专题六第2讲一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题有多项符合题目要求．1．关于静电场，下列说法正确的是()A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加【答案】D【解析】零电势点是人为选择的参考点，所以电势等于零的物体可以带电，也可以不带电，故A错；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度为零的点，电势不一定为零，B错；沿着电场线方向电势不断降低，故C错；负电荷在电场中受到的电场力的方向与电场线方向相反，故负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故D对．2．如图所示，a，b，c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点．已知a，b两点的电势分别为φa＝3 V，φb＝9 V，则下列叙述正确的是()A．该电场在c点处的电势一定为6 VB．a点处的场强E a一定小于b点处的场强E bC．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点过程中动能一定增大【答案】C【解析】本题中电场线只有一条，又没说明是哪种电场的电场线，不一定是匀强电场，因此电势降落及场强大小情况都不能确定，A、B错；a，b两点电势已知，正电荷从a到b 是从低电势向高电势运动，电场力做负功，动能减小，电势能增大，C对，D错．3．如图甲所示，Q1，Q2是两个固定的点电荷，其中Q1带正电．在它们连线的延长线上有a，b两点，一带正电的试探电荷以一定的初速度从a点沿直线经b点向远处运动，其v－t图象如图乙所示．若将带正电的试探电荷从Q1左侧由静止释放，则该试探电荷()甲乙A．一定做加速运动B ．可能先做加速运动，后做减速运动C ．电势能可能增加D ．运动过程中所在位置的电势逐渐升高 【答案】A【解析】根据试探电荷的速度－时间图象可知，b 点的加速度为零，正电荷在ab 上做减速运动，所以Q 2带负电，且电荷量小于Q 1所带的电荷量．因此在Q 1左侧的合电场方向向左，若将带正电的试探电荷从Q 1左侧由静止释放，则该试探电荷一定向左做加速运动，电场力做正功，电势能减小，电势降低，A 正确，B 、C 、D 错误．4．如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D ，E ，F 三点，且DE ＝EF ，K ，M ，L 分别为过D ，E ，F 三点的等势面．一不计重力的带负电粒子，从a 点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|W ab |表示该粒子从a 点到b 点电场力做功的数值，以|W bc |表示该粒子从b 点到c 点电场力做功的数值，则( )A ．|W ab |＝|W bc |B ．|W ab |＜|W bc |C ．粒子由a 点到b 点，动能减少D ．a 点的电势较b 点的电势低 【答案】C【解析】由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大，由类比公式U ＝Ed 知|U ab |＞|U bc |，而W ＝qU ，所以|W ab |＞|W bc |，则A 、B 均错误；从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a 点到c 点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则D 错误；粒子由a 点到b 点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，则C 正确．5．(2015年龙岩质检)半径为R ，电荷量为Q 的均匀带正电的球体在空间产生球对称的电场，场强大小沿半径分布如图所示，图中E 0已知．取无穷远处电势为零，距球心r 处的电势为φ＝k Qr(r ≥R )，式中k 为静电力常量．下列说法错误的是( )A ．球心处的电势最高B ．球心与球表面间的电势差等于12E 0RC ．只在电场力作用下，紧靠球体表面一带电荷量为－q (q >0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为kQqRD ．只在电场力作用下，紧靠球体表面一带电荷量为－q (q >0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为12E 0Rq【答案】D【解析】沿着电场线，电势降低，则球心处的电势最高，由E －r 图象可得，球心与球表面间的电势差等于12E 0R (即图象与r 包围的面积)，A 、B 正确；球体表面上，该粒子的电势能为E p ＝－qφ＝－kQq R 则粒子挣脱带电球的引力的最小初动能为E k ＝－E p ＝kQqR ，C 正确，D 错误．本题选D.6．如图所示，一质量为m ，带电荷量为q 的粒子，以初速度v 0从a 点竖直向上射入匀强电场中，匀强电场方向水平向右．粒子通过电场中的b 点时，速率为2v 0，方向与电场方向一致，则a ，b 两点间的电势差为( )A.m v 202q B ．m v 20qC.2m v 20qD ．3m v 202q【答案】C【解析】由题意可知，粒子受重力和水平方向的电场力作用，由加速度定义a ＝Δv Δt，可得加速度的大小a x ＝2a y ＝2g ，则由牛顿第二定律可知qE ＝2mg ，水平位移x ＝v 0t ，竖直位移y ＝v 0t 2，即x ＝2y ，因此电场力做功W 1＝qEx ＝qU ab ，重力做功W 2＝－mgy ＝－W 14，由动能定理得W 1＋W 2＝12m (2v 0)2－12m v 20，解得U ab ＝2m v 20q.7．带电小球在从A 点运动到B 点的过程中，重力做功为3 J ，电场力做功1 J ，克服空气阻力做功为0.5 J ，则在A 点的( )A ．重力势能比B 点大3 J B ．电势能比B 点小1 JC ．动能比B 点小3.5 JD ．机械能比B 点小0.5 J【答案】ACD【解析】带电小球在从A 点运动到B 点的过程中，重力做功为3 J ，说明重力势能减小3 J ，选项A 正确．电场力做功1 J ，说明电势能减小1 J ，选项B 错误．由动能定理可知动能的变化等于合外力所做的功，即动能的变化为3.5 J ，选项C 正确．机械能的变化等于除重力之外的力所做的功，即机械能变化为0.5 J ，选项D 正确．8．如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是60°的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中O (0,0)点电势为6 V ，A (1，3)点电势为3 V ，B (3，3)点电势为0 V ，则由此可判定( )A ．C 点电势为3 VB ．C 点电势为0C ．该匀强电场的电场强度大小为100 V/mD ．该匀强电场的电场强度大小为100 3 V/m 【答案】BD【解析】由题意可知C 点坐标为(4,0)，在匀强电场中，任意两条平行的线段，两点间电势差与其长度成正比，所以U AB AB ＝U OCOC ，代入数值得φC ＝0，A 错、B 对；作AD ∥BC ，如图所示，则φD ＝3 V ，即AD 是一等势线，电场强度方向OG ⊥AD ，由几何关系得OG ＝ 3 cm ，由E ＝Ud得E ＝100 3 V/m ，C 错，D 对．9．A ，B 是一条电场线上的两点，若在A 点释放一初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下沿电场线从A 运动到B ，其电势能E p 随位移s 变化的规律如右下图所示．设A ，B 两点的电场强度分别为E A 和E B ，电势分别为φA 和φB .则( )A ．E A ＝EB B ．E A <E BC ．φA >φBD ．φA <φB【答案】AD【解析】该向右为正方向，根据动能定理有－qEs ＝ΔE k ＝－E p ，由于电势能W 随位移s 变化的规律为直线，所以为匀强电场，E A ＝E B ，且由斜率可得E <0，即方向向左，故A 正确，B 错误．电子仅在电场力作用下沿电场线从A 运动到B ，电势能减小，电场力做正功，电场线方向从B 到A ，φA <φB ，故D 正确，C 错误．二、非选择题10．匀强电场中的A ，B ，C 三点构成一边长为a 的等边三角形，如图所示，场强方向平行于纸面．具有初速度的电子在电场力作用下从B 到A 动能减少E 0，质子在电场力作用下从C 到A 动能增加E 0，求匀强电场的场强．(不计重力)解：根据动能定理得电子从B 到A 过程中 －eU BA ＝－E 0，U BA ＝E 0e ①质子从C 到A 过程中 eU CA ＝E 0，U CA ＝E 0e②由①②可知B ，C 两点电势相等且大于A 点电势，即 φB ＝φC ＞φA因为电场为匀强电场，所以BC 连线为等势面(如图中虚线)，与BC 垂直的为电场线(如图中实线)，所以E ＝U BA a sin 60°＝E 0e 3a /2＝23E 03ae方向垂直BC 指向A .11．如图所示，在O 点放置一个正电荷，在过O 点的竖直平面内的A 点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m ，电荷量为q .小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O 点为圆心、R 为半径的圆(图中实线表示)相交于B ，C 两点，O ，C 两点在同一水平线上，∠BOC ＝30°，A 点距离OC 的竖直高度为h .若小球通过B 点的速度为v ，试求：(1)小球通过C 点的速度大小；(2)小球由A 点运动到C 点的过程中电势能的增加量．解：(1)因B ，C 两点电势相等，小球由B 点到C 点只有重力做功，由动能定理得 mgR sin 30°＝12m v 2C －12m v 2得v C ＝v 2＋gR .(2)小球由A 点运动到C 点应用动能定理得 W 电＋mgh ＝12m v 2C－0得W 电＝12m v 2C －mgh ＝12m v 2＋12mgR －mgh 由电势能变化与电场力做功的关系得 ΔE p ＝－W 电＝mgh －12m v 2－12mgR .12．在绝缘粗糙的水平面上相距为6L 的A ，B 两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图甲所示，已知B 处电荷的电量为＋Q .图乙是AB 连线之间的电势φ与位置x 之间的关系图象，图中x ＝L 点为图线的最低点，x ＝－2L 处的纵坐标φ＝φ0，x ＝0处的纵坐标φ＝2563φ0，x ＝2L 处的纵坐标φ＝37φ0.若在x ＝－2L 的C 点由静止释放一个质量为m 、电量为＋q 的带电物块(可视为质点)，物块随即向右运动．求：甲 乙(1)固定在A 处的电荷的电量Q A ；(2)为了使小物块能够到达x ＝2L 处，试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数μ所满足的条件；(3)若小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝kqQ 3mgL 2，小物块运动到何处时速度最大？并求最大速度v m .解：(1)结合E ＝Δu Δx ＝ΔφΔx ，由图乙得，x ＝L 点为图线的最低点，切线斜率为零，即合电场强度E 合＝0所以kQ A r 2A ＝kQ Br 2B得kQ A (4L )2＝kQ(2L )2解出Q A ＝4Q .(2)物块先做加速运动再做减速运动，到达x ＝2L 处速度v 1≥0 从x ＝－2L 到x ＝2L 过程中，由动能定理得 W 电1－μmgs 1＝12m v 21－0其中W 电1＝－ΔE p1＝－q ⎝⎛⎭⎫37φ0－φ0，s 1＝4L 即q (φ0－37φ0)－μmg ·(4L )＝12m v 21－0≥0解得μ≤qφ07mgL.(3)小物块运动速度最大时，电场力与摩擦力的合力为零，设该位置离A 点的距离为l A 则kq (4Q )l 2A －kqQ(6L －l A )2－μmg ＝0 解得l A ＝3L ，即小物块运动到x ＝0时速度最大 小物块从x ＝－2L 运动到x ＝0的过程中，由动能定理得 W 电2－μmgs 2＝12m v 2m－0其中W 电2＝－ΔE p2＝－q ⎝⎛⎭⎫2563φ0－φ0，s 2＝2L 即q (φ0－2563φ0)－μmg ·(2L )＝12m v 2m －0解得v m ＝76qφ063m －4kqQ3mL.。
2014届(浙江)高考数学(理)二轮专题训练：第1部分专题六第2讲排列、组合与二项式定理(选择、填空题型)错误!考 点考 情 两个计数原理 1.对两个计数原理及排列、组合的考查主要有两种形式：一是直接利用计数原理、排列、组合知识进行计数，如2013年福建T 5,2013年北京T 12；二是与概率问题结合起来综合考查．2．对二项式定理的考查主要是求展开式中的某一项，某一项的二项式系数，各项系数和等，考查赋值技巧，难度不大，如2013年江排列、组合问题 二项式定理西T5,2013年新课标全国卷ⅡT5,2013年安徽T11.1．(2013·福建高考)满足a，b∈{－1,0,1,2}，且关于x的方程ax2＋2x＋b＝0有实数解的有序数对(a，b)的个数为()A．14B．13C．12D．10解析：选B因为a，b∈{－1,0,1,2}，可分为两类：①当a＝0时，b可能为－1或1或0或2，即b有4种不同的选法；②当a≠0时，依题意得Δ＝4－4ab≥0，所以ab≤1.当a＝－1时，b有4种不同的选法；当a＝1时，b可能为－1或0或1，即b有3种不同的选法；当a＝2时，b可能为－1或0，即b有2种不同的选法．根据分类加法计数原理，(a，b)的个数为4＋4＋3＋2＝13.解析：二项式⎝⎛⎭⎪⎪⎫x＋a 3x 8展开式的通项为T r ＋1＝C r 8a r x 48r 3－，令8－43r ＝4，可得r ＝3，故C 38a 3＝7，易得a ＝12. 答案：125．(2013·北京高考)将序号分别为1,2,3,4,5的5张参观券全部分给4人，每人至少1张，如果分给同一人的2张参观券连号，那么不同的分法种数是________．解析：按照要求要把序号分别为1,2,3,4,5的5张参观券分成4组，然后再分配给4人，连号的情况是1和2,2和3,3和4,4和5，故其方法数是4A 44＝96.答案：961．两个重要公式(1)排列数公式A m n ＝＝n (n －1)(n －2)…(n －m ＋1)(n ，m ∈N *，且m ≤n )．(2)组合数公式C m n ＝＝ (n ，m ∈N *，且m ≤n )．2．三个重要性质和定理(1)组合数性质①C m n ＝C n －m n (n ，m ∈N *，且m ≤n )；②C m n ＋1＝C m n ＋C m －1n (n ，m ∈N *，且m ≤n )； ③C 0n ＝1.(2)二项式定理(a ＋b )n ＝C 0n a n ＋C 1n a n －1b 1＋C 2n a n －2b 2＋…＋C k n a n －k ·b k ＋…＋C n n b n ，其中通项T r ＋1＝C r n a n －r b r . (3)二项式系数的性质①C 0n ＝C n n ，C 1n ＝C n －1n ，…，C r n ＝C n －r n ；②C0n＋C1n＋C2n＋…＋C n n＝2n；③C1n＋C3n＋C5n＋...＝C0n＋C2n＋C4n＋ (2)－1.热点一用[例1](1)某人设计了一项单人游戏，规则如下：先将一棋子放在如图所示正方形ABCD(边长为3个单位)的顶点A处，然后通过掷骰子来确定棋子沿正方形的边按逆时针方向行走的单位，如果掷出的点数为i(i＝1,2，…，6)，则棋子就按逆时针方向行走i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点A处的所有不同走法共有() A．22种B．24种C．25种D．36种(2)方程ay＝b2x2＋c中的a，b，c∈{－3，－2,0,1,2,3}，且a，b，c互不相同，在所有这些方程所表示的曲线中，不同的抛物线共有() A．60条B．62条C．71条D．80条[自主解答](1)设抛掷三次骰子的点数分别为a，b，c，根据分析，若a＝1，则b＋c＝11，只能是(5,6)，(6,5)，2种情况；若a＝2，则b＋c ＝10，只能是(4,6)，(5,5)，(6,4)，3种情况；若a ＝3，则b＋c＝9，只能是(3,6)，(4,5)，(5,4)，(6,3)，4种情况；若a＝4，则b＋c＝8，只能是(2,6)，(3,5)，(4,4)，(5,3)，(6,2)，5种情况；若a＝5，则b＋c＝7，只能是(1,6)，(2,5)，(3,4)，(4,3)，(5,2)，(6,1)，6种情况；若a＝6，则b＋c＝6，只能是(1,5)，(2,4)，(3,3)，(4,2)，(5,1)，5种情况．故总计2＋3＋4＋5＋6＋5＝25种可能．(2)当a＝1时，若c＝0，则b2有4,9两个取值，共2条抛物线，若c≠0，则c有4种取值，b2有两种，共有2×4＝8条抛物线；当a＝2时，若c＝0，b2取1,4,9三种取值，共有3条抛物线，若c≠0，c取1时，b2有2个取值，共有2条抛物线，c取－2时，b2有2个取值，共有2条抛物线，c取3时，b2有3个取值，共有3条抛物线，c取－3时，b2有3个取值，共有3条抛物线．所以共有3＋2＋2＋3＋3＝13条抛物线．同理，a＝－2，－3,3时，共有抛物线3×13＝39条．由分类加法计数原理知，共有抛物线39＋13＋8＋2＝62条．[答案](1)C(2)B——————————规律·总结————————————————应用两个计数原理解题的方法(1)在应用分类计数原理和分步计数原理时，一般先分类再分步，每一步当中又可能用到分类计数原理．(2)对于复杂的两个原理综合使用的问题，可恰当列出示意图或表格，使问题形象化、直观化．1.如图所示，在A，B间有四个焊接点1,2,3,4，若焊接点脱落导致断路，则电路不通．今发现A，B之间电路不通，则焊接点脱落的不同情况有()A．9种B．11种C．13种D．15种解析：选C按照焊接点脱落的个数进行分类．若脱落1个，有(1)，(4)，共2种；若脱落2个，有(1,4)，(2,3)，(1,2)，(1,3)，(4,2)，(4,3)，共6种；若脱落3个，有(1,2,3)，(1,2,4)，(2,3,4)，(1,3,4)，共4种；若脱落4个，有(1,2,3,4)，共1种．综上，共有2＋6＋4＋1＝13种焊接点脱落的情况．2．某次活动中，有30个人排成6行5列，现要从中选出3人进行礼仪表演，要求这3人任意2人不同行也不同列，则不同的选法种数为________(用数字作答)．解析：其中最先选出的一个有30种方法，此时这个人所在的行和列共10个位置不能再选人，还剩一个5行4列的队形，选第二个人有20种方法，此时该人所在的行和列不能再选人，还剩一个4行3列的队形，此时第三个人的选法有12种，根据分步乘法计数原理，总的选法种数是30×20×12＝1 200.6答案：1 200[例2](1)现有16张不同的卡片，其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各4张．从中任取3张，要求这3张卡片不能是同一种颜色，且红色卡片至多1张，不同取法的种数为() A．232B．252C．472 D．484(2)(2013·重庆高考)从3名骨科、4名脑外科和5名内科医生中选派5人组成一个抗震救灾医疗小组，则骨科、脑外科和内科医生都至少有1人的选派方法种数是________(用数字作答)．[自主解答](1)法一：从16张不同的卡片＝560种，中任取3张，共有C316＝16×15×143×2×1其中有两张红色的有C24×C112种，其中三张卡片颜色相同的有C34×4种，所以3张卡片不能是同一种颜色，且红色卡片至多1张的不同取法的种数为C316－C24×C112－C34×4＝472.法二：若没有红色卡片，则需从黄、蓝、绿三色卡片中选3张，若都不同色，则有C14×C14×C14＝64种，若2张颜色相同，则有C23C12C24C14＝144种；若红色卡片有1张，则剩余2张若不同色，有C14×C23×C14×C14＝192种，若同色，则有C14C13C24＝72种，所以共有64＋144＋192＋72＝472(种)．(2)直接法分类，3名骨科，内科、脑外科各1名；3名脑外科，骨科、内科各1名；3名内科，骨科、脑外科各1名；内科、脑外科各2名，骨科1名；骨科、内科各2名，脑外科1名；骨科、脑外科各2名，内科1名．所以选派种数为C33·C14·C15＋C34·C13·C15＋C35·C13·C14＋C24·C25·C13＋C23·C25·C14＋C23·C24·C15＝590.[答案](1)C(2)590——————————规律·总结————————————————1．解决排列组合问题应遵循的原则先特殊后一般，先选后排，先分类后分步．2．解决排列组合问题的11个策略(1)相邻问题捆绑法；(2)不相邻问题插空法；(3)多排问题单排法；(4)定序问题倍缩法；(5)多元问题分类法；(6)有序分配问题分步法；(7)交叉问题集合法；(8)至少或至多问题间接法；(9)选排问题先选后排法；(10)局部与整体问题排除法；(11)复杂问题转化法．3．解决排列组合问题的四个角度解答排列组合应用题要从“分析”“分辨”“分类”“分步”的角度入手．(1)“分析”就是找出题目的条件、结论，哪些是“元素”，哪些是“位置”；(2)“分辨”就是辨别是排列还是组合，对某些元素的位置有无限制等；(3)“分类”就是对于较复杂的应用题中的元素往往分成互斥的几类，然后逐类解决；(4)“分步”就是把问题化成几个互相联系的步骤，而每一步都是简单的排列组合问题，然后逐步解决．3．我国第一艘航母“辽宁舰”在某次舰载机起降飞行训练中，有5架歼-15飞机准备着舰．如果甲、乙两机必须相邻先后着舰，而丙、丁不能相邻先后着舰，那么不同的着舰方法有()A．12种B．18种C．24种D．48种解析：选C将甲、乙捆绑，与除丙、丁外的另外一架飞机进行全排列，有A22·A22种方法，而后将丙、丁进行插空，有3个空，则有A23种排法，故共有A22·A22·A23＝24种方法．4．某班班会准备从含甲、乙的7名学生中选取4人发言，要求甲、乙2人至少有一人参加，若甲、乙同时参加，则他们发言时顺序不能相邻，那么不同的发言顺序种数为()A．720B．520C．600D．360解析：选C根据题意，分2种情况讨论：若甲、乙其中一人参加，有C12·C35·A44＝480种；若甲、乙2人都参加，共有C22·C25·A44＝240种发言顺序，其中甲、乙相邻的情况有C22·C25·A22·A33＝120种，故有240－120＝120种．则不同的发言顺序种数为480＋120＝600.[例3] (1)(2013·新课标全国卷Ⅰ)设m 为正整数，(x ＋y )2m 展开式的二项式系数的最大值为a ，(x ＋y )2m ＋1展开式的二项式系数的最大值为b ，若13a ＝7b ，则m ＝( )A ．5B ．6C ．7D ．8(2)(2013·陕西高考)设函数f (x )＝⎩⎨⎧ ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x －1x 6，x <0，－x ，x ≥0，则当x >0时，f (f (x ))表达式的展开式中常数项为( )A ．－20B ．20C ．－15D ．15(3)若将函数f (x )＝x 5表示为f (x )＝a 0＋a 1(1＋x )＋a 2(1＋x )2＋…＋a 5(1＋x )5，其中a 0，a 1，a 2，…，a 5为实数，则a 3＝________.[自主解答] (1)根据二项式系数的性质知：(x ＋y )2m 的二项式系数最大有一项，C m 2m ＝a ，(x ＋y )2m ＋1的二项式系数最大有两项，C m 2m ＋1＝C m ＋12m ＋1＝b .又13a ＝7b ，所以13C m 2m ＝7C m 2m ＋1，即13·(2m )！m ！m ！＝7·(2m ＋1)！(m ＋1)！m ！，解得m ＝6. (2)依据分段函数的解析式，得f (f (x ))＝f (－x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1x －x 6，∴T r ＋1＝C r 6(－1)r x r －3.令r －3＝0，则r ＝3，故常数项为C 36(－1)3＝－20.(3)f (x )＝x 5＝(1＋x －1)5，它的通项为T r ＋1＝C r 5(1＋x )5－r ·(－1)r ， T 3＝C 25(1＋x )3(－1)2＝10(1＋x )3，所以a 3＝10.[答案] (1)B (2)A (3)10——————————规律·总结————————————————应用通项公式要注意五点(1)它表示二项展开式的任意项，只要n与r 确定，该项就随之确定；(2)T r＋1是展开式中的第r＋1项，而不是第r项；(3)公式中a，b的指数和为n，且a，b不能随便颠倒位置；(4)要将通项中的系数和字母分离开，以便于解决问题；(5)对二项式(a－b)n展开式的通项公式要特别注意符号问题．5．若(1－2x )2 013＝a 0＋a 1x ＋…＋a 2 013x 2 013(x∈R)，则a 12＋a 222＋…＋a 2 01322 013的值为( ) A ．2B ．0C ．－1D ．－2解析：选C ∵(1－2x )2 013＝a 0＋a 1x ＋…＋a 2 013x2 013(x ∈R)，∴令x ＝0，则a 0＝1.令x ＝12，则⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1－2×122 013＝a 0＋a 12＋a 222＋…＋a 2 01322 013＝0， 其中a 0＝1，所以a 12＋a 222＋…＋a 2 01322 013＝－1. 6．若⎝⎛⎭⎪⎪⎫x －a 2x 8的展开式中常数项为1 120，则展开式中各项系数之和为________．解析：⎝⎛⎭⎪⎪⎫x －a 2x 8的展开式的通项为T r ＋1＝C r 8x 8－r (－a 2)r x －r ＝C r 8(－a 2)r x 8－2r ，令8－2r ＝0，解得r ＝4，所以C 48(－a 2)4＝1 120，所以a 2＝2，故⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x －a 2x 8＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x －2x 8.令x ＝1，得展开式中各项系数之和为(1－2)8＝1.答案：1。
[限时训练·直通高考] 科学设题 拿下高考高分[A 组 基础练]1．已知函数f (x )＝(m 2－m －5)x m 是幂函数，且在x ∈(0，＋∞)时为增函数，则实数m 的值是( ) A ．－2 B ．4 C ．3D ．－2或3解析：f (x )＝(m 2－m －5)x m 是幂函数⇒m 2－m －5＝1⇒m ＝－2或m ＝3. 又在x ∈(0，＋∞)上是增函数， 所以m ＝3. 答案：C2．函数y ＝a x ＋2－1(a >0，且a ≠1)的图象恒过的点是( ) A ．(0,0) B ．(0，－1) C ．(－2,0)D ．(－2，－1)解析：令x ＋2＝0，得x ＝－2，所以当x ＝－2时，y ＝a 0－1＝0，所以y ＝a x ＋2－1(a >0，且a ≠1)的图象恒过点(－2,0)． 答案：C 3．若c ＝log 3 cos π5，则( )A ．b >c >aB ．b >a >cC ．a >b >cD ．c >a >b解析：因为0<1π<13<1，所以1＝>0，所以0<a <1，因为b ＝>e 0＝1，所以b >1.因为0<cos π5<1，所以log 3 cos π5<log 3 1＝0，所以c <0.故b >a >c ，选B. 答案：B4．(2020·西安一中月考)下列函数中，与函数y ＝2x －2－x 的定义域、单调性、奇偶性均一致的是( )A ．y ＝sin xB ．y ＝x 3C ．y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12xD ．y ＝log 2 x解析：y ＝2x －2－x 是定义域为R 的单调递增函数，且是奇函数．而y ＝sin x 不是单调递增函数；y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 是非奇非偶函数；y ＝log 2 x 的定义域是(0，＋∞)；只有y ＝x 3是定义域为R 的单调递增函数，且是奇函数，符合题意． 答案：B5．(2020·新乡模拟)若函数f (x )＝log 2(x ＋a )与g (x )＝x 2－(a ＋1)x －4(a ＋5)存在相同的零点，则a 的值为( ) A ．4或－52 B ．4或－2 C ．5或－2D ．6或－52解析：g (x )＝x 2－(a ＋1)x －4(a ＋5)＝(x ＋4)[x －(a ＋5)]，令g (x )＝0，得x ＝－4或x ＝a ＋5，则f (－4)＝log 2(－4＋a )＝0或f (a ＋5)＝log 2(2a ＋5)＝0，解得a ＝5或a ＝－2. 答案：C6．(2020·大连模拟)已知偶函数y ＝f (x )(x ∈R )满足f (x )＝x 2－3x (x ≥0)，若函数g (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧log 2 x ，x >0，－1x ，x <0，则y ＝f (x )－g (x )的零点个数为( )A ．1B ．3C ．2D ．4解析：作出函数f (x )与g (x )的图象，如图所示，由图象可知两个函数图象有3个不同的交点，所以函数y ＝f (x )－g (x )有3个零点，故选B. 答案：B7．若函数y ＝a |x |(a >0且a ≠1)的值域为{y |0<y ≤1}，则函数y ＝log a |x |的图象大致是( )解析：若函数y ＝a |x |(a >0且a ≠1)的值域为{y |0<y ≤1}，则0<a <1，故log a |x |是偶函数且在(0，＋∞)上单调递减，由此可知y ＝log a |x |的图象大致为A. 答案：A8．(2020·绵阳模拟)函数f (x )＝2x－2x －a 的一个零点在区间(1,2)内，则实数a 的取值范围是( ) A ．(1,3) B ．(1,2) C ．(0,3)D ．(0,2)解析：由题意，知函数f (x )在(1,2)上单调递增，又函数的一个零点在区间(1,2)内，所以⎩⎪⎨⎪⎧f (1)<0，f (2)>0，即⎩⎪⎨⎪⎧－a <0，4－1－a >0，解得0<a <3，故选C. 答案：C9．设f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧(x －a )2，x ≤0，x ＋1x ＋a ，x >0.若当x ＝0时，f (x )取得最小值，则a 的取值范围为( ) A ．[－1,2] B ．[－1,0] C ．[1,2]D ．[0,2]解析：∵当x ≤0时，f (x )＝(x －a )2，且当x ＝0时，f (x )取得最小值，∴a ≥0.当x >0时，f (x )＝x ＋1x ＋a ≥2＋a ，当且仅当x ＝1时取“＝”．∴2＋a ≥f (0)＝a 2，即a 2－a －2≤0，解得－1≤a ≤2，∴a 的取值范围是[0,2]．故选D. 答案：D10.函数f (x )＝(3ax －b )2的图象如图所示，则( ) A ．a >0且b >1 B ．a >0且0<b <1 C ．a <0且b >1 D ．a <0且0<b <1解析：由题图可知，当x →－∞时，f (x )→＋∞，若a >0，则3a >1，则3ax →0，f (x )→b 2，不合题意，若a ＝0，则3ax ＝1，则f (x )＝(1－b )2，不合题意，故a <0，此时3a <1.设3ax ＝t ，则易知当t ＝b ，即3ax ＝b 时，f (x )取最小值，由图象可知此时x <0，故3ax >1，即b >1.综上所述，a <0且b >1.故选C. 答案：C11．已知函数f (x )＝⎩⎨⎧2，x >m ，x 2＋4x ＋2，x ≤m 的图象与直线y ＝x 恰有三个公共点，则实数m 的取值范围是( ) A ．(－∞，－1] B ．[－1,2) C ．[－1,2]D ．[2，＋∞)解析：由题意可得直线y ＝x 与函数f (x )＝2(x >m )有且只有一个交点．若要满足题目要求，则需满足直线y ＝x 与函数f (x )＝x 2＋4x ＋2的图象恰有两个交点，如图，由图象可知，函数y ＝x 与f (x )＝x 2＋4x ＋2的图象交点为A (－2，－2)，B (－1，－1)，故有m ≥－1.而当m ≥2时，直线y ＝x 和射线y ＝2(x >m )无交点，故实数m 的取值范围是[－1,2)．故选B. 答案：B12．(2020·武汉调研)已知函数f(x)＝e x－a ln(ax－a)＋a(a>0)，若关于x的不等式f(x)>0恒成立，则实数a的取值范围为()A．(0，e2] B．(0，e2)C．[1，e2]D．(1，e2)解析：因为f(x)＝e x－a ln(ax－a)＋a>0恒成立，所以e xa>ln(x－1)＋ln a－1，e x－ln a＋x－ln a>ln(x－1)＋x－1，e x－ln a＋x－ln a>e ln(x－1)＋ln(x－1)，令g(x)＝e x＋x，易得g(x)在(1，＋∞)上单调递增，所以x－ln a>ln(x－1)，即－ln a>ln(x－1)－x，因为ln(x－1)－x≤x－2－x＝－2，所以－ln a>－2，所以0<a<e2，所以实数a的取值范围是(0，e2)，故选B.答案：B13．(2020·新余一中质检)已知f(x)＝22x＋1＋sin x，则f(－2)＋f(－1)＋f(0)＋f(1)＋f(2)＝________.解析：∵f(x)＋f(－x)＝22x＋1＋sin x＋22－x＋1－sin x＝22x＋1＋2x＋11＋2x＝2，且f(0)＝1，∴f(－2)＋f(－1)＋f(0)＋f(1)＋f(2)＝5.答案：514．(2020·杭州期中测试)函数y＝log2(－x2＋4x)的增区间是________，值域是________．解析：函数y＝log2(－x2＋4x)的增区间，即函数t＝－x2＋4x在满足t>0的条件下，函数t的增区间，再利用二次函数的性质可得在满足t>0的条件下，函数t的增区间为(0,2]．由于0<t ≤4，故y ＝log 2 t ∈(－∞，2]． 答案：(0,2] (－∞，2]15．(2020·三明模拟)物体在常温下的温度变化可以用牛顿冷却定律来描述：设物体的初始温度是T 0，经过一定时间t (单位：分)后的温度是T ，则T －T a ＝(T 0－T a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫12th ，其中T a 称为环境温度，h 称为半衰期．现有一杯用88 ℃热水冲的速溶咖啡，放在24 ℃的房间中，如果咖啡降到40 ℃需要20分钟，那么此杯咖啡从40 ℃降温到32 ℃时，还需要________分钟．解析：由已知可得T a ＝24，T 0＝88，T ＝40，则40－24＝(88－24)×⎝ ⎛⎭⎪⎫1220h ，解得h ＝10.当咖啡从40 ℃降温到32 ℃时，可得32－24＝(40－24)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t10，解得t ＝10.故还需要10分钟． 答案：1016．已知函数f (x )＝⎩⎨⎧|lg (－x )|，x <0，x 2－6x ＋4，x ≥0，若关于x 的函数y ＝f 2(x )－bf (x )＋1有8个不同的零点，则实数b 的取值范围是________． 解析：作出函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧|lg (－x )|，x <0，x 2－6x ＋4，x ≥0的图象，如图所示．设f (x )＝t ，由图可知，t ∈(0,4]，f (x )＝t 有4个根，∴在(0,4]上，方程t 2－bt ＋1＝0有2个不同的解，∴⎩⎪⎨⎪⎧1>0，b2>0，Δ＝b 2－4>0，16－4b ＋1≥0，解得2<b ≤174.答案：⎝ ⎛⎦⎥⎤2，174[B 组 创新练]1．高斯是德国著名的数学家，近代数学奠基者之一，享有“数学王子”的称号，用其名字命名的“高斯函数”为：设x ∈R ，用[x ]表示不超过x 的最大整数，则y ＝[x ]称为高斯函数．例如：[－2.1]＝－3，[3.1]＝3.已知函数f (x )＝2x ＋32x ＋1，则函数y ＝[f (x )]的值域为( ) A ．{0,1,2,3} B ．{0,1,2} C ．{1,2,3} D ．{1,2}解析：f (x )＝2x ＋32x ＋1＝(1＋2x )＋21＋2x＝1＋21＋2x ，又2x>0，∴21＋2x ∈(0,2)，∴1＋21＋2x∈(1,3)．∴当f (x )∈(1,2)时，y ＝[f (x )]＝1；当f (x )∈[2,3)时，y ＝[f (x )]＝2.∴函数y ＝[f (x )]的值域是{1,2}．故选D. 答案：D2．在标准温度和大气压下，人体血液中氢离子的物质的量浓度(单位mol /L ，记作[H ＋])和氢氧根离子的物质的量浓度(单位mol /L ，记作[OH －])的乘积等于常数10－14.已知pH 值的定义为pH ＝－lg [H ＋]，健康人体血液的pH 值保持在7.35～7.45之间，那么健康人体血液中的[H ＋][OH －]可以为(参考数据：lg 2≈0.30，lg3≈0.48)( ) A.12 B.13 C.16D.110解析：由题意可得pH ＝－lg [H ＋]∈(7.35,7.45)，且[H ＋]·[OH －]＝10－14，∴lg[H ＋][OH －]＝lg[H ＋]10－14[H ＋]＝lg [H ＋]2＋14＝2lg [H ＋]＋14.∵7.35<－lg [H ＋]<7.45，∴－7.45<lg [H ＋]<－7.35，∴－0.9<2lg [H ＋]＋14<－0.7，即－0.9<lg [H ＋][OH －]<－0.7.∵lg 12＝－lg 2≈－0.30，故A 错误，lg 13＝－lg 3≈－0.48，故B 错误，lg 16＝－lg 6＝－(lg 2＋lg 3)≈－0.78，故C 正确，lg 110＝－1，故D 错误，故选C. 答案：C3．(2020·重庆市学业质量调研)已知函数f (x )＝2x ＋log 32＋x 2－x，若不等式f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m >3成立，则实数m 的取值范围是( ) A ．(1，＋∞) B ．(－∞，1) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12，1 解析：由2＋x 2－x >0得x ∈(－2,2)，又y ＝2x 在(－2,2)上单调递增，y ＝log 3 2＋x2－x ＝log 3x －2＋42－x ＝log 3⎝⎛⎭⎪⎫－1－4x －2在(－2,2)上单调递增，所以函数f (x )为增函数，又f (1)＝3，所以不等式f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m >3成立等价于不等式f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m >f (1)成立，所以⎩⎨⎧－2<1m <2，1m >1，解得12<m <1，故选D.答案：D4．对于实数a 和b ，定义运算“*”：a *b ＝{a (a －b )3，a ≤b ，b (b －a )3，a >b ，设f (x )＝(2x －1)*(x －1)，若函数g (x )＝f (x )－mx 2(m ∈R )恰有三个零点x 1，x 2，x 3，则m 的取值范围是________，x 1x 2x 3的取值范围是________．解析：当2x －1≤x －1，即x ≤0时，f (x )＝(2x －1)x 3，当2x －1>x －1，即x >0时，f (x )＝－(x －1)x 3，所以f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧(2x －1)x 3，x ≤0，－(x －1)x 3，x >0，因为g (x )有三个零点，所以函数f (x )与y ＝mx 2的图象有三个交点，即k (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧(2x －1)x ，x ≤0，－(x －1)x ，x >0的图象与直线y ＝m 有三个交点，作出k (x )的图象，如图，其中x >0时，函数k (x )的最大值为－⎝ ⎛⎭⎪⎫12－1×12＝14，所以0<m <14.不妨设x 1<x 2<x 3，易知x 2>0，且x 2＋x 3＝1，所以0<x 2x 3<⎝⎛⎭⎪⎫x 2＋x 322＝14. 由⎩⎨⎧(2x －1)x ＝14，x <0，解得x ＝1－34，所以1－34<x 1<0，所以1－316<x 1x 2x 3<0，且当m 无限接近14时，x 1x 2x 3趋近于1－316，当m 无限接近0时，x 1x 2x 3趋近于0.故x 1x 2x 3的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫1－316，0.答案：⎝ ⎛⎭⎪⎫0，14 ⎝⎛⎭⎪⎫1－316，0。
