【精品推荐】人教版高中数学选修二课时作业11
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课时作业(十一)1.在二项式(x 2-1x)5的展开式中,含x 4的项的系数是( )A .-10B .10C .-5D .5答案 B解析 展开式的通项为T r +1=C r 5(x 2)5-r·(-1x)r =(-1)r ·C r 5·x 10-3r,令10-3r =4,∴r =2,则x 4的系数是(-1)2·C 25=10.故选B. 2.(2x 3-12x 2)10的展开式中的常数项是( )A .210 B.1052 C.14 D .-105答案 B3.(x -2y )10的展开式中x 6y 4项的系数是( ) A .840 B .-840 C .210 D .-210答案 A解析 T 4+1=C 410x 6(-2y )4=C 410×4x 6y 4=840x 6y 4. 4.二项式(52+77)24展开式中的整数项是( ) A .第15项 B .第14项 C .第13项 D .第12项答案 A解析 (52+77)24展开式的通项为C r24(52)24-r ·(77)r .要使其为整数,应使24-r 5与r 7都是整数,观察易知r =14时24-r 5=2,r7=2皆为整数,因此所求为第r +1项,即第15项.5.把(3i -x )10(i 是虚数单位)按二项式定理展开,展开式的第8项的系数是( ) A .135 B .-135 C .-3603i D .3603i答案 D解析 ∵T 7+1=C 710(3i)3(-x )7=-C 71033i 3x 7=C 71033i x 7,所以展开式的第8项的系数为33·C 710i ,即3603i.6.在(x +1)(2x +1)·…·(nx +1)(n ∈N *)的展开式中一次项系数为( ) A .C 2n B .C 2n +1 C .C n -1n D.12C 3n +1 答案 B解析 1+2+3+…+n =n ·n +12=C 2n +1.7.(2011·陕西理)(4x-2-x )6(x ∈R )展开式中的常数项是( ) A .-20 B .-15 C .15 D .20答案 C解析 T r +1=C r 6(22x )6-r(-2-x )r =(-1)r C r 6(2x )12-3r,r =4时,12-3r =0,故第5项是常数项,T 5=(-1)4C 46=15.8.(2013·安徽)若(x +a3x)8的展开式中x 4的系数为7,则实数a =________.答案 12解析 由二项式(x +a3x)8展开式的通项为T r +1=C r 8a rx 8-43r ,令8-43r =4,可得r =3.故C 38a 3=7,∴a =12.9.(x -y )10的展开式中,x 7y 3的系数与x 3y 7的系数之和等于________. 答案 -240解析 (x -y )10展开式的通项为T r +1=C r 10x10-r (-y )r =(-1)r C r 10x 10-r y r, ∴x 7y 3的系数为-C 310,x 3y 7的系数为-C 710. ∴所求的系数和为-(C 710+C 310)=-2C 310=-240.10.化简:(x -1)4+4(x -1)3+6(x -1)2+4x -3的值为________. 答案 x 4解析 原式为(x -1)4+4(x -1)3+6(x -1)2+4(x -1)+1 =[(x -1)+1]4=x 4.11.(x -1)-(x -1)2+(x -1)3-(x -1)4+(x -1)5的展开式中,x 2的系数等于________. 答案 -20解析 方法一 所给的代数式是五个二项式的代数和.因此所求的x 2的系数就应该是这五个二项式的展开式中x 2的系数的代数和,即-C 02-C 13-C 24-C 35=-20.方法二 也可以利用等比数列求和公式,将原式化为x -1[1-1-x5]1+x -1=x -1+x -16x.可以看出,所求的x 2的系数就是(x -1)6中x 3的系数,即为-C 36=-20.12.在(x -a )10的展开式中,x 7的系数是15,则实数a =________. 答案 -1213.(32+12)50的二项展开式中,整数项共有________项.答案 4解析 T k +1=C k50(32)50-k ·(12)k =C k 50·2100-5k 6.由0≤k ≤50,且k ∈N 可知,当k =2,8,14,20时, 100-5k6取整数,即展开式中有4项是整数项. 14.求(x +1x-1)5展开式中的常数项.解析 方法一 (x +1x -1)5=(x +1x -1)(x +1x -1)(x +1x -1)(x +1x -1)(x +1x-1).按多项式乘法的规律,常数可从五个因式中都选取-1相乘为(-1)5;若从五个因式中选定一因式取x ,一因式取1x,另三个因式中取(-1),为C 15C 14(-1)3;若从五个因式某两因式中取x ,另两因式中取1x,余下一个因式中取-1,所得式为C 25C 23(-1),所以常数项为(-1)5+C 15C 14(-1)3+C 25C 23(-1)=-51.方法二 由于本题只有5次方,也可以直接展开,即[(x +1x )-1]5=(x +1x )5-5(x +1x )4+10(x +1x )3-10(x +1x )2+5(x +1x)-1.由x +1x 的对称性知,只有在x +1x的偶数次幂中的展开式中才会出现常数项且是各自的中间项,∴常数项为-5C 24-10C 12-1=-51.方法三 ∵(x +1x -1)5=[(x +1x)-1]5,∴通项为T r +1=C r 5(x +1x)5-r ·(-1)r(0≤r ≤5).当r =5时,T 6=C 55(-1)5=-1; 当0≤r <5时,(x +1x)5-r的通项为T ′k +1=C k 5-r x5-r -k ·(1x)k=C k 5-r x5-r -2k(0≤k ≤5-r ).∵0≤r <5,且r ∈Z ,∴r 只能取1或3相应的k 值分别为2或1. ∴常数项为C 15C 24(-1)+C 35C 12(-1)3+(-1)=-51. ►重点班选做题15.(2010·全国卷Ⅰ)(1-x )4(1-x )3的展开式中x 2的系数是( ) A .-6 B .-3 C .0 D .3答案 A解析 由于(1-x )4的通项为T r +1=C r 4(-x )r =(-1)r C r 4x r ,(1-x )3的通项为T k +1=(-1)k C k3,所以乘积中的x 2项的系数为(1-x )4中的x 2项的系数和x 的系数分别乘(1-x )3中的常数项和x 的系数再求和得到,即6×1+(-4)×3=6-12=-6.16.(2011·新课标全国理)(x +a x)(2x -1x)5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( )A .-40B .-20C .20D .40答案 D解析 对于(x +a x)(2x -1x)5,可令x =1得1+a =2,故a =1.(2x -1x)5的展开式的通项T r +1=C r 5(2x )5-r (-1x )r =C r 525-r ×(-1)r ×x 5-2r ,要得到展开式的常数项,则x +1x 的x 与(2x -1x)5展开式的1x 相乘,x +1x 的1x 与(2x -1x)5展开式的x 相乘,故令5-2r =-1,得r =3.令5-2r=1,得r =2,从而可得常数项为C 35×22×(-1)3+C 25×23×(-1)2=40.17.若(cos φ+x )5的展开式中x 3的系数为2,则sin(2φ+π2)=________.答案 -35解析 由二项式定理,得x 3的系数为C 35cos 2φ=2,得cos 2φ=15,故sin(2φ+π2)=cos2φ=2cos 2φ-1=-35.18.(2011·浙江理)设二项式(x -a x)6(a >0)的展开式中x 3的系数为A ,常数项为B .若B =4A ,则a 的值是________.答案 2 解析。
课时作业(十一)一、选择题1.函数f (x )=x +2cos x 在区间[-π2,0]上的最小值是( ) A .-π2 B .2 C.π6+ 3 D.π3+1答案 A2.函数f (x )=x 3-3x 2+3x (-1<x <1)( ) A .有最大值,但无最小值 B .有最大值,也无最小值 C .无最大值,也无最小值 D .无最大值,但有最小值 答案 C3.函数f (x )=ln x -x 在(0,e]上的最大值为( ) A .-1 B .1 C .0 D .e答案 A4.设函数f (x )在定义域内可导,y =f (x )的图像如下图,则导数y =f ′(x )的图像可能为下图中的( )答案 D5.已知对任意实数x 有f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),且x >0,f ′(x )>0,g ′(x )>0,则x <0时( )A .f ′(x )>0,g ′(x )>0B .f ′(x )>0,g ′(x )<0C .f ′(x )<0,g ′(x )>0D .f ′(x )<0,g ′(x )<0 答案 B6.函数f (x )=x cos x 的导函数f ′(x )在区间[-π,π]上的图像大致是( )答案 A解析 ∵f (x )=x cos x ,∴f ′(x )=cos x -x sin x .∴f ′(-x )=f ′(x ),∴f ′(x )为偶函数. ∴函数图像关于y 轴对称. 由f ′(0)=1可排解C 、D 选项. 而f ′(1)=cos1-sin1<0, 从而观看图像即可得到答案为A. 二、填空题7.函数f (x )=12x 2-1x (x <0)的最小值是________. 答案 328.函数f (x )=x 2+2ax +1在[0,1]上的最小值为f (1),则a 的取值范围为________.答案 (-∞,-1] 解析 f ′(x )=2x +2a ,f (x )在[0,1]上的最小值为f (1),说明f (x )在[0,1]上单调递减, ∴x ∈[0,1]时f ′(x )≤0恒成立. ∴a ≤-x ,∴a ≤-1.9.函数f (x )=12e x (sin x +cos x )在区间[0,π2]上的值域为________. 答案 [12,12e n 2]解析 ∵x ∈[0,π2],∴f ′(x )=e xcos x ≥0,∴f (0)≤f (x )≤f (π2).即12≤f (x )≤12e n 2 . 10.直线y =a 与函数y =x 3-3x 的图像有三个相异的交点,则a 的取值范围是________.答案 (-2,2)解析 f ′(x )=3x 2-3,令f ′(x )=0,可以得x =1或-1. ∵f (1)=-2,f (-1)=2,∴-2<a <2.11.已知f (x )=-x 2+mx +1在区间[-2,-1]上最大值就是函数f (x )的极大值,则m 的取值范围是________.答案 [-4,-2]解析 f ′(x )=m -2x ,令f ′(x )=0,得x =m 2. 由题设得m2∈[-2,-1],故m ∈[-4,-2]. 三、解答题12.求下列各函数的最值: (1)f (x )=sin2x -x ,x ∈[-π2,π2];(2)f (x )=e -x -e x ,x ∈[0,a ],a 为正常数.解析 (1)由于f (x )=sin2x -x ,所以f ′(x )=2cos2x -1. 又x ∈[-π2,π2],令f ′(x )=0, 解得x =-π6或x =π6.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化状况如下表:。
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课时提升作业十一复数代数形式的乘除运算一、选择题(每小题5分,共25分)1.复数(2+i)2等于( )A.3+4iB.5+4iC.3+2iD.5+2i【解析】选A.(2+i)2=4+4i+i2=4+4i-1=3+4i.2.(2016·长春高二检测)若复数z满足z=(z-1)i,则复数z的模为( )A.1B.C.D.2【解析】选B.因为复数z满足z=(z-1)·i,所以z(1-i)=-i,故有z===-i, 故|z|==.3.(2015·四川高考)设i是虚数单位,则复数i3-= ( )A.-iB.-3iC.iD.3i【解题指南】利用i2=-1,对原式化简,便可求解.【解析】选C.i3-=-i-=-i+2i=i.4.(2016·东营高二检测)若i为虚数单位,图中复平面内点Z表示复数z,则表示复数的点是( )A.EB.FC.GD.H【解析】选D.依题意得z=3+i,====2-i,该复数对应的点的坐标是H(2,-1).5.(2016·山东高考)若复数z满足2z+=3-2i,其中i为虚数单位,则z= ( )A.1+2iB.1-2iC.-1+2iD.-1-2i【解题指南】利用共轭复数的性质解题.【解析】选B.设z=a+bi(a,b∈R),则2z+=3a+bi=3-2i,所以a=1,b=-2,所以z=1-2i.二、填空题(每小题5分,共15分)6.计算(7-i)=________.【解题指南】复数乘法运算可以把虚数单位i看作一个字母,按照实数的多项式乘法运算法则进行运算.【解析】(7-i)=×7-i+i·7-i·i=+i.答案:+i7.(2016·银川高二检测)已知=b+i(a,b∈R),其中i为虚数单位,则a+b=________. 【解析】根据已知可得=b+i⇒2-ai=b+i⇒即从而a+b=1.答案:1【补偿训练】i是虚数单位,若=a+bi(a,b∈R),则乘积ab的值是( )A.-15B.-3C.3D.15【解析】选B.==-1+3i=a+bi,所以a=-1,b=3,所以ab=-3.8.(2016·济南高二检测)设x,y为实数,且+=,则x+y=________.【解析】+=+=+i,而==+i,所以+=且+=,解得x=-1,y=5,所以x+y=4.答案:4三、解答题(每小题10分,共20分)9.计算:(1)(2+i)(2-i).(2)(1+2i)2.(3)+.【解析】(1)(2+i)(2-i)=4-i2=4-(-1)=5.(2)(1+2i)2=1+4i+(2i)2=1+4i+4i2=-3+4i.(3)原式=+=i6+i=-1+i.【拓展延伸】复数的运算顺序复数的运算顺序与实数运算顺序相同,都是先进行高级运算乘方、开方,再进行次级运算乘、除,最后进行低级运算加、减,如i的幂运算,先利用i的幂的周期性,将其次数降低,然后再进行四则运算.10.(2016·青岛高二检测)已知复数z=.(1)求复数z.(2)若z2+az+b=1-i,求实数a,b的值.【解析】(1)z====1+i.(2)把z=1+i代入z2+az+b=1-i,得(1+i)2+a(1+i)+b=1-i,整理得a+b+(2+a)i=1-i,所以解得一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2016·全国卷Ⅲ)若z=4+3i,则= ( )A.1B.-1C.+iD.-i【解题指南】根据复数的运算法则进行计算.【解析】选D.==5,=4-3i,则=-i.2.(2016·西宁高二检测)复数为纯虚数,则实数a= ( )A.-2B.-C.2D.【解析】选D.因为复数==为纯虚数,所以2a-1=0,2+a≠0.解得a=.二、填空题(每小题5分,共10分)3.(2015·天津高考)i是虚数单位,若复数是纯虚数,则实数a的值为____________.【解析】=a+2+(1-2a)i,该复数为纯虚数,所以a+2=0,且1-2a≠0,所以a=-2.答案:-24.(2016·青岛高二检测)若复数z满足(3-4i)z=4+3i,则|z|=________.【解题指南】由已知利用复数代数形式的除法运算化简求得z,然后直接利用复数模的公式求解.【解析】因为(3-4i)z=4+3i,所以z====i.则|z|=1.答案:1三、解答题(每小题10分,共20分)5.已知z1是虚数,z2=z1+是实数,且-1≤z2≤1.(1)求|z1|的值以及z1的实部的取值范围.(2)若ω=,求证:ω为纯虚数.【解析】设z1=a+bi(a,b∈R,且b≠0).(1)z2=z1+=a+bi+=+i.因为z2是实数,b≠0,于是有a2+b2=1,即|z1|=1,所以z2=2a.由-1≤z2≤1,得-1≤2a≤1,解得-≤a≤,即z1的实部的取值范围是.(2)ω====-i.因为a∈,b≠0,所以ω为纯虚数.【补偿训练】已知z,ω为复数,(1+3i)z为实数,ω=,且|ω|=5,求ω. 【解析】设ω=x+yi(x,y∈R),由ω=,得z=ω(2+i)=(x+yi)(2+i).依题意,得(1+3i)z=(1+3i)(x+yi)(2+i)=( -x-7y)+(7x-y)i,所以7x-y=0.①又|ω|=5,所以x2+y2=50.②由①②得或所以ω=1+7i或ω=-1-7i.6.(2016·潍坊高二检测)已知z为虚数,z+为实数.(1)若z-2为纯虚数,求虚数z.(2)求|z-4|的取值范围.林老师网络编辑整理【解析】(1)设z=x+yi(x,y∈R,y≠0),则z-2=x-2+yi,由z-2为纯虚数得x=2,所以z=2+yi,则z+=2+yi+=2+i∈R,得y-=0,y=±3,所以z=2+3i或z=2-3i.(2)因为z+=x+yi+=x++i∈R,所以y-=0,因为y≠0,所以(x-2)2+y2=9,由(x-2)2<9,得x∈(-1,5),所以|z-4|=|x+yi-4|===∈(1,5).关闭Word文档返回原板块。
§1.3简单的逻辑联结词【课时目标】 1.了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.2.会用逻辑联结词联结两个命题或改写某些数学命题,并能判断命题的真假.1.用逻辑联结词构成新命题(1)用联结词“且”把命题p和命题q联结起来,就得到一个新命题,记作________,读作__________.(2)用联结词“或”把命题p和命题q联结起来,就得到一个新命题,记作________,读作__________.(3)对一个命题p全盘否定,就得到一个新命题,记作________,读作__________或__________.2.含有逻辑联结词的命题的真假判断p q p∨q p∧q 綈p真真真真假真假真假假假真真假真假假假假真一、选择题1.已知p:2+2=5;q:3>2,则下列判断错误的是( )A.“p∨q”为真,“綈q”为假- 1 -B.“p∧q”为假,“綈p”为真C.“p∧q”为假,“綈p”为假D.“p∨q”为真,“綈p”为真2.已知p:∅{0},q:{2}∈{1,2,3}.由它们构成的新命题“綈p”,“綈q”,“p ∧q”,“p∨q”中,真命题有( )A.1个B.2个C.3个D.4个3.下列命题:①2010年2月14日既是春节,又是情人节;②10的倍数一定是5的倍数;③梯形不是矩形.其中使用逻辑联结词的命题有( )A.0个B.1个C.2个D.3个4.设p、q是两个命题,则新命题“綈(p∨q)为假,p∧q为假”的充要条件是( ) A.p、q中至少有一个为真B.p、q中至少有一个为假C.p、q中有且只有一个为假D.p为真,q为假5.命题p:在△ABC中,∠C>∠B是sin C>sin B的充分不必要条件;命题q:a>b是ac2>bc2的充分不必要条件.则( )A.p假q真B.p真q假C.p∨q为假D.p∧q为真6.下列命题中既是p∧q形式的命题,又是真命题的是( )A.10或15是5的倍数B.方程x2-3x-4=0的两根是-4和1- 1 -。
2018年秋高中数学课时分层作业11 定积分的简单应用新人教A版选修2-2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年秋高中数学课时分层作业11 定积分的简单应用新人教A版选修2-2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课时分层作业(十一)定积分的简单应用(建议用时:40分钟)[基础达标练]一、选择题1.用S表示图1.7。
6中阴影部分的面积,则S的值是( )图1.7.6D[在区间[a,b]上图形在x轴下方,积分为负值,∴S=f(x)d x-f(x)d x。
故选D.]2.如图1.7.7,阴影部分的面积是( )图177A.2错误!B.2-错误!C.错误!D.错误!C[S=(3-x2-2x)d x=错误!错误!=错误!。
]3.一物体在力F(x)={10,0≤x≤2,,3x+4,x〉2,(单位:N)的作用下沿与力F 相同的方向,从x=0处运动到x=4(单位:m)处,则力F(x)做的功为()A.44 J B.46 JC.48 J D.50 JB[W=F(x)d x=10d x+ (3x+4)d x=10x错误!+错误!错误!=46(J).]4.以初速度40 m/s竖直向上抛一物体,t s时速度v=40-10t2,则此物体达到最高时的高度为( )【导学号:31062103】A。
错误! m B。
错误! mC.错误! mD.错误! mA[v=0时物体达到最高,此时40-10t2=0,则t=2 s。
又∵v0=40 m/s,∴t0=0 s。
课时作业(十一)一、选择题1.函数f (x )=x +2cos x 在区间[-π2,0]上的最小值是( )A .-π2B .2 C.π6+ 3 D.π3+1 答案 A2.函数f (x )=x 3-3x 2+3x (-1<x <1)( ) A .有最大值,但无最小值 B .有最大值,也无最小值 C .无最大值,也无最小值 D .无最大值,但有最小值 答案 C3.函数f (x )=ln x -x 在(0,e]上的最大值为( ) A .-1 B .1 C .0 D .e答案 A4.设函数f (x )在定义域内可导,y =f (x )的图像如下图,则导数y =f ′(x )的图像可能为下图中的( )答案 D5.已知对任意实数x有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x>0,f′(x)>0,g′(x)>0,则x<0时( )A.f′(x)>0,g′(x)>0 B.f′(x)>0,g′(x)<0C.f′(x)<0,g′(x)>0 D.f′(x)<0,g′(x)<0答案 B6.函数f(x)=x cos x的导函数f′(x)在区间[-π,π]上的图像大致是( )答案 A解析∵f(x)=x cos x,∴f′(x)=cos x-x sin x.∴f′(-x)=f′(x),∴f′(x)为偶函数.∴函数图像关于y轴对称.由f′(0)=1可排除C、D选项.而f ′(1)=cos1-sin1<0, 从而观察图像即可得到答案为A. 二、填空题7.函数f (x )=12x 2-1x (x <0)的最小值是________.答案 328.函数f (x )=x 2+2ax +1在[0,1]上的最小值为f (1),则a 的取值范围为________. 答案 (-∞,-1] 解析 f ′(x )=2x +2a ,f (x )在[0,1]上的最小值为f (1),说明f (x )在[0,1]上单调递减,∴x ∈[0,1]时f ′(x )≤0恒成立. ∴a ≤-x ,∴a ≤-1.9.函数f (x )=12e x (sin x +cos x )在区间[0,π2]上的值域为________.答案 [12,12en2]解析 ∵x ∈[0,π2],∴f ′(x )=e xcos x ≥0,∴f (0)≤f (x )≤f (π2).即12≤f (x )≤12e n2 .10.直线y =a 与函数y =x 3-3x 的图像有三个相异的交点,则a 的取值范围是________. 答案 (-2,2)解析 f ′(x )=3x 2-3,令f ′(x )=0,可以得x =1或-1. ∵f (1)=-2,f (-1)=2,∴-2<a <2.11.已知f (x )=-x 2+mx +1在区间[-2,-1]上最大值就是函数f (x )的极大值,则m 的取值范围是________.答案 [-4,-2]解析 f ′(x )=m -2x ,令f ′(x )=0,得x =m2.由题设得m2∈[-2,-1],故m ∈[-4,-2].三、解答题12.求下列各函数的最值: (1)f (x )=sin2x -x ,x ∈[-π2,π2]; (2)f (x )=e -x-e x,x ∈[0,a ],a 为正常数.解析 (1)因为f (x )=sin2x -x ,所以f ′(x )=2cos2x -1. 又x ∈[-π2,π2],令f ′(x )=0,解得x =-π6或x =π6.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:由上表可得函数f (x )的最大值为π2,最小值为-π2.(2)f ′(x )=(1e x )′-(e x )′=-1e x -e x=-1+e 2xe x .当x ∈[0,a ]时,f ′(x )<0恒成立, 即f (x )在[0,a ]上是减函数.故当x =a 时,f (x )有最小值f (a )=e -a-e a; 当x =0时,f ′(x )有最大值f (0)=e -0-e 0=0.13.已知f (x )=x 3-x 2-x +3,x ∈[-1,2],f (x )-m <0恒成立,求实数m 的取值范围. 解析 由f (x )-m <0,即m >f (x )恒成立, 知m >f (x )max .f ′(x )=3x 2-2x -1,令f ′(x )=0,解得x =-13或x =1.因为f (-13)=8627,f (1)=2,f (-1)=2,f (2)=5,所以f (x )的最大值为5,故m 的取值范围为(5,+∞). 14.设函数f (x )=12x 2e x.(1)求f (x )的单调区间;(2)若当x ∈[-2,2]时,不等式f (x )>m 恒成立,求实数m 的取值范围. 解析 (1)f ′(x )=x e x+12x 2e x =ex2x (x +2).由ex2x (x +2)>0,解得x >0或x <-2. ∴(-∞,-2),(0,+∞)为f (x )的增区间. 由ex2x (x +2)<0,得-2<x <0. ∴(-2,0)为f (x )的减区间.∴f (x )的单调增区间为(-∞,-2),(0,+∞); 单调减区间为(-2,0).(2)令f ′(x )=ex2x (x +2)=0,得x =0或x =-2.∵f (-2)=2e 2,f (2)=2e 2,f (0)=0,∴f (x )∈[0,2e 2]. 又∵f (x )>m 恒成立,∴m <0. 故m 的取值范围为(-∞,0).15.设函数f (x )定义在(0,+∞)上,f (1)=0,导函数f ′(x )=1x,g (x )=f (x )+f ′(x ).(1)求g (x )的单调区间和最小值; (2)讨论g (x )与g (1x)的大小关系.解析 (1)由题设易知f (x )=ln x ,g (x )=ln x +1x,∴g ′(x )=x -1x 2.令g ′(x )=0,得x =1. 当x ∈(0,1)时,g ′(x )<0,故(0,1)是g (x )的单调减区间. 当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0,故(1,+∞)是g (x )的单调增区间.∴x =1是g (x )的唯一极值点,且为极小值点,从而也是最小值点,∴最小值为g (1)=1. (2)g (1x)=-ln x +x ,设h (x )=g (x )-g (1x )=2ln x -x +1x,则h ′(x )=-x -2x 2.当x =1时,h (1)=0,即g (x )=g (1x).当x ∈(0,1)∪(1,+∞)时,h ′(x )<0,h ′(1)=0, ∴h (x )在(0,+∞)内单调递减.当0<x <1时,h (x )>h (1)=0,即g (x )>g (1x);当x =1时,g (x )=g (1x);当x >1时,h (x )<h (1)=0,即g (x )<g (1x).16.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx 在点x 0处取得极小值-4,使其导函数f ′(x )>0的x 的取值范围为(1,3).(1)求f (x )的解析式及f (x )的极大值;(2)当x ∈[2,3]时,求g (x )=f ′(x )+6(m -2)x 的最大值. 解析 (1)由题意知f ′(x )=3ax 2+2bx +c =3a (x -1)(x -3)(a <0),∴在(-∞,1)上f ′(x )<0,f (x )是减函数,在(1,3)上f ′(x )>0,f (x )是增函数,在(3,+∞)上f ′(x )<0,f (x )是减函数.因此f (x )在x 0=1处取得极小值-4,在x =3处取得极大值.∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =-4,f=3a +2b +c =0,f=27a +6b +c =0.解得a =-1,b =6,c =-9. ∴f (x )=-x 3+6x 2-9x .∴f (x )在x =3处取得极大值f (3)=0.(2)g (x )=-3(x -1)(x -3)+6(m -2)x =-3(x 2-2mx +3),g ′(x )=-6x +6m =0,得x =m .①当2≤m ≤3时,g (x )max =g (m )=3m 2-9;②当m <2时,g (x )在[2,3]上是递减的,g (x )max =g (2)=12m -21; ③当m >3时,g (x )在[2,3]上是递增的,g (x )max =g (3)=18m -36. 因此g (x )max =⎩⎪⎨⎪⎧12m -21 m ,3m 2-9m ,18m -36m17.设函数f (x )=tx 2+2t 2x +t -1(x ∈R ,t >0). (1)求f (x )的最小值h (t );(2)若h (t )<-2t +m 对t ∈(0,2)恒成立,求实数m 的取值范围. 解析 (1)∵f (x )=t (x +t )2-t 3+t -1(x ∈R ,t >0), ∴当x =-t 时,f (x )取最小值f (-t )=-t 3+t -1,即h (t )=-t 3+t -1.(2)令g (t )=h (t )-(-2t +m )=-t 3+3t -1-m . 由g ′(t )=-3t 2+3=0,得t =1或t =-1(舍去). 当t 变化时,g ′(t ),g (t )的变化情况如下表:在(0,2)内恒成立,即1-m <0,解得m >1,所以m 的取值范围为(1,+∞).18.已知函数f (x )=ax 2-b ln x +12在x =x 0处取得极小值1+ln2,其导函数f ′(x )的图像如图所示.求x 0,a ,b 的值.解析 由图可知x 0=12.∴当x =12时,f (x )极小值为1+ln2.∴14a -b ln 12+12=1+ln2. ∴a +4b ln2=2+4ln2.① 又∵f ′(x )=2ax -bx,∴f (12)=2a ×12-2a =0.∴a =2b .②由①②解得b =1,a =2.。
1.1.2 四种命题1..命题“a、b都是偶数,则a+b是偶数”的逆否命题是2..与命题“能被6整除的整数,一定能被3整除”等价的命题是3.已知命题甲:p⇒q,命题乙:q⇒p,命题丙:¬p⇒¬q,命题丁:¬q⇒¬p.(1)若甲真则乙为真;(2)若乙真则丙为真;(3)若丙真则丁为真;(4)若丁真则甲为真.说法正确的是4.命题“当AB=AC时,△ABC为等腰三角形”与它的逆命题、否命题、逆否命题中真命题的个数是5.命题“若x≤-3,则x2+x-6>0”的否命题是____________________.6.原命题:在空间中,若四点不共面,则这四个点中任何三点都不共线.其逆命题为________(真、假).7.命题“若A∪B=B,则A⊆B”的否命题是________,逆否命题是________.8.设原命题为“已知a、b是实数,若a+b是无理数,则a、b都是无理数”.写出它的逆命题、否命题和逆否命题,并分别说明它们的真假.9.证明:对任意非正数c,若有a≤b+c成立,则a≤b.10..命题“如果m>0,则x2+x-m=0有实根”的逆否命题是真命题吗?证明你的结论.[答案]1.a +b 不是偶数,则a 、b 不都是偶数2..不能被3整除的整数,一定不能被6整除3.(2)(4)4. 25. 若x >-3,则x 2+x -6≤06. 假7. 若A ∪B ≠B ,则A B 若A B ,则A ∪B ≠B8.[答案] 逆命题:已知a 、b 为实数,若a 、b 都是无理数,则a +b 是无理数. 如a =2,b =-2,a +b =0为有理数,故为假命题.否命题:已知a 、b 是实数,若a +b 不是无理数,则a 、b 不都是无理数.由逆命题为假知,否命题为假.逆否命题:已知a 、b 是实数,若a 、b 不都是无理数,则a +b 不是无理数. 如a =2,b =2,则a +b =2+2是无理数,故逆否命题为假9.[答案] 若a >b ,由c ≤0知b ≥b +c ,∴a >b +c .∴原命题的逆否命题为真命题,从而原命题为真命题,即对任意c ≤0,若有a ≤b +c 成立,则a ≤b .10.[答案] 解法1:是真命题.∵m >0,∴Δ=1+4m >0.∴方程x 2+x -m =0有实根,故原命题“如果m >0,则x 2+x -m =0有实根”是真命题. 又因原命题与它的逆否命题等价.∴命题“如果m >0,则x 2+x -m =0有实根”的逆否命题也是真命题.解法2:是真命题.原命题“如果m >0,则x 2+x -m =0有实根”的逆否命题为“如果x 2+x -m =0无实根,则m ≤0”.∵x 2+x -m =0无实根,∴Δ=1+4m <0,m <-14≤0,故原命题的逆否命题为真命题.。
1.1.3 导数的几何意义一、选择题1.下列说法正确的是( )A .若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处就没有切线B .若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处有切线,则f ′(x 0)必存在C .若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线斜率不存在D .若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处没有切线,则f ′(x 0)有可能存在 2.已知y =f (x )的图象如图所示,则f ′(x A )与f ′(x B )的大小关系是( )A .f ′(x A )>f ′(xB ) B .f ′(x A )<f ′(x B )C .f ′(x A )=f ′(x B )D .不能确定3.在曲线y =x 2上切线倾斜角为π4的点是( )A .(0,0)B .(2,4)C .(14,116)D .(12,14)4.已知曲线y =13x 3上一点P (2,83),则该曲线在P 点处切线的斜率为( )A .4B .2C .-4D .85.设曲线y =ax 2在点(1,a )处的切线与直线2x -y -6=0平行,则a 等于( ) A .1 B.12 C .-12D .-16.如图,函数y =f (x )的图象在点P 处的切线方程是y =-x +8,则f (5)+f ′(5)等于( )A .2B .3C .4D .5二、填空题7.已知函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程是y =12x +2,则f (1)+f ′(1)=________.8.过点P (-1,2)且与曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线平行的直线方程是__________. 9.若曲线y =2x 2-4x +P 与直线y =1相切,则P =________.10.设P 为曲线C :y =x 2+2x +3上的点,且曲线C 在点P 处的切线倾斜角的范围为⎣⎡⎦⎤0,π4,则点P 横坐标的取值范围为________. 三、解答题11.求曲线y =x 2在点(1,1)处的切线与坐标轴围成的三角形面积.12.已知抛物线y =x 2和直线x -y -2=0,求抛物线上一点到该直线的最短距离.13.已知直线l 1为曲线y =x 2+x -2在点(1,0)处的切线,l 2为该曲线的另一条切线,且l 1⊥l 2. (1)求直线l 2的方程;(2)求由直线l 1,l 2和x 轴所围成的三角形的面积.[答案]精析1.C [k =f ′(x 0),所以f ′(x 0)不存在只说明曲线在该点的切线斜率不存在,而当斜率不存在时,切线方程也可能存在,其切线方程为x =x 0.]2.B [由导数的几何意义,f ′(x A ),f ′(x B )分别是切线在点A 、B 处切线的斜率,由图象可知f ′(x A )<f ′(x B ).] 3.D[解析] ∵y ′=lim Δx →0(x +Δx )2-x 2Δx=lim Δx →0(2x +Δx )=2x , ∴令2x =tan π4=1,得x =12.∴y =⎝⎛⎭⎫122=14,所求点的坐标为⎝⎛⎭⎫12,14. 4.A [因y =13x 3,得y ′=lim Δx →0ΔyΔx =lim Δx →013(x +Δx )3-13x 3Δx = 13lim Δx →0[3x 2+3x ·Δx +(Δx )2]=x 2, 故y ′=x 2,y ′|x =2=22=4,结合导数的几何意义知,曲线在P 点处切线的斜率为4.] 5.A [∵y ′|x =1=lim Δx →0a (1+Δx )2-a ×12Δx =lim Δx →0(2a +a Δx )=2a .∴可令2a =2,∴a =1.] 6.A [易得切点P (5,3),∴f (5)=3,k =-1,即f ′(5)=-1. ∴f (5)+f ′(5)=3-1=2.] 7.3[解析] 由在点M 处的切线方程是y =12x +2,得f (1)=12×1+2=52,f ′(1)=12.∴f (1)+f ′(1)=52+12=3.8.2x -y +4=0[解析] 曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线斜率k =y ′|x =1=lim Δx →03(1+Δx )2-4(1+Δx )+2-3+4-2Δx =lim Δx →0(3Δx +2)=2. ∴过点P (-1,2)的直线的斜率为2, 由点斜式得y -2=2(x +1), 即2x -y +4=0.∴所求直线方程为2x -y +4=0. 9.3[解析] 设切点坐标为(x 0,1),则f ′(x 0)=4x 0-4=0, ∴x 0=1,即切点坐标为(1,1).∴2-4+P =1,即P =3. 10.⎣⎡⎦⎤-1,-12 [解析] ∵f ′(x )=lim Δx →0(x +Δx )2+2(x +Δx )+3-(x 2+2x +3)Δx =lim Δx →0(2x +2)·Δx +(Δx )2Δx=lim Δx →0(Δx +2x +2)=2x +2. ∴可设P 点横坐标为x 0,则曲线C 在P 点处的切线斜率为2x 0+2.由已知得0≤2x 0+2≤1,∴-1≤x 0≤-12,∴点P 横坐标的取值范围为⎣⎡⎦⎤-1,-12. 11.解 由导数定义可得y ′|x =1=2,∴曲线y =x 2在点(1,1)处的切线方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1,设它与两坐标轴的交点分别为A (0,-1),B (12,0),∴S △AOB =12|OA ||OB |=14.12.解 方法一 设P (x ,x 2)为抛物线上任意一点,则点P 到直线x -y -2=0的距离为d =|x -x 2-2|2=22⎪⎪⎪⎪-⎝⎛⎭⎫x -122-74=22⎝⎛⎭⎫x -122+728,所以当x =12时,d 最小,最小值为728. 方法二 由题意设直线x -y +b =0与抛物线y =x 2相切,则x 2-x -b =0,由Δ=0得b =-14,所以直线x -y -14=0与x -y -2=0的距离为d =⎪⎪⎪⎪-14+22=742=728,所以抛物线y=x 2上的点到直线x -y -2=0的最短距离为728.方法三 根据题意可知,与直线x -y -2=0平行的抛物线y =x 2的切线对应的切点到直线x -y -2=0的距离最短,设切点坐标为(x 0,x 20),则y ′|x =x 0=lim Δx →0(x 0+Δx )2-x 20Δx=2x 0=1,所以x 0=12,所以切点坐标为⎝⎛⎭⎫12,14,切点到直线x -y -2=0的距离d =⎪⎪⎪⎪12-14-22=728,所以抛物线上的点到直线x -y -2=0的最短距离为728.13.解 (1)∵y ′=lim Δx →0ΔyΔx=lim Δx →0(x +Δx )2+(x +Δx )-2-(x 2+x -2)Δx=2x +1, ∴y ′|x =1=3,∴直线l 1的方程为y =3(x -1),即y =3x -3,设直线l 2过曲线y =x 2+x -2上的点P (x 0,x 20+x 0-2),则直线l 2的方程为y -(x 20+x 0-2)=(2x 0+1)(x -x 0).∵l 1⊥l 2,∴3(2x 0+1)=-1,x 0=-23,∴直线l 2的方程为y =-13x -229.(2)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =3x -3,y =-13x -229,得⎩⎨⎧x =16,y =-52.又直线l 1,l 2与x 轴交点坐标分别为(1,0),(-223,0),∴所求三角形面积S =12×⎪⎪⎪⎪-52×⎝⎛⎭⎫1+223=12512.。
人教A版高中数学选修2-3全册课时同步作业1、分类加法计数原理与分步乘法计数原理2、分类加法计数原理与分步乘法计数原理的应用3、排列与排列数公式4、排列的应用5、组合与组合数公式6、组合的应用7、二项式定理8、“杨辉三角”与二项式系数的性质9、离散型随机变量10、离散型随机变量的分布列11、条件概率12、事件的相互独立性13、独立重复试验与二项分布14、离散型随机变量的均值15、离散型随机变量的方差16、正态分布17、回归分析的基本思想及其初步应用1、分类加法计数原理与分步乘法计数原理一、题组对点训练对点练一分类加法计数原理的应用1.从甲地到乙地一天有汽车8班,火车2班,轮船3班,某人从甲地到乙地,共有不同的走法种数为( )A.13 B.16C.24 D.48解析:选A 由分类加法计数原理可知,不同走法种数为8+2+3=13.2.已知两条异面直线a,b上分别有5个点和8个点,则这13个点可以确定不同的平面个数为( )A.40 B.16C.13 D.10解析:选C 分两类情况讨论:第1类,直线a分别与直线b上的8个点可以确定8个不同的平面;第2类,直线b分别与直线a上的5个点可以确定5个不同的平面.根据分类加法计数原理知,共可以确定8+5=13个不同的平面.3.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本好书,买2本好书和买3本好书,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).4.椭圆x 2m +y 2n=1的焦点在y 轴上,且m ∈{1,2,3,4,5},n ∈{1,2,3,4,5,6,7},则满足题意的椭圆的个数为________.解析:因为焦点在y 轴上,所以0<m <n ,考虑m 依次取1,2,3,4,5时,符合条件的n 值分别有6,5,4,3,2个,由分类加法计数原理知,满足题意的椭圆的个数为6+5+4+3+2=20.答案:205.在所有的两位数中,个位数字大于十位数字的两位数共有多少个?解:法一:按十位上的数字分别是1,2,3,4,5,6,7,8的情况分成8类,在每一类中满足题目条件的两位数分别是8个,7个,6个,5个,4个,3个,2个,1个.由分类加法计数原理知,符合题意的两位数的个数为8+7+6+5+4+3+2+1=36.法二:按个位上的数字是2,3,4,5,6,7,8,9分成8类,在每一类中满足条件的两位数分别是1个,2个,3个,4个,5个,6个,7个,8个,所以按分类加法计数原理,满足条件的两位数的个数为1+2+3+4+5+6+7+8=36.对点练二 分步乘法计数原理的应用6.如图,一条电路从A 处到B 处接通时,可构成线路的条数为( )A .8B .6C .5D .3解析:选B 从A 处到B 处的电路接通可分两步:第一步,前一个并联电路接通有2条线路;第二步,后一个并联电路接通有3条线路.由分步乘法计数原理知电路从A 处到B 处接通时,可构成线路的条数为2×3=6,故选B.7.给一些书编号,准备用3个字符,其中首字符用A ,B ,后两个字符用a ,b ,c (允许重复),则不同编号的书共有( )A .8本B .9本C .12本D .18本解析:选D 完成这件事可以分为三步.第一步确定首字符,共有2种方法;第二步确定第二个字符,共有3种方法;第三步确定第三个字符,共有3种方法.所以不同编号的书共有2×3×3=18(本),故选D.8.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 要完成这件事可分两步,第一步确定b(b≠0)有6种方法,第二步确定a 有6种方法,故由分步乘法计数原理知共有6×6=36个虚数.9.某班元旦晚会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了2个新节目,如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同的插法的种数为________.解析:将第一个新节目插入5个节目排成的节目单中有6种插入方法,再将第二个新节目插入到刚排好的6个节目排成的节目单中有7种插入方法,利用分步乘法计数原理,共有6×7=42种插入方法.答案:4210.某大学食堂备有6种荤菜,5种素菜,3种汤,现要配成一荤一素一汤的套餐,问可以配成多少种不同的套餐?解:完成一荤一素一汤的套餐分三步:第一步,配一个荤菜有6种选择;第二步,配一个素菜有5种选择;第三步,配一个汤有3种选择.根据分步乘法计数原理,共可配成6×5×3=90种不同的套餐.对点练三两个计数原理的综合应用11.某单位职工义务献血,在体检合格的人中,O型血的共有28人,A型血的共有7人,B型血的共有9人,AB型血的共有3人.(1)从中任选1人去献血,有多少种不同的选法?(2)从四种血型的人中各选1人去献血,有多少种不同的选法?解:从O型血的人中选1人有28种不同的选法;从A型血的人中选1人有7种不同的选法;从B型血的人中选1人有9种不同的选法;从AB型血的人中选1人有3种不同的选法.(1)任选1人去献血,即无论选哪种血型的哪一个人,“任选1人去献血”这件事情都可以完成,所以用分类加法计数原理.有28+7+9+3=47种不同的选法.(2)要从四种血型的人中各选1人,即从每种血型的人中各选出1人后,“各选1人去献血”这件事情才完成,所以用分步乘法计数原理.有28×7×9×3=5 292种不同的选法.12.某公园休息处东面有8个空闲的凳子,西面有6个空闲的凳子,小明与爸爸来这里休息.(1)若小明爸爸任选一个凳子坐下(小明不坐),有几种坐法?(2)若小明与爸爸分别就坐,有多少种坐法?解:(1)小明爸爸选凳子可以分两类:第一类,选东面的空闲凳子,有8种坐法;第二类,选西面的空闲凳子,有6种坐法.根据分类加法计数原理,小明爸爸共有8+6=14种坐法.(2)小明与爸爸分别就坐,可以分两步完成:第一步,小明先就坐,从东西面共8+6=14个凳子中选一个坐下,共有14种坐法;(小明坐下后,空闲凳子数变成13)第二步,小明爸爸再就坐,从东西面共13个空闲凳子中选一个坐下,共13种坐法.由分步乘法计数原理,小明与爸爸分别就坐共有14×13=182种坐法.二、综合过关训练1.某班小张等4位同学报名参加A,B,C三个课外活动小组,每位同学限报其中一个小组,且小张不能报A小组,则不同的报名方法有( )A.27种B.36种C.54种D.81种解析:选C 小张的报名方法有2种,其他3位同学各有3种,所以由分步乘法计数原理知,共有2×3×3×3=54种不同的报名方法,故选C.2.有5列火车停在某车站并排的5条轨道上,若火车A不能停在第1道上,则5列火车的停车方法共有( )A.96种B.24种C.120种D.12种解析:选A 先排第1道,有4种排法,第2,3,4,5道各有4,3,2,1种,由分步乘法计数原理知共有4×4×3×2×1=96种停车方法.3.将3封不同的信投到4个不同的邮箱,则不同的投法种数为( )A.7 B.12C.81 D.64解析:选D 第一步,第一封信可以投到4个邮箱,有4种投法;第二步,第二封信可以投到4个邮箱,有4种投法;第三步,第三封信可以投到4个邮箱,有4种投法.根据分步乘法计数原理,得不同的投法的种数为4×4×4=64,选D.4.从集合{1,2,3,…,10}中任意选出3个不同的数,使这3个数成等比数列,这样的等比数列的个数为( )A.3 B.4C.6 D.8解析:选D 以1为首项的等比数列为1,2,4;1,3,9.以2为首项的等比数列为2,4,8.以4为首项的等比数列为4,6,9.把这4个数列的顺序颠倒,又得到4个等比数列,∴所求的数列共有2×(2+1+1)=8(个).5.定义集合A与B的运算A*B如下:A*B={(x,y)|x∈A,y∈B}.若A={a,b,c},B={a,c,d,e},则集合A*B的元素个数为( )A.34B.43C.12 D.以上都不对解析:选C 由分步乘法计数原理可知,A*B中有3×4=12个元素.6.3张不同的电影票全部分给10个人,每人至多1张,则所有分法的种数是________.解析:第一步,分第1张电影票,有10种分法;第二步,分第2张电影票,有9种分法;第三步,分第3张电影票,有8种分法,共有10×9×8=720种分法.答案:7207.已知集合A={2,4,6,8,10},B={1,3,5,7,9},在A中任取一元素m和在B中任取一元素n,组成数对(m,n),问:(1)有多少个不同的数对?(2)其中m>n的数对有多少个?解:(1)∵集合A={2,4,6,8,10},B={1,3,5,7,9},在A中任取一元素m和在B中任取一元素n,组成数对(m,n),先选出m有5种结果,再选出n有5种结果,根据分步乘法计数原理知共有5×5=25个不同的数对.(2)在(1)中的25个数对中m>n的数对可以分类来解.当m=2时,n=1,有1个数对;当m=4时,n=1,3,有2个数对;当m=6时,n=1,3,5,有3个数对;当m=8时,n=1,3,5,7,有4个数对;当m=10时,n=1,3,5,7,9,有5个数对.综上所述共有1+2+3+4+5=15个数对.8.现有5幅不同的国画,2幅不同的油画,7幅不同的水彩画.(1)从中任选一幅画布置房间,有几种不同的选法?(2)从这些国画、油画、水彩画中各选一幅布置房间,有几种不同的选法?(3)从这些画中选出两幅不同种类的画布置房间,有几种不同的选法?解:(1)分为三类:从国画中选,有5种不同的选法;从油画中选,有2种不同的选法;从水彩画中选,有7种不同的选法.根据分类加法计数原理,共有5+2+7=14种不同的选法.(2)分为三步:国画、油画、水彩画分别有5种、2种、7种不同的选法,根据分步乘法计数原理,共有5×2×7=70种不同的选法.(3)分为三类:第一类,一幅选自国画,一幅选自油画.由分步乘法计数原理知,有5×2=10种不同的选法;第二类,一幅选自国画,一幅选自水彩画.由分步乘法计数原理知,有5×7=35种不同的选法;第三类,一幅选自油画,一幅选自水彩画.由分步乘法计数原理知,有2×7=14种不同的选法.所以共有10+35+14=59种不同的选法.2、分类加法计数原理与分步乘法计数原理的应用一、题组对点训练对点练一组数问题1.用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为( )A.243 B.252C.261 D.279解析:选B 由分步乘法计数原理知,用0,1,…,9十个数字组成三位数(可用重复数字)的个数为9×10×10=900,组成没有重复数字的三位数的个数为9×9×8=648,则组成有重复数字的三位数的个数为900-648=252.故选B.2.由数字1,2,3,4组成的三位数中,各位数字按严格递增(如“134”)或严格递减(如“421”)顺序排列的数的个数是( )A.4 B.8C.16 D.24解析:选B 由题意分析知,严格递增的三位数只要从4个数中任取3个,共有4种取法;同理严格递减的三位数也有4个,所以符合条件的数的个数为4+4=8.3.由1,2,3,4,5,6,7,8,9可以组成多少个无重复数字的三位偶数与三位奇数?解:当个位上的数是偶数时,该三位数就是偶数.可分步完成:第一步,先排个位,个位上的数只能取2,4,6,8中的1个,有4种取法;第二步,排十位,从剩余的8个数字中取1个,有8种取法;第三步,排百位,从剩余的7个数字中取1个,有7种取法.所以可以组成无重复数字的三位偶数的个数为4×8×7=224.当个位上的数是奇数时,该三位数就是奇数.可分步完成:第一步,先排个位,个位上的数只能取1,3,5,7,9中的1个,有5种取法;第二步,排十位,从剩余的8个数字中取1个,有8种取法;第三步,排百位,从剩余的7个数字中取1个,有7种取法.所以可以组成无重复数字的三位奇数的个数为5×8×7=280.对点练二涂色问题4.如图所示,花坛内有5个花池,有5种不同颜色的花卉可供栽种,每个花池内只能种同种颜色的花卉,相邻两池的花色不同,则栽种方案最多有( )A.180种B.240种C.360种D.420种解析:选D 区域2,3,4,5地位相同(都与其他4个区域中的3个区域相邻),故应先种区域1,有5种种法,再种区域2,有4种种法,接着种区域3,有3种种法,种区域4时应注意:区域4与区域2同色时区域4有1种种法,此时区域5有3种种法;区域4与区域2不同色时区域4有2种种法,此时区域5有2种种法,故共有5×4×3×(3+2×2)=420种栽种方案.故选D.5.如图所示,“中国印”被中间的白色图案分成了5个区域,现给它着色,要求相邻区域不能用同一颜色,如果只有4种颜色可供使用,那么不同的着色方法有( )A.120种B.72种C.48种D.24种解析:选B 以所选颜色的种数为标准,可分两类进行:第一类,用3种颜色有4×3×2=24(种);第二类,用4种颜色有4×3×2×2=48(种).∴共有24+48=72种不同的方法,故选B.6.用6种不同颜色的彩色粉笔写黑板报,板报设计如图所示,要求相邻区域不能用同一种颜色的彩色粉笔.问:该板报有多少种书写方案?解:第一步,选英语角用的彩色粉笔,有6种不同的选法;第二步,选语文学苑用的彩色粉笔,不能与英语角用的颜色相同,有5种不同的选法;第三步,选理综视界用的彩色粉笔,与英语角和语文学苑用的颜色都不能相同,有4种不同的选法;第四步,选数学天地用的彩色粉笔,只需与理综视界的颜色不同即可,有5种不同的选法,共有6×5×4×5=600种不同的书写方案.对点练三抽取(分配)问题7.某乒乓球队里有6名男队员,5名女队员,从中选取男、女队员各一名组成混合双打队,则不同的组队方法的种数为( )A.11 B.30C.56D.65解析:选B 先选1名男队员,有6种方法,再选1名女队员,有5种方法,故共有6×5=30种不同的组队方法.8.把10个苹果分成三堆,要求每堆至少1个,至多5个,则不同的分法共有( ) A.4种B.5种C.6种D.7种解析:选A 共有4种方法.列举如下:1,4,5;2,4,4;2,3,5;3,3,4.9.某外语组有9人,每人至少会英语和日语中的一门,其中7个会英语,3人会日语,从中选出会英语和日语的各一人,有多少种不同的选法?解:“完成一件事”指“从9人中选出会英语与日语的各1人”,故需分三类:①既会英语又会日语的不当选;②既会英语又会日语的按会英语当选;③既会英语又会日语的按会日语当选.既会英语又会日语的人数为7+3-9=1,仅会英语的有6人,仅会日语的有2人.先分类后分步,从仅会英、日语的人中各选1人有6×2种选法;从仅会英语与英、日语都会的人中各选1人有6×1种选法;从仅会日语与英、日语都会的人中各选1人有2×1种选法.根据分类加法计数原理,共有6×2+6×1+2×1=20种不同选法.二、综合过关训练1.如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为( )A.24 B.18C.12 D.9解析:选B 分两步:第一步,从E→F,有6条可以选择的最短路径;第二步,从F→G,有3条可以选择的最短路径.由分步乘法计数原理可知有6×3=18条可以选择的最短路径.故选B.2.从0,2中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为( )A.24 B.18C.12 D.6解析:选B ①当从0,2中选取2时,先排2,再排1,3,5中选出的两个数,共有2×3×2=12个奇数.②当从0,2中选取0时,必须排在十位,只要从1,3,5中选出两个数排在个位、百位即可,共有3×2=6个奇数.由分类加法计数原理,知共有12+6=18个奇数.3.一个旅游景区的游览线路如图所示,某人从P点处进,Q点处出,沿图中线路游览A,B,C三个景点及沿途风景,则不重复(除交汇点O外)的不同游览线路有( )A.6种B.8种C.12种D.48种解析:选D 每个景区都有2条线路,所以游览第一个景点有6种选法,游览第二个景点有4种选法,游览第三个景点有2种选法,故共有6×4×2=48种不同的游览线路.4.用0,1,2,3,4,5六个数字组成无重复数字的四位数,比3 542大的四位数的个数是( )A.360 B.240C.120 D.60解析:选C 因为3 542是能排出的四位数中千位为3的最大的数,所以比3 542大的四位数的千位只能是4或5,所以共有2×5×4×3=120个比3 542大的四位数.5.用数字1,2组成一个四位数,则数字1,2都出现的四位偶数有________个.解析:由四位数是偶数,知最后一位是2.在四位数中,当出现1个1时,有1 222,2 122,2 212,共3个,当出现2个1时,有1 122,1 212,2 112,共3个,当出现3个1时,只有1 112这1个四位偶数,故数字1,2都出现的四位偶数有3+3+1=7(个).答案:76.直线方程Ax+By=0,若从0,1,2,3,5,7这六个数字中每次取两个不同的数作为系数A、B的值,则方程表示不同直线的条数是________.解析:若A=0,则B从1,2,3,5,7中任取一个,均表示直线y=0;同理,当B=0时,表示直线x=0;当A≠0且B≠0时,能表示5×4=20条不同的直线.故方程表示直线的条数是1+1+20=22.答案:227.有4种不同的作物可供选择种植在如图所示的4块试验田中,每块种植一种作物,相邻的试验田(有公共边)不能种植同一种作物,共有多少种不同的种植方法?解:法一:第一步:种植A试验田有4种方法;第二步:种植B试验田有3种方法;第三步:若C试验田种植的作物与B试验田相同,则D试验田有3种方法,此时有1×3=3种种植方法.若C试验田种植的作物与B试验田不同,则C试验田有2种种植方法,D试验田也有2种种植方法,共有2×2=4种种植方法.由分类加法计数原理知,有3+4=7种种植方法.第四步:由分步乘法计数原理有N=4×3×7=84种不同的种植方法.法二:(1)若A、D种植同种作物,则A、D有4种不同的种法,B有3种种植方法,C 也有3种种植方法,由分步乘法计数原理,共有4×3×3=36种种植方法.(2)若A、D种植不同作物,则A有4种种植方法,D有3种种植方法,B有2种种植方法,C有2种种植方法,由分步乘法计数原理,共有4×3×2×2=48种种植方法.综上所述,由分类加法计数原理,共有N=36+48=84种种植方法.8.用1,2,3,4四个数字组成可有重复数字的三位数,这些数从小到大构成数列{a n}.(1)这个数列共有多少项?(2)若a n=341,求n的值.解:(1)由题意,知这个数列的项数就是由1,2,3,4四个数字组成的可有重复数字的三位数的个数.由于每个数位上的数都有4种取法,由分步乘法计数原理,得满足条件的三位数的个数为4×4×4=64,即数列{a n}共有64项.(2)比341小的数分为两类:第一类,百位上的数是1或2,有2×4×4=32个三位数;第二类,百位上的数是3,十位上的数可以是1,2,3中的任一个,个位上的数可以是1,2,3,4中的任一个,有3×4=12个三位数.所以比341小的三位数的个数为32+12=44,因此341是这个数列的第45项,即n=45.3、排列与排列数公式一、题组对点训练对点练一排列概念的理解1.下列问题是排列问题的是( )A.从10名同学中选取2名去参加知识竞赛,共有多少种不同的选取方法?B.10个人互相通信一次,共写了多少封信?C.平面上有5个点,任意三点不共线,这5个点最多可确定多少条直线?D .从1,2,3,4四个数字中,任选两个相加,其结果共有多少种?解析:选B 排列问题是与顺序有关的问题,四个选项中只有B 中的问题是与顺序相关的,其他问题都与顺序无关,所以选B.2.从3个不同的数字中取出2个:①相加;②相减;③相乘;④相除;⑤一个为被开方数,一个为根指数.则上述问题为排列问题的个数为( )A .2B .3C .4D .5解析:选B 排列与顺序有关,故②④⑤是排列. 对点练二 利用排列数公式进行计算或证明 3.已知A 2n =132,则n 等于( ) A .11 B .12 C .13D .14解析:选B A 2n =n (n -1)=132,即n 2-n -132=0, 解得n =12或n =-11(舍去). 4.A 312-A 310的值是( ) A .480 B .520 C .600D .1 320解析:选C A 312=12×11×10=1 320, A 310=10×9×8=720, 故A 312-A 310=1 320-720=600. 5.下列等式中不成立的是( ) A .A 3n =(n -2)A 2n B.1nA n n +1=A n -1n +1C .n A n -2n -1=A nn D.nn -mA m n -1=A mn解析:选B A 中,右边=(n -2)(n -1)n =A 3n 成立;C 中,左边=n ×(n -1)× (2)n ×(n -1)×(n -2)×…×2×1=A n n 成立;D 中,左边=nn -m ×(n -1)!(n -m -1)!=n !(n -m )!=A mn 成立;经验证只有B 不正确.6.计算下列各题: (1)A 66;(2)2A 58+7A 48A 88-A 59;(3)若3A 3n =2A 2n +1+6A 2n ,求n .解:(1)A 66=6!=6×5×4×3×2×1=720.(2)2A 58+7A 48A 88-A 59=2×8×7×6×5×4+7×8×7×6×58×7×6×5×4×3×2×1-9×8×7×6×5=1.(3)由3A 3n =2A 2n +1+6A 2n ,得3n (n -1)(n -2)=2(n +1)n +6n (n -1). 因为n ≥3且n ∈N *, 所以3n 2-17n +10=0. 解得n =5或n =23(舍去).所以n =5.对点练三 简单的排列问题7.若从6名志愿者中选出4人分别从事翻译、导游、导购、保洁四种不同工作,则选派方案共有( )A .180种B .360种C .15种D .30种解析:选B 问题为6选4的排列即A 46=360.8.由数字1,2,3,4,5组成无重复数字的四位偶数的个数是( ) A .12 B .24 C .36D .48解析:选D 从2,4中取一个数作为个位数字,有2种取法,再从其余四个数中取出三个数排在前三位,有A 34种,由分步乘法计数原理知组成无重复数字的四位偶数的个数为2×A 34=48.9.沪宁高铁线上有六个大站:上海、苏州、无锡、常州、镇江、南京,铁路部门应为沪宁线上的六个大站(这六个大站之间)准备的不同的火车票的种数为( )A .15B .30C .12D .36解析:选B 只需分析每两个大站之间需要的火车票的种数即可.对于两个大站A 和B ,从A 到B 的火车票与从B 到A 的火车票不同,因为每张车票对应一个起点站和一个终点站,因此,每张火车票对应从6个不同元素(大站)中取出2个不同元素(起点站和终点站)的一种排列,所以问题归结为求从6个不同元素中每次抽出2个不同元素的排列数,故不同的火车票有A 26=6×5=30(种).10.将A 、B 、C 、D 四名同学按一定顺序排成一行,要求自左向右,且A 不排在第一,B 不排在第二,C 不排在第三,D 不排在第四.试写出他们四人所有不同的排法.解:由于A 不排在第一,所以第一只能排B 、C 、D 中的一个,据此可分为三类.由此可写出所有的排法为:BADC,BCDA,BDAC,CADB,CDAB,CDBA,DABC,DCAB,DCBA.11.某信号兵用红、黄、蓝3面旗从上到下挂在竖直的旗杆上表示信号,每次可以任挂1面、2面或3面,并且不同的顺序表示不同的信号,则一共可以表示多少种不同的信号?解:第1类,挂1面旗表示信号,有A13种不同方法;第2类,挂2面旗表示信号,有A23种不同方法;第3类,挂3面旗表示信号,有A33种不同方法.根据分类加法计数原理,可以表示的信号种数为A13+A23+A33=3+3×2+3×2×1=15.二、综合过关训练1.89×90×91×…×100可表示为( )A.A10100B.A11100C.A12100D.A13100解析:选C 最大数为100,共有12个连续整数的乘积,由排列数公式的定义可以得出.2.与A310·A77不相等的是( )A.A910B.81A88C.10A99D.A1010解析:选B A310·A77=10×9×8×7!=A910=10A99=A1010,81A88=9A99≠A1010,故选B.3.有5名同学被安排在周一至周五值日,已知同学甲只能在周一值日,那么5名同学值日顺序的编排方案共有( )A.12种B.24种C.48种D.120种解析:选B ∵同学甲只能在周一值日,∴除同学甲外的4名同学将在周二至周五值日,∴5名同学值日顺序的编排方案共有A44=24(种).4.若一个三位数的十位数字比个位数字和百位数字都大,则称这个数为“伞数”.现从2,3,4,5,6,9这六个数字中任取3个数,组成无重复数字的三位数,其中“伞数”有( ) A.120个B.80个C.40个D.20个解析:选C 由题意知可按十位数字的取值进行分类:第一类,十位数字取9,有A25个;第二类,十位数字取6,有A24个;第三类,十位数字取5,有A23个;第四类,十位数字取4,有A22个.所以“伞数”的个数为A25+A24+A23+A22=40.故选C.5.由0,1,2,…,9这十个数字组成的无重复数字的四位数中,十位数字与千位数字之差的绝对值等于7的四位数的个数是________.解析:当十位数字为0,千位数字为7时,四位数的个数是A28;当十位数字与千位数字为1,8或8,1时,四位数的个数是A28A22;当十位数字与千位数字为2,9或9,2时,四位数的个数是A28A22.故所求的四位数的个数是A28+A28A22+A28A22=280.答案:2806.有3名大学毕业生,到5家公司应聘,若每家公司至多招聘1名新员工,且3名大学毕业生全部被聘用,若不允许兼职,则共有________种不同的招聘方案.(用数字作答) 解析:将5家公司看作5个不同的位置,从中任选3个位置给3名大学毕业生,则本题即为从5个不同元素中任取3个元素的排列问题,所以不同的招聘方案共有A35=5×4×3=60(种).答案:607.有三张卡片,正面分别写着1,2,3三个数字,反面分别写着0,5,6三个数字,问这三张卡片可组成多少个三位数?解:先排列三张卡片,有A33×2×2×2种排法,0排在首位的个数为A22×2×2,则这三张卡片可以组成A33×2×2×2-A22×2×2=40个三位数.8.某国的篮球职业联赛共有16支球队参加.(1)每队与其余各队在主客场分别比赛一次,共要进行多少场比赛?(2)若16支球队恰好8支来自北部赛区,8支来自南部赛区,为增加比赛观赏度,各自赛区分别采用(1)中的赛制决出赛区冠军后,再进行一场总冠军赛,共要进行多少场比赛?解:(1)任意两队之间要进行一场主场比赛及一场客场比赛,对应于从16支球队任取两支的一个排列,比赛的总场次是A216=16×15=240.(2)由(1)中的分析,比赛的总场次是A28×2+1=8×7×2+1=113.4、排列的应用一、题组对点训练对点练一数字排列问题1.用数字1,2,3,4,6可以组成无重复数字的五位偶数有( )A.48个B.64个C.72个D.90个解析:选C 有A13A44=72个无重复数字的五位偶数.2.用0,1,2,3组成的能被5整除且没有重复数字的四位数的个数为________.解析:因为组成的没有重复数字的四位数能被5整除,所以这个四位数的个位数字一定是“0”,故确定此四位数,只需确定千位数字、百位数字、十位数字即可,其个数为A33=6.答案:63.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数.(1)可组成多少个不同的四位数?(2)可组成多少个不同的四位偶数?(3)在所有的四位数中按从小到大的顺序排成一个数列,则第85个数为多少?解:(1)法一(直接法):A15·A35=300(个).法二(间接法):A46-A35=300(个).(2)法一(直接法):因为0为特殊元素,故先考虑0.若0在个位有A35个;0不在个位时,从2,4中选一个放在个位,再从余下的四个数中选一个放在首位,有A12·A14·A24,故有A35+A12·A14·A24=156个不同的四位偶数.法二:(间接法):从这六个数字中任取四个数字组成最后一位是偶数的排法,有A13·A35个,其中第一位是0的有A12·A24个.故适合题意的有A13·A35-A12A24=156个不同的四位偶数.(3)1在首位的数的个数为A35=60.2在首位且0在第二位的数的个数为A24=12.2在首位且1在第二位的数的个数为A24=12.以上四位数共有84个,故第85个数是2 301.对点练二排队问题4.一排9个座位坐了3个三口之家,若每家人坐在一起,则不同的坐法种数为( ) A.3×3! B.3×(3!)3C.(3!)4D.9!解析:选C 利用“捆绑法”求解.满足题意的坐法种数为A33(A33)3=(3!)4.5.4名男生和4名女生并坐一排照相,女生要排在一起,不同排法的种数为( ) A.A88B.A55A44C.A44A44D.A58解析:选B 因为4名女生要排在一起,所以先将4名女生捆绑与其他4名男生一起排列,然后再将4名女生排列,共有A55A44种排法.6.6个人排成一行,其中甲、乙两人不相邻的不同排法共有( )A.120种B.240种。
高中化学学习材料(精心收集**整理制作)1.(2013·兰州高二质检)美籍华裔科学家钱永键曾获得诺贝尔化学奖。
16岁时,他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目,荣获“美国西屋科学天才奖”。
下列叙述正确的是()A.金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程B.将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连,正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀C.合金的熔点都高于它的成分金属,合金的耐腐蚀性也比其成分金属强D.铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe―→Fe3++3e-,继而形成铁锈【解析】A项,金属腐蚀是金属失去电子被氧化的过程,故不正确;C项,合金的熔点一般比其成分金属的熔点低,不正确;D项,铁铆钉处发生的反应为Fe―→Fe2++2e-,不正确。
【答案】 B2.下列各种金属防护的方法中:①金属表面涂抹油漆②改变金属内部结构③保持金属表面清洁干燥④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是()A.①②③④B.①③④⑤C.①②④⑤D.全部【答案】 D3.为了探究金属腐蚀的条件和快慢,某课外学习小组用不同的细金属丝将一根大小相同的普通铁钉分别固定在如图所示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间,下列对实验结果的描述不正确的是()A.实验结束时,装置(1)左侧的液面一定会下降B.实验结束时,装置(1)左侧的液面一定比装置(2)的低C.实验结束时,铁钉b腐蚀最严重D.实验结束时,铁钉c几乎没有被腐蚀【解析】A中是Fe与盐酸酸雾的一般化学腐蚀,因产生H2导致装置(1)左侧管内压强增大,故左侧液面下降;装置(2)铜—铁—盐酸构成原电池,Fe作负极,被腐蚀,正极是Cu作电极,正极上H+放电产生H2,原电池反应速率大于一般化学反应,Fe腐蚀快,产生H2多,故实验结束装置(1)左侧液面一定比装置(2)高;装置(3)中由于浓硫酸吸水,在干燥的空气中铁钉几乎没有被腐蚀,故答案选B。
【答案】 B4.相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()【解析】A、D均可由Fe、Cu构成原电池而加速铁的腐蚀,在B中,食盐水提供电解质溶液环境,炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池形成的条件,铁是活泼金属作负极,碳作正极,C中铜镀层把铁完全覆盖,构不成原电池而不被腐蚀。
【答案】 C5.下列事实不能用电化学理论解释的是()A.轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块B.铝片不需用特殊方法保存C.保护钢闸门的时候,常常把钢闸门与电源的负极相连D.镀锌铁比镀锡铁耐用【解析】在轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块,在海水作用下与船壳的钢铁形成原电池,锌块作原电池负极,保护了船壳;铝片由于表面形成了致密的氧化膜,能阻止内部金属继续被腐蚀,与电化学无关;钢闸门与电源负极相连,作为电解时的阴极被保护起来;镀锌铁中,铁作原电池的正极,被锌保护,而在镀锡铁中,铁作原电池的负极,很容易被腐蚀。
所以选B。
【答案】 B6.(2013·临沂模拟)在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案正确的是() A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子B.镀件作阳极,铂作阴极,溶液中含有锌离子C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子D.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子【解析】根据电解原理,镀层金属作阳极,待镀金属(镀件)作阴极,含有镀层金属离子的溶液作电镀液。
【答案】 A7.(2010·上海高考)铁是用途最广的金属材料之一。
为探究铁的化学性质,某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如图所示)。
数天后,他观察到的现象是()A.铁屑不生锈,试管内液面上升B.铁屑不生锈,试管内液面高度不变C.铁屑生锈,试管内液面上升D.铁屑生锈,试管内液面高度不变【解析】试管中空气、铁屑和水蒸气满足了吸氧腐蚀的条件,铁屑生锈。
因氧气的消耗,试管中的液面在外压的作用下上升。
【答案】 C8.下列关于金属腐蚀的说法不正确的是()A.金属在潮湿的空气中被腐蚀的实质是:M+n H2O===M(OH)n+n2H2↑B.金属化学腐蚀的实质是M-n e-===M n+,电子直接转移给氧化剂C.金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀【解析】金属在潮湿的空气中发生电化学腐蚀,并不一定放出H2。
【答案】 A9.下列事实与电化学腐蚀无关的是()A.光亮的自行车钢圈不易生锈B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易产生铜绿C.铜、铝电线一般不连接起来作导线D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈【解析】自行车钢圈外面镀了一层不易发生化学变化的金属,阻止了钢铁与空气的接触,所以不易生锈,与电化学腐蚀无关。
【答案】 A10.(2013·苏州高二质检)钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。
下列说法正确的是()A.反应①生成2 mol Fe(OH)2与反应②有4 mol Fe(OH)2参加反应时,二者电子转移数目相等B.反应①中氧化剂是氧气和水C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀【解析】B项,反应①氧化剂为O2,不含H2O;C项,两种金属形成原电池,加快钢质水管的腐蚀;D项,钢铁在潮湿空气中易发生电化学腐蚀。
【答案】 A11.现有①汽车,②机器上的齿轮,③门把手,④锯条,⑤铁洗脸盆,⑥铁柜,⑦铁轴,⑧剪刀等常见的铁制品,为防止它们生锈,通常采用下面哪一种方法(填序号)。
(1)在表面刷一层油漆____________。
(2)在表面涂上机油____________。
(3)在表面镀上一层其他金属____________。
(4)在表面烧制搪瓷____________。
(5)使其表面形成致密的氧化膜____________。
【解析】(1)汽车、铁柜等铁制品强调外观,通常是在表面刷一层油漆来防止铁生锈。
(2)机器上的齿轮、铁轴,这些部位往往摩擦较多,且具有传动性能,不能使用漆来防锈,通常是在表面涂上机油来防止铁生锈。
(3)门把手因为要求其表面美观光滑,且接触手等,通常是在表面镀上一层其他金属来防止铁生锈。
(4)铁洗脸盆,由于不能够有异味且必须经得起温度变化,通常是在表面烧制搪瓷来防止铁生锈。
(5)锯条、剪刀等铁制品,由于使用中需要摩擦系数小,所以不宜使用刷漆的方式防锈。
同时由于使用过程中来回拉动,所以抹油很快就会摩擦干净,通常是使其表面形成致密的氧化膜来防止铁生锈。
【答案】(1)①⑥(2)②⑦(3)③(4)⑤(5)④⑧12.市场上出售的“热敷袋”中的成分主要是铁粉、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等。
“热敷袋”用塑料袋密封,使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量,用完后袋内有大量铁锈生成,回答下列各问题:(1)“热敷袋”放出的热量来自________________________________。
(2)碳粉和氯化钠的作用分别是________________________________。
(3)写出有关的电极反应式和化学方程式____________________________。
【解析】本题考查的知识点是:原电池电极反应式、化学方程式的书写和化学反应中的能量变化。
【答案】(1)铁粉发生氧化反应放出的热量(2)碳粉构成原电池的正极,氯化钠溶液起电解质溶液作用,从而形成原电池,加速铁的氧化(3)负极:2Fe-4e-===2Fe2+正极:2H2O+O2+4e-===4OH-总反应:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2进一步发生的反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O[或2Fe(OH)3===Fe2O3·n H2O+(3-n)H2O]13.如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。
为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:序号内容实验现象1 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝表面依然光亮3 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一铁丝表面已变得灰暗小时6 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重回答以下问题:(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)________;在电化学腐蚀中,负极反应是____________;正极反应是____________。
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是__________________(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是_____________。
(答两种方法)(4)目前我国许多大型铜质文物露天放置腐蚀严重,在不影响观瞻效果的条件下,除用加保护层法保护外,请你再提出一项简单而有效的保护方法并简述其保护原理:__________________________________________________。
【解析】由铁丝所接触的介质和实验现象(铁丝表面变灰暗)得出发生了电化学腐蚀的实验有3、4、5、6,负极Fe失去电子变成Fe2+被腐蚀,正极均为O2得电子结合水生成OH-,其腐蚀的实质就是金属单质失去电子发生氧化反应生成金属阳离子的过程;对金属进行防护应从改变物质的内部结构,从覆盖保护层、电化学原理等方面进行分析。
【答案】(1)3、4、5、6Fe-2e-===Fe2+(或2Fe-4e-===2Fe2+)2H2O+O2+4e-===4OH-(2)湿度、温度、O2浓度、电解质是否存在(3)电镀等表面覆盖保护膜法、牺牲阳极的阴极保护法(4)将铁块(或锌块)连接文物底座并埋入地下,定期更换;原理是:使文物成为原电池的正极(或使铜文物用导线连接直流电源的负极,正极用导线连接埋入地下的导体。
原理是:使文物成为电解池的阴极)14.钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。
现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式_____________________________。
(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀______________________________。
(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。
装置示意图如图:①A电极对应的金属是________(写元素名称),B电极的电极反应式是______________________________________________________________。