高中数学阶段质量评估3北师大版选修2
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2016-2017学年高中数学 阶段质量评估2 北师大版选修2-1一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.给出下列命题:①若AB →=CD →,则必有A 与C 重合,B 与D 重合,AB 与CD 为同一线段; ②若a ·b <0,〈a ,b 〉是钝角;③若a 是直线l 的方向向量,则λa (λ∈R )也是l 的方向向量;④非零向量a ,b ,c 满足a 与b ,b 与c ,c 与a 都是共面向量,则a ,b ,c 必共面. 其中错误命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4解析: ①错误,如在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB →=A 1B 1→,但线段AB 与A 1B 1不重合;②错误,a ·b<0,即cos 〈a ,b 〉<0⇒π2<〈a ,b 〉≤π,而钝角的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π;③错误;当λ=0时,λa =0不能作为直线l 的方向向量;④错误,平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中令AB →=a ,AD →=b ,AA 1→=c ,则它们两两共面,但显然AB →,AD →,AA 1→是不共面的.答案: D2.已知向量a =(2,4,5),b =(3,x ,y )分别是直线l 1、l 2的方向向量,若l 1∥l 2则( )A .x =6,y =15B .x =3,y =152C .x =3,y =15D .x =6,y =152解析: ∵l 1∥l 2,∴a ∥b , 则32=x 4=y 5,∴x =6,y =152. 答案: D3.(2011·营口市高二期末)直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,若CA →=a ,CB →=b ,CC 1→=c ,则A 1B →=( ) A .a +b -c B .a -b +c C .-a +b +c D .-a +b -c 解析:如图:A 1B →=CB →-CA 1→=CB →-(CA →+CC 1→)=CB →-CA →-CC 1→=-a +b -c ,故选D. 答案: D4.已知直线l 1的方向向量a =(2,4,x ),直线l 2的方向向量b =(2,y,2),若|a |=6,且a ⊥b ,则x +y 的值是( )A .-3或1B .3或-1C .-3D .1解析: ∵⎩⎪⎨⎪⎧22+42+x 2=62,2×2+4×y +x ×2=0.∴⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =-3或⎩⎪⎨⎪⎧x =-4,y =1.∴x +y =1或-3.答案: A5.如图,正方体ABCD -A ′B ′C ′D ′中,M 是AB 的中点,则sin 〈DB ′→,CM →〉的值为( ) A.12 B.21015 C.23D.1115解析:以D 为原点,建系,设棱长为1,则DB ′→=(1,1,1),C (0,1,0),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12,0,CM →=⎝⎛⎭⎪⎫1,-12,0. 故cos 〈DB ′→,CM →〉=1×1+1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+1×012+12+12·12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-122+02=1515, ∴sin 〈DB ′→,CM →〉=21015.故选B.答案: B6.已知a ·b =0,|a |=2,|b |=3,且(3a +2b )·(λa -b )=0,则λ等于( ) A.32 B .-32 C .±32D .1解析: 由a ·b =0及(3a +2b )·(λa -b )=0,得3λa 2=2b 2,又|a |=2,|b |=3,所以λ=32,故选A.答案: A7.在空间四边形ABCD 中,连接AC 、BD ,若△BCD 是正三角形,且E 为其中心,则AB →+12BC →-32DE →-AD→的化简结果是( )A.AB → B .2BD →C .0D .2DE →解析: 如图,F 是BC 的中点,E 为DF 的三等分点, ∴32DE →=DF →, ∴12BC →=BF →, 则AB →+12BC →-32DE →-AD →=AB →+BF →-DF →-AD → =AF →+FD →-AD → =AD →-AD →=0. 答案: C8.已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点E 为上底面A 1C 1的中心,若A E →=AA 1→+xAB →+yAD →,则x ,y 的值分别为( )A .x =1,y =1B .x =1,y =12C .x =12,y =12D .x =12,y =13解析: A E →=AA 1→+A 1E →=AA 1→+12(A 1B 1→+A 1D 1→)=AA 1→+12A B →+12A D →,故x =y =12.答案: C9.已知空间四个点A (1,1,1),B (-4,0,2),C (-3,-1,0),D (-1,0,4),则直线AD 与平面ABC 所成的角为( )A .30°B .45°C .60°D .90° 解析: 设n =(x ,y,1)是平面ABC 的一个法向量.∵A B →=(-5,-1,1),A C →=(-4,-2,-1),∴⎩⎪⎨⎪⎧-5x -y +1=0,-4x -2y -1=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =12,y =-32,∴n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,1.又A D →=(-2,-1,3),设AD 与平面ABC 所成的角为θ,则sin θ=|A D →·n ||A D →||n |=727=12,∴θ=30°.答案: A10.已知AB →=(1,5,-2),BC →=(3,1,z ),若AB →⊥BC →,BP →=(x -1,y ,-3)且BP →⊥平面ABC ,则BP →等于( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫407,-157,-4B.⎝ ⎛⎭⎪⎫407,-157,-3C.⎝⎛⎭⎪⎫407,-157,4D.⎝ ⎛⎭⎪⎫337,-157,-3解析: ∵AB →⊥BC →, ∴AB →·BC →=0,即3+5-2z =0,∴z =4,∴BC →=(3,1,4), 又BP →⊥平面ABC , ∴BP →⊥AB →,BP →⊥BC →, ∴BP →·AB →=0,BP →·BC →=0, 即⎩⎪⎨⎪⎧x -1+5y +6=0x -+y -12=0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x =407,y =-157,∴BP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫337,-157,-3. 答案: D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上) 11.已知a =(1,2,-2),若|b |=2|a |且a ∥b ,则b =________. 解析: ∵a ∥b ,∴b =λa =(λ,2λ,-2λ), 又|b |=2|a |,∴λ=±2,∴b =(2,4,-4)或b =(-2,-4,4). 答案: (2,4,-4)或(-2,-4,4)12.如图所示,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=AB =2,AD =1,点E ,F ,G 分别是DD 1,AB ,CC 1的中点,则异面直线A 1E 与GF 所成的角的大小是________.解析: 连接GB 1,CF ,B 1F ∵CG =1,CF = 2 ∴GF = 3∵GB 1=2,B 1F =1+22= 5∴GB 21+GF 2=B 1F 2∴∠B 1GF =π2即异面直线A 1E 与GF 所成的角是π2.答案: π213.设直线a ,b 的方向向量是e 1,e 2,平面α的法向量为n ,给出下列推理:①⎭⎪⎬⎪⎫e 1∥e 2e 1∥n ⇒b ∥α;②⎭⎪⎬⎪⎫e 1∥n e 2∥n ⇒a ∥b ;③⎭⎪⎬⎪⎫e 1∥n b ⊄αe 1⊥e 2⇒b ∥α;④⎭⎪⎬⎪⎫e 1∥e 2e 1∥n ⇒b ⊥α其中正确的是________.(填序号)解析: ①错,②③④均正确.答案: ②③④ 14.如图所示,在空间四边形ABCD 中,AC 和BD 为对角线,G 为△ABC 的重心,E 是BD 上一点,BE =3ED ,以{AB →,A C →,A D →}为基底,则G E →=________.解析: G E →=G A →+A D →+D E →=-23A M →+A D →+14D B →=-23×12(A B →+A C →)+A D →+14(A B →-A D →)=-112A B →-13A C →+34A D →,故G E →=-112A B →-13A C →+34A D →.答案: -112A B →-13A C →+34A D →三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(12分)如图所示,已知ABCD -A 1B 1C 1D 1是平行六面体.(1)化简12AA 1→+BC →+23AB →,并在图上标出结果;(2)设M 是底面ABCD 的中心,N 是侧面BCC 1B 1对角线BC 1上的34分点,设MN →=αAB →+βAD →+γAA 1→,试求α、β、γ的值.解析: (1)如图所示,取AA 1的中点E ,在D 1C 1上取一点F ,使得D 1F =2FC 1, 则EF →=12AA 1→+BC →+23AB →.(2)MN →=MB →+BN →=12DB →+34BC 1→=12(DA →+AB →)+34(BC →+CC 1→) =12AB →+14AD →+34AA 1→. ∴α=12,β=14,γ=34.16.(12分)四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PD ⊥底面ABCD ;AD =PD ,E 、F 分别为CD ,PB 的中点.(1)求证:EF ⊥平面PAB ;(2)设AB =2BC ,求AC 与平面AEF 夹角的正弦值.解析: (1)证明:以D 为原点,DA →,DC →,DP →的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系,设PD =1,AB =a .则C (0,a,0),A (1,0,0), E ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a 2,0,B (1,a,0),F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,a 2,12,P (0,0,1), ∴EF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,12,AB →=(0,a,0),PA →=(1,0,-1),∴EF →·AB →=0,EF →·PA →=0,即EF ⊥AB ,EF ⊥PA , 又AB ∩PA =A ,∴EF ⊥平面PAB ,(2)∵AB =2BC ,∴a =2,AC →=(-1,2,0),AE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,22,0,EF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,12.设平面AEF 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),则n ·EF →=0⇒12x +12z =0,n ·AE →=0⇒-x +22y =0,令y =2,则x =1,z =-1, ∴平面AEF 的一个法向量n =(1,2,-1).设AC 与平面AEF 的夹角为α,sin α=|cos 〈AC →,n 〉|=36,所以AC 与平面AEF 的夹角正弦值为36. 17.(12分)如图所示的多面体是由底面为ABCD 的长方体被截面AEC 1F 所截而得到的,其中AB =4,BC =2,CC 1=3,BE =1.(1)求BF 的长;(2)求点C 到平面AEC 1F 的距离.解析: (1)建立如图所示的空间直角坐标系,则D (0,0,0),B (2,4,0),A (2,0,0),C (0,4,0),E (2,4,1),C 1(0,4,3),设F (0,0,z ).∵四边形AEC 1F 为平行四边形,∴由AF →=EC 1→得(-2,0,z )=(-2,0,2),∴z =2,∴F (0,0,2).∴BF →=(-2,-4,2).于是|BF →|=26,即BF 的长为2 6. (2)设n 1为平面AEC 1F 的法向量,显然n 1不垂直于平面ADF ,故可设n 1=(x ,y,1), 由⎩⎪⎨⎪⎧n 1·AE →=0n 1·AF →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧0×x +4×y +1=0-2×x +0×y +2=0,即⎩⎪⎨⎪⎧4y +1=0-2x +2=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =-14,∴n 1=⎝⎛⎭⎪⎫1,-14,1.又CC 1→=(0,0,3),设CC 1→与n 1的夹角为α,则cos α=CC 1→·n 1|CC 1→|·|n 1|=33×1+116+1=43333.∴C 到平面AEC 1F 的距离为d =|CC 1→|cos α=3×43333=43311.18.(14分)(2011·辽宁卷改编)如图,四边形ABCD 为正方形,PD ⊥平面ABCD ,PD ∥QA ,QA =AB =12PD .(1)证明:平面PQC ⊥平面DCQ ;(2)求平面QBP 与平面BPC 夹角的余弦值.解析: 如图,以D 为坐标原点,线段DA 的长为单位长,射线DA 为x 轴的正半轴建立空间直角坐标系D -xyz .(1)证明:依题意有Q (1,1,0),C (0,0,1),P (0,2,0), 则DQ →=(1,1,0),DC →=(0,0,1),PQ →=(1,-1,0),所以PQ →·DQ →=0,PQ →·DC →=0,即PQ ⊥DQ ,PQ ⊥DC .故PQ ⊥平面DCQ .又PQ ⊂平面PQC ,所以平面PQC ⊥平面DCQ .(2)依题意有B (1,0,1),CB →=(1,0,0),BP →=(-1,2,-1).设n =(x ,y ,z )是平面PBC 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n ·CB →=0n ·BP →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x =0-x +2y -z =0,因此可取n =(0,-1,-2). 设m 是平面PBQ 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧m ·BP →=0m ·PQ →=0,可取m =(1,1,1), 所以cos 〈m ,n 〉=-155. 故平面QBP 与平面BPC 夹角的余弦值为155.。
学业分层测评(建议用时:分钟)一、选择题.有两个分类变量与的一组数据,由其列联表计算得χ≈,则认为“与有关系”犯错误的概率为( )....【解析】χ≈>.这表明认为“与有关系”是错误的可能性约为,即认为“与有关系”犯错误的概率为.【答案】.在调查中发现名男人中有名患有色盲,名女人中有名患有色盲.下列说法正确的是( ).男、女患色盲的频率分别为.男、女患色盲的概率分别为,.男人中患色盲的比例比女人中患色盲的比例大,患色盲与性别是有关的.调查人数太少,不能说明色盲与性别有关【解析】男人中患色盲的比例为,要比女人中患色盲的比例大,其差值为≈ ,差值较大.【答案】.为了探究中学生的学习成绩是否与学习时间长短有关,在调查的名学习时间较长的中学生中有名学习成绩比较好,名学习时间较短的中学生中有名学习成绩比较好,那么你认为中学生的学习成绩与学习时间长短有关的把握为( )....都不正确【解析】计算出χ与两个临界值比较,χ=-×××)≈ >.所以有的把握说中学生的学习成绩与学习时间长短有关,故选.【答案】.某卫生机构对人进行健康体检,其中某项检测指标阳性家族史者糖尿病发病的有人,不发病的有人;阴性家族史者糖尿病发病的有人,不发病的有人,有的把握认为糖尿病患者与遗传有关系.( )【导学号:】....【解析】可以先作出如下列联表(单位:人):糖尿病患者与遗传列联表χ=≈>.故我们有的把握认为糖尿病患者与遗传有关系.【答案】.假设有两个分类变量与,它们的可能取值分别为{,}和{,},其×列联表为:( ) .=,=,=,=.=,=,=,=.=,=,=,=.=,=,=,=【解析】比较.选项中,=;选项中,=;选项中,=;选项中,=.故选.【答案】二、填空题.调查者通过随机询问名男女中学生喜欢文科还是理科,得到如下列联表(单位:名) 性别与喜欢文科还是理科列联表。
2016-2017学年高中数学章末质量评估3 北师大版选修1-2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(2016-2017学年高中数学章末质量评估3 北师大版选修1-2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第三章推理与证明(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下面几种推理是合情推理的是( )①由圆的性质类比出球的有关性质;②由直角三角形、等腰三角形、等边三角形内角和是180°归纳出所有三角形的内角和都是180°;③某次考试张军成绩是100分,由此推出全班同学成绩都是100分;④三角形内角和是180°,四边形内角和是360°,五边形内角和是540°,由此得凸多边形内角和是(n-2)·180°。
A.①②B.①③④C.①②④D.②④解析:①是类比推理,②④是归纳推理,③不是合情推理.答案:C2.下列三句话按三段论的模式排列顺序正确的是( )①2 016能被2整除;②一切偶数都能被2整除;③2 016是偶数.A.①②③B.②①③C.②③①D.③②①解析: ②是大前提,③是小前提,①是结论.答案:C3.平面内平行于同一直线的两直线平行,由类比推理,我们可以得到()A.空间中平行于同一直线的两直线平行B.空间中平行于同一平面的两直线平行C.空间中平行于同一直线的两平面平行D.空间中平行于同一平面的两平面平行解析:利用类比推理,平面中的直线与空间中的平面类比.答案: D4.证明命题:“f(x)=e x+错误!在(0,+∞)上是增函数”,现给出的证法如下:因为f(x)=e x+错误!,所以f′(x)=e x-错误!,因为x〉0,所以e x〉1,0<错误!<1,所以e x-错误!〉0,即f′(x)〉0,所以f(x)在(0,+∞)上是增函数,使用的证明方法是()A.综合法B.分析法C.反证法D.以上都不是解析:上述证明过程是从已知条件出发,经过推理论证得到结论,用了综合法.答案:A5.已知a1=3,a n+1=错误!,试通过计算a2,a3,a4,a5的值推测出a n=( )A.错误!B.错误!C。
阶段质量检测(三)统计案例[考试时间:分钟试卷总分:分]第Ⅰ卷(选择题)一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).(全国新课标)在一组样本数据(,),(,),…,(,)(≥,,,…,不全相等)的散点图中,若所有样本点(,)(=,…,)都在直线=+上,则这组样本数据的样本相关系数为( ).-...已知与之间的一组数据:则与的线性回归方程=+必过点( ).() .().() .().下列现象的相关程度最高的是( ).某商店的职工人数与商品销售额之间的相关系数为.流通费用率与商业利润之间的相关系数为-.商品销售额与商业利润之间的相关系数为.商品销售额与流通费用率之间的相关系数为-.已知某车间加工零件的个数与所花费时间()之间的线性回归方程为=+,则加工个零件大约需要( ).....设两个变量和之间具有线性相关关系,它们的相关系数是,关于的回归直线的斜率是,纵轴上的截距是,那么必有( ).与的符号相同.与的符号相同.与的符号相反.与的符号相反.以下关于线性回归的判断,正确的个数是( )①若散点图中的所有点都在一条直线附近,则这条直线的方程为回归方程②散点图中的绝大多数点都线性相关,个别特殊点不影响线性回归,如图中的,,点③已知线性回归方程为=-+,则=时,的估计值为④线性回归方程的意义是它反映了样本整体的变化趋势.....某考察团对全国大城市的职工人均工资水平(千元)与居民人均消费水平(千元)进行统计调查,与具有相关关系,回归方程为=+.若某城市居民人均消费水平为千元,估计该城市人均消费额占人均工资收入的百分比为( ).....两个相关变量满足如下关系:则两变量的回归方程为( ).=+.=-.=+.=+.若线性回归方程中的回归系数=时,则相关系数为( ).=.=-.=.无法确定.某工厂为预测某种产品的回收率,需要研究它和原料有效成分含量之间的相关关系,现取了组观察值.计算知=,=,=,=,则对的线性回归方程是( ).=+.=-+.=+.=-答题栏第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(本大题共小题,每小题分,共分,请把正确的答案填在题中的横线上).为了判断高中三年级学生选修文科是否与性别有关,现随机抽取名学生,得到如下×列联表:。
阶段质量评估(一)计数原理A卷(时间:60分钟满分:80分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.如果k∈{1,3,5,7},b∈{2,4,6,8},则直线y=kx+b共有()A.4条B.16条C.8条D.64条解析:确定直线y=kx+b需分两步.第一步:选k,有4种方法;第二步:选b,有4种方法.由乘法原理可知,直线y=kx+b共有4×4=16条.答案:B2.已知集合A={1,2,3,4},B={5,6,7},C={8,9}.现在从这三个集合中取出两个集合,再从这两个集合中各取出一个元素,组成一个含有两个元素的集合,则一共可以组成多少个集合()A.24个B.36个C.26个D.27个解析:从三个集合中取出两个集合,有C23种取法,分别是集合A,B;集合A,C;集合B,C.当取出集合A,B时,从这两个集合中各取出一个元素,组成一个含有两个元素的集合有C14×C13=12个;当取出集合A,C时,从这两个集合中各取出一个元素,组成一个含有两个元素的集合有C14×C12=8个;当取出集合B,C时,从这两个集合中各取出一个元素,组成一个含有两个元素的集合有C13×C12=6个.∵集合A,B,C的元素各不相同,∴一共可以组成12+8+6=26个集合.故选C.答案:C3.(1+2x)5的展开式中,x2的系数等于()A.80 B.40C.20 D.10解析:(1+2x)5的展开式的通项为T r+1=C r5(2x)r=2r C r5·x r,令r=2,得x2的系数为22×C25=4×10=40,故选B.答案:B4.某单位准备用不同花色的装饰石材分别装饰办公楼中的办公室、走廊、大厅的地面及楼的外墙,现有编号为1~6的六种不同花色的装饰石材可选择,其中1号石材有微量的放射性,不可用于办公室内,则不同的装饰效果有( )A .350种B .300种C .65种D .50种解析:先给办公室选装饰石材,有5种选择,走廊、大厅、外墙从剩余的5种装饰石材中选取3种进行装饰,有A 35种方法,所以共有5A 35=300种装饰效果.答案:B5.设(2-x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5,那么a 0+a 2+a 4a 1+a 3的值为( )A .-122121B .-6160C .-244241D .-1解析:令x =1,可得a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=1,再令x =-1,可得a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5=35.两式相加除以2求得a 0+a 2+a 4=122,两式相减除以2可得a 1+a 3+a 5=-121.结合a 5=-1,故a 0+a 2+a 4a 1+a 3=-6160.答案:B6.某微信群中甲、乙、丙、丁、戊五名成员同时抢4个红包,每人最多抢一个红包,且红包全被抢光,4个红包中有两个2元,两个3元(金额相同视为相同红包),则甲、乙两人都抢到红包的情况有( )A .36种B .24种C .18种D .9种解析:甲、乙两人都抢到红包有三种情况.(1)都抢到2元红包,有C 23=3种;(2)都抢到3元红包,有C 23=3种;(3)一个抢到2元,一个抢到3元,有C 12A 23=12种.故总共有18种情况.答案:C二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把正确答案填在题中的横线上) 7.要排出某班一天中语文、数学、政治、英语、体育、艺术6堂课的课程表,要求数学排在上午(前4节),体育排在下午(后2节),不同的排法种数是________.解析:由题意,要求数学课排在上午(前4节),体育课排在下午(后2节),有C 14C 12=8种.再排其余4节,有A 44=24种.根据乘法原理,共有8×24=192种排法. 答案:1928.今有2个红球、3个黄球、4个白球,同色球不加以区分,将这9个球排成一列有________种不同的方法(用数字作答).解析:由题意可知,因同色球不加以区分,实际上是一个组合问题,我们把完成这件事分为三个步骤.第一步:在9个位置中取4个位置放白球;第二步:在余下的5个位置中取2个位置放红球;第三步:余下三个位置放黄球.由分步计数原理,可知共有C 49·C 25·C 33=1 260种不同的排法.答案:1 2609.若(1-2x )2 017=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2 017x 2 017 (x ∈R ),则(a 0+a 1)+(a 0+a 2)+(a 0+a 3)+…+(a 0+a 2 017)=________(用数字作答).解析:令x =0得a 0=1,令x =1得a 0+a 1+a 2+…+a 2 017=-1,所以(a 0+a 1)+(a 0+a 2)+(a 0+a 3)+…+(a 0+a 2 017)=2 016-1=2 015.答案:2 015三、解答题(本大题共3小题,共35分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)10.(本小题满分10分)已知⎝ ⎛⎭⎪⎫3a -3a n 的展开式的各项系数之和等于⎝ ⎛⎭⎪⎫43b -15b 5展开式中的常数项,求⎝⎛⎭⎪⎫3a -3a n 展开式中含a -1的项的二项式系数. 解:设⎝⎛⎭⎪⎫43b -15b 5的展开式的通项为T r +1=C r 5(43b )5-r ⎝⎛⎭⎫-15b r =⎝⎛⎭⎫-15r ·45-rC r 5·b 10-5r6,(r =0,1,2,3,4,5). 若它为常数项,则10-5r6=0,∴r =2.代入上式,得T 3=27. 即常数项是27,从而可得⎝ ⎛⎭⎪⎫3a -3a n中n =7, 同理⎝ ⎛⎭⎪⎫3a -3a 7二项展开式的通项公式为T r +1=(-1)r ·37-r C r 7·a 5r -216,令5r -21=-1,得r =4.故含a-1的项是第5项,其二项式系数是C 47=C 37=35.11.(本小题满分12分)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,即无论选哪种血型中的哪一个人,这件“任选1人去献血”的事情都能完成,所以由分类加法计数原理,共有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,即要在每种血型的人中依次选出1人后,这件“各选1人去献血”的事情才完成,所以用分步乘法计数原理,共有28×7×9×3=5 292种不同的选法.12.(本小题满分13分)有5个男生和3个女生,从中选出5人担任5门不同学科的课代表,分别求符合下列条件的选法数:(1)有女生但人数必须少于男生;(2)某女生一定要担任语文课代表;(3)某男生必须包括在内,但不担任数学课代表;(4)某女生一定要担任语文课代表,某男生必须担任课代表,但不担任数学课代表.解:(1)先选后排,分两步.第一步:先选课代表人员的选法有(C35C23+C45C13)种,第二步:再排列方法有A55种,所以满足题意的选法有(C35C23+C45C13)A55=5 400种.(2)除去该女生后,即相当于从剩余的7名学生中选4人担任四科的课代表,有A47=840种选法.(3)先选后排.从剩余的7名学生中选出4名有C47种选法,排列方法有C14A44,所以选法共有C47C14A44=3 360种.(4)先从除去该男生该女生的6人中选出3人,有C36种选法,该男生的安排方法有C13种,其余3人做全排列,有A33种选法.因此满足题意的选法共有C36C13A33=360种.B卷(时间:60分钟满分:80分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.两人进行乒乓球比赛,先赢3局者获胜,决出胜负为止,则所有可能出现的情形(各人输赢局次的不同视为不同情形)共有()A.10种B.15种C.20种D.30种解析:分三种情况.恰好打3局,有2种情形;恰好打4局(一人前3局中赢2局,输1局,第4局赢),共有2C23=6种情形;恰好打5局(一人前4局中赢2局,输2局,第5局赢),共有2C 24=12种情形.所有可能出现的情形共有2+6+12=20种.答案:C2.在二项式⎝⎛⎭⎪⎫2x +14x n的展开式中,前三项的系数成等差数列,则该二项展开式中x-2项的系数为 ( ) A .2 B .4 C .1D .16 解析:由题意可得2n ,C 1n ·2n -1,C 2n ·2n -2成等差数列,∴2C 1n ·2n -1=2n +C 2n ·2n -2,解得n =8.故展开式的通项公式为T r +1=C r 8·28-r ·x 4-3r 4,令4-3r 4=-2,求得r =8,故该二项展开式中x -2项的系数为C 88·20=1,故选C . 答案:C3.将A ,B ,C ,D 四个小球放入编号为1,2,3的三个盒子中,若每个盒子中至少放一个球且A ,B 不能放入同一个盒子中,则不同的放法有( )A .15种B .18种C .30种D .36种解析:先把A ,B 放入不同盒中,有3×2=6种放法,再放C ,D , 若C ,D 在同一盒中,只能是第3个盒,1种放法;若C ,D 在不同盒中,则必有一球在第3个盒中,另一球在A 或B 的盒中,有2×2=4种放法.故共有6×(1+4)=30种放法. 答案:C4.某市践行“干部村村行”活动,现有3名干部可供选派,下乡到5个村蹲点指导工作,每个村至少有1名干部,每个干部至多住3个村,则不同的选派方案共( )A .243种B .210种C .150种D .125种解析:3名干部可供选派,下乡到5个村蹲点指导工作,每个村至少有1名干部,每个干部至多住3个村,于是可以把5个村分为(1,1,3)和(1,2,2)两组,当为(1,1,3)时,有C 35A 33=60种,当为(1,2,2)时,有C 25·C 23A 22·A 33=90种,根据分类计数原理可得60+90=150种. 答案:C5.在(1+x )n 的展开式中,奇数项之和为p ,偶数项之和为q ,则(1-x 2)n 等于( ) A .0B .pqC.p2-q2D.p2+q2解析:由于(1+x)n与(1-x)n展开式中奇数项相同,偶数项互为相反数,因此(1-x)n=p -q,所以(1-x2)n=(1+x)n(1-x)n=(p+q)(p-q)=p2-q2.答案:C6.用红,黄,蓝,绿,黑这5种颜色给如图所示的四连圆涂色,要求相邻两个圆所涂颜色不能相同,红色至少要涂两个圆,则不同的涂色方案种数为()A.28 B.32C.44 D.56解析:根据题意,红色至少要涂两个圆,而且相邻两个圆所涂颜色不能相同,则红色只能涂第一、三个圆,第二、四个圆或第一、四个圆,分3种情况讨论.①用红色涂第一、三个圆,此时第2个圆不能为红色,有4种涂色方法,第4个圆也不能为红色,有4种涂色方法,则此时共有4×4=16种涂色方案;②同理,当用红色涂第二、四个圆也有16种涂色方案;③用红色涂第一、四个圆,此时需要在剩下的4种颜色中,任取2种,涂在第二、三个圆中,有A24=12种涂色方案.则一共有16+16+12=44种不同的涂色方案.答案:C二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把正确答案填在题中的横线上)7.如图,在杨辉三角中,从上往下数共有n行(n∈N+),在这些数中,非1的数之和为________.解析:所求和S=(20+21+22+…+2n-1)-(2n-1)=2n-12-1-2n+1=2n-2n.答案:2n-2n8.某种产品的加工需要A,B,C,D,E五道工艺,其中A必须在D的前面完成(不一定相邻),其他工艺的顺序可以改变,但不能同时进行,为了节省加工时间,B 与C 必须相邻,那么完成加工该产品的不同工艺的排列顺序有________种.(用数字作答)解析:B 与C 必须相邻,看做一个元素,与剩下三个元素排列共有A 44种排法,而B 与C 共有A 22种排法,因为A 必须在D 的前面完成,所以完成加工该产品的不同工艺的排列顺序有A 44·A 22A 22=24种.答案:249.用红、黄、蓝三种颜色去涂图中标号为1,2,…,9的9个小正方形(如图所示),使得任意相邻(有公共边)的小正方形所涂颜色都不相同,且标号为1,5,9的小正方形涂相同的颜色,则符合条件的所有涂法共有________种.解析:把区域分为三部分,第一部分1,5,9,有3种涂法.第二部分4,7,8,当5,7同色时,4,8各有2种涂法,共4种涂法;当5,7异色时,7有2种涂法,4,8均只有1种涂法,故第二部分共4+2=6种涂法.第三部分与第二部一样,共6种涂法.由乘法原理可得共有3×6×6=108种涂法.答案:108三、解答题(本大题共3小题,共35分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)10.(本小题满分10分)设f (x )=(1+x )m +(1+x )n 展开式中x 的系数是19(m ,n ∈N +). (1)求f (x )展开式中x 2的系数的最小值;(2)当f (x )展开式中x 2的系数取最小值时,求f (x )展开式中x 7的系数. 解:(1)由题设条件,得m +n =19.∴m =19-n ,x 2的系数为C 2m +C 2n =C 219-n +C 2n =(19-n )(18-n )2+n (n -1)2=n 2-19n +171=⎝⎛⎭⎫n -1922+3234. ∵n ∈N +,∴当n =9或n =10时,x 2的系数取最小值⎝⎛⎭⎫122+3234=81.(2)当n =9,m =10或n =10,m =9时,x 2的系数取最小值,此时x 7的系数为C 710+C 79=C 310+C 29=156.11.(本小题满分12分)为了下一次的航天飞行,现准备从10名预备队员(其中男6人,女4人)中选4人参加“神舟十一号”的航天任务.(1)若男甲和女乙同时被选中,共有多少种选法?(2)若至少两名男航天员参加此次航天任务,问共有几种选法?(3)若选中的四个航天员被分配到A ,B ,C 三个实验室去,其中每个实验室至少一个航天员,共有多少种选派法?解:(1)若男甲和女乙同时被选中,剩下的2人从8人中任选即可,即有C 28=28种.(2)至少两名男航天员,可分为2名,3名,4名三类,利用分类加法计数原理可得C 26C 24+C 36C 14+C 46=185种.(3)先选4名航天员,然后把这4名航天员分2,1,1三组,再分配到A ,B ,C 三个实验室去,共有C 410·C 24C 12C 11A 22·A 33=7 560种.12.(本小题满分13分)规定C m x =x (x -1)…(x -m +1)m !,其中x ∈R ,m 是正整数,且C 0x=1,这是组合数C mn (n ,m 是正整数,且m ≤n )的一种推广.(1)求C 3-15的值.(2)设x >0,当x 为何值时,C 3x(C 1x )2取得最小值?(3)组合数的两个性质:①C m n =C n-mn;②C m n +C m -1n =C m n +1是否都能推广到C mx (x ∈R ,m 是正整数)的情形?若能推广,则写出推广的形式并给出证明;若不能,说明理由.解:(1)C 3-15=(-15)(-16)(-17)3!=-680.(2)C 3x(C 1x )2=x (x -1)(x -2)6x 2=16⎝⎛⎭⎫x +2x -3.∵x >0,∴x +2x ≥22,当且仅当x =2时,等号成立.∴当x =2时,C 3x(C 1x )2取得最小值.(3)性质①不能推广,例如当x =2时,C 12有定义,但C2-12无意义;性质②能推广,它的推广形式是C m x +C m -1x =C m x +1,其中x ∈R ,m 是正整数.事实上,当m =1时,有C 1x +C 0x =x +1=C 1x +1,当m ≥2时,C m x +C m -1x=x (x -1)…(x -m +1)m !+x (x -1)…(x -m +2)(m -1)!=x (x -1)…(x -m +2)(m -1)! ·⎝⎛⎭⎫x -m +1m +1=x (x -1)…(x -m +2)(x +1)m !=C mx +1.。
2016-2017学年高中数学 阶段质量评估3 北师大版选修2-1一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若拋物线y 2=4x 上的一点P 到焦点的距离为10,则P 点的坐标是( )A .(9,6)B .(9,±6)C .(6,9)D .(6,±9)解析: 设P (x 0,y 0),则x 0+1=10,∴x 0=9,y 20=36,∴y 0=±6,故P 点坐标为(9,±6).答案: B2.θ是任意实数,则方程x 2+y 2sin θ=4的曲线不可能是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆解析: sin θ可以等于1,这时曲线表示圆,sin θ可以小于0,这时曲线表示双曲线,sin θ可以大于0且小于1,这时曲线表示椭圆.答案: C3.双曲线x24+y2k=1的离心率e ∈(1,2),则k 的取值范围是( ) A .(-∞,0) B .(-12,0)C .(-3,0)D .(-60,-12)解析: ∵a 2=4,b 2=-k ,∴c 2=4-k .∵e ∈(1,2),∴c2a2=4-k 4∈(1,4),k ∈(-12,0). 答案: B4.以椭圆x216+y29=1的顶点为顶点,离心率为2的双曲线方程是( ) A.x216-y248=1 B.x29-y227=1 C.x216-y248=1或y29-x227=1 D .以上都不对 解析: 当顶点为(±4,0)时,a =4,c =8,b =43,x216-y248=1; 当顶点为(0,±3)时,a =3,c =6,b =33,y29-x227=1.选C. 答案: C5.已知两定点F 1(-1,0)、F 2(1,0),且12|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .线段解析: 依题意知,|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|=2,作图可知点P 的轨迹为线段.答案: D6.设F 1和F 2为双曲线x24-y 2=1的两个焦点,点P 在双曲线上,且满足∠F 1PF 2=90°,则△F 1PF 2的面积是( )A .1 B.52C .2 D. 5解析: 由方程知a =2,b =1,c =5,由定义知||PF 1|-|PF 2||=2a =4 ①又∠F 1PF 2=90°,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=(2c )2=20 ②由①、②可得:|PF 1|·|PF 2|=2,∴S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|=12×2=1,故选A. 答案: A7.若椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆上点的最短距离为3,则这个椭圆的方程为( )A.x212+y29=1B.x29+y212=1 C.x212+y29=1或y212+x29=1 D .以上都不对 解析: ∵短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,∴2c =a ,又∵a -c =3,可知c =3,a =23,∴b =a2-c2=3.∴椭圆方程为x212+y29=1或y212+x29=1. 答案: C8.两个正数a 、b 的等差中项是92,一个等比中项是25,且a >b ,则双曲线x2a2-y2b2=1的离心率为( )A.53B.414C.54D.415解析: 由⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =9ab =20a >b可得a =5,b =4, ∴c 2=a 2+b 2=41,∴c =41,e =415. 答案: D9.设F 1,F 2分别为双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点.若在双曲线右支上存在点P ,满足|PF 2|=|F 1F 2|,且F 2到直线PF 1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为( )A .3x ±4y =0B .3x ±5y =0C .4x ±3y =0D .5x ±4y =0解析: 过F2作F 2A ⊥PF 1于A ,由题意知|F 2A |=2a ,|F 1F 2|=2c ,则|AF 1|=2b ,∴|PF 1|=4b ,而|PF 1|-|PF 2|=2a ,∴4b -2c =2a ,c =2b -a ,c 2=(2b -a )2,a 2+b 2=4b 2-4ab +a 2,解得b a =43, ∴双曲线的渐近线方程为y =±43x .故选C. 答案: C10.(2011·浙江卷)已知椭圆C 1:x2a2+y2b2=1(a >b >0)与双曲线C 2:x 2-y24=1有公共的焦点,C 2的一条渐近线与以C 1的长轴为直径的圆相交于A ,B 两点,若C 1恰好将线段AB 三等分,则( )A .a 2=132B .a 2=13C .b 2=12D .b 2=2 解析: 如图,设M ,N 为三等分点,N (x ,y ),由已知c =5,故a 2-b 2=5,即b 2=a 2-5,且双曲线的渐近线方程为y =±2x ,根据对称性,我们只需联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =2x ,x2a2+y2a2-5=1即可,由以上方程组可得出x2a2+4x2a2-5=1,解得x 2=-5a2-5, 又∵|ON |2=x 2+y 2=5x 2=5-5a2-5=-a2-1=a29, ∴a 2=112,b 2=a 2-5=12. 答案: C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)11.(2011·北京朝阳一模)已知拋物线y 2=4x 上一点M 与该拋物线的焦点F 的距离|MF |=4,则点M 的横坐标x =________________________________________________________________________.解析: 拋物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线为x =-1.根据拋物线的定义,点M 到准线的距离为4,则M 的横坐标为3.答案: 312.若椭圆x 2+my 2=1的离心率为32,则它的长半轴长为________________________________________________________________________.解析: 当0<m <1时, y21m +x21=1,e 2=a2-b2a2=1-m =34, m =14,a 2=1m=4,a =2;当m >1时, x21+y21m=1,a =1.应填1或2. 答案: 1或213.已知圆x 2+y 2-6x -7=0与抛物线y 2=2px (p >0)的准线相切,则p =________.解析: 圆的标准方程是(x -3)2+y 2=42,因此,圆心是(3,0),半径r =4,故与圆相切且垂直于x 轴的两条切线x =-1,x =7.而y 2=2px (p >0)的准线方程是x =-p 2.依题意-p 2=-1,得p =2,-p 2=7,p =-14(不符合题意),∴p =2. 答案: 214.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的焦点为F 1、F 2,O 为坐标原点,点P 是椭圆上的一点,点M 为PF 1的中点,|OF 1|=2|OM |,且OM ⊥PF 1,则该椭圆的离心率为________.解析: ∵OM 綊12F 2P ,又|OF 1|=2|OM |, ∴|PF 2|=2|OM |=c ,∵PF 2⊥PF 1,∴(2a -c )2+c 2=(2c )2,∴e 2+2e -2=0,得e =3-1.答案: 3-1三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(12分)已知直线l :y =x +m 与椭圆:9x 2+16y 2=144.试探究当m 变化时,直线l 与椭圆的位置关系.解析: 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x +m ,9x2+16y2=144消去y ,得9x 2+16(x +m )2=144, 整理得25x 2+32mx +16m 2-144=0.因为Δ=(32m )2-4×25×(16m 2-144)=242(52-m 2).当Δ=0,即m =±5时,直线与椭圆相切;当Δ>0,即-5<m <5时,直线与椭圆相交;当Δ<0,即m <-5或x >5时,直线与椭圆相离.16.(12分)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的右焦点为F ,过F 作y 轴的平行线交椭圆于M 、N 两点,若|MN |=3,且椭圆离心率是方程2x 2-5x +2=0的根,求椭圆方程.解析: ∵右焦点为F (c,0),把x =c 代入x2a2+y2b2=1中, 得y 2=b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-c2a2=b4a2,∴y =±b2a . ∴|MN |=2b2a=3.① 又2x 2-5x +2=0⇒(2x -1)(x -2)=0,∴x =12或2,又e ∈(0,1),∴e =12,即c a =12.② 又知a 2=b 2+c 2,③由①②③联立解得⎩⎨⎧ a =2,c =1,b =3,∴椭圆方程为x24+y23=1. 17.(12分)汽车前灯反射镜与轴截面的交线是抛物线的一部分,灯口所在的圆面与反射镜的轴垂直,灯泡位于抛物线焦点处,已知灯口的直径是24 cm ,灯深10 cm ,那么灯泡与反射镜顶点的(即截得抛物线顶点)距离是多少?解析: 取反射镜的轴即抛物线的对称轴为x 轴,抛物线的顶点为坐标原点,建立直角坐标系xOy ,如图所示.因灯口直径|AB |=24,灯深|OP |=10,所以点A 的坐标是(10,12).设抛物线的方程是y 2=2px (p >0).由点A (10,12)在抛物线上,得122=2p ×10,∴p =7.2.抛物线的焦点F 的坐标为(3.6,0).因此灯泡与反射镜顶点的距离是3.6 cm.18.(14分)已知,椭圆C 经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,两个焦点为(-1,0),(1,0). (1)求椭圆C 的方程;(2)E 、F 是椭圆C 上的两个动点,如果直线的斜率AE 与AF 的斜率互为相反数,证明:直线EF 的斜率为定值,并求出这个定值.解析: (1)由题意,知c =1,可设椭圆方程为x21+b2+y2b2=1 因为A 在椭圆上,所以11+b2+94b2=1, 解得b 2=3,b 2=-34(舍去). 所以椭圆的方程为x24+y23=1. (2)证明:设直线AE 的方程为y =k (x -1)+32,代入x24+y23=1, 得(3+4k 2)x 2+4k (3-2k )x +4⎝ ⎛⎭⎪⎫32-k 2-12=0. 设E (x E ,y E ),F (x F ,y F ),因为点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在椭圆上, 所以x E =4⎝ ⎛⎭⎪⎫32-k 2-123+4k2,y E =kx E +32-k . 又直线AF 的斜率与AE 的斜率互为相反数,在上式中-k 代k ,可得x F =4⎝ ⎛⎭⎪⎫32+k 2-123+4k2,y F =-kx F +32+k . 所以直线EF 的斜率k EF =yF -yE xF -xE =-++2k xF -xE =12, 即直线EF 的斜率为定值,其值为12.。
高中数学学习材料唐玲出品第一章一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.从甲地到乙地一天有汽车8班,火车3班,轮船2班,某人从甲地到乙地,他共有不同的走法()A.13种B.16种C.24种D.48种解析:应用分类加法计数原理,不同走法共有8+3+2=13种.答案: A2.某单位有15名员工,其中男性10人,女性5人,现需要从中选出6名员工组成考察团外出参观学习,如果按性别同比例选取,则此考察团的组成方法种数是() A.C310B.C410C25C.C515D.A410A25解析:由题意知,要从男性10人中选取4人,女性5人中选取2人,故有C410C25种组团方法.答案: B3.组合数方程5C5n+C4n=C3n的解是()A.6 B.5C.5或1 D.以上都不对解析:代入法,经验证选B.答案: B4.6个人排队,其中甲、乙、丙3人两两不相邻的排法有()A.30种B.144种C.5种D.4种解析:分两步完成:第一步,其余3人排列有A33种排法;第二步,从4个可插空档中任选3个给甲、乙、丙3人站有A34种插法.由分步乘法计数原理可知,一共有A33A34=144种.答案: B5.由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50 000的偶数共有() A.60个B.48个C.36个D.24个解析:个位上数字只能从2与4中任选一个,有2种选法,万位上的数字有3种选法,其余位上的数字有6种选法,∴共计2×3×6=36(个).答案: C6.从6个人中选出4人参加数、理、化、英语比赛,每人只能参加其中一项,其中甲、乙两人都不参加英语比赛,则不同的参赛方案的种数共有()A.96 B.180C.240 D.288解析:方法一:分三种情况:①甲,乙都不参加比赛有A44种;②甲、乙只有一人参加比赛有C12·C13·A34种;③甲、乙两人都参加比赛有A23·A24种.故共有A44+C12·C13·A34+A23·A24=240(种).方法二:若不考虑限制条件,从6人中选出4个参加四项比赛,共有A46种参赛方案,而其中甲参加了英语比赛的方案有A35种,乙参加了英语比赛的方案也有A35种.故甲、乙两人都不参加英语比赛的方案种数是A46-2A35=360-120=240(种).答案: C7.在(x2-13x)n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是()A.-7 B.7C.-28 D.28解析:只有第5项的二项式系数最大,则展开式共9项,即n=8,T r+1=C r8(x2)8-r(-13x)r=C r8(-1)r·(12)8-r·x8-43r,当r=6时为常数项,T7=7.答案: B8.某单位拟安排6位员工在今年6月14日至16日(端午节假期)值班,每天安排2人,每人值班1天.若6位员工中的甲不值14日,乙不值16日,则不同的安排方法共有() A.30种B.36种C.42种D.48种解析:依题意,就乙是否值14日分类:第一类,乙值14日,则满足题意的方法共有C14·C24=24种(注:C14表示从除甲、乙外的4人中任选一人参与14日的值班的方法数;C24表示从余下的4人中任选两人参与15日的值班的方法数);第二类,乙不值14日,则满足题意的方法共有C24·C13=18种(注:C24表示从除甲、乙外的4人中任选两人参与14日的值班的方法数;C13表示从余下的3人中任选一人与乙共同参与15日的值班的方法数).因此,满足题意的方法共有24+18=42种.答案: C9.(4x-2-x)6(x∈R)展开式中的常数项是()A.-20 B.-15C.15 D.20解析:设第r+1项为常数项,C r622x(6-r)(-2-x)r=(-1)r·C r6212x-2rx-rx,∴12x-3rx=0,∴r=4.∴常数项为(-1)4C46=15.答案: C10.从集合{1,2,3,…,10}中,选出由5个数组成的子集,使得这5个数中任何两个数的和不等于11,则这样的子集共有()A.10个B.16个C.20个D.32个解析:和为11的数对有(1,10)、(2,9)、(3,8)、(4,7)、(5,6),要使任何两个数的和不等于11,只需从5个数对中分别任取一个数.∴满足条件的子集有C12·C12·C12·C12·C12=32个.答案: D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)11.从5名运动员中任选4名排在编号为1,2,3,4的四条跑道上(每条跑道只排一名),其中某甲不能排在第1,2跑道上,那么不同的排法一共有____________种.解析:由题意优先考虑甲,分为二类,第一类为甲参加,有C34·C12A33=48种;第二类,甲不参加,有C44A44=24种.故有48+24=72种.答案:7212.将标号为1,2,…,10的10个球放入标号为1,2,…,10的10个盒子内.每个盒内放一个球,则恰好有3个球的标号与其所在盒子的标号不一致的放入方法共有____________种.(以数字作答)解析: 从10个球中任取3个,有C 310种方法.取出的3个球与其所在盒子的标号不一致的方法有2种.∴共有2C 310=240种方法.答案: 24013.(3x -123x)10的展开式中的有理项有____________项.解析: T r +1=C r 10·(3x )10-r·(-123x )r =(-12)r ·C r 10·x 10-r 3·x -r 3=(-12)r ·C r 10·x 10-2r 3. ∴当r =2,5,8,共3项. 答案: 314.若(2x -3)6=a 0+a 1(x -1)+a 2(x -1)2+…+a 6(x -1)6,则a 1+a 3+a 5=____________. 解析: 令x =2得16=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6① 令x =0得(-3)6=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5+a 6② ①-②得1-36=2(a 1+a 3+a 5), ∴a 1+a 3+a 5=1-362=-364.答案: -364三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)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?解析: 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,这件“任选1人去献血”的事情都能完成,所以由分类加法计数原理,共有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,即要在每种血型的人中依次选出1人后,这种“各选1人去献血”的事情才完成,所以用分步乘法计数原理,共有28×7×9×3=5 292种不同的选法.16.(本小题满分12分)把4个男学生和4个女学生平均分成4组,到4辆公共汽车里参加售票体验活动,且把同样两人在不同汽车上服务算作不同情况.(1)有几种不同的分配方法?(2)男学生与女学生分别分组,有几种不同的分配方法?(3)每个小组必须是一个男学生和一个女学生,有几种不同的分配方法?解析: (1)男女合一起共8人,每车2人,可分四步完成,第一辆车有C 28种,第二辆车有C 26种,第三辆车有C 24种,第四辆车有C 22种,共有不同的分法C 28C 26C 24C 22=2 520(种).(2)男女分别分组,4个男的平均分成两组共有C 242=3(种),4个女的分成两组也有C 242=3(种),故分组方法共有3×3=9(种),对于每一种分法上4辆车,又有A 44种上法,因而不同的分配方法为9·A 44=216(种).(3)要求男女各1个,因此先把男学生安排上车共有A 44种方法,同理,女学生也有A 44种方法,男女各1人上车的不同分配方法为A 44A 44=576(种).17.(本小题满分12分)若(3x -1)7=a 7x 7+a 6x 6+…+a 1x +a 0, 求(1)a 1+a 2+…+a 7; (2)a 1+a 3+a 5+a 7; (3)a 0+a 2+a 4+a 6.解析: (1)令x =0,则a 0=-1, 令x =1,则a 7+a 6+…+a 1+a 0=27=128 ①∴a 1+a 2+…+a 7=129.(2)令x =-1,则-a 7+a 6-a 5+a 4-a 3+a 2-a 1+a 0 =(-4)7②由①-②2得:a 1+a 3+a 5+a 7=12[128-(-4)7]=8 256. (3)由①+②2得:a 0+a 2+a 4+a 6 =12[(a 7+a 6+a 5+a 4+a 3+a 2+a 1+a 0)+(-a 7+a 6-a 5+a 4-a 3+a 2-a 1+a 0)] =12[128+(-4)7]=-8 128. 18.(本小题满分14分)已知(12+2x )n .(1)若展开式中第5项、第6项与第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大的项的系数;(2)若展开式前三项的二项式系数和等于79,求展开式中系数最大的项.解析: (1)因为C 4n +C 6n =2C 5n ,所以n 2-21n +98=0.解得n =7或n =14.当n =7时,展开式中二项式系数最大的项是T 4和T 5.所以T 4的系数=C 37(12)4×23=352, T 5的系数=C 47(12)3×24=70. 当n =14时,展开式中二项式系数最大的项是T 8. 所以T 8的系数=C 714(12)7×27=3432. (2)因为 C 0n +C 1n +C 2n =79,所以n =12或n =-13(舍去).设T k +1项的系数最大. 因为(12+2x )12=(12)12(1+4x )12,⎩⎪⎨⎪⎧C k 124k ≥C k -1124k -1,C k 124k ≥C k +1124k +1,所以9.4≤k ≤10.4. 又因为0≤k ≤12且k ∈N ,所以k =10.所以展开式中系数最大的项为T 11. T 11=(12)12C 1012410x 10=16 896x 10.)。
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模块综合质量评估(考试时间:120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.i是虚数单位,若集合S={-1,0,1},则( )A.i∈S B.i2∈SC.i3∈S D.错误!∈S解析:∵i2=-1,而集合S={-1,0,1},∴i2∈S.答案:B2.下列求导运算正确的是()A.错误!′=1+错误!B.(log2x)′=错误!C.(3x)′=3x log3e D.(x2cos x)′=2x sin x解析:∵错误!′=1-错误!,∴A错.(log2x)′=错误!·错误!=错误!,∴B正确.故选B。
答案: B3.观察按下列顺序排列的等式:9×0+1=1,9×1+2=11,9×2+3=21,9×3+4=31,…,猜想第n(n∈N+)个等式应为( )A.9(n+1)+n=10n+9B.9(n-1)+n=10n-9C.9n+(n-1)=10n-9D.9(n-1)+(n-1)=10n-10解析:分别观察乘数规律、加数规律和运算结果的规律,得出猜想结果.答案:B4.由曲线y=错误!与x轴及x=2所围成的图形绕x轴旋转一周后形成的几何体的体积为( )A.πB.2πC.3π D.错误!解析: V=错误!πx d x=π错误!x d x=错误!x2|错误!=2π(如图所示).答案:B5.在用数学归纳法证明“已知f(n)=1+错误!+错误!+…+错误!,求证:f(2n)<n+1”的过程中,由k推导k+1时,原式增加的项数是( )A.1 B.k+1C.2k-1 D.2k解析:f(2k)=1+错误!+错误!+…+错误!,f(2k+1)=1+错误!+错误!+…+错误!+…+错误!,∴f(2k+1)-f(2k)=2k.答案: D6.设曲线y=错误!在点(3,2)处的切线与直线ax+y+1=0垂直,则a等于( )A.2 B。
第三章 导数应用一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,已知f (x )有两个极值点x 1,x 2,则x 1x 2等于( ) A .9 B .-9 C .1D .-1解析: f ′(x )=3x 2+2ax +3,则x 1x 2=1. 答案: C2.函数y =x +e -x的增区间为( ) A .(1,+∞) B .(0,+∞) C .(-∞,0)D .(-∞,1)解析: 由y ′=1-e -x>0解得x >0. 答案: B3.函数f (x )=13x 3+ax +1在(-∞,-1)上为增加的,在(-1,1)上为减少的,则f (1)等于( )A.73 B .1 C.13D .-1解析: ∵f ′(x )=x 2+a , 又f ′(-1)=0,∴a =-1,f (1)=13-1+1=13.答案: C4.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+c ,其导函数f ′(x )的图像如图所示,则函数f (x )的极小值是( )A .a +b +cB .8a +4b +cC .3a +2bD .c解析: 由f ′(x )的图像知:x =0是f (x )的极小值点, ∴f (x )min =f (0)=c . 答案: D5.函数y =f (x )在定义域⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,3内可导,其图像如图所示.记y =f (x )的导函数为y =f ′(x ),则不等式f ′(x )≤0的解集为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,1∪[2,3] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,83 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,12∪[1,2) D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,43∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,3解析: 由条件f ′(x )≤0知,选择f (x )图像的减区间即为解. 答案: A6.设a ∈R ,若函数y =e x+ax ,x ∈R 有大于零的极值点,则( ) A .a <-1 B .a >-1 C .a >-1eD .a <-1e解析: y ′=e x+a ,令y ′=0,得x =ln(-a ),易知x =ln(-a )为函数的极值点,所以ln(-a )>0,解得a <-1,故选A.答案: A7.函数f (x )=x +2cos x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上的最小值是( ) A .-π2B .2C.π6+3D.π3+1 解析: f ′(x )=1-2sin x ,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,∴f ′(x )>0,∴f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=-π2. 答案: A8.要做一个圆锥形的漏斗,其母线长为20 cm ,要使其体积为最大,则高为( ) A.33 cmB.1033cm C.1633cm D.2033cm解析: 设圆锥的高为x ,则底面半径为202-x2,其体积为V =13πx (202-x 2)(0<x <20) V ′=π3(400-3x 2)令V ′=0,解得x 1=2033,x 2=-2033(舍去).当0<x <2033时,V ′>0;当2033<x <20时,V ′<0,所以当x =2033(cm)时,V 取最大值.答案: D9.已知函数f (x )的导数为f ′(x )=4x 3-4x 且图像过点(0,-5),当函数f (x )取得极大值-5时,x 的值应为( )A .-1B .0C .1D .±1解析: 由题意知f (x )=x 4-2x 2-5, 令f ′(x )=4x 3-4x =0,得x 的值为0,±1.答案: B10.已知函数f (x )=12x 4-2x 3+3m ,x ∈R ,若f (x )+9≥0恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .m ≥32B .m >32C .m ≤32D .m <32解析: 因为函数f (x )=12x 4-2x 3+3m ,所以f ′(x )=2x 3-6x 2, 令f ′(x )=0,得x =0或x =3, 经检验知x =3是函数的一个最小值点, 所以函数的最小值为f (3)=3m -272,不等式f (x )+9≥0恒成立, 即f (x )≥-9恒成立, 所以3m -272≥-9,解得m ≥32.答案: A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中横线上) 11.函数y =x 3-3x 2+6x -2,x ∈[-1,1]的最大值为_______,最小值为_________. 解析: y ′=3x 2-6x +6=3[(x -1)2+1]>0,所以函数f (x )在[-1,1]上为增函数,最大值为f (1)=2,最小值为f (-1)=-12.答案: 2 -1212.已知函数f (x )=e x-2x +a 有零点,则a 的取值范围是________________.解析: 由原函数有零点,可将问题转化为方程e x-2x +a =0有解问题,即方程a =2x -e x有解.令函数g (x )=2x -e x,则g ′(x )=2-e x,令g ′(x )=0,得x =ln 2,所以g (x )在(-∞,ln 2)上是增函数,在(ln 2,+∞)上是减函数,所以g (x )的最大值为:g (ln 2)=2ln 2-2.因此,a 的取值范围就是函数g (x )的值域,所以,a ∈(-∞,2ln 2-2].答案: (-∞,2ln 2-2]13.函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 图像如图,则函数y =x 2+23bx +c 3的单调递增区间为____.解析: 由f (x )的图像可知:f (x )的减区间为[-2,3]. ∴f ′(x )=0的两根为-2,3, 又∵f ′(x )=3x 2+2bx +c , ∴⎩⎪⎨⎪⎧-2b 3=1c 3=-6,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =-32c =-18.∴y =x 2+23bx +c 3=x 2-x -6,其增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.答案: ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 14.若函数f (x )=-x 3+6x 2+a 的极大值等于13,则实数a =__________. 解析: f ′(x )=-3x 2+12x , 令f ′(x )=0,则x =0或4, 由f ′(x )的图像(如图),可知在x =4处f (x )取得极大值, ∴f (4)=13,即-64+96+a =13, ∴a =-19. 答案: -19三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)设函数f (x )=13x 3-x 2-3x +1.求f (x )的单调区间和极值.解析: f ′(x )=x 2-2x -3, 由f ′(x )=0,得x =-1或x =3. 列表如下:∴函数f (x )的极大值为3,极小值为-8,函数f (x )的单调递增区间是(-∞,-1) 和(3,+∞),递减区间是(-1,3).16.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 3-ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R ). (1)若函数f (x )在x =-1和x =3处取得极值,试求a ,b 的值;(2)在(1)的条件下,当x ∈[-2,6]时,f (x )<2|c |恒成立,求c 的取值范围. 解析: (1)f ′(x )=3x 2-2ax +b , ∵函数f (x )在x =-1和x =3处取得极值, ∴-1,3是方程3x 2-2ax +b =0的两根. ∴⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=23a ,-1×3=b3.∴⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-9.(2)由(1)知f (x )=x 3-3x 2-9x +c ,f ′(x )=3x 2-6x -9. 当x 变化时,f ′(x ),f (x )随x 的变化如下表:要使f (x )<2|c |恒成立,只需c +54<2|c |即可,当c ≥0时,c +54<2c , ∴c >54;当c <0时,c +54<-2c ,∴c <-18,∴c ∈(-∞,-18)∪(54,+∞),此即为参数c 的取值范围.17.(本小题满分12分)已知某厂生产x 件产品的成本为C =25 000+200x +140x 2(元),问:(1)要使平均成本最低,应生产多少件产品?(2)若产品以每件500元售出,要使利润最大,应生产多少件产品? 解析: (1)设平均成本为y 元,则 y =25 000+200x +140x2x =25 000x +200+x40.y ′=⎝⎛⎭⎪⎫25 000x +200+x 40′=-25 000x2+140.令y ′=0,得x 1=1 000,x 2=-1 000(舍去).当在x =1 000附近左侧时,y ′<0;在x =1 000附近右侧时,y ′>0,故当x =1 000时,y 取得极小值,由于函数只有一个点使y ′=0,且函数在该点有极小值,那么函数在该点取得最小值.因此,要使平均成本最低,应生产1 000件产品.(2)利润函数为L =500x -⎝ ⎛⎭⎪⎫25 000+200x +x240 =300x -25 000-x240,L ′=⎝⎛⎭⎪⎫300x -25 000-x240′=300-x 20.令L ′=0,解得x =6 000.当在x =6 000附近左侧时,L ′>0;在x =6 000附近右侧时,L ′<0.故当x =6 000时,L 取得极大值.由于函数只有一个使L ′=0的点,且函数在该点有极大值,那么函数在该点取得最大值.因此,要使利润最大,应生产6 000件产品.18.(本小题满分14分)已知函数f (x )=ax +ax -3ln x .(1)当a =2时,求f (x )的最小值;(2)若f (x )在[1,e]上为单调函数,求实数a 的取值范围. 解析: (1)当a =2时,f (x )=2x +2x-3ln x ,f ′(x )=2-2x2-3x =2x2-3x -2x2,令f ′(x )=0,得x =2或-12(∵x >0,舍去负值),∴当a =2(2)∵f ′(x )=ax2-3x -ax2,令h (x )=ax 2-3x -a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32a 2-9+4a24a ,要使f (x )在[1,e]上为单调函数,只需f ′(x )在(1,e)内满足:f ′(x )≥0或f ′(x )≤0恒成立,且等号只在孤立点取得.∵h (1)=-3<0,∴h (e)=a e 2-3e -a ≤0. ∴a ≤3ee2-1.①当0≤a ≤3ee2-1时,f ′(x )≤0恒成立.②当a <0时,x =32a∉[1,e],∴h(x)<0(x∈[1,e]).∴f′(x)<0,符合题意.综上可知,当a≤3ee2-1时,f(x)在[1,e]上为单调函数.。
高中数学学习材料鼎尚图文*整理制作第二章一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.投掷3枚硬币,至少有一枚出现正面的概率是( ) A .38B .12C .58D .78解析: P (至少有一枚正面)=1-P (三枚均为反面)=1-⎝⎛⎭⎫123=78. 答案: D2.对于正态分布N (0,1)的概率密度函数f (x )=12πe -x 22,下列说法不正确的是( )A .f (x )为偶函数B .f (x )的最大值为12πC .f (x )在x >0时是单调减函数,在x ≤0时是单调增函数D .f (x )关于σ=1对称解析: X ~N (0,1),∴曲线的对称轴为x =μ=0. 答案: D3.甲、乙、丙三位同学解一道数学题,他们做对的概率都是0.8,则甲、乙、丙都做对的概率为( )A .0.83B .0.1×0.82C .0.8+0.8+0.8D .1-0.22解析: 记甲、乙、丙三位同学做对一道数学题分别为事件A 、事件B 、事件C ,则事件A 、事件B 、事件C 相互独立,所以同时发生的概率为0.83,选A .答案: A4.将一颗质地均匀的骰子连掷6次,恰好3次出现6点的概率为( )A .C 36⎝⎛⎭⎫163⎝⎛⎭⎫563 B .C 56·16⎝⎛⎭⎫565C .C 36⎝⎛⎭⎫163⎝⎛⎭⎫560D .C 56⎝⎛⎭⎫165 解析: 易知一颗骰子连掷6次出现6点这一事件是独立重复试验,利用独立重复试验的概率公式,知恰有3次发生的概率为C 36⎝⎛⎭⎫163⎝⎛⎭⎫563.应选A . 答案: A5.设ξ是随机变量,且D (10ξ)=40,则D (ξ)=( ) A .0.4 B .4 C .40D .400解析: ∵D (10ξ)=102Dξ=40,∴Dξ=0.4. 答案: A6.设10件产品中有4件不合格,从中任意取2件,试求在所取得的产品中发现有一件是不合格品,另一件也是不合格品的概率是( )A .0.2B .0.3C .0.4D .0.5解析: 在所取的2件产品中发现有一件不合格(另一件合格与否不管),这个条件下的基本事件总数为C 14C 16+C 24=30,其中,另一件也不合格的基本事件个数是C 24=6, ∴P =630=15=0.2.答案: A7.在4次独立重复试验中事件A 出现的概率相同,若事件A 至少发生1次的概率为6581,则事件A 在1次试验中出现的概率为( )A .13B .25C .56D .34解析: 设事件A 在1次试验中出现的概率为p ,则在4次独立重复试验中事件A 至少发生1次的概率为1-C 04p 0(1-p )4=1-(1-p )4,∴1-(1-p )4=6581,解得p =13.答案: A8.设随机变量X ~B (n ,p ),且EX =1.6,DX =1.28,则( ) A .n =8,p =0.2 B .n =4,p =0.4 C .n =5,p =0.32 D .n =7,p =0.45解析: ∵X ~B (n ,p )∴EX =np =1.6,DX =np (1-p )=1.28 ∴1.6(1-p )=1.28, ∴p =0.2,n =1.60.2=8.答案: A9. 已知三个正态分布密度函数f i (x )=12πσi·e -(x -μi )22σ2i (x ∈R ,i =1,2,3)的图像如图所示,则( )A .μ1<μ2=μ3,σ1=σ2>σ3B .μ1>μ2=μ3,σ1=σ2<σ3C .μ1=μ2<μ3,σ1<σ2=σ3D .μ1<μ2=μ3,σ1=σ2<σ3解析: 正态分布密度函数f 2(x )和f 3(x )的图像都是关于同一条直线对称,所以其平均数相同,故μ2=μ3,又f 2(x )的对称轴的横坐标值比f 1(x )的对称轴的横坐标值大,故有μ1<μ2=μ3.又σ越大,曲线越“矮胖”,σ越小,曲线越“瘦高”,由图像可知,正态分布密度函数f 1(x )和f 2(x )的图像一样“瘦高”,f 3(x )明显“矮胖”,从而可知σ1=σ2<σ3.答案: D10.某中学在高二开设了数学史等4门不同的选修课,每个学生必须选修,且只能从中选一门.该校高二的3名学生甲、乙、丙对这4门不同的选修课的兴趣相同.设X 的甲、乙、丙这3个学生中选修数学史的人数,则EX 等于( )A . 12B . 43C . 34D .2解析: 由题意知X 的所有取值为0,1,2,3.P (X =0)=C 03⎝⎛⎭⎫ 343= 2764;P (X =1)=C 13⎝⎛⎭⎫ 14⎝⎛⎭⎫ 342= 2764; P (X =2)=C 23⎝⎛⎭⎫ 142⎝⎛⎭⎫ 34= 964; P (X =3)=C 33⎝⎛⎭⎫ 143= 164. ∴X 的分布列为X 0 1 2 3 P27642764964164∴EX =0× 2764+1× 2764+2× 964+3× 164= 34. 答案: C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上) 11.甲、乙二人同时打靶,甲命中的概率为0.6,乙命中的概率为0.5,则靶被命中的概率为______________.解析: 设“甲命中”为事件A ,“乙命中”为事件B ,“靶被命中”为事件C ,则P (C )=1-P (A B )=1-P (A )P (B )=1-(1-0.6)(1-0.5)=1-0.2=0.8. 答案: 0.812.已知A 、B 、C 相互独立,如果P (AB )= 16,P (B C )= 18,P (AB C )= 18,则P (AB )=____________.解析: 依题意得⎩⎪⎨⎪⎧P (AB )=16P (B C )= 18,P (AB C )= 18,解得P (A )= 13,P (B )= 12.∴P (A B )= 23× 12= 13.答案: 1313.由正态分布N (1,8)对应的曲线可知,当x =____________时,函数f (x )有最大值,为____________.解析: 由正态密度曲线的性质,可知此正态曲线关于直线x =μ对称,在x =μ时曲线位于最高点,所以,当x=1时,f(x)有最大值,且f(x)max=12π8e-(1-1)22×8=14π.答案:11 4π14.马老师从课本上抄录一个随机变量ξ的概率分布列如下表:x 12 3P(ξ=x)?!?请小牛同学计算ξ的数学期望,尽管“!”处完全无法看清,且两个“?”处字迹模糊,但能断定这两个“?”处的数值相同.据此,小牛给出了正确答案Eξ=____________.解析:设“?”处的数值为x,则“!”处的数值为1-2x,则Eξ=1·x+2×(1-2x)+3x=x+2-4x+3x=2.答案: 2三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满12分)设甲、乙两家灯泡厂生产的灯炮寿命(单位:小时)X和Y的分布列分别为:X 900 1 000 1 100P 0.10.80.1Y 950 1 000 1 050P 0.30.40.3试问哪家工厂生产的灯泡质量较好?解析:由期望的定义,得EX=900×0.1+1 000×0.8+1 100×0.1=1 000,EY=950×0.3+1 000×0.4+1 050×0.3=1 000.两家灯泡厂生产的灯泡寿命的期望值相等,需进一步考查哪家工厂灯泡的质量比较稳定,即比较其方差.由方差的定义,得DX=(900-1 000)2×0.1+(1 000-1 000)2×0.8+(1 100-1 000)2×0.1=2 000,DY=(950-1 000)2×0.3+(1 000-1 000)2×0.4+(1 050-1 000)2×0.3=1500.∵DX>DY,∴乙厂生产的灯泡质量比甲厂稳定,即乙厂生产的灯泡质量较好.16.(本小题满12分)某班从6名班干部(其中男生4人,女生2人)中,任选3人参加学校的义务劳动.(1)设所选3人中女生人数为X ,求X 的分布列; (2)求男生甲或女生乙被选中的概率;(3)设“男生甲被选中”为事件A ,“女生乙被选中”为事件B ,求P (B )和P (A |B ). 解析: (1)X 的所有可能取值为0,1,2,依题意得P (X =0)=C 34C 36=15,P (X =1)=C 24C 12C 36=35.P (X =2)=C 14C 22C 36=15.∴X 的分布列为X 0 1 2 P153515(2)设“甲、乙都不被选中”为事件C , 则P (C )=C 34C 36=420=15;∴所求概率为P (C )=1-P (C )=1-15=45.(3)P (B )=C 25C 36=1020=12;P (AB )=C 14C 36=15.P (A |B )=P (AB )P (B )=25. 17.(本小题满12分)有一种精密零件,其尺寸X (单位:mm)服从正态分布,即X ~N (20,4).若这批零件共有5 000个.试求:(1)这批零件中尺寸在18 mm ~22 mm 间的零件所占的百分比.(2)若规定尺寸在24 mm ~26 mm 间的零件不合格,则这批零件中不合格的零件大约有多少个?解析: (1)∵X ~N (20,4),∴μ=20,σ=2. ∴μ-σ=18,μ+σ=22.于是零件尺寸X 在18 mm ~22 mm 间的零件所占百分比大约是68.3%. (2)μ-3σ=20-3×2=14,μ+3σ=20+3×2=26, μ-2σ=16,μ+2σ=24,∴零件尺寸X 在14 mm ~26 mm 间的百分比大约是99.7%. 而零件尺寸X 在16 mm ~24 mm 间的百分比大约是95.4%. ∴零件尺寸X 在24 mm ~26 mm 间的百分比大约是99.7%-95.4%2=2.15%.因此尺寸在24 mm~26 mm间的大约有5 000×2.15%≈108(个).18.(本小题满14分)袋中装着标有数字1,2,3,4的小球各3个,从袋中任取3个小球,每个小球被取出的可能性都相等.(1)求取出的3个小球上的数字互不相同的概率;(2)用X表示取出的3个小球上所标的最大数字,求随机变量X的分布列和均值.解析:(1)“一次取出的3个小球上的数字互不相同”的事件记为A,则P(A)=C34·C13·C13·C13C312=2755.(2)由题意X所有可能的取值为:1,2,3,4.P(X=1)=1C312=1220;P(X=2)=C23·C13+C23·C13+C33C312=19220;P(X=3)=C26·C13+C16·C23+C33C312=64220=1655;P(X=4)=C29·C13+C19·C23+C33C312=136220=3455.所以随机变量X的分布列为X 123 4P12201922016553455随机变量X的均值为E(X)=1×1220+2×19220+3×1655+4×3455=15544.。
第三章 导数应用一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,已知f (x )有两个极值点x 1,x 2,则x 1x 2等于( ) A .9 B .-9 C .1D .-1解析: f ′(x )=3x 2+2ax +3,则x 1x 2=1. 答案: C2.函数y =x +e -x的增区间为( ) A .(1,+∞) B .(0,+∞) C .(-∞,0)D .(-∞,1)解析: 由y ′=1-e -x>0解得x >0. 答案: B3.函数f (x )=13x 3+ax +1在(-∞,-1)上为增加的,在(-1,1)上为减少的,则f (1)等于( )A.73 B .1 C.13D .-1解析: ∵f ′(x )=x 2+a , 又f ′(-1)=0,∴a =-1,f (1)=13-1+1=13.答案: C4.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+c ,其导函数f ′(x )的图像如图所示,则函数f (x )的极小值是( )A .a +b +cB .8a +4b +cC .3a +2bD .c解析: 由f ′(x )的图像知:x =0是f (x )的极小值点, ∴f (x )min =f (0)=c . 答案: D5.函数y =f (x )在定义域⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,3内可导,其图像如图所示.记y =f (x )的导函数为y =f ′(x ),则不等式f ′(x )≤0的解集为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,1∪[2,3] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,83 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,12∪[1,2) D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-13∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,43∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,3解析: 由条件f ′(x )≤0知,选择f (x )图像的减区间即为解. 答案: A6.设a ∈R ,若函数y =e x+ax ,x ∈R 有大于零的极值点,则( ) A .a <-1 B .a >-1 C .a >-1eD .a <-1e解析: y ′=e x+a ,令y ′=0,得x =ln(-a ),易知x =ln(-a )为函数的极值点,所以ln(-a )>0,解得a <-1,故选A.答案: A7.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 解析: f ′(x )=1-2sin x ,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,∴f ′(x )>0,∴f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=-π2. 答案: A8.要做一个圆锥形的漏斗,其母线长为20 cm ,要使其体积为最大,则高为( ) A.33cm B.1033 cm C.1633cm D.2033cm 解析: 设圆锥的高为x ,则底面半径为202-x 2,其体积为V =13πx (202-x 2)(0<x <20) V ′=π3(400-3x 2)令V ′=0,解得x 1=2033,x 2=-2033(舍去).当0<x <2033时,V ′>0;当2033<x <20时,V ′<0, 所以当x =2033(cm)时,V 取最大值.答案: D9.已知函数f (x )的导数为f ′(x )=4x 3-4x 且图像过点(0,-5),当函数f (x )取得极大值-5时,x 的值应为( )A .-1B .0C .1D .±1解析: 由题意知f (x )=x 4-2x 2-5, 令f ′(x )=4x 3-4x =0,得x 的值为0,±1.答案: B10.已知函数f (x )=12x 4-2x 3+3m ,x ∈R ,若f (x )+9≥0恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .m ≥32B .m >32C .m ≤32D .m <32解析: 因为函数f (x )=12x 4-2x 3+3m ,所以f ′(x )=2x 3-6x 2, 令f ′(x )=0,得x =0或x =3, 经检验知x =3是函数的一个最小值点, 所以函数的最小值为f (3)=3m -272,不等式f (x )+9≥0恒成立, 即f (x )≥-9恒成立, 所以3m -272≥-9,解得m ≥32.答案: A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中横线上) 11.函数y =x 3-3x 2+6x -2,x ∈[-1,1]的最大值为_______,最小值为_________. 解析: y ′=3x 2-6x +6=3[(x -1)2+1]>0,所以函数f (x )在[-1,1]上为增函数,最大值为f (1)=2,最小值为f (-1)=-12.答案: 2 -1212.已知函数f (x )=e x-2x +a 有零点,则a 的取值范围是________________. 解析: 由原函数有零点,可将问题转化为方程e x-2x +a =0有解问题,即方程a =2x -e x有解.令函数g (x )=2x -e x,则g ′(x )=2-e x,令g ′(x )=0,得x =ln 2,所以g (x )在(-∞,ln 2)上是增函数,在(ln 2,+∞)上是减函数,所以g (x )的最大值为:g (ln 2)=2ln 2-2.因此,a 的取值范围就是函数g (x )的值域,所以,a ∈(-∞,2ln 2-2].答案: (-∞,2ln 2-2]13.函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 图像如图,则函数y =x 2+23bx +c 3的单调递增区间为____.解析: 由f (x )的图像可知:f (x )的减区间为[-2,3]. ∴f ′(x )=0的两根为-2,3, 又∵f ′(x )=3x 2+2bx +c ,∴⎩⎪⎨⎪⎧-2b 3=1c 3=-6,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =-32c =-18.∴y =x 2+23bx +c 3=x 2-x -6,其增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.答案: ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 14.若函数f (x )=-x 3+6x 2+a 的极大值等于13,则实数a =__________. 解析: f ′(x )=-3x 2+12x , 令f ′(x )=0,则x =0或4, 由f ′(x )的图像(如图),可知在x =4处f (x )取得极大值, ∴f (4)=13,即-64+96+a =13, ∴a =-19. 答案: -19三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)设函数f (x )=13x 3-x 2-3x +1.求f (x )的单调区间和极值.解析: f ′(x )=x 2-2x -3, 由f ′(x )=0,得x =-1或x =3. 列表如下:∴函数f (x )的极大值为3,极小值为-8,函数f (x )的单调递增区间是(-∞,-1) 和(3,+∞),递减区间是(-1,3).16.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 3-ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R ). (1)若函数f (x )在x =-1和x =3处取得极值,试求a ,b 的值;(2)在(1)的条件下,当x ∈[-2,6]时,f (x )<2|c |恒成立,求c 的取值范围. 解析: (1)f ′(x )=3x 2-2ax +b , ∵函数f (x )在x =-1和x =3处取得极值, ∴-1,3是方程3x 2-2ax +b =0的两根.∴⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=23a ,-1×3=b3.∴⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-9.(2)由(1)知f (x )=x 3-3x 2-9x +c ,f ′(x )=3x 2-6x -9. 当x 变化时,f ′(x ),f (x )随x 的变化如下表:要使f (x )<2|c |恒成立,只需c +54<2|c |即可,当c ≥0时,c +54<2c , ∴c >54;当c <0时,c +54<-2c ,∴c <-18,∴c ∈(-∞,-18)∪(54,+∞),此即为参数c 的取值范围.17.(本小题满分12分)已知某厂生产x 件产品的成本为C =25 000+200x +140x 2(元),问:(1)要使平均成本最低,应生产多少件产品?(2)若产品以每件500元售出,要使利润最大,应生产多少件产品? 解析: (1)设平均成本为y 元,则 y =25 000+200x +140x2x =25 000x +200+x40.y ′=⎝⎛⎭⎪⎫25 000x +200+x 40′=-25 000x 2+140.令y ′=0,得x 1=1 000,x 2=-1 000(舍去).当在x =1 000附近左侧时,y ′<0;在x =1 000附近右侧时,y ′>0,故当x =1 000时,y 取得极小值,由于函数只有一个点使y ′=0,且函数在该点有极小值,那么函数在该点取得最小值.因此,要使平均成本最低,应生产1 000件产品.(2)利润函数为L =500x -⎝⎛⎭⎪⎫25 000+200x +x 240=300x -25 000-x 240,L ′=⎝⎛⎭⎪⎫300x -25 000-x 240′=300-x 20. 令L ′=0,解得x =6 000.当在x =6 000附近左侧时,L ′>0;在x =6 000附近右侧时,L ′<0.故当x =6 000时,L 取得极大值.由于函数只有一个使L ′=0的点,且函数在该点有极大值,那么函数在该点取得最大值.因此,要使利润最大,应生产6 000件产品.18.(本小题满分14分)已知函数f (x )=ax +a x-3ln x . (1)当a =2时,求f (x )的最小值;(2)若f (x )在[1,e]上为单调函数,求实数a 的取值范围. 解析: (1)当a =2时,f (x )=2x +2x-3ln x ,f ′(x )=2-2x 2-3x =2x 2-3x -2x2, 令f ′(x )=0,得x =2或-12(∵x >0,舍去负值),∴当a =2(2)∵f ′(x )=ax 2-3x -ax 2,令h (x )=ax 2-3x -a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32a 2-9+4a 24a ,要使f (x )在[1,e]上为单调函数,只需f ′(x )在(1,e)内满足:f ′(x )≥0或f ′(x )≤0恒成立,且等号只在孤立点取得.∵h (1)=-3<0,∴h (e)=a e 2-3e -a ≤0. ∴a ≤3ee 2-1.①当0≤a≤3ee2-1时,f′(x)≤0恒成立.②当a<0时,x=32a∉[1,e],∴h(x)<0(x∈[1,e]).∴f′(x)<0,符合题意.综上可知,当a≤3ee2-1时,f(x)在[1,e]上为单调函数.。