2014届高三数学一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (49)
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2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (46)一、选择题1.P 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右支上一点,F 1、F 2分别为双曲线的左、右焦点,焦距为2c ,则△PF 1F 2的内切圆的圆心横坐标为( )A .-aB .aC .-cD .c【答案】B【解析】设圆与x 轴的切点为H ,由于圆内切于三角形,则|PF 1|-|PF 2|=2a =|F 1H |-|F 2H |,同时|F 1H |+|F 2H |=2c ,较容易得到x H =a ,该值也就是圆心的横坐标.故选择B.2.设F 1、F 2是双曲线y 24-y 2=1的两个焦点,点P 在双曲线上,且PF 1→²PF 2→=0,则|PF 1→|²|PF 2→|的值等于( )A .8B .4C .2 2D .2 【答案】D【解析】设|PF 1→|=m ,|PF 2→|=n , 则由双曲线方程可得|m -n |=2³2=4,m 2+n 2=4³(4+1)=20,∴|PF 1→|²|PF 2→|=12[m 2+n 2-(m -n )2]=2.3.双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点为F 1、F 2,若P 为其上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为( )A .(1,3)B .(1,3]C .(3,+∞)D .[3,+∞)【答案】B【解析】由题意知在双曲线上存在一点P , 使得|PF 1|=2|PF 2|,如图.又∵|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴|PF 2|=2a , 即在双曲线右支上恒存在点P 使得|PF 2|=2a , 即|AF 2|≤2a .∴|OF 2|-|OA |=c -a ≤2a ,∴c ≤3a . 又∵c >a ,∴a <c ≤3a ,∴1<c a≤3,即1<e ≤3.4.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,若过点F 且倾斜角为60°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )A .(1,2]B .(1,2)C .[2,+∞)D .(2,+∞)【答案】C【解析】由双曲线的几何性质知,只有过F 的直线的斜率小于等于渐近线的斜率时才能与右支有一个交点,即3≤b a.两边平方得3a 2≤b 2,3a 2≤c 2-a 2. ∴e 2≥4,∴e ≥2.故选择C.5.P 是双曲线x 29-y 216=1的右支上一点,M 、N 分别是圆(x +5)2+y 2=4和(x -5)2+y2=1上的点,则|PM |-|PN |的最大值为( )A .6B .7C .8D .9【答案】D【解析】由于两圆心恰好为双曲线焦点, |PM |≤|PF 1|+r 1=|PF 1|+2, |PN |≥|PF 2|-r 2=|PF 2|-1, ∴|PM |-|PN |≤|PF 1|+2-(|PF 2|-1) ≤|PF 1|-|PF 2|+3 =2a +3=9.故选择D.二、填空题6.(2011江西卷²文)若双曲线y 216-x 2m=1的离心率e =2,则m = .【答案】48【解析】由题知a 2=16,即a =4, 又e =2,所以c =2a =8,则m =c 2-a 2=48.7.过双曲线x 24-y 23=1左焦点F 1的直线交双曲线的左支于M 、N 两点,F 2为其右焦点,则|MF 2|+|NF 2|-|MN |的值为 .【答案】8【解析】由双曲线的定义得|MF 2|-|MF 1|=2a ,|NF 2|-|NF 1|=2a , ∴|MF 2|+|NF 2|-|MF 1|-|NF 1|=4a , 即|MF 2|+|NF 2|-|MN |=4a , ∵a 2=4,∴a =2,∴结果为8.8.椭圆x 26+y 22=1和双曲线x 23-y 2=1的公共焦点为F 1、F 2,P 是两曲线的一个交点,那么cos∠F 1PF 2的值是 .【答案】13【解析】由题意可知,点P 既在椭圆上又在曲线上.根据椭圆和双曲线的定义可得⎩⎨⎧ |PF 1|+|PF 2|=26|PF 1|-|PF 2|=23∴⎩⎨⎧|PF 1|=6+3|PF 2|=6-3|F 1F 2|=2c =4,∴cos∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=6+32+6-32-4226+36-3=13.三、解答题9.已知三点P (5,2)、F 1(-6,0)、F 2(6,0). (1)求以F 1、F 2为焦点且过点P 的椭圆的标准方程;(2)设点P 、F 1、F 2关于直线y =x 的对称点分别为P ′、F 1′、F 2′,求以F 1′、F 2′为焦点且过点P ′的双曲线的标准方程.【解析】由题意可设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),其半焦距c =6.2a =|PF 1|+|PF 2|=112+22+12+22=6 5. ∴a =35,b 2=a 2-c 2=9. 所以所求椭圆的标准方程为x 245+y 29=1.(2)点P (5,2)、F 1(-6,0)、F 2(6,0)关于直线y =x 的对称点分别为点P ′(2,5)、F 1′(0,-6)、F 2′(0,6).设所求双曲线的标准方程为y 2a 12-x 2b 12=1(a 1>0,b 1>0). 由题意知,半焦距c 1=6, 2a 1=||P ′F 1′|-|P ′F 2′|| =|112+22-12+22|=4 5. ∴a 1=25,b 12=c 12-a 12=36-20=16. 所以所求双曲线的标准方程为y 220-x 216=1.10.已知双曲线方程是16x 2-9y 2=144.(1)求双曲线的焦点坐标、离心率和渐近线方程;(2)设F 1、F 2是双曲线左、右焦点,点P 在双曲线上,且|PF 1|²|PF 2|=32,求∠F 1PF 2. 【解析】(1)已知方程化为双曲线的标准方程得x 29-y 216=1,则a =3,b =4,c =5.∴焦点坐标为F 1(-5,0)、F 2(5,0),离心率e =53,渐近线方程为x 3+y 4=0,或x 3-y4=0.(2)设|PF 1|=d 1,|PF 2|=d 2,由⎩⎪⎨⎪⎧d 1²d 2=32 ①|d 1-d 2|=6 ②中①³2+②2,解出d 12+d 22=100. 在△F 1PF 2中,由余弦定理, cos∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|²|PF 2|=d 12+d 22-2c 22d 1d 2=0,∴∠F 1PF 2=90°.11.设声速是a m/s ,在相距10a m 的A 、B 两个哨所,听到一炮弹爆炸声的时间相差6s ,且B 处的声强是A 处声强的4倍,试确定炮弹爆炸点P 的位置,即确定P 点到AB 中点M 的距离及tan∠PMB 的值.(注:声强与距离的平方成反比)【解析】以M 点为原点,直线AB 为x 轴建立直角坐标系,如下图,A (-5a,0),B (5a,0),设P (x ,y ),依题意有:||PA |-|PB ||=6a ,∴P 点在双曲线x23a 2-y 24a 2=1上,∴B 处的声强为:kx -5a 2+y2,A 处的声强为:k x +5a 2+y2,k x -5a 2+y 2=4kx +5a 2+y2 ∴(x +5a )2+y 2=4[(x -5a )2+y 2],解⎩⎪⎨⎪⎧16x 2-9y 2=144a 2x +5a 2+y 2=4[x -5a 2+y 2]得:⎩⎪⎨⎪⎧x =275a y =8145a∴P (275a ,8145a )∴|PM |=65a ,tan∠PMB =y x =81427,即P 点到AB 中点的距离为65a ,且tan∠PMB =82714.12.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点为F 1(-2,0),F 2(2,0),点P (3,7)在双曲线C 上.(1)求双曲线C 的方程;(2)记O 为坐标原点,过点Q (0,2)的直线l 与双曲线C 相交于不同的两点E 、F ,若△OEF 的面积为22,求直线l 的方程.【解析】(1)依题意得,双曲线的半焦距c =2. 2a =|PF 1|-|PF 2| =3+22+72-3-22+72=22,∴a 2=2,b 2=c 2-a 2=2. ∴双曲线C 的方程为x 22-y 22=1.(2)依题意,可设直线l 的方程为y =kx +2,代入双曲线C 的方程并整理, 得(1-k 2)x 2-4kx -6=0.①∵直线l 与双曲线C 相交于不同的两点E 、F ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-k 2≠0,Δ=-4k 2+4³61-k 2>0,⇔⎩⎨⎧k ≠±1,-3<k < 3.∴k ∈(-3,-1)∪(-1,1)∪(1,3).② 设E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),则由①式得x 1+x 2=4k 1-k 2,x 1x 2=61-k2,于是 |EF |=x 1-x 22+y 1-y 22=1+k 2x 1-x 22=1+k 2²x 1+x 22-4x 1x 2=1+k 2²223-k2|1-k 2|. 而原点O 到直线l 的距离d =21+k2,∴S △OEF =12d ²|EF |=12²21+k 2²1+k 2²223-k 2|1-k 2| =223-k 2|1-k 2|. 若S △OEF =22,即223-k 2|1-k 2|=22⇔k 4-k 2-2=0, 解得k =±2,故满足条件的直线l 有两条,其方程分别为y =2x +2和y =-2x +2.。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (5)一、选择题1.设f (x )是连续的偶函数,且当x >0时f (x )是单调函数,则满足f (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x +4的所有x 之和为( )A .-3B .3C .-8D .8【答案】C【解析】因为f (x )是连续的偶函数,且x >0时是单调函数,由偶函数的性质可知若f (x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x +3x +4,只有两种情况:①x =x +3x +4 ;②x +x +3x +4=0. 由①知x 2+3x -3=0,故两根之和为x 1+x 2=-3. 由②知x 2+5x +3=0,故两根之和为x 3+x 4=-5. 因此满足条件的所有x 之和为-8. 故选择C.本题考查函数的性质及推理论证能力,易错之处是只考虑x =x +3x +4 ,而忽视了x +x +3x +4=0,误选了A.2.已知函数f (x )=4|x |+2-1的定义域是[a ,b ](a ,b ∈Z ),值域是[0,1],那么满足条件的整数数对(a ,b )共有( )A .2个B .3个C .5个D .无数个【答案】C【解析】f (x )在[0,+∞)递减,在(-∞,0]上递增,且f (0)=1,f (-2)=f (2)=0,故(a ,b )可以是(-2,0),(-2,1),(-2,2),(-1,2),(0,2),共5个.故选择C.3.对于函数①f (x )=lg(|x -2|+1),②f (x )=(x -2)2,③f (x )=cos(x +2).判断如下三个命题的真假:命题甲:f (x +2)是偶函数;命题乙:f (x )在(-∞,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数; 命题丙:f (x +2)-f (x )在(-∞,+∞)上是增函数. 能使命题甲、乙、丙均为真的所有函数的序号是( ) A .①③ B .①② C .③ D .②【答案】D【解析】本题考查函数的增减性、奇偶性、考查真假命题的概念,考查分析问题的能力. 方法1:函数①、②使命题甲为真,函数③使命题甲为假,排除A 、C 选项;根据函数图像分析,函数①、②使命题乙为真;函数②使命题丙也为真,但函数①使命题丙为假,因此选D.方法2:由命题甲f (x +2)是偶函数,可知①、②满足条件,排除③;作出①②函数的图像,可知②满足命题乙的条件,①不满足乙的条件,排除①.因此选D.4.函数f (x )是(-∞,+∞)上的减函数,又a ∈R ,则( ) A .f (a )>f (2a ) B .f (a 2)<f (a ) C .f (a 2+a )<f (a ) D .f (a 2+1)<f (a )【答案】D【解析】法1:取a =0,由f (x )在R 上是减函数,去A 、B 、C ,∴选D.法2:∵f (x )是R 上的减函数,而a >0时,a <2a .a <0时,a >2a ,∴f (a )与f (2a )大小不定,同样a 2与a ,a 2+a 与a 的大小关系不确定,从而f (a 2)与f (a ),f (a 2+a )与f (a )的大小关系不定,但a 2+1-a =(a -12)2+34>0,∴a 2+1>a ,从而f (a 2+1)<f (a ).故选D.5.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=x 2,若对任意的x ∈[t ,t +2],不等式f (x +t )≥2f (x )恒成立,则实数t 的取值范围是( )A .[2,+∞)B .[2,+∞)C .(0,2]D .[-2,-1]∪[2,3]【答案】A【解析】当t =1时,x ∈[1,3],若x =3,则f (x +t )=f (4)=15,2f (x )=2f (3)=18,故f (x +t )≥2f (x )不恒成立,故答案C 、D 错误; 当t =32时,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,72,令g (x )=f (x +t )-2f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +322-2x 2=-x 2+3x +94,g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,72上是减函数,g (x )≥g ⎝ ⎛⎭⎪⎫72=12,g (x )≥0在⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,72上恒成立,即f (x +t )≥2f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,72上恒成立.故t =32符合题意,答案B 错误.故选择A.二、填空题6.设函数f (x )=(x +1)(x +a )为偶函数,则a = . 【答案】-1【解析】∵f (x )=(x +1)(x +a )=x 2+(a +1)x +a , 由函数为偶函数得a +1=0,解得a =-1.【答案】1+2 2【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ≥0,x 2-5x +4≥0得⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0或x ≥2,x ≤1或x ≥4,∴函数的定义域为x ≤0或x ≥4,而原函数在(-∞,0]上为减函数,在[4,+∞)上是增函数,当x =0时f (x )=4,而当x =4时,f (x )=1+22,故f (x )的最小值为1+2 2.8.若函数f (x )=(x +a )(bx +2a )(常数a ,b ∈R )是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f (x )= .【答案】-2x 2+4【解析】∵f (-x )=f (x )且f (x )=bx 2+(2a +ab )x +2a 2, ∴b (-x )2+(2a +ab )(-x )+2a 2=bx 2+(2a +ab )x +2a 2,∴-(2a +ab )=2a +ab ,即2a +ab =0, ∴a =0或b =-2.当a =0时,f (x )=bx 2,∵f (x )值域为(-∞,4], 而y =bx 2值域不可能为(-∞,4],∴a ≠0.当b =-2时,f (x )=-2x 2+2a 2,值域为(-∞,2a 2]. ∴2a 2=4,∴a 2=2,∴f (x )=-2x 2+4. 三、解答题9.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,求不等式f x -f -xx<0的解集.【解析】∵f (x )为奇函数,∴f (x )=-f (-x ),∴f x -f -x x =2f xx <0,即⎩⎪⎨⎪⎧f x <0,x >0,或⎩⎪⎨⎪⎧f x >0,x <0.因为f (x )是奇函数且在(0,+∞)上是增函数, 故f (x )在(-∞,0)上是增函数. 由f (1)=0知f (-1)=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧f x <0,x >0,可化为⎩⎪⎨⎪⎧f x <f 1,x >0,∴0<x <1,⎩⎪⎨⎪⎧f x >0,x <0,可化为⎩⎪⎨⎪⎧f x >f-1,x <0,∴-1<x <0.∴原不等式的解集为{x |-1<x <0或0<x <1}.10.设函数f (x )=x 2-2x -1在区间[t ,t +1]上的最小值为g (t ),求g (t )的解析式. 【解析】f (x )=(x -1)2-1.当t +1≤1,即t ≤0时,f (x )在[t ,t +1]上是减函数, ∴最小值g (t )=f (t +1)=t 2-2;当t ≥1时,f (x )在[t ,t +1]上是增函数, ∴最小值g (t )=f (t )=(t -1)2-2; 当t <1<t +1,即 0<t <1时, 最小值g (t )=f (1)=-2,∴g (t )=⎩⎪⎨⎪⎧t 2-2 t ≤0-2 0<t <1t -12-2 t ≥1.11.函数f (x )=-x 2+2tx +t 在[-1,1]上的最大值为g (t ),求函数g (t )的解析式;画出其图像,据图像写出函数g (t )的值域.【解析】f (x )=-x 2+2tx +t =-(x -t )2+t 2+t ,(-1≤x ≤1) 当-1≤t ≤1时,函数f (x )的最大值为f (t )=t 2+t . 当t <-1时,函数f (x )在[-1,1]上是减函数, ∴最大值为f (-1)=-1-t .当t >1时,函数f (x )在[-1,1]上是增函数, ∴最大值为f (1)=-1+3t .综上可得g (t )=⎩⎪⎨⎪⎧t 2+t -1≤t ≤1-1-t t <-1-1+3t t >1图像如下:∴g (t )的值域为:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,+∞. 12.设二次函数f (x )=x 2+ax +a ,方程f (x )-x =0的两根x 1和x 2满足0<x 1<x 2<1. (1)求实数a 的取值范围;(2)试比较f (0)f (1)-f (0)与116的大小,并说明理由.【解析】方法1:(1)令g (x )=f (x )-x =x 2+(a -1)x +a ,则由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,0<1-a 2<1,g 1>0,g 0>0,⇔⎩⎨⎧a >0,-1<a <1,a <3-22或a >3+22,⇔0<a <3-2 2.故所求实数a 的取值范围是(0,3-22). (2)∵f (0)f (1)-f (0)=g (0) g (1)=2a 2, 令h (a )=2a 2.∵当a >0时,h (a )单调增加, ∴当0<a <3-22时,0<h (a )<h (3-22)=2(3-22)2=2(17-122) =2·117+122<116,即f (0)f (1)-f (0)<116.方法2:(1)同方法1.(2)f (0)f (1)-f (0)=g (0)g (1)=2a 2, 由(1)知0<a <3-22, ∴42a -1<122-17<0. 又42a +1>0,于是 2a 2-116=116(32a 2-1)=116(42a -1)(42a +1)<0, 即2a 2-116<0,故f (0)f (1)-f (0)<116.方法3:(1)方程f (x )-x =0⇔x 2+(a -1)x +a =0. 由韦达定理得x 1+x 2=1-a ,x 1x 2=a ,于是0<x 1<x 2<1⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,x 1+x 2>0,x 1x 2>0,1-x 1+1-x 2>0,1-x 11-x 2>0,⇔⎩⎨⎧a >0,a <1,a <3-22或a >3+22,⇔0<a <3-2 2.故所求实数a 的取值范围是(0,3-22).(2)依题意可设g (x )=(x -x 1)(x -x 2),则由0<x 1<x 2<1得f (0)f (1)-f (0)=g (0)g (1)=x 1x 2(1-x 1)(1-x 2)=[x 1(1-x 1)][x 2(1-x 2)] <⎝⎛⎭⎪⎫x 1+1-x 122⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1-x 222=116,故f (0)f (1)-f (0)<116.。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (42)一、选择题1.原点到直线x +2y -5=0的距离为( ) A .1 B. 3 C .2 D. 5【答案】D 【解析】d =|-5|1+22= 5.故选择D.2.已知两直线2x +3y -3=0与mx +6y +1=0互相平行,则它们的距离等于( ) A.21313 B.52613 C.72613 D .4【答案】C【解析】∵两直线互相平行,∴m =4, ∴距离d =|-3-12|22+32=72613. 故应选C.3.如图,平面中两条直线l 1和l 2相交于点O ,对于平面上任意一点M ,若 p 、q 分别是M 到直线l 1和l 2的距离,则称有序非负实数对(p ,q )是点M 的“距离坐标”.已知常数p ≥0,q ≥0,给出下列命题:①若p =q =0,则“距离坐标”为(0,0)的点有且仅有1个; ②pq =0,且p +q ≠0,则“距离坐标”为(p ,q )的点有且仅有2个; ③若 pq ≠0,则“距离坐标”为(p ,q )的点有且仅有4个. 上述命题中,正确命题的个数是 ( )A .0B .1C .2D .3【答案】C【解析】①若p =q =0,则只有原点满足,正确;②若pq =0,且p +q ≠0,则这样的点有无穷多个,它们是直线l 1与l 2上的点,除去原点;③若pq ≠0,则满足题意的点有且仅有4个,这4个点分别在4个角的内部,且两两关于O 点对称,正确.故选择C.4.在西气东输工程中,有一段煤气管道所在的直线方程为l :x +2y -10=0,最近的两座城市在同一直角坐标系下的坐标为A (1,2),B (5,0),现要在管道l 边上建一煤气调度中心M ,使其到A 、B 两城市的距离之和最短,则点M 的坐标为( )A .(6,2) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫3,72 C .(4,3) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫52,152 【答案】C【解析】如图,作A 关于l 对称的点A 1,连结A 1B 交直线l 于M 点.利用三角形两边之和大于第三边证明.∵|AM |+|MB |=|A 1M |+|MB |=|A 1B |, 而|AM 1|+|M 1B |=|A 1M 1|+|M 1B |>|A 1B |, ∴M 即为所求点,设A 1(x ,y ),由⎩⎪⎨⎪⎧y -2x -1=2,x +12+2×y +22-10=0⇒⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,x +2y -15=0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =6.从而直线A 1B 的方程为:3x +y -15=0,与x +2y -10=0联立即可得到M 坐标为(4,3). 故选择C.5.对于直角坐标平面内的任意两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),定义它们之间的一种“距离”:‖AB ‖=|x 2-x 1|+|y 2-y 1|.给出下列三个命题:①若点C 在线段AB 上,则‖AC ‖+‖CB ‖=‖AB ‖; ②在△ABC 中,∠C =90°,则‖AC ‖2+‖CB ‖2=‖AB ‖2; ③在△ABC 中,‖AC ‖+‖CB ‖>‖AB ‖. 其中真命题的个数为( ) A .0 B .1 C .2D .3【解析】取特殊值,数形结合.在△ABC 中,∠C =90°,不妨取A (0,1),C (0,0),B (1,0), ∵‖AB ‖=|x 2-x 1|+|y 2-y 1|, ∴‖AC ‖=1,‖BC ‖=1, ‖AB ‖=|1-0|+|0-1|=2.此时,‖AC ‖2+‖CB ‖2=2,‖AB ‖2=4,‖AC ‖2+‖CB ‖2≠‖AB ‖2; ‖AC ‖+‖CB ‖=‖AB ‖, 即命题②、③是错误的.设如图所示共线三点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),AC ″⊥CC ″,则‖AC ‖=|x 1-x 3|+|y 1-y 3| =|AC ″|+|C ″C |=|AB ′|+|B ′C ″|+|C ′C ″|+|C ′C | =|AB ′|+|B ′B |+|BC ′|+|C ′C |, ‖BC ‖=|x 2-x 3|+|y 2-y 3| =|BC ′|+|C ′C |, ∴‖AC ‖+‖CB ‖=‖AB ‖, 即命题①正确.综上所述真命题的个数为1个.故选择B. 二、填空题6.如图,l 1、l 2、l 3是同一平面内的三条平行直线,l 1与l 2间的距离是1,l 2与l 3间的距离是2,正三角形ABC 的三顶点分别在l 1、l 2、l 3上,则△ABC 的边长是 .【答案】2213【解析】过点C 作l 2的垂线l 4,以l 2、l 4为x 轴、y 轴建立平面直角坐标系.设A (a,1)、B (b,0)C (0,-2) .由AB =BC =AC 知(a -b )2+1=b 2+4=a 2+9=边长2.7.过P (1,2)引直线,使它与两点A (2,3),B (4,-5)的距离相等,则此直线方程为 .【答案】3x +2y =7及4x +y =6【解析】法一:直线与A 、B 的距离相等,那么直线或者与AB 平行或者经过AB 的中点. 若与AB 平行,则斜率k =k AB =-5-34-2=-4,由点斜式得直线方程为y -2=-4(x -1),即4x +y =6;若直线经过AB 的中点,则AB 的中点坐标为(3,-1),由两点式得直线方程为y +12+1=x -31-3,化简得3x +2y =7.法二:直线x =1显然不满足条件, 故可设所求直线斜率为k , 则直线方程为y -2=k (x -1), 即kx -y -k +2=0, 根据点到直线距离公式得 |2k -3-k +2|=|4k +5-k +2|, ∴k =-4或k =-32.所求直线方程为4x +y =6及3x +2y =7.8.已知A (1,2),B (3,4),直线l 1:y =0,l 2:x =0,l 3:x +3y -1=0.设P i 是l i (i =1,2,3)上与A 、B 两点距离平方和最小的点,则△P 1P 2P 3的面积是 .【答案】32【解析】设P 1(x,0),P 2(0,y ),P 3(a ,b ),则a =1-3b , |P 1A |2+|P 1B |2=(x -1)2+4+(x -3)2+16 =2x 2-8x +30,当|P 1A |2+|P 1B |2最小时,x =2; |P 2A |2+|P 2B |2=1+(y -2)2+9+(y -4)2=2y 2-12y +30;当|P 2A |2+|P 2B |2最小时,y =3; |P 3A |2+|P 3B |2=(1-3b -1)2+(b -2)2+(1-3b -3)2+(b -4)2=20b 2+24,当|P 3A |2+|P 3B |2最小时,b =0,a =1, 所以S △P 1P 2P 3=12×(2-1)×3=32.三、解答题9.(2012青岛市质量检测)当0<a <2时,直线l 1:ax -2y =2a -4,直线l 2:2x +a 2y =2a 2+4与坐标轴围成一个四边形,求使该四边形面积最小时a 的值.【解析】直线l 1交y 轴于A (0,2-a ),直线l 2交x 轴于C (a 2+2,0),l 1与l 2交于点B (2,2).则四边形AOCB 的面积为S =S △AOB +S △OCB =12·(2-a )·2+12(a 2+2)·2=a 2-a +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+154,当a =12时,S 最小.因此使四边形面积最小时a 的值为12.10.在△ABC 中,M 为BC 上一点(异于B 、C )且|AB |2=|AM |2+|BM |·|MC |,求证:△ABC 是等腰三角形.【解析】以BC 所在直线为x 轴,BC 的中点为坐标原点,建立直角坐标系.设B 、C 的坐标分别为B (-a,0)、C (a,0),点A 、M 的坐标分别为(b ,c )、(x,0),其中-a <x <a .由|AB |2=|AM |2+|BM |·|MC |,得(b +a )2+c 2=(x -b )2+c 2+(a +x )(a -x ). 化简整理,得2b (x +a )=0.∴-a <x <a ,∴x +a ≠0.∴b =0,即A 点坐标为(0,c ). ∴点A 落在BC 的中垂线上.∴|AB |=|AC |,即△ABC 是等腰三角形.11.已知正三角形ABC 的边长为a ,在平面上求一点P ,使|PA |2+|PB |2+|PC |2最小,并求最小值.【解析】以AB 所在直线为x 轴,AB 的中垂线为y 轴,建立直角坐标系,如图所示.则A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,0,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3a 2.设P 点坐标为(x ,y ), 则|PA |2+|PB |2+|PC |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 22+y 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22+y 2+x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -3a 22 =3x 2+3y 2-3ay +54a 2=3x 2+3⎝ ⎛⎭⎪⎫y -3a 62+a 2≥a 2. 当且仅当x =0,y =36a 时,等号成立,所求最小值为a 2,此时,P 点坐标为正△ABC的中心⎝ ⎛⎭⎪⎫0,36a . 12.已知三条直线l 1:2x -y +a =0(a >0),直线l 2:-4x +2y +1=0和直线l 3:x +y -1=0,且l 1与l 2的距离是7105.(1)求a 的值;(2)能否找到一点P ,使得P 点同时满足下列三个条件:①P 是第一象限的点;②P 点到l 1的距离是P 点到l 2的距离的12;③P 点到l 1的距离与P 点到l 3的距离之比是2∶5?若能,求P 点坐标;若不能,请说明理由.【解析】(1)l 2即2x -y -12=0,∴l 1与l 2的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -⎝ ⎛⎭⎪⎫-1222+-12=7510. ∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +125=7510.∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +12=72. ∵a >0,∴a =3.(2)设点P (x 0,y 0),若P 点满足条件②,则P 点在与l 1、l 2平行的直线l ′:2x -y +C =0上,且C -35=12×⎪⎪⎪⎪⎪⎪C +125,即C =132或C =112,∴2x 0-y 0+132=0或2x 0-y 0+116=0;若P 点满足条件③,由点到直线的距离公式, 有|2x 0-y 0+3|5=|x 0+y 0-1|5, 即|2x 0-y 0+3|=|x 0+y 0-1|, ∴x 0-2y 0+4=0或3x 0+2=0.由P 在第一象限,∴3x 0+2=0不可能. 联立方程2x 0-y 0+132=0和x 0-2y 0+4=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-3,y 0=12,应舍去.由⎩⎪⎨⎪⎧2x 0-y 0+116=0,x 0-2y 0+4=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=19,y 0=3718.∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫19,3718即为同时满足三个条件的点.。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (58)一、填空题1.如图,⊙O 的直径AB =6 cm ,P 是AB 延长线上的一点,过P 点作⊙O 的切线,切点为C ,连接AC ,若∠CPA =30°,PC = .【答案】3 3【解析】连接OC ,PC 是⊙O 的切线,∴∠OCP =90°. ∵∠CPA =30°,OC =AB2=3,∴tan 30°=3PC,即PC =3 3.2.(2011高考北京卷·理)如图,AD ,AE ,BC 分别与圆O 切于点D ,E ,F ,延长AF 与圆O 交于另一点G .给出下列三个结论:①AD +AE =AB +BC +CA ; ②AF ·AG =AD ·AE ; ③△AFB ∽△ADG .其中正确结论的序号是 . 【答案】①②【解析】∵CF =CE ,BF =BD ,∴BC =CE +BD .∴AB +BC +CA =(AB +BD )+(AC +CE )=AD +AE ,故结论①正确. 连接DF ,则∠FDA =∠DGA . 又∵∠A =∠A ,∴△ADF ∽△AGD . ∴AD AG =AF AD,∴AD 2=AF ·AG . 又AE =AD ,∴AD ·AE =AF ·AG .故结论②正确,容易判断结论③不正确.3.如图,P 是⊙O 的直径AB 延长线上一点,PC 与⊙O 相切于点C ,∠APC 的角平分线交AC 于点Q ,则∠AQP 的大小为 .【答案】135° 【解析】如图,连结OC ,则OC ⊥PC , 设∠OAC =α,则∠AOC =π-2α,故∠APC =∠AOC -∠OCP =π-2α-π2=π2-2α,从而∠APQ =12∠APC =π4-α.在△APQ 中,有∠AQP =π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α-α=3π4=135°.4.如图,AB 为半圆的直径,DE 为半圆的一条切线,点C 为切点,AD ⊥DE 于D ,BE ⊥DE 于E 交半圆于F ,若AD =3,BE =7,那么线段DE 的长为 .【答案】221【解析】如图,连结OC ,则OC ⊥DE ,得OC 是梯形ABED 的中位线, ∴OC =12(AD +BE )=5,而AB =2OC =10;连结AF ,则∠AFB =90°, 四边形AFED 为矩形,得EF =3, ∵BE =7,得BF =4,于是DE =AF =AB 2-BF 2=102-42=221.5.如图,已知EB 是半圆O 的直径,A 是BE 延长线上一点,AC 切半圆O 于点D ,BC ⊥AC 于点C ,若BC =6,AC =8,则AE = ,AD = .【答案】52,5【解析】∵BC =6,AC =8,∴AB =10. 设半径为r ,则10-r r =106,∴r =154.∴AE =10-2r =52,AD 2=52×10=25.∴AD =5.6.如图,⊙M 和⊙O 交于A 、B 两点,点M 在⊙O 上,⊙O 的弦MC 分别与弦AB 、⊙M 交于D 、E 两点,若MD =1,DC =3,则⊙M 的半径为 .【答案】2【解析】设⊙M 半径|ME |=r ,延长DM 交⊙M 于N , 则|DE |=r -1.在⊙O 中,由相交弦定理,AD ·DB =MD ·DC =3. 在⊙M 中,由相交弦定理,AD ·DB =DE ·DN =(r -1)(r +1)=3.∴r 2=4,r =2.7.如图,已知两个同心圆,大圆的直径AB 交小圆于C 、D ,大圆的弦EF 切小圆于C ,ED 交小圆于G ,若小圆的半径为2,EF =43,则EG 的值为 .【答案】677【解析】如图,连结GC ,则GC ⊥ED ,由于EF 切小圆于C ,得EF ⊥CD ,EC =12EF =23,又CD =4,那么在Rt△ECD 中有ED =EC 2+CD 2=232+42=27,∵EC 2=EG ·ED ,得EG =EC 2ED =23227=677. 8.如图所示,圆O 的直径AB =6,C 为圆周上一点,BC =3.过C 作圆的切线l ,过A 作l 的垂线AD ,AD 分别与直线l 、圆交于点D 、E ,则∠DAC = ,线段AE 的长为 .【答案】30°,3 【解析】如图,连结OC ,∵BC =OB =OC =3,∴∠CBO =60°. 由于∠DCA =∠CBO ,即∠DCA =60°. 又AD ⊥DC ,得∠DAC =30°. 又∵∠ACB =90°,得∠CAB =30°,∴∠EAB =60°,从而∠ABE =30°, ∴AE =12AB =3.二、解答题9.如图,过圆O 外一点M 作它的一条切线,切点为A ,过A 作直线AP 垂直于直线OM ,垂足为P .(1)证明:OM ·OP = OA 2;(2)N 为线段AP 上一点,直线NB 垂直于直线ON ,且交圆O 于B 点.过B 点的切线交直线ON 于K .证明:∠OKM = 90°.【证明】(1)因为MA 是圆O 的切线,所以OA ⊥AM . 又因为AP ⊥OM ,在Rt△OAM 中,由射影定理知,OA 2=OM ·OP .(2)因为BK 是圆O 的切线,BN ⊥OK , 同(1),有OB 2=ON ·OK ,又OB =OA , 所以OP ·OM =ON ·OK ,即ON OP =OMOK.又∠NOP =∠MOK ,所以△ONP ∽△OMK ,故∠OKM =∠OPN =90°.10.如图,⊙O 1和⊙O 2内切于点P ,且⊙O 1过点O 2,PB 是⊙O 2的直径,A 为⊙O 2上的点,连结AB ,过O 1作O 1C ⊥BA 于C ,连结CO 2.已知PA =43,PB =4.(1)求证:BA 是⊙O 1的切线; (2)求∠BCO 2的正切值.【证明】∵O 1C ⊥BA ,∴∠O 1CB =90°. ∵⊙O 1和⊙O 2内切于点P ,PB 是⊙O 2的直径, ∴PB 过O 1,∠PAB =90°, ∴O 1C ∥PA ,∴PA :PB =O 1C :O 1B .∵⊙O 1过点O 2,PB =4,∴O 1B =3,O 1P =1. 又PA =43,∴O 1C =1,∴BA 是⊙O 1的切线.(2)连结PC ,由BA 是⊙O 1的切线知BC 2=BO 2·BP ,∠BCO 2=∠BPC .∵PB =4,BO 2=2,∴BC =22,BC =-22(舍去). 又∠B =∠B ,∴△BCO 2∽△BPC , ∴CO 2PC =BC BP. 又△PCO 2是直角三角形, ∴tan∠BCO 2=tan∠BPC =CO 2PC =BC BP =22. 11.已知如图,⊙O 1和⊙O 2内切于点T ,⊙O 2的弦CD 切⊙O 1于点E ,连结TC ,TD 分别交⊙O 1于点A 、B ,TE 的延长线交⊙O 2于F ,连结AB 、FD .求证:①AB ∥CD ; ②∠CTF =∠DTF ; ③DF 2-EF 2=CE ·DE .【解析】过T 作两圆的公切线MN ,因为MN 是两圆的公切线, 所以∠MTC =∠ABT ,∠MTC =∠CDT , 所以∠ABT =∠CDT ,所以AB ∥CD .(2)连结BE .因为CD 切⊙O 1于E .所以∠DEB =∠DTE . 因为AB ∥CD ,所以∠DEB =∠ABE , 因为∠ABE =∠ATE ,所以∠ATE =∠DTE , 即∠CTF =∠DTF .(3)因为TF 、CD 是⊙O 2的两条相交弦,所以CE ·DE =EF ·TE =EF ·(TF -EF )=EF ·TF -EF 2. 因为∠FDE =∠CTF =∠DTF ,∠F 是公共角, 所以△FDE ∽△FTD , 所以EF ∶DF =DF ∶TF , 所以DF 2=EF ·TF , 所以CE ·DE =DF 2-EF 2, 即DF 2-EF 2=CE ·DE .12.已知△ABC 内接于⊙O ,BT 为⊙O 的切线,P 为直线AB 上一点,过点P 作BC 的平行线交直线BT 于点E ,交直线AC 于点F .(Ⅰ)如图甲,求证:当点P 在线段AB 上时,PA ·PB =PE ·PF ;(Ⅱ)如图乙,当点P 在线段AB 的延长线上时,上述结论是否还成立?如果成立,请给予证明;如果不成立,请说明理由.【解析】(Ⅰ)证明:因为BT 切⊙O 于点B ,所以∠EBA =∠C . 因为EF ∥BC ,所以∠AFP =∠C . 所以∠EBA =∠AFP .因为∠BPE =∠FPA ,所以△PBE ∽△PFA . 所以PB PF =PEPA,所以PA ·PB =PE ·PF .(Ⅱ)当P 为AB 延长线上一点时,(Ⅰ)中的结论仍成立. 因为BT 切⊙O 于点B ,所以∠ABM =∠ACB . 因为∠ABM =∠PBE ,所以∠PBE =∠ACB . 因为EF ∥BC ,所以∠F =∠ACB . 所以∠PBE =∠F .因为∠P 是公共角,所以△PBE ∽△PFA .所以PB PF =PEPA,所以PA ·PB =PE ·PF .。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (52)一、选择题1.下列两个变量中具有相关关系的是( ) A .正方形的体积与边长B .匀速行驶的车辆的行驶距离与时间C .人的身高与体重D .人的身高与视力 【答案】C【解析】本题要注意区分函数关系与相关关系,函数关系是一种确定的关系,而相关关系则是一种存在某一种不确定的关系,题中A 、B 为函数关系,C 是相关关系,D 则无相关关系.故选择C.2.已知x 、y 之间一组数据x 与y A .(0,0)点 B .(x -,0)点 C .(0,y -)点 D .(x -,y -)点 【答案】D【解析】回归直线方程中,a 、b 有公式a =y --b x -, 即y -=a +b x -,所以直线必定过(x -,y -)点. 故选择D.3.已知变量x ,y 具有线性相关关系,测得一组数据如下:(2,30),(4,40),(5,60),(6,50),(8,70),若它们回归直线的斜率为6.5,则在这些样本点中任取一点,它在回归直线上方的概率为( )A.25B.35C.15D.45 【答案】A【解析】x -=5,y -=50,a =y --b x -=17.5,所以回归直线方程为y =6.5x +17.5,验证知只有点(5,60)、(8,70)在回归直线的上方,故所求概率为25.故选择A.4.由一组样本数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),得到的回归直线方程y =bx +a ,那么下面说法不正确的是( )A .直线y =bx +a 必经过点(x ,y )B .直线y =bx +a 至少经过点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )中的一个点C .y =bx +a 的斜率为∑i =1nx i y i -n x·y∑i =1nx i 2-nx2D .直线y =bx +a 和各点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )的偏差∑i =1n[y i -(bx i +a )]2是该坐标平面上所有直线与这些点的偏差中最小的【答案】B【解析】回归直线方程一定过样本的中心(x ,y ),选项A 正确;选项C 是回归直线的斜率的计算公式,所以选项C 正确,易判断选项D 也正确,只有选项B 是错误的.故选择B.5.为考虑广告费用与销售额之间的关系,抽取了5家餐厅,得到如下数据:广告费用(千元)x 1.0 4.0 6.0 10.0 14.0 销售额(千元)y19.044.040.052.053.0A .36.4千元B .37.2千元C .38.4千元D .39.4千元 【答案】B【解析】x =7,y =41.6,∑i =15x i y i =1 697,∑i =15x i 2=349.所以b =1 697-5×7×41.6349-5×49≈2.3,a =41.6-2.3×7=25.5,故回归直线方程为y =2.3x -25.5. 当y =6万元=60千元时,60≈2.3x -25.5. 解得x ≈37.2(千元). 故选择B. 二、填空题6.下列关系中,具有相关关系的是. ①正方形的边长与面积之间的关系; ②水稻产量与施肥量之间的关系;③人的身高与年龄之间的关系;④降雪量与交通事故的发生率之间的关系. 【答案】②④【解析】①正方形的边长与面积之间的关系是函数关系.②水稻产量与施肥量之间不是严格的函数关系,但是具有相关性,因而是相关关系. ③人的身高与年龄之间的关系既不是函数关系,也不是相关关系,因为人的年龄达到一定时期身高就不发生明显变化了,因而他们不具有相关关系.④降雪量与交通事故的发生率之间具有相关关系.7.某种产品的广告费支出x 与销售额y (单位:百万元)之间有如下对应数据:则回归直线方程是. 【答案】y =6.5x +17.5【解析】列出下表,并用科学计算进行有关计算.b =∑i =15x i y i -5x y∑i =15x i 2-5x -2=1 380-5×5×50145-5×52=6.5, a =y -b x -=50-6.5×5=17.5,于是所求的回归直线方程是y =6.5x +17.5.8.为了研究三月下旬的平均气温(x )与四月二十号前棉花害虫化蛹高峰日(y )的关系,某地区观察了2006年至2011年的情况,得到如下数据:峰日为日.【答案】12日或13日【解析】(1)运用科学计算器,得:x -=29.13,y -=7.5,∑i =16x i 2=5 130.92,∑i =16x i y i =1 222.6,∴b =∑i =16x i y i -6x y∑i =16x i 2-6x -2=-2.2,a =7.5-(-2.2)×29.13=71.6.∴回归直线方程为y =-2.2x +71.6. 当x =27时,y =-2.2×27+71.6=12.2.据此,可估计该地区2012年4月12日或13日为化蛹高峰日. 三、解答题9.有一个同学家开了一个小卖部,他为了研究气温对热饮销售的影响,经过统计,得到一个卖出的热饮杯数与当天气温的对比表: 摄氏温度 (℃) -5 0 4 7 12 15 19 23 27 31 36 热饮杯数15615013212813011610489937654(1)画出散点图;(2)从散点图中发现气温与热饮销售杯数之间关系的一般规律; (3)求回归直线方程;(4)如果某天的气温是2℃,预测这天卖出的热饮杯数. 【解析】(1)散点图如下图所示:(2)从上图看到,各点散布在从左上角到右下角的区域里,因此,气温与热饮销售杯数之间成负相关,即气温越高,卖出去的热饮杯数越少.(3)从散点图可以看出,这些点大致分布在一条直线的附近,因此,可用公式①求出回归方程的系数.利用计算器容易求得回归方程 y ^=-2.352x +147.767.(4)当x =2时,y ^=143.063.因此,某天的气温为2℃时,这天大约可以卖出143杯热饮.10.某化工厂的原料中含有两种有效成分A 和B 的含量如下表所示:i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x i :A (%) 24 15 23 19 16 11 20 16 17 13 y i :B (%)67547264392258434634用x 表示A 的含量,用y 表示B 的含量,计算精确度保留小数点后4位小数. (1)作出散点图;(2)求出回归直线方程:y ^=bx +a ;(3)计算回归直线方程y ^=bx +a 对应的Q =∑i =110[y i -(bx i +a )]2并和另一条直线y ^=b ′x+a ′(a ′=2a ,b ′=2b )对应的Q ′=∑i =110[y i -(b ′x i +a ′)]2.比较Q 和Q ′的大小.【解析】(1)散点图见下图:(2)把数据代入公式,计算可知回归直线方程为:y ^=3.532 4x -11.563 5.(3)经计算:Q =∑i =110[y i -(bx i +a )]2=348.338 1;Q ′=∑i =110[y i -(b ′x i +a ′)]2=27 175.555 1.∴Q <Q ′.11.一机器可以按各种不同的速度运转,其生产之物件有一些会有缺点,每小时生产有缺点物件的多寡,随机器运转的速度而变化,下列即为其试验结果:速度(转/秒)每小时生产有缺点物件数8 5 12 8 14 9 1611(1)(2)若实际生产中所容许的每小时最大缺点物件数为10,那么,机器的速度不得超过多少转每秒?【解析】(1)用x 来表示机器速度,y 表示每小时生产的有缺点的物件数,那么4个样本数据为:(x 1,y 1)=(8,5),(x 2,y 2)=(12,8), (x 3,y 3)=(14,9),(x 4,y 4)=(16,11), 则x -=12.5,y -=8.25. 回归直线的斜率为:b =∑i =14x i y i -4x y∑i =14x i 2-4x -2=25.535=0.728 6, 截距a =y --b x -=-0.857 1,所求的回归直线方程为:y =0.728 6x -0.857 1. (2)根据回归方程y =0.7286x -0.857 1, 要使y ≤10,即0.728 6x -0.857 1≤10, 解得,x ≤14.901 3,即机器速度不能超过14.901 3转/秒.12.下表提供了某厂节能降耗技术改造后生产甲产品过程中记录的产量x (吨)与相应的生产能耗y (吨标准煤)的几组对照数据x 3 4 5 6 y2.5344.5(1)请画出上表数据的散点图;(2)请根据上表提供的数据,用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程y =bx +a ; (3)已知该厂技术改造前100吨甲产品生产能耗为90吨标准煤;试根据(2)求出的线性回归方程,预测生产100吨甲产品的生产能耗比技术改造前降低多少吨标准煤?(参考数值3×2.5+4×3+5×4+6×4.5=66.5) 【解析】(1)由题设所给数据,可得散点图如图.(2)由对照数据,计算得:∑i =14x i 2=86,x =3+4+5+64=4.5, y =2.5+3+4+4.54=3.5,已知∑i =14x i y i =66.5,所以,由最小二乘法确定的回归方程的系数为:b =∑i =14x i y i -4x y∑i =14x i 2-4x2=66.5-4×4.5×3.586-4×4.52=0.7, a =y --b x -=3.5-0.7×4.5=0.35.因此,所求的线性回归方程为y =0.7x +0.35.(3)由(2)的回归方程及技改前生产100吨甲产品的生产能耗,得降低的生产能耗为: 90-(0.7×100+0.35)=19.65(吨标准煤).。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (2)一、选择题1.设集合M={1,2},N={a2},则“a=1”是“N⊆M”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.既不充分又不必要条件【答案】A【解析】若N⊆M,则需满足a2=1或a2=2,解得a=±1或a=± 2.故“a=1”是“N⊆M”的充分不必要条件.故选择A.2.(2011大纲全国卷)下面四个条件中,使a>b成立的充分而不必要的条件是( ) A.a>b+1 B.a>b-1C.a2>b2D.a3>b3【答案】A【解析】由a>b+1得a>b+1>b,即a>b,而由a>b不能得出a>b+1;因此,使a>b成立的充分不必要条件是a>b+1.故选择A.3.命题“若函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是减函数,则log a2<0”的逆否命题是( )A.若log a2≥0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内不是减函数B.若log a2<0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内不是减函数C.若log a2≥0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是减函数D.若log a2<0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是减函数【答案】A【解析】由互为逆否命题的关系可知,原命题的逆否命题为:若log a2≥0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内不是减函数.故选择A.4.(2011上海卷·理)设{a n}是各项为正数的无穷数列,A i是边长为a i,a i+1的矩形的面积(i=1,2,…),则{A n}为等比数列的充要条件为( )A.{a n}是等比数列B.a1,a3,…,a2n-1,…或a2,a4,…,a2n,…是等比数列C.a1,a3,…,a2n-1,…和a2,a4,…,a2n,…均是等比数列D.a1,a3,…,a2n-1,…和a2,a4,…,a2n…均是等比数列,且公比相同【答案】D【解析】∵A i=a i a i+1,若{A n}为等比数列,则A n+1A n=a n+1a n+2a n a n+1=a n+2a n为常数,即A 2A 1=a 3a 1,A 3A 2=a 4a 2,….∴a 1,a 3,a 5,…,a 2n -1,…和a 2,a 4…,a 2n ,…成等比数列,且公比相等.反之,若奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相等,设为q ,则A n +1A n =a n +2a n=q ,从而{A n }为等比数列.故选择D.5.已知p 是r 的充分条件而不是必要条件,q 是r 的充分条件,s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件,现有下列命题:①r 是q 的充要条件;②p 是q 的充分条件而不是必要条件; ③r 是q 的必要条件而不是充分条件; ④綈p 是綈s 的必要条件而不是充分条件; ⑤r 是s 的充分条件而不是必要条件. 则正确命题的序号是( ) A .①④⑤ B .①②④ C .②③⑤ D .②④⑤【答案】B【解析】s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件,①正确,排除C 、D.因为q 是r 的充分条件,q 是s 的必要条件,所以s 是r 的充分条件,又因为s 是r 的必要条件,所以s 是r 的充分必要条件,⑤错,排除A.故选择B.二、填空题6.给出命题:若函数y =f (x )是幂函数,则函数y =f (x )的图像不过第四象限,在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是 个.【答案】1【解析】原命题正确,故其逆否命题正确,逆命题错误,故否命题错误.7.(2011陕西卷·理)设n ∈N *,一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根的充要条件是n = .【答案】3或4【解析】由于方程都是正整数解,由判别式Δ=16-4n ≥0得“1≤n ≤4”,逐个分析,当n =1、2时,方程没有整数解;而当n =3时,方程有正整数解1、3;当n =4时,方程有正整数解2.8.下列小题中,p 是q 的充要条件的是 .①p :m <-2或m >6;q :y =x 2+mx +m +3有两个不同的零点. ②p :f -xf x=1;q :y =f (x )是偶函数.③p :cos α=cos β;q :tan α=tan β. ④p :A ∩B =A ;q :∁U B ⊆∁U A . 【答案】①④【解析】在①中,函数有两个零点,则Δ=m 2-4m -12>0,解得m >6或m <-2,所以p是q 的充要条件;②中p 是q 的充分不必要条件;③中p 是q 的既不充分也不必要条件;④中p 是q 的充要条件.三、解答题9.设T =x +y +xy ,其中x ,y 为非零实数,则命题“若1x +1y>0,则T ≠0”的否命题是否正确?为什么?【解析】否命题:若1x +1y≤0,则T =0,不正确.这是因为:若1x +1y≤0,∴x +yxy≤0, 即x +y =0或x +y 与xy 异号. 此时T =x +y +xy 不一定为0.10.指出下列命题中p 是q 的什么条件(在“充分不必要条件”,“必要不充分条件”,“充要条件”,“既不充分也不必要条件”中选一种),并写出判断过程.(1)p :a 2>b 2,q :a >b .(2)p :{x |x >-2,或x <3},q :{x |x 2-x -6<0}. (3)p :a 与b 都是奇数,q :a +b 为偶数.(4)p :0<m <13,q :方程mx 2-2x +3=0有两个同号且不相等的实数根.【解析】(1)∵a 2>b2a >b ,又a >b a 2>b 2,∴p 是q 的既不充分也不必要条件. (2)∵{x |x >-2,或x <3}=R , {x |x 2-x -6<0}={x |-2<x <3},∴x ∈{x |x >-2,或x <3}⇒/ x ∈{x |-2<x <3}. 而x ∈{x |-2<x <3}⇒x ∈{x |x >-2,或x <3}. ∴p 是q 的必要而不充分条件. (3)因为a 、b 都是奇数⇒a +b 为偶数, 而a +b 为偶数a 、b 都是奇数,所以p 是q 的充分不必要条件.(4)当m =0时,方程化为-2x +3=0,仅有一个实根x =32.当m ≠0且Δ=4-12m >0,即m <13且m ≠0时,方程有两个不相等的实数根,设两根为x 1,x 2,若0<m <13时,方程有两个不相等的实数根,且x 1+x 2=2m >0,x 1x 2=3m >0,故方程有两个同号且不相等的实数根.即0<m <13⇒方程mx 2-2x +3=0有两个同号且不相等的实数根.若方程mx 2-2x +3=0有两个同号且不等的实数根,则有⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4-12m >0,x 1x 2=3m >0⇒0<m <13.即方程mx 2-2x +3=0有两个同号且不相等的实数根⇒0<m <13,所以p 是q 的充要条件.11.已知函数f (x )在区间(-∞,+∞)内是增函数,a ,b ∈R . (1)证明命题:如果a +b ≥0,那么f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b );(2)判断(1)中的逆命题是否正确?并证明你的结论. 【证明】(1)由a +b ≥0,得a ≥-b . 又f (x )在(-∞,+∞)上是增函数, ∴f (a )≥f (-b ).同理由b ≥-a , 得f (b )≥f (-a )故f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ).(2)逆命题正确 .逆命题:如果f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ),那么a +b ≥0. 证明:假设a +b <0,则a <-b .由f (x )在(-∞,+∞)上递增,得f (a )<f (-b ). 同理得f (b )<f (-a ). 即f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ) 这与已知条件矛盾. 故判断(1)中逆命题成立. 12.若f 1(x )=3|x -p 1|,f 2(x )=2·3|x -p 2|,x ∈R ,p 1,p 2为常数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f 1x , f 1x f 2x ,f 2x , f 1xf 2x(1)求f (x )=f 1(x )对所有实数x 成立的充要条件(用p 1,p 2表示);(2)设a ,b 为两实数,a <b 且p 1,p 2∈(a ,b ),若f (a )=f (b ),求证:f (x )在区间[a ,b ]上的单调增区间的长度和为b -a2(闭区间[m ,n ]的长度定义为n -m ).【解析】(1)f (x )=f 1(x )恒成立 ⇔f 1(x )≤f 2(x )⇔|x -p 1|-|x -p 2|≤log 32. ①若p 1=p 2,则①⇔0≤log 32,显然成立;若p 1≠p 2,记g (x )=|x -p 1|-|x -p 2|. 当p 1>p 2时,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧p 1-p 2, x <p 2,-2x +p 1+p 2, p 2≤x ≤p 1,p 2-p 1, x >p 1.所以g (x )max =p 1-p 2,故只需p 1-p 2≤log 32.当p 1<p 2时,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧p 1-p 2, x <p 1,2x -p 1-p 2, p 1≤x ≤p 2,p 2-p 1, x >p 2.所以g (x )max =p 2-p 1,故只需p 2-p 1≤log 32.综上所述,f (x )=f 1(x )对所有实数x 成立的充要条件是|p 1-p 2|≤log 32. (2)分两种情形讨论.①如果|p 1-p 2|≤log 32,由(1)知f (x )=f 1(x )(对所有实数x ∈[a ,b ),则由f (a )=f (b )及a <p 1<b 易知p 1=a +b2,再由f 1(x )=的单调性可知,f (x )在区间[a ,b ]上的单调增区间的长度为 b -a +b 2=b -a 2.②当|p 1-p 2|>log 32时,不妨设p 1<p 2,则p 2-p 1>log 32.于是, 当x ≤p 1时,有f 1(x )=3p 1-x<3p 2-x<f 2(x ),从而f (x )=f 1(x ).当x ≥p 2时,f 1(x )=3x -p 1=3p 2-p 1·3x -p 2 >3log32·3x -p 2=f 2(x ),从而f (x )=f 2(x ).当p 1<x <p 2时,f 1(x )=3x -p 1及f 2(x )=2·3p 2-x ,由方程3x 0-p 1=2·3p 2-x 0,解得f 1(x )与f 2(x )图像交点的横坐标为x 0=p 1+p 22+12log 32. ①显然p 1<x 0=p 2-12[(p 2-p 1)-log 32]<p 2,这表明x 0在p 1与p 2之间.由①易知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f 1x , p 1≤x ≤x 0,f 2x , x 0<x ≤p 2.综上可知,在区间[a ,b ]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f 1x , a ≤x ≤x 0,f 2x , x 0<x ≤b .故由函数f 1(x )与f 2(x )的单调性可知,f (x )在区间[a ,b ]上的单调增区间的长度之和为(x 0-p 1)+(b -p 2),由于f (a )=f (b ),即3p 1-a=2·3b -p 2,得p 1+p 2=a +b +log 32. ②故由①②得(x 0-p 1)+(b -p 2)=b -12(p 1+p 2-log 32)=b -a2.综合①②可知,f (x )在区间[a ,b ]上的单调增区间的长度之和为b -a2.。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (15)一、选择题1.函数y =ln cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<x <π2的图像是( )【答案】A【解析】ln cos x 为偶函数,且函数图像在⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2上单调递减.故选择A. 2.定义在R 上的函数既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个正周期.若将方程f (x )=0在闭区间[-T ,T ]上的根的个数记为n ,则n 可能为( )A .0B .1C .3D .5【答案】D【解析】由题意得f (0)=0,f (T )=f (0+T )=f (0)=0,f (-T )=-f (T )=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-T 2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-T 2+T =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2. 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-T 2=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-T 2=0,因此n 可能是5. 3.函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3图像的对称轴方程可能是( ) A .x =-π6B .x =-π12C .x =π6D .x =π12【答案】D【解析】令2x +π3=k π+π2(k ∈Z ), 得x =k π2+π12(k ∈Z ),令k =0得该函数的一条对称轴为x =π12.故选择D. 4.(2011某某卷)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω=( ) A .3 B .2C.32D.23【答案】C【解析】∵y =sin ωx (ω>0)过原点,∴当0≤ωx ≤π2,即0≤x ≤π2ω时,y =sin ωx 是增函数; 当π2≤ωx ≤3π2,即π2ω≤x ≤3π2ω时,y =sin ωx 是减函数. 由y =sin ωx (ω>0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减知,π2ω=π3,∴ω=32. 5.(2011新课标全国卷)函数y =11-x的图像与函数y =2sin πx (-2≤x ≤4)的图像所有交点的横坐标之和等于( )A .2B .4C .6D .8【答案】D【解析】如图,两个函数图像都关于点(1,0)成中心对称,两个图像在[-2,4]上共8个公共点,每两个对应交点横坐标之和为2,故所有交点的横坐标之和为8.故选择D.二、填空题6.以下对正弦函数y =sin x 的图像描述不正确的是①在y =sin x ,x ∈[-2π,0),x ∈[2π,4π),x ∈[4π,6π)的图像与x ∈[0,2π)的图像完全一样,只是位置不同②介于直线y =±1之间③关于x 轴对称④关于原点对称⑤有无数条对称轴 ⑥只有一个对称中心【答案】③⑥【解析】由正弦曲线的作图过程可以体会到①正确.又由y =sin x 的图像可知:-1≤y ≤1.即图像介于直线y =±1之间,②正确. 又因为y =sin x 是奇函数,所以④正确,故③不正确.⑤经过最高点或最低点的垂直于x 轴的直线都是y =sin x 图像的对称轴.所以⑤正确. ⑥y =sin x 图像与x 轴的交点都是它的对称中心,所以⑥不正确.7.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,-π≤φ<π)的图像如图所示,则φ=.【答案】9π10【解析】显然2π-3π4=5π4=T 2⇒T =5π2=2πω⇒ω=45, 将x =3π4代入y =sin(ωx +φ),得45×3π4+φ=-π2+2k π,k ∈Z , 从而可得φ=-11π10+2k π,k ∈Z ,又φ∈[-π,π),∴φ=9π10. 8.已知函数f (x )=x 2-cos x ,对于⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的任意x 1,x 2,有如下条件: ①x 1>x 2;②x 12>x 22;③|x 1|>x 2.其中能使f (x 1)>f (x 2)恒成立的条件序号是.【答案】② 【解析】设x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,则-x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2, f (-x )=(-x )2-cos(-x )=x 2-cos x =f (x ),所以f (x )为偶函数.又当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,π2时,x 2随x 增大而增大,-cos x 随x 增大而增大,故f (x )在⎝⎛⎦⎥⎤0,π2上为增函数,同理f (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫-π2,0上为减函数,要使f (x 1)>f (x 2),则需|x 1|>|x 2|,即x 12>x 22. 三、解答题9.已知函数f (x )=2a sin 2x -22a sin x +a +b 的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,值域为[-5,1],求a 、b 的值.【解析】f (x )=2a sin 2x -22a sin x +a +b =2a ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -222+b∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴sin x ∈[0,1]. ①若a >0,则当sin x =22,即x =π4时, f (x )min =b =-5.当sin x =0,即x =0时,f (x )max =a +b =1,a =6.②若a <0,则当sin x =22,即x =π4时, f (x )max =b =1,当sin x =0,即x =0时, f (x )min =a +b =-5,a =-6,综上得a ,b 的值为6,-5或-6,1.10.若方程1-2cos 2x -sin x +a =0有实数解,某某数a 的取值X 围.【解析】a =2cos 2x -1+sin x =1-2sin 2x +sin x=-2⎝⎛⎭⎪⎫sin x -142+98. -1≤sin x ≤1,则a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,98, 实数a 的取值X 围是:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,98. 11.求下列函数的值域:(1)y =2sin x cos 2x 1+sin x; (2)y =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -32. (3)y =sin x -1sin x +1. 【解析】(1)函数的定义域⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≠2k π-π2,k ∈Z ,而原函数可化为:y =2sin x 1-sin 2x 1+sin x=2sin x (1-sin x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≠2k π-π2,k ∈Z , 即y =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -122+12⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≠2k π-π2,k ∈Z . 令t =sin x ,则-1<t ≤1, 由二次函数y =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+12的单调性可知:当t =12时y max =12; 当t =-1时y =-4.但-1<t ≤1,∴函数的值域为⎝⎛⎦⎥⎤-4,12. (2)函数的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧ x ⎪⎪⎪⎭⎪⎬⎪⎫sin x >32.∵32<sin x ≤1, ∴0<sin x -32≤1-32, 而y =lg x 在(0,+∞)上是增函数,∴y ≤lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-32, 即函数的值域为⎩⎪⎨⎪⎧ y ⎪⎪⎪⎭⎪⎬⎪⎫y ≤l g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-32.(3)由y =sin x -1sin x +1得,sin x =1+y 1-y, 由sin x ∈(-1,1]得-1<1+y 1-y≤1, 解得y ≤0,∴值域为(-∞,0].12.已知函数y =lg(2sin x ),回答以下问题:(1)求函数的定义域;(2)x 取何值时,y =0?x 取何值时,y 最大?(3)当x 从0增加到π时,函数值怎样变化?(4)此函数是否为周期函数?若是,求出其周期.【解析】(1)2sin x >0,∴2k π<x <2k π+π,(k ∈Z ),∴定义域为{x ∈R |2k π<x <2k π+π,k ∈Z };(2)y =0,即2sin x =1,∴x =2k π+π6或x =2k π+5π6,k ∈Z ,当sin x =1时,y 最大为lg2.(3)令u =2sin x ,y =lg u ,u ∈(0,2]为增函数,当x 从0增加到π2时,u =2sin x 由0增加到2, ∴y =lg u ,u 由-∞增加到lg2;当x 从π2增加到π时,u 由2减小到0,∴y =lg u ,由lg2减小到-∞. (4)是,T =2π.。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (18)一、选择题1.已知函数f (x )=(1+cos 2x )sin 2x ,x ∈R ,则f (x )是( )A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为π2的奇函数 D .最小正周期为π2的偶函数 【答案】D【解析】∵f (x )=(1+cos 2x )·sin 2x=(1+2cos 2x -1)·sin 2x =2sin 2x cos 2x =12sin 22x =12·1-cos 4x 2=14(1-cos 4x ), ∴T =2π4=π2.故f (x )是以π2为最小正周期的偶函数. 2.sin6°·cos24°·sin78°·cos48°的值为( )A.116B .-116 C.132D.18 【答案】A【解析】sin6°·cos24°·sin78°·cos48°=sin6°cos24°cos12°cos48°cos6°cos6° =sin12°cos24°cos12°cos48°2cos6° =sin24°cos24°cos48°4cos6°=sin48°cos48°8cos6° =sin96°16cos6°=cos6°16cos6°=116. 3.设a =3cos10°+sin10°,b =4tan31°1+tan 231°,c =2+2sin38°,则a 、b 、c 的大小关系为( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >b >aD .b >a >c【答案】B【解析】a =3cos10°+sin10°=2sin70°,b =2sin62°,c =2+2sin38°=21+cos52°2=2cos26°=2sin64°,∴b <c <a . 4.3-sin 70°2-cos 210°=()A.12B.22 C .2 D.32【答案】C【解析】3-sin 70°2-cos 210°=3-sin 70°2-1+cos 20°2=23-cos 20°3-cos 20°=2.5.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的最小正周期和最大值分别为() A .π,1 B .π, 2C .2π,1D .2π, 2【答案】A【解析】y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2-π6 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=cos 2x ,所以函数的周期为π,最大值为1.二、填空题6.若角α的终边经过点P (1,-2),则tan 2α的值为.【答案】43【解析】由任意角的三角函数定义得tan α=y px p=-2, 再利用正切的二倍角公式得tan 2α=2tan α1-tan 2α=-41-4=43.7.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ=35,则 cos 2θ=.【答案】-725【解析】由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ=35,得cos θ=35,再由二倍角公式得cos 2θ=2cos 2θ-1=2×925-1=-725.8.设x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则函数y =2sin 2x +1sin 2x 的最小值为. 【答案】 3【解析】原式=2sin 2x sin 2x +1sin 2x =tan x +1+tan 2x 2tan x=3tan x 2+12tan x =32tan x +12tan x≥232tan x ·12tan x = 3. 当32tan x =12tan x ,即tan x =33⎝ ⎛⎭⎪⎫0<x <π2时取等号. 三、解答题9.(2010卷)已知函数f (x )=2cos 2x +sin 2x -4cos x . (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值; (2)求f (x )的最大值和最小值.【解析】(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2cos 2π3+sin 2π3-4cos π3 =-1+34-2=-94. (2)f (x )=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x )-4cos x=3cos 2x -4cos x -1=3⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x -232-73,x ∈R , 因为cos x ∈[-1,1],所以,当cos x =-1时f (x )取最大值6;当cos x =23时f (x )取最小值-73. 10.(1)已知:θ≠k π(k ∈Z ), 求证:tan θ2=1-cos θsin θ; (2)已知:sin θ=45,求tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ2-π4的值. 【解析】(1)∵θ≠k π,∴θ2≠k π2,k ∈Z , ∴tan θ2=sin θ2cos θ2=2sin 2θ22sin θ2cos θ2=1-cos θsin θ.(2)∵sin θ=45,∴cos θ=±35. 当cos θ=35,sin θ=45时, tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ2-π4=tan θ2-11+tan θ2=-13. 当cos θ=-35,sin θ=45时, tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ2-π4=tan θ2-11+tan θ2=13. 11.(2011高考卷)已知函数f (x )=4cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-1. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上的最大值和最小值. 【解析】(1)因为f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-1 =4cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x -1 =3sin2x +2cos 2x -1=3sin2x +cos2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6, 所以f (x )的最小正周期为π. (2)因为-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π6≤2π3. 于是,当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值2; 当2x +π6=-π6,即x =-π6时,f (x )取得最小值-1. 12.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=210,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4. (1)求sin x 的值;(2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的值. 【解析】(1)方法1:因为x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,所以x -π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,于是 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π4=7210. sin x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫x -π4+π4 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4cos π4+cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π4sin π4 =7210×22+210×22=45. (2)因为x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4, 故cos x =-1-sin 2x =-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫452=-35. sin 2x =2sin x cos x =-2425, cos 2x =2cos 2x -1=-725. 所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin 2x cos π3+cos 2x sin π3 =-24+7350.。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (25)一、选择题1.公差不为零的等差数列{a n }中,有2a 3-a 72+2a 11=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6b 8=( )A .2B .4C .8D .16 【答案】D【解析】 因为数列{a n }是等差数列, 所以由2a 3-a 72+2a 11=0得a 72=2(a 3+a 11)=4a 7,解得a 7=4或a 7=0.又因为数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7, 所以b 7=4(b 7=0舍去). 于是b 6b 8=b 72=16.故选择D.2.一父母为了给他们的孩子准备上大学的学费,从婴儿一出生就到银行存入一笔钱,以后每年生日都到银行储存相同数目的钱.设大学学费4年共需1万元,若银行储蓄年利率为2%,每年按复利计算,为使孩子18足岁上大学时本金和利息共有1万元,父母每年至少应存入(1.0217≈1.400,1.0218≈1.428,1.0219≈1.457)( )A .358元B .400元C .458元D .500元 【答案】C【解析】设每年存a 元,则a (1.0218+1.0217+…+1)=10 000,∴a =458元.3.已知{a n }是等差数列,a 1+a 2=4,a 7+a 8=28,则该数列前10项和S 10等于( ) A .64 B .100 C .110 D .120 【答案】B【解析】a 1+a 2=4,a 7+a 8=28, ∴(a 7+a 8)-(a 1+a 2)=12d =28-4=24, ∴d =2,a 1+a 2=2a 1+d =4,∴a 1=1,∴S 10=10a 1+10×92d =10+90=100.4.将数列{3n -1}按“第n 组有n 个数”的规则分组如下:(1),(3,9),(27,81,243),…,则第100组中的第一个数是( ).A .34 950B .35 000C .35 090D .35 060【答案】A【解析】由“第n 组有n 个数”的规则分组,各组数的个数构成一个以1为首项,公差为1的等差数列,前99组数的个数共有1+99992=4 950个.故第100组中的第1个数是34 950.5.小正方形按照图中的规律排列,每个图形中的小正方形的个数构成一个数列{a n },则下列结论正确的是( )①a 5=15②数列{a n }是一个等差数列 ③数列{a n }是一个等比数列④数列{a n }的递推关系式是a n =a n -1+n (n ∈N *) A .①②④ B.①③④ C .①② D.①④ 【答案】D【解析】a 1=1,a 2=3,a 3=1+2+3=6,a 4=1+2+3+4=10, a 5=1+2+3+4+5=15,∴①、④正确,②、③不正确. 故选择D. 二、填空题6.(2011某某卷·文)已知{a n }是递增等比数列,a 2=2,a 4-a 3=4,则此数列的公比q =.【答案】2【解析】由题意得2q 2-2q =4,解得q =2或q =-1. 又{a n }单调递增,得q >1,∴q =2.7.在数列{a n }中,若a 1=1,a n +1=2a n +3(n ≥1),则该数列的通项a n =. 【答案】2n +1-3【解析】由a n +1=2a n +3,则有a n +1+3=2(a n +3), 即a n +1+3a n +3=2. 所以数列{a n +3}是以a 1+3为首项,公比为2的等比数列, 即a n +3=4×2n -1=2n +1,所以a n =2n +1-3.8.一房地产开发商将他新建的一幢20层商品楼的房价按下列方法定价;先定一个基价a 元/m 2,再根据楼层的不同进行上、下浮动.一层的价格为(a -d )元/m 2,二层的价格为a元/m 2,三层的价格为(a +d )元/m 2,第i (i ≥4)层的价格为⎣⎢⎡⎦⎥⎤a +d ⎝ ⎛⎭⎪⎫23i -3元/m 2,则该商品房各层价格的平均值是.【答案】a +110⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫2317d 元/m 2【解析】各层单价之和为:(a -d )+a +(a +d )+⎣⎢⎡⎦⎥⎤a +d ⎝ ⎛⎭⎪⎫23+…+⎣⎢⎡⎦⎥⎤a +d ⎝ ⎛⎭⎪⎫2317 =3a +17a +23⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫23171-23d=20a +2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫2317d , 所以各层价格的平均值是20a +2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫2317d 20=a +110⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫2317d (元/m 2).三、解答题9.已知公差不为0的等差数列{a n }的首项a 1为a (a ∈R )且1a 1,1a 2,1a 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)对n ∈N *,试比较1a 2+1a 22+1a 23+…+1a 2n 与1a 1的大小.【解析】(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意知⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 22=1a 1·1a 4,即(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ),从而a 1d =d 2. 因为d ≠0,所以d =a 1=a . 所以通项公式a n =na .(2)记T n =1a 2+1a 22+…+1a 2n,因为a 2n =2na ,所以T n =1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+ (12)=1a ·12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=1a ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n . 从而当a >0时,T n <1a 1;当a <0时,T n >1a 1.10.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -1的前n 项和.【解析】(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知条件可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =0,2a 1+12d =-10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =-1.故数列{a n }的通项公式为a n =2-n .(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -1的前n 项和为S n ,即S n =a 1+a 22+…+a n2n -1,故S 1=1,S n 2=a 12+a 24+…+a n2n . 所以,当n >1时,S n2=a 1+a 2-a 12+…+a n -a n -12n -1-a n2n=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12+14+…+12n -1-2-n 2n=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -1-2-n 2n =n 2n .所以S n =n2n -1.综上,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -1的前n 项和S n =n2n -1.11.等比数列{a n }中,a 1,a 2,a 3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a 1,a 2,a 3中的任何两个数不在下表的同一列.(1)求数列{a n }(2)若数列{b n }满足: b n =a n +(-1)nln a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 【解析】(1)当a 1=3时,不合题意;当a 1=2时,当且仅当a 2=6,a 3=18时,符合题意; 当a 1=10时,不合题意.因此a 1=2,a 2=6,a 3=18.所以公比q =3. 故a n =2·3n -1.(2)因为b n =a n +(-1)nln a n=2·3n -1+(-1)n ln(2·3n -1)=2·3n -1+(-1)n [ln 2+(n -1)ln 3]=2·3n -1+(-1)n(ln 2-ln 3)+(-1)nn ln3,所以S n =2(1+3+…+3n -1)+[-1+1-1+…+(-1)n](ln 2-ln 3)+[-1+2-3+…+(-1)nn ]ln 3. 所以当n 为偶数时,S n =2×1-3n1-3+n 2ln 3=3n+n 2ln 3-1;当n 为奇数时,S n =2×1-3n 1-3-(ln 2-ln 3)+⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12-n ln 3=3n-n -12ln 3-ln 2-1.综上所述,S n=⎩⎪⎨⎪⎧3n+n2ln 3-1, n 为偶数,3n-n -12ln3-ln 2-1, n 为奇数.12.(2011某某卷·文)已知数列{a n }与{b n }满足b n +1a n +b n a n +1=(-2)n+1,b n =3+-1n -12,n ∈N *,且a 1=2.(1)求a 2,a 3的值;(2)设=a 2n +1-a 2n -1,n ∈N *,证明{}是等比数列; (3)设S n 为{a n }的前n 项和,证明S 1a 1+S 2a 2+…+S 2n -1a 2n -1+S 2n a 2n ≤n -13(n ∈N *). 【解析】(1)由b n =3+-1n -12,n ∈N *, 可得b n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n 为奇数,1,n 为偶数.又b n +1a n +b n a n +1=(-2)n+1,当n =1时,a 1+2a 2=-1,由a 1=2,可得a 2=-32;当n =2时,2a 2+a 3=5,可得a 3=8. (2)对任意n ∈N *,a 2n -1+2a 2n =-22n -1+1,①2a 2n +a 2n +1=22n+1.② ②-①,得a 2n +1-a 2n -1=3×22n -1,即=3×22n -1,于是+1=4.所以{}是等比数列.(3)a 1=2,由(2)知,当k ∈N *且k ≥2时,a 2k -1=a 1+(a 3-a 1)+(a 5-a 3)+(a 7-a 5)+…+(a 2k -1-a 2k -3)=2+3(2+23+25+…+22k -3) =2+3×21-4k -11-4=22k -1.故对任意k ∈N *,a 2k -1=22k -1.由①得22k -1+2a 2k =-22k -1+1,所以a 2k =12-22k -1,k ∈N *.因此,S 2k =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2k -1+a 2k )=k2.于是,S 2k -1=S 2k -a 2k =k -12+22k -1.故S 2k -1a 2k -1+S 2ka 2k =k -12+22k -122k -1+k212-22k -1 =k -1+22k22k -k 22k -1=1-14k -k4k4k-1.所以,对任意n ∈N *,S 1a 1+S 2a 2+…+S 2n -1a 2n -1+S 2na 2n=⎝ ⎛⎭⎪⎫S 1a 1+S 2a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫S 3a 3+S 4a 4+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫S 2n -1a 2n -1+S 2n a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14-112+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-142-24242-1+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n -n 4n 4n -1 =n -⎝ ⎛⎭⎪⎫14+112+⎝ ⎛⎭⎪⎫142+24242-1-…-⎝ ⎛⎭⎪⎫14n +n 4n 4n -1 ≤n -⎝ ⎛⎭⎪⎫14+112=n -13.。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (60)一、选择题1.若直线x a +y b=1通过点M (cos α,sin α),则( ) A .a 2+b 2≤1 B .a 2+b 2≥1 C.1a 2+1b 2≤1D.1a 2+1b2≥1【答案】D【解析】因为点M (cos α,sin α)在以原点为圆心的单位圆上,即点M 满足x 2+y 2=1.由于直线x a +y b=1通过点M ,即直线x a +y b=1与x 2+y 2=1有公共点,即原点O 到直线bx +ay -ab =0的距离应小于等于1, ∴|-ab |a 2+b2≤1,∴1a 2+1b2≥1.2.(2010重庆卷·理)直线y =33x +2与圆心为D 的圆⎩⎨⎧x =3+3cos θ,y =1+3sin θ(θ∈[0,2π))交于A 、B 两点,则直线AD 与BD 的倾斜角之和为( )A.76π B.54π C.43π D.53π 【答案】C【解析】由已知得圆D :(x -3)2+(y -1)2=3, 则圆心D 到直线y =33x +2距离等于 d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪33×3-1+213+1=62, 故cos 12∠ADB =d 3=22,12∠ADB =π4,∠ADB =π2; 又AD =BD ,因此有∠DBA =π4. 而直线y =33x +2的倾斜角是π6,因此结合图形可知,在直线AD ,BD 中必有一条直线的倾斜角等于π6+π4,另一条的直线的倾斜角等于π6+π4+π2.因此直线AD ,BD 的倾角之和等于2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π4+π2=4π3.故选择C. 二、填空题3.(2009高考广东卷·理)若直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+kt (t 为参数)与直线l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =s ,y =1-2s (s 为参数)垂直,则k = .【答案】-1【解析】把两直线化为普通方程分别为l 1:kx +2y =k +4;l 2:2x +y =1.∵两直线垂直,∴-k2·(-2)=-1,解得k =-1.4.(2010天津卷·理)已知圆C 的圆心是直线⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =1+t ,(t 为参数)与x 轴的交点,且圆C 与直线x +y +3=0相切.则圆C 的方程为 .【答案】(x +1)2+y 2=2【解析】由题意可得圆心C 的坐标为(-1,0), 圆心到直线x +y +3=0的距离 d =|-1+3|2=2, 因此圆的方程为(x +1)2+y 2=2.5.圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3+4cos θ,y =-2+4sin θ(θ为参数)的圆心坐标为 ,和圆C 关于直线x-y =0对称的圆C ′的普通方程是 .【答案】(3,-2),(x +2)2+(y -3)2=16(或x 2+y 2+4x -6y -3=0) 【解析】将参数方程化为标准方程得 (x -3)2+(y +2)2=16. 故圆心坐标为P (3,-2).点P (3,-2)关于y =x 的对称点P ′(-2,3), 则圆C 关于y =x 对称的圆C ′的方程为(x +2)2+(y -3)2=16(或x 2+y 2+4x -6y -3=0). 6.若直线3x +4y +m =0与圆⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos θ,y =-2+sin θ(θ为参数)没有公共点,则实数m的取值范围是 .【答案】(-∞,0)∪(10,+∞)【解析】由圆的参数方程可知其标准方程为(x -1)2+(y +2)2=1,直线与圆无公共点,即圆心(1,-2)到直线的距离大于半径,即d =|3×1+4×-2+m |32+42=|m -5|5>1, ∴m <0或m >10.7.直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t ,y =1-t ,(t 为参数)被圆 (x -3)2+(y +1)2=25所截得的弦长为 .【答案】82【解析】把直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+t ,y =1-t ,代入(x -3)2+(y +1)2=25得(-5+t )2+(2-t )2=25,t 2-7t +2=0, |t 1-t 2|=t 1+t 22-4t 1t 2=41,弦长为2|t 1-t 2|=82.8.已知OP →=(2+2cos α,2+2sin α),α∈R ,(O 为坐标原点),向量OQ →满足OP →+OQ →=0,则动点Q 的轨迹方程是 .【答案】(x +2)2+(y +2)2=4 【解析】设Q (x ,y ),则OQ →=(x ,y ),代入OP →+OQ →=0中可得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-2cos α,y =-2-2sin α消去参数α,可得动点Q 的轨迹方程为(x +2)2+(y +2)2=4. 三、解答题9.在平面直角坐标系xOy 中,点P (x ,y )是椭圆x 23+y 2=1上的一个动点,求S =x +y的最大值.【解析】由椭圆x 23+y 2=1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos φ,y =sin φ,(φ为参数),故可设动点P 的坐标为(3cos φ,sin φ),其中0≤φ<2π. 因此,S =x +y =3cos φ+sin φ =2·⎝⎛⎭⎪⎫32cos φ+12sin φ=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫φ+π3. 所以当φ=π6时,S 取得最大值2.10.(2010辽宁卷·理)已知P为半圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ,(θ为参数,0≤θ≤π)上的点,点A 的坐标为(1,0),O 为坐标原点,点M 在射线OP 上,线段OM 与C 的弧AP 的长度均为π3.(1)以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求点M 的极坐标; (2)求直线AM 的参数方程.【解析】(1)由已知,M 点的极角为π3,且M 点的极径等于π3,故点M 的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π3.(2)M 点的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,3π6,A (1,0),故直线AM 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-1t ,y =3π6t .(θ为参数)11.(2010福建卷·理)在直角坐标系xOy ,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3- 22t ,y = 5 + 22t (t 为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为ρ=2 5 sin θ.(1)求圆C 的直角坐标方程;(2)设圆C 与直线l 交于点A ,B ,且若点P 的坐标为(3, 5 ),求|PA |+|PB |. 【解析】(1)由ρ=2 5 sin θ,得x 2+y 2-2 5 y =0,即x 2+(y - 5 )2=5.(2)方法1:将l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,得 ⎝⎛⎭⎪⎫3- 2 2t 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2 2t 2=5,即t 2-3 2 t +4=0.由于Δ=(3 2 )2-4×4=2>0, 故可设t 1,t 2是上述方程的两实根, 所以⎩⎨⎧t 1+t 2=3 2 ,t 1·t 2=4.又直线l 过点P (3, 5 ),故由上式及t 的几何意义得 |PA |+|PB |=|t 1|+|t 2|=t 1+t 2=3 2 .方法2:因为圆C 的圆心为(0, 5 ),半径r = 5 ,直线l 的普通方程为y =-x +3+ 5.由⎩⎨⎧x 2+y -52=5,y =-x +3+5得x 2-3x +2=0.解得⎩⎨⎧x =1, y =2+ 5或⎩⎨⎧x =2,y =1+ 5.不妨设A (1,2+5),B (2,1+5),又点P 的坐标为(3,5), 故|PA |+|PB |=8+ 2 =3 2 .12.已知曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ,(θ为参数),曲线C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =22t -2,y =22t .(t为参数)(1)指出C 1,C 2各是什么曲线,并说明C 1与C 2公共点的个数;(2)若把C 1,C 2上各点的纵坐标都压缩为原来的一半,分别得到曲线C 1′,C 2′.写出C 1′,C 2′的参数方程.C 1′与C 2′公共点的个数和C 1与C 2公共点的个数是否相同?说明你的理由.【解析】(1)C 1是圆,C 2是直线.C 1的普通方程为x 2+y 2=1,圆心C 1(0,0),半径r =1. C 2的普通方程为x -y +2=0.因为圆心C 1到直线x -y +2=0的距离为1, 所以C 2与C 1只有一个公共点. (2)压缩后的参数方程分别为C 1 ′:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =12sin θ,(θ为参数);C 2′:⎩⎪⎨⎪⎧x =22t -2,y =24t .(t 为参数).化为普通方程为C 1 ′:x 2+4y 2=1,C 2′:y =12x +22, 联立消元得2x 2+22x +1=0,其判别式Δ=(22)2-4×2×1=0,所以压缩后的直线C 2′与椭圆C 1′仍然只有一个公共点,和C 1与C 2公共点个数相同.。
2014届高三一轮“双基突破训练”(详细解析+方法点拨) (49)一、选择题1.某校高三年级有男生500人,女生400人,为了解该年级学生的健康情况,从男生中任意抽取25人,从女生中任意抽取20人进行调查.这种抽样方法是( ) A.简单随机抽样法B.抽签法C.随机数表法D.分层抽样法【答案】D【解析】由分层抽样的定义可知,该抽样为按比例的分层抽样.2.某林场有树苗30 000棵,其中松树苗4 000棵.为调查树苗的生长情况,采用分层抽样的方法抽取一个容量为150的样本,则样本中松树苗的数量为( ) A.30 B.25C.20 D.15【答案】C【解析】松树苗的数量为15030 000×4 000=20.3.某校共有学生2 000名,各年级男、女生人数如表.已知在全校学生中随机抽取1名,抽到二年级女生的概率是0.19.现用分层抽样的方法在全校抽取64名学生,则应在三年级抽取的学生人数为( )A.24C.16 D.12【答案】C【解析】依题意知二年级的女生有380人,那么三年级的学生的人数应该是2 000-373-377-380-370=500,即总体中各个年级的人数比例为3∶3∶2,故在分层抽样中应在三年级抽取的学生人数为64×28=16.4.一个单位有职工160人,其中业务人员96人,管理人员40人,后勤服务人员24人,为了了解职工的某种情况,要从中抽取一个容量为20的样本,按下述三种方法:方法1:将160人从1至160编上号,然后用白纸做成有1~160号的签160个放入箱内拌匀,然后从中抽20个签,与签号相同的20个人被选出.方法2:将160人从1至160编上号,按编号顺序分成20组,每组8人,1~8号,9~16号,…,153~160号,先从第1组中用抽签方法抽出k号(1≤k≤8),其余组的(k+8n)号(n=1,2,…,19)亦被抽到,如此抽取到20人.方法3:按20∶160=1∶8的比例,从业务人员中抽取12人,从管理人员中抽取5人,从后勤人员中抽取3人,都用随机数表法从各类人员中抽取所需的人数,他们合在一起恰好抽到20人.上述三种抽样方法,按简单随机抽样、分层抽样、系统抽样的顺序是( )A.方法1、方法2、方法3B.方法2、方法1、方法3C.方法1、方法3、方法2D.方法3、方法1、方法2【答案】C【解析】方法1是简单随机抽样;方法2是系统抽样;方法3是分层抽样.5.某初级中学有学生270人,其中一年级108人,二、三年级各81人,现要利用抽样方法抽取10人参加某项调查,考虑选用简单随机抽样、分层抽样和系统抽样三种方案.使用简单随机抽样和分层抽样时,将学生按一、二、三年级依次统一编号为1,2,3, (270)使用系统抽样时,将学生统一随机编号为1,2,3,…,270,并将整个编号依次分为10段,如果抽得号码有下列四种情况:①7,34,61,88,115,142,169,196,223,250;②5,9,100,107,111,121,180,195,200,265;③11,38,65,92,119,146,173,200,227,254;④30,57,84,111,138,165,192,219,246,270.关于上述样本的下列结论中,正确的是( )A.②、③都不能为系统抽样B.②、④都不能为分层抽样C.①、④都可能为系统抽样D.①、③都可能为分层抽样【答案】D【解析1】分层抽样时,一、二、三年级被抽取的人数比为4∶3∶3;即1~108内4个,109~189内3个,190~270内3个.显然①、②、③均可能为分层抽样,排除B;系统抽样时,1~27内,28~54内,…,243~270内各一个,排除A、C.故选择D.【解析2】根据三种抽样方法的特征,对所给出的4组样本进行判断,如果是分层抽样,则各段应占的比例为4∶3∶3;如果是系统抽样,则抽取的样本号码应该构成公差为27的等差数列.二、填空题6.(2011湖北卷·文)某市有大型超市200家、中型超市400家、小型超市1 400家,为掌握各类超市的营业情况,现按分层抽样方法抽取一个容量为100的样本,应抽取中型超市家.【答案】20【解析】易知抽样比为120,故应抽取中型超市20家.7.一个总体含有100个个体,以简单随机抽样方式从该总体中抽取一个容量为5的样本,则指定的某个个体被抽到的概率为.【答案】120【解析】由题意可知,每个个体被抽到的概率都是5100,即为120;当然,指定的某个个体被抽到的概率也为120.8.某中学有高一学生400人,高二学生302人,高三学生250人,现在按年级分层抽样方法从所有学生中抽取一个容量为190人的样本,应该剔除____________人,每个年级分别应抽取____________人.【答案】2;80人,60人和50人【解析】总体人数=400+302+250=952(人), ∵952190=5……余2.∴4005=80,302-25=60,2505=50, ∴应该从高二年级中剔除2人,高一、高二、高三应分别抽取80人,60人和50人. 三、解答题9.一个城市有210家百货商店,其中大型商店有20家,中型商店有40家,小型商店有150家.为了掌握各商店的营业情况,要从中抽取一个容量为21的样本,按照分层抽样方法抽取样本时,各类百货商店要分别抽取多少家?写出抽样过程.【解析】∵21∶210=1∶10, ∴2010=2,4010=4,15010=15, ∴从大型商店中抽取2家,从中型商店中抽取4家,从小型商店中抽取15家. 抽样过程:(1)利用抽签法从大型商店20家中随机抽取2家(过程略); (2)利用随机数表法(或抽签法)从中型商店40家中抽取4家; (3)利用系统抽样方法从小型商店150家中抽取15家.10.某单位最近组织了一次健身活动,活动分为登山组和游泳组,且每个职工至多参加了其中一组.在参加活动的职工中,青年人占42.5%,中年人占47.5%,老年人占10%.登山组的职工占参加活动总人数的14,且该组中,青年人占50%,中年人占40%,老年人占10%.为了了解各组不同的年龄层次的职工对本次活动的满意程度,现用分层抽样的方法从参加活动的全体职工中抽取一个容量为200的样本.试确定:(1)游泳组中,青年人、中年人、老年人分别所占的比例; (2)游泳组中,青年人、中年人、老年人分别应抽取的人数.【解析】(1)设登山组人数为x ,游泳组中,青年人、中年人、老年人各占比例分别为a 、b 、c ,则有x ·40%+3xb 4x =47.5%,x ·10%+3xc4x=10%,解得b =50%,c =10%.故a =100%-50%-10%=40%,即游泳组中,青年人、中年人、老年人各占比例分别为40%、50%、10%.(2)游泳组中,抽取的青年人数为 200×34×40%=60(人);抽取的中年人数为200×34×50%=75(人);抽取的老年人数为200×34×10%=15(人).11.一个总体中的1 000个个体编号为0,1,2,…,999,并依次将其分为10个小组,组号为0,1,2,…,9.要用系统抽样方法抽取一个容量为10的样本,规定如果在第0组随机抽取的号码为x ,那么依次错位地得到后面各组的号码,即第k 组中抽取的号码的后两位数为x +33k 的后两位数.(1)当x =24时,写出所抽取样本的10个号码;(2)若所抽取样本的10个号码中有一个的后两位数是87,求x 的取值范围. 【解析】(1)当r =24时,按规则可知所抽取样本的10个号码依次为:24,157,290,323,456,589,622,755,888,921.(2)当k =0,1,2,…,9时,33k 的值依次为0,33,66,99,132,165,198,231,264,297. 又抽取样本的10个号码中有一个的后两位数是87,从而x 可以为87,54,21,88,55,22,89,56,23,90.∴x 的取值范围是{21,22,23,54,55,56,87,88,89,90}. 12.某重点中学各班级人数如下表所示:学校计划召开学生代表座谈会.请根据上述基本数据设计一个样本容量为总体容量的120的抽样方案.【解析】第一步:确定一年级、二年级、三年级的被抽个体数.一年级、二年级、三年级的学生数分别为:45+48+52=145,46+54+50=150,48+55+52=155.由于总体容量与样本容量的比为20,所以样本中包含的各部分个体数应为: 145÷20≈7,150÷20≈8,155÷20≈8.第二步:将一年级的被抽个体数分配到一年级1班、2班、3班,因为一年级1班、2班、3班的人数比为45∶48∶52,所以一年级1班、2班、3班的被抽到个体数分别为7÷145×45≈2,7÷145×48≈2,7÷145×52≈3.第三步:将二年级的被抽个体数分配到二年级1班、2班、3班,因为二年级1班、2班、3班的人数比为46∶54∶50,所以二年级1班、2班、3班的被抽到个体数分别为8÷150×46≈2,8÷150×54≈3,8÷150×50≈3.第四步:将三年级的被抽个体数分配到三年级1班、2班、3班,因为三年级1班、2班、3班的人数比为48∶55∶52,所以三年级1班、2班、3班的被抽到个体数分别为8÷155×48≈2,8÷155×55≈3,8÷155×52≈3.。