2,…,7共7个数中选一个有7种选法;再排十位,从除去百位的数外,剩余的7个数(包括0)中选一个,有7种选法;最后排个位,从除前两步选出的数外,剩余的6个数中选一个,有6种选法.由分步乘法计数原理,共可以组成7×7×6=294个不同的三位数.11.从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,求有多少种不同的种植方法?解:若黄瓜种在第一块土地上,则有3×2×1=6种不同种植方法.同理,黄瓜种在第二块、第三块土地上,均有3×2×1=6(种).故不同的种植方法共有6×3=18(种).12.某校学生会由高一年级5人,高二年级6人,高三年级4人组成.(1)选其中一人为学生会主席,有多少种不同的选法?(2)若每年级选1人为校学生会常委成员,有多少种不同的选法?(3)若要选出不同年级的两人分别参加市里组织的两项活动,有多少种不同的选法?解:(1)分三类:第一类,从高一年级选一人,有5种选择;第二类,从高二年级选一人,有6种选择;第三类,从高三年级选一人,有4种选择.由分类加法计数原理,共有5+6+4=15种选法.(2)分三步完成:第一步,从高一年级选一人,有5种选择;第二步,从高二年级选一人,有6种选择;第三步,从高三年级选一人,有4种选择.由分步乘法计数原理,共有5×6×4=120种选法.(3)分三类:高一、高二各一人,共有5×6=30种选法;高一、高三各一人,共有5×4=20种选法;高二、高三各一人,共有6×4=24种选法;由分类加法计数原理,共有30+20+24=74种选法.1.用1,2,3,4,5这5个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数共有()A.30个B.36个C.40个D.60个解析:选B.分2步完成:个位必为奇数,有A13种选法;从余下的4个数中任选2个排在三位数的百位、十位上,有A24种选法.由分步乘法计数原理,共有A13×A24=36个无重复数字的三位奇数.2.6人站成一排,甲、乙、丙3个人不能都站在一起的排法种数为()A.720 B.144C.576 D.684解析:选C.(间接法)甲、乙、丙三人在一起的排法种数为A44×A33;不考虑任何限制,6人的全排列有A66.∴符合题意的排法种数为:A66-A44×A33=576.3.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目,如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法种数为()A.42 B.30C.20 D.12解析:选A.分两类:①两个新节目相邻的插法有6A22种;②两个新节目不相邻的插法有A26种.故N=6×2+6×5=42.4.将红、黄、蓝、白、黑5种颜色的小球,分别放入红、黄、蓝、白、黑5种颜色的小口袋中,若不允有空袋,且红口袋中不能装入红球,则有______种不同的放法.解析:先装红球,且每袋一球,所以有A14×A44=96(种).答案:96一、选择题1.高三(1)班需要安排毕业晚会的4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是()A.1800 B.3600C.4320 D.5040解析:选B.利用插空法,先将4个音乐节目和1个曲艺节目全排列有A55种,然后从6个空中选出2个空将舞蹈节目全排列有A26种,所以共有A55A26=3600(种).故选B.2.某省有关部门从6人中选4人分别到A、B、C、D四个地区调研十二五规划的开局形势,要求每个地区只有一人,每人只去一个地区,且这6人中甲、乙两人不去A地区,则不同的安排方案有()A.300种B.240种C.144种D.96种解析:选B.A地区有A14种方法,其余地区有A35种方法,共有A14A35=240(种).3.用数字1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有() A.48个B.36个C.24个D.18个解析:选B.个位数字是2的有3A33=18(个),个位数字是4的有3A33=18(个),所以共有36个.4.8名学生和2位老师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为()A.A88A29B.A88A210C.A88A27D.A88A26解析:选A.运用插空法,8名学生间共有9个空隙(加上边上空隙),先把老师排在9个空隙中,有A29种排法,再把8名学生排列,有A88种排法,共有A88×A29种排法.5.五名男生与两名女生排成一排照相,如果男生甲必须站在中间,两名女生必须相邻,符合条件的排法共有()A.48种B.192种C.240种D.288种解析:选B.(用排除法)将两名女生看作1人,与四名男生一起排队,有A55种排法,而女生可互换位置,所以共有A55×A22种排法,男生甲插入中间位置,只有一种插法;而4男2女排列中2名女生恰在中间的排法共有A22×A44(种),这时男生甲若插入中间位置不符合题意,故符合题意的排列总数为A55×A22-A44×A22=192.6.由1、2、3、4、5组成没有重复数字且1、2都不与5相邻的五位数的个数是() A.36 B.32C.28 D.24解析:选A.分类:①若5在首位或末位,共有2A12×A33=24(个);②若5在中间三位,共有A13×A22×A22=12(个).故共有24+12=36(个).二、填空题7.5人站成一排,甲必须站在排头或排尾的不同站法有________种.解析:2A44=48.答案:488.3个人坐8个位置,要求每人的左右都有空位,则有________种坐法.解析:第一步:摆5个空位置,○○○○○;第二步:3个人带上凳子插入5个位置之间的四个空,有A34=24(种),故有24种不同坐法.答案:249.5名大人要带两个小孩排队上山,小孩不排在一起也不排在头、尾,则共有________种排法(用数字作答).解析:先让5名大人全排列有A55种排法,两个小孩再依条件插空有A24种方法,故共有A55A24=1440种排法.答案:1440三、解答题10.7名班委中有A、B、C三人,有7种不同的职务,现对7名班委进行职务具体分工.(1)若正、副班长两职只能从A、B、C三人中选两人担任,有多少种分工方案?(2)若正、副班长两职至少要选A、B、C三人中的一人担任,有多少种分工方案?解:(1)先排正、副班长有A23种方法,再安排其余职务有A55种方法,依分步计数原理,共有A23A55=720种分工方案.(2)7人中任意分工方案有A77种,A、B、C三人中无一人任正、副班长的分工方案有A24 A55种,因此A、B、C三人中至少有一人任正、副班长的方案有A77-A24A55=3600(种).11.用0,1,2,3,4,5这六个数字:(1)能组成多少个无重复数字的四位偶数?(2)能组成多少个无重复数字且为5的倍数的五位数?(3)能组成多少个无重复数字的比1325大的四位数?解:(1)符合要求的四位偶数可分为三类:第一类:0在个位时,有A 35个;第二类:2在个位时,首位从1,3,4,5中选定1个有A 14种,十位和百位从余下的数字中选,有A 24种,于是有A 14×A 24(个);第三类:4在个位时,与第二类同理,也有A 14×A 24(个).由分类加法计数原理得:共有A 35+2A 14×A 24=156(个).(2)为5的倍数的五位数可分为两类:第一类:个位上为0的五位数有A 45个;第二类:个位上为5的五位数有A 14×A 34(个),故满足条件的五位数共有A 45+A 14×A 34=216(个).(3)比1325大的四位数可分为三类:第一类:形如2,3 ,4 ,5 ,共有A 14×A 35(个);第二类:形如14 ,15 ,共有A 12×A 24(个); 第三类:形如134 ,135 ,共有A 12×A 13(个).由分类加法计数原理可得,比1325大的四位数共有:A 14×A 35+A 12×A 24+A 12×A 13=270(个).12.7名师生站成一排照相留念,其中老师1人,男学生4人,女学生2人,在下列情况下,各有多少种不同站法?(1)两名女生必须相邻而站;(2)4名男生互不相邻;(3)若4名男生身高都不等,按从高到低的顺序站;(4)老师不站中间,女生不站两端.解:(1)2名女生站在一起有站法A 22种,视为一种元素与其余5人全排,有A 66种排法,所以有不同站法A 22×A 66=1440(种).(2)先站老师和女生,有站法A 33种,再在老师和女生站位的间隔(含两端)处插入男生,每空一人,则插入方法A 44种,所以共有不同站法A 33×A 44=144(种).(3)7人全排列中,4名男生不考虑身高顺序的站法有A 44种,而由高到低有从左到右和从右到左的不同,所以共有不同站法2×A 77A 44=420(种). (4)中间和两侧是特殊位置,可分类求解如下:①老师站在两侧之一,另一侧由男生站,有A 12×A 14×A 55种站法;②两侧全由男生站,老师站除两侧和正中的另外4个位置之一,有A 14×A 24×A 44种站法,所以共有不同站法A 12×A 14×A 55+A 14×A 24×A 44=960+1152=2112(种).1.5A35+4A24=()A.107B.323C.320 D.348解析:选D.原式=5×5×4×3+4×4×3=348.2.4×5×6×…·(n-1)·n等于()A.A4n B.A n-4nC.n!-4! D.A n-3n解析:选D.原式可写成n·(n-1)·…×6×5×4,故选D.3.6名学生排成两排,每排3人,则不同的排法种数为()A.36 B.120C.720 D.240解析:选C.排法种数为A66=720.4.下列问题属于排列问题的是________.①从10个人中选2人分别去种树和扫地;②从10个人中选2人去扫地;③从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队;④从数字5,6,7,8中任取两个不同的数作幂运算.解析:①选出的2人有不同的劳动内容,相当于有顺序.②选出的2人劳动内容相同,无顺序.③5人一组无顺序.④选出的两个数作为底数或指数其结果不同,有顺序.答案:①④一、选择题1.甲、乙、丙三地客运站,需要准备在甲、乙、丙三地之间运行的车票种数是() A.1 B.2C.3 D.6解析:选D.A23=6.2.已知A2n+1-A2n=10,则n的值为()A.4 B.5C.6 D.7解析:选B.由A2n+1-A2n=10,得(n+1)n-n(n-1)=10,解得n=5.3.从5本不同的书中选两本送给2名同学,每人一本,则不同的送法种数是() A.5 B.10C.20 D.60解析:选C.A25=20.4.将3张不同的电影票分给10人中的3人,每人一张,则不同的分法种数是() A.2160 B.720C.240 D.120解析:选B.A310=10×9×8=720.5.某段铁路所有车站共发行132种普通车票,那么这段铁路共有车站数是()A.8 B.12C.16 D.24解析:选B.设车站数为n,则A2n=132,n(n-1)=132,∴n =12.6.S =1!+2!+3!+…+99!,则S 的个位数字为( )A .0B .3C .5D .7解析:选B.∵1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=120,6!=720,…∴S =1!+2!+3!+…+99!的个位数字是3.二、填空题7.若A m 10=10×9×…×5,则m =________.解析:10-m +1=5,得m =6.答案:68.A n +32n +A n +14=________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ n +3≤2n ,n +1≤4,n ∈N *,得n =3, ∴A n +32n +A n +14=6!+4!=744. 答案:7449.甲、乙、丙、丁四人轮读同一本书,则甲首先读的安排方法有________种. 解析:甲在首位,相当于乙、丙、丁全排,即3!=3×2×1=6.答案:6三、解答题10.解不等式:A x 9>6A x -29.解:原不等式可化为9!(9-x )!>6·9!(9-x +2)!, 其中2≤x ≤9,x ∈N *,∴(11-x )(10-x )>6,即x 2-21x +104>0,∴(x -8)(x -13)>0,∴x <8或x >13.又∵2≤x ≤9,x ∈N *,∴2≤x <8,x ∈N *.故x =2,3,4,5,6,7.11.解方程3A x 8=4A x -19.解:由3A x 8=4A x -19得3×8!(8-x )!=4×9!(10-x )!. ∴3×8!(8-x )!=4×9×8!(10-x )(9-x )(8-x )!. 化简得:x 2-19x +78=0,解得x 1=6,x 2=13.∵x ≤8,且x -1≤9,∴原方程的解是x =6.12.判断下列问题是否为排列问题.(1)北京、上海、天津三个民航站之间的直达航线的飞机票的价格(假设来回的票价相同);(2)选2个小组分别去植树和种菜;(3)选2个小组去种菜;(4)选10人组成一个学习小组;(5)选3个人分别担任班长、学习委员、生活委员;(6)某班40名学生在假期相互通信.解:(1)中票价只有三种,虽然机票是不同的,但票价是一样的,不存在顺序问题,所以不是排列问题;(2)植树和种菜是不同的,存在顺序问题,属于排列问题;(3)、(4)不存在顺序问题,不属于排列问题;(5)中每个人的职务不同,例如甲当班长或当学习委员是不同的,存在顺序问题,属于排列问题;(6)A给B写信与B给A写信是不同的,所以存在着顺序问题,属于排列问题.所以在上述各题中(2)、(5)、(6)属于排列问题.1.编号为1、2、3、4、5、6、7的七盏路灯,晚上用时只亮三盏灯,且任意两盏亮灯不相邻,则不同的开灯方案有( )A .60种B .20种C .10种D .8种解析:选C.四盏熄灭的灯产生的5个空档中放入3盏亮灯,即C 35=10.2.某中学要从4名男生和3名女生中选4人参加公益劳动,若男生甲和女生乙不能同时参加,则不同的选派方案共有( )A .25种B .35种C .820种D .840种解析:选A.分3类完成:男生甲参加,女生乙不参加,有C 35种选法;男生甲不参加,女生乙参加,有C 35种选法;两人都不参加,有C 45种选法.所以共有2C 35+C 45=25(种)不同的选派方案.3.(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)某校开设A 类选修课3门,B 类选修课4门,一位同学从中共选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法共有( )A .30种B .35种C .42种D .48种解析:选A.法一:可分两种互斥情况:A 类选1门,B 类选2门或A 类选2门,B 类选1门,共有C 13C 24+C 23C 14=18+12=30种选法.法二:总共有C 37=35种选法,减去只选A 类的C 33=1(种),再减去只选B 类的C 34=4(种),故有30种选法.4.(2011年高考江苏卷)从1,2,3,4这四个数中一次随机地取两个数,则其中一个数是另一个数的两倍的概率是________.解析:从1,2,3,4中任取两个数的组合个数为C 24=6,满足一个数是另一个数两倍的组合为{1,2},{2,4},故P =26=13.答案:13一、选择题1.9名会员分成三组讨论问题,每组3人,共有不同的分组方法种数为( )A .C 39C 36B .A 39A 36C.C 39C 36A 33 D .A 39A 36A 33 解析:选C.此为平均分组问题,要在分组后除以三组的排列数A 33.2.5本不同的书全部分给4个学生,每个学生至少1本,不同的分法种数有( ) A .480 B .240 C .120 D .96 解析:选B.先把5本书中两本捆起来,再分成4份即可,∴分法数为C 25A 44=240.3.某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案种数为( )A .14B .24C .28D .48解析:选A.6人中选4人的方案有C 46=15(种),没有女生的方案只有一种,所以满足要求的方案总数有14种.4.已知圆上9个点,每两点连一线段,所有线段在圆内的交点有( ) A .36个 B .72个 C .63个 D .126个解析:选D.此题可化归为:圆上9个点可组成多少个四边形,每个四边形的对角线的交点即为所求,所以,交点有C 49=126(个).5.(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中,若每个信封放2张,其中标号为1,2的卡片放入同一信封,则不同的放法共有( )A .12种B .18种C .36种D .54种解析:选B.先将1,2捆绑后放入信封中,有C 13种方法,再将剩余的4张卡片放入另外两个信封中,有C 24C 22种方法,所以共有C 13C 24C 22=18种方法.6.如图所示的四棱锥中,顶点为P ,从其他的顶点和各棱中点中取3个,使它们和点P 在同一平面内,不同的取法种数为( )A .40B .48C .56D .62解析:选C.满足要求的点的取法可分为3类:第1类,在四棱锥的每个侧面上除点P 外任取3点,有4C 35种取法; 第2类,在两个对角面上除点P 外任取3点,有2C 34种取法;第3类,过点P 的四条棱中,每一条棱上的两点和与这条棱异面的两条棱的中点也共面,有4C 12种取法.所以,满足题意的不同取法共有4C 35+2C 34+4C 12=56(种). 二、填空题7.在50件产品中有4件是次品,从中任意抽出5件,至少有三件是次品的抽法共有________种.解析:分两类,有4件次品的抽法为C 44C 146(种);有三件次品的抽法有C 34C 246(种),所以共有C 44C 146+C 34C 246=4186种不同的抽法.答案:41868.某运动队有5对老搭档运动员,现抽派4个运动员参加比赛,则这4人都不是老搭档的抽派方法数为________.解析:先抽取4对老搭档运动员,再从每对老搭档运动员中各抽1人,故有C 45C 12C 12C 12C 12=80(种). 答案:809.2011年3月10日是第六届世界肾脏日,某社区服务站将5位志愿者分成3组,其中两组各2人,另一组1人,分别去三个不同的社区宣传这届肾脏日的主题:“保护肾脏,拯救心脏”,不同的分配方案有________种.(用数字作答)解析:分配方案有C 25C 23C 11A 22×A 33=10×3×62=90(种). 答案:90三、解答题 10.四个不同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中,恰有一个空盒的放法有多少种? 解:恰有一个空盒,则另外三个盒子中小球数分别为1,1,2,实际上可转化为先将四个不同的小球分为三组,两组各1个,另一组2个,分组方法有C 14C 13C 22A 22(种),然后将这三组再加上一个空盒进行全排列,即共有C 14C 13C 22A 22·A 44=144(种). 11.要从7个班中选10人参加数学竞赛,每班至少1人,共有多少种不同的选法?解:法一:共分三类:第一类:一个班出4人,其余6个班各出1人,有C 17种;第二类:有2个班分别出2人,3人,其余5个班各出1人,有A 27种;第三类:有3个班各出2人,其余4个班各出1人,有C 37种,故共有C 17+A 27+C 37=84(种).法二:将10人看成10个元素,这样元素之间共有9个空(两端不计),从这9个空中任选6个(即这6个位置放入隔板,将其分为七部分),有C 69=84种放法.故共有84种不同的选法.12.如图,在以AB 为直径的半圆周上,有异于A 、B 的六个点C 1、C 2、C 3、C 4、C 5、C 6,直径AB 上有异于A 、B 的四个点D 1、D 2、D 3、D 4.(1)以这10个点中的3个点为顶点作三角形可作出多少个?其中含C 1点的有多少个? (2)以图中的12个点(包括A 、B )中的4个点为顶点,可作出多少个四边形?解:(1)可分三种情况处理:①C 1、C 2、…、C 6这六个点任取三点可构成一个三角形;②C 1、C 2、…、C 6中任取一点,D 1、D 2、D 3、D 4中任取两点可构成一个三角形; ③C 1、C 2、…、C 6中任取两点,D 1、D 2、D 3、D 4中任取一点可构成一个三角形.∴C 36+C 16C 24+C 26C 14=116(个).其中含C 1点的三角形有C 25+C 15·C 14+C 24=36(个). (2)构成一个四边形,需要四个点,且无三点共线,∴共有C 46+C 36C 16+C 26C 26=360(个).1.计算C 28+C 38+C 29等于() A .120 B .240C .60D .480解析:选A.原式=C 39+C 29=C 310=120.2.若C 7n +1-C 7n =C 8n ,则n 等于( ) A .12 B .13 C .14 D .15解析:选C.C 7n +1-C 7n =C 8n ,即C 7n +1=C 8n +C 7n =C 8n +1,所以n +1=7+8,即n =14. 3.某校一年级有5个班,二年级有8个班,三年级有3个班,分年级举行班与班之间的篮球单循环赛,总共需进行比赛的场数是( )A .C 25+C 28+C 23B .C 25C 28C 23C .A 25+A 28+A 23 D .C 216解析:选A.分三类:一年级比赛的场数是C 25,二年级比赛的场数是C 28,三年级比赛的场数是C 23,再由分类加法计数原理可求.4.把8名同学分成两组,一组5人学习电脑,一组3人做生物实验,则不同的安排方法有________种.解析:C 38=56. 答案:56一、选择题1.下面几个问题中属于组合问题的是( )①由1,2,3,4构成的双元素集合;②5个队进行单循环足球比赛的分组情况;③由1,2,3构成两位数的方法;④由1,2,3组成无重复数字的两位数的方法.A .①③B .②④C .①②D .①②④ 答案:C2.已知平面内A 、B 、C 、D 这4个点中任何3点均不共线,则由其中任意3个点为顶点的所有三角形的个数为( )A .3B .4C .12D .24解析:选B.C 34=4.3.C 03+C 14+C 25+C 36+…+C 1720的值为( ) A .C 321 B .C 320C .C 420 D .C 421 解析:选D.原式=()C 04+C 14+C 25+C 36+…+C 1720 =()C 15+C 25+C 36+…+C 1720=(C 26+C 36)+…+C 1720=C 1721=C 21-1721=C 421. 4.若A 3n =12C 2n ,则n 等于( ) A .8 B .5或6 C .3或4 D .4解析:选A.A 3n =n (n -1)(n -2),C 2n =12n (n -1),∴n (n -1)(n -2)=6n (n -1),又n ∈N *,且n ≥3.解得n =8.5.从6位同学中选出4位参加一个座谈会,要求张、王两人中至多有一个人参加,则不同选法的种数为( )A .9B .14C .12D .15解析:选A.法一:直接法:分两类,第一类张、王两人都不参加,有C 44=1种选法;第二类张、王两人只有1人参加,有C 12C 34=8种选法.故共有C 44+C 12×C 34=9种选法.法二:间接法:C 46-C 24=9(种).6.把三张游园票分给10个人中的3人,分法有( ) A .A 310种 B .C 310种C .C 310A 310种D .30种 解析:选B.三张票没区别,从10人中选3人即可,即C 310. 二、填空题7.若C 13n =C 7n ,则C 18n =________.解析:∵C 13n =C 7n ,∴13=n -7,∴n =20, ∴C 1820=C 220=190. 答案:1908.C 22+C 23+C 24+…+C 210=________. 解析:原式=C 33+C 23+C 24+…+C 210=C 34+C 24+…+C 210=C 35+C 25+…+C 210=C 311=165. 答案:1659.从4名男生和3名女生中选出4人担任奥运志愿者,若选出的4人中既有男生又有女生,则不同的选法共有________________________________________________________________________种.解析:(间接法)共有C 47-C 44=34种不同的选法. 答案:34 三、解答题10.若C 4n >C 6n ,求n 的取值集合. 解:∵C 4n >C 6n ,∴⎩⎪⎨⎪⎧C 4n >C 6n n ≥6⇒⎩⎨⎧n !4!(n -4)!>n !6!(n -6)!n ≥6⇒⎩⎨⎧ n 2-9n -10<0n ≥6⇒⎩⎨⎧-1<n <10,n ≥6.∵n ∈N *,∴n =6、7、8、9,∴n 的集合为{6,7,8,9}.11.要从6男4女中选出5人参加一项活动,按下列要求,各有多少种不同的选法? (1)甲当选且乙不当选;(2)至少有1女且至多有3男当选.解:(1)甲当选且乙不当选,∴只需从余下的8人中任选4人,有C 48=70种选法.(2)至少有1女且至多有3男时,应分三类:第一类是3男2女,有C 36C 24种选法; 第二类是2男3女,有C 26C 34种选法; 第三类是1男4女,有C 16C 44种选法.由分类计数原理知,共有C 36C 24+C 26C 34+C 16C 44=186种选法. 12.现有10件产品,其中有2件次品,任意抽出3件检查. (1)正品A 被抽到有多少种不同的抽法? (2)恰有一件是次品的抽法有多少种? (3)至少一件是次品的抽法有多少种?解:(1)C 29=9×82=36(种).(2)从2件次品中任取1件有C 12种方法,从8件正品中取2件有C 28种方法,由分步乘法计数原理,不同的抽法共有C 12×C 28=2×8×72=56(种). (3)法一:含1件次品的抽法有C 12C 28种,含2件次品的抽法有C 22×C 18种,由分类加法计数原理,不同的抽法共有C 12×C 28+C 22×C 18=56+8=64(种).法二:从10件产品中任取3件的抽法为C 310种,不含次品的抽法有C 38种,所以至少1件次品的抽法为C 310-C 38=64(种).1.(x +2)6的展开式中x 3的系数是( ) A .20 B .40 C .80 D .160解析:选D.法一:设含x 3的为第r +1项,则T r +1=C r n x6-r ·2r,令6-r =3,得r =3,故展开式中x 3的系数为C 36×23=160.法二:根据二项展开式的通项公式的特点:二项展开式每一项中所含的x 与2分得的次数和为6,则根据条件满足条件x 3的项按3与3分配即可,则展开式中x 3的系数为C 36×23=160.2.(2x -12x)6的展开式的常数项是( )A .20B .-20C .40D .-40解析:选B.由题知(2x -12x )6的通项为T r +1=(-1)r C r 626-2r x 6-2r,令6-2r =0得r =3,故常数项为(-1)3C 36=-20.3.1.056的计算结果精确到0.01的近似值是( ) A .1.23 B .1.24 C .1.33 D .1.34解析:选 D.1.056=(1+0.05)6=C 06+C 16×0.05+C 26×0.052+C 36×0.053+…=1+0.3+0.0375+0.0025+…≈1.34.4.(2011年高考浙江卷)设二项式⎝⎛⎭⎫x -a x 6(a >0)的展开式中x 3的系数是A ,常数项为B ,若B =4A ,则a 的值是________.解析:A =C 26(-a )2,B =C 46(-a )4, 由B =4A 知,4C 26(-a )2=C 46(-a )4,解得a =±2. 又∵a >0,∴a =2. 答案:2一、选择题1.在(1-x )5-(1-x )6的展开式中,含x 3的项的系数是( ) A .-5 B .5 C .-10 D .10解析:选D.(1-x )5中x 3的系数-C 35=-10,-(1-x )6中x 3的系数为-C 36·(-1)3=20,故(1-x )5-(1-x )6的展开式中x 3的系数为10.2.(x -2y )10的展开式中x 6y 4项的系数是( ) A .840 B .-840 C .210 D .-210解析:选A.在通项公式T r +1=C r 10(-2y )r x10-r 中,令r =4,即得(x -2y )10的展开式中x 6y 4项的系数为C 410·(-2)4=840.3.(2010年高考陕西卷)⎝⎛⎭⎫x +ax 5(x ∈R )展开式中x 3的系数为10,则实数a 等于( ) A .-1 B.12 C .1D .2解析:选D.由二项式定理,得T r +1=C r 5x 5-r ·⎝⎛⎭⎫a x r =C r 5·x 5-2r ·a r ,∴5-2r =3,∴r =1,∴C 15·a =10,∴a =2.4.若C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n能被7整除,则x ,n 的值可能为( ) A .x =4,n =3 B .x =4,n =4 C .x =5,n =4 D .x =6,n =5解析:选C.由C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n =(1+x )n-1,分别将选项A 、B 、C 、D 代入检验知,仅有C 适合.5.⎝⎛⎭⎫x -13x 10的展开式中含x 的正整数指数幂的项数是( ) A .0 B .2 C .4 D .6解析:选B.T r +1=C r 10x 10-r 2·⎝⎛⎭⎫-13r ·x -r =C r 10⎝⎛⎭⎫-13r ·x 10-3r2.若是正整数指数幂,则有10-3r2为正整数,∴r 可以取0,2,∴项数为2.6.(1+2x )3(1-3x )5的展开式中x 的系数是( ) A .-4 B .-2 C .2 D .4解析:选C.(1+2x )3(1-3x )5=(1+6x 12+12x +8x 32)·(1-5x 13+10x 23-10x +5x 43-x 53),x的系数是-10+12=2.二、填空题 7.⎝⎛⎭⎪⎫2-13x 6的展开式中的第四项是________.解析:T 4=C 3623⎝⎛⎭⎪⎫-13x 3=-160x .答案:-160x8.若(x +a )5的展开式中的第四项是10a 2(a 为大于0的常数),则x =________.解析:∵T 4=C 35(x )2·a 3=10x ·a 3. ∴10xa 3=10a 2(a >0),∴x =1a.答案:1a9.(2010年高考辽宁卷)(1+x +x 2)⎝⎛⎭⎫x -1x 6的展开式中的常数项为__________. 解析:(1+x +x 2)⎝⎛⎭⎫x -1x 6=(1+x +x 2)[ C 06x 6⎝⎛⎭⎫-1x 0+C 16x 5⎝⎛⎭⎫-1x 1+C 26x 4⎝⎛⎭⎫-1x 2+C 36x 3⎝⎛⎭⎫-1x 3。
1.2充分条件与必要条件A组1.“四边形是平行四边形”是“四边形是正方形”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:由“四边形是平行四边形”不一定得出“四边形是正方形”,但当“四边形是正方形”时必有“四边形是平行四边形”,故“四边形是平行四边形”是“四边形是正方形”的必要不充分条件.答案:B2.“x≤2或x≥5”是“x2-7x+10>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:x2-7x+10>0,解得x>5或x<2.∴“x≤2或x≥5”是“x2-7x+10>0”的必要不充分条件.故选B.答案:B3.“a=2”是“直线ax+2y=0平行于直线x+y=1”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:若a=2,则ax+2y=0即为x+y=0与直线x+y=1平行,反之若ax+2y=0与x+y=1平行,则-=-1,a=2,故选C.答案:C4.给出下列3个结论:①x2>4是x3<-8的必要不充分条件;②在△ABC中,AB2+AC2=BC2是△ABC 为直角三角形的充要条件;③若a,b∈R,则“a2+b2≠0”是“a,b不全为0”的充要条件.其中正确的是()A.①②B.②③C.①③D.①②③解析:由x2>4可得x>2或x<-2,而由x3<-8可得x<-2,所以x2>4是x3<-8的必要不充分条件,①正确;在△ABC中,若AB2+AC2=BC2,则△ABC一定为直角三角形,反之不成立,AB2+AC2=BC2是△ABC为直角三角形的充分不必要条件,故②不正确;容易判断③正确.答案:C5.“φ=π”是“曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:当φ=π时,y=sin(2x+π)=-sin 2x,此时曲线过原点;而当曲线过原点时,φ=kπ,k∈Z.答案:A6.指数函数f(x)=(3-a)x是单调递增函数的充要条件是.解析:由指数函数的性质可得,要使该函数为增函数,只要3-a>1,即a<2.答案:a<27.已知a,b是两个命题,如果a是b的充分条件,那么¬a是¬b的条件.解析:由已知条件可知a⇒b,∴¬b⇒¬a.∴¬a是¬b的必要条件.答案:必要8.下面两个命题中,p是q的什么条件?(1)p:在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,b2>a2+c2,q:△ABC为钝角三角形;(2)a,b∈R,p:x>a2+b2,q:x>2ab.解(1)在△ABC中,因为b2>a2+c2,所以cos B=<0,所以B为钝角,即△ABC为钝角三角形.反之,若△ABC为钝角三角形,B可能为锐角,这时b2<a2+c2.所以p⇒q,q p,故p是q的充分不必要条件.(2)因为当a,b∈R时,有a2+b2≥2ab,所以p⇒q.反之,若x>2ab,则不一定有x>a2+b2,即p⇒q,q p,故p是q的充分不必要条件. 9.指出下列各组命题中,p是q的什么条件(用“充分不必要条件”“必要不充分条件”“充要条件”作答).(1)向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),p:,q:a∥b;(2)p:|x|=|y|,q:x=-y;(3)p:直线l与平面α内两条平行直线垂直,q:直线l与平面α垂直;(4)f(x),g(x)是定义在R上的函数,h(x)=f(x)+g(x),p:f(x),g(x)均为偶函数,q:h(x)为偶函数.解(1)由向量平行公式可知p⇒q,但当b=0时,a∥b不能推出,即q p,故p是q的充分不必要条件.(2)因为|x|=|y|⇒x=±y,所以p q,但q⇒p,故p是q的必要不充分条件.(3)由线面垂直的判定定理可知:p q,但由线面垂直的定义可知:q⇒p,故p是q的必要不充分条件.(4)若f(x),g(x)均为偶函数,则h(-x)=f(-x)+g(-x)=f(x)+g(x)=h(x),所以p⇒q,但q p,故p是q的充分不必要条件.10.已知实数p:x2-4x-12≤0,q:(x-m)(x-m-1)≤0.(1)若m=2,则p是q的什么条件;(1)若q是p的充分不必要条件,求实数m的取值范围.解实数p:x2-4x-12≤0,解得-2≤x≤6,q:(x-m)(x-m-1)≤0,解得m≤x≤m+1,令A=[-2,6],B=[m,m+1],(1)若m=2,则B=[2,3],所以p是q的必要不充分条件;(2)若q是p的充分不必要条件,即B⫋A,则解得-2≤m≤5,∴m∈[-2,5].B组1.m=是直线x-y+m=0与圆x2+y2-2x-2=0相切的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:由圆心(1,0)到直线x-y+m=0距离d=,得m=或m=-3,故选A.答案:A2.若向量a=(x,3)(x∈R),则“x=4”是“|a|=5”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:若x=4,则a=(4,3),所以|a|==5;若|a|=5,则=5,所以x=±4,故“x=4”是“|a|=5”的充分不必要条件.答案:A3.以q为公比的等比数列{a n}中,a1>0,则“a1<a3”是“q>1”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:在等比数列中,若a1<a3,则a1<a1q2.∵a1>0,∴q2>1,即q>1或q<-1.若q>1,则a1q2>a1,即a1<a3成立.∴“a1<a3”是“q>1”成立的必要不充分条件,故选B.答案:B4.设l,m,n均为直线,其中m,n在平面α内,则“l⊥α”是“l⊥m且l⊥n”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:因为l⊥α,m⊂α,n⊂α,所以l⊥m且l⊥n,故充分性成立;当l⊥m且l⊥n时,m,n⊂α,不一定有m与n相交,所以l⊥α不一定成立,故必要性不成立.答案:A5.“0≤m≤1”是“函数f(x)=cos x+m-1有零点”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:令f(x)=cos x+m-1=0,得cos x=-m+1,若函数有零点,则-1≤-m+1≤1,解得0≤m≤2,因此“0≤m≤1”是“函数f(x)=cos x+m-1有零点”的充分不必要条件.答案:A6.在△ABC中,设命题p:,命题q:△ABC是等边三角形,那么命题p是命题q的条件.解析:由,得,因此b2=ac,a2=bc,c2=ab,可得a=b=c,故△ABC是等边三角形;反之,若△ABC是等边三角形,则一定有.故命题p是命题q的充要条件.答案:充要7.给出下列命题:①“a>b”是“a2>b2”的充分不必要条件;②“lg a=lg b”是“a=b”的必要不充分条件;③若x,y∈R,则“|x|=|y|”是“x2=y2”的充要条件;④在△ABC中,“sin A>sin B”是“A>B”的充要条件.其中真命题是.(写出所有真命题的序号)解析:∵a=-2,b=-3时,a>b,而a2<b2,∴a>b对a2>b2不具备充分性,故①错误;∵lg a=lg b⇒a=b,∴具备充分性,故②错误;∵|x|=|y|⇒x2=y2,x2=y2⇒|x|=|y|,∴“|x|=|y|”是“x2=y2”的充要条件,③正确;∵在△ABC中,(1)当A,B均为锐角或一个为锐角一个为直角时,sin A>sin B⇔A>B.(2)当A,B有一个为钝角时,假设B为钝角,∵A+B<π⇒A<π-B⇒sin A<sin B,与sin A>sin B矛盾,∴只能A为钝角.∴sin A>sin B⇒A>B;反过来A>B,A为钝角时,π-A>B⇒sin A>sin B,∴④正确.答案:③④8.已知数列{a n}的前n项和S n=p n+q(p≠0且p≠1),求证:数列{a n}为等比数列的充要条件为q=-1.证明充分性:当q=-1时,a1=p-1,当n≥2时,a n=S n-S n-1=(p-1),当n=1时也成立.于是=p(p≠0且p≠1),即数列{a n}为等比数列.必要性:当n=1时,a1=S1=p+q.当n≥2时,a n=S n-S n-1=p n-1(p-1),因为p≠0且p≠1,所以=p.因为{a n}为等比数列,所以=p,即=p,即p-1=p+q,故q=-1.综上所述,q=-1是数列{a n}为等比数列的充要条件.。
(人教A版)高中数学选修1-2(全册)课时同步练习汇总[课时作业][A组基础巩固]1.观察下列各式:72=49,73=343,74=2401,…,则72 015的末两位数字为()A.01B.43C.07 D.49解析:因为71=7,72=49,73=343,74=2 401,75=16 807,76=117 649,…,所以这些数的末两位数字呈周期性出现,且周期T=4.又2 015=4×503+3,所以72 015的末两位数字与73的末两位数字相同,为43.答案:B2.下面几种推理是合情推理的是()①由圆的性质类比出球的有关性质;②由直角三角形、等腰三角形、等边三角形的内角和是180°,归纳出所有三角形的内角和都是180°;③张军某次考试成绩是100分,由此推出全班同学的成绩都是100分;④三角形内角和是180°,四边形内角和是360°,五边形内角和是540°,由此得凸多边形内角和是(n-2)·180°.A.①②B.①③C.①②④D.②④解析:①是类比推理;②是归纳推理;④是归纳推理.所以①、②、④是合情推理.答案:C3.已知{b n }为等比数列,b 5=2,则b 1b 2b 3…b 9=29.若{a n }为等差数列,a 5=2,则{a n }的类似结论为( ) A .a 1a 2a 3…a 9=29 B .a 1+a 2+…+a 9=29 C .a 1a 2…a 9=2×9D .a 1+a 2+…+a 9=2×9解析:等比数列中积――→类比等差数列中的和 ∴a 1+a 2+…+a 9=2×9. 答案:D4.定义A *B ,B *C ,C *D ,D *B 依次对应4个图形:那么4个图表中,可以表示A *D ,A *C 的分别是( ) A .(1),(2)B .(1),(3)C .(2),(4)D .(1),(4)解析:由①②③④可归纳得出:符号“*”表示图形的叠加,字母A 代表竖线,字母B 代表大矩形,字母C 代表横线,字母D 代表小矩形,∴A *D 是(2),A *C 是(4). 答案:C5.n 个连续自然数按规律排列下表:根据规律,从2 015到2 017箭头的方向依次为( ) A .↓→ B .→↑ C .↑→D .→↓解析:观察特例的规律知:位置相同的数字都是以4为公差的等差数列,由可知从2015到2 017为→↓,故应选D. 答案:D6.把1,3,6,10,15,21,…这些数叫作三角形数,这是因为个数等于这些数目的点可以分别排成一个正三角形(如图),试求第七个三角形数是________.解析:观察知第n 个三角形数为1+2+3+…+n =n (n +1)2,∴第7个三角形数为7×(7+1)2=28.答案:287.在平面上,若两个正三角形的边长比为1∶2.则它们的面积比为1∶4.类似地,在空间中,若两个正四面体的棱长比为1∶2,则它们的体积比为________.解析:V 1V 2=13S 1h 113S 2h 2=S 1S 2·h 1h 2=14×12=18.答案:1∶88.设函数f (x )=xx +2(x >0),观察:f 1(x )=f (x )=x x +2, f 2(x )=f (f 1(x ))=x3x +4, f 3(x )=f (f 2(x ))=x7x +8, f 4(x )=f (f 3(x ))=x15x +16,……根据以上事实,由归纳推理可得:当n ∈N *且n ≥2时,f n (x )=f (f n -1(x ))=________. 解析:根据题意知,分子都是x ,分母中的常数项依次是2,4,8,16,…可知f n (x )的分母中常数项为2n ,分母中x 的系数为2n -1,故f n (x )=x(2n -1)x +2n .答案:x(2n -1)x +2n9.在平面几何里,有勾股定理:“设△ABC 的两边AB ,AC 互相垂直,则AB 2+AC 2=BC 2”,拓展到空间,类比平面几何的勾股定理,研究三棱锥的侧面积与底面积间的关系, 给出正确结论.解析:由平面直角三角形类比空间三棱锥由边垂直――→类比侧面垂直.直角三角形的“直角边长、斜边长”类比“三棱锥的侧面积、底面积”,因此类比的结论是:“设三棱锥A -BCD 的三个侧面ABC 、ACD 、ABD 两两相互垂直,则S 2△ABC +S 2△ACD +S 2△ADB =S 2△BCD ”.10.已知数列{a n }的第1项a 1=1,且a n +1=a n1+a n (n =1,2,…),试归纳出这个数列的通项公式.解析:当n =1时,a 1=1 当n =2时,a 2=11+1=12; 当n =3时,a 3=121+12=13;当n =4时,a 4=131+13=14. 观察可得,数列的前4项都等于相应序号的倒数,由此猜想,这个数列的通项公式为:a n =1n(n =1,2,…). [B 组 能力提升]1.已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=a ,a 2=b ,设S n =a 1+a 2+…+a n ,则下列结论正确的是( ) A .a 100=-a ,S 100=2b -a B .a 100=-b ,S 100=2b -a C . a 100=-b ,S 100=b -a D .a 100=-a ,S 100=b -a解析:∵a 1=a ,a 2=b ,a 3=b -a ,a 4=-a ,a 5=-b ,a 6=a -b . 且a 7=a 6-a 5=a ,a 8=b ,…,∴数列{a n }具有周期性,周期为6,且S 6=0 则a 100=a 4=-a ,S 100=S 4=2b -a . 答案:A2.类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,可推知正四面体的下列性质,你认为比较恰当的是( )①各棱长相等,同一顶点上的任意两条棱的夹角相等; ②各个面是全等的正三角形,相邻的两个面所成的二面角相等; ③各个面是全等的正三角形,同一顶点上的任意两条棱的夹角相等; ④各棱长相等,相邻的两个面所成的二面角相等. A .①④ B .①② C .①③D .③④解析:类比推理的原则是:类比前后保持类比规则的一致性,而③④违背了这一原则,只有①②符合. 答案:B3.已知x >0,由不等式x +1x≥2x ·1x =2,x +4x 2=x 2+x 2+4x 2≥33x 2·x 2·4x 2=3,…我们可以得出推广结论:x +axn ≥n +1(n ∈N *),则a =________.解析:由观察可得:x +a x n =n x xx n n n ++个式子+axn ≥(n +1)·n +1x n ·x n ·…x n ·a x n =(n +1)·n +1a n n =n +1,则a =n n . 答案:n n4.已知经过计算和验证有下列正确的不等式:3+17<210,7.5+12.5<210,8+2+12-2<210,根据以上不等式的规律,请写出一个对正实数m ,n 都成立的条件不等式________.解析:观察所给不等式可以发现:不等式左边两个根式的被开方数的和等于20,不等式的右边都是210,因此对正实数m ,n 都成立的条件不等式是:若m ,n ∈R +,则当m +n =20时,有m +n <210.答案:若m ,n ∈R +,则当m +n =20时,有m +n <210 5.观察下列等式:①sin 210°+cos 240°+sin 10°cos 40°=34;②sin 26°+cos 236°+sin 6°cos 36°=34.由上面两题的结构规律,你能否提出一个猜想? 并证明你的猜想.解析:由①②知,两角相差30°,运算结果为34,猜想:sin 2α+cos 2(α+30°)+sin αcos(α+30°)=34.证明:左边=1-cos 2α2+1+cos (2α+60°)2+sin αcos(α+30°)=1-cos 2α2+cos 2αcos 60°-sin 2αsin 60°2+sin α⎝⎛⎭⎫32cos α-sin α2 =1-12cos 2α+14cos 2α-34sin 2α+34sin 2α-1-cos 2α4=34=右边故sin 2α+cos 2(α+30°)+sin αcos(α+30°)=34.6.已知椭圆具有以下性质:若M 、N 是椭圆C 上关于原点对称的两个点,点P 是椭圆上任意一点,若直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN ,那么k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.试对双曲线x 2a 2-y 2b2=1写出具有类似的性质,并加以证明.解析:类似的性质为:若M 、N 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,若直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN ,那么k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.证明如下:设点M 、P 的坐标为(m ,n )、(x ,y ),则 N (-m ,-n ).∵点M (m ,n )在已知双曲线上, ∴n 2=b 2a 2m 2-b 2.同理y 2=b 2a2x 2-b 2. 则k PM ·k PN =y -n x -m ·y +n x +m =y 2-n 2x 2-m 2=b 2a 2·x 2-m 2x 2-m 2=b 2a 2(定值).[课时作业] [A 组 基础巩固]1.正弦函数是奇函数,f (x )=sin(x 2+1)是正弦函数,因此f (x )=sin(x 2+1)是奇函数.以上推理( )A .结论正确B .大前提不正确C .小前提不正确D .全不正确解析:函数f (x )=sin(x 2+1)不是正弦函数,故小前提不正确. 答案:C2.已知△ABC 中,∠A =30°,∠B =60°,求证a <b .证明:∵∠A =30°,∠B =60°,∴∠A <∠B ,∴a <b ,画线部分是演绎推理的( ) A .大前提 B .小前提 C .结论D .三段论解析:结合三段论的特征可知,该证明过程省略了大前提“在同一个三角形中大角对大边”,因此画线部分是演绎推理的小前提. 答案:B3.“因为四边形ABCD 是矩形,所以四边形ABCD 的对角线相等”,补充以上推理的大前提是( )A .正方形都是对角线相等的四边形B .矩形都是对角线相等的四边形C .等腰梯形都是对角线相等的四边形D .矩形都是对边平行且相等的四边形 答案:B4.下面几种推理过程是演绎推理的是( )A .两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A 与∠B 是两条平行直线的同旁内角,则∠A +∠B =180°B .某校高三1班有55人,2班有54人,3班有52人,由此得高三所有班人数超过50人C .由三角形的性质,推测四面体的性质D .在数列{a n }中,a 1=1,a n =12⎝⎛⎭⎫a n -1+1a n -1(n ≥2),由此归纳出a n 的通项公式 解析:B 、C 、D 是合情推理,A 为演绎推理. 答案:A5.《论语·学路》篇中说:“名不正,则言不顺;言不顺,则事不成;事不成,则礼乐不兴;礼乐不兴,则刑罚不中;刑罚不中,则民无所措手足;所以,名不正,则民无所措手足.”上述推理用的是( ) A .类比推理 B .归纳推理 C .演绎推理D .一次三段论解析:这是一个复合三段论,从“名不正”推出“民无所措手足”,连续运用五次三段论,属演绎推理形式. 答案:C6.下面几种推理:①两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A 与∠B 是两条平行直线的同旁内角,则∠A +∠B =180°;②某校高三(1)班有55人,(2)班有54人,(3)班有52人,由此得高三所有班人数超过50人; ③由平面三角形的性质,推测空间四面体的性质;④在数列{a n }中,a 1=1,a n =12(a n -1+1a n -1)(n ≥2),由此归纳出{a n }的通项公式其中是演绎推理的是________.解析:①是三段论,②④是归纳推理,③是类比推理. 答案:①7.若不等式ax 2+2ax +2<0的解集为空集,则实数a 的取值范围为________. 解析:①a =0时,有2<0,显然此不等式解集为∅.②a ≠0时需有⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ≤0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,4a 2-8a ≤0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a >0,0≤a ≤2,所以0<a ≤2.综上可知实数a 的取值范围是[0,2]. 答案:[0,2]8.求函数y =log 2x -2的定义域时,第一步推理中大前提是a 有意义时,a ≥0,小前提是log 2x -2有意义,结论是________.解析:由三段论方法知应为log2x-2≥0.答案:log2x-2≥09.如图所示,D,E,F分别是BC,CA,AB上的点,∠BFD=∠A,DE∥F A,求证:ED =AF.证明:同位角相等,两条直线平行,大前提∠BFD与∠A是同位角,且∠BFD=∠A,小前提所以DF∥EA.结论两组对边分别平行的四边形是平行四边形,大前提DE∥F A,且DF∥EA,小前提所以四边形AFDE为平行四边形.结论平行四边形的对边相等,大前提ED和AF为平行四边形的一组对边,小前提所以ED=AF.结论10.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)<0.对任意正数a,b,若a<b,求证:af(b)<bf(a).证明:构造函数F(x)=xf(x),则F′(x)=xf′(x)+f(x).由题设条件知F (x)=xf(x)在(0,+∞)上单调递减.若0<a<b,则F(a)>F(b),即af(a)>bf(b).又f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,∴af(a)<bf(a),且bf(b)>af(b).所以bf(a)>af(b).[B组能力提升]1.设a >0,b >0,a +b ≥2ab ,大前提 x +1x≥2x ·1x,小前提 所以x +1x≥2.结论以上推理过程中的错误为( ) A .大前提 B .小前提 C .结论D .无错误解析:小前提中“x >0”条件不一定成立,不满足利用基本不等式的条件. 答案:B2.已知函数f (x )=|sin x |的图象与直线y =kx (k >0)有且仅有三个交点,交点的横坐标的最大值为α,令A =12sin2α,B =1+α24α,则( )A .A >B B .A <BC .A =BD .A 与B 的大小不确定解析:作y =kx 及f (x )=|sin x |的图象依题意,设y =kx 与y =f (x )相切于点M 设M (α,|sin α|),α∈(π,32π).由导数的几何意义,f ′(α)=|sin α|α,则-cos α=-sin αα,∴α=tan α. 由A =12sin 2α=sin 2α+cos 2α4sin αcos α=tan 2α+14tan α∴A =1+α24α=B .答案:C3.由“(a 2+a +1)x >3,得x >3a 2+a +1”的推理过程中,其大前提是________.解析:写成三段论的形式:不等式两边同除以一个正数,不等号方向不变大前提 (a 2+a +1)x >3,a 2+a +1>0小前提 x >3a 2+a +1结论 答案:不等式两边同除以一个正数,不等号方向不变.4.已知函数f (x )满足:f (1)=14,4f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y )(x ,y ∈R),则f (2 016)=________.解析:令y =1得4f (x )·f (1)=f (x +1)+f (x -1),即f (x )=f (x +1)+f (x -1)① 令x 取x +1则f (x +1)=f (x +2)+f (x )②由①②得f (x )=f (x +2)+f (x )+f (x -1),即f (x -1)=-f (x +2) ∴f (x )=-f (x +3), ∴f (x +3)=-f (x +6),∴f (x )=f (x +6),即f (x )周期为6, ∴f (2 016)=f (6×336+0)=f (0)对4f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y ),令x =1,y =0,得4f (1)f (0)=2f (1), ∴f (0)=12,即f (2 016)=12.答案:125.已知y =f (x )在(0,+∞)上有意义,单调递增,且满足f (2)=1,f (xy )=f (x )+f (y ), (1)求证:f (x 2)=2f (x ). (2)求f (1)的值.(3)若f (x )+f (x +3)≤2,求x 的取值范围. 证明:(1)∵f (xy )=f (x )+f (y ),x 、y ∈(0,+∞). ∴f (x 2)=f (x ·x )=f (x )+f (x )=2f (x ). (2)令x =1,则f (1)=2f (1)∴f (1)=0. (3)∵f (x )+f (x +3)=f [x (x +3)],且f (4)=2. 又f (x )在(0,+∞)上单调递增.所以⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x +3>0,x (x +3)≤4,解得0<x ≤1.6.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=4a n -3n +1,n ∈N *. (1)证明数列{a n -n }是等比数列.(2)求数列{a n }的前n 项和S n .(3)证明不等式S n +1≤4S n ,对任意n ∈N *皆成立. 证明:(1)∵a n +1=4a n -3n +1 ∴a n +1-(n +1)=4a n -4n ,n ∈N *. 又a 1-1=1所以数列{a n -n }是首项为1,公比为4的等比数列. (2)由(1)可知,a n -n =4n -1,于是a n =4n -1+n 故S n =4n -13+n (n +1)2.(3)S n +1-4S n =4n +1-13+(n +1)(n +2)2-4⎣⎡⎦⎤4n -13+n (n +1)2. =-12(3n 2+n -4)=-12(3n +4)(n -1)≤0,故S n +1≤4S n 对任意n ∈N *恒成立.[课时作业] [A 组 基础巩固]1.在证明命题“对于任意角θ,cos 4θ-sin 4θ=cos2θ”的过程:“cos 4θ-sin 4θ=(cos 2θ+sin 2θ)(cos 2θ-sin 2θ)=cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ”中应用了( ) A .分析法 B .综合法C .分析法和综合法综合使用D .间接证法 答案:B2.已知函数f (x )=lg 1-x 1+x ,若f (a )=b ,则f (-a )等于( )A .bB .-b C.1bD .-1b解析:f (x )定义域为(-1,1),f (-a )=lg 1+a 1-a =lg(1-a 1+a )-1=-lg 1-a1+a =-f (a )=-b .答案:B3.分析法又叫执果索因法,若使用分析法证明:设a >b >c ,且a +b +c =0,求证:b 2-ac <3a ,则证明的依据应是( ) A .a -b >0B .a -c >0C .(a -b )(a -c )>0D .(a -b )(a -c )<0解析:b 2-ac <3a ⇔b 2-ac <3a 2⇔(a +c )2-ac <3a 2⇔(a -c )·(2a +c )>0⇔(a -c )(a -b )>0. 答案:C4.在不等边△ABC 中,a 为最大边,要想得到 A 为钝角的结论,对三边a ,b ,c 应满足的条件,判断正确的是( ) A .a 2<b 2+c 2 B .a 2=b 2+c 2 C .a 2>b 2+c 2D .a 2≤b 2+c 2解析:要想得到A 为钝角,只需cos A <0,因为cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以只需b 2+c 2-a 2<0,即b 2+c 2<a 2. 答案:C5.设a =lg 2+lg 5,b =e x (x <0),则a 与b 大小关系为( ) A .a >b B .a <b C .a =bD .a ≤b解析:a =lg 2+lg 5=1,b =e x ,当x <0时,0<b <1. ∴a >b . 答案:A 6.已知sin x =55,x ∈(π2,3π2),则tan(x -π4)=________. 解析:∵sin x =55,x ∈(π2,3π2),∴cos x =- 45, ∴tan x =-12,∴tan(x -π4)=tan x -11+tan x =-3.答案:-37.如果a a +b b >a b +b a ,则实数a ,b 应满足的条件是________. 解析:a a +b b >a b +b a ⇔a a -a b >b a -b b ⇔a (a -b )>b (a -b )⇔(a -b )(a -b )>0 ⇔(a +b )(a -b )2>0,故只需a ≠b 且a ,b 都不小于零即可. 答案:a ≥0,b ≥0且a ≠b8.设a >0,b >0,则下面两式的大小关系为lg(1+ab )________12[lg(1+a )+lg(1+b )].解析:∵(1+ab )2-(1+a )(1+b )=1+2ab +ab -1-a -b -ab =2ab -(a +b )=-(a -b )2≤0,∴(1+ab )2≤(1+a )(1+b ),∴lg(1+ab )≤12[lg(1+a )+lg(1+b )].答案:≤9.设a ,b 大于0,且a ≠b ,求证:a 3+b 3>a 2b +ab 2. 证明:要证a 3+b 3>a 2b +ab 2成立, 即需证(a +b )(a 2-ab +b 2)>ab (a +b )成立. 又因a +b >0,故只需证a 2-ab +b 2>ab 成立, 即需证a 2-2ab +b 2>0成立, 即需证(a -b )2>0成立.而依题设a ≠b ,则(a -b )2>0显然成立. 故原不等式a 3+b 3>a 2b +ab 2成立.10.设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若函数y =f (x +1)与y =f (x )的图象关于y 轴对称,求证:函数y =f (x +12)为偶函数.证明:∵函数y =f (x )与y =f (x +1)的图象关于y 轴对称. ∴f (x +1)=f (-x ) ,则y =f (x )的图象关于x =12对称,∴-b 2a =12,∴a =-b .则f (x )=ax 2-ax +c =a (x -12)2+c -a4,∴f (x +12)=ax 2+c -a4为偶函数.[B 组 能力提升]1.设a >0,b >0,若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1b 的最小值为( )A .8B .4C .1D.14解析:3是3a 与3b 的等比中项⇒3a ·3b =3⇒3a +b =3⇒a +b =1,因为a >0,b >0,所以ab ≤a +b 2=12⇒ab ≤14, 所以1a +1b =a +b ab =1ab ≥114=4.答案:B2.已知直线l ,m ,平面α,β,且l ⊥α,m ⊂β,给出下列四个命题:①若α∥β,则l ⊥m ;②若l ⊥m ,则α∥β;③若α⊥β,则l ⊥m ;④若l ∥m ,则α⊥β. 其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:若l ⊥α,m ⊂β,α∥β,则l ⊥β,所以l ⊥m ,①正确; 若l ⊥α,m ⊂β,l ⊥m ,α与β可能相交,②不正确; 若l ⊥α,m ⊂β,α⊥β,l 与m 可能平行或异面,③不正确; 若l ⊥α,m ⊂β,l ∥m ,则m ⊥α,所以α⊥β,④正确. 答案:B3.如图,在直四棱柱A 1B 1C 1D 1-ABCD (侧棱与底面垂直)中,当底面四边形ABCD 满足条件________时,有A 1C ⊥B 1D 1(注:填上你认为正确的一种条件即可,不必考虑所有可能的情形). 解析:要证明A 1C ⊥B 1D 1, 只需证明B 1D 1⊥平面A 1C 1C , 因为CC 1⊥B 1D 1,只要再有条件B 1D 1⊥A 1C 1,就可证明B 1D 1⊥平面A 1CC 1, 从而得B 1D 1⊥A 1C 1.答案:B 1D 1⊥A 1C 1(答案不唯一)4.如果不等式|x -a |<1成立的充分非必要条件是12<x <32,则实数a 的取值范围是________.解析:|x -a |<1⇔a -1<x <a +1,由题意知(12,32)⊆(a -1,a +1),则有⎩⎨⎧a -1≤12a +1≥32(且等号不同时成立),解得12≤a ≤32.答案:12≤a ≤325.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,且A ,B ,C 成等差数列,a ,b ,c 成等比数列,求证:△ABC 为等边三角形. 证明:由A ,B ,C 成等差数列,有2B =A +C . ① 因为A ,B ,C 为△ABC 的内角,所以A +B +C =π. ② 由①②,得B =π3. ③由a ,b ,c 成等比数列,有b 2=ac . ④ 由余弦定理及③,可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac . 再由④,得a 2+c 2-ac =ac , 即(a -c )2=0,因此a =c , 从而有A =C . ⑤由②③⑤,得A =B =C =π3,所以△ABC 为等边三角形.6.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=1,2S n n =a n +1-13n 2-n -23,n ∈N *.(1)求a 2的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.解析:(1)依题意,2S 1=a 2-13-1-23,又S 1=a 1=1,所以a 2=4.(2)当n ≥2时,2S n =na n +1-13n 3-n 2-23n ,2S n -1=(n -1)a n -13(n -1)3-(n -1)2-23(n -1),两式相减得2a n =na n +1-(n -1)a n -13(3n 2-3n +1)-(2n -1)-23,整理得(n +1)a n =na n +1-n (n +1),即a n +1n +1-a n n=1,又a 22-a 11=1,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是首项为1,公差为1的等差数列,所以a nn =1+(n -1)×1=n ,所以a n =n 2.(3)证明:当n =1时,1a 1=1<74;当n =2时,1a 1+1a 2=1+14=54<74;当n ≥3时,1a n =1n 2<1(n -1)n =1n -1-1n,此时1a 1+1a 2+…+1a n =1+122+132+142+…+1n 2<1+14+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝⎛⎭⎫1n -1-1n =1+14+12-1n =74-1n <74. 综上,对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.[课时作业] [A 组 基础巩固]1.用反证法证明:“自然数a ,b ,c 中恰有一个偶数”时正确的反设为( ) A .a ,b ,c 都是偶数 B .a ,b ,c 都是奇数 C .a ,b ,c 中至少有两个偶数D .a ,b ,c 中都是奇数或至少有两个偶数解析:自然数a ,b ,c 的奇偶性共有四种情形:3个都是奇数,1个偶数2个奇数,2个偶数1个奇数,3个都是偶数,所以否定“自然数a ,b ,c 中恰有一个偶数”时正确的反设为“a ,b ,c 中都是奇数或至少有两个偶数.” 答案:D2.实数a ,b ,c 满足a +2b +c =2,则( ) A .a ,b ,c 都是正数 B .a ,b ,c 都大于1 C .a ,b ,c 都小于2D .a ,b ,c 中至少有一个不小于12解析:假设a ,b ,c 中都小于12,则a +2b +c <12+2×12+12=2,与a +2b +c =2矛盾∴a ,b ,c 中至少有一个不小于12.答案:D3.(1)已知p 3+q 3=2,求证p +q ≤2,用反证法证明时,可假设p +q ≥2,(2)已知a ,b ∈R ,|a |+|b |<1,求证方程x 2+ax +b =0的两根的绝对值都小于1.用反证法证明时可假设方程有一根x 1的绝对值大于或等于1,即假设|x 1|≥1,以下结论正确的是( ) A .(1)与(2)的假设都错误 B .(1)与(2)的假设都正确 C .(1)的假设正确;(2)的假设错误 D .(1)的假设错误;(2)的假设正确解析:(1)的假设应为p +q >2;(2)的假设正确. 答案:D4.设a ,b ,c 大于0,则3个数:a +1b ,b +1c ,c +1a 的值( )A .都大于2B .至少有一个不大于2C .都小于2D .至少有一个不小于2解析:假设a +1b ,b +1c ,c +1a都小于2则a +1b <2,b +1c <2,c +1a <2∴a +1b +b +1c +c +1a <6,①又a ,b ,c 大于0所以a +1a ≥2,b +1b ≥2,c +1c ≥2.∴a +1b +b +1c +c +1a ≥6.②故①与②式矛盾,假设不成立所以a +1b ,b +1c ,c +1a 至少有一个不小于2.答案:D5.用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,假设正确的是( ) A .假设三内角都不大于60° B .假设三内角都大于60° C .假设三内角至少有一个大于60° D .假设三内角至多有两个大于60°解析:三个内角至少有一个不大于60°,即有一个、两个或三个不大于60°,其反设为都大于60°. 答案:B6.命题“任意多面体的面至少有一个是三角形或四边形或五边形”的结论的否定是________.解析:“至少有一个”的否定是“没有一个”. 答案:没有一个是三角形或四边形或五边形7.设a ,b 是两个实数,给出下列条件:①a +b =1;②a +b =2;③a +b >2;④a 2+b 2>2. 其中能推出“a ,b 中至少有一个大于1”的条件是________(填序号).解析:显然①、②不能推出,③中a +b >2能推出“a ,b 中至少有一个大于1”否则a ≤1,且b ≤1,则a +b ≤2与a +b >2矛盾.④中取a =-2,b =0,推不出. 答案:③8.用反证法证明质数有无限多个的过程如下:假设________.设全体质数为p 1,p 2,…,p n ,令p =p 1p 2…p n +1.显然,p 不含因数p 1,p 2,…,p n .故p 要么是质数,要么含有________的质因数.这表明,除质数p 1,p 2,…,p n 之外,还有质数,因此原假设不成立.于是,质数有无限多个. 解析:由反证法的步骤可得.答案:质数只有有限多个 除p 1,p 2,…,p n 之外9.用反证法证明:过已知直线a 外一点A 有且只有一条直线b 与已知直线a 平行. 证明:由两条直线平行的定义可知,过点A 至少有一条直线与直线a 平行. 假设过点A 还有一条直线b ′与已知直线a 平行,即b ∩b ′=A ,b ′∥a .因为b ∥a ,由平行公理知b ′∥b .这与假设b ∩b ′=A 矛盾,所以假设错误,原命题成立. 10.已知f (x )=a x +x -2x +1(a >1),证明方程f (x )=0没有负数根.证明:假设x 0是f (x )=0的负数根, 则x 0<0且x 0≠-1且ax 0=-x 0-2x 0+1,由0<ax 0<1⇒0<-x 0-2x 0+1<1,解之得12<x 0<2,这与x 0<0矛盾,所以假设不成立.故方程f (x )=0没有负实根.[B 组 能力提升]1.已知直线a ,b 为异面直线,直线c 平行于直线a ,那么c 与b 的位置关系为( ) A .一定是异面直线 B .一定是相交直线 C .不可能是平行直线D .不可能是相交直线解析:假设c ∥b ,而由c ∥a ,可得a ∥b ,这与a ,b 异面矛盾,故c 与b 不可能是平行直线. 答案:C2.用反证法证明命题“若a 2+b 2=0,则a ,b 全为0(a 、b 为实数)”,其反设为________. 解析:“a 、b 全为0”即是“a =0且b =0”,因此它的反设为“a ≠0或b ≠0”. 答案:a ,b 不全为03.已知数列{a n },{b n }的通项公式分别为a n =an +2,b n =bn +1(a ,b 是常数),且a >b ,那么两个数列中序号与数值均相同的项有________个.解析:假设存在序号和数值均相等的项,即存在n 使得a n =b n ,由题意a >b ,n ∈N *,则恒有an >bn ,从而an +2>bn +1恒成立,∴不存在n 使a n =b n . 答案:04.已知a ,b ,c ∈(0,1).求证:(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不能都大于14,证明:假设(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 都大于14.因为0<a <1,0<b <1,所以1-a >0.由基本不等式(1-a )+b 2≥(1-a )b >12同理(1-b )+c 2>12,(1-c )+a 2>12以上三个不等式相加(1-a )+b 2+(1-b )+c 2+(1-c )+a 2>32,即32>32. 这是不可能的.故(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不能都大于14.5.设{a n },{b n }是公比不相等的两个等比数列,c n =a n +b n .证明数列{c n }不是等比数列. 证明:假设数列{c n }是等比数列,则 (a n +b n )2=(a n -1+b n -1)(a n +1+b n +1).①因为{a n },{b n }是公比不相等的两个等比数列,设公比分别为p ,q ,所以a 2n =a n -1a n +1,b 2n =b n -1b n +1.代入①并整理,得 2a n b n =a n +1b n -1+a n -1b n +1 =a n b n ⎝⎛⎭⎫p q +q p , 即2=p q +q p.②当p ,q 异号时,p q +qp <0,与②相矛盾;当p ,q 同号时,由于p ≠q , 所以p q +qp >2,与②相矛盾.故数列{c n }不是等比数列.章末检测时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列三句话按“三段论”模式排列顺序正确的是( ) ①y =cos x (x ∈R)是三角函数; ②三角函数是周期函数; ③y =cos x (x ∈R)是周期函数. A .①②③B .③②①C.②③①D.②①③解析:显然②是大前提,①是小前提,③是结论.答案:D2.用反证法证明命题“2+3是无理数”时,假设正确的是()A.假设2是有理数B.假设3是有理数C.假设2或3是有理数D.假设2+3是有理数解析:假设应为“2+3不是无理数”,即“2+3是有理数”.答案:D3.下列推理过程属于演绎推理的为()A.老鼠、猴子与人在身体结构上有相似之处,某医药先在猴子身上试验,试验成功后再用于人体试验B.由1=12,1+3=22,1+3+5=32……得出1+3+5+…+(2n-1)=n2C.由三角形的三条中线交于一点联想到四面体四条中线(四面体每一个顶点与对面重心的连线)交于一点D.通项公式形如a n=cq n(cq≠0)的数列{a n}为等比数列,则数列{-2n}为等比数列解析:A是类比推理,B是归纳推理,C是类比推理,D为演绎推理.答案:D4.求证:3+7<2 5.证明:因为3+7和25都是正数,所以为了证明3+7<25,只需证明(3+7)2<(25)2,展开得10+221<20,即21<5,只需证明21<25.因为21<25成立,所以不等式3+7<25成立.上述证明过程应用了()A.综合法B.分析法C.综合法、分析法配合使用D.间接证法解析:结合证明特征可知,上述证明过程用了分析法,其属于直接证明法.答案:B5.四个小动物换座位,开始是猴、兔、猫、鼠分别坐在1,2,3,4号位置上,第1次前后排动物互换位置,第2次左右列互换座位,…,这样交替进行下去,那么第2 014次互换座位后,小兔的位置对应的是()开始第1次第2次第3次A.编号1 B.编号2C.编号3 D.编号4解析:由题意得第4次互换座位后,4个小动物又回到了原座位,即每经过4次互换座位后,小动物回到原座位,所以第2 012次互换座位后的结果与最初的位置相同,故小兔坐在第3号座位上.答案:C6.我们把平面内与直线垂直的非零向量称为直线的法向量,在平面直角坐标系中,利用求动点轨迹方程的方法,可以求出过点A(-3,4),且法向量为n=(1,-2)的直线(点法式)方程为:1×(x+3)+(-2)×(y-4)=0,化简得x-2y+11=0.类比以上方法,在空间直角坐标系中,经过点A(1,2,3),且法向量为m=(-1,-2,1)的平面的方程为()A.x+2y-z-2=0 B.x-2y-z-2=0C.x+2y+z-2=0 D.x+2y+z+2=0解析:所求的平面方程为-1×(x-1)+(-2)×(y-2)+1×(z-3)=0.化简得x+2y-z-2=0.答案:A7.用反证法证明命题“若a2+b2=0,则a,b全为0(a,b∈R)”,其反设正确的是() A.a,b至少有一个不为0B .a ,b 至少有一个为0C .a ,b 全不为0D .a ,b 中只有一个为0解析:“a ,b 全为0”的反设应为“a ,b 不全为0”,即“a ,b 至少有一个不为0”. 答案:A8.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:按照上面的规律,第n 个“金鱼”图形需要火柴棒的根数为( ) A .6n -2 B .8n -2 C .6n +2D .8n +2解析:归纳“金鱼”图形的构成规律知,后面“金鱼”都比它前面的“金鱼”多了去掉尾巴后6根火柴组成的鱼头部分,故各“金鱼”图形所用火柴棒的根数构成一首项为8,公差是6的等差数列,通项公式为a n =6n +2. 答案:C9.设等比数列{a n }的公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 2=( )A .2B .4 C.152D.172解析:在等比数列{a n }中,q =2≠1, 设首项为a 1≠0,则S 4=a 1(1-q 4)1-q =15a 1,又a 2=a 1q =2a 1, 故S 4a 2=15a 12a 1=152. 答案:C10.下列不等式中一定成立的是( ) A .lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14>lg x (x >0) B .sin x +1sin x ≥2(x ≠k π,k ∈Z)C .x 2+1≥2|x |(x ∈R) D.1x 2+1>1(x ∈R) 解析:A 项中,因为x 2+14≥x ,所以lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14≥lg x ; B 项中sin x +1sin x≥2只有在sin x >0时才成立;C 项中由不等式a 2+b 2≥2ab 可知成立;D 项中因为x 2+1≥1,所以0<1x 2+1≤1.答案:C二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中的横线上)11.△ABC 中,若AB =AC ,P 是△ABC 内的一点,∠APB >∠APC ,求证:∠BAP <∠CAP ,用反证法证明时的假设为________.解析:反证法对结论的否定是全面否定,∠BAP <∠CAP 的对立面是∠BAP =∠CAP 或∠BAP >∠CAP .答案:∠BAP =∠CAP 或∠BAP >∠CAP 12.2+23=2 23, 3+38=3 38, 4+415=4 415……若 6+a b=6 a b(a ,b 均为实数),猜想,a =________,b =________.解析:由前面三个等式,推测归纳被平方数的整数与分数的关系,发现规律,由三个等式知,整数和这个分数的分子相同,而分母是这个分子的平方减1,由此推测 6+ab中:a =6,b =62-1=35,即a =6,b =35. 答案:6 35 13.观察下列等式 12=1, 12-22=-3, 12-22+32=6, 12-22+32-42=-10, ……照此规律,第n 个等式可为____________.解析:观察等号左边可知,左边的项数依次加1,故第n 个等式左边有n 项,每项所含的底数也增加1,依次为1,2,3,…,n ,指数都是2,符号正负交替出现,可以用(-1)n+1表示;等号的右边数的绝对值是左边项的底数的和,故等式的右边可以表示为(-1)n +1·n (n +1)2,所以第n 个式子可为:12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1·n (n +1)2.答案:12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1·n (n +1)214. 已知圆的方程是x 2+y 2=r 2,则经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.类比上述性质,可以得到椭圆x 2a 2+y 2b2=1类似的性质为________.解析:圆的性质中,经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程就是将圆的方程中的一个x 与y 分别用M (x 0,y 0)的横坐标与纵坐标替换.故可得椭圆x 2a 2+y 2b 2=1类似的性质为:过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb2=1.答案:经过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb2=115.若定义在区间D 上的函数f (x )对于 D 上的n 个值x 1,x 2,…,x n ,总满足1n [f (x 1)+f (x 2)+…+f (x n )]≤f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 2+…+x n n ,称函数f (x )为D 上的凸函数;现已知f (x )=sin x 在(0,π)上是凸函数,则△ABC 中,sin A +sin B +sin C 的最大值是________. 解析:因为f (x )=sin x 在(0,π)上是凸函数(小前提), 所以13(sin A +sin B +sin C )≤sin A +B +C 3(结论),即sin A +sin B +sin C ≤3sin π3=332.因此,sin A +sin B +sin C 的最大值是332.答案:332三、解答题(本大题共有6小题,共75分.解答时应写出文字说明、证明过程或运算步骤) 16.(12分)(2016·高考全国卷Ⅲ)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0. (1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式; (2)若S 5=3132,求λ.(1)证明:由题意得a 1=S 1=1+λa 1, 故λ≠1,a 1=11-λ,故a 1≠0.由S n =1+λa n ,S n +1=1+λa n +1得a n +1=λa n +1-λa n ,即a n +1(λ-1)=λa n . 由a 1≠0,λ≠0得a n ≠0,所以a n +1a n =λλ-1.因此{a n }是首项为11-λ,公比为λλ-1的等比数列,于是a n =11-λ⎝⎛⎭⎫λλ-1n -1.(2)解:由(1)得S n =1-⎝⎛⎭⎫λλ-1n .由S 5=3132得1-⎝⎛⎭⎫λλ-15=3132,即⎝⎛⎭⎫λλ-15=132. 解得λ=-1.17.(12分)已知函数f (x )=xx +2(x >0).如下定义一列函数:f 1(x )=f (x ),f 2(x )=f (f 1(x )),f 3(x )=f (f 2(x )),…,f n (x )=f (f n -1(x )),…,n ∈N *,那么由归纳推理求函数f n (x )的解析式. 解析:依题意得,f 1(x )=xx +2,f 2(x )=x x +2x x +2+2=x 3x +4=x(22-1)x +22,f 3(x )=x 3x +4x 3x +4+2=x 7x +8=x (23-1)x +23,…,由此归纳可得f n(x )=x(2n -1)x +2n(x >0). 18.(12分)设函数f (x )=lg |x |,若0<a <b ,且f (a )>f (b ). 证明:0<ab <1. 证明:f (x )=lg |x |=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,(x ≥1),-lg x ,(0<x <1). ∵0<a <b ,f (a )>f (b ).∴a 、b 不能同时在区间[1,+∞)上, 又由于0<a <b ,故必有a ∈(0,1). 若b ∈(0,1),显然有0<ab <1; 若b ∈(1,+∞),由f (a )-f (b )>0, 有-lg a -lg b >0, ∴lg(ab )<0,∴0<ab <1.19.(12分)已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,且其中任意两边长均不相等,若1a ,1b ,1c 成等差数列. (1)比较b a与 cb的大小,并证明你的结论; (2)求证:角B 不可能是钝角. 解析:(1) b a< cb.证明如下: 要证b a< c b ,只需证b a <c b. ∵a ,b ,c >0,∴只需证b 2<ac . ∵1a ,1b ,1c 成等差数列, ∴2b =1a +1c≥2 1ac,∴b 2≤ac . 又a ,b ,c 均不相等,∴b 2<ac . 故所得大小关系正确.(2)证明:解法一:假设角B 是钝角,则cos B <0. 由余弦定理得,cos B =a 2+c 2-b 22ac ≥2ac -b 22ac >ac -b 22ac >0,这与cos B <0矛盾,故假设不成立. 所以角B 不可能是钝角.解法二:假设角B 是钝角,则角B 的对边b 为最大边,即b >a ,b >c ,所以1a >1b >0,1c >1b >0,则1a +1c >1b +1b =2b ,这与1a +1c =2b 矛盾,故假设不成立. 所以角B 不可能是钝角.20.(13分)(2016·高考全国卷Ⅲ)设函数f (x )=αcos 2x +(α-1)·(cos x +1),其中α>0,记|f (x )|的最大值为A . (1)求f ′(x ); (2)求A ;(3)证明|f ′(x )|≤2A .解:(1)f ′(x )=-2αsin 2x -(α-1)sin x .(2)解:当α≥1时,|f (x )|=|αcos 2x +(α-1)(cos x +1)|≤α+2(α-1)=3α-2=f (0).故A =3α-2.当0<α<1时,将f (x )变形为f (x )=2αcos 2x +(α-1)cos x -1. 令g (t )=2αt 2+(α-1)t -1, 则A 是|g (t )|在[-1,1]上的最大值, g (-1)=α,g (1)=3α-2, 且当t =1-α4α时,g (t )取得极小值,极小值为g ⎝⎛⎭⎫1-α4a =-(α-1)28α-1=-α2+6α+18α.令-1<1-α4α<1,解得α>15.①当0<α≤15时,g (t )在(-1,1)内无极值点,|g (-1)|=α,|g (1)|=2-3α,|g (-1)|<|g (1)|, 所以A =2-3α.②当15<α<1时,由g (-1)-g (1)=2(1-α)>0,知g (-1)>g (1)>g ⎝⎛⎭⎫1-α4α.又⎪⎪⎪⎪g ⎝⎛⎭⎫1-α4α-|g (-1)|=(1-α)(1+7α)8α>0.所以A =⎪⎪⎪⎪g ⎝⎛⎭⎫1-α4α=α2+6α+18α.综上,A =⎩⎨⎧2-3α,0<α≤15,α2+6α+18α,15<α<1,3α-2,α≥1.(3)证明:由(1)得|f ′(x )|=|-2αsin 2x -(α-1)sin x |≤2α+|α-1|. 当0<α≤15时,|f ′(x )|≤1+α≤2-4α<2(2-3α)=2A .当15<α<1时,A =α8+18α+34≥1, 所以|f ′(x )|≤1+α<2A .当α≥1时,|f ′(x )|≤3α-1≤6α-4=2A . 所以|f ′(x )|≤2A .21.(14分)设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足4S n =a 2n +1-4n -1,n ∈N *,且a 2,a 5,a 14构成等比数列. (1)证明:a 2=4a 1+5;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1<12.解析:(1)证明:当n =1时,4a 1=a 22-5,a 22=4a 1+5,又a n >0,∴a 2=4a 1+5.(2)当n ≥2时,4S n -1=a 2n -4(n -1)-1,∴4a n =4S n -4S n -1=a 2n +1-a 2n -4, 即a 2n +1=a 2n +4a n +4=(a n +2)2,又a n >0,∴a n +1=a n +2,∴当n ≥2时,{a n }是公差为2的等差数列. 又a 2,a 5,a 14成等比数列.∴a 25=a 2·a 14,即(a 2+6)2=a 2·(a 2+24),解得a 2=3. 由(1)知a 1=1.又a 2-a 1=3-1=2,∴数列{a n }是首项a 1=1,公差d =2的等差数列. ∴a n =2n -1.(3)证明:1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=11×3+13×5+15×7+…+1(2n -1)(2n +1)=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1 =12⎝⎛⎭⎫1-12n +1<12.[课时作业] [A 组 基础巩固]1.若复数2-b i(b ∈R)的实部与虚部互为相反数,则b 的值为( ) A .-2 B.23 C .-23D .2解析:2-b i 的实部为2,虚部为-b ,由题意知2=-(-b ),∴b =2. 答案:D2.设a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:直接法.∵a +bi =a -b i 为纯虚数,∴必有a =0,b ≠0,而ab =0时有a =0或b =0,∴由a =0, b ≠0⇒ab =0,反之不成立.∴“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的必要不充分条件.答案:B3.已知复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,则实数a 的值为( )A .1或-1B .1C .-1D .0或-1解析:因为复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,且a 为实数,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a -1≠0,解得a =-1.答案:C4.设a ,b 为实数,若复数1+2i =(a -b )+(a +b )i ,则( ) A .a =32,b =12B .a =3,b =1C .a =12,b =32D .a =1,b =3解析:由1+2i =(a -b )+(a +b )i 可得⎩⎪⎨⎪⎧a -b =1,a +b =2,解得a =32,b =12.答案:A5.已知集合M ={1,(m 2-3m -1)+(m 2-5m -6)i},N ={1,3},M ∩N ={1,3},则实数m 的为( ) A .4 B .-1 C .4或-1D .1或6解析:由题意⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -1=3,m 2-5m -6=0,解得m =-1. 答案:B6.已知x 2-x -6x +1=(x 2-2x -3) i(x ∈R),则x =________.解析:∵x ∈R ,∴x 2-x -6x +1∈R ,。
⼈教a版⾼中数学选修2-1全册同步练习及单元检测含答案⼈教版⾼中数学选修2~1 全册章节同步检测试题⽬录1.1.1课时同步练习1.2课时同步练习1.3课时同步练习1.4.1、2课时同步练习1.4.3课时同步练习第1章单元过关试卷同步练习2.1.1课时同步练习2.1.2课时同步练习2.2.1课时同步练习2.2.2(第1课时)同步练习2.2.2(第2课时)同步练习2.3.1课时同步练习2.3.2(第1课时)同步练习2.3.2(第2课时)同步练习2.4.1课时同步练习2.4.2(第1课时)同步练习2.4.2(第2课时)同步练习第2章单元过关试卷同步练习3.1.1课时同步练习3.1.2课时同步练习3.1.3课时同步练习3.1.4课时同步练习3.1.5课时同步练习3.2第3课时同步练习3.2第4课时同步练习3.2(第1课时)同步练习3.2(第2课时)同步练习第3章单元过关试卷同步练习模块质量检测A卷同步练习模块质量检测B卷同步练习第1章 1.1.1⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.下列语句中命题的个数是( )①-5∈Z;②π不是实数;③⼤边所对的⾓⼤于⼩边所对的⾓;④2是⽆理数.A.1 B.2C.3 D.4解析:①②③④都是命题.答案: D2.下列说法正确的是( )A.命题“直⾓相等”的条件和结论分别是“直⾓”和“相等”B.语句“最⾼⽓温30 ℃时我就开空调”不是命题C.命题“对⾓线互相垂直的四边形是菱形”是真命题D.语句“当a>4时,⽅程x2-4x+a=0有实根”是假命题解析:对于A,改写成“若p,则q”的形式应为“若有两个⾓是直⾓,则这两个⾓相等”;B所给语句是命题;C的反例可以是“⽤边长为3的等边三⾓形与底边为3,腰为2的等腰三⾓形拼成的四边形不是菱形”来说明.故选D.答案: D3.下列语句中假命题的个数是( )①3是15的约数;②15能被5整除吗?③{x|x是正⽅形}是{x|x是平⾏四边形}的⼦集吗?④3⼩于2;⑤矩形的对⾓线相等;⑥9的平⽅根是3或-3;⑦2不是质数;⑧2既是⾃然数,也是偶数.A.2 B.3C.4 D.5解析:④⑦是假命题,②③不是命题,①⑤⑥⑧是真命题.答案: A4.设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平⾯,给出下列四个命题:①若m⊥α,n∥α,则m⊥n;②若α∥β,β⊥γ,则α∥γ;③若m⊥α,n⊥α,则m∥n;④若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β.其中为真命题的是( )A.①②B.①③C.③④D.②④解析:显然①是正确的,结论选项可以排除C,D,然后在剩余的②③中选⼀个来判断,即可得出结果,①③为真命题.故选B.答案: B⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.给出下列命题:①在△ABC 中,若∠A >∠B ,则sin A >sin B ;②函数y =x 3在R 上既是奇函数⼜是增函数;③函数y =f (x )的图象与直线x =a ⾄多有⼀个交点;④若将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,则得到函数y =sin ?2x +π4的图象.其中正确命题的序号是________.解析:①∠A >∠B ?a >b ?sin A >sin B .②③易知正确.④将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,得到函数y =sin ?2x +π2的图象.答案:①②③6.命题“⼀元⼆次⽅程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有两个不相等的实数根”,条件p :________,结论q :________,是________(填“真”或“假”)命题.答案:⼀元⼆次⽅程ax 2+bx +c =0(a ≠0) 此⽅程有两个不相等的实数根假三、解答题(每⼩题10分,共20分)7.指出下列命题的条件p 和结论q :(1)若x +y 是有理数,则x ,y 都是有理数;(2)如果⼀个函数的图象是⼀条直线,那么这个函数为⼀次函数.解析: (1)条件p :x +y 是有理数,结论q :x ,y 都是有理数.(2)条件p :⼀个函数的图象是⼀条直线,结论q :这个函数为⼀次函数.8.已知命题p :lg(x 2-2x -2)≥0;命题q :0解析:命题p 是真命题,则x 2-2x -2≥1,∴x ≥3或x ≤-1,命题q 是假命题,则x ≤0或x ≥4.∴x ≥4或x ≤-1.尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)(1)已知下列命题是真命题,求a 、b 满⾜的条件.⽅程ax 2+bx +1=0有解.(2)已知下列命题是假命题,若x 1ax 2,求a 满⾜的条件.解析: (1)∵ax 2+bx +1=0有解.∴当a =0时,bx +1=0有解,只有b ≠0时,⽅程有解x =-1b . 当a ≠0时,⽅程为⼀元⼆次⽅程,有解的条件为Δ=b 2-4a ≥0.综上,当a =0,b ≠0或a ≠0,b 2-4a ≥0时,⽅程ax 2+bx +1=0有解.(2)∵命题当x 1a x 2为假命题,∴应有当x 1即a x 2-x 1x 1x 2≤0. ∵x 1∴x 2-x 1>0,x 1x 2>0,∴a ≤0.第1章 1.2⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.“|x |=|y |”是“x =y ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析: |x |=|y |?x =y 或x =-y ,但x =y ?|x |=|y |.故|x |=|y |是x =y 的必要不充分条件.答案: B2.“x =2k π+π4(k ∈Z)”是“tan x =1”成⽴的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:当x =2k π+π4时,tan x =1,⽽tan x =1得x =k π+π4,所以“x =2k π+π4”是“tan x =1”成⽴的充分不必要条件.故选A. 答案: A3.设x ,y ∈R ,则“x ≥2且y ≥2”是“x 2+y 2≥4”的( )A .充分⽽不必要条件B .必要⽽不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:∵x ≥2且y ≥2,∴x 2+y 2≥4,∴x ≥2且y ≥2是x 2+y 2≥4的充分条件;⽽x 2+y 2≥4不⼀定得出x ≥2且y ≥2,例如当x ≤-2且y ≤-2时,x 2+y 2≥4亦成⽴,故x ≥2且y ≥2不是x 2+y 2≥4的必要条件.答案: A4.设A 是B 的充分不必要条件,C 是B 的必要不充分条件,D 是C 的充要条件,则D 是A 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解析:由题意得:故D 是A 的必要不充分条件答案: B⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.下列命题中是假命题的是________.(填序号)(1)x >2且y >3是x +y >5的充要条件(2)A ∩B ≠?是A B 的充分条件(3)b 2-4ac <0是ax 2+bx +c <0的解集为R 的充要条件(4)三⾓形的三边满⾜勾股定理的充要条件是此三⾓形为直⾓三⾓形解析: (1)因x >2且y >3?x +y >5, x +y >5?/ x >2且y >3,故x >2且y >3是x +y >5的充分不必要条件.(2)因A ∩B ≠??/ A B, A B ?A ∩B ≠?.故A ∩B ≠?是A B 的必要不充分条件.(3)因b 2-4ac <0?/ ax 2+bx +c <0的解集为R , ax 2+bx +c <0的解集为R ?a <0且b 2-4ac <0,故b 2-4ac <0是ax 2+bx +c <0的解集为R 的既不必要也不充分条件.(4)三⾓形的三边满⾜勾股定理的充要条件是此三⾓形为直⾓三⾓形.答案: (1)(2)(3)6.设集合A =x |x x -1<0,B ={x |0x |x x -1<0={x |0∴“m ∈A ”是“m ∈B ”的充分不必要条件.答案:充分不必要三、解答题(每⼩题10分,共20分)7.已知p :12≤x ≤1,q :a ≤x ≤a +1,若p 的必要不充分条件是q ,求实数a 的取值范围.解析: q 是p 的必要不充分条件,则p ?q 但q ?/p .∵p :12≤x ≤1,q :a ≤x ≤a +1. ∴a +1≥1且a ≤12,即0≤a ≤12.∴满⾜条件的a 的取值范围为0,12. 8.求证:0≤a <45是不等式ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴的充要条件.证明:充分性:∵0,∴Δ=a 2-4a (1-a )=5a 2-4a =a (5a -4)<0,则ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴.⽽当a =0时,不等式ax 2-ax +1-a >0可变成1>0.显然当a =0时,不等式ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴.必要性:∵ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴,∴a =0或 a >0,Δ=a 2-4a 1-a <0.解得0≤a <45. 故0≤a <45是不等式ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴的充要条件.尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)已知条件p :A ={x |2a ≤x ≤a 2+1},条件q :B ={x |x 2-3(a +1)x +2(3a +1)≤0}.若p 是q 的充分条件,求实数a 的取值范围.解析:先化简B ,B ={x |(x -2)[x -(3a +1)]≤0},①当a ≥13时,B ={x |2≤x ≤3a +1};②当a <13时,B ={x |3a +1≤x ≤2}.因为p 是q 的充分条件,所以A ?B ,从⽽有 a ≥13a 2+1≤3a +12a ≥2,解得1≤a ≤3.或 a <13a 2+1≤22a ≥3a +1,解得a =-1.综上,所求a 的取值范围是{a |1≤a ≤3或a =-1}.第1章 1.3⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.已知p :x 2-1≥-1,q :4+2=7,则下列判断中,错误的是( )A .p 为真命题,p 且q 为假命题B .p 为假命题,q 为假命题C .q 为假命题,p 或q 为真命题D .p 且q 为假命题,p 或q 为真命题解析:∵p 为真命题,q 为假命题,∴p 且q 为假命题,p 或q 是真命题.答案: B2.如果命题“綈p ∨綈q ”是假命题,则在下列各结论中,正确的为( ) ①命题“p ∧q ”是真命题;②命题“p ∧q ”是假命题;③命题“p ∨q ”是真命题;④命题“p ∨q ”是假命题.A .①③B .②④C .②③D .①④解析:∵綈p ∨綈q 是假命题∴綈(綈p ∨綈q )是真命题即p ∧q 是真命题答案: A3.“p ∨q 为假命题”是“綈p 为真命题”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:若p ∨q 为假命题,则p ,q 都为假命题,綈p 为真命题.若綈p 为真命题,则p ∨q 可能为真命题,∴“p ∨q 为假命题”是“綈p 为真命题”的充分不必要条件.答案: A4.已知命题p 1:函数y =2x -2-x 在R 上为增函数,p 2:函数y =2x +2-x 在R 上为减函数,则在命题q 1:p 1∨p 2,q 2:p 1∧p 2,q 3:(綈p 1)∨p 2和q 4:p 1∧(綈p 2)中,真命题是() A .q 1,q 3 B .q 2,q 3C .q 1,q 4D .q 2,q 4解析:∵y =2x 在R 上为增函数,y =2-x =? ????12x在R 上为减函数,∴y =-2-x =-? ????12x在R 上为增函数,∴y =2x -2-x 在R 上为增函数,故p 1是真命题.y =2x +2-x 在R 上为减函数是错误的,故p 2是假命题.∴q1:p1∨p2是真命题,因此排除B和D,q2:p1∧p2是假命题,q3:綈p1是假命题,(綈p1)∨p2是假命题,故q3是假命题,排除A.故选C.答案: C⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.“a≥5且b≥3”的否定是____________;“a≥5或b≤3”的否定是____________.答案:a<5或b<3 a<5且b>36.在下列命题中:①不等式|x+2|≤0没有实数解;②-1是偶数或奇数;③2属于集合Q,也属于集合R;④A?A∪B.其中,真命题为________.解析:①此命题为“⾮p”的形式,其中p:不等式|x+2|≤0有实数解,因为x=-2是该不等式的⼀个解,所以p是真命题,所以⾮p是假命题.②此命题是“p或q”的形式,其中p:-1是偶数,q:-1是奇数.因为p为假命题,q为真假题,所以p或q是真命题,故是真命题.③此命题是“p且q”的形式,其中p:2属于集合Q,q:2属于集合R.因为p为假命题,q为真命题,所以p且q是假命题,故是假命题.④此命题是“⾮p”的形式,其中p:A?A∪B.因为p为真命题,所以“⾮p”为假命题,故是假命题.所以填②.答案:②三、解答题(每⼩题10分,共20分)7.分别写出由下列各组命题构成的p∧q,p∨q,綈p形式命题.(1)p:8∈{x|x2-8x≤0},q:8∈{2,8}.(2)p:函数f(x)=3x2-1是偶函数,q:函数f(x)=3x2-1的图象关于y轴对称.解析:(1)p∧q:8∈({x|x2-8x≤0}∩{2,8}).p∨q:8∈({x|x2-8x≤0}∪{2,8}).綈p:8?{x|x2-8x≤0}.(2)p∧q:函数f(x)=3x2-1是偶函数并且它的图象关于y轴对称.p∨q:函数f(x)=3x2-1是偶函数或它的图象关于y轴对称.綈p:函数f(x)=3x2-1不是偶函数.8.写出下列命题的否定,然后判断其真假:(1)p:⽅程x2-x+1=0有实根;(2)p :函数y =tan x 是周期函数;(3)p :??A ;(4)p :不等式x 2+3x +5<0的解集是?.解析:题号判断p 的真假綈p 的形式判断綈p 的真假 (1)假⽅程x 2-x +1=0⽆实数根真 (2)真函数y =tan x 不是周期函数假 (3)真 ? A 假 (4)真不等式x 2+3x +5<0的解集不是? 假尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)设命题p :实数x 满⾜x 2-4ax +3a 2<0,其中a >0,命题q :实数x 满⾜ x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0.(1)若a =1,且p ∧q 为真,求实数x 的取值范围;(2)綈p 是綈q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.解析: (1)由x 2-4ax +3a 2<0得(x -3a )(x -a )<0.⼜a >0,所以a当a =1时,1即p 为真命题时实数x 的取值范围是1由 x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0. 解得-2≤x ≤3,x <-4或x >2.即2所以q 为真时实数x 的取值范围是2若p ∧q 为真,则 1所以实数x 的取值范围是(2,3).(2)綈p 是綈q 的充分不必要条件,即綈p ?綈q 且綈q ?/ 綈p .设A ={x |x ≤a 或x ≥3a },B ={x |x ≤2或x >3},则A B .所以03,即1所以实数a 的取值范围是(1,2].第1章 1.4.1、2⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.下列命题中的假命题是( )A .?x ∈R ,lg x =0B .?x ∈R ,tan x =1C .?x ∈R ,x 2>0D .?x ∈R,2x>0 解析: A 中当x =1时,lg x =0,是真命题.B 中当x =π4+k π时,tan x =1,是真命题. C 中当x =0时,x 2=0不⼤于0,是假命题.D 中?x ∈R,2x>0是真命题.答案: C2.下列命题中,真命题是( )A .?m ∈R ,使函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )是偶函数B .?m ∈R ,使函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )是奇函数C .?m ∈R ,使函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )都是偶函数D .?m ∈R ,使函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )都是奇函数解析:∵当m =0时,f (x )=x 2(x ∈R ).∴f (x )是偶函数⼜∵当m =1时,f (x )=x 2+x (x ∈R )∴f (x )既不是奇函数也不是偶函数.∴A 对,B 、C 、D 错.故选A.答案: A3.下列4个命题: p 1:?x ∈(0,+∞),? ????12xx ; p 2:?x ∈(0,1),log 12x >log 13x ;p 3:?x ∈(0,+∞),? ????12x >log 12x ; p 4:?x ∈? ????0,13,? ????12xx . 其中的真命题是( )A .p 1,p 3B .p 1,p 4C .p 2,p 3D .p 2,p 4解析:对于命题p 1,当x ∈(0,+∞)时,总有? ????12x >? ??13x 成⽴.所以p 1是假命题,排除A 、B ;对于命题p 3,在平⾯直⾓坐标系中作出函数y =? ??12x 与函数 y =log 12x 的图象,可知在(0,+∞)上,函数y =? ????12x 的图象并不是始终在函数y =log 12x 图象的上⽅,所以p 3是假命题,排除C.故选D.答案: D4.若命题p :?x ∈R ,ax 2+4x +a ≥-2x 2+1是真命题,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-3或a >2B .a ≥2C .a >-2D .-2即(a +2)x 2+4x +a -1≥0恒成⽴,所以有: a +2>0,16-4a +2a -1≤0 a >-2,a 2+a -6≥0?a ≥2.答案: B⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.命题“有些负数满⾜不等式(1+x )(1-9x )>0”⽤“?”或“?”可表述为________.答案: ?x 0<0,使(1+x 0)(1-9x 0)>06.已知命题p :?x 0∈R ,tan x 0=3;命题q :?x ∈R ,x 2-x +1>0,则命题“p 且q ”是________命题.(填“真”或“假”)解析:当x 0=π3时,tan x 0=3,∴命题p 为真命题; x 2-x +1=? ????x -122+34>0恒成⽴,∴命题q 为真命题,∴“p 且q ”为真命题.答案:真三、解答题(每⼩题10分,共20分)7.指出下列命题中哪些是全称命题,哪些是特称命题,并判断真假:(1)若a >0,且a ≠1,则对任意实数x ,a x>0.(2)对任意实数x 1,x 2,若x 1(3)?T0∈R,使|sin(x+T0)|=|sin x|.(4)?x0∈R,使x20+1<0.解析:(1)(2)是全称命题,(3)(4)是特称命题.(1)∵a x>0(a>0且a≠1)恒成⽴,∴命题(1)是真命题.(2)存在x1=0,x2=π,x1但tan 0=tan π,∴命题(2)是假命题.(3)y=|sin x|是周期函数,π就是它的⼀个周期,∴命题(3)是真命题.(4)对任意x0∈R,x20+1>0.∴命题(4)是假命题.8.选择合适的量词(?、?),加在p(x)的前⾯,使其成为⼀个真命题:(1)x>2;(2)x2≥0;(3)x是偶数;(4)若x是⽆理数,则x2是⽆理数;(5)a2+b2=c2(这是含有三个变量的语句,则p(a,b,c)表⽰)解析:(1)?x∈R,x>2.(2)?x∈R,x2≥0;?x∈R,x2≥0都是真命题.(3)?x∈Z,x是偶数.(4)存在实数x,若x是⽆理数,则x2是⽆理数.(如42)(5)?a,b,c∈R,有a2+b2=c2.尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)若?x∈R,函数f(x)=mx2+x-m-a的图象和x轴恒有公共点,求实数a 的取值范围.解析:(1)当m=0时,f(x)=x-a与x轴恒相交,所以a∈R;(2)当m≠0时,⼆次函数f(x)=mx2+x-m-a的图象和x轴恒有公共点的充要条件是Δ=1+4m(m+a)≥0恒成⽴,即4m2+4am+1≥0恒成⽴.⼜4m2+4am+1≥0是⼀个关于m的⼆次不等式,恒成⽴的充要条件是Δ=(4a)2-16≤0,解得-1≤a≤1.综上所述,当m=0时,a∈R;当m≠0,a∈[-1,1].第1章 1.4.3⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.命题:对任意x ∈R ,x 3-x 2+1≤0的否定是( )A .不存在x 0∈R ,x 30-x 20+1≤0B .存在x 0∈R ,x 30-x 20+1≥0C .存在x 0∈R ,x 30-x 20+1>0D .对任意x ∈R ,x 3-x 2+1>0解析:由全称命题的否定可知,命题的否定为“存在x 0∈R ,x 30-x 20+1>0”.故选C.答案: C2.命题p :?m 0∈R ,使⽅程x 2+m 0x +1=0有实数根,则“綈p ”形式的命题是( )A .?m 0∈R ,使得⽅程x 2+m 0x +1=0⽆实根B .对?m ∈R ,⽅程x 2+mx +1=0⽆实根C .对?m ∈R ,⽅程x 2+mx +1=0有实根D .⾄多有⼀个实数m ,使得⽅程x 2+mx +1=0有实根解析:由特称命题的否定可知,命题的否定为“对?m ∈R ,⽅程x 2+mx +1=0⽆实根”.故选B.答案: B3.“?x 0?M ,p (x 0)”的否定是( )A .?x ∈M ,綈p (x )B .?x ?M ,p (x )C .?x ?M ,綈p (x )D .?x ∈M ,p (x )答案: C 4.已知命题p :?x ∈R ,使tan x =1,命题q :x 2-3x +2<0的解集是{x |1列结论:①命题“p ∧q ”是真命题;②命题“p ∧?q ”是假命题;③命题“?p ∨q ”是真命题;④命题“?p ∨?q ”是假命题,其中正确的是( )A .②③B .①②④C .①③④D .①②③④解析:当x =π4时,tan x =1,∴命题p 为真命题.由x 2-3x +2<0得1∴p ∧q 为真,p ∧?q 为假,?p ∨q 为真,?p ∨?q 为假.答案: D⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.命题p :?x ∈R ,x 2+2x +5<0是________(填“全称命题”或“特称命题”),它是________命题(填“真”或“假”),它的否定命题綈p :________,它是________命题(填“真”或“假”).解析:∵x2+2x+5=(x+1)2+4≥0恒成⽴,所以命题p是假命题.答案:特称命题假?x∈R,x2+2x+5≥0真6.(1)命题“对任何x∈R,|x-2|+|x-4|>3”的否定是________.(2)命题“存在x∈R,使得x2+2x+5=0”的否定是________.答案:(1)?x0∈R,|x0-2|+|x0-4|≤3(2)?x∈R,x2+2x+5≠0三、解答题(每⼩题10分)7.写出下列命题的否定并判断其真假.(1)所有正⽅形都是矩形;(2)?α,β∈R,sin(α+β)≠sin α+sin β;(3)?θ0∈R,函数y=sin(2x+θ0)为偶函数;(4)正数的对数都是正数.解析:(1)命题的否定:有的正⽅形不是矩形,假命题.(2)命题的否定:?α,β∈R,sin(α+β)=sin α+sin β,真命题.(3)命题的否定:?θ∈R,函数y=sin(2x+θ)不是偶函数,假命题.(4)命题的否定:存在⼀个正数,它的对数不是正数,真命题.8.已知函数f(x)=x2-2x+5.(1)是否存在实数m,使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成⽴,并说明理由.(2)若存在⼀个实数x0,使不等式m-f(x0)>0成⽴,求实数m的取值范围.解析:(1)不等式m+f(x)>0可化为m>-f(x),即m>-x2+2x-5=-(x-1)2-4.要使m>-(x-1)2-4对于任意x∈R恒成⽴,只需m>-4即可.故存在实数m,使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成⽴,此时只需m>-4.(2)若m-f(x0)>0,∴m>f(x0).∵f(x0)=x20-2x0+5=(x0-1)2+4≥4.∴m>4.尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)写出下列各命题的否命题和命题的否定,并判断真假.(1)?a,b∈R,若a=b,则a2=ab;(2)若a·c=b·c,则a=b;(3)若b2=ac,则a,b,c是等⽐数列.。
第3章 3.1.2
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.对于空间中任意三个向量a ,b,2a -b ,它们一定是( ) A .共面向量 B .共线向量
C .不共面向量
D .既不共线也不共面向量
答案: A
2.当|a |=|b |≠0,且a ,b 不共线时,a +b 与a -b 的关系是( ) A .共面 B .不共面 C .共线
D .无法确定 解析: 由加法法则知:a +b 与a -b 可以是菱形的对角线. 答案: A
3.已知点M 在平面ABC 内,并且对空间任意一点O , OM →=xOA →+13OB →+13
OC →
,则x 的值为( )
A .3
B .0 C.1
3
D .1
解析: ∵OM →=xOA →+13OB →+13OC →
,且M 、A 、B 、C 四点共面,∴x +13+13=1,x =13.故选C.
答案: C
4.已知两非零向量e 1,e 2不共线,设a =λe 1+μe 2(λ、μ∈R 且λ2
+μ2
≠0),则( ) A .a ∥e 1
B .a ∥e 2
C .a 与e 1,e 2共面
D .以上三种情况均有可能
解析: 当λ=0,μ≠0时,a =μe 2,则a ∥e 2; 当λ≠0,μ=0时,a =λe 1,则a ∥e 1; 当λ≠0,μ≠0时,a 与e 1,e 2共面. 答案: D
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.已知O 是空间任一点,A 、B 、C 、D 四点满足任三点均不共线,但四点共面,且OA →=2xBO →
+3yCO →+4zDO →
,则2x +3y +4z =________.
解析: ∵A 、B 、C 、D 共面,∴OA →=OB →+λB C →+μBD →
=OB →+λ(O C →-OB →)+μ(O D →-OB →
)
=(1-λ-μ) OB →+λO C →+μOD →
=(λ+μ-1) BO →
-λCO →-μDO →
=2xBO →+3yCO →+4zDO →
,
∴2x +3y +4z =(λ+μ-1)+(-λ)+(-μ) =-1. 答案: -1
6.已知A ,B ,C 三点共线,则对空间任一点O ,存在三个不为0的实数λ,m ,n ,使λOA →
+mOB →+nOC →
=0,那么λ+m +n 的值为________.
解析: ∵A ,B ,C 三点共线,∴存在唯一实数k 使AB →=kAC →
,
即O B →-OA →=k (OC →-O A →), ∴(k -1) OA →+OB -kOC →
=0,
又λOA →+mOB →+nOC →
=0, 令λ=k -1,m =1,n =-k , 则λ+m +n =0. 答案: 0
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.已知矩形ABCD ,P 为平面ABCD 外一点,M 、N 分别为BC 、PD 的
中点,求满足M N →=xAB →+yAD →+zAP →
的实数x ,y ,z 的值.
解析: MN →=MC →+CD →+DN →
=12BC →+BA →+12DP → =12AD →-AB →+12
(AP →-AD →) =-AB →+12
AP →,
∴x =-1,y =0,z =1
2.
8.如图,平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 是AD 1中点,N 是BD
中点,判断MN →与D 1C →
是否共线?
解析: ∵M ,N 分别是AD 1,BD 的中点,四边形ABCD 为平行四
边形,连结AC ,则N 为AC 的中点.
∴MN →=A N →-A M →=12A C →-12AD 1→=12(A C →-AD 1→
)=12
D 1C →
∴MN →与D 1C →
共线.
尖子生题库☆☆☆
9.(10分)如图,若P 为平行四边形ABCD 所在平面外一点,点H 为PC 上的点, 且
PH HC =12,点G 在AH 上,且AG
AH
=m .若G ,B ,P ,D 四点共面,求m 的值.
解析: 连结BD ,BG , ∵AB →=PB →-PA →且AB →=DC →, ∴DC →=PB →-PA →. ∵PC →=PD →+DC →
,
∴PC →=PD →+PB →-PA →=-PA →+PB →+PD →
. ∵
PH HC =12
, ∵PH →=13PC →=13
(-PA →+PB →+PD →)
=-13PA →+13PB →+13 PD →.
又∵AH →=PH →-PA →
, ∴AH →
=-43PA →+13PB →+13PD →.
∵
AG
AH
=m , ∴AG →=mAH →
=-4m 3PA →+m 3 PB →+m 3PD →.
∴BG →=-A B →+AG →=PA →-PB →+AG →
,
∴BG →=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-4m 3PA →+⎝ ⎛⎭
⎪⎫m 3-1PB →+m 3PD →
.
又∵B ,G ,P ,D 四点共面, ∴1-4m
3=0,
∴m =34.。