高中数学人教A版选修2-3模块综合测评1 pdf版含解析
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模块综合测评(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.命题“a ∉A 或b ∉B ”的否定形式是( ) A .若a ∉A ,则b ∉B B .a ∈A 或b ∈B C .a ∉A 且b ∉BD .a ∈A 且b ∈B【解析】 “p 或q ”的否定为“綈p 且綈q ”,D 正确. 【答案】 D2.已知a ∈R ,则“a <2”是“a 2<2a ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件【解析】 ∵a 2<2a ⇔a (a -2)<0⇔0<a <2. ∴“a <2”是“a 2<2a ”的必要不充分条件. 【答案】 B3.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为( )A.54B.52C.32D.54【解析】 由题意,1-b 2a 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫322=34,∴b 2a 2=14,而双曲线的离心率e 2=1+b 2a 2=1+14=54,∴e =52.【答案】 B4.已知空间向量a =(t ,1,t ),b =(t -2,t ,1),则|a -b |的最小值为( )A. 2B. 3 C .2D .4【解析】 |a -b |=2(t -1)2+4≥2,故选C. 【答案】 C5.椭圆x 225+y 29=1与椭圆x 2a 2+y 29=1有( ) A .相同短轴 B .相同长轴 C .相同离心率D .以上都不对【解析】 对于x 2a 2+y 29=1,因a 2>9或a 2<9,因此这两个椭圆可能长轴相同,也可能短轴相同,离心率是不确定的,因此A ,B ,C 均不正确,故选D.【答案】 D6.长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,AD =AA 1=1,则二面角C 1AB C 为( )A.π3B.2π3C.3π4 D.π4【解析】 以A 为原点,直线AB ,AD ,AA 1分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则平面ABC 的一个法向量为AA 1→=(0,0,1),平面ABC 1的一个法向量为A 1D →=(0,1,-1),∴cos 〈AA 1→,A 1D →〉=-12=-22,∴〈AA 1→,A 1D →〉=3π4,又二面角C 1AB C 为锐角,即π-34π=π4,故选D.【答案】 D7.(2016·湖北省黄冈市质检)命题“∀x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( )A .a ≥4B .a ≤4C .a ≥5D .a ≤5【解析】 ∵∀x ∈[1,2],1≤x 2≤4,∴要使x 2-a ≤0为真,则a ≥x 2,即a ≥4,本题求的是充分不必要条件,结合选项,只有C 符合,故选C.【答案】 C8.已知p :1x +2<0,q :lg(x +2)有意义,则綈p 是q 的( )【导学号:18490126】 A .充分不必要条件 B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件【解析】 不等式1x +2<0的解集为{x |x <-2},则綈p :x ≥-2.q :x >-2.故綈p ⇒/ q ,q ⇒綈p ,故选C.【答案】 C9.如图1,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线,分别交抛物线的准线l 、y 轴、抛物线于A ,B ,C 三点,若AB →=3BC →,那么直线AF 的斜率是( )图1A .- 3B .-33 C .-22D .-1【解析】 过点B ,C 分别作准线l 的垂线,垂足分别为B 1,C 1,设|BC |=a .因为O 是EF 的中点,BO ∥AE ,所以|AB |=|BF |=3a ,|CF |=|CC 1|=2a ,在△ACC 1中,|AC 1|=23a ,tan ∠AFO =tan ∠ACC 1=3,故直线AF 的斜率是-3,故选A.【答案】 A10.过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点A 的斜率为k 的直线交椭圆C 于另一点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F ,若椭圆的离心率为23,则k 的值为( )A .-13 B.13 C .±13D .±12【解析】 由题意知点B 的横坐标是c ,故点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,±b 2a ,则斜率k =±b 2ac +a =±b 2ac +a 2=±a 2-c 2ac +a 2=±1-e 2e +1=±(1-e )=±13,故选C. 【答案】 C11.若直线y =kx -2与抛物线y 2=8x 交于A ,B 两个不同的点,抛物线的焦点为F ,且|AF |,4,|BF |成等差数列,则k =( )A .2或-1B .-1C .2D .1± 5【解析】 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -2,y 2=8x ,消去y ,得k 2x 2-4(k +2)x +4=0,故Δ=16(k +2)2-16k 2=64(1+k )>0,解得k >-1,且x 1+x 2=4(k +2)k 2.由|AF |=x 1+p 2=x 1+2,|BF |=x 2+p2=x 2+2,且|AF |,4,|BF |成等差数列,得x 1+2+x 2+2=8,得x 1+x 2=4,所以4(k +2)k 2=4,解得k =-1或k =2,又k >-1,故k =2,故选C.【答案】 C12.(2016·上海杨浦模考)若F 1,F 2为双曲线C :x 24-y 2=1的左、右焦点,点P 在双曲线C 上,∠F 1PF 2=60°,则点P 到x 轴的距离为( )A.55B.155C.2155D.1520【解析】 设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,点P 到x 轴的距离为|y P |,则S △F 1PF 2=12r 1r 2sin 60°=34r 1r 2,又4c 2=r 21+r 22-2r 1r 2cos 60°=(r 1-r 2)2+2r 1r 2-r 1r 2=4a 2+r 1r 2,得r 1r 2=4c 2-4a 2=4b 2=4,所以S △F 1PF 2=12r 1r 2sin 60°=3=12·2c ·|y P |=5|y P |,得|y P |=155,故选B.【答案】 B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)13.已知空间三点的坐标为A (1,5,-2),B (2,4,1),C (p ,3,q +2),若A ,B ,C 三点共线,则p +q =________.【解析】 由已知,得AC →=kAB →,所以(p -1,-2,q +4)=k (1,-1,3),得到p =3,q =2,p +q =5.【答案】 514.已知命题p :∃x 0∈R ,ax 20+x 0+12≤0.若命题p 是假命题,则实数a 的取值范围是________.【解析】 因为命题p 为假命题,所以命题“∀x ∈R ,ax 2+x +12>0”为真命题.当a =0时,取x =-1,则不等式不成立; 当a ≠0时,要使不等式恒成立,令ax 2+x +12=0,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=1-2a <0,所以⎩⎨⎧a >0,a >12,即实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 15.已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,若点A ,B 是该抛物线上的点,∠AFB =π2,线段AB 的中点M 在抛物线的准线上的射影为N ,则|MN ||AB |的最大值为______. 【导学号:18490127】【解析】 如图所示,设|AF |=a ,|BF |=b ,则|AB |=a 2+b 2,而根据抛物线的定义可得|MN |=a +b 2,又a +b2≤a 2+b 22,所以|MN ||AB |=a +b2a 2+b2≤22,当且仅当a =b 时,等号成立,即|MN ||AB |的最大值为22.【答案】 2216.四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是正方形,且PD =AB =1,G 为△ABC 的重心,则PG 与底面ABCD 所成的角θ的正弦值为________.【解析】 如图,分别以DA ,DC ,DP 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,由已知P (0,0,1),A (1,0,0),B (1,1,0),C (0,1,0),则重心G ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,23,0,因此DP →=(0,0,1),GP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,-23,1,所以sin θ=|cos 〈DP →,GP →〉|=|DP →·GP →||DP →|·|GP →|=31717.【答案】31717三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)设集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |ax =1}.“x ∈B ”是“x ∈A ”的充分不必要条件,试求满足条件的实数a 组成的集合.【解】 ∵A ={x |x 2-3x +2=0}={1,2}, 由于“x ∈B ”是“x ∈A ”的充分不必要条件.∴B A .当B =∅时,得a =0;当B ≠∅时,由题意得B ={1}或B ={2}.则当B ={1}时,得a =1;当B ={2}时,得a =12. 综上所述,实数a 组成的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,1,12.18. (本小题满分12分)如图2,四边形MNPQ 是圆C 的内接等腰梯形,向量CM→与PN →的夹角为120°,QC →·QM →=2.图2(1)求圆C 的方程;(2)求以M ,N 为焦点,过点P ,Q 的椭圆方程.【解】 (1)连结CQ ,建立如图坐标系,由题意得△CQM 为正三角形.∴QC →·QM →=r 2·cos 60°=2, ∴r =2,∴圆C 的方程为x 2+y 2=4.(2)易知M (2,0),N (-2,0),Q (1,3), 2a =|QN |+|QM |=23+2.∴c =2,a =3+1,b 2=a 2-c 2=2 3. ∴椭圆的方程为x 24+23+y 223=1.19. (本小题满分12分)如图3,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是矩形,P A ⊥平面ABCD ,P A =AD =2,AB =1,BM ⊥PD 于点M .图3(1)求证:AM ⊥PD ;(2)求直线CD 与平面ACM 所成的角的余弦值.【解】 (1)证明:∵P A ⊥平面ABCD ,AB ⊂平面ABCD ,∴P A ⊥AB .∵AB ⊥AD ,AD ∩P A =A ,∴AB ⊥平面P AD . ∵PD ⊂平面P AD ,∴AB ⊥PD .∵BM ⊥PD ,AB ∩BM =B ,∴PD ⊥平面ABM . ∵AM ⊂平面ABM ,∴AM ⊥PD .(2)如图所示,以点A 为坐标原点,建立空间直角坐标系Axyz ,则A (0,0,0),P (0,0,2),B (1,0,0),C (1,2,0),D (0,2,0),M (0,1,1),于是AC→=(1,2,0),AM →=(0,1,1),CD →=(-1,0,0). 设平面ACM 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),由n ⊥AC →,n ⊥AM →可得⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =0,y +z =0. 令z =1,得x =2,y =-1,于是n =(2,-1,1). 设直线CD 与平面ACM 所成的角为α, 则sin α=⎪⎪⎪⎪⎪⎪CD →·n |CD →||n |=63,cos α=33. 故直线CD 与平面ACM 所成的角的余弦值为33.20. (本小题满分12分)如图4,在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,侧棱AA 1⊥底面ABCD ,AB ∥DC ,AA 1=1,AB =3k ,AD =4k ,BC =5k ,DC =6k (k >0).图4(1)求证:CD ⊥平面ADD 1A 1;(2)若直线AA 1与平面AB 1C 所成角的正弦值为67,求k 的值. 【解】 (1)证明:取CD 的中点E ,连接BE ,如图(1).图(1)∵AB ∥DE ,AB =DE =3k , ∴四边形ABED 为平行四边形,∴BE ∥AD 且BE =AD =4k .在△BCE 中,∵BE =4k ,CE =3k ,BC =5k , ∴BE 2+CE 2=BC 2,∴∠BEC =90°,即BE ⊥CD . 又∵BE ∥AD ,∴CD ⊥AD .∵AA 1⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,∴AA 1⊥CD . 又AA 1∩AD =A ,∴CD ⊥平面ADD 1A 1.(2)以D 为原点,DA →,DC →,DD 1→的方向为x ,y ,z 轴的正方向建立如图(2)所示的空间直角坐标系,则A (4k ,0,0),C (0,6k ,0),B 1(4k ,3k ,1),A 1(4k ,0,1),图(2)∴AC →=(-4k ,6k ,0),AB 1→=(0,3k ,1),AA 1→=(0,0,1). 设平面AB 1C 的法向量n =(x ,y ,z ),则由⎩⎨⎧AC→·n =0,AB 1→·n =0,得⎩⎪⎨⎪⎧-4kx +6ky =0,3ky +z =0.取y =2,得n =(3,2,-6k ). 设AA 1与平面AB 1C 所成的角为θ,则sin θ=|cos 〈AA 1→,n 〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪AA 1→·n |AA 1→||n |=6k 36k 2+13=67,解得k =1,故所求k 的值为1.21. (本小题满分12分)如图5,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作一条倾斜角为π4的直线与抛物线相交于A ,B 两点.图5(1)用p 表示|AB |;(2)若OA→·OB →=-3,求这个抛物线的方程. 【解】 (1)抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,过点F 且倾斜角为π4的直线方程为y =x -p2.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎨⎧y 2=2px ,y =x -p 2,得x 2-3px +p 24=0, ∴x 1+x 2=3p ,x 1x 2=p 24, ∴|AB |=x 1+x 2+p =4p .(2)由(1)知,x 1x 2=p 24,x 1+x 2=3p ,∴y 1y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-p 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-p 2=x 1x 2-p 2(x 1+x 2)+p 24=p 24-3p 22+p24=-p 2,∴OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=p 24-p 2=-3p 24=-3,解得p 2=4,∴p =2. ∴这个抛物线的方程为y 2=4x .22. (本小题满分12分)如图6,在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0,b ),连接BF 2并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连接F 1C .图6(1)若点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13,且BF 2=2,求椭圆的方程;【导学号:18490128】(2)若F 1C ⊥AB ,求椭圆离心率e 的值.【解】 (1)∵BF 2=2,而BF 22=OB 2+OF 22=b 2+c 2=2=a 2, ∵点C 在椭圆上,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,13,∴169a 2+19b 2=1,∴b 2=1,∴椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)直线BF 2的方程为x c +y b =1,与椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1联立方程组,解得A 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2c a 2+c 2,-b 3a 2+c 2, 则C 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2c a 2+c 2,b 3a 2+c 2,又F1为(-c,0),kF1C=b3a2+c22a2ca2+c2+c=b33a2c+c3,又k AB=-bc,由F1C⊥AB,得b33a2c+c3·⎝⎛⎭⎪⎫-bc=-1,即b4=3a2c2+c4,所以(a2-c2)2=3a2c2+c4,化简得e=ca=5 5.。
第一章测评(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分)1.若A m4=18C m3,则m等于()A.9B.8C.7D.6,得m-3=3,m=6.A m4=m(m-1)(m-2)(m-3)=18·m(m-1)(m-2)3×2×12.在某种信息传输过程中,用4个数字的一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不同排列表示不同信息.若所用数字只有0和1,则与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为()A.10B.11C.12D.15:分有两个对应位置、有一个对应位置及没有对应位置上的数字相同,可得N=C42+C41+1=11.3.若实数a=2-√2,则a10-2C101a9+22C102a8-…+210等于()A.32B.-32C.1 024D.512,得a10-2C101a9+22C102a8-…+210=C100(-2)0a10+C101(-2)1a9+C102(-2)2a8+…+C10(-2)10=(a-2)10=(-√2)10=25=32.104.分配4名水暖工去3户不同的居民家里检查暖气管道.要求4名水暖工都分配出去,且每户居民家都要有人去检查,那么分配的方案共有( ) A.A 43种B .A 33A 31种C .C 42A 33种D .C 41C 31A 33种4名水暖工选出2人分成一组,然后将三组水暖工分配到3户不同的居民家,故有C 42A 33种.5.已知集合M={1,-2,3},N={-4,5,6,-7},从两个集合中各取一个元素作为点的坐标,则在直角坐标系中,位于第一、第二象限不同点的个数是( ) A.18B.16C.14D.10N 1=2×2+2×2=8(个),第二象限的不同点有N 2=1×2+2×2=6(个), 故N=N 1+N 2=14(个). 故答案为C .6.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,有1种放法;若C,D 在不同盒中,则有2×2=4(种)放法. 故共有6×(1+4)=30(种)放法.故答案为C .7.为支持地震灾区的灾后重建工作,某公司决定分四天每天各运送一批物资到A,B,C,D,E 五个受灾地点.由于A 地距离该公司较近,安排在第一天或最后一天送达;B,C 两地相邻,安排在同一天上午、下午分别送达(B 在上午、C 在下午与B 在下午、C 在上午为不同的运送顺序),且运往这两地的物资算作一批;D,E 两地可随意安排在其余两天送达.则安排这四天运送物资到五个受灾地点的不同运送顺序的种数为( ) A.72B.18C.36D.24.第1步,安排运送物资到受灾地点A,有C 21种方法;第2步,在余下的3天中任选1天,安排运送物资到受灾地点B,C,有C 31A 22种方法;第3步,在余下的2天中安排运送物资到受灾地点D,E,有A 22种方法.由分步乘法计数原理得,不同的运送顺序共有C 21·(C 31A 22)·A 22=24(种).8.将数字1,2,3,4,5,6排成一列,记第i 个数为a i (i=1,2,…,6),若a 1≠1,a 3≠3,a 5≠5,a 1<a 3<a 5,则不同的排列方法种数为( )A.30B.18C.36D.48a 1,a 3,a 5的大小顺序已定,且a 1≠1,a 3≠3,a 5≠5,所以a 1可取2,3,4,若a 1=2或3,则a 3可取4,5,当a 3=4时,a 5=6,当a 3=5时,a 5=6;若a 1=4,则a 3=5,a 5=6.而其他的三个数字可以任意排列,因而不同的排列方法共有(2×2+1)A 33=30(种).9.12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排(这样就成为前排6人,后排6人),若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是()A.6C82 B.720C82C.30C82 D.20C822人有C82种方法,再插空.由题意知先在4人形成的5个空当中插入1人,有5种方法,余下的1人要插入前排5人形成的6个空当中,有6种方法,即为30种方法.故共有30C82种调整方法.10.设(2-x)5=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,那么a0+a2+a4a1+a3的值为()A.-122121B.-6160C.-244241D.-1x=1,可得a0+a1+a2+a3+a4+a5=1,再令x=-1可得a0-a1+a2-a3+a4-a5=35.两式相加除以2求得a0+a2+a4=122,两式相减除以2可得a1+a3+a5=-121.又由条件可知a5=-1,故a0+a2+a4a1+a3=-6160.11.形如45 132的数称为“波浪数”,即十位数字、千位数字均比与它们各自相邻的数字大,则由1,2,3,4,5可构成不重复的五位“波浪数”的个数为()A.20B.18C.16D.11,十位和千位数字只能是4,5或3,5,若十位和千位排4,5,则其他位置任意排1,2,3,这样的数有A 22A 33=12(个);若十位和千位排5,3,这时4只能排在5的一边且不能和其他数字相邻,1,2在其余位置上任意排列,这样的数有A 22A 22=4(个).综上,共有16个.故答案为C .12.若自然数n 使得竖式加法n+(n+1)+(n+2)均不产生进位现象,则称n 为“可连数”.例如:32是“可连数”,因32+33+34不产生进位现象;23不是“可连数”,因23+24+25产生进位现象.则小于1 000的“可连数”的个数为( ) A.27 B.36C.39D.48,要构造小于1000的“可连数”,个位上的数字的最大值只能为2,即个位数字只能在0,1,2中取.十位数字只能在0,1,2,3中取;百位数字只能在1,2,3中取.当“可连数”为一位数时,有C 31=3(个);当“可连数”为两位数时,个位上的数字有0,1,2三种取法,十位上的数字有1,2,3三种取法,即有C 31C 31=9(个);当“可连数”为三位数时,有C 31C 41C 31=36(个);故共有3+9+36=48(个).二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.甲、乙、丙3人站到共有7级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是 .(用数字作答).第1类,每级台阶只站一人,则有A 73种站法;第2类,若有一级台阶有2人,另一级有1人,则有C 31A 72种站法,因此共有不同的站法种数是A 73+C 31A 72=336.14.若(x +√x3)8的展开式中x 4的系数为7,则实数a= .(x √x 3)8的通项为C 8rx 8-r a r(x -13)r=C 8r a r x8-r x -r3=C 8r a r x8-43r,令8-43r=4,解得r=3. ∴C 83a 3=7,得a=12.15.6个人排成一行,其中甲、乙两人不相邻的不同排法共有 种.(用数字作答)个人排成一行,其中甲、乙两人不相邻的不同排法:先排列好除甲、乙两人外的4人,有A 44种方法,再把甲、乙两人插入4个人的5个空当,有A 52种方法,所以共有A 44·A 52=480(种).16.(1+sin x )6的二项展开式中,二项式系数最大的一项的值为52,则x 在[0,2π]内的值为 .,得T 4=C 63sin 3x=20sin 3x=52,∴sin x=12.∵x ∈[0,2π], ∴x=π6或x=5π6.5π6三、解答题(本题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)有6个除颜色外完全相同的球,其中3个黑球,红、白、蓝球各1个,现从中取出4个球排成一列,共有多少种不同的排法?.(1)若取1个黑球,和另外3个球排成一列,不同的排法种数为A 44=24;(2)若取2个黑球,和从另外3个球中选的2个排成一列,2个黑球是相同的,所以不同的排法种数为C 32C 42A 22=36;(3)若取3个黑球,和从另外3个球中选的1个排成一列,不同的排法种数为C 31C 41=12.综上,不同的排法种数为24+36+12=72.18.(12分)一个口袋内有4个不同的红球,6个不同的白球. (1)从中任取4个球,红球的个数不比白球少的取法有多少种?(2)若取一个红球记2分,取一个白球记1分,从中任取5个球,使总分不少于7分的取法有多少种?将取出的4个球分成三类:①取4个红球,没有白球,有C 44种;②取3个红球1个白球,有C 43C 61种;③取2个红球2个白球,有C 42C 62种,故有C 44+C 43C 61+C 42C 62=115(种).(2)设取x 个红球,y 个白球,则{x +y =5,2x +y ≥7,0≤x ≤4,0≤y ≤6,故{x =2,y =3或{x =3,y =2或{x =4,y =1.因此,符合题意的取法种数有C 42C 63+C 43C 62+C 44C 61=186(种).19.(12分)已知(x +2√x )n展开式中的前三项的系数成等差数列. (1)求n 的值;(2)求展开式中系数最大的项.由题意,得C n 0+14C n 2=2×12C n 1, 即n 2-9n+8=0,解得n=8或n=1(舍去).故n=8. (2)设第r+1项的系数最大,则{12r C 8r ≥12r+1C 8r+1,12r C 8r ≥12r -1C 8r -1, 即{18-r≥12(r+1),12r≥19-r.解得2≤r ≤3.∵r ∈N *,∴r=2或r=3.∴系数最大的项为T 3=7x 5,T 4=7x 72.20.(12分)设1+12x m =a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+…+a m x m,若a 0,a 1,a 2成等差数列. (1)求1+12x m 展开式的中间项;(2)求1+12x m展开式中所有含x 的奇次幂的系数和. 解(1)依题意a 0=1,a 1=m 2,a 2=C m2122.由2a 1=a 0+a 2,求得m=8或m=1(应舍去),所以1+12x m展开式的中间项是第五项, T 5=C 8412x 4=358x 4.(2)因为1+12x m =a 0+a 1x+a 2x 2+…+a m x m, 即1+12x 8=a 0+a 1x+a 2x 2+…+a 8x 8. 令x=1,则a 0+a 1+a 2+a 3+…+a 8=328, 令x=-1,则a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 8=128,所以a 1+a 3+a 5+a 7=38-129=20516,所以展开式中所有含x 的奇次幂的系数和为20516.21.(12分)把n 个正整数全排列后得到的数叫做“再生数”,“再生数”中最大的数叫做最大再生数,最小的数叫做最小再生数.(1)求1,2,3,4的再生数的个数,以及其中的最大再生数和最小再生数; (2)试求任意5个正整数(可相同)的再生数的个数.的再生数的个数为A 44=24,其中最大再生数为4321,最小再生数为1234.(2)需要考查5个数中相同数的个数. 若5个数各不相同,有A 55=120(个);若有2个数相同,则有A 55A 22=60(个);若有3个数相同,则有A 55A 33=20(个);若有4个数相同,则有A 55A 44=5(个);若5个数全相同,则有1个.22.(12分)已知m ,n 是正整数,f (x )=(1+x )m +(1+x )n 的展开式中x 的系数为7. (1)对于使f (x )的x 2的系数为最小的m ,n ,求出此时x 3的系数; (2)利用上述结果,求f (0.003)的近似值;(精确到0.01)(3)已知(1+2x )8展开式的二项式系数的最大值为a ,系数的最大值为b ,求ba .根据题意得C m 1+C n 1=7,即m+n=7,①f (x )中的x 2的系数为C m 2+C n 2=m (m -1)2+n (n -1)2=m 2+n 2-m -n2.将①变形为n=7-m 代入上式得x 2的系数为m 2-7m+21=m-722+354, 故当m=3或m=4时,x 2的系数的最小值为9.当m=3,n=4时,x 3的系数为C 33+C 43=5;当m=4,n=3时,x 3的系数为C 43+C 33=5.(2)f (0.003)=(1+0.003)4+(1+0.003)3≈C 40+C 41×0.003+C 30+C 31×0.003≈2.02.(3)由题意可得a=C 84=70,再根据{C 8k ·2k≥C 8k+1·2k+1,C 8k ·2k ≥C 8k -1·2k -1,即{k ≥5,k ≤6, 求得k=5或6,此时,b=7×28,∴b a =1285.2021-2022学年高中数学第一章计数原理测评(含解析)新人教A版选修2-311 / 1111。
2020秋高中数学人教A版选修2-3达标练习:章末评估验收(一)第一章计数原理含解析章末评估验收(一)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.若A错误!=6C错误!,则m的值等于()A.9B.8 C.7 D.6解析:由A3m=6C错误!,且m≥4得错误!=m(m-1)(m-2).所以m=7.答案:C2.5名学生相约第二天去春游,本着自愿的原则,规定任何人可以“去”或“不去",则第二天可能出现的不同情况的种数为()A.C错误!B.25C.52D.A25解析:“去"或“不去",5个人中每个人都有两种选择,所以,出现的可能情况有2×2×2×2×2=25(种).答案:B3.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种数有()A.120 B.240 C.360 D.720解析:首先确定3个球,有C错误!种方法,要求与其所在盒子的标号不一致有2种放法,故共有2C错误!=240种方法.答案:B4.将A,B,C,D,E排成一列,要求A,B,C在排列中顺序为“A,B,C”或“C,B,A”(可以不相邻),则不同的排列方法有()A.12种B.20种C.40种D.60种解析:五个元素没有限制条件,全排列数为A错误!,若A、B、C的顺序为“A,B,C”或“C,B,A"(可以不相邻),则不同的排列方法为2·错误!=40.答案:C5.在(1-x)11的展开式中,含x的奇次幂的各项系数的和是()A.-210B.210C.-211D.211解析:(1-x)11的展开式中,含x的奇次幂的项即偶数项,由于偶数项的二项式系数和为210,偶数项的系数均为负数,故含x 的奇次幂的各项系数的和为-210。
阶段质量检测(一)计数原理(时间120分钟满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.有不同颜色的四件上衣与不同颜色的三件长裤,如果一条长裤与一件上衣配成一套,则不同的配法种数为( )A.7 B.64C.12 D.81解析:选C 根据分步乘法计数原理,共有4×3=12种.2.若(1+2)4=a+b错误!(a,b为有理数),则a+b=() A.33 B.29C.23 D.19解析:选B ∵(1+错误!)4=C错误!(错误!)0+C错误!(错误!)1+C错误!(错误!)2+C错误!(错误!)3+C错误!(错误!)4=1+4错误!+12+8错误!+4=17+12错误!,由已知,得17+12错误!=a+b错误!,∴a+b=17+12=29.3.(1-x)10展开式中x3项的系数为( )A.-720 B.720C.120 D.-120解析:选D 由T r+1=C错误!(-x)r=(-1)r C错误!x r,因为r=3,所以系数为(-1)3C错误!=-120.4.某城市的街道如图,某人要从A地前往B地,则路程最短的走法有( )A.8种B.10种C.12种D.32种解析:选B 此人从A到B,路程最短的走法应走两纵3横,将纵用0表示,横用1表示,则一种走法就是2个0和3个1的一个排列,只需从5个位置中选2个排0,其余位置排1即可,故共有C错误!=10种.5.已知(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n,若a0+a1+a2+…+a n=16,则自然数n等于()A.6 B.5C.4 D.3解析:选C 令x=1,得2n=16,则n=4.故选C.6.从0,1,2,3,4,5这六个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位数的个数为( )A.300 B.216C.180 D.162解析:选C 由题意知可分为两类,(1)选“0”,共有C错误!C错误!C错误!A错误!=108,(2)不选“0”,共有C错误!A错误!=72,∴由分类加法计数原理得72+108=180,故选C.7.张、王两家夫妇各带1个小孩一起到动物园游玩,购票后排队依次入园.为安全起见,首尾一定要排两位爸爸,另外,两个小孩一定要排在一起,则这6人的入园顺序排法种数共有( ) A.12 B.24C.36 D.48解析:选B 第一步,将两位爸爸排在两端有2种排法;第二步,将两个小孩视作一人与两位妈妈任意排在中间的三个位置上有2A错误!种排法,故总的排法有2×2×A错误!=24种.8.(2-错误!)8展开式中不含x4项的系数的和为()A.-1 B.0C.1 D.2解析:选B (2-错误!)8展开式的通项为T r+1=C错误!·28-r·(-r=C错误!·28-r·(-1)r·x错误!.由错误!=4得r=8.∴展开式中错误!)x4项的系数为C错误!=1.又(2-错误!)8展开式中各项系数和为(2-1)8=1,∴展开式中不含x4项的系数的和为0.9.我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2 013是“六合数”),则“六合数”中首位为2的“六合数"共有() A.18个B.15个C.12个D.9个解析:选B 依题意,这个四位数的百位数、十位数、个位数之和为4.由4、0、0组成3个数分别为400、040、004;由3、1、0组成6个数分别为310、301、130、103、013、031;由2、2、0组成3个数分别为220、202、022;由2、1、1组成3个数分别为211、121、112.共计:3+6+3+3=15个.10.已知错误!8展开式中常数项为1 120,其中实数a是常数,则展开式中各项系数的和是()A.28B.38C.1或38D.1或28解析:选C T r+1=(-a)r C错误!x8-2r,令8-2r=0⇒r=4.∴T5=C错误!(-a)4=1 120,∴a=±2.当a=2时,各项系数的和为(1-2)8=1;当a=-2时,各项系数的和为(1+2)8=38.11.已知直线ax+by-1=0(a,b不全为0)与圆x2+y2=50有交点,且交点的横、纵坐标均为整数,那么这样的直线有( )A.66条B.72条C.74条D.78条解析:选B 先考虑x≥0,y≥0时,圆上横、纵坐标均为整数的点有(1,7)(5,5)(7,1),依圆的对称性知,圆上共有3×4=12个点的横、纵坐标均为整数,经过其中任意两点的割线有C错误!=66(条),过每一点的切线共有12条,又考虑到直线ax+by-1=0不经过原点,而上述直线中经过原点的有6条,所以满足题意的直线共有66+12-6=72(条).12.将二项式错误!8的展开式中所有项重新排成一列,有理式不相邻的排法种数为()A.A错误!B.A错误!A错误!C.A66A错误!D.A错误!A错误!解析:选C 错误!8展开式的通项公式T r+1=C错误!·(错误!)8-r·错误!r=C r,82r·x错误!,r=0,1,2,…,8.当错误!为整数时,r=0,4,8.∴展开式共有9项,其中有有理项3项,先排其余6项有A错误!种排法,再将有理项插入形成的7个空档中,有A错误!种方法.∴共有A错误!A 错误!种排法.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的横线上)13.男、女学生共有8人,从男生中选取2人,从女生中选取1人,共有30种不同的选法,其中女生有________人.解析:设女生有x人,则C2,8-x·C1x=30,即错误!·x=30,解得x=2或3.答案:2或314.若错误!n的展开式中含有常数项,则最小的正整数n等于________.解析:二项式的通项为T r+1=C错误!(2x3)n-r·错误!r=C错误!2n-r·x3n-错误!,令3n-错误!r=0,即r=错误!n,而r∈N*.∴n为7的整数倍,即最小的正数n等于7.答案:715.用数字2,3组成四位数,且数字2,3至少都出现一次,这样的四位数共有________个.(用数字作答)解析:因为四位数的每个数位上都有两种可能性,其中四个数字全是2或3的情况不合题意,所以适合题意的四位数有24-2=14个.答案:1416.将5位志愿者分成3组,其中两组各2人,另一组1人,分赴世博会的三个不同场馆服务,不同的分配方案有________种.(用数字作答)解析:先分组错误!,再把三组分配乘以A错误!得:错误!·A错误!=90种.答案:90三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知A={x|1<log2x〈3,x∈N*},B ={x||x-6|〈3,x∈N*},试问:从集合A和B中各取一个元素作为直角坐标系中点的坐标,共可得到多少个不同的点?解:A={3,4,5,6,7},B={4,5,6,7,8}.从A中取一个数作为横坐标,从B中取一个数作为纵坐标,有5×5=25(个),而8作为横坐标的情况有5种,3作为纵坐标且8不是横坐标的情况有4种,故共有5×5+5+4=34个不同的点.18.(本小题满分12分)已知(1+2x)n的展开式中,某一项的系数恰好是它的前一项系数的2倍,而且是它的后一项系数的5 6 ,试求展开式中二项式系数最大的项.解:二项式的通项为T k+1=C错误!(2k)x错误!由题意知展开式中第k+1项系数是第k项系数的2倍,是第k+2项系数的错误!,∴错误!解得n=7.∴展开式中二项式系数最大两项是:T4=C错误!(2错误!)3=280x错误!与T5=C错误!(2错误!)4=560x2.19.(本小题满分12分)10件不同厂生产的同类产品:(1)在商品评选会上,有2件商品不能参加评选,要选出4件商品,并排定选出的4件商品的名次,有多少种不同的选法?(2)若要选6件商品放在不同的位置上陈列,且必须将获金质奖章的两件商品放上,有多少种不同的布置方法?解:(1)10件商品,除去不能参加评选的2件商品,剩下8件,从中选出4件进行排列,有A错误!=1 680(或C错误!·A错误!)(种).(2)分步完成.先将获金质奖章的两件商品布置在6个位置中的两个位置上,有A2,6种方法,再从剩下的8件商品中选出4件,布置在剩下的4个位置上,有A48种方法,共有A错误!·A错误!=50 400(或C错误!·A错误!)(种).20.(本小题满分12分)已知错误!n的展开式中,前三项系数成等差数列.(1)求n;(2)求第三项的二项式系数及项的系数;(3)求含x 项的系数.解:(1)∵前三项系数1,错误!C 错误!,错误!C 错误!成等差数列. ∴2·12C 1,n =1+错误!C 错误!,即n 2-9n +8=0. ∴n =8或n =1(舍).(2)由n =8知其通项公式T r +1=C r 8·(错误!)8-r .错误!r =错误!r .C 错误!.x 4-错误!r ,r =0,1, (8)∴第三项的二项式系数为C 错误!=28.第三项的系数为错误!2·C 错误!=7.(3)令4-34r =1,得r =4, ∴含x 项的系数为错误!4·C 错误!=错误!.21.(本小题满分12分)如图有4个编号为1,2,3,4的小三角形,要在每一个小三角形中涂上红、黄、蓝、白、黑五种颜色中的一种,并且相邻的小三角形颜色不同,共有多少种不同的涂色方法?解:分为两类: 第一类:若1,3同色,则1有5种涂法,2有4种涂法,3有1种涂法(与1相同),4有4种涂法.故N1=5×4×1×4=80.第二类:若1,3不同色,则1有5种涂法,2有4种涂法,3有3种涂法,4有3种涂法.故N2=5×4×3×3=180种.综上可知不同的涂法共有N=N1+N2=80+180=260种.22.(本小题满分12分)7名师生站成一排照相留念,其中老师1人,男生4人,女生2人,在下列情况下,各有不同站法多少种?(1)两名女生必须相邻而站;(2)4名男生互不相邻;(3)若4名男生身高都不等,按从高到低的顺序站;(4)老师不站中间,女生不站两端.解:(1)两名女生站在一起有站法A错误!种,视为一种元素与其余5人全排,有A错误!种排法.故有不同站法有A错误!·A错误!=1 440种.(2)先站老师和女生,有站法A错误!种,再在老师和女生站位的间隔(含两端)处插入男生,每空一人,有插入方法A错误!种.故共有不同站法A错误!·A错误!=144种.(3)7人全排列中,4名男生不考虑身高顺序的站法有A错误!种,而由高到低有从左到右,或从右到左的不同.故共有不同站法2×错误!学必求其心得,业必贵于专精=420种.(4)中间和两端是特殊位置,可如下分类求解:①老师站两端之一,另一端由男生站,有A错误!·A错误!·A错误!种站法,②两端全由男生站,老师站除两端和正中间的另外4个位置之一,有A错误!·A 错误!·A错误!种站法.故共有不同站法共有A错误!·A错误!·A错误!+A 错误!·A错误!·A错误!=2 112种.。
人教A版高中数学选修2-3全册知能训练目录第1章1.1知能优化训练第1章1.2.1第一课时知能优化训练第1章1.2.1第二课时知能优化训练第1章1.2.2第一课时知能优化训练第1章1.2.2第二课时知能优化训练第1章1.3.1知能优化训练第1章1.3.2知能优化训练第2章2.1.1知能优化训练第2章2.1.2知能优化训练第2章2.2.1知能优化训练第2章2.2.2知能优化训练第2章2.2.3知能优化训练第2章2.3.1知能优化训练第2章2.3.2知能优化训练第2章2.4知能优化训练第3章3.1知能优化训练第3章3.2知能优化训练1.从A 地到B 地要经过C 地和D 地,从A 地到C 地有3条路,从C 地到D 地有2条路,从D 地到B 地有4条路,则从A 地到B 地不同走法的种数是( )A .3+2+4=9B .1C .3×2×4=24D .1+1+1=3解析:选C.由题意从A 地到B 地需过C 、D 两地,实际就是分三步完成任务,用乘法原理.2.某学生去书店,发现3本好书,决定至少买其中一本,则购买方式共有( )A .3种B .6种C .7种D .9种解析:选C.分3类:买1本书,买2本书和买3本书,各类的购买方式依次有3种、3种和1种,故购买方式共有3+3+1=7(种).3.(2011年高考课标全国卷)有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为( )A.13B.12C.23D.34解析:选A.甲、乙两位同学参加3个小组的所有可能性有3×3=9(种),其中甲、乙两人参加同一个小组的情况有3(种).故甲、乙两位同学参加同一个兴趣小组的概率P =39=13. 4.将3封信投入6个信箱内,不同的投法有________种.解析:第1封信有6种投法,第2、第3封信也分别有6种投法,因此共有6×6×6=216种投法.答案:216一、选择题1.现有4件不同款式的上衣和3条不同颜色的长裤,如果一条长裤与一件上衣配成一套,则不同的配法种数为( )A .7B .12C .64D .81解析:选B.要完成配套,分两步:第1步,选上衣,从4件上衣中任选一件,有4种不同选法;第2步,选长裤,从3条长裤中任选一条,有3种不同选法.故共有4×3=12种不同的配法.2.从A 地到B 地,可乘汽车、火车、轮船三种交通工具,如果一天内汽车发3次,火车发4次,轮船发2次,那么一天内乘坐这三种交通工具的不同走法为( )A .1+1+1=3B .3+4+2=9C .3×4×2=24D .以上都不对答案:B3.十字路口来往的车辆,如果不允许回头,共有不同的行车路线( )A .24种B .16种C .12种D .10种解析:选C.完成该任务可分为四类,从每一个方向入口都可作为一类,如图:从第1个入口进入时,有3种行车路线;同理,从第2个,第3个,第4个入口进入时,都分别有3种行车路线,由分类加法计数原理可得共有3+3+3+3=12种不同的行车路线,故选C.4.从集合{0,1,2,3,4,5,6}中任取两个互不相等的数a,b组成复数a+b i,其中虚数有() A.30个B.42个C.36个D.35个解析:选C.第一步取b的数,有6种方法,第二步取a的数,也有6种方法,根据乘法计数原理,共有6×6=36种方法.5.从集合{1,2,3,4,5}中任取2个不同的数,作为直线Ax+By=0的系数,则形成不同的直线最多有()A.18条B.20条C.25条D.10条解析:选A.第一步取A的值,有5种取法,第二步取B的值有4种取法,其中当A=1,B=2时,与A=2,B=4时是相同的;当A=2,B=1时,与A=4,B=2时是相同的,故共有5×4-2=18(条).6.用1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须全部使用,且同一数字不能相邻出现,这样的四位数有()A.36个B.18个C.9个D.6个解析:选B.分3步完成,1,2,3这三个数中必有某一个数字被使用2次.第1步,确定哪一个数字被使用2次,有3种方法;第2步,把这2个相同的数字排在四位数不相邻的两个位置上有3种方法;第3步,将余下的2个数字排在四位数余下的两个位置上,有2种方法.故有3×3×2=18个不同的四位数.二、填空题7.加工某个零件分三道工序,第一道工序有5人,第二道工序有6人,第三道工序有4人,从中选3人每人做一道工序,则选法有________种.解析:选第一、第二、第三道工序各一人的方法数依次为5、6、4,由分步乘法计数原理知,选法总数为N=5×6×4=120.答案:1208.如图是某校的校园设施平面图,现用不同的颜色作为各区域的底色,为了便于区分,要求相邻区域不能使用同一种颜色.若有6种不同的颜色可选,则有________种不同的着色方案.解析:操场可从6种颜色中任选1种着色;餐厅可从剩下的5种颜色中任选1种着色;宿舍区和操场、餐厅颜色都不能相同,故可从其余的4种颜色中任选1种着色;教学区和宿舍区、餐厅的颜色都不能相同,故可从其余的4种颜色中任选1种着色.根据分步乘法计数原理,共有6×5×4×4=480种着色方案.答案:4809.从1,2,3,4,7,9六个数中,任取两个数作对数的底数和真数,则所有不同的对数的值的个数为________.解析:(1)当取1时,1只能为真数,此时对数的值为0.(2)不取1时,分两步:①取底数,5种;②取真数,4种.其中log23=log49,log32=log94,log24=log39,log42=log93,∴N=1+5×4-4=17.答案:17三、解答题10.8张卡片上写着0,1,2,…,7共8个数字,取其中的三张卡片排放在一起,可组成多少个不同的三位数?解:先排放百位,从1,2,…,7共7个数中选一个有7种选法;再排十位,从除去百位的数外,剩余的7个数(包括0)中选一个,有7种选法;最后排个位,从除前两步选出的数外,剩余的6个数中选一个,有6种选法.由分步乘法计数原理,共可以组成7×7×6=294个不同的三位数.11.从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,求有多少种不同的种植方法?解:若黄瓜种在第一块土地上,则有3×2×1=6种不同种植方法.同理,黄瓜种在第二块、第三块土地上,均有3×2×1=6(种).故不同的种植方法共有6×3=18(种).12.某校学生会由高一年级5人,高二年级6人,高三年级4人组成.(1)选其中一人为学生会主席,有多少种不同的选法?(2)若每年级选1人为校学生会常委成员,有多少种不同的选法?(3)若要选出不同年级的两人分别参加市里组织的两项活动,有多少种不同的选法?解:(1)分三类:第一类,从高一年级选一人,有5种选择;第二类,从高二年级选一人,有6种选择;第三类,从高三年级选一人,有4种选择.由分类加法计数原理,共有5+6+4=15种选法.(2)分三步完成:第一步,从高一年级选一人,有5种选择;第二步,从高二年级选一人,有6种选择;第三步,从高三年级选一人,有4种选择.由分步乘法计数原理,共有5×6×4=120种选法.(3)分三类:高一、高二各一人,共有5×6=30种选法;高一、高三各一人,共有5×4=20种选法;高二、高三各一人,共有6×4=24种选法;由分类加法计数原理,共有30+20+24=74种选法.1.用1,2,3,4,5这5个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数共有()A.30个B.36个C.40个D.60个解析:选B.分2步完成:个位必为奇数,有A13种选法;从余下的4个数中任选2个排在三位数的百位、十位上,有A24种选法.由分步乘法计数原理,共有A13×A24=36个无重复数字的三位奇数.2.6人站成一排,甲、乙、丙3个人不能都站在一起的排法种数为()A.720 B.144C.576 D.684解析:选C.(间接法)甲、乙、丙三人在一起的排法种数为A44×A33;不考虑任何限制,6人的全排列有A66.∴符合题意的排法种数为:A66-A44×A33=576.3.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目,如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法种数为()A.42 B.30C.20 D.12解析:选A.分两类:①两个新节目相邻的插法有6A22种;②两个新节目不相邻的插法有A26种.故N=6×2+6×5=42.4.将红、黄、蓝、白、黑5种颜色的小球,分别放入红、黄、蓝、白、黑5种颜色的小口袋中,若不允有空袋,且红口袋中不能装入红球,则有______种不同的放法.解析:先装红球,且每袋一球,所以有A14×A44=96(种).答案:96一、选择题1.高三(1)班需要安排毕业晚会的4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是()A.1800 B.3600C.4320 D.5040解析:选B.利用插空法,先将4个音乐节目和1个曲艺节目全排列有A55种,然后从6个空中选出2个空将舞蹈节目全排列有A26种,所以共有A55A26=3600(种).故选B.2.某省有关部门从6人中选4人分别到A、B、C、D四个地区调研十二五规划的开局形势,要求每个地区只有一人,每人只去一个地区,且这6人中甲、乙两人不去A地区,则不同的安排方案有()A.300种B.240种C.144种D.96种解析:选B.A地区有A14种方法,其余地区有A35种方法,共有A14A35=240(种).3.用数字1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有() A.48个B.36个C.24个D.18个解析:选B.个位数字是2的有3A33=18(个),个位数字是4的有3A33=18(个),所以共有36个.4.8名学生和2位老师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为()A.A88A29B.A88A210C.A88A27D.A88A26解析:选A.运用插空法,8名学生间共有9个空隙(加上边上空隙),先把老师排在9个空隙中,有A29种排法,再把8名学生排列,有A88种排法,共有A88×A29种排法.5.五名男生与两名女生排成一排照相,如果男生甲必须站在中间,两名女生必须相邻,符合条件的排法共有()A.48种B.192种C.240种D.288种解析:选B.(用排除法)将两名女生看作1人,与四名男生一起排队,有A55种排法,而女生可互换位置,所以共有A55×A22种排法,男生甲插入中间位置,只有一种插法;而4男2女排列中2名女生恰在中间的排法共有A22×A44(种),这时男生甲若插入中间位置不符合题意,故符合题意的排列总数为A55×A22-A44×A22=192.6.由1、2、3、4、5组成没有重复数字且1、2都不与5相邻的五位数的个数是() A.36 B.32C.28 D.24解析:选A.分类:①若5在首位或末位,共有2A12×A33=24(个);②若5在中间三位,共有A13×A22×A22=12(个).故共有24+12=36(个).二、填空题7.5人站成一排,甲必须站在排头或排尾的不同站法有________种.解析:2A44=48.答案:488.3个人坐8个位置,要求每人的左右都有空位,则有________种坐法.解析:第一步:摆5个空位置,○○○○○;第二步:3个人带上凳子插入5个位置之间的四个空,有A34=24(种),故有24种不同坐法.答案:249.5名大人要带两个小孩排队上山,小孩不排在一起也不排在头、尾,则共有________种排法(用数字作答).解析:先让5名大人全排列有A55种排法,两个小孩再依条件插空有A24种方法,故共有A55A24=1440种排法.答案:1440三、解答题10.7名班委中有A、B、C三人,有7种不同的职务,现对7名班委进行职务具体分工.(1)若正、副班长两职只能从A、B、C三人中选两人担任,有多少种分工方案?(2)若正、副班长两职至少要选A、B、C三人中的一人担任,有多少种分工方案?解:(1)先排正、副班长有A23种方法,再安排其余职务有A55种方法,依分步计数原理,共有A23A55=720种分工方案.(2)7人中任意分工方案有A77种,A、B、C三人中无一人任正、副班长的分工方案有A24 A55种,因此A、B、C三人中至少有一人任正、副班长的方案有A77-A24A55=3600(种).11.用0,1,2,3,4,5这六个数字:(1)能组成多少个无重复数字的四位偶数?(2)能组成多少个无重复数字且为5的倍数的五位数?(3)能组成多少个无重复数字的比1325大的四位数?解:(1)符合要求的四位偶数可分为三类:第一类:0在个位时,有A 35个;第二类:2在个位时,首位从1,3,4,5中选定1个有A 14种,十位和百位从余下的数字中选,有A 24种,于是有A 14×A 24(个);第三类:4在个位时,与第二类同理,也有A 14×A 24(个).由分类加法计数原理得:共有A 35+2A 14×A 24=156(个).(2)为5的倍数的五位数可分为两类:第一类:个位上为0的五位数有A 45个;第二类:个位上为5的五位数有A 14×A 34(个),故满足条件的五位数共有A 45+A 14×A 34=216(个).(3)比1325大的四位数可分为三类:第一类:形如2,3 ,4 ,5 ,共有A 14×A 35(个);第二类:形如14 ,15 ,共有A 12×A 24(个); 第三类:形如134 ,135 ,共有A 12×A 13(个).由分类加法计数原理可得,比1325大的四位数共有:A 14×A 35+A 12×A 24+A 12×A 13=270(个).12.7名师生站成一排照相留念,其中老师1人,男学生4人,女学生2人,在下列情况下,各有多少种不同站法?(1)两名女生必须相邻而站;(2)4名男生互不相邻;(3)若4名男生身高都不等,按从高到低的顺序站;(4)老师不站中间,女生不站两端.解:(1)2名女生站在一起有站法A 22种,视为一种元素与其余5人全排,有A 66种排法,所以有不同站法A 22×A 66=1440(种).(2)先站老师和女生,有站法A 33种,再在老师和女生站位的间隔(含两端)处插入男生,每空一人,则插入方法A 44种,所以共有不同站法A 33×A 44=144(种).(3)7人全排列中,4名男生不考虑身高顺序的站法有A 44种,而由高到低有从左到右和从右到左的不同,所以共有不同站法2×A 77A 44=420(种). (4)中间和两侧是特殊位置,可分类求解如下:①老师站在两侧之一,另一侧由男生站,有A 12×A 14×A 55种站法;②两侧全由男生站,老师站除两侧和正中的另外4个位置之一,有A 14×A 24×A 44种站法,所以共有不同站法A 12×A 14×A 55+A 14×A 24×A 44=960+1152=2112(种).1.5A35+4A24=()A.107B.323C.320 D.348解析:选D.原式=5×5×4×3+4×4×3=348.2.4×5×6×…·(n-1)·n等于()A.A4n B.A n-4nC.n!-4! D.A n-3n解析:选D.原式可写成n·(n-1)·…×6×5×4,故选D.3.6名学生排成两排,每排3人,则不同的排法种数为()A.36 B.120C.720 D.240解析:选C.排法种数为A66=720.4.下列问题属于排列问题的是________.①从10个人中选2人分别去种树和扫地;②从10个人中选2人去扫地;③从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队;④从数字5,6,7,8中任取两个不同的数作幂运算.解析:①选出的2人有不同的劳动内容,相当于有顺序.②选出的2人劳动内容相同,无顺序.③5人一组无顺序.④选出的两个数作为底数或指数其结果不同,有顺序.答案:①④一、选择题1.甲、乙、丙三地客运站,需要准备在甲、乙、丙三地之间运行的车票种数是() A.1 B.2C.3 D.6解析:选D.A23=6.2.已知A2n+1-A2n=10,则n的值为()A.4 B.5C.6 D.7解析:选B.由A2n+1-A2n=10,得(n+1)n-n(n-1)=10,解得n=5.3.从5本不同的书中选两本送给2名同学,每人一本,则不同的送法种数是() A.5 B.10C.20 D.60解析:选C.A25=20.4.将3张不同的电影票分给10人中的3人,每人一张,则不同的分法种数是() A.2160 B.720C.240 D.120解析:选B.A310=10×9×8=720.5.某段铁路所有车站共发行132种普通车票,那么这段铁路共有车站数是()A.8 B.12C.16 D.24解析:选B.设车站数为n,则A2n=132,n(n-1)=132,∴n =12.6.S =1!+2!+3!+…+99!,则S 的个位数字为( )A .0B .3C .5D .7解析:选B.∵1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=120,6!=720,…∴S =1!+2!+3!+…+99!的个位数字是3.二、填空题7.若A m 10=10×9×…×5,则m =________.解析:10-m +1=5,得m =6.答案:68.A n +32n +A n +14=________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ n +3≤2n ,n +1≤4,n ∈N *,得n =3, ∴A n +32n +A n +14=6!+4!=744. 答案:7449.甲、乙、丙、丁四人轮读同一本书,则甲首先读的安排方法有________种. 解析:甲在首位,相当于乙、丙、丁全排,即3!=3×2×1=6.答案:6三、解答题10.解不等式:A x 9>6A x -29.解:原不等式可化为9!(9-x )!>6·9!(9-x +2)!, 其中2≤x ≤9,x ∈N *,∴(11-x )(10-x )>6,即x 2-21x +104>0,∴(x -8)(x -13)>0,∴x <8或x >13.又∵2≤x ≤9,x ∈N *,∴2≤x <8,x ∈N *.故x =2,3,4,5,6,7.11.解方程3A x 8=4A x -19.解:由3A x 8=4A x -19得3×8!(8-x )!=4×9!(10-x )!. ∴3×8!(8-x )!=4×9×8!(10-x )(9-x )(8-x )!. 化简得:x 2-19x +78=0,解得x 1=6,x 2=13.∵x ≤8,且x -1≤9,∴原方程的解是x =6.12.判断下列问题是否为排列问题.(1)北京、上海、天津三个民航站之间的直达航线的飞机票的价格(假设来回的票价相同);(2)选2个小组分别去植树和种菜;(3)选2个小组去种菜;(4)选10人组成一个学习小组;(5)选3个人分别担任班长、学习委员、生活委员;(6)某班40名学生在假期相互通信.解:(1)中票价只有三种,虽然机票是不同的,但票价是一样的,不存在顺序问题,所以不是排列问题;(2)植树和种菜是不同的,存在顺序问题,属于排列问题;(3)、(4)不存在顺序问题,不属于排列问题;(5)中每个人的职务不同,例如甲当班长或当学习委员是不同的,存在顺序问题,属于排列问题;(6)A给B写信与B给A写信是不同的,所以存在着顺序问题,属于排列问题.所以在上述各题中(2)、(5)、(6)属于排列问题.1.编号为1、2、3、4、5、6、7的七盏路灯,晚上用时只亮三盏灯,且任意两盏亮灯不相邻,则不同的开灯方案有( )A .60种B .20种C .10种D .8种解析:选C.四盏熄灭的灯产生的5个空档中放入3盏亮灯,即C 35=10.2.某中学要从4名男生和3名女生中选4人参加公益劳动,若男生甲和女生乙不能同时参加,则不同的选派方案共有( )A .25种B .35种C .820种D .840种解析:选A.分3类完成:男生甲参加,女生乙不参加,有C 35种选法;男生甲不参加,女生乙参加,有C 35种选法;两人都不参加,有C 45种选法.所以共有2C 35+C 45=25(种)不同的选派方案.3.(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)某校开设A 类选修课3门,B 类选修课4门,一位同学从中共选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法共有( )A .30种B .35种C .42种D .48种解析:选A.法一:可分两种互斥情况:A 类选1门,B 类选2门或A 类选2门,B 类选1门,共有C 13C 24+C 23C 14=18+12=30种选法.法二:总共有C 37=35种选法,减去只选A 类的C 33=1(种),再减去只选B 类的C 34=4(种),故有30种选法.4.(2011年高考江苏卷)从1,2,3,4这四个数中一次随机地取两个数,则其中一个数是另一个数的两倍的概率是________.解析:从1,2,3,4中任取两个数的组合个数为C 24=6,满足一个数是另一个数两倍的组合为{1,2},{2,4},故P =26=13.答案:13一、选择题1.9名会员分成三组讨论问题,每组3人,共有不同的分组方法种数为( )A .C 39C 36B .A 39A 36C.C 39C 36A 33 D .A 39A 36A 33 解析:选C.此为平均分组问题,要在分组后除以三组的排列数A 33.2.5本不同的书全部分给4个学生,每个学生至少1本,不同的分法种数有( ) A .480 B .240 C .120 D .96 解析:选B.先把5本书中两本捆起来,再分成4份即可,∴分法数为C 25A 44=240.3.某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案种数为( )A .14B .24C .28D .48解析:选A.6人中选4人的方案有C 46=15(种),没有女生的方案只有一种,所以满足要求的方案总数有14种.4.已知圆上9个点,每两点连一线段,所有线段在圆内的交点有( ) A .36个 B .72个 C .63个 D .126个解析:选D.此题可化归为:圆上9个点可组成多少个四边形,每个四边形的对角线的交点即为所求,所以,交点有C 49=126(个).5.(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中,若每个信封放2张,其中标号为1,2的卡片放入同一信封,则不同的放法共有( )A .12种B .18种C .36种D .54种解析:选B.先将1,2捆绑后放入信封中,有C 13种方法,再将剩余的4张卡片放入另外两个信封中,有C 24C 22种方法,所以共有C 13C 24C 22=18种方法.6.如图所示的四棱锥中,顶点为P ,从其他的顶点和各棱中点中取3个,使它们和点P 在同一平面内,不同的取法种数为( )A .40B .48C .56D .62解析:选C.满足要求的点的取法可分为3类:第1类,在四棱锥的每个侧面上除点P 外任取3点,有4C 35种取法; 第2类,在两个对角面上除点P 外任取3点,有2C 34种取法;第3类,过点P 的四条棱中,每一条棱上的两点和与这条棱异面的两条棱的中点也共面,有4C 12种取法.所以,满足题意的不同取法共有4C 35+2C 34+4C 12=56(种). 二、填空题7.在50件产品中有4件是次品,从中任意抽出5件,至少有三件是次品的抽法共有________种.解析:分两类,有4件次品的抽法为C 44C 146(种);有三件次品的抽法有C 34C 246(种),所以共有C 44C 146+C 34C 246=4186种不同的抽法.答案:41868.某运动队有5对老搭档运动员,现抽派4个运动员参加比赛,则这4人都不是老搭档的抽派方法数为________.解析:先抽取4对老搭档运动员,再从每对老搭档运动员中各抽1人,故有C 45C 12C 12C 12C 12=80(种). 答案:809.2011年3月10日是第六届世界肾脏日,某社区服务站将5位志愿者分成3组,其中两组各2人,另一组1人,分别去三个不同的社区宣传这届肾脏日的主题:“保护肾脏,拯救心脏”,不同的分配方案有________种.(用数字作答)解析:分配方案有C 25C 23C 11A 22×A 33=10×3×62=90(种). 答案:90三、解答题 10.四个不同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中,恰有一个空盒的放法有多少种? 解:恰有一个空盒,则另外三个盒子中小球数分别为1,1,2,实际上可转化为先将四个不同的小球分为三组,两组各1个,另一组2个,分组方法有C 14C 13C 22A 22(种),然后将这三组再加上一个空盒进行全排列,即共有C 14C 13C 22A 22·A 44=144(种). 11.要从7个班中选10人参加数学竞赛,每班至少1人,共有多少种不同的选法?解:法一:共分三类:第一类:一个班出4人,其余6个班各出1人,有C 17种;第二类:有2个班分别出2人,3人,其余5个班各出1人,有A 27种;第三类:有3个班各出2人,其余4个班各出1人,有C 37种,故共有C 17+A 27+C 37=84(种).法二:将10人看成10个元素,这样元素之间共有9个空(两端不计),从这9个空中任选6个(即这6个位置放入隔板,将其分为七部分),有C 69=84种放法.故共有84种不同的选法.12.如图,在以AB 为直径的半圆周上,有异于A 、B 的六个点C 1、C 2、C 3、C 4、C 5、C 6,直径AB 上有异于A 、B 的四个点D 1、D 2、D 3、D 4.(1)以这10个点中的3个点为顶点作三角形可作出多少个?其中含C 1点的有多少个? (2)以图中的12个点(包括A 、B )中的4个点为顶点,可作出多少个四边形?解:(1)可分三种情况处理:①C 1、C 2、…、C 6这六个点任取三点可构成一个三角形;②C 1、C 2、…、C 6中任取一点,D 1、D 2、D 3、D 4中任取两点可构成一个三角形; ③C 1、C 2、…、C 6中任取两点,D 1、D 2、D 3、D 4中任取一点可构成一个三角形.∴C 36+C 16C 24+C 26C 14=116(个).其中含C 1点的三角形有C 25+C 15·C 14+C 24=36(个). (2)构成一个四边形,需要四个点,且无三点共线,∴共有C 46+C 36C 16+C 26C 26=360(个).1.计算C 28+C 38+C 29等于() A .120 B .240C .60D .480解析:选A.原式=C 39+C 29=C 310=120.2.若C 7n +1-C 7n =C 8n ,则n 等于( ) A .12 B .13 C .14 D .15解析:选C.C 7n +1-C 7n =C 8n ,即C 7n +1=C 8n +C 7n =C 8n +1,所以n +1=7+8,即n =14. 3.某校一年级有5个班,二年级有8个班,三年级有3个班,分年级举行班与班之间的篮球单循环赛,总共需进行比赛的场数是( )A .C 25+C 28+C 23B .C 25C 28C 23C .A 25+A 28+A 23 D .C 216解析:选A.分三类:一年级比赛的场数是C 25,二年级比赛的场数是C 28,三年级比赛的场数是C 23,再由分类加法计数原理可求.4.把8名同学分成两组,一组5人学习电脑,一组3人做生物实验,则不同的安排方法有________种.解析:C 38=56. 答案:56一、选择题1.下面几个问题中属于组合问题的是( )①由1,2,3,4构成的双元素集合;②5个队进行单循环足球比赛的分组情况;③由1,2,3构成两位数的方法;④由1,2,3组成无重复数字的两位数的方法.A .①③B .②④C .①②D .①②④ 答案:C2.已知平面内A 、B 、C 、D 这4个点中任何3点均不共线,则由其中任意3个点为顶点的所有三角形的个数为( )A .3B .4C .12D .24解析:选B.C 34=4.3.C 03+C 14+C 25+C 36+…+C 1720的值为( ) A .C 321 B .C 320C .C 420 D .C 421 解析:选D.原式=()C 04+C 14+C 25+C 36+…+C 1720 =()C 15+C 25+C 36+…+C 1720=(C 26+C 36)+…+C 1720=C 1721=C 21-1721=C 421. 4.若A 3n =12C 2n ,则n 等于( ) A .8 B .5或6 C .3或4 D .4解析:选A.A 3n =n (n -1)(n -2),C 2n =12n (n -1),∴n (n -1)(n -2)=6n (n -1),又n ∈N *,且n ≥3.解得n =8.5.从6位同学中选出4位参加一个座谈会,要求张、王两人中至多有一个人参加,则不同选法的种数为( )A .9B .14C .12D .15解析:选A.法一:直接法:分两类,第一类张、王两人都不参加,有C 44=1种选法;第二类张、王两人只有1人参加,有C 12C 34=8种选法.故共有C 44+C 12×C 34=9种选法.法二:间接法:C 46-C 24=9(种).6.把三张游园票分给10个人中的3人,分法有( ) A .A 310种 B .C 310种C .C 310A 310种D .30种 解析:选B.三张票没区别,从10人中选3人即可,即C 310. 二、填空题7.若C 13n =C 7n ,则C 18n =________.解析:∵C 13n =C 7n ,∴13=n -7,∴n =20, ∴C 1820=C 220=190. 答案:1908.C 22+C 23+C 24+…+C 210=________. 解析:原式=C 33+C 23+C 24+…+C 210=C 34+C 24+…+C 210=C 35+C 25+…+C 210=C 311=165. 答案:1659.从4名男生和3名女生中选出4人担任奥运志愿者,若选出的4人中既有男生又有女生,则不同的选法共有________________________________________________________________________种.解析:(间接法)共有C 47-C 44=34种不同的选法. 答案:34 三、解答题10.若C 4n >C 6n ,求n 的取值集合. 解:∵C 4n >C 6n ,∴⎩⎪⎨⎪⎧C 4n >C 6n n ≥6⇒⎩⎨⎧n !4!(n -4)!>n !6!(n -6)!n ≥6⇒⎩⎨⎧ n 2-9n -10<0n ≥6⇒⎩⎨⎧-1<n <10,n ≥6.∵n ∈N *,∴n =6、7、8、9,∴n 的集合为{6,7,8,9}.11.要从6男4女中选出5人参加一项活动,按下列要求,各有多少种不同的选法? (1)甲当选且乙不当选;(2)至少有1女且至多有3男当选.解:(1)甲当选且乙不当选,∴只需从余下的8人中任选4人,有C 48=70种选法.(2)至少有1女且至多有3男时,应分三类:第一类是3男2女,有C 36C 24种选法; 第二类是2男3女,有C 26C 34种选法; 第三类是1男4女,有C 16C 44种选法.由分类计数原理知,共有C 36C 24+C 26C 34+C 16C 44=186种选法. 12.现有10件产品,其中有2件次品,任意抽出3件检查. (1)正品A 被抽到有多少种不同的抽法? (2)恰有一件是次品的抽法有多少种? (3)至少一件是次品的抽法有多少种?解:(1)C 29=9×82=36(种).(2)从2件次品中任取1件有C 12种方法,从8件正品中取2件有C 28种方法,由分步乘法计数原理,不同的抽法共有C 12×C 28=2×8×72=56(种). (3)法一:含1件次品的抽法有C 12C 28种,含2件次品的抽法有C 22×C 18种,由分类加法计数原理,不同的抽法共有C 12×C 28+C 22×C 18=56+8=64(种).法二:从10件产品中任取3件的抽法为C 310种,不含次品的抽法有C 38种,所以至少1件次品的抽法为C 310-C 38=64(种).1.(x +2)6的展开式中x 3的系数是( ) A .20 B .40 C .80 D .160解析:选D.法一:设含x 3的为第r +1项,则T r +1=C r n x6-r ·2r,令6-r =3,得r =3,故展开式中x 3的系数为C 36×23=160.法二:根据二项展开式的通项公式的特点:二项展开式每一项中所含的x 与2分得的次数和为6,则根据条件满足条件x 3的项按3与3分配即可,则展开式中x 3的系数为C 36×23=160.2.(2x -12x)6的展开式的常数项是( )A .20B .-20C .40D .-40解析:选B.由题知(2x -12x )6的通项为T r +1=(-1)r C r 626-2r x 6-2r,令6-2r =0得r =3,故常数项为(-1)3C 36=-20.3.1.056的计算结果精确到0.01的近似值是( ) A .1.23 B .1.24 C .1.33 D .1.34解析:选 D.1.056=(1+0.05)6=C 06+C 16×0.05+C 26×0.052+C 36×0.053+…=1+0.3+0.0375+0.0025+…≈1.34.4.(2011年高考浙江卷)设二项式⎝⎛⎭⎫x -a x 6(a >0)的展开式中x 3的系数是A ,常数项为B ,若B =4A ,则a 的值是________.解析:A =C 26(-a )2,B =C 46(-a )4, 由B =4A 知,4C 26(-a )2=C 46(-a )4,解得a =±2. 又∵a >0,∴a =2. 答案:2一、选择题1.在(1-x )5-(1-x )6的展开式中,含x 3的项的系数是( ) A .-5 B .5 C .-10 D .10解析:选D.(1-x )5中x 3的系数-C 35=-10,-(1-x )6中x 3的系数为-C 36·(-1)3=20,故(1-x )5-(1-x )6的展开式中x 3的系数为10.2.(x -2y )10的展开式中x 6y 4项的系数是( ) A .840 B .-840 C .210 D .-210解析:选A.在通项公式T r +1=C r 10(-2y )r x10-r 中,令r =4,即得(x -2y )10的展开式中x 6y 4项的系数为C 410·(-2)4=840.3.(2010年高考陕西卷)⎝⎛⎭⎫x +ax 5(x ∈R )展开式中x 3的系数为10,则实数a 等于( ) A .-1 B.12 C .1D .2解析:选D.由二项式定理,得T r +1=C r 5x 5-r ·⎝⎛⎭⎫a x r =C r 5·x 5-2r ·a r ,∴5-2r =3,∴r =1,∴C 15·a =10,∴a =2.4.若C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n能被7整除,则x ,n 的值可能为( ) A .x =4,n =3 B .x =4,n =4 C .x =5,n =4 D .x =6,n =5解析:选C.由C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n =(1+x )n-1,分别将选项A 、B 、C 、D 代入检验知,仅有C 适合.5.⎝⎛⎭⎫x -13x 10的展开式中含x 的正整数指数幂的项数是( ) A .0 B .2 C .4 D .6解析:选B.T r +1=C r 10x 10-r 2·⎝⎛⎭⎫-13r ·x -r =C r 10⎝⎛⎭⎫-13r ·x 10-3r2.若是正整数指数幂,则有10-3r2为正整数,∴r 可以取0,2,∴项数为2.6.(1+2x )3(1-3x )5的展开式中x 的系数是( ) A .-4 B .-2 C .2 D .4解析:选C.(1+2x )3(1-3x )5=(1+6x 12+12x +8x 32)·(1-5x 13+10x 23-10x +5x 43-x 53),x的系数是-10+12=2.二、填空题 7.⎝⎛⎭⎪⎫2-13x 6的展开式中的第四项是________.解析:T 4=C 3623⎝⎛⎭⎪⎫-13x 3=-160x .答案:-160x8.若(x +a )5的展开式中的第四项是10a 2(a 为大于0的常数),则x =________.解析:∵T 4=C 35(x )2·a 3=10x ·a 3. ∴10xa 3=10a 2(a >0),∴x =1a.答案:1a9.(2010年高考辽宁卷)(1+x +x 2)⎝⎛⎭⎫x -1x 6的展开式中的常数项为__________. 解析:(1+x +x 2)⎝⎛⎭⎫x -1x 6=(1+x +x 2)[ C 06x 6⎝⎛⎭⎫-1x 0+C 16x 5⎝⎛⎭⎫-1x 1+C 26x 4⎝⎛⎭⎫-1x 2+C 36x 3⎝⎛⎭⎫-1x 3。
P 14 13 16 14则D(ξ)的值为( )A .2912B .121144C .179144D .1712解析:E(ξ)=1×14+2×13+3×16+4×14=2912,D(ξ)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-29122×14+⎝ ⎛⎭⎪⎫2-29122×13+⎝ ⎛⎭⎪⎫3-29122×16+⎝ ⎛⎭⎪⎫4-29122×14=179144.故选C .答案:C9.某市政府调查市民收入与旅游欲望时,采用独立检验法抽取3 000人,计算发现K 2=6.023,则根据这一数据查阅下表,市政府断言市民收入增减与旅游愿望有关系的可信程度是( )P(K 2≥k) … 0.25 0.15 0.10 0.025 0.010 0.005k … 1.323 2.072 2.706 5.024 6.635 7.879 …A .90%B .95%C .97.5%D .99.5%解析:∵K 2=6.023>5.024,∴可断言市民收入增减与旅游愿望有关系的可信程度为97.5%.答案:C10.如果⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-12x n 的展开式中只有第4项的二项式系数最大,那么展开式中的所有项的系数和是( )A .0B .256C .64D .164解析:因为展开式中只有第4项的二项式系数最大,所以n =6.令x =1,则展开式中所有项的系数和是⎝ ⎛⎭⎪⎫1-126=⎝ ⎛⎭⎪⎫126=164. 答案:D11.甲、乙两队参加乒乓球团体比赛,甲队与乙队实力之比为32,比赛时均能正常发挥技术水平,则在5局3胜制中,甲打完4局才胜的概率为( )A .C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫352·25 B .C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫353·25C .C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫353·25D .C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫233·13 解析:由甲队与乙队实力之比为32可知:甲队胜的概率为35,乙队胜的概率为25.于是甲打完4局才胜说明最后一局是甲队胜,在前3局中甲队胜两局,即甲打完4局才胜的概率为C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫353·25. 答案:B12.设(1-2x)10=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10,则a 1+a 22+a 322+…+a 1029的值为( )A .2B .2 046C .2 043D .-2解析:令x =0得a 0=1;令x =12得a 0+a 12+a 222+…+a 10210=0,所以a 1+a 22+a 322+…+a 1029=-2a 0=-2.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)13.有3名大学毕业生,到5家招聘员工的公司应聘,若每家公司至多招聘一名新员工,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家招聘员工的公司看作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A 35=5×4×3=60(种).答案:6014.已知随机变量ξ服从正态分布N(2,σ2),P(ξ≤3)=0.841 3,则P(ξ≤1)=________.解析:ξ-N(2,σ2),所以P(2≤ξ≤3)=P(1≤ξ≤2),P(ξ>2)=P(ξ<2), 故P(ξ≤1)=P(ξ>3)=1-P(ξ≤3)=1-0.841 3=0.158 7.答案:0.158 715.一个碗中有10个筹码,其中5个都标有2元,5个都标有5。
姓名,年级:时间:模块综合测评(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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)1.6个学校的师生轮流去某个电影院观看某电影,每个学校包一场,则不同的包场顺序的种数是( )A .720B .480C .540D .120A [因为是轮流放映,故不同的包场顺序的种数为A 错误!=720。
故选A 。
] 2.若A 3,m =6C 4,m ,则m 的值为( ) A .6B .7C .8D .9B [由m (m -1)(m -2)=6·m m -1m -2m -34×3×2×1,解得m =7。
]3。
错误!错误!的展开式中的常数项是( ) A .-160 B .-40 C .40D .160A [T r +1=C 错误!·(-2)r ·(错误!)6-2r 。
令6-2r =0,得r =3。
∴T 4=C 3,6(-2)3=-8×20=-160。
] 4.已知离散型随机变量X 的分布列如下:X 0 1 2P x 4x 5x由此可以得到期望E (X ) A .E (X )=1.4,D (X )=0.2 B .E (X )=0。
44,D (X )=1.4C.E(X)=1。
4,D(X)=0.44D.E(X)=0.44,D(X)=0.2C[由x+4x+5x=1得x=0.1,E(X)=0×0。
1+1×0。
4+2×0。
5=1.4,D(X)=(0-1.4)2×0。
1+(1-1.4)2×0.4+(2-1.4)2×0。
5=0。
44。
]5.若随机变量ξ~N(-2,4),则ξ在区间(-4,-2]上取值的概率等于ξ在下列哪个区间上取值的概率( )A.(2,4] B.(0,2]C.[-2,0) D.(-4,4]C[由ξ~N(-2,4)可知,μ=-2,故区间(-4,-2]与区间[-2,0)关于μ=-2对称,所以ξ在两区间上的概率相等,故选C。
⼈教A版⾼中数学选修2-3全册同步练习及单元检测含答案⼈教版⾼中数学选修2~3 全册章节同步检测试题⽬录第1章《计数原理》同步练习 1.1测试1第1章《计数原理》同步练习 1.1测试2第1章《计数原理》同步练习 1.1测试3第1章《计数原理》同步练习 1.2排列与组合第1章《计数原理》同步练习 1.3⼆项式定理第1章《计数原理》测试(1)第1章《计数原理》测试(2)第2章同步练习 2.1离散型随机变量及其分布列第2章同步练习 2.2⼆项分布及其应⽤第2章测试(1)第2章测试(2)第2章测试(3)第3章练习 3.1回归分析的基本思想及其初步应⽤第3章练习 3.2独⽴性检验的基本思想及其初步应⽤第3章《统计案例》测试(1)第3章《统计案例》测试(2)第3章《统计案例》测试(3)1. 1分类加法计数原理与分步乘法计数原理测试题⼀、选择题1.⼀件⼯作可以⽤2种⽅法完成,有3⼈会⽤第1种⽅法完成,另外5⼈会⽤第2种⽅法完成,从中选出1⼈来完成这件⼯作,不同选法的种数是()A.8 B.15C.16 D.30答案:A2.从甲地去⼄地有3班⽕车,从⼄地去丙地有2班轮船,则从甲地去丙地可选择的旅⾏⽅式有()A.5种B.6种C.7种D.8种答案:B3.如图所⽰为⼀电路图,从A 到B 共有()条不同的线路可通电()A.1 B.2 C.3 D.4答案:D4.由数字0,1,2,3,4可组成⽆重复数字的两位数的个数是()A.25 B.20 C.16 D.12答案:C5.李芳有4件不同颜⾊的衬⾐,3件不同花样的裙⼦,另有两套不同样式的连⾐裙.“五⼀”节需选择⼀套服装参加歌舞演出,则李芳有()种不同的选择⽅式()A.24 B.14 C.10 D.9答案:B 6.设A ,B 是两个⾮空集合,定义{}()A B a b a A b B *=∈∈,,|,若{}{}0121234P Q ==,,,,,,,则P *Q 中元素的个数是()A.4 B.7 C.12 D.16答案:C⼆、填空题7.商店⾥有15种上⾐,18种裤⼦,某⼈要买⼀件上⾐或⼀条裤⼦,共有种不同的选法;要买上⾐,裤⼦各⼀件,共有种不同的选法.答案:33,2708.⼗字路⼝来往的车辆,如果不允许回头,共有种⾏车路线.答案:129.已知{}{}0341278a b ∈∈,,,,,,,则⽅程22()()25x a y b -+-=表⽰不同的圆的个数是.答案:1210.多项式123124534()()()()a a a b b a a b b ++++++··展开后共有项.答案:1011.如图,从A →C ,有种不同⾛法.答案:612.将三封信投⼊4个邮箱,不同的投法有种.答案:34三、解答题 13.⼀个⼝袋内装有5个⼩球,另⼀个⼝袋内装有4个⼩球,所有这些⼩球的颜⾊互不相同.(1)从两个⼝袋内任取⼀个⼩球,有多少种不同的取法?(2)从两个⼝袋内各取⼀个⼩球,有多少种不同的取法?解:(1)549N =+=种;(2)5420N =?=种.14.某校学⽣会由⾼⼀年级5⼈,⾼⼆年级6⼈,⾼三年级4⼈组成.(1)选其中1⼈为学⽣会主席,有多少种不同的选法?(2)若每年级选1⼈为校学⽣会常委,有多少种不同的选法?(3)若要选出不同年级的两⼈参加市⾥组织的活动,有多少种不同的选法?解:(1)56415N =++=种;(2)564120N =??=种;(3)56644574N =?+?+?=种15.已知集合{}321012()M P a b =---,,,,,,,是平⾯上的点,a b M ∈,.(1)()P a b ,可表⽰平⾯上多少个不同的点?(2)()P a b ,可表⽰多少个坐标轴上的点?解:(1)完成这件事分为两个步骤:a 的取法有6种,b 的取法也有6种,∴P 点个数为N =6×6=36(个);(2)根据分类加法计数原理,分为三类:①x 轴上(不含原点)有5个点;②y 轴上(不含原点)有5个点;③既在x 轴,⼜在y 轴上的点,即原点也适合,∴共有N =5+5+1=11(个).1. 1分类加法计数原理与分步乘法计数原理测试题⼀、选择题 1.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 bi +,其中虚数有() A .30个 B .42个 C .36个 D .35个答案:C2.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种答案:A3.如图,⽤4种不同的颜⾊涂⼊图中的矩形A ,B ,C ,D 中,要求相邻的矩形涂⾊不同,则不同的涂法有() A .72种 B .48种 C .24种 D .12种答案:A4.教学⼤楼共有五层,每层均有两个楼梯,由⼀层到五层的⾛法有() A .10种 B .52种C.25种D.42种答案:D5.已知集合{}{}023A B x x ab a b A ===∈,,,,,|,则B 的⼦集的个数是()A.4 B.8 C.16 D.15答案:C6.三边长均为正整数,且最⼤边长为11的三⾓形的个数为()A.25 B.26 C.36 D.37答案:C⼆、填空题7.平⾯内有7个点,其中有5个点在⼀条直线上,此外⽆三点共线,经过这7个点可连成不同直线的条数是.答案:128.圆周上有2n 个等分点(1n >),以其中三个点为顶点的直⾓三⾓形的个数为.答案:2(1)n n -9.电⼦计算机的输⼊纸带每排有8个穿孔位置,每个穿孔位置可穿孔或不穿孔,则每排可产⽣种不同的信息.答案:25610.椭圆221x y m n+=的焦点在y 轴上,且{}{}123451234567m n ∈∈,,,,,,,,,,,,则这样的椭圆的个数为.答案:20 11.已知集合{}123A ,,ü,且A 中⾄少有⼀个奇数,则满⾜条件的集合A 分别是.答案:{}{}{}{}{}13122313,,,,,,,12.整数630的正约数(包括1和630)共有个.答案:24三、解答题 13.⽤0,1,2,3,4,5六个数字组成⽆重复数字的四位数,⽐3410⼤的四位数有多少个?解:本题可以从⾼位到低位进⾏分类.(1)千位数字⽐3⼤.(2)千位数字为3:①百位数字⽐4⼤;②百位数字为4: 1°⼗位数字⽐1⼤;2°⼗位数字为1→个位数字⽐0⼤.所以⽐3410⼤的四位数共有2×5×4×3+4×3+2×3+2=140(个).14.有红、黄、蓝三种颜⾊旗⼦各(3)n n >⾯,任取其中三⾯,升上旗杆组成纵列信号,可以有多少种不同的信号?若所升旗⼦中不允许有三⾯相同颜⾊的旗⼦,可以有多少种不同的信号?若所升旗⼦颜⾊各不相同,有多少种不同的信号?解: 1N =3×3×3=27种; 227324N =-=种; 33216N =??= 种.15.某出版社的7名⼯⼈中,有3⼈只会排版,2⼈只会印刷,还有2⼈既会排版⼜会印刷,现从7⼈中安排2⼈排版,2⼈印刷,有⼏种不同的安排⽅法.解:⾸先分类的标准要正确,可以选择“只会排版”、“只会印刷”、“既会排版⼜会印刷”中的⼀个作为分类的标准.下⾯选择“既会排版⼜会印刷”作为分类的标准,按照被选出的⼈数,可将问题分为三类:第⼀类:2⼈全不被选出,即从只会排版的3⼈中选2⼈,有3种选法;只会印刷的2⼈全被选出,有1种选法,由分步计数原理知共有3×1=3种选法.第⼆类:2⼈中被选出⼀⼈,有2种选法.若此⼈去排版,则再从会排版的3⼈中选1⼈,有3种选法,只会印刷的2⼈全被选出,有1种选法,由分步计数原理知共有2×3×1=6种选法;若此⼈去印刷,则再从会印刷的2⼈中选1⼈,有2种选法,从会排版的3⼈中选2⼈,有3种选法,由分步计数原理知共有2×3×2=12种选法;再由分类计数原理知共有6+12=18种选法.第三类:2⼈全被选出,同理共有16种选法.所以共有3+18+16=37种选法.1. 1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理综合卷⼀.选择题:1.⼀个三层书架,分别放置语⽂书12本,数学书14本,英语书11本,从中取出⼀本,则不同的取法共有()(A ) 37种(B ) 1848种(C ) 3种(D ) 6种2.⼀个三层书架,分别放置语⽂书12本,数学书14本,英语书11本,从中取出语⽂、数学、英语各⼀本,则不同的取法共有()(A ) 37种(B ) 1848种(C ) 3种(D ) 6种3.某商业⼤厦有东南西3个⼤门,楼内东西两侧各有2个楼梯,从楼外到⼆楼的不同⾛法种数是()(A ) 5 (B )7 (C )10 (D )124.⽤1、2、3、4四个数字可以排成不含重复数字的四位数有()(A )265个(B )232个(C )128个(D )24个5.⽤1、2、3、4四个数字可排成必须含有重复数字的四位数有()(A )265个(B )232个(C )128个(D )24个6.3科⽼师都布置了作业,在同⼀时刻4名学⽣都做作业的可能情况有()(A )43种(B )34种(C )4×3×2种(D ) 1×2×3种7.把4张同样的参观券分给5个代表,每⼈最多分⼀张,参观券全部分完,则不同的分法共有()(A )120种(B )1024种(C )625种(D )5种8.已知集合M={l ,-2,3},N={-4,5,6,7},从两个集合中各取⼀个元素作为点的坐标,则这样的坐标在直⾓坐标系中可表⽰第⼀、⼆象限内不同的点的个数是()(A )18 (B )17 (C )16 (D )109.三边长均为整数,且最⼤边为11的三⾓形的个数为()(A )25 (B )36 (C )26 (D )3710.如图,某城市中,M 、N 两地有整齐的道路⽹,若规定只能向东或向北两个⽅向沿途中路线前进,则从M 到N 不同的⾛法共有()(A )25 (B )15 (C)13 (D )10 ⼆.填空题:11.某书店有不同年级的语⽂、数学、英语练习册各10本,买其中⼀种有种⽅法;买其中两种有种⽅法.12.⼤⼩不等的两个正⽅形玩具,分别在各⾯上标有数字1,2,3,4,5,6,则向上的⾯标着的两个数字之积不少于20的情形有种.13.从1,2,3,4,7,9中任取不相同的两个数,分别作为对数的底数和真数,可得到个不同的对数值.14.在连结正⼋边形的三个顶点组成的三⾓形中,与正⼋边形有公共边的有个.15.某班宣传⼩组要出⼀期向英雄学习的专刊,现有红、黄、⽩、绿、蓝五种颜⾊的粉笔供选⽤,要求在⿊板中A 、B 、C 、D 每⼀部分只写⼀种颜⾊,如图所⽰,相邻两块颜⾊不同,则不同颜⾊的书写⽅法共有种.三.解答题:16.现由某校⾼⼀年级四个班学⽣34⼈,其中⼀、⼆、三、四班分别为7⼈、8⼈、9⼈、10⼈,他们⾃愿组成数学课外⼩组.(1)选其中⼀⼈为负责⼈,有多少种不同的选法?(2)每班选⼀名组长,有多少种不同的选法?(3)推选⼆⼈做中⼼发⾔,这⼆⼈需来⾃不同的班级,有多少种不同的选法?17.4名同学分别报名参加⾜球队,蓝球队、乒乓球队,每⼈限报其中⼀个运动队,不同的报名⽅法有⼏种?[探究与提⾼]1.甲、⼄两个正整数的最⼤公约数为60,求甲、⼄两数的公约数共有多个?2.从{-3,-2,-1,0,l,2,3}中,任取3个不同的数作为抛物线⽅程y=ax2+bx+c(a≠0)的系数,如果抛物线过原点,且顶点在第⼀象限,这样的抛物线共有多少条?3.电视台在“欢乐今宵”节⽬中拿出两个信箱,其中存放着先后两次竞猜中成绩优秀的群众来信,甲信箱中有30封,⼄信箱中有20封.现由主持⼈抽奖确定幸运观众,若先确定⼀名幸运之星,再从两信箱中各确定⼀名幸运伙伴,有多少种不同的结果?综合卷1.A 2.B 3.D 4.D 5.B 6.B 7.D 8.B 9.B 10.B11.30;300 12.513.17 14.40 15.1801. 2排列与组合1、排列综合卷1.90×9l ×92×……×100=()(A )10100A (B )11100A (C )12100A (D )11101A 2.下列各式中与排列数mn A 相等的是()(A )!(1)!-+n n m (B )n(n -1)(n -2)……(n -m) (C )11m n nA n m --+ (D )111m n n A A --3.若 n ∈N 且 n<20,则(27-n )(28-n)……(34-n)等于()(A )827n A - (B )2734nn A -- (C )734n A - (D )834n A -4.若S=123100123100A A A A ++++,则S 的个位数字是()(A )0 (B )3 (C )5 (D )85.⽤1,2,3,4,5这五个数字组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有()(A )24个(B )30个(C )40个(D )60个6.从0,l ,3,5,7,9中任取两个数做除法,可得到不同的商共有()(A )20个(B )19个(C )25个(D )30个7.甲、⼄、丙、丁四种不同的种⼦,在三块不同⼟地上试种,其中种⼦甲必须试种,那么不同的试种⽅法共有()(A )12种(B )18种(C )24种(D )96种8.某天上午要排语⽂、数学、体育、计算机四节课,其中体育不排在第⼀节,那么这天上午课程表的不同排法共有()(A )6种(B )9种(C )18种(D )24种9.有四位司机、四个售票员组成四个⼩组,每组有⼀位司机和⼀位售票员,则不同的分组⽅案共有()(A )88A 种(B )48A 种(C )44A ·44A 种(D )44A 种10.有4位学⽣和3位⽼师站在⼀排拍照,任何两位⽼师不站在⼀起的不同排法共有()(A )(4!)2种(B )4!·3!种(C )34A ·4!种(D )3 5A ·4!种11.把5件不同的商品在货架上排成⼀排,其中a ,b 两种必须排在⼀起,⽽c ,d 两种不能排在⼀起,则不同排法共有()(A )12种(B )20种(C )24种(D )48种⼆.填空题::12.6个⼈站⼀排,甲不在排头,共有种不同排法.13.6个⼈站⼀排,甲不在排头,⼄不在排尾,共有种不同排法.14.五男⼆⼥排成⼀排,若男⽣甲必须排在排头或排尾,⼆⼥必须排在⼀起,不同的排法共有种.15.将红、黄、蓝、⽩、⿊5种颜⾊的⼩球,分别放⼊红、黄、蓝、⽩、⿊5种颜⾊的⼝袋中,但红⼝袋不能装⼊红球,则有种不同的放法.16.(1)有5本不同的书,从中选3本送给3名同学,每⼈各⼀本,共有种不同的送法;(2)有5种不同的书,要买3本送给3名同学,每⼈各⼀本,共有种不同的送法.三、解答题:17.⼀场晚会有5个唱歌节⽬和3个舞蹈节⽬,要求排出⼀个节⽬单(1)前4个节⽬中要有舞蹈,有多少种排法?(2)3个舞蹈节⽬要排在⼀起,有多少种排法?(3)3个舞蹈节⽬彼此要隔开,有多少种排法?18.三个⼥⽣和五个男⽣排成⼀排.(1)如果⼥⽣必须全排在⼀起,有多少种不同的排法?(2)如果⼥⽣必须全分开,有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排⼥⽣,有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排⼥⽣,有多少种不同的排法?(5)如果三个⼥⽣站在前排,五个男⽣站在后排,有多少种不同的排法?综合卷1.B 2.D 3.D 4.C 5.A 6.B 7.B 8.C 9.D 10.D 11.C12.600 13.504 14.480 15.9616.(1) 60;(2) 12517.(1) 37440;(2) 4320;(3) 1440018.(1) 4320;(2) 14400;(3) 14400;(4) 36000;(5) 7202、组合综合卷⼀、选择题:1.下列等式不正确的是()(A )!!()!mn n C m n m =- (B )11mm n n m C C n m++=- (C )1111m m n n m C C n +++=+ (D )11m m n n C C ++= 2.下列等式不正确的是()(A )m n m n n C C -= (B )11m m mm m m C C C -++=(C )123455555552C C C C C ++++= (D )11 111m m m m n n n n C C C C --+--=++3.⽅程2551616x x x C C --=的解共有()(A )1个(B )2个(C )3个(D )4个4.若372345n n n C A ---=,则n 的值是()(A )11 (B )12 (C )13 (D )145.已知7781n n n C C C +-=,那么n 的值是()(A )12 (B )13 (C )14 (D )15 6.从5名男⽣中挑选3⼈,4名⼥⽣中挑选2⼈,组成⼀个⼩组,不同的挑选⽅法共有()(A )3254C C 种(B ) 3254C C 55A 种(C ) 3254A A 种(D ) 3254A A 55A 种7.从4个男⽣,3个⼥⽣中挑选4⼈参加智⼒竞赛,要求⾄少有⼀个⼥⽣参加的选法共有()(A )12种(B )34种(C )35种(D )340种8.平⾯上有7个点,除某三点在⼀直线上外,再⽆其它三点共线,若过其中两点作⼀直线,则可作成不同的直线()(A )18条(B )19条(C )20条(D )21条9.在9件产品中,有⼀级品4件,⼆级品3件,三级品2件,现抽取4个检查,⾄少有两件⼀级品的抽法共有()(A )60种(B )81种(C )100种(D )126种10.某电⼦元件电路有⼀个由三节电阻串联组成的回路,共有6个焊点,若其中某⼀焊点脱落,电路就不通.现今回路不通,焊点脱落情况的可能有()(A )5种(B )6种(C )63种(D )64种⼆.填空题:11.若11m m n n C xC --=,则x= .12.三名教师教六个班的课,每⼈教两个班,分配⽅案共有种。
模块综合评价(一)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的)1.某一随机变量ξ的概率分布如下表,且m +2n =1.2,则m -n2的值为( )A .-0.2B .0.2C .0.1D .-0.1解析:由离散型随机变量分布列的性质,可得m +n +0.2=1, 又m +2n =1.2,所以m =0.4,n =0.4, 所以m -n2=0.2.答案:B2.某商品销售量y (件)与销售价格x (元/件)负相关,则其回归方程可能是( )A.y ^=-10x +200 B.y ^=10x +200 C.y ^=-10x -200D.y ^=10x -200解析:由于销售量y 与销售价格x 负相关,故排除B ,D.又当x =10时,A 中的y =100,而C 中y =-300,故C 不符合题意.3.从A,B,C,D,E5名学生中选出4名分别参加数学、物理、化学、外语竞赛,其中A不参加物理、化学竞赛,则不同的参赛方案种数为()A.24 B.48 C.72 D.120解析:A参加时参赛方案有C34A12A33=48(种),A不参加时参赛方案有A44=24(种),所以不同的参赛方案共72种,故选C.答案:C4.两个分类变量X和Y,值域分别为{x1,x2}和{y1,y2},其样本频数分别是a=10,b=21,c+d=35,若X与Y有关系的可信程度为90%,则c=()A.4 B.5 C.6 D.7解析:列2×2列联表可知:当c=5时,K2=66×(10×30-5×21)215×51×31×35≈3.024>2.706,所以c=5时,X与Y有关系的可信程度为90%,而其余的值c=4,c=6,c=7皆不满足.5.⎝⎛⎭⎪⎫x +12x 8的展开式中常数项为( ) A.3516 B.358 C.354D .105 解析:二项展开式的通项为T k +1=C k 8(x )8-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x k =⎝ ⎛⎭⎪⎫12k C k 8x 4-k,令4-k =0,解得k =4,所以T 5=⎝ ⎛⎭⎪⎫124C 48=358.答案:B6.ξ,η为随机变量,且η=aξ+b ,若E (ξ)=1.6,E (η)=3.4,则a ,b 可能的值为( )A .2,0.2B .1,4C .0.5,1.4D .1.6,3.4解析:由E (η)=E (aξ+b )=aE (ξ)+b =1.6a +b =3.4,把选项代入验证,只有A 满足.答案:A7.已知随机变量ξ的分布列为ξ=-1,0,1,对应P =12,16,13,且设η=2ξ+1,则η的期望为( )A .-16 B.23 C.2936D .1解析:E (ξ)=-1×12+0×16+1×13=-16,所以E (μ)=E (2ξ+1)=2E (ξ)+1=23.8.若随机变量ξ~N (-2,4),ξ在下列区间上取值的概率与ξ在区间(-4,-2]上取值的概率相等的是( )A .(2,4]B .(0,2]C .[-2,0)D .(-4,4]解析:此正态曲线关于直线x =-2对称,所以ξ在区间(-4,-2]上取值的概率等于ξ在[-2,0)上取值的概率.答案:C9.设随机变量X 服从二项分布B ⎝⎛⎭⎪⎫5,12,则函数f (x )=x 2+4x +X 存在零点的概率是( )A.56B.45C.2021D.3132解析:函数f (x )=x 2+4x +X 存在零点, 所以Δ=16-4X ≥0,所以X ≤4,因为随机变量X 服从二项分布B ⎝⎛⎭⎪⎫5,12, 所以P (X ≤4)=1-P (X =5)=1-125=3132.答案:D10.通过随机询问72名不同性别的大学生在购买食物时是否看营养说明,得到如下列联表:) A.99%的可能性B.99.75%的可能性C.99.5%的可能性D.97.5%的可能性解析:由题意可知a=16,b=28,c=20,d=8,a+b=44,c +d=28,a+c=36,b+d=36,n=a+b+c+d=72.代入公式K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),得K2=72×(16×8-28×20)244×28×36×36≈8.42.由于K2≈8.42>7.879,我们就有99.5%的把握认为性别和读营养说明之间有关系,即性别和读营养说明之间有99.5%的可能是有关系的.答案:C11.某日A,B两个沿海城市受台风袭击的概率相同,已知A市或B市至少有一个受台风袭击的概率为0.36,若用X表示这一天受台风袭击的城市个数,则E(X)=()A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4解析:设A,B两市受台风袭击的概率均为p,则A市或B市都不受台风袭击的概率为(1-p)2=1-0.36,解得p=0.2或p=1.8(舍去).法一 P (X =0)=1-0.36=0.64.P (X =1)=2×0.8×0.2=0.32, P (X =2)=0.2×0.2=0.04,所以E (X )=0×0.64+1×0.32+2×0.04=0.4.法二 X ~B (2,0.2),E (X )=np =2×0.2=0.4. 答案:D12.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 6,x <0,-x ,x ≥0,则当x >0时,f (f (x ))表达式的展开式中常数项为( )A .-20B .20C .-15D .15解析:当x >0时,f (f (x ))=⎝ ⎛⎭⎪⎫-x +1x 6=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x 6,则展开式中常数项为C 36⎝⎛⎭⎪⎫1x 3(-x )3=-20. 答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.抽样调查表明,某校高三学生成绩(总分750分)X 近似服从正态分布,平均成绩为500分.已知P (400<X <450)=0.3,则P (550<X <600)=________.解析:由下图可以看出P (550<X <600)=P (400<X <450)=0.3.答案:0.314.已知随机变量ξ~B (36,p ),且E (ξ)=12,则D (ξ)=________. 解析:由E (ξ)=36p =12,得p =13,所以D (ξ)=36×13×23=8.答案:815.欧阳修《卖油翁》中写道:“(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿.”可见“行行出状元”,卖油翁的技艺让人叹为观止,如图铜钱是直径为4 cm 的圆形,正中间有边长为1 cm 的正方形孔,若随机向铜钱上滴一滴油(油滴是直径为0.2 cm 的球),记“油滴不出边界”为事件A ,“油滴整体正好落入孔中”为事件B .则P (B |A )________(不作近似值计算).解析:因为铜钱的有效面积S =π·(2-0.1)2,能够滴入油的图形为边长为1-2×110=45的正方形,面积为1625, 所以P (B |A )=64361π.答案:64361π16.某射手对目标进行射击,直到第一次命中为止,每次射击的命中率为0.6,现共有子弹4颗,命中后剩余子弹数目的数学期望是________.解析:设ξ为命中后剩余子弹数目,则P (ξ=3)=0.6,P (ξ=2)=0.4×0.6=0.24,P (ξ=1)=0.4×0.4×0.6=0.096,E (ξ)=3×0.6+2×0.24+0.096=2.376.答案:2.376三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知f (x )=(1+x )m +(1+x )n (m ,n ∈N *)展开式中x 的系数为19,求f (x )的展开式中x 2的系数的最小值.解:f (x )=1+C 1m x +C 2m x 2+…+C m m x m +1+C 1n x +C 2n x 2+…+C nnx n ,由题意知m +n =19,m ,n ∈N *, 所以x2项的系数为C 2m +C 2n =m (m -1)2+n (n -1)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫m -1922+19×174.因为m ,n ∈N *,所以当m =9或m =10时,上式有最小值. 所以当m =9,n =10或m =10,n =9时,x 2项的系数取得最小值,最小值为81.18.(本小题满分12分)某饮料公司招聘了一名员工,现对其进行一项测试,以便确定工资级别.公司准备了两种不同的饮料共8杯,其颜色完全相同,并且其中4杯为A 饮料,另外4杯为B 饮料,公司要求此员工一一品尝后,从8杯饮料中选出4杯A 饮料.若4杯都选对,则月工资定为3 500元;若4杯选对3杯,则月工资定为2 800元,否则月工资定为2 100元,令X 表示此人选对A 饮料的杯数,假设此人对A 和B 两种饮料没有鉴别能力.(1)求X 的分布列; (2)求此员工月工资的期望.解:(1)X 的所有可能取值为:0,1,2,3,4,P (X =i )=C i 4C 4-i 4C 48(i =0,1,2,3,4),故X 的分布列为:(2)令Y 表示新录用员工的月工资,则Y 的所有可能取值为2 100,2 800,3 500,则P (Y =3 500)=P (X =4)=170,P (Y =2 800)=P (X =3)=835,P (Y =2 100)=P (X ≤2)=5370, E (Y )=3 500×170+2 800×835+2 100×5370=2 280.所以新录用员工月工资的期望为2 280元.19.(本小题满分12分)某银行规定,一张银行卡若在一天内出现3次密码尝试错误,该银行卡将被锁定.小王到银行取钱时,发现自己忘记了银行卡的密码,但是可以确定该银行卡的正确密码是他常用的6个密码之一,小王决定从中不重复地随机选择1个进行尝试.若密码正确,则结束尝试;否则继续尝试,直至该银行卡被锁定.(1)求当天小王的该银行卡被锁定的概率;(2)设当天小王用该银行卡尝试密码次数为X ,求X 的分布列和数学期望.解:(1)设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为A , 则P (A )=56×45×34=12.(2)依题意得,X 所有可能的取值是1,2,3, 又P (X =1)=16,P (X =2)=56×15=16,P (X =3)=56×45×1=23.所以X 的分布列为:所以E (X )=1×16+2×16+3×23=52.19.(本小题满分12分)某银行规定,一张银行卡若在一天内出现3次密码尝试错误,该银行卡将被锁定,小王到银行取钱时,发现自己忘记了银行卡的密码,但是可以确定该银行卡的正确密码是他常用的6个密码之一,小王决定从中不重复地随机选择1个进行尝试.若密码正确,则结束尝试;否则继续尝试,直至该银行卡被锁定.(1)求当天小王的该银行卡被锁定的概率;(2)设当天小王用该银行卡尝试密码次数为X ,求X 的分布列和数学期望.解:(1)设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为A , 则P (A )=56×45×34=12.(2)依题意得,X 所有可能的取值是1,2,3,又P (X =1)=16,P (X=2)=56×15=16,P (X =3)=56×45×1=23.所以X 的分布列为:所以E (X )=1×16+2×16+3×23=52.20.(本小题满分12分)从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i 个家庭的月收入x i (单位:千元)与月储蓄y i (单位:千元)的数据资料,算得∑10i =1 x i =80,∑10i =1 y i =20,∑10i =1 x i y i =184,∑10i =1 x 2i =720.(1)求家庭的月储蓄y 对月收入x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^; (2)判断变量x 与y 之间是正相关还是负相关;(3)若该居民区某家庭月收入为7千元,预测该家庭的月储蓄. 附:线性回归方程y ^=b ^x +a ^中,b =∑ni =1 x i y i -n x y∑n i =1 x 2i -nx 2,a ^=y -b ^x ,其中x ,y 为样本平均值. 解:(1)由题意知n =10,x =1n ∑n i =1 x i =8010=8,y=1n∑ni=1y i=2010=2,又l xx=∑ni=1x2i-nx2=720-10×82=80,l xy=∑ni=1x i y i-nxy=184-10×8×2=24,由此得b^=l xyl xx=2480=0.3,a^=y-b^x=2-0.3×8=-0.4.故所求线性回归方程为y=0.3x-0.4.(2)由于变量y的值随x值的增加而增加(b=0.3>0),故x与y之间是正相关.(3)将x=7代入回归方程可以预测该家庭的月储蓄为y=0.3×7-0.4=1.7(千元).21.(本小题满分12分)为了研究“教学方式”对教学质量的影响,某高中老师分别用两种不同的教学方式对入学数学平均分数和优秀率都相同的甲、乙两个高一新班进行教学(勤奋程度和自觉性都一样).以下茎叶图为甲、乙两班(每班均为20人)学生的数学期末考试成绩.(1)现从甲班数学成绩不低于80分的同学中随机抽取两名同学,求成绩为87分的同学至少有一名被抽中的概率;(2)学校规定:成绩不低于75分的为优秀.请填写下面的2×2列联表,并判断有多大把握认为“成绩优秀与教学方式有关”.⎝⎭⎪参考公式:K 2=(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )解:(1)甲班成绩为87分的同学有2个,其他不低于80分的同学有3个“从甲班数学成绩不低于80分的同学中随机抽取两名同学”的一切可能结果组成的基本事件有C 25=10(个),“抽到至少有一个87分的同学”所组成的基本事件有C 13C 12+C 22=(7个),所以P =710. (2)2×2列联表如下:K 2=40×(6×6-14×14)220×20×20×20=6.4>5.024.因此,我们有97.5%的把握认为成绩优秀与教学方式有关. 22.(本小题满分12分)在一个圆锥体的培养房内培养了40只蜜蜂,准备进行某种实验,过圆锥高的中点有一个不计厚度且平行于圆锥底面的平面把培养房分成两个实验区,其中小锥体叫第一实验区,圆台体叫第二实验区,且两个实验区是互通的.假设蜜蜂落入培养房内任何位置是等可能的,且蜜蜂落入哪个位置相互之间是不受影响的.(1)求蜜蜂落入第二实验区的概率.(2)若其中有10只蜜蜂被染上了红色,求恰有一只红色蜜蜂落入第二实验区的概率.(3)记X 为落入第一实验区的蜜蜂数,求随机变量X 的数学期望E (X ).解:(1)记“蜜蜂落入第一实验区”为事件A ,“蜜蜂落入第二实验区”为事件B ,依题意得:P (A )=V 小锥体V 圆锥体=13·14·S 圆锥底面·12h 圆锥13·S 圆锥底面·h 圆锥=18,所以P (B )=1-P (A )=78,所以蜜蜂落入第二实验区的概率为78.(2)记“蜜蜂被染上红色”为事件C ,则事件B ,C 为相互独立事件,又P (C )=1040=14,P (B )=78.则P (BC )=P (B )P (C )=14×78=732,所以恰有一只红色蜜蜂落入第二实验区的概率为732.(3)因为蜜蜂落入培养房内任何位置是等可能的,且蜜蜂落入哪个位置相互之间是不受影响的,所以变量X 服从二项分布,即X ~B ⎝⎛⎭⎪⎫40,18,所以随机变量X 的数学期望E (X )=40×18=5.。
模块综合评价(一)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R ,2x -1>0 B .∀x ∈N *,(x -1)2>0 C .∃x ∈R ,lg x <1D .∃x ∈R ,tan x =2解析:当x =1∈N *时,x -1=0,不满足(x -1)2>0,所以 B 为假命题. 答案:B2.“a =-1”是“函数f (x )=ax 2+(a -1)x -1有且只有一个零点”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:当a =-1时,易知函数f (x )有且只有一个零点,故充分性成立;当a =0时,函数f (x )也有且只有一个零点,故必要性不成立.答案:A3.与双曲线y 25-x 2=1共焦点,且过点(1,2)的椭圆的标准方程为()A.x 28+y 22=1B.x 210+y 24=1C.y 28+x 22=1 D.y 210+x 24=1 解析:由题知,焦点在y 轴上,排除A ,B ,将(1,2)代入C ,D 可得C 正确,故选C. 答案:C4.函数f (x )=e xln x 在点(1,f (1))处的切线方程是() A .y =2e(x -1) B .y =e x -1 C .y =e(x -1) D .y =x -e 解析:因为f ′(x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +1x ,所以f ′(1)=e.又f (1)=0, 所以所求的切线方程为y =e(x -1). 答案:C5.设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =kx(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k =( )A.12 B .1 C.32D .2解析:根据抛物线的方程求出焦点坐标,利用PF ⊥x 轴,知点P ,F 的横坐标相等,再根据点P 在曲线y =k x上求出k .因为y 2=4x ,所以F (1,0).又因为曲线y =k x(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,所以P (1,2). 将点P (1,2)的坐标代入y =k x(k >0)得k =2.故选D. 答案:D6.已知定义在R 上的函数f (x ),其导函数f ′(x )的大致图象如图所示,则下叙述正确的是()A .f (b )>f (c )>f (d )B .f (b )>f (a )>f (e )C .f (c )>f (b )>f (a )D .f (c )>f (e )>f (d )解析:依题意得,当x ∈(-∞,c )时,f ′(x )>0;当x ∈(c ,e )时,f ′(x )<0;当x ∈(e ,+∞)时,f ′(x )>0.因此,函数f (x )在(-∞,c )上是增函数,在(c ,e )上是减函数,在(e ,+∞)上增函数,又a <b <c ,所以f (c )>f (b )>f (a ),选C.答案:C7.函数f (x )=x 2+2xf ′(1),则f (-1)与f (1)的大小关系为( ) A .f (-1)=f (1) B .f (-1)<f (1) C .f (-1)>f (1)D .无法确定解析:f ′(x )=2x +2f ′(1), 令x =1,得f ′(1)=2+2f ′(1),所以 f ′(1)=-2.所以 f (x )=x 2+2x ·f ′(1)=x 2-4x .f (1)=-3,f (-1)=5. 所以 f (-1)>f (1). 答案:C8.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为()A .y =±12x B .y =±2xC .y =±4xD .y =±14x解析:由椭圆的离心率e =c a =32,可知c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,所以b a =12,故双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为y =±12x .答案:A9.若函数y =ax 与y =-b x在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是()A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增解析:y =ax 与y =-b x在(0,+∞)上都是减函数,所以a <0,b <0,二次函数y =ax 2+bx 的对称轴为x =-b2a<0,且函数图象开口向下,所以在区间(0,+∞)上单调递减.答案:B10.以正方形ABCD 的相对顶点A ,C 为焦点的椭圆,恰好过正方形四边的中点,则该椭圆的离心率为( )A.10-23 B.5-13 C.5-12D.10-22解析:设正方形的边长为m ,则椭圆中的2c =2m ,2a = 12m +m 2+14m 2=1+52m ,故椭圆的离心率为c a =221+5=10-22. 答案:D11.已知a 为常数,函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点x 1,x 2(x 1<x 2),则( ) A .f (x 1)>0,f (x 2)>-12B .f (x 1)<0,f (x 2)<-12C .f (x 1)>0,f (x 2)<-12D .f (x 1)<0,f (x 2)>-12解析:函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点x 1,x 2(x 1<x 2),则f ′(x )=ln x -2ax +1有两个零点,即方程ln x =2ax -1有两个极根,由数形结合易知0<a <12且0<x 1<1<x 2.因为在(x 1,x 2)上f (x )递增,所以f (x 1)<f (1)<f (x 2),即f (x 1)<-a <f (x 2), 所以f (x 1)<0,f (x 2)>-12.答案:D12.已知抛物线y 2=4x 的准线过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点,且与椭圆交于A ,B两点,O 为坐标原点,△AOB 的面积为32,则椭圆的离心率为( )A.23B.12C.13D.14解析:因为抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,抛物线y 2=4x 的准线过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点,所以椭圆的左焦点坐标为(-1,0),所以c =1, 因为O 为坐标原点,△AOB 的面积为32,所以12×2b 2a ×1=32,所以b 2a =a 2-1a =32,整理得2a 2-3a -2=0,解得a =2或a =-12(舍),所以e =c a =12.故选B.答案:B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.椭圆x 264+y 248=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上,若|PF 1|=10,则S △PF 1F 2=________.解析:由已知:a 2=64,b 2=48,c 2=16, 又因为P 在椭圆上,所以|PF 1|+|PF 2|=16. 因为|PF 1|=10,所以|PF 2|=6.因为|F 1F 2|=2c =8,所以△PF 1F 2为直角三角形, 且∠PF 2F 1=90°,所以S △PF 1F 2=12×6×8=24.答案:2414.若函数f (x )=kx 3+3(k -1)x 2-k 2+1在区间(0,4)上是减函数,则k 的取值X 围是________.解析:f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x .当k <0时,f ′(x )<0在区间(0,4)上恒成立, 即f (x )在区间(0,4)上是减函数,故k <0满足题意.当k ≥0时,则由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧k ≥0,f ′(4)≤0,解得0≤k ≤13.综上,k 的取值X 围是k ≤13.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,13 15.设F 1,F 2是椭圆x 23+y 24=1的两个焦点,P 是椭圆上一点,且|PF 1|-|PF 2|=1,则cos∠F 1PF 2=________.解析:椭圆焦点在y 轴上,a 2=4,b 2=3,c =1,又P 在椭圆上,所以|PF 1|+|PF 2|=4,又|PF 1|-|PF 2|=1,所以|PF 1|=52,|PF 2|=32,又|F 1F 2|=2c =2,所以cos ∠F 1PF 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫522+⎝ ⎛⎭⎪⎫322-42×52×32=35. 答案:3516.在下列结论中:①“p 且q ”为真是“p 或q ”为真的充分不必要条件; ②“p 且q ”为假是“p 或q ”为真的充分不必要条件; ③“p 或q ”为真是“¬p ”为假的必要不充分条件; ④“¬p ”为真是“p 且q ”为假的必要不充分条件. 正确的结论为________(填序号).解析:①中p 且q 为真⇒p ,q 都为真⇒p 或q 为真,p 或q 为真p 且q 为真;②中p且q 为假p 或q 为真;③中p 或q 为真⇒p ,q 至少有一个为真¬p 为假,¬p 为假⇒p 为真⇒p 或q 为真;④中p 且q 为假¬p 为真.答案:①③三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知命题p :f (x )=x +a x在区间[1,+∞)上是增函数;命题q :g (x )=x 3+ax 2+3x +1在R 上有极值.若命题“p ∨q ”为真命题,某某数a 的取值X 围.解:因为f (x )=x +a x在区间[1,+∞)上是增函数, 则f ′(x )=1-a x2≥0在[1,+∞)上恒成立, 即a ≤x 2在[1,+∞)上恒成立, 所以a ≤(x 2)min ,所以a ≤1. 所以命题p 为真时:A ={a |a ≤1}.要使得g (x )=x 3+ax 2+3x +1在R 上有极值, 则g ′(x )=3x 2+2ax +3=0有两个不相等的实数解,Δ=4a 2-4×3×3>0,解得a <-3或a >3.所以命题q 为真时:B ={a |a <-3或a >3}. 因为命题“p ∨q ”为真命题, 所以p 真或q 真或p 、q 都为真. 因为A ∪B ={a |a ≤1或a >3}.所以所某某数a 的取值X 围为(-∞,1]∪(3,+∞).18.(本小题满分12分)如图,已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A (-2,0),且点⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32在椭圆上,F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,过点A 作斜率为k (k >0)的直线交椭圆E 于另一点B ,直线BF 2交椭圆E 于点C .(1)求椭圆E 的标准方程; (2)若F 1C ⊥AB ,求k 的值.解:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,a 2=b 2+c 2,1a 2+94b 2=1,解得⎩⎨⎧a =2,b =3,c =1,所以椭圆E 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)设直线AB 的方程l AB 为y =k (x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),x 24+y 23=1,得(3+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-12=0,所以x A ·x B =-2x B =16k 2-123+4k2,所以x B =-8k 2+63+4k 2,所以y B =k (x B +2)=12k3+4k 2,所以B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 2+63+4k 2,12k 3+4k 2.若k =12,则B ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,所以C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32,又F 1(-1,0),所以kCF 1=-34,所以F 1C 与AB 不垂直,所以k ≠12.因为F 2(1,0),kBF 2=4k 1-4k 2,kCF 1=-1k AB =-1k , 所以直线BF 2的方程lBF 2为y =4k1-4k2(x -1), 直线CF 1的方程lCF 1为y =-1k(x +1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =4k 1-4k 2(x -1),y =-1k (x +1),解得⎩⎪⎨⎪⎧x =8k 2-1,y =-8k ,所以C (8k 2-1,-8k ).又点C 在椭圆上,则(8k 2-1)24+(-8k )23=1,即(24k 2-1)(8k 2+9)=0,解得k 2=124.因为k >0,所以k =612. 19.(本小题满分12分)设函数f (x )=-x (x -a )2(x ∈R),其中a ∈R 且a ≠0,求函数f (x )的极大值和极小值.解:f ′(x )=-(3x -a )(x -a ), 令f ′(x )=0,解得x =a 或x =a3.现分两种情况讨论如下:(1)若a >a3,即a >0,则x ∈⎝⎛⎭⎪⎫-∞,a 3时,f ′(x )<0;x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,a 时,f ′(x )>0;x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )<0. 因此,函数f (x )在x =a 3处取得极小值-427a 3,在x =a 处取得极大值0.(2)若a <a3,即a <0,则x ∈(-∞,a )时,f ′(x )<0;x ∈⎝⎛⎭⎪⎫a ,a 3时,f ′(x )>0; x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,+∞时,f ′(x )<0. 因此,函数f (x )在x =a 3处取得极大值-427a 3,在x =a 处取得极小值0.20.(本小题满分12分)设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率e =32,已知点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上到点P 的距离等于7的点的坐标.解:设所求椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由e =c a =a 2-b 2a =32,得a =2b .①设椭圆上任一点M 的坐标为(x ,y ),点M 到点P 的距离为d ,则x 2=a 2-a 2y 2b2,且d 2=x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322=a 2-a 2b 2y 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322=-3y 2-3y +4b 2+94=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫y +122+4b 2+3,其中-b ≤y ≤b .如果b <12,则当y =-b 时,d 2取得最大值,即有(7)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫b +322, 解得b =7-32>12与b <12矛盾.如果b ≥12,则当y =-12时,d 2取得最大值,即有(7)2=4b 2+3.②由①②可得b =1,a =2. 所求椭圆方程为x 24+y 2=1.由y =-12可得椭圆上到点P 的距离等于7的点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,-12和⎝ ⎛⎭⎪⎫3,-12. 21.(本小题满分12分)直线y =ax +1与双曲线3x 2-y 2=1相交于A ,B 两点,是否存在这样的实数a ,使A ,B 关于直线l :y =2x 对称?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.解:不存在.理由如下:设存在实数a ,使A ,B 关于直线l :y =2x 对称,并设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB 中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,y 1+y 22.依题设有y 1+y 22=2·x 1+x 22,即y 1+y 2=2(x 1+x 2),①又A ,B 在直线y =ax +1上,所以y 1=ax 1+1,y 2=ax 2+1, 所以y 1+y 2=a (x 1+x 2)+2,② 由①②,得2(x 1+x 2)=a (x 1+x 2)+2. 即(2-a )(x 1+x 2)=2.③联立⎩⎪⎨⎪⎧y =ax +1,3x 2-y 2=1得(3-a 2)x 2-2ax -2=0, 所以x 1+x 2=2a 3-a 2.④把④代入③,得(2-a )·2a 3-a 2=2,解得a =32, 所以k AB =32,而k l =2,所以k AB ·k l =32×2=3≠-1.故不存在满足题意的实数a .22.(本小题满分12分)请设计一个包装盒,如图所示,ABCD 是边长为60 cm 的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A ,B ,C ,D四个点重合于图中的点P ,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E ,F 在AB 上,是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE =FB =x cm.(1)若广告商要求包装盒侧面积S (单位:cm 2)最大,试求此时x 的值;(2)若厂商要求包装盒容积V (单位:cm 3)最大,试求此时x 的值,并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.解:(1)S =4×2x ·60-2x 2=240x -8x 2(0<x <30),所以S ′=240-16x .令S ′=0,则x =15. 当0<x <15时,S ′>0,S 递增; 当15<x <30时,S ′<0,S 递减. 所以当x =15时,S 取最大值.所以,当x =15 cm 时,包装盒侧面积最大. (2)V =(2x )2·22(60-2x )=22x 2(30-x )(0<x <30), 所以V ′=62x (20-x ).令V ′=0,得x =0(舍去)或x =20.当0<x <20时,V ′>0;当20<x <30时,V ′<0. 所以,当x =20时,V 最大.此时,包装盒的高与底面边长的比值为22(60-2x )2x =12.。