第三章 章末复习课_1
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三章函数的应用章末复习课网络构建核心归纳1.函数的零点与方程的根的关系函数f(x)的零点就是方程f(x)=0的解,函数f(x)的零点的个数与方程f(x)=0的解的个数相等,也可以说方程f(x)=0的解就是函数f(x)的图象与x轴交点的横坐标,即函数f(x)的函数值等于0时自变量x的取值.因此方程的解的问题可以转化为函数问题来解决.讨论方程的解所在的大致区间可以转化为讨论函数的零点所在的大致区间,讨论方程的解的个数可以转化为讨论函数的零点的个数.2.函数零点存在性定理(1)该定理的条件是:①函数f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的;②f(a)·f(b)<0,即f(a)和f(b)的符号相反.这两个条件缺一不可.(2)该定理的结论是“至少存在一个零点”,仅仅能确定函数零点是存在的,但是不能确定函数零点的个数.3.函数应用(1)要解决函数应用问题,首先要增强应用函数的意识.一般来说,解决函数应用问题可分三步:第一步,理解题意,弄清关系;第二步,抓住关键,建立模型;第三步,数学解决、检验模型.其中第二步尤为关键.(2)在解题中要充分运用数形结合、转化与化归、函数与方程等数学思想及策略,寻求解题途径.(3)根据已知条件建立函数解析式是函数应用的一个重要方面.一般分为两类:一类是借助于生活经验、函数知识等建立函数模型,以二次函数模型为主,一般是求二次函数的最值.另一类是根据几何、物理概念建立函数模型.要点一 函数的零点与方程的根 函数的零点与方程的根的关系及应用1.函数的零点与方程的根的关系:方程f (x )=0有实数根⇔函数y =f (x )的图象与x 轴有交点⇔函数y =f (x )有零点.2.确定函数零点的个数有两个基本方法:利用图象研究与x 轴的交点个数或转化成两个函数图象的交点个数进行判断.【例1】 (1)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x ≤0,2x -6+ln x ,x >0的零点个数是________;(2)若函数f (x )=|2x-2|-b 有两个零点,则实数b 的取值范围是________.解析 (1)①当x ≤0时,由f (x )=0,即x 2-2=0,解得x =2或x =- 2.因为x ≤0,所以x =- 2.②法一 (函数单调性法)当x >0时,f (x )=2x -6+ln x .而f (1)=2×1-6+ln 1=-4<0,f (3)=2×3-6+ln 3=ln 3>0,所以f (1)·f (3)<0,又函数f (x )的图象是连续的,故由零点存在性定理,可得函数f (x )在(1,3)内至少有一个零点.而函数y =2x -6在(0,+∞)上单调递增,y =ln x 在(0,+∞)上单调递增,所以函数f (x )=2x -6+ln x 在(0,+∞)上单调递增.故函数f (x )=2x -6+ln x 在(0,+∞)内有且只有1个零点.综上,函数f (x )共有2个零点.法二 (数形结合法)当x >0时,由f (x )=0,得2x -6+ln x =0, 即ln x =6-2x .如图,分别作出函数y =ln x 和y =6-2x 的图象.显然,由图可知,两函数图象只有一个交点,且在y 轴的右侧,故当x >0时,f (x )=0只有一个解.综上,函数f (x )共有2个零点.(2)由f(x)=0得|2x-2|=b,在同一坐标系中作出函数y=|2x-2|和y=b的图象,如图所示,由图可知,若f(x)有两个零点,则b的取值范围是(0,2).答案(1)2 (2)(0,2)【训练1】已知关于x的方程a·4x+b·2x+c=0(a≠0),常数a,b同号,b,c异号,则下列结论中正确的是( )A.此方程无实根B.此方程有两个互异的负实根C.此方程有两个异号实根D.此方程仅有一个实根解析由常数a,b同号,b,c异号,可得a,c异号,令2x=t,则方程变为at2+bt+c=0,t>0,由于此方程的判别式Δ=b2-4ac>0,故此方程有2个不等实数根,且两根之积为c<0,故关于t的方程只有一个实数根,故关于x的方程只有一个实数根.a答案 D要点二二分法求方程的近似解(或函数的零点)1.二分法求方程的近似解的步骤(1)构造函数,转化为求函数的零点.(2)明确精确度和函数的零点所在的区间(最好区间左右端点相差1).(3)利用二分法求函数的零点.(4)归纳结论.2.使用二分法的注意事项(1)二分法的实质是通过“取中点”,不断缩小零点所在区间的范围,所以要选好计算的初始区间,保证所选区间既符合条件,又使区间长度尽量小.(2)计算时注意依据给定的精确度,及时检验计算所得的区间是否满足精确度的要求.(3)二分法在具体使用时有一定的局限性,首先二分法只能一次求得一个零点,其次f(x)在(a,b)内有不变号零点时,不能用二分法求得.【例2】设函数f(x)=x3+3x-5,其图象在(-∞,+∞)上是连续不断的.先求值:f(0)=________,f(1)=________,f(2)=________,f(3)=________.所以f(x)在区间________内存在一个零点x0,填下表,结论x0解f(0)=-5,f(1)=-1,f(2)=9,f(3)=31,所以初始区间为(1,2).因为所以x0≈1.125(不唯一).【训练2】若函数f(x)=x3+x2-2x-2的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算,参考数据如下:f(1)=-2,f(1.5)=0.625;f(1.25)=-0.984,f(1.375)=-0.260;f(1.438)=0.165.那么方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根可以为(精确度为0.1)( )A.1.2B.1.35C.1.43D.1.5解析∵f(1.438)=0.165>0,f(1.375)=-0.260<0,∴函数f(x)在(1.375,1.438)内存在零点,又1.438-1.375<0.1,结合选项知1.43为方程f(x)=0的一个近似根.答案 C要点三函数的实际应用1.建立恰当的函数模型解决实际问题的步骤(1)对实际问题进行抽象概括,确定变量之间的主被动关系,并用x,y分别表示.(2)建立函数模型,将变量y表示为x的函数,此时要注意函数的定义域.(3)求解函数模型,并还原为实际问题的解.2.建模的三个原则(1)简化原则:建立模型,要对原型进行一定的简化,抓主要因素、主变量,尽量建立较低阶、较简便的模型.(2)可推演原则:建立的模型一定要有意义,既能对其进行理论分析,又能计算和推理,且能推演出正确结果.(3)反映性原则:建立的模型必须真实地反映原型的特征和关系,即应与原型具有“相似性”,所得模型的解应具有说明现实问题的功能,能回到具体研究对象中去解决问题. 【例3】 某产品生产厂家根据以往的生产销售经验得到下面有关生产销售的统计规律:每生产产品x (百台),其总成本为G (x )(万元),其中固定成本为2.8万元,并且每生产1百台的生产成本为1万元(总成本=固定成本+生产成本).销售收入R (x )(万元)满足R (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.4x 2+4.2x (0≤x ≤5),11(x >5). 假定该产品产销平衡(即生产的产品都能卖掉),根据上述统计规律,请完成下列问题: (1)写出利润函数y =f (x )的解析式(利润=销售收入-总成本); (2)要使工厂有盈利,求产量x 的取值范围; (3)工厂生产多少台产品时,可使盈利最多? 解 (1)由题意得G (x )=2.8+x . ∴f (x )=R (x )-G (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.4x 2+3.2x -2.8(0≤x ≤5),8.2-x (x >5). (2)①当0≤x ≤5时,由-0.4x 2+3.2x -2.8>0得x 2-8x +7<0,解得1<x <7,∴1<x ≤5. ②当x >5时,由8.2-x >0,得x <8.2, 所以5<x <8.2.综上,当1<x <8.2时,有y >0,即当产量x 大于100台,小于820台时,能使工厂有盈利. (3)当0≤x ≤5时,函数f (x )=-0.4(x -4)2+3.6, 当x =4时,f (x )有最大值为3.6; 当x >5时,∵函数f (x )单调递减, ∴f (x )<f (5)=3.2(万元).综上,当工厂生产4百台产品时,可使盈利最多,为3.6万元.【训练3】 《中华人民共和国个人所得税法》规定,个人所得税起征点为3 500元(即3 500元以下不必纳税,超过3 500元的部分为当月应纳税所得额),应缴纳的税款按下表分段累计计算:(1) (2)刘丽十二月份缴纳个人所得税款300元,那么她当月工资总额是多少?解 (1)依题意可得: ①当0<x ≤3 500时,y =0. ②当3 500<x ≤5 000时,y =(x -3 500)·3%=0.03x -105.③当5 000<x <8 000时,y =45+(x -5 000)·10%=0.1x -455.综上可得y =⎩⎪⎨⎪⎧0,0<x ≤3 500,0.03x -105,3 500<x ≤5 000,0.1x -455,5 000<x <8 000.(2)因为需交税300元, 故有5 000<x <8 000,所以300=0.1x -455,所以x =7 550. 答:刘丽十二月份工资总额为7 550元.基础过关1.函数f (x )=2x +ln 1x -1的零点所在的大致区间是( )A.(1,2)B.(2,3)C.(3,4)D.(1,2)与(2,3)解析 易知f (x )在(1,+∞)上单调递减,f (2)=1>0,f (3)=23+ln 12=23-ln 2<0,所以f (x )在(2,3)内只有一个零点.答案 B2.实数a ,b ,c 是图象连续不断的函数y =f (x )定义域中的三个数,且满足a <b <c ,f (a )·f (b )<0,f (c )·f (b )<0,则函数y =f (x )在区间(a ,c )上的零点个数为( )A.2B.奇数C.偶数D.至少是2解析 由零点存在性定理,f (a )f (b )<0,f (c )f (b )<0,则y =f (x )在区间(a ,b )上至少有一个零点,在(b ,c )上至少有一个零点,而f (b )≠0,所以y =f (x )在区间(a ,c )上的零点个数为至少2个.选D. 答案 D3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x+a ,x ≤0,2x -1,x >0(a ∈R ),若函数f (x )在R 上有两个零点,则a 的取值范围是( ) A.(-∞,-1)B.(-∞,0)C.(-1,0)D.[-1,0)解析 易知当x >0时,2x -1=0有一个根,所以需使函数y =e x+a (x ≤0)有一个零点,即方程e x +a =0(x ≤0)有一个根,即a =-e x .由x ≤0,得-e x∈[-1,0),故a ∈[-1,0). 答案 D4.用二分法求方程x 2=2的正实根的近似解(精确度0.001)时,如果选取初始区间是[1.4,1.5],则要达到精确度要求至少需要计算________次.解析 设至少需要计算n 次,则n 满足0.12n <0.001,即2n >100,由于27=128,故要达到精确度要求至少需要计算7次. 答案 75.方程|x 2-2x |=a 2+1(a >0)的解的个数是________.解析 在同一个坐标系中作出函数y =|x 2-2x |和y =a 2+1的图象,如图所示,易知a 2+1>1,由图知方程有2个解.答案 26.方程x 2-1x=0在(-∞,0)内是否存在实数解?并说明理由.解 不存在.理由如下:因为当x <0时,-1x >0,所以x 2-1x>0恒成立,故不存在x ∈(-∞,0),使x 2-1x=0.7.某地的出租车价格规定:起步价为a 元,可行3公里,3公里以上按每公里b 元计算,可再行7公里;超过10公里按每公里c 元计算(这里a ,b ,c 规定为正的常数,且c >b ),假设不考虑堵车和红绿灯等所引起的费用,也不考虑实际收取费用去掉不足一元的零头等实际情况,即每一次乘车的车费由行车里程唯一确定.(1)若取a =14,b =2.4,c =3.6,小明乘出租车从学校到家,共8公里,请问他应付出租车费多少元?(2)求车费y (元)与行车里程x (公里)之间的函数解析式y =f (x ).解 (1)由题意可知,起步价(3公里以内)是14元,则这8公里内的前3公里的收费是14元,超过3公里而10公里以内每公里按2.4元计价,则8-3=5(公里)的收费是5×2.4=12(元),总共收费14+12=26(元),故他应付出租车费26元.(2)3公里以内,即起步价是a 元,即0<x ≤3时,y =a (元);大于3公里而不超过10公里时,即3<x ≤10时,收费y =a +(x -3)b =bx +a -3b (元);大于10公里时,即x >10时,收费y =a +7×b +(x -10)c =cx +a +7b -10c (元).所以y =⎩⎪⎨⎪⎧a ,0<x ≤3,bx +a -3b ,3<x ≤10,cx +a +7b -10c ,x >10.能力提升8.已知函数f (x )的图象如图所示,则它的一个可能的解析式为( )A.y =2xB.y =4-4x +1C.y =log 3(x +1)D.y =3x解析 由于图象过点(1,2),可排除C ,D ;由图象与直线y =4无限接近,但到达不了,即y <4,而y =2x 可无限大,排除A ,选B.答案 B9.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在区间(-∞,0]上是减函数,且一个零点是2,则使得f (x )<0的x 的取值范围是( ) A.(-∞,-2] B.(-∞,-2]∪(2,+∞) C.(2,+∞)D.(-2,2)解析 ∵函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,∴函数f (x )在[0,+∞)上为增函数,且f (-2)=f (2)=0,作出函数f (x )的示意图,如图,则不等式f (x )<0的解为-2<x <2,故选D.答案 D10.已知函数f (x )=x 2+ax +a -1的两个零点一个大于2,一个小于2,则实数a 的取值范围是________.解析 ∵f (x )的两个零点一个大于2,一个小于2, ∴f (2)<0,∴22+2a +a -1<0,解得a <-1. 答案 (-∞,-1)11.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x 为________m.解析 设内接矩形另一边长为y ,则由相似三角形性质可得x 40=40-y40,解得y =40-x ,所以面积S =x (40-x )=-x 2+40x =-(x -20)2+400(0<x <40),当x =20时,S max =400. 答案 2012.某租赁公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3 000元时,可全部租出.当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆,租出的车每辆每月需要维护费150元,未租出的车辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金定为3 600元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少? 解 (1)租金增加了600元,所以未租出的车有12辆,一共租出了88辆.(2)设每辆车的月租金为x 元(x ≥3 000),租赁公司的月收益为y 元,则y =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫100-x -3 00050-x -3 00050×50-⎝⎛⎭⎪⎫100-x -3 00050×150=-x 250+162x -21 000=-150(x -4 050)2+307 050.当x =4 050时,y max =307 050.所以每辆车的月租金定为4 050元时,租赁公司的月收益最大,为307 050元.13.(选做题)设a ∈R ,试讨论关于x 的方程lg(x -1)+lg(3-x )=lg(a -x )的实根的个数.解 原方程等价于⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,3-x >0,a -x >0,(x -1)(3-x )=a -x ,⇒⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,3-x >0,(x -1)(3-x )=a -x ,整理得-x 2+5x -3=a (1<x <3).在同一平面直角坐标系中分别作出函数y =a , 及y =-x 2+5x -3,x ∈(1,3)的图象,如图所示.(1)当a >134或a ≤1时,两个函数的图象无交点,故原方程无实数根;(2)当a =134或1<a ≤3时,两个函数的图象有一个交点,故原方程有一个实数根;(3)当3<a <134时,两个函数的图象有两个交点,故原方程有两个实数根.章末检测(三)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)1.已知下列四个函数图象,其中能用“二分法”求出函数零点的是( )解析由二分法的定义可知选A.答案 A2.已知函数f(x)在区间[a,b]上单调,且f(a)·f(b)<0,则函数f(x)的图象与x轴在区间[a,b]内( )A.至多有一个交点B.必有唯一个交点C.至少有一个交点D.没有交点解析∵f(a)·f(b)<0,∴f(a)与f(b)异号,即:f(a)>0,f(b)<0或者f(a)<0,f(b)>0,显然,在[a,b]内,必有一点c,使得f(c)=0.又f(x)在区间[a,b]上单调,所以,这样的点只有一个,故选B.答案 B3.若方程f(x)-2=0在(-∞,0)内有解,则y=f(x)的图象是( )解析A:与直线y=2的交点是(0,2),不符合题意,故不正确;B:与直线y=2无交点,不符合题意,故不正确;C:与直线y=2只在区间(0,+∞)上有交点,不符合题意,故不正确;D :与直线y =2在(-∞,0)上有交点,故正确.故选D. 答案 D4.甲、乙两人在一次赛跑中,从同一地点出发,路程s 与时间t 的函数关系如图所示,则下列说法正确的是( )A.甲比乙先出发B.乙比甲跑的路程多C.甲、乙两人的速度相同D.甲比乙先到达终点解析 由题图可知,甲到达终点用时短,故选D. 答案 D5.据统计某地区1月、2月、3月的用工人数分别为0.2万,0.4万和0.76万,则该地区这三个月的用工人数y 万人关于月数x 的函数关系近似的是( ) A.y =0.2x B.y =110(x 2+2x )C.y =2x10D.y =0.2+log 16x解析 当x =1时,否定B ;当x =2时,否定D ;当x =3时,否定A ,故选C. 答案 C6.若函数f (x )=log 3x +x -3的一个零点附近的函数值用二分法逐次计算的参考数据如下:那么方程x -3+3A.2.1 B.2.2 C.2.3D.2.4解析 由参考数据可知f (2.25)·f (2.312 5)<0,且|2.312 5-2.25|=0.062 5<0.1,所以当精确度为0.1时,可以将2.3作为函数f (x )=log 3x +x -3零点的近似值,也即方程x -3+log 3x =0的根的近似值. 答案 C7.函数f (x )=(x -1)ln (-x )x -3的零点个数为( )C.3D.4解析 ∵函数f (x )=(x -1)ln (-x )x -3的零点个数,即为f (x )=0的根的个数,∴f (x )=(x -1)ln (-x )x -3=0,即(x -1)ln(-x )=0,∴x -1=0或ln(-x )=0,∴x =1或x =-1.∵⎩⎪⎨⎪⎧-x >0,x -3≠0,解得x <0,∴函数f (x )的定义域为{x |x <0},∴x =-1,即方程f (x )=0只有一个根,∴函数f (x )=(x -1)ln (-x )x -3的零点个数为1.故选A.答案 A8.函数f (x )=3x+12x -2的零点所在的一个区间是( )A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,2)解析 由已知可知,函数f (x )=3x+12x -2单调递增且连续,∵f (-2)=-269<0,f (-1)=-136<0,f (0)=-1<0,f (1)=32>0,∴f (0)·f (1)<0,由函数零点存在性定理可知,函数f (x )=3x +12x -2的一个零点所在的区间是(0,1),故选C.答案 C9.已知0<a <1,则方程a |x |=|log a x |的实根个数为( ) A.2 B.3C.4D.与a 的值有关解析 设y 1=a |x |,y 2=|log a x |,分别作出它们的图象如图所示.由图可知,有两个交点,故方程a |x |=|log a x |有两个根.故选A.答案 A10.某商店计划投入资金20万元经销甲或乙两种商品,已知经销甲商品与乙商品所获得的利润分别为P (万元)和Q (万元),且它们与投入资金x (万元)的关系是:P =x 4,Q =a2x(a >0);若不管资金如何投放,经销这两种商品或其中的一种商品所获得的纯利润总不少于5万元,则a 的最小值应为( )C.± 5D.- 5解析 设投放x (0≤x ≤20)万元经销甲商品,则投放(20-x )万元经销乙商品,总利润y =P +Q =x 4+a 2·20-x ,令y ≥5,则x 4+a2·20-x ≥5,∴a 20-x ≥10-x 2,即a ≥1220-x 对0≤x ≤20恒成立,而f (x )=1220-x 的最大值为5,且x =20时,a 20-x ≥10-x2也成立,∴a min = 5.答案 A11.已知函数f (x )=|lg x |-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x有两个零点x 1,x 2,则有( ) A.x 1x 2<0 B.x 1x 2=1 C.x 1x 2>1D.0<x 1x 2<1解析 f (x )=|lg x |-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x有两个零点x 1,x 2,即y =|lg x |与y =2-x有两个交点,由题意x >0,分别画y =2-x 和y =|lg x |的图象,发现在(0,1)和(1,+∞)上分别有一个交点,不妨设x 1∈(0,1),x 2∈(1,+∞),那么在(0,1)上有2-x 1=-lg x 1,即-2-x 1=lg x 1.①在(1,+∞)上有2-x 2=lg x 2.②①②相加有2-x 2-2-x 1=lg x 1x 2,∵x 2>x 1,∴2-x 2<2-x 1, 即2-x 2-2-x 1<0,∴lg x 1x 2<0, ∴0<x 1x 2<1,故选D. 答案 D12.某学校制定奖励条例,对在教育教学中取得优异成绩的教职工实行奖励,其中有一个奖励项目是针对学生高考成绩的高低对任课教师进行奖励的.奖励公式为f (n )=k (n )(n -10),n >10(其中n 是任课教师所在班级学生参加高考该任课教师所任学科的平均成绩与该科省平均分之差,f (n )的单位为元),而k (n )=⎩⎪⎨⎪⎧0,n ≤10,100,10<n ≤15,200,15<n ≤20,300,20<n ≤25,400,n >25.现有甲、乙两位数学任课教师,甲所教的学生高考数学平均分超出省平均分18分,而乙所教的学生高考数学平均分超出省平均分21分.则乙所得奖励比甲所得奖励多( )A.600元B.900元C.1 600元D.1 700元解析∵k(18)=200(元),∴f(18)=200×(18-10)=1 600(元).又∵k(21)=300(元),∴f(21)=300×(21-10)=3 300(元),∴f(21)-f(18)=3 300-1 600=1 700(元).故选D.答案 D二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.如果函数f(x)=x2+mx+m+3的一个零点为0,则另一个零点是________.解析函数f(x)=x2+mx+m+3的一个零点为0,则f(0)=0,∴m+3=0,∴m=-3,则f(x)=x2-3x,于是另一个零点是3.答案 314.若方程|x2-4x|-a=0有四个不相等的实根,则实数a的取值范围是________.解析由|x2-4x|-a=0得a=|x2-4x|,作出函数y=|x2-4x|的图象,则由图象可知,要使方程|x2-4x|-a=0有四个不相等的实根,则0<a<4,故答案为(0,4).答案(0,4)15.将进货单价为8元的商品按10元一个销售,每天可卖出100个.若每个涨价1元,则日销售量减少10个.为获得最大利润,则此商品销售价应定为每个________元.解析设每个涨价x元,则实际销售价为(10+x)元,销售的个数为100-10x.则利润为y =(10+x)(100-10x)-8(100-10x)=-10(x-4)2+360(0≤x<10,x∈N).因此,当x=4,即售价定为每个14元时,利润最大.答案1416.给出下列四个命题:①函数y=f(x),x∈R的图象与直线x=a可能有两个不同的交点;②函数y=log2x2与函数y=2log2x是相等函数;③对于指数函数y=2x与幂函数y=x2,总存在x0,当x>x0时,有2x>x2成立;④对于函数y=f(x),x∈[a,b],若有f(a)·f(b)<0,则f(x)在(a,b)内有零点.其中正确的序号是________.解析 对于①,函数表示每个输入值对应唯一输出值的一种对应关系,根据定义进行判定即可判断①错;对于②,函数y =log 2x 2与函数y =2log 2x 的定义域不相同,故不是相等函数,故②错;对于③,当x 0取大于等于4的值都可使当x >x 0时,有2x >x 2成立,故③正确;对于④,函数y =f (x )的图象在区间[a ,b ]上不连续时,既使有f (a )·f (b )<0,f (x )在(a ,b )内也不一定有零点.故④错. 答案 ③三、解答题(本大题共6个小题,共70分)17.(10分)判断下列函数是否存在零点,如果存在,请求出. (1)f (x )=-8x 2+7x +1; (2)f (x )=x 2+x +2; (3)f (x )=x 3+1.解 (1)因为f (x )=-8x 2+7x +1=-(8x +1)(x -1), 令f (x )=0,可解得x =-18,或x =1,所以函数f (x )的零点为-18和1.(2)因为f (x )=x 2+x +2,令x 2+x +2=0,Δ=12-4×1×2=-7<0,所以方程x 2+x +2=0无实数解.所以f (x )=x 2+x +2不存在零点. (3)因为f (x )=x 3+1=(x +1)(x 2-x +1), 令(x +1)(x 2-x +1)=0,解得x =-1. 所以函数f (x )的零点为-1.18.(12分)定义在R 上的偶函数y =f (x )在(-∞,0]上递增,函数f (x )的一个零点为-12,求满足f (log 14x )≥0的x 的取值集合.解 ∵-12是函数的一个零点,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=0.∵y =f (x )是偶函数且在(-∞,0]上递增,∴当log 14x ≤0,即x ≥1时,log 14x ≥-12,解得x ≤2,即1≤x ≤2.由对称性可知,当log14x >0,即0<x <1时,log 14x ≤12,解得12≤x <1.综上所述,x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.19.(12分)已知函数f (x )=x -1+12x 2-2,试利用基本初等函数的图象,判断f (x )有几个零点,并利用零点存在性定理确定各零点所在的区间(各区间长度不超过1).解 令y 1=x -1,y 2=-12x 2+2,在同一直角坐标系中分别画出它们的图象(如图所示),其中抛物线的顶点坐标为(0,2),与x 轴的交点分别为(-2,0),(2,0),y 1与y 2的图象有3个交点,从而函数f (x )有3个零点.由f (x )的解析式知x ≠0,f (x )的图象在(-∞,0)和(0,+∞)上分别是连续不断的曲线,且f (-3)=136>0,f (-2)=-12<0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=18>0,f (1)=-12<0,f (2)=12>0,即f (-3)·f (-2)<0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·f (1)<0,f (1)·f (2)<0,∴3个零点分别在区间(-3,-2),⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,(1,2)内.20.(12分)燕子每年秋天都要从北方飞向南方过冬,研究燕子的科学家发现,两岁燕子的飞行速度可以表示为函数v =5log 2Q10,单位是m/s ,其中Q 表示燕子的耗氧量.(1)求燕子静止时的耗氧量是多少个单位;(2)当一只燕子的耗氧量是80个单位时,它的飞行速度是多少?解 (1)由题知,当燕子静止时,它的速度v =0,代入题给公式可得:0=5log 2Q10,解得Q=10,即燕子静止时的耗氧量是10个单位.(2)将耗氧量Q =80代入题给公式得:v =5log 28010=5log 28=15(m/s),即当一只燕子的耗氧量是80个单位时,它的飞行速度为15 m/s.21.(12分)如图,直角梯形OABC 位于直线x =t (t ≥0)右侧的图象的面积为f (t ).(1)试求函数f (t )的解析式; (2)画出函数y =f (t )的图象. 解 (1)当0≤t ≤2时,f (t )=S 梯形OABC -S △ODE =(3+5)×22-12t ·t =8-12t 2,当2<t ≤5时,f (t )=S 矩形DEBC =DE ·DC =2(5-t )=10-2t , 所以f (t )=⎩⎪⎨⎪⎧8-12t 2,0≤t ≤2,10-2t ,2<t ≤5.(2)函数f (t )的图象如图所示.22.(12分)某服装厂生产一种服装,每件服装的成本为40元,出厂单价定为60元.该厂为鼓励销售商订购,决定当一次订购量超过100件时,每多订购一件,订购的全部服装的出厂单价就降低0.02元,根据市场调查,销售商一次订购量不会超过600件. (1)设一次订购x 件,服装的实际出厂单价为p 元,写出函数p =f (x )的表达式; (2)当销售商一次订购多少件服装时,该厂获得的利润最大?其最大利润是多少? 解 (1)当0<x ≤100时,p =60; 当100<x ≤600时,p =60-(x -100)×0.02=62-0.02x .∴p =⎩⎪⎨⎪⎧60, 0<x ≤100,62-0.02x , 100<x ≤600.(2)设利润为y 元,则当0<x ≤100时,y =60x -40x =20x ; 当100<x ≤600时,y =(62-0.02x )x -40x =22x -0.02x 2.∴y =⎩⎪⎨⎪⎧20x , 0<x ≤100,22x -0.02x 2, 100<x ≤600. 当0<x ≤100时,y =20x 是单调增函数,当x =100时,y 最大,此时y =20×100=2 000;当100<x ≤600时,y =22x -0.02x 2=-0.02(x -550)2+6 050,∴当x =550时,y 最大,此时y =6 050. 显然6 050>2 000.∴当一次订购550件时,利润最大,最大利润为6 050元.模块检测(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)1.已知全集U ={0,1,2,3,4},集合A ={1,2,3},B ={2,4},则(∁U A )∪B 为( ) A.{1,2,4} B.{2,3,4} C.{0,2,4}D.{0,2,3,4}解析 ∵全集U ={0,1,2,3,4},集合A ={1,2,3},∴∁U A ={0,4},又B ={2,4},则(∁U A )∪B ={0,2,4}.故选C. 答案 C2.可作为函数y =f (x )的图象的是( )解析 由函数的定义可知:每当给出x 的一个值,则f (x )有唯一确定的实数值与之对应,只有D 符合.故正确答案为D. 答案 D3.同时满足以下三个条件的函数是( )①图象过点(0,1);②在区间(0,+∞)上单调递减;③是偶函数 A.f (x )=-(x +1)2+2B.f (x )=3|x |C.f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |D.f (x )=x -2解析 A.若f (x )=-(x +1)2+2,则函数图象关于x =-1对称,不是偶函数,不满足条件③.B.若f (x )=3|x |,则f (x )在区间(0,+∞)上单调递增,不满足条件②.C.若f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |,则三个条件都满足.D.若f (x )=x -2,则f (0)无意义,不满足条件①.故选C. 答案 C4.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1,x <2,log 3(2x-1),x ≥2,则f (f (2))等于( ) A.0 B.1 C.2D.3 解析 f (2)=log 3(22-1)=1,f (1)=2e1-1=2,即f (f (2))=2. 答案 C5.函数f (x )=2x -1+log 2x 的零点所在区间是( )A ⎝ ⎛⎭⎪⎫18,14 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D.(1,2)解析 ∵函数f (x )=2x -1+log 2x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-1,f (1)=1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·f (1)<0,故连续函数f (x )的零点所在区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,故选C.答案 C6.幂函数y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-18,则满足f (x )=27的x 的值是( ) A.13 B.-13C.3D.-3解析 设幂函数为y =x α,因为图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-18,所以有-18=(-2)α,解得:α=-3,所以幂函数解析式为y =x -3,由f (x )=27,得:x -3=27,所以x =13.答案 A7.函数f (x )=2-x +ln(3x +2)+12x-1的定义域为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,0∪(0,2] B.⎝ ⎛⎦⎥⎤23,2 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,1∪(1,2] D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-23,2 解析 由⎩⎪⎨⎪⎧2-x ≥0,3x +2>0,2x -1≠0,解得-23<x ≤2且x ≠0,故f (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,0∪(0,2].答案 A8.设a =0.50.5,b =0.30.5,c =log 0.30.2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.c <a <b B.b <a <c C.c <b <aD.a <b <c解析 因为y =x 0.5在(0,+∞)上是增函数,且0.5>0.3,所以0.50.5>0.30.5,即a >b ,c =log 0.30.2>log 0.30.3=1,而1=0.50>0.50.5,所以b <a <c .故选B.答案 B9.若函数f (x )=(k -1)a x-a -x(a >0,且a ≠1)在R 上既是奇函数,又是减函数,则g (x )=log a (x +k )的图象是( )解析 由f (x )=(k -1)a x-a -x(a >0,且a ≠1)在R 上既是奇函数,又是减函数,所以k =2,0<a <1,再由对数的图象可知A 正确. 答案 A10.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=f (x ),f (x -2)=f (x +2)且x ∈(-1,0)时,f (x )=2x+15,则f (log 220)等于( )A.1B.45C.-1D.-45解析 由f (x -2)=f (x +2)⇒f (x )=f (x +4), 因为4<log 220<5,所以0<log 220-4<1,-1<4-log 220<0, 所以f (log 220)=f (log 220-4)=f (4-log 220) =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 245=2log 245+15=1.故选A. 答案 A11.若f (x )是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,又f (-3)=0,则(x -1)f (x )<0的解集是( )A.(-3,0)∪(1,+∞)B.(-3,0)∪(0,3)C.(-∞,-3)∪(3,+∞)D.(-3,0)∪(1,3)解析 ∵f (x )是R 上的奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,∴在(-∞,0)内f (x )也是增函数,又∵f (-3)=0,∴f (3)=0,∴当x ∈(-∞,-3)∪(0,3)时,f (x )<0;当x ∈(-3,0)∪(3,+∞)时,f (x )>0;∵(x -1)·f (x )<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x -1<0,f (x )>0或⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,f (x )<0,可解得-3<x <0或1<x <3,∴不等式的解集是(-3,0)∪(1,3),故选D. 答案 D12.已知当x ∈[0,1]时,函数y =(mx -1)2的图象与y =x +m 的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是( ) A.(0,1]∪[23,+∞) B.(0,1]∪[3,+∞) C.(0,2]∪[23,+∞)D.(0,2]∪[3,+∞)解析 y =(mx -1)2=m 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1m 2,相当于y =x 2向右平移1m 个单位,再将函数值放大m 2倍得到的;y =x +m 相当于y =x 向上平移m 个单位.①若0<m ≤1,两函数的图象如图1所示,可知两函数图象在x ∈[0,1]上有且只有1个交点,恒成立;②若m >1,两函数的大致图象如图2所示,为使两函数在x ∈[0,1]上有且只有1个交点,需要(m -1)2≥1+m ,得m ≥3.综上,m ∈(0,1]∪[3,+∞). 答案 B二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分) 13.当a >0且a ≠1时,函数f (x )=ax -2-3必过定点________.解析 因为a 0=1,故f (2)=a 0-3=-2,所以函数f (x )=a x -2-3必过定点(2,-2).答案 (2,-2)14.用二分法求函数y =f (x )在区间(2,4)上的近似解,验证f (2)f (4)<0,给定精确度ε=0.01,取区间(2,4)的中点x 1=2+42=3,计算得f (2)·f (x 1)<0,则此时零点x 0∈________(填区间).解析 ∵f (2)·f (4)<0,f (2)·f (3)<0, ∴f (3)·f (4)>0,故x 0∈(2,3). 答案 (2,3)15.设U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9},(∁U A )∩B ={3,7},(∁U B )∩A ={2,8},(∁U A )∩(∁U B )={1,5,6},则集合A =________,B =________.解析 (∁U A )∩(∁U B )=∁U (A ∪B )={1,5,6}, 所以A ∪B ={2,3,4,7,8,9},又(∁U A )∩B ={3,7},(∁U B )∩A ={2,8},所以A ∩B ={4,9},所以A ={2,4,8,9},B ={3,4,7,9}.答案 {2,4,8,9} {3,4,7,9}16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+4x ,(x ≥4),log 2x ,(0<x <4),若关于x 的方程f (x )=k 有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是________.解析 关于x 的方程f (x )=k 有两个不同的实根,等价于函数f (x )与函数y =k 的图象有两个不同的交点,作出函数的图象如图.由图可知实数k 的取值范围是(1,2). 答案 (1,2)三、解答题(本大题共6个小题,共70分) 17.(10分)计算下列各式的值: (1)1.5-13×⎝ ⎛⎭⎪⎫-760+80.25×42-;(2)(log 3312)2+log 0.2514+9log 55-log 31.解 (1)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫2313×1+23×14×214-⎝ ⎛⎭⎪⎫2313=2.(2)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫122+1+9×12-0=14+1+92=234.18.(12分)已知函数f (x )是R 上的奇函数,当x ∈(0,+∞)时,f (x )=2x+x ,求f (x )的解析式.解 由题意,当x =0时,f (x )=0.∵x >0时,f (x )=2x+x ,∴当x <0时,-x >0,f (-x )=2-x-x ,又∵函数y =f (x )是定义在R 上的奇函数, ∴x <0时,f (x )=-f (-x )=-2-x+x , 综上所述,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2-x+x ,x <0,0,x =0,2x +x ,x >0.19.(12分)已知集合A ={x |3≤3x≤27},B ={x |log 2x >1}. (1)分别求A ∩B ,(∁R B )∪A ;(2)已知集合C ={x |1<x <a },若C ⊆A ,求实数a 的取值范围. 解 (1)A ={x |3≤3x≤27}={x |1≤x ≤3},B ={x |log 2x >1}={x |x >2}. A ∩B ={x |2<x ≤3},(∁R B )∪A ={x |x ≤2}∪{x |1≤x ≤3}={x |x ≤3}. (2)①当a ≤1时,C =∅,此时C ⊆A ; ②当a >1时,C ⊆A ,则1<a ≤3; 综合①②,可得a 的取值范围是(-∞,3].20.(12分)已知函数f (x )=log a (2x +1),g (x )=log a (1-2x )(a >0且a ≠1). (1)求函数F (x )=f (x )-g (x )的定义域;(2)判断F (x )=f (x )-g (x )的奇偶性,并说明理由; (3)确定x 为何值时,有f (x )-g (x )>0.解 (1)要使函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧2x +1>0,1-2x >0,∴-12<x <12.∴函数F (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12<x <12.(2)由(1)知F (x )的定义域关于原点对称, 又F (-x )=f (-x )-g (-x )=log a (-2x +1)- log a (1+2x )=-F (x ), ∴F (x )为奇函数.(3)∵f (x )-g (x )>0,∴log a (2x +1)-log a (1-2x )>0, 即log a (2x +1)>log a (1-2x ).①当0<a <1时,0<2x +1<1-2x ,∴-12<x <0.②当a >1时,2x +1>1-2x >0,∴0<x <12.21.(12分)甲、乙两人连续6年对某县农村鳗鱼养殖业的规模(总产量)进行调查,提供了两个方面的信息,分别得到甲、乙两图:甲调查表明:每个鱼池平均产量直线上升,从第1年1万条鳗鱼上升到第6年2万条. 乙调查表明:全县鱼池总个数直线下降,由第1年30个减少到第6年10个. 请你根据提供的信息说明:(1)第2年全县鱼池的个数及全县出产的鳗鱼总数;(2)到第6年这个县的鳗鱼养殖业的规模比第1年扩大还是缩小了?说明理由; (3)哪一年的规模(即总产量)最大?说明理由.解 由题意可知,图甲图象经过(1,1)和(6,2)两点,从而求得其解析式为y甲=0.2x +0.8,图乙图象经过(1,30)和(6,10)两点.从而求得其解析式为y 乙=-4x +34.(1)当x =2时,y 甲=0.2×2+0.8=1.2,y 乙=-4×2+34=26,y 甲×y 乙=1.2×26=31.2. 所以第2年鱼池有26个,全县出产的鳗鱼总数为31.2万条.(2)第1年出产鳗鱼1×30=30(万条),第6年出产鳗鱼2×10=20(万条),可见第6年这个县的鳗鱼养殖业规模比第1年缩小了. (3)设当第m 年时的规模,即总出产量为n , 那么n =y 甲·y 乙=(0.2m +0.8)(-4m +34) =-0.8m 2+3.6m +27.2=-0.8(m 2-4.5m -34)=-0.8(m -2.25)2+31.25,因此,当m =2时,n 最大值为31.2, 即当第2年时,鳗鱼养殖业的规模最大,最大产量为31.2万条. 22.(12分)已知函数f (x )=a ·2x -2+a2x+1(a ∈R ).(1)试判断f (x )的单调性,并证明你的结论; (2)若f (x )为定义域上的奇函数, ①求函数f (x )的值域;②求满足f (ax )<f (2a -x 2)的x 的取值范围.解 (1)函数f (x )的定义域为(-∞,+∞),关于原点对称,且f (x )=a -22x +1.任取x 1,x 2∈(-∞,+∞),且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=a -22x 2+1-a +22x 1+1=2(2x2-2x1)(2x 2+1)(2x1+1). ∵y =2x在R 上单调递增,且x 1<x 2, ∴0<2x1<2x2,2x2-2x1>0,2x1+1>0,2x2+1>0, ∴f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x 2)>f (x 1), ∴f (x )是(-∞,+∞)上的单调增函数.(2)∵f (x )是定义域上的奇函数,∴f (-x )=-f (x ),即a -22-x +1+⎝ ⎛⎭⎪⎫a -22x +1=0对任意实数x 恒成立,化简得2a -⎝ ⎛⎭⎪⎫2·2x2x +1+22x +1=0,。
(新教材)北师大版精品数学资料期末复习(三) 变量之间的关系01 知识结构本章知识是学习函数的基础,要求掌握表示变量之间关系的三种方法,学会分析变量之间的关系,并能进行简单的预测.02 典例精讲【例1】 下面的表格列出了一个试验的统计数据,表示将皮球从高处落下时,弹跳高度b 与下降高度d 的关系,下面能表示这种关系的式子是(C )A .b =d 2B .b =2C .b =d2D .b =d +25【思路点拨】 这是一个用图表表示的关系,可以看出d 是b 的2倍,即可得关系式.【方法归纳】 利用表格表示两个变量之间关系,其对应值清晰明了,但它们之间的关系不够明朗,要结合数据加以分析才能发现潜在的规律.从表示自变量与因变量的表格中辨识自变量与因变量,一般第一栏为自变量,第二栏为因变量.【例2】 下列四幅图象近似刻画两个变量之间的关系,请按图象顺序将下面四种情景与之对应排序(D )①一辆汽车在公路上匀速行驶(汽车行驶的路程与时间的关系);②向锥形瓶中匀速注水(水面的高度与注水时间的关系);③将常温下的温度计插入一杯热水中(温度计的读数与时间的关系);④一杯越来越凉的水(水温与时间的关系). A .①②④③ B .③④②① C .①④②③ D .③②④①【思路点拨】 观察图象的走势,并与实际情景相联系是解决此题的关键.【方法归纳】 解决此类题重在观察图象并对图象上的数量关系和走势进行分析,抓住图象的转折点,这些转折点往往是运动状态发生改变或者相互的数量关系发生改变的地方.【例3】 如图所示,圆柱的高为10 cm ,当圆柱的底面半径变化时,圆柱的体积也发生变化.(1)在这个变化过程中,圆柱的底面半径是自变量,圆柱的体积是因变量;(2)请你求出圆柱的体积V(cm 3)与圆柱的底面半径R(cm )之间的关系式; (3)R 的值能为负值吗?为什么?(4)当圆柱的底面半径从2 cm 变化到5 cm 时,圆柱的体积变化了多少?(最后结果保留π)【思路点拨】 (1)题目中有两个变量,主动变化的量是圆柱的底面半径,随之变化的是圆柱的体积;在(2)中,根据圆柱的体积=底面积×高即可求出V 与R 之间的关系式;由于R 为圆柱的底面半径,所以(3)中R 不能为负值;在(4)中,分别求出R 1=2 cm 和R 2=5 cm 时圆柱的体积,其差值即为体积的变化量. 【解答】 (2)因为圆柱的体积=底面积×高,所以V =πR 2×10=10πR 2.(3)因为R 为圆柱的底面半径,所以R>0,因此R 不能为负值.(4)因为10πR 22-10πR 21=10π·52-10π·22=10π·(52-22)=210π,所以圆柱体积增加了210π cm 3. 【方法归纳】 当变量之间的关系以图形形式表示时,可根据图形特点寻找有关变量的等量关系.然后根据等量关系列出关系式.值得注意的是,为使实际问题有意义,在求出变量之间的关系式后,要根据具体的题目要求,确定自变量的取值范围. 03 整合集训一、选择题(每小题3分,共30分)1.小亮以每小时8千米的速度匀速行走时,所走路程s(千米)随时间t(小时)的增大而增大,则下列说法正确的是(C ) A .8和s ,t 都是变量 B .8和t 都是变量 C .s 和t 都是变量 D .8和s 都是变量2.已知三角形ABC 的面积为2 cm 2,则它的底边a(cm )与底边上的高h(cm )之间的关系为(D ) A .a =4h B .h =4a C .a =h 4 D .a =4h3.对关系式的描述,不正确的是(D )A .x 看作自变量时,y 就是因变量B .x ,y 之间的关系也可以用表格表示C .x 在非负数范围内,y 的最大值为2D .当y =0时,x 的值为-24.如图所示y =2-x 是某市某天的气温随时间变化的图象,通过观察可知,下列说法中错误的是(C )A .这天15时气温最高B .这天3时气温最低C .这天最高气温与最低气温的差是13℃D .这天有两个时刻气温是30℃5.2017年1月4日上午,小华同学接到通知,他的作文通过了《我的中国梦》征文选拔,需尽快上交该作文的电子文稿.接到通知后,小华立即在电脑上打字录入这篇文稿,录入一段时间后因事暂停,过了一小会,小华继续录入并加快了录入速度,直至录入完成.设从录入文稿开始所经过的时间为x ,录入字数为y ,下面能反映y 与x 的函数关系的大致图象是(C )6则表中a 的值为(B )A .21.5B .20.5C .21D .19.57.一个大烧杯中装有一个小烧杯,在小烧杯中放入一个浮子(质量非常轻的空心小圆球)后再往小烧杯中注水,水流的速度恒定不变,小烧杯被注满后水溢出到大烧杯中,浮子始终保持在容器的正中间.用x 表示注水时间,用y 表示浮子的高度,则用来表示变量y 与x 之间关系的选项是(B )8.(衡阳中考)小明从家出发,外出散步,到一个公共阅报栏前看了一会报后,继续散步了一段时间,然后回家,如图描述了小明在散步过程中离家的距离s(米)与散步所用时间t(分钟)之间的关系,根据图象,下列信息错误的是(A )A .小明看报用时8分钟B .公共阅报栏距小明家200米C .小明离家最远的距离为400米D .小明从出发到回家共用时16分钟9.贝贝利用计算机设计了一个程序,输入和输出的数据如下表:那么,当输入数据8 A.861 B.863 C.865 D.86710.如图所示,半径为1的圆和边长为3的正方形在同一水平线上,圆沿该水平线从左向右匀速穿过正方形,设穿过时间为t ,正方形除去圆部分的面积为S(阴影部分),则变量S 与t 的大致图象为(A )二、填空题(每小题4分,共20分)11.圆的周长C 与圆的半径r 之间的关系式为C =2πr ,其中常量是2,π.12.一蜡烛高20厘米,点燃后平均每小时燃掉4厘米,则蜡烛点燃后剩余的高度h(厘米)与燃烧时间t(时)之间的关系式是h =20-4t .13.如图是某个计算y 值的程序,若输入x 的值是32,则输出的y 值是12.14.(义乌中考)小明从家跑步到学校,接着马上原路步行回家.如图是小明离家的路程y(米)与时间t(分)的图象,则小明回家的速度是每分钟步行80米.15.下面由小木棒拼出的系列图形中,第n 个图形由n 个正方形组成,请写出第n 个图形中小木棒的根数S 与n 的关系式S =3n +1.三、解答题(共50分)16.某校一课外小组准备进行“绿色环保”的宣传活动,需要制作宣传单,校园附近有一家印刷社,收费y(元)与印刷数量x(张)之间关系如表:(1)(2)从上表可知:收费y(元)随印刷数量x(张)的增加而增大; (3)若要印制1 000张宣传单,收费多少元?解:(1)上表反映了印刷数量和收费两个变量之间的关系,印刷数量是自变量,收费是因变量. (3)由上表可知:印刷数量每增加100张,收费增加15元,所以每张的价格是0.15元. 所以收费y(元)与印刷数量x(张)之间的关系式为y =0.15x. 当x =1 000时,y =0.15×1 000=150(元). 故要印制1 000张宣传单,收费150元.17.(10分)青春期男、女生身高变化情况不尽相同,下图是小军和小蕊青春期身高的变化情况.(1)上图反映了哪两个变量之间的关系?自变量是什么?因变量是什么?(2)A,B两点表示什么?(3)小蕊10岁时身高多少?17岁时呢?(4)比较小军和小蕊青春期的身高情况有何相同与不同.解:(1)反映了身高随年龄的变化而变化的关系,自变量是年龄,因变量是身高.(2)A点表示小军和小蕊在11岁时身高都是140厘米,B点表示小军和小蕊在14岁时身高都是155厘米.(3)小蕊10岁时身高130厘米,17岁时身高160厘米.(4)相同点:进入青春期,两人随年龄的增长而快速长高,并且在11岁和14岁时两人的身高相同;不同点:11岁至14岁间小蕊的身高变化比小军的快些,14岁后小军的身高变化比小蕊的快些.18.(10分)如图所示,在△ABC中,底边BC=8 cm,高AD=6 cm,E为AD上一动点,当点E从点D沿DA向点A运动时,△BEC的面积发生了变化.(1)在这个变化过程中,自变量和因变量各是什么?(2)若设DE长为x(cm),△BEC的面积为y(cm2),求y与x之间的关系式.解:(1)ED长度是自变量,△BEC的面积是因变量.(2)y与x的关系式为y=4x.19.(10分)新成药业集团研究开发了一种新药,在试验药效时发现,如果儿童按规定剂量服用,那么2小时的时候血液中含药量最高,接着逐步衰减,每毫升血液中含药量y(微克)随时间x(小时)的变化如图所示.当儿童按规定剂量服药后:(1)何时血液中含药量最高?是多少微克?(2)A点表示什么意义?(3)每毫升血液中含药量为2微克以上时在治疗疾病时是有效的,那么这个有效期是多长?解:(1)服药后2小时血液中含药量最高,最高是4微克.(2)A点表示血液中含药量为0.(3)有效期为5小时.20.(10分)如图,用一段长为60 m的篱笆围成一个一边靠墙(墙的长度不限)的长方形菜园ABCD,设与墙平行的篱笆AB的长为x m,菜园的面积为y m2.(1)试写出y与x之间的关系式;(2)当AB 的长分别为10 m 和20 m 时,菜园的面积各是多少?解:(1)因为与墙平行的篱笆AB 的长为x m , 所以长方形的另一边长为60-x2 m ,则长方形的面积为60-x2·x m 2.所以y 与x 之间的关系式为: y =60-x 2·x =-12x 2+30x. (2)当x =10时,y =-12×102+30×10=250(m 2);当x =20时,y =-12×202+30×20=400(m 2).21.(12分)一列快车从甲地驶往乙地,一列慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发.设慢车行驶的时间为x(h ),两车之间的距离为y(km ),图中的折线表示y 与x 之间的关系.根据图象解答下列问题: (1)甲、乙两地之间的距离为900km ; (2)请解释图中点B 的实际意义; (3)求慢车和快车的速度.解:(2)图中点B 的实际意义是:当慢车行驶4 h 时,慢车和快车相遇. (3)由图象可知,慢车12 h 行驶的路程为900 km , 所以慢车的速度为90012=75(km /h ).当慢车行驶 4 h 时,慢车和快车相遇,两车行驶的路程之和为900 km ,所以慢车和快车行驶的速度之和为9004=225(km /h ),所以快车的速度为225-75=150(km /h ).。
章末复习课【知识体系】磁场错误![答案填写]错误!BS投影面积左手定则相吸相斥qvB错误!错误!主题1磁场对电流的作用——安培力1.分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤.(1)画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况.(2)用左手定则确定各段通电导线所受安培力.(3)据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况.2.注意问题.(1)公式F=BIL中L为导线的有效长度.(2)安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心.(3)安培力做功:做功的结果将电能转化成其他形式的能.【典例1】如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长为L,质量为m,水平放在导轨上.当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止.则(1)这时B至少多大?B的方向如何?(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?解析:解这类题时必须先画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向,从而理清各矢量方向之间的关系.(1)画出金属杆的截面图.由三角形定则得,只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小,B也最小.根据左手定则,这时B应垂直于导轨平面向上,大小满足BI1L=mg sin α,B=错误!。
(2)当B的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,要使金属杆保持静止,应使沿导轨方向的合力为零,得BI2L cos α=mg sin α,I2=错误!.答案:(1)错误!垂直于导轨平面向上(2)错误!针对训练1。
质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图所示.求棒MN受到的支持力和摩擦力.解析:由左手定则判断安培力的方向时,要注意安培力的方向既垂直于电流方向又垂直于磁场方向,垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面,棒MN受力分析如图所示。
由平衡条件有水平方向F f=F sin θ,竖直方向F N=F cos θ+mg.且F=BIL,从而得F f=BIL sin θ。
章末复习课知识概览对点讲练知识点一互斥事件与对立事件互斥事件和对立事件,都是研究怎样从一些较简单的事件的概率的计算来推算较复杂事件的概率.应用互斥事件的概率加法公式解题,备受高考命题者的青睐,应用公式时一定要注意首先确定各个事件是否彼此互斥,然后求出各事件分别发生的概率,再求和.对于较复杂事件的概率,可以转化为求对立事件的概率.例1某公务员去开会,他乘火车、轮船、汽车、飞机去的概率分别为0.3、0.2、0.1、0.4.(1)求他乘火车或乘飞机去的概率;(2)求他不乘轮船去的概率.点评“互斥”和“对立”事件容易搞混.互斥事件是指两事件不可能同时发生.对立事件是指互斥的两事件中必有一个发生.变式迁移1互相输血,小明是B型血,若小明因病需要输血,问:(1)任找一个人,其血可以输给小明的概率是多少?(2)任找一个人,其血不能输给小明的概率是多少?知识点二 古典概型古典概型是一种基本的概型,也是学习其它概型的基础,在高考题中,经常出现此种概型的题目,解题时要紧紧抓住古典概型的两个基本特征,即有限性和等可能性.在应用公式P (A )=mn时,关键是正确理解基本事件与事件A 的关系,求出n 、m .例2 将一颗骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,求(1)两次向上的点数之和为7或是4的倍数的概率;(2)以第一次向上的点数为横坐标x ,第二次向上的点数为纵坐标y 的点(x ,y )在圆x 2+y 2=20的内部(不包括边界)的概率.变式迁移2 任取两个一位数,观察结果,问: (1)共有多少种不同的结果?(2)取出的两数之和等于3的结果有多少种? (3)两数的和是3的概率是多少?知识点三 几何概型几何概型同古典概型一样,是概率中最具有代表性的试验概型之一,在高考命题中占有非常重要的位置.我们要理解并掌握几何概型试验的两个基本特征,即每次试验中基本事件的无限性和每个事件发生的等可能性,并能求简单的几何概型试验的概率.例3 甲、乙两船驶向一个不能同时停泊两艘船的码头,它们在一昼夜内到达该码头的时刻是等可能的.如果甲船停泊时间为1 h ,乙船停泊时间为2 h ,求它们中的任意一艘都不需要等待码头空出的概率.(保留小数点后三位)变式迁移3 在圆心角为90°的扇形中,以圆心O 为起点作射线OC ,求使得∠AOC 和∠BOC 都不小于30°的概率.课时作业一、选择题1.从装有2个红球和2个黑球的口袋中任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是( )A .至少有1个黑球与都是黑球B .至少有1个黑球与至少有1个红球C .恰有1个黑球与都是黑球D .至少有1个黑球与都是红球2.一个电路板上装有甲、乙两根熔丝,甲熔断的概率为0.85,乙熔断的概率为0.74,两根同时熔断的概率为0.63,则至少有一根熔断的概率是( )A .0.59B .0.85C .0.96D .0.743.将一个各个面上均涂有颜色的正方体锯成27个同样的大小的小正方体,从中任取一个小正方体,其中恰有3面涂有颜色的概率为( )A.19B.827C.427D.494.在5张卡片上分别写有数字1,2,3,4,5,然后将它们混和,再任意排列成一行,则得到的数能被2或5整除的概率是( )A .0.2B .0.4C .0.6D .0.85.已知实数x 、y ,可以在0<x <2,0<y <2的条件下随机取数,那么取出的数对(x ,y )满足(x -1)2+(y -1)2<1的概率是( )A.π4B.4πC.π2D.π3 二、填空题6.某射击选手射击一次,击中10环、9环、8环的概率分别为0.3、0.4、0.1,则射手射击一次,击中环数小于8的概率是________.7.某市公交车每隔10分钟一班,在车站停1分钟,则乘客等车时间不超过7分钟的概率为________.8.在平面直角坐标系xOy 中,设D 是横坐标与纵坐标的绝对值均不大于2的点构成的区域,E 是到原点的距离不大于1的点构成的区域,向D 中随机投一点,则所投点在E 中的概率是________.三、解答题9.袋中有红、黄、白3种颜色的球各1只,从中每次任取1只,有放回地抽取3次,求: (1)3只全是红球的概率; (2)3只颜色全相同的概率; (3)3只颜色不全相同的概率; (4)3只颜色全不相同的概率.10.在圆x 2+y 2-2x -2y +1=0内随机投点,求点与圆心距离小于13的概率.章末复习课对点讲练例1 解 (1)记“他乘火车去”为事件A 1,“他乘轮船去”为事件A 2,“他乘汽车去”为事件A 3,“他乘飞机去”为事件A 4,这四个事件不可能同时发生,故它们彼此互斥.故P (A 1∪A 4)=P (A 1)+P (A 4)=0.3+0.4=0.7. 所以他乘火车或乘飞机去的概率为0.7.(2)设他不乘轮船去的概率为P ,则P =1-P (A 2) =1-0.2=0.8.变式迁移1 解 (1)对任一人,其血型为A 、B 、AB 、O 型血的事件分别记为A ′、B ′、C ′、D ′,它们是互斥的.由已知,有P (A ′)=0.28,P (B ′)=0.29,P (C ′)=0.08,P (D ′)=0.35.因为B 、O 型血可以输给B 型血的人,故“可以输给B 型血的人”为事件B ′∪D ′.根据互斥事件的加法公式,有P (B ′∪D ′)=P (B ′)+P (D ′)=0.29+0.35=0.64. (2)由于A 、AB 型血不能输给B 型血的人,故“不能输给B 型血的人”为事件A ′∪C ′,且P (A ′∪C ′)=P (A ′)+P (C ′)=0.28+0.08=0.36.答 任找一人,其血可以输给小明的概率为0.64,其血不能输给小明的概率为0.36. 例2 解 (1)第一颗骰子先后抛掷2次,此问题中含有36个等可能的基本事件.记“两数之和为7”为事件A ,则事件A 中含有(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1),6个基本事件.∴P (A )=636=16.记“两数之和是4的倍数”为事件B ,则事件B 中含有(1,3),(2,2),(3,1),(2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2),(6,6),9个基本事件,∴P (B )=936=14.∵事件A 与事件B 是互斥事件,∴所求概率为P (A )+P (B )=512.(2)记“点(x ,y )在圆x 2+y 2=20的内部”为事件C ,则事件C 中共含有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),(4,1),11个基本事件,∴P (C )=1136.变式迁移2 解 (1)因为每次取出的数是0,1,2,…,9这十个数字中的一个,从而每次取数都有10种可能,所以两次取数共有等可能的结果总数为n =10×10=100(种).(2)记“两个数的和等于3”为事件A ,则事件A 的可能取法有第一次取的数分别为0,1,2,3,相应的第二次取的数分别为3,2,1,0,即事件A 包含4种结果.(3)事件A 的概率是P (A )=4100=0.04.例3 解 要使两船都不需要等待码头空出,当且仅当甲比乙早到达1 h 以上或乙比甲早到达2 h 以上,即y -x ≥1或x -y ≥2,设A 为“两船都不需要等待码头空出”,则A ={(x ,y )|y -x ≥1或x -y ≥2,x ∈[0,24],y ∈[0,24]}.A 为右图中阴影部分,Ω为边长是24的正方形,由几何概型定义知, 所求概率为P (A ) =A 的面积Ω的面积=(24-1)2×12+(24-2)2×12242=506.5576≈0.879. 变式迁移3 解 如图所示,设事件A 是“作射线OC ,使∠AOC 和∠BOC 都不小于30°”,μA =90°-30°-30°=30°,μΩ=90°,由几何概型的计算公式,得P (A )=μA μΩ=30°90°=13.故所求“使得∠AOC 和∠BOC 都不小于30°”的概率是13.课时作业1.C [结合互斥事件和对立事件的定义知,对于C 中恰有1个黑球,即1黑1红,与都是黑球是互斥事件.但不是对立事件,因为还有2个都是红球的情况,故应选C.]2.C 3.B4.C [最后一位数有5种结果,而能被2或5整除的有3种.] 5.A 6.0.2解析 P =1-0.3-0.4-0.1=0.2. 7.45 8.π169.解 (1)记“3只全是红球”为事件A .从袋中有放回地抽取3次,每次取1只,共会出现3×3×3=27种等可能的结果,其中3只全是红球的结果只有一种,故事件A 的概率为P (A )=127.(2)“3只颜色全相同”只可能是这样三种情况:“3只全是红球”(设为事件A ),“3只全是黄球”(设为事件B ),“3只全是白球”(设为事件C ),且它们之间是互斥关系,故“3只颜色全相同”这个事件可记为A ∪B ∪C .由于事件A 、B 、C 不可能同时发生,因此它们是互斥事件;再由于红、黄、白球个数一样,故不难得到P (B )=P (C )=P (A )=127,故P (A ∪B ∪C )=P (A )+P (B )+P (C )=19.(3)3只颜色不全相同的情况较多,如有两只球同色而另一只球不同色,可以两只同红色或同黄色或同白色;或三只球颜色全不相同,这些情况一一考虑起来比较麻烦.现在记“3只颜色不全相同”为事件D ,则事件D 为“3只颜色全相同”,显然事件D 与D 是对立事件.∴P (D )=1-P (D )=1-19=89.(4)要使3只颜色全不相同,只可能是红、黄、白各一只,要分三次抽取,故3次抽到红、黄、白各一只的可能结果有3×2×1=6种,故3只颜色全不相同的概率为627=29.10.解 圆x 2+y 2-2x -2y +1=0可化为(x -1)2+(y -1)2=1,则圆的圆心C (1,1),半径r =1,点与圆心距离小于13的区域是以C (1,1)为圆心,以13为半径的圆内部分.故点与圆心距离小于13的概率为P =π⎝⎛⎭⎫132π·12=19.。
第1课时章末复习1.已知(m-1)x|m|+6=0是关于x的一元一次方程,则m的值为().A.-1B.1C.0D.-1或12.王涵同学在解关于x的方程7a+x=18时,误将+x看作-x,得方程的解为x=-4,那么原方程的解为().A.x=4B.x=2C.x=0D.x=-23.关于x的方程(m-2)x+1-m=0(m是有理数),有下列说法:①当m=-1时,方程的解为x=32;②当m≠2时,方程的解为x=12mm--;③当m=2时,方程无解;④当m>2时,方程的解一定为正数.以上说法正确的有__________(填写序号).4.解下列方程:(1)321323x xx--+=-;(2)31 64x x--=.5.已知关于x的方程2(x+1)-m=22m+的解比方程5x-1=4x+1的解大2,求m的值.参考答案1.【答案】A【解析】根据题意得|m|=1,m-1≠0,所以m=-1.2.【答案】A【解析】把x=-4代入方程7a-x=18,得7a+4=18.解方程,得a=2,即原方程为14+x=18.解方程,得x=4.3.【答案】②③④4.【答案】解:(1)6x+3(x-3)=18-2(2x-1).去括号,得6x+3x-9=18-4x+2,移项,得6x+3x+4x=18+2+9,合并同类项,得13x=29,化系数为1,得x=29 13.(2)2x-3(3-x)=12.去括号,得2x-9+3x=12,移项,得2x+3x=12+9,合并同类项,得5x=21,化系数为1,得x=215.5.【答案】解:5x-1=4x+1,移项,得5x-4x=1+1,合并同类项,得x=2.故方程2(x+1)-m=22m+的解为x=2+2=4.把x=4代入方程2(x+1)-m=22m+,得2×(4+1)-m=22m+.解得m=6.。
第三章章末复习课[整合·网络构建][警示·易错提醒]1.不等式的基本性质不等式的性质是不等式这一章内容的理论基础,是不等式的证明和解不等式的主要依据.因此,要熟练掌握和运用不等式的八条性质.2.一元二次不等式的求解方法(1)图象法:由一元二次方程、一元二次不等式及二次函数的关系,共同确定出解集.(2)代数法:将所给不等式化为一般式后借助分解因式或配方求解.当m<n时,若(x-m)(x-n)>0,则可得x>n或x<m;若(x-m)(x-n)<0,则可得m <x<n.有口诀如下:大于取两边,小于取中间.3.二元一次不等式(组)表示的平面区域(1)二元一次不等式(组)的几何意义:二元一次不等式(组)表示的平面区域.(2)二元一次不等式表示的平面区域的判定:对于任意的二元一次不等式Ax+By+C>0(或<0),无论B 为正值还是负值,我们都可以把y 项的系数变形为正数,当B >0时,①Ax +By +C >0表示直线Ax +By +C =0上方的区域;②Ax +By +C <0表示直线Ax +By +C =0下方的区域.4.求目标函数最优解的两种方法(1)平移直线法.平移法是一种最基本的方法,其基本原理是两平行直线中的一条上任意一点到另一条直线的距离相等;(2)代入检验法.通过平移法可以发现,取得最优解对应的点往往是可行域的顶点,其实这具有必然性.于是在选择题中关于线性规划的最值问题,可采用求解方程组代入检验的方法求解.5.运用基本不等式求最值,把握三个条件(易错点) (1)“一正”——各项为正数;(2)“二定”——“和”或“积”为定值; (3)“三相等”——等号一定能取到.专题一 不等关系与不等式的基本性质1.同向不等式可以相加,异向不等式可以相减;但异向不等式不可以相加,同向不等式不可以相减.(1)若a >b ,c >d ,则a +c >b +d ; (2)若a >b ,c <d ,则a -c >b -a .2.左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘.(1)若a >b >0,c >d >0,则ac >bd ; (2)若a >b >0,0<c <d ,则a c >bd.3.左右同正不等式,两边可以同时乘方或开方:若a >b >0,则a n >b n或n a >nb . 4.若ab >0,a >b ,则1a <1b ;若ab <0,a >b ,则1a >1b.[例1] 已知a >0,b >0,且a ≠b ,比较a 2b +b 2a 与a +b 的大小.解:因为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2b +b 2a -(a +b )=a 2b -b +b 2a -a = a 2-b 2b +b 2-a 2a =(a 2-b 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1a =(a 2-b 2)a -b ab =(a -b )2(a +b )ab,因为a >0,b >0,且a ≠b , 所以(a -b )2>0,a +b >0,ab >0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2b +b 2a -(a +b )>0,即a 2b +b 2a >a +b .归纳升华不等式比较大小的常用方法(1)作差比较法:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果. (2)作商比较法:常用于分数指数幂的代数式. (3)乘方转化的方法:常用于根式比较大小. (4)分子分母有理化. (5)利用中间量.[变式训练] (1)已知0<x <2,求函数y =x (8-3x )的最大值; (2)设函数f (x )=x +2x +1,x ∈[0,+∞),求函数f (x )的最小值. 解:(1)因为0<x <2,所以0<3x <6,8-3x >0, 所以y =x (8-3x )=13×3x ·(8-3x )≤13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +8-3x 22=163,当且仅当3x =8-3x ,即x =43时,取等号,所以当x =43时,y =x (8-3x )有最大值为163.(2)f (x )=x +2x +1=(x +1)+2x +1-1,因为x ∈[0,+∞),所以x +1>0,2x +1>0, 所以x +1+2x +1≥2 2. 当且仅当x +1=2x +1, 即x =2-1时,f (x )取最小值. 此时f (x )min =22-1.专题二 一元二次不等式的解法 一元二次不等式的求解流程如下: 一化——化二次项系数为正数.二判——判断对应方程的根. 三求——求对应方程的根. 四画——画出对应函数的图象. 五解集——根据图象写出不等式的解集. [例2] (1)解不等式:-1<x 2+2x -1≤2; (2)解不等式a (x -1)x -2>1(a ≠1).解:(1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -1>-1,x 2+2x -1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x >0, ①x 2+2x -3≤0. ② 由①得x (x +2)>0,所以x <-2或x >0; 由②得(x +3)(x -1)≤0, 所以-3≤x ≤1.将①②的解集在数轴上表示出来,如图所示.求其交集得原不等式的解集为{x |-3≤x <-2或0<x ≤1}.(2)原不等式可化为a (x -1)x -2-1>0,即(a -1)⎝⎛⎭⎪⎫x -a -2a -1(x -2)>0(*), ①当a >1时,(*)式即为⎝⎛⎭⎪⎫x -a -2a -1(x -2)>0,而a -2a -1-2=-a a -1<0,所以a -2a -1<2,此时x >2或x <a -2a -1. ②当a <1时,(*)式即为⎝⎛⎭⎪⎫x -a -2a -1(x -2)<0, 而2-a -2a -1=aa -1, 若0<a <1,则a -2a -1>2,此时2<x <a -2a -1; 若a =0,则(x -2)2<0,此时无解; 若a <0,则a -2a -1<2,此时a -2a -1<x <2. 综上所述,当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <a -2a -1或x >2; 当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2<x <a -2a -1; 当a =0时,不等式的解集为∅; 当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪a -2a -1<x <2.归纳升华含参数的一元二次不等式的分类讨论(1)对二次项系数含有参数的一元二次不等式,要注意对二次项系数是否为零进行讨论,特别当二次项系数为零时需转化为一元一次不等式问题来求解.(2)对含参数的一元二次不等式,在其解的情况不明确的情况下,需要对其判别式分Δ>0,Δ=0,Δ<0三种情况并加以讨论.(3)若含参数的一元二次不等式可以转化成用其根x 1,x 2表示的形如a (x -x 1)(x -x 2)的形式时,往往需要对其根分x 1>x 2、x 1=x 2,x 1<x 2三种情况进行讨论,或用根与系数的关系帮助求解.[变式训练] 定义在(-1,1)上的奇函数f (x )在整个定义域上是减函数,且f (1-a )+f (1-a 2)<0,某某数a 的取值X 围.解:因为f (x )的定义域为(-1,1),所以⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<1-a 2<1, 所以⎩⎨⎧0<a <2,-2<a <2且a ≠0,所以0<a <2,①原不等式变形为f (1-a )<-f (1-a 2). 由于f (x )为奇函数,有-f (1-a 2)=f (a 2-1), 所以f (1-a )<f (a 2-1). 又f (x )在(-1,1)上是减函数, 所以1-a >a 2-1,解得-2<a <1.② 由①②可得0<a <1, 所以a 的取值X 围是(0,1). 专题三 简单的线性规划问题 线性规划问题在实际中的类型主要有:(1)给定一定数量的人力、物力资源,求如何运用这些资源,使完成任务量最大,收到的效益最高;(2)给定一项任务,问怎样统筹安排,使得完成这项任务耗费的人力、物力资源最少. [例3] 某厂用甲、乙两种原料生产A ,B 两种产品,制造1 t A ,1 t B 产品需要的各种原料数、可得到利润以及工厂现有各种原料数如下表:原料 每种产品所需原料/t现有原料数/tAB甲 2 1 14 乙 1 3 18 利润/(万元/t)53____(1)在现有原料条件下,生产A ,B 两种产品各多少时,才能使利润最大?(2)每吨B 产品的利润在什么X 围变化时,原最优解不变?当超出这个X 围时,最优解有何变化?解:(1)生产A ,B 两种产品分别为x t ,y t ,则利润z =5x +3y ,x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≤14.x +3y ≤18,x ≥0,y ≥0,作出可行域如图所示:当直线5x +3y =z 过点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫245,225时,z 取最大值3715,即生产A 产品 245 t ,B 产品 225t 时,可得最大利润.(2)设每吨B 产品利润为m 万元,则目标函数是z =5x +my ,直线斜率k =-5m,又k AB =-2,k CB =-13,要使最优解仍为B 点,则-2≤-5m ≤-13,解得52≤m ≤15.归纳升华解答线性规划应用题的步骤(1)列:设出未知数,列出约束条件,确定目标函数. (2)画:画出线性约束条件所表示的可行域.(3)移:在线性目标函数所表示的一组平行线中,利用平移的方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或最小的直线.(4)求:通过解方程组求出最优解. (5)答:作出答案.[变式训练] 已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3B .4C.92D.112解析:法一:依题意得,x +1>1,2y +1>1,易知(x +1)·(2y +1)=9,则(x +1)+(2y +1)≥2(x +1)(2y +1)=29=6,当且仅当x +1=2y +1=3,即x =2,y =1时,等号成立,因此有x +2y ≥4,所以x +2y 的最小值为4.法二:由题意得,x =8-2y 2y +1=-(2y +1)+92y +1=-1+92y +1, 所以x +2y =-1+92y +1+2y =-1+92y +1+2y +1-1,≥292y +1·(2y +1)-2=4,当且仅当2y +1=3,即y =1时,等号成立. 答案:B专题四 成立问题(恒成立、恰成立等)[例4] 已知函数f (x )=mx 2-mx -6+m ,若对于m ∈[1,3],f (x )<0恒成立,某某数x 的取值X 围.解:因为mx 2-mx -6+m <0, 所以m (x 2-x +1)-6<0, 对于m ∈[1,3],f (x )<0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧1×(x 2-x +1)-6<0,3×(x 2-x +1)-6<0, 即为⎩⎪⎨⎪⎧1-212<x <1+212,1-52<x <1+52,计算得出:1-52<x <1+52.所以实数x 的取值X 围:1-52<x <1+52.归纳升华不等式恒成立求参数X 围问题常见解法(1)变更主元法:根据实际情况的需要确定合适的主元,一般将知道取值X 围的变量看作主元. (2)分离参数法:若f (a )<g (x )恒成立,则f (a )<g (x )min ; 若f (a )>g (x )恒成立,则f (a )>g (x )max . (3)数形结合法:利用不等式与函数的关系将恒成立问题通过函数图象直观化.[变式训练] 已知函数y =2x 2-ax +10x 2+4x +6的最小值为1,某某数a 的取值集合.解:由y ≥1即2x 2-ax +10x 2+4x +6≥1⇒x 2-(a +4)x +4≥0恒成立,所以Δ=(a +4)2-16≤0,解得-8≤a ≤0(必要条件). 再由y =1有解,即2x 2-ax +10x 2+4x +6=1有解,即x 2-(a +4)x +4=0有解,所以Δ=(a +4)2-16≥0,解得a ≤-8或a ≥0. 综上即知a =-8或a =0时,y min =1, 故所某某数a 的取值集合是{-8,0}. 专题五 利用分类讨论思想解不等式 [例5] 解关于x 的不等式x -ax -a 2<0(a ∈R). 分析:首先将不等式转化为整式不等式(x -a )(x -a 2)<0,而方程(x -a )(x -a 2)=0的两根为x 1=a ,x 2=a 2,故应就两根a 和a 2的大小进行分类讨论.解:原不等式等价于(x -a )(x -a 2)<0.(1)若a =0,则a =a 2=0,不等式为x 2<0,解集为∅; (2)若a =1,则a 2=1,不等式为(x -1)2<0,解集为∅; (3)若0<a <1,则a 2<a ,故解集为{x |a 2<x <a }; (4)若a <0或a >1,则a 2>a ,故解集为{x |a <x <a 2}. 归纳升华分类讨论思想解含有字母的不等式时,往往要对其中所含的字母进行适当的分类讨论.分类讨论大致有以下三种:(1)对不等式作等价变换时,正确运用不等式的性质而引起的讨论. (2)对不等式(组)作等价变换时,由相应方程的根的大小比较而引起的讨论. (3)对不等式作等价变换时,由相应函数单调性的可能变化而引起的讨论.[变式训练] 已知奇函数f (x )在区间(-∞,+∞)上单调递减,α,β,γ∈R 且α+β>0,β+γ>0,γ+α>0.试判断f (α)+f (β)+f (γ)的值与0的关系.解:因为f(x)为R上的减函数,且α>-β,β>-γ,γ>-α,所以f(α)<(-β),f(β)<f(-γ),f(γ)<f(-α),又f(x)为奇函数,所以f(-β)=-f(β),f(-α)=-f(α),f(-γ)=-f(γ),所以f(α)+f(β)+f(γ)<f(-β)+f(-γ)+f(-α)=-[f(β)+f(γ)+f(α)],所以f(α)+f(β)+f(γ)<0.。
2020年高中数学必修三第三章《概率》学习目标 1.理解频率与概率的关系,会用随机模拟的方法用频率估计概率;2.掌握随机事件的概率及其基本性质,能把较复杂的事件转化为较简单的互斥事件求概率;3.能区分古典概型与几何概型,并能求相应概率.1.频率与概率频率是概率的近似值,是随机的,随着试验的不同而变化;概率是多数次的试验中频率的稳定值,是一个常数,不要用一次或少数次试验中的频率来估计概率. 2.求较复杂概率的常用方法(1)将所求事件转化为彼此互斥的事件的和;(2)先求其对立事件的概率,然后再应用公式P (A )=1-P (A )求解. 3.古典概型概率的计算关键要分清基本事件的总数n 与事件A 包含的基本事件的个数m ,再利用公式P (A )=mn 求解.有时需要用列举法把基本事件一一列举出来,在列举时必须按某一顺序做到不重不漏. 4.几何概型事件概率的计算关键是求得事件A 所占区域和整个区域的几何测度,然后代入公式求解.类型一 频率与概率例1 对一批U 盘进行抽检,结果如下表:(1)(2)从这批U 盘中任意抽取一个是次品的概率约是多少?(3)为保证买到次品的顾客能够及时更换,要销售2 000个U 盘,至少需进货多少个U 盘? 解 (1)表中次品频率从左到右依次为0.06,0.04,0.025,0.017,0.02,0.018.(2)当抽取件数a 越来越大时,出现次品的频率在0.02附近摆动,所以从这批U 盘中任意抽取一个是次品的概率约是0.02.(3)设需要进货x 个U 盘,为保证其中有2 000个正品U 盘,则x (1-0.02)≥2 000,因为x 是正整数,所以x ≥2 041,即至少需进货2 041个U 盘.反思与感悟概率是个常数.但除了几类概型,概率并不易知,故可用频率来估计.跟踪训练1某射击运动员为备战奥运会,在相同条件下进行射击训练,结果如下:(1)(2)假设该射击运动员射击了300次,则击中靶心的次数大约是多少?(3)假如该射击运动员射击了300次,前270次都击中靶心,那么后30次一定都击不中靶心吗?(4)假如该射击运动员射击了10次,前9次中有8次击中靶心,那么第10次一定击中靶心吗?解(1)由题意得,击中靶心的频率与0.9接近,故概率约为0.9.(2)击中靶心的次数大约为300×0.9=270.(3)由概率的意义,可知概率是个常数,不因试验次数的变化而变化.后30次中,每次击中靶心的概率仍是0.9,所以不一定不击中靶心.(4)不一定.类型二互斥事件与对立事件例2甲、乙两人参加普法知识竞赛,共有5个不同题目,选择题3个,判断题2个,甲、乙两人各抽一题.(1)甲、乙两人中有一个抽到选择题,另一个抽到判断题的概率是多少?(2)甲、乙两人中至少有一人抽到选择题的概率是多少?解把3个选择题记为x1,x2,x3,2个判断题记为p1,p2.“甲抽到选择题,乙抽到判断题”的情况有:(x1,p1),(x1,p2),(x2,p1),(x2,p2),(x3,p1),(x3,p2),共6种;“甲抽到判断题,乙抽到选择题”的情况有:(p1,x1),(p1,x2),(p1,x3),(p2,x1),(p2,x2),(p2,x3),共6种;“甲、乙都抽到选择题”的情况有:(x1,x2),(x1,x3),(x2,x1),(x2,x3),(x3,x1),(x3,x2),共6种;“甲、乙都抽到判断题”的情况有:(p1,p2),(p2,p1),共2种.因此基本事件的总数为6+6+6+2=20.(1)“甲抽到选择题,乙抽到判断题”的概率为620=310,“甲抽到判断题,乙抽到选择题”的概率为620=310,故“甲、乙两人中有一个抽到选择题,另一个抽到判断题”的概率为310+3 10=3 5.(2)“甲、乙两人都抽到判断题”的概率为220=110,故“甲、乙两人至少有一人抽到选择题”的概率为1-110=910.反思与感悟 在求有关事件的概率时,若从正面分析,包含的事件较多或较烦琐,而其反面却较容易入手,这时,可以利用对立事件求解.跟踪训练2 有4张面值相同的债券,其中有2张中奖债券.(1)有放回地从债券中任取2次,每次取出1张,计算取出的2次中至少有1张是中奖债券的概率;(2)无放回地从债券中任取2次,每次取出1张,计算取出的2次中至少有1张是中奖债券的概率.解 (1)把4张债券分别编号1,2,3,4,其中3,4是中奖债券,用(2,3)表示“第一次取出2号债券,第二次取出3号债券”,所有可能的结果组成的基本事件空间为Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4)}. 用C 表示“有放回地从债券中任取2次,取出的2张都不是中奖债券”,则C 表示“有放回地从债券中任取2次,取出的2张中至少有1张是中奖债券”,则C ={(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)},所以P (C )=1-P (C )=1-416=34.(2)无放回地从债券中任取2次,所有可能的结果组成的基本事件空间Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3)}.用D 表示“无放回地从债券中任取2次,取出的2张都不是中奖债券”,则D 表示“无放回地从债券中任取2次,取出的2张至少有1张是中奖债券”, 则P (D )=1-P (D )=1-212=56.类型三 古典概型与几何概型例3 某产品的三个质量指标分别为x ,y ,z ,用综合指标S =x +y +z 评价该产品的等级.若S ≤4,则该产品为一等品.现从一批该产品中,随机抽取10件产品作为样本,其质量指标列表如下:(1)利用上表提供的样本数据估计该批产品的一等品率; (2)在该样本的一等品中,随机抽取2件产品,①用产品编号列出所有可能的结果;②设事件B 为“在取出的2件产品中,每件产品的综合指标S 都等于4”,求事件B 发生的概率.解 (1)计算10件产品的综合指标S ,如下表:其中S ≤4的有A 1,A 2,A 4,A 5,A 7,A 9,共6件,故该样本的一等品率为610=0.6,从而可估计该批产品的一等品率为0.6.(2)①在该样本的一等品中,随机抽取2件产品的所有可能结果为{A 1,A 2},{A 1,A 4},{A 1,A 5},{A 1,A 7},{A 1,A 9},{A 2,A 4},{A 2,A 5},{A 2,A 7},{A 2,A 9},{A 4,A 5},{A 4,A 7},{A 4,A 9},{A 5,A 7},{A 5,A 9},{A 7,A 9},共15种.②在该样本的一等品中,综合指标S 等于4的产品编号分别为A 1,A 2,A 5,A 7,则事件B 发生的所有可能结果为{A 1,A 2},{A 1,A 5},{A 1,A 7},{A 2,A 5},{A 2,A 7},{A 5,A 7},共6种. 所以P (B )=615=25.反思与感悟 古典概型与几何概型的共同点是各基本事件的等可能性;不同点是前者总的基本事件有限,后者无限.跟踪训练3 如图所示的大正方形面积为13,四个全等的直角三角形围成一个阴影小正方形,较短的直角边长为2,向大正方形内投掷飞镖,则飞镖落在阴影部分的概率为( )A.413B.313C.213D.113 答案 D解析 设阴影小正方形边长为x ,则在直角三角形中 有22+(x +2)2=(13)2, 解得x =1或x =-5(舍去),∴阴影部分面积为1,∴飞镖落在阴影部分的概率为113. 类型四 列举法与数形结合例4 三个人玩传球游戏,每个人都等可能地传给另两人(不自传),若从A 发球算起,经4次传球又回到A 手中的概率是多少?解 记三人为A 、B 、C ,则4次传球的所有可能可用树状图方式列出:如图.每一个分支为一种传球方案,则基本事件的总数为16,而又回到A 手中的事件个数为6,根据古典概型概率公式得P =616=38.反思与感悟 事件个数没有很明显的规律,而且涉及的基本事件又不是太多时,我们可借助树状图直观地将其表示出来,有利于条理地思考和表达.跟踪训练4 设M ={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},任取x ,y ∈M ,x ≠y .求x +y 是3的倍数的概率. 解 利用平面直角坐标系列举,如图所示.由此可知,基本事件总数n =1+2+3+4+5+6+7+8+9=45.而x +y 是3的倍数的情况有m =1+2+4+4+3+1=15(种).故所求事件的概率m n =13.1.下列事件中,随机事件的个数为( )①在某学校明年的田径运动会上,学生张涛获得100米短跑冠军; ②在体育课上,体育老师随机抽取一名学生去拿体育器材,抽到李凯; ③从标有1,2,3,4的4张号签中任取一张,恰为1号签; ④在标准大气压下,水在4 ℃时结冰. A .1 B .2 C .3 D .4 答案 C解析 ①在某学校明年的田径运动会上,学生张涛有可能获得100米短跑冠军,也有可能未获得冠军,是随机事件;②在体育课上,体育老师随机抽取一名学生去拿体育器材,李凯不一定被抽到,是随机事件;③从标有1,2,3,4的4张号签中任取一张,不一定恰为1号签,是随机事件;④在标准大气压下,水在4 ℃时结冰是不可能事件.故选C.2.把黑、红、白3张纸牌分给甲、乙、丙三人,则事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”是( ) A .对立事件 B .互斥但不对立事件 C .不可能事件 D .必然事件答案 B解析 根据题意,把黑、红、白3张纸牌分给甲、乙、丙三人,事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”不会同时发生,故两者是互斥事件,但除了“甲分得红牌”与“乙分得红牌”之外,还有“丙分得红牌”,故两者不是对立事件,所以事件“甲分得红牌”与“乙分得红牌”是互斥但不对立事件.3.下列试验属于古典概型的有( )①从装有大小、形状完全相同的红、黑、绿各一球的袋子中任意取出一球,观察球的颜色; ②在公交车站候车不超过10分钟的概率;③同时抛掷两枚硬币,观察出现“两正”“两反”“一正一反”的次数; ④从一桶水中取出100 mL ,观察是否含有大肠杆菌. A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 答案 A解析 古典概型的两个基本特征是有限性和等可能性.①符合两个特征;对于②和④,基本事件的个数有无限多个;对于③,出现“两正”“两反”与“一正一反”的可能性并不相等,故选A.4.甲、乙两人随意入住两间空房,则甲、乙两人各住一间房的概率是( ) A.13 B.14 C.12 D .无法确定 答案 C解析 共有4个事件“甲、乙同住房间A ,甲、乙同住房间B ,甲住A 乙住B ,甲住B 乙住A ”,两人各住一个房间共有两种情况,所以甲、乙两人各住一间房的概率是12.5.任取一个三位正整数N ,则对数log 2N 是一个正整数的概率是( ) A.1225 B.3899 C.1300 D.1450 答案 C解析 三位正整数有100~999,共900个,而满足log 2N 为正整数的N 有27,28,29,共3个,故所求事件的概率为3900=1300.1.两个事件互斥,它们未必对立;反之,两个事件对立,它们一定互斥.若事件A 1,A 2,A 3,…,A n 彼此互斥,则P (A 1∪A 2∪…∪A n )=P (A 1)+P (A 2)+…+P (A n ). 2.关于古典概型,必须要解决好下面三个方面的问题: (1)本试验是不是等可能的? (2)本试验的基本事件有多少个?(3)事件A 是什么,它包含多少个基本事件? 只有回答好这三个方面的问题,解题才不会出错.3.几何概型的试验中,事件A 的概率P (A )只与子区域A 的几何度量(长度、面积或体积)成正比,而与A 的位置和形状无关.求试验为几何概型的概率,关键是求得事件所占区域和整个区域Ω的几何度量,然后代入公式即可求解. 4.关于随机数与随机模拟试验问题随机模拟试验是研究随机事件概率的重要方法,用计算器或计算机模拟试验,首先要把实际问题转化为可以用随机数来模拟试验结果的量,我们可以从以下两个方面考虑: (1)确定产生随机数组数,如长度型、角度型(一维)一组,面积型(二维)二组.(2)由所有基本事件总体对应区域确定产生随机数的范围,由事件A 发生的条件确定随机数应满足的关系式.40分钟课时作业一、选择题1.从装有红球、白球和黑球各2个的口袋内一次取出2个球,则与事件“两球都为白球”互斥而非对立的事件是以下事件:“①两球都不是白球;②两球恰有一白球;③两球至少有一个白球”中的( ) A .①② B .①③ C .②③ D .①②③答案 A解析 从装有红球、白球和黑球各2个的口袋内一次取出2个球,基本事件为:白白,白红,白黑,红红,红黑,黑黑.除“两球都不是白球”外,还有其他事件如白红可能发生,故①与“两球都为白球”互斥但不对立.②符合,理由同上.③两球至少有一个白球,其中包含两个都是白球,故不互斥.2.袋中装白球和黑球各3个,从中任取2个,则至多有一个黑球的概率是( ) A.15 B.45 C.13 D.12答案 B解析 把白球编号为1,3,5,黑球编号为2,4,6.从中任取2个,基本事件为12,13,14,15,16,23,24,25,26,34,35,36,45,46,56,共15个.其中至多一个黑球的事件有12个.由古典概型公式得P =1215=45.3.掷两颗均匀的骰子,则点数之和为5的概率等于( ) A.118 B.19 C.16 D.112 答案 B解析 基本事件36个,其中点数之和为5的有(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),故概率为436=19.4.已知5件产品中有2件次品,其余为合格品.现从这5件产品中任取2件,则恰有一件次品的概率为( )A .0.4B .0.6C .0.8D .1 答案 B解析 用列举法列出基本事件总数为10.事件“恰有一件次品”包含的基本事件个数为6,则P =610=0.6.5.某运动会期间,从来自A 大学的2名志愿者和来自B 大学的4名志愿者中随机抽取2人到体操比赛场馆服务,至少有一名A 大学志愿者的概率是( ) A.115 B.25 C.35 D.1415答案 C解析 用列举法.基本事件总数为15,事件包括的基本事件数为9,∴P =915=35.6.从正方形的四个顶点及其中心这5个点中,任取2个点,则这2个点的距离不小于该正方形边长的概率为( ) A.15 B.25 C.35 D.45答案 C解析 共可组成10条线段,其中小于边长的有4条,故不小于边长的有6条,所以不少于边长的概率为35.7.若将一个质点随机投入如图所示的长方形ABCD 中,其中AB =2,BC =1,则质点落在以AB 为直径的半圆内的概率是( )A.π2B.π4C.π6D.π8 答案 B解析 由几何概型公式知,所求概率为半圆的面积与矩形的面积之比,则P =12π·122=π4,故选B. 二、填空题8.从字母a ,b ,c ,d ,e 中任取两个不同字母,则取到字母a 的概率为________. 答案 25解析 基本事件有ab ,ac ,ad ,ae ,bc ,bd ,be ,cd ,ce ,de ,共10个.其中有a 的事件的个数为4个,故所求概率为P =410=25.9.在区间[-2,3]上随机选取一个数X ,则X ≤1的概率为________. 答案 3510.将2本不同的数学书和1本语文书在书架上随机排成一行,则2本数学书相邻的概率为________. 答案 23解析 两本数学书编号为1,2,语文书编号为3,则共有123,132,231,213,312,321,6个基本事件.其中2本数学书相邻的事件有4个,故所求概率P =46=23.11.甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为________. 答案 13三、解答题12.如图所示,A 是圆上固定的一点,在圆上其他位置任取一点A ′,连接AA ′,求弦AA ′的长度大于等于半径的概率.解 如图,当AA ′的长度等于半径时,∠AOA ′=60°, 使AA ′大于半径的弧度为240°, 所以P =240°360°=23.13.某水产试验厂实行某种鱼的人工孵化,10 000个鱼卵孵出8 513条鱼苗,根据概率的统计定义解答下列问题:(1)这种鱼卵的孵化概率(孵化率)是多少? (2)30 000个鱼卵大约能孵化出多少条鱼苗?(3)要孵化出5 000条鱼苗,大约需准备多少个鱼卵(精确到百位)?解 (1)这种鱼卵的孵化频率为8 51310 000=0.851 3,把它近似作为孵化的概率,即这种鱼卵的孵化概率是0.851 3.(2)设能孵化出x 条鱼苗,则x30 000=0.851 3,所以x =25 539,即30 000个鱼卵大约能孵化出25 539条鱼苗.(3)设大约需准备y 个鱼卵,则5 000y =0.851 3,所以y ≈5 900,即大约需准备5 900个鱼卵.14.一个盒子里装有三张卡片,分别标记有数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同.随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记为a ,b ,c . (1)求“抽取的卡片上的数字满足a +b =c ”的概率; (2)求“抽取的卡片上的数字a ,b ,c 不完全相同”的概率.解 (1)由题意,得(a ,b ,c )所有的可能为(1,1,1),(1,1,2),(1,1,3),(1,2,1),(1,2,2),(1,2,3),(1,3,1),(1,3,2),(1,3,3),(2,1,1),(2,1,2),(2,1,3),(2,2,1),(2,2,2),(2,2,3),(2,3,1),(2,3,2),(2,3,3),(3,1,1),(3, 1,2),(3,1,3),(3,2,1),(3,2,2),(3,2,3),(3,3,1),(3,3,2),(3,3,3),共27种.设“抽取的卡片上的数字满足a +b =c ”为事件A , 则事件A 包括(1,1,2),(1,2,3),(2,1,3),共3种. 所以P (A )=327=19.因此,“抽取的卡片上的数字满足a +b =c ”的概率为19.第 11 页 共 11 页 (2)设“抽取的卡片上的数字a ,b ,c 不完全相同”为事件B ,则事件B 包括(1,1,1),(2,2,2),(3,3,3),共3种.所以P (B )=1-P (B )=1-327=89. 因此,“抽取的卡片上的数字a ,b ,c 不完全相同”的概率为89.。
章末复习课一、复数的概念1.复数的概念主要包括复数的代数形式、复数的分类、复数相等、共轭复数及复数的模等知识点,其中,复数的分类及复数的相等是热点,复数分类中“纯虚数”的条件是难点和易错点.2.掌握并运用复数的概念,可以培养学生的直观想象和逻辑推理素养.例1 (1)设i 是虚数单位,若复数a +6+2i i -1(a ∈R )是纯虚数,则a 等于( ) A .4 B .3 C .2 D .1答案 C解析 ∵a +6+2i i -1=a +(6+2i )(-1-i )(-1+i )(-1-i )=a +-4-8i 2=a -2-4i 是纯虚数, ∴a -2=0,即a =2.(2)设i 是虚数单位,若复数z =a +i(a ∈R )满足z 2+z =1-3i ,则|z |等于( ) A.2或 5B .2或5 C. 5D .5答案 C解析 由题意知z 2+z =(a +i)2+a +i =a 2-1+a +(2a +1)i =1-3i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1+a =1,2a +1=-3,解得a =-2. ∴z =-2+i ,故|z |=(-2)2+12= 5.反思感悟 复数概念问题求解策略复数的分类及对应点的位置问题都可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部、虚部满足的方程(不等式)即可.跟踪训练1 (1)设(1+i)x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|等于( )A .1 B. 2 C. 3D .2答案 B解析 由已知可得x =1,y =1,∴|x +y i|= 2.(2)复数z =2+a i 1+i(a ∈R )在复平面内对应的点在虚轴上,则a 等于( ) A .2 B .-1 C .1 D .-2答案 D解析 z =2+a i 1+i =(2+a i )(1-i )(1+i )(1-i )=(2+a )+(a -2)i 2在复平面内对应的点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2+a 2,a -22且在虚轴上, 所以2+a =0,即a =-2.二、复数代数形式的四则运算1.复数的四则运算的基本思路是利用运算法则进行计算,计算时可利用i 的幂的性质和一些结论.2.复数的四则运算可以提升学生的数学运算素养.例2 (1)已知复数z 满足(1+3i)z =3i ,则z 等于( )A.32+32i B.32-32i C.34+34i D.34-34i 答案 C解析 由已知得z =3i 1+3i =3i (1-3i )(1+3i )(1-3i )=3+3i 4=34+34i. (2)复数z =|(3-i)i|-i 5(i 为虚数单位),则复数z 的共轭复数为( )A .2-iB .2+iC .4-iD .4+i 答案 B解析 z =|(3-i)i|-i 5=2-i ,所以复数z 的共轭复数为2+i.反思感悟 复数运算的求解策略复数的加法、减法、乘法运算可以类比多项式运算,除法关键是分子、分母同乘以分母的共轭复数,注意利用虚数单位i 的周期性把i 的幂写成最简形式.跟踪训练2 (1)已知z 1+i=2+i ,则复数z 等于( ) A .-1+3i B .1-3i C .3+i D .3-i答案 B解析 ∵z1+i=2+i , ∴z =(1+i)(2+i)=2+3i -1=1+3i ,∴z =1-3i.(2)已知i 是虚数单位,若复数z 满足z i =1+i ,求z 2.解 ∵z i =1+i ,∴z =1+i i =(1+i )i i 2=i -1-1=1-i , ∴z 2=(1-i)2=1-2i -1=-2i.三、复数的几何意义1.由于复数、点、向量之间建立了一一对应的关系,因此可把复数、向量与解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观.2.理解并应用复数的几何意义,可以提升学生的直观想象的核心素养.例3 (1)设复数z 1和z 2在复平面内的对应点关于坐标原点对称,且z 1=3-2i ,则z 1·z 2等于( )A .-5+12iB .-5-12iC .-13+12iD .-13-12i 答案 A解析 z 1=3-2i ,则z 2=-3+2i ,所以z 1·z 2=(3-2i)(-3+2i)=-5+12i.(2)如图,在复平面内,复数z 1,z 2对应的向量分别是OA →,OB →,则复数z 1z 2对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案 B解析 由题图,知复数z 1=-2-i ,z 2=1+2i , 则z 1z 2=-2-i 1+2i =(-2-i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=-45+35i ,其对应的点位于第二象限. (3)若z ∈C ,且|z -2i|=1,求|z -3-i|的最大值.解 如图,|z -2i|=1表示以C (0,2)为圆心,1为半径的圆,则|z -3-i|的最大值是指点A (3,1)到圆的最大距离,可求得最大距离为|AC |+1=32+12+1=10+1.反思感悟 复数的几何意义问题求解策略(1)要掌握复数的几何意义首先要搞清楚复数、复平面内的点以及向量三者之间的一一对应关系,从而准确理解复数的“数”与“形”的特征.(2)复数加减法的几何意义实质上是向量加减法的三角形法则和平行四边形法则,由减法的几何意义可知|z 1-z 2|表示复平面上两点Z 1,Z 2之间的距离.跟踪训练3 (1)在复平面内,O 是原点,向量OA →对应的复数是3+i ,点A 关于虚轴的对称点为B ,则向量OB →对应的复数是( )A .1+3iB .-3+iC .3-iD .-3-i答案 B解析 ∵向量OA →对应的复数是3+i , ∴A (3,1),∴点A 关于虚轴的对称点为B (-3,1),∴向量OB →对应的复数是-3+i.(2)已知z 1=2-2i ,且|z |=1,求|z -z 1|的最大值.解 如图所示,因为|z |=1,所以z 的轨迹可看作是半径为1,圆心为原点的圆,而z 1在复平面内对应的点为(2,-2),所以|z -z 1|的最大值可以看成点(2,-2)到圆上的点的最大距离,则|z -z 1|max =22+1.1.(2019·全国Ⅰ)设复数z 满足|z -i|=1,z 在复平面内对应的点为(x ,y ),则( )A .(x +1)2+y 2=1B .(x -1)2+y 2=1C .x 2+(y -1)2=1D .x 2+(y +1)2=1答案 C解析 ∵z 在复平面内对应的点为(x ,y ),∴z =x +y i(x ,y ∈R ).∵|z -i|=1,∴|x +(y -1)i|=1,∴x 2+(y -1)2=1.2.(2018·全国Ⅰ)设z =1-i 1+i+2i ,则|z |等于( ) A .0 B.12C .1 D. 2 答案 C解析 ∵z =1-i 1+i +2i =(1-i )2(1+i )(1-i )+2i =-2i 2+2i =i ,∴|z |=1.故选C.3.(2018·全国Ⅲ)(1+i)(2-i)等于( )A .-3-iB .-3+iC .3-iD .3+i答案 D解析 (1+i)(2-i)=2+2i -i -i 2=3+i.4.(2017·全国Ⅰ)下列各式的运算结果为纯虚数的是( )A .i(1+i)2B .i 2(1-i)C .(1+i)2D .i(1+i) 答案 C解析 A 项,i(1+i)2=i(1+2i +i 2)=i ×2i =-2,不是纯虚数;B 项,i 2(1-i)=-(1-i)=-1+i ,不是纯虚数;C 项,(1+i)2=1+2i +i 2=2i ,是纯虚数;D 项,i (1+i )=i +i 2=-1+i ,不是纯虚数.5.(2017·全国Ⅰ)设有下面四个命题:p 1:若复数z 满足1z∈R ,则z ∈R ; p 2:若复数z 满足z 2∈R ,则z ∈R ;p 3:若复数z 1,z 2满足z 1z 2∈R ,则z 1=z 2;p 4:若复数z ∈R ,则z ∈R .其中的真命题为( )A .p 1,p 3B .p 1,p 4C .p 2,p 3D .p 2,p 4答案 B解析 设z =a +b i(a ,b ∈R ),z 1=a 1+b 1i(a 1,b 1∈R ),z 2=a 2+b 2i(a 2,b 2∈R ).对于p 1,若1z ∈R ,即1a +b i =a -b i a 2+b 2∈R ,则b =0⇒z =a +b i =a ∈R ,所以p 1为真命题; 对于p 2,若z 2∈R ,即(a +b i)2=a 2+2ab i -b 2∈R ,则ab =0.当a =0,b ≠0时,z =a +b i =b i ∉R ,所以p 2为假命题;对于p3,若z1z2∈R,即(a1+b1i)(a2+b2i)=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i∈R,则a1b2+a2b1=0.而z1=z2,即a1+b1i=a2-b2i⇔a1=a2,b1=-b2.因为a1b2+a2b1=0⇏a1=a2,b1=-b2,所以p3为假命题;对于p4,若z∈R,即a+b i∈R,则b=0⇒z=a-b i=a∈R,所以p4为真命题.故选B.。