课时提升卷(三) 第一章 1.2.1 第1课时
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§1.2排列与组合1.2.1排列第1课时排列与排列数公式学习目标1.理解并掌握排列的概念.2.理解并掌握排列数公式,能应用排列知识解决简单的实际问题.知识点一排列的定义一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.知识点二排列数的定义及公式1.排列数的定义从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号A m n表示.2.排列数公式A m n=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)(n,m∈N*,m≤n)=n!(n-m)!.A n n=n(n-1)(n-2)…2·1=n!(叫做n的阶乘).另外,我们规定0!=1.1.123与321是相同的排列.(×)2.同一个排列中,同一个元素不能重复出现.(√)3.在一个排列中,若交换两个元素的位置,则该排列不发生变化.(×)4.从4个不同元素中任取3个元素,只要元素相同得到的就是相同的排列.(×)一、排列的概念例1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)是排列问题,(1)(3)(4)不是排列问题.反思感悟判断一个具体问题是否为排列问题的思路跟踪训练1判断下列问题是否为排列问题.(1)会场有50个座位,要求选出3个座位有多少种方法?若选出3个座位安排三位客人,又有多少种方法?(2)从集合M={1,2,…,9}中,任取两个元素作为a,b,可以得到多少个焦点在x轴上的椭圆方程x2a2+y2b2=1?可以得到多少个焦点在x轴上的双曲线方程x2a2-y2b2=1?(3)平面上有5个点,其中任意三个点不共线,这5个点最多可确定多少条直线?可确定多少条射线?解(1)第一问不是排列问题,第二问是排列问题.“入座”问题同“排队”问题,与顺序有关,故选3个座位安排三位客人是排列问题.(2)第一问不是排列问题,第二问是排列问题.若方程x2a2+y2b2=1表示焦点在x轴上的椭圆,则必有a>b,a,b的大小关系一定;在双曲线x2a2-y2b2=1中,不管a>b还是a<b,方程x2a2-y2b2=1均表示焦点在x轴上的双曲线,且是不同的双曲线,故是排列问题.(3)确定直线不是排列问题,确定射线是排列问题.二、排列数公式的应用命题角度1 利用排列数公式求值例2-1 计算A 315和A 66.解 A 315=15×14×13=2 730, A 66=6×5×4×3×2×1=720. 命题角度2 利用排列数公式化简例2-2 (1)用排列数表示(55-n )(56-n )…(69-n )(n ∈N *且n <55); (2)化简n (n +1)(n +2)(n +3)…(n +m ).解 (1)∵55-n ,56-n ,…,69-n 中的最大数为69-n ,且共有(69-n )-(55-n )+1=15(个)数, ∴(55-n )(56-n )…(69-n )=A 1569-n .(2)由排列数公式可知n (n +1)(n +2)(n +3)…(n +m )=A m +1n +m .命题角度3 利用排列数公式证明例2-3 求证A m n +1-A m n =m A m -1n. 证明 ∵A m n +1-A mn =(n +1)!(n +1-m )!-n !(n -m )!=n !(n -m )!·⎝⎛⎭⎪⎫n +1n +1-m -1=n !(n -m )!·mn +1-m=m ·n !(n +1-m )!=m A m -1n, ∴A m n +1-A m n =m A m -1n. 反思感悟 排列数公式有两种形式,一种是连乘积的形式,另一种是阶乘的形式,若要计算含有数字的排列数的值,常用连乘积的形式进行计算,而要对含有字母的排列数的式子进行变形或作有关的论证时,一般用阶乘式.跟踪训练2 不等式A x 8<6A x -28的解集为( )A .[2,8]B .[2,6]C .(7,12)D .{8} 答案 D解析 由A x 8<6A x -28,得8!(8-x )!<6×8!(10-x )!,化简得x 2-19x +84<0,解得7<x <12,①又⎩⎪⎨⎪⎧x ≤8,x -2≥0,所以2≤x ≤8,② 由①②及x ∈N *,得x =8.三、排列的简单应用例3 用排列数表示下列问题.(1)从100个两两互质的数中取出2个数,其商的个数;(2)由0,1,2,3组成的能被5整除且没有重复数字的四位数的个数;(3)有4名大学生可以到5家单位实习,若每家单位至多招1名新员工,每名大学生至多到1家单位实习,且这4名大学生全部被分配完毕,其分配方案的个数.解 (1)从100个两两互质的数中取出2个数,分别作为商的分子和分母,其排列数为A 2100. (2)因为组成的没有重复数字的四位数能被5整除,所以这个四位数的个位数字一定是“0”,故确定此四位数,只需确定千位数字、百位数字、十位数字即可,其排列数为A 33.(3)可以理解为从5家单位中选出4家单位,分别把4名大学生安排到4家单位,其排列数为A 45. 反思感悟 首先分析问题是不是排列问题,若是排列问题,则利用定义解题.跟踪训练3 京沪高速铁路自北京南站至上海虹桥站,双线铁路全长1 318公里,途经北京、天津、河北、山东、安徽、江苏、上海7个省市,设立包括北京南、天津西、济南西、南京南、苏州北、上海虹桥等在内的21个车站,计算铁路部门要为这21个车站准备多少种不同的火车票?解 对于两个火车站A 和B ,从A 到B 的火车票与从B 到A 的火车票不同,因为每张票对应一个起点站和一个终点站.因此,结果应为从21个不同元素中,每次取出2个不同元素的排列数A 221=21×20=420(种).所以一共需要为这21个车站准备420种不同的火车票.1.排列有两层含义:一是“取出元素”,二是“按照一定顺序排成一列”.这里“一定的顺序”是指每次取出的元素与它所排的“位置”有关,所以,取出的元素与“顺序”有无关系就成为判断问题是否为排列问题的标准.2.排列数公式有两种形式,可以根据要求灵活选用.1.下面问题中,是排列问题的是()A.由1,2,3三个数字组成无重复数字的三位数B.从40人中选5人组成篮球队C.从100人中选2人抽样调查D.从1,2,3,4,5中选2个数组成集合答案 A解析选项A中组成的三位数与数字的排列顺序有关,选项B,C,D只需取出元素即可,与元素的排列顺序无关.2.A39等于()A.9×3 B.93C.9×8×7 D.9×8×7×6×5×4×3答案 C3.若A m10=10×9×…×5,则m=________.答案 64.从1,2,3,4这4个数字中选出3个数字构成无重复数字的三位数有________个.答案245.从n个不同的元素中取出m个(m≤n)元素排成一列,不同排法有________种.答案n(n-1)(n-2)…(n-m+1)一、选择题1.4·5·6·…·(n-1)·n等于()A.A4n B.A n-4nC.n!-4! D.A n-3n答案 D解析因为A m n=n(n-1)(n-2)…(n-m+1).所以A n-3n=n(n-1)(n-2)…[n-(n-3)+1]=n·(n-1)·(n-2)·…·6·5·4.2.将5本不同的数学用书放在同一层书架上,则不同的放法有()A.50 B.60 C.120 D.90答案 C解析5本书进行全排列,A55=120.3.有5名同学被安排在周一至周五值日,已知同学甲只能在周一值日,那么5名同学值日顺序的编排方案共有()A.12种B.24种C.48种D.120种答案 B解析∵同学甲只能在周一值日,∴除同学甲外的4名同学将在周二至周五值日,∴5名同学值日顺序的编排方案共有A44=24(种).4.下列各式中与排列数A m n相等的是()A.n!(n-m+1)!B.n(n-1)(n-2)…(n-m)C.n A m n -1n -m +1 D .A 1n ·A m -1n -1答案 D 解析∵A m n =n !(n -m )!,而A 1n ·A m -1n -1=n ·(n -1)![(n -1)-(m -1)]!=n !(n -m )!,∴A m n =A 1n ·A m -1n -1.5.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别为a ,b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是( )A .9B .10C .18D .20 答案 C解析 首先从1,3,5,7,9这五个数中任取两个不同的数排列,共有A 25=20(种)排法, 因为31=93,13=39,所以从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a ,b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是20-2=18.6.将4张相同的博物馆的参观票分给5名同学,每名同学至多1张,并且票必须分完,那么不同的分法的种数为( ) A .54B .45C .5×4×3×2D .5答案 D解析 由于参观票只有4张,而人数为5人,且每名同学至多1张,故一定有1名同学没有票.因此从5名同学中选出1名没有票的同学,有5种选法.又因为4张参观票是相同的,不加以区分,所以不同的分法有5种. 二、填空题7.若A 42x +1=140·A 3x ,则x =________. 答案 3解析 根据原方程,知x 应满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +1≥4,x ≥3,x ∈N *,解得x ≥3,x ∈N *.由排列数公式,得(2x +1)·2x ·(2x -1)·(2x -2)=140x ·(x -1)·(x -2),所以x =3.8.某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了________条毕业留言.(用数字作答)答案 1 560解析 根据题意,得A 240=1 560,故全班共写了1 560条毕业留言.9.高三(一)班学生要安排毕业晚会的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2个舞蹈节目不连排,则共有________种不同的排法. 答案 3 600解析 不同排法的种数为A 55A 26=3 600(种).10.若把英语单词“good ”的字母顺序写错了,则可能出现的错误共有________种. 答案 11解析 根据题意,因为“good ”四个字母中的两个“O ”是相同的, 则其不同的排列有12×A 44=12种, 而正确的排列只有1种, 则可能出现的错误共有11种.11.5名同学排成一列,甲同学不排排头的排法种数为________.(用数字作答) 答案 96解析 可分两步:第一步,甲同学不排排头,故排头的位置可以从余下的四个同学中选一个排,有A 14种方法;第二步,余下的四个同学全排列,有A 44种不同的排法,根据分步乘法计数原理,所求的排法种数为A 14A 44=96.故填96.12.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) 答案 60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). 三、解答题13.A ,B ,C ,D 四人站成一排,其中A 不站排头,写出所有的站法. 解 作出“树形图”如下:故所有的站法:BACD,BADC,BCAD,BCDA,BDAC,BDCA,CABD,CADB,CBAD,CBDA,CDAB,CDBA,DACB,DABC,DBAC,DBCA,DCAB,DCBA.14.某国的篮球职业联赛共有16支球队参加.(1)每队与其余各队在主客场分别比赛一次,共要进行多少场比赛?(2)若16支球队恰好8支来自北部赛区,8支来自南部赛区,为增加比赛观赏度,各自赛区分别采用(1)中的赛制决出赛区冠军后,再进行一场总冠军赛,共要进行多少场比赛?解(1)任意两队之间要进行一场主场比赛及一场客场比赛,对应于从16支球队任取两支的一个排列,比赛的总场次是A216=16×15=240.(2)由(1)中的分析,比赛的总场次是A28×2+1=8×7×2+1=113.15.一条铁路有n个车站,为适应客运需要,新增了m个车站,且m>1,客运车票增加了62种,问原有多少个车站?现在有多少个车站?解 由题意可知,原有车票的种数是A 2n 种,现有车票的种数是A 2n +m 种,∴A 2n +m -A 2n =62,即(n +m )(n +m -1)-n (n -1)=62.∴m (2n +m -1)=62=2×31,∵m <2n +m -1,且n ≥2,m ,n ∈N *,∴⎩⎪⎨⎪⎧ m =2,2n +m -1=31,解得m =2,n =15, 故原有15个车站,现有17个车站.。
[课时达标检测]一、选择题1.已知下列问题:①从甲、乙、丙三名同学中选出两名分别参加数学和物理学习小组;②从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动;③从a ,b ,c ,d 四个字母中取出2个字母;④从1,2,3,4四个数字中取出2个数字组成一个两位数.其中是排列问题的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选B ①是排列问题,因为两名同学参加的活动与顺序有关;②不是排列问题,因为两名同学参加的活动与顺序无关;③不是排列问题,因为取出的两个字母与顺序无关;④是排列问题,因为取出的两个数字还需要按顺序排成一列.2.已知A 2n +1-A 2n =10,则n 的值为( )A .4B .5C .6D .7解析:选B 由A 2n +1-A 2n =10,得(n +1)n -n(n -1)=10,解得n =5.3.A 67-A 56A 45=( ) A .12B .24C .30D .36 解析:选D A 67=7×6×A 45,A 56=6×A 45,所以原式=36A 45A 45=36. 4.若n ∈N *,n<20,则(20-n)(21-n)(22-n)…(29-n)·(30-n)等于( )A .A 1020-nB .A 1120-nC .A 1030-nD .A 1130-n解析:选D 从(20-n)到(30-n)共有11个数,其中最大的数为30-n.5.(兰州模拟)要从a ,b ,c ,d ,e 5个人中选出1名组长和1名副组长,但a 不能当副组长,则不同的选法种数是( )A .20B .16C .10D .6解析:选B 不考虑限制条件有A 25种选法,若a 当副组长,有A 14种选法,故a 不当副组长,有A 25-A 14=16种不同的选法.二、填空题6.从a ,b ,c ,d ,e 五个元素中每次取出三个元素,可组成______________个以b 为首的不同的排列,它们分别是________________________________________________________________________. 解析:画出树形图如下:可知共12个,它们分别是bac ,bad ,bae ,bca ,bcd ,bce ,bda ,bdc ,bde ,bea ,bec ,bed.答案:12 bac ,bad ,bae ,bca ,bcd ,bce ,bda ,bdc ,bde ,bea ,bec ,bed7.集合P ={x|x =A m 4,m ∈N *},则集合P 中共有________个元素.解析:因为m ∈N *,且m≤4,所以P 中的元素为A 14=4,A 24=12,A 34=A 44=24,即集合P 中有3个元素.答案:38.从集合{0,1,2,5,7,9,11}中任取3个元素分别作为直线方程Ax +By +C =0中的系数A ,B ,C ,所得直线经过坐标原点的有________条.解析:易知过原点的直线方程的常数项为0,则c =0,再从集合中任取两个非零元素作为系数A 、B ,有A 26种,而且其中没有相同的直线,所以符合条件的直线有A 26=30条. 答案:30三、解答题9.解不等式:A 42x +1>140A 3x .解:根据原方程,x ∈N *,且应满足:⎩⎪⎨⎪⎧2x +1≥4,x≥3,解得x≥3. 根据排列数公式,原不等式可化为(2x +1)·2x·(2x -1)·(2x -2)<140x·(x -1)·(x -2).∵x≥3,∴两边同除以4x(x -1),得(2x +1)·(2x -1)<35(x -2),即4x 2-35x +69<0,解得3<x<534. ∵x ∈N *,∴x =4或x =5.10.写出下列问题的所有排列.(1)甲、乙、丙、丁四名同学站成一排;(2)从编号为1,2,3,4,5的五名同学中选出两名同学任正、副班长.解:(1)四名同学站成一排,共有A44=24个不同的排列,它们是:甲乙丙丁,甲丙乙丁,甲丁乙丙,甲乙丁丙,甲丙丁乙,甲丁丙乙;乙甲丙丁,乙甲丁丙,乙丙甲丁,乙丙丁甲,乙丁甲丙,乙丁丙甲;丙甲乙丁,丙甲丁乙,丙乙甲丁,丙乙丁甲,丙丁甲乙,丙丁乙甲;丁甲乙丙,丁甲丙乙,丁乙甲丙,丁乙丙甲,丁丙甲乙,丁丙乙甲.(2)从五名同学中选出两名同学任正、副班长,共有A25=20种选法,形成的排列是:12,13,14,15,21,23,24,25,31,32,34,35,41,42,43,45,51,52,53,54.。
人教A高中数学选修2-3同步训练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A35个;第二类:2在个位时,首位从1,3,4,5中选定1个有A14种,十位和百位从余下的数字中选,有A24种,于是有A14×A24(个);第三类:4在个位时,与第二类同理,也有A14×A24(个).由分类加法计数原理得:共有A35+2A14×A24=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A45个;第二类:个位上为5的五位数有A14×A34(个),故满足条件的五位数共有A45+A14×A34=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A14×A35 (个);第二类:形如14,15,共有A12×A24(个);第三类:形如134,135,共有A12×A13(个).由分类加法计数原理可得,比1325大的四位数共有:A14×A35+A12×A24+A12×A13=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A22种,视为一种元素与其余5人全排,有A66种排法,所以有不同站法A22×A66=1440(种).(2)先站老师和女生,有站法A33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A44种,所以共有不同站法A33×A44=144(种).(3)7人全排列中,4名男生不考虑身高顺序的站法有A44种,而由高到低有从左到右和从=420(种).右到左的不同,所以共有不同站法2×A77A44(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A12×A14×A55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A14×A24×A44种站法,所以共有不同站法A12×A14×A55+A14×A24×A44=960+1152=2112(种).。
课时作业(二)数轴(30分钟50分)一、选择题(每小题4分,共12分)1.在数轴上,原点及原点左边的点表示的数是( )A.正数B.负数C.非正数D.非负数2.(2012·济宁中考)在数轴上到原点距离等于2的点所表示的数是( )A.-2B.2C.±2D.不能确定3.在数轴上点A和点B所表示的数分别为-2和1,若使点A表示的数是点B所表示的数的3倍,应将点A( )A.向左移动5个单位长度B.向右移动5个单位长度C.向右移动4个单位长度D.向左移动1个单位长度二、填空题(每小题4分,共12分)4.(2012·泰州中考)如图,数轴上的点P表示的数是-1,将点P向右移动3个单位长度得到点P′,则点P′表示的数是.5.如图所示,圆的周长为4个单位长度,在圆的4等分点处标上字母A,B,C,D,先将圆周上的字母A对应的点与数轴的数字1所对应的点重合,若将圆沿着数轴向左滚动.那么数轴上的-2013所对应的点将与圆周上字母所对应的点重合.6.根据指令(±,a)机器人在数轴上完成以下动作:根据数字a前面的“±”来确定前进或者后退am(设“+”表示前进,且前进的方向为数轴的正方向).假如机器人在-3m处,接到指令(+,8),机器人应;请你接着给它一个指令,使它移动到2米处;请你再给它一个指令,让它回到原点处.三、解答题(共26分)7.(8分)如图,小明在写作业时不慎将墨水滴在数轴上,根据图中的数值,试确定墨迹遮盖住的整数共有哪几个?8.(8分)如图所示,在数轴上有A,B,C三个点,请回答:(1)将点A向右移动3个单位长度,点C向左移动5个单位长度,它们各自表示什么新数?(2)移动A,B,C中的两个点,使得三个点表示的数相同,有几种移动方法?【拓展延伸】9.(10分)张明的家、学校、车站、文化宫坐落在一条东西走向的大街上,依次记为A,B,C,D.车站位于张明家东100m,学校位于张明家西150m,文化宫位于张明家西400m.(1)用数轴表示A,B,C,D的位置(以张明家为原点,向东为正方向).(2)某日张明从家中去车站办完事后,又以每分钟50m的速度步行往文化宫方向走了约8min,试问这时张明大约在什么位置?离文化宫和学校各约多少米?答案解析1.【解析】选C.原点表示的数是0,原点左边的点表示的数是负数,所以原点及原点左边的点表示的数是非正数.2.【解析】选C.这个点在原点右侧时,表示的数是+2,这个点在原点左侧时,表示的数是-2.3.【解析】选B.将点A向右移动5个单位长度,此时的A点表示的数为3,是点B 所表示的数的3倍.4.【解析】点P向右移动3个单位长度得到点P′,从点P向右数3个单位长度得到的点P′表示的数是2.答案:25.【解析】数轴上表示1的点距离-2013为2014个单位长度,2014÷4= 503……2,故圆向左滚动503周后,再向左滚动2个单位长度与-2013所对应的点为圆上的C点.答案:C6.【解析】因为指令(+,8)中,“+”表示前进,所以接到指令(+,8)机器人应前进8m.因为机器人开始在-3m处,所以接到指令(+,8)机器人应到达5m处,所以其后退3m,方可移动到2m处,即给它的指令应是(-,3),因为从2m处回到原点,需要后退2m,所以发出指令应是(-,2).答案:前进8m (-,3) (-,2)7.【解析】墨迹最左侧一个数为-6.3,墨迹最右侧一个数为4.1,两数之间共有11个整数,而-1,0没被遮盖,所以遮住9个整数:-6,-5,-4,-3,-2,1,2,3,4. 【变式备选】数轴上表示整数的点称为整点,某数轴的单位长度是1cm,若在这个数轴上随意画出一条长2013cm的线段AB,则线段AB盖住的整点个数是( ) A.2010或2011 B.2011或2012C.2012或2013D.2013或2014【解析】选D.分两种情况分析:(1)当线段AB的起点是整点时,终点也落在整点上,那就盖住2014个整点;(2)当线段AB的起点不是整点时,终点也不落在整点上,那么线段AB盖住了2013个整点.8.【解析】(1)点A在原点左侧3个单位长度处,表示-3,向右移动3个单位长度后,落在原点处,表示0;点C在原点右侧3个单位长度处,表示+3,向左移动5个单位长度后,落在原点左侧2个单位长度处,表示-2.(2)有三种移动方法:①点A不动,点B向左移动2个单位长度,点C向左移动6个单位长度;②点B不动,点A向右移动2个单位长度,点C向左移动4个单位长度;③点C不动,点A向右移动6个单位长度,点B向右移动4个单位长度.9.【解析】(1)(2)在文化宫(D)东100m,学校(B)西150m,即图中点E处;离文化宫(D)100m,离学校(B)150m.。
任意角的三角函数(一)(15分钟30分)一、选择题(每小题4分,共12分)1。
求值sin750°=( )A。
- B. — C.D。
【解析】选C.sin 750°= sin(2×360°+ 30°)=sin 30°=。
2.(2015·晋江高一检测)如果角θ的终边经过点(,-1),那么cosθ的值是( )A.—B。
- C. D.【解析】选C。
点(,-1)到原点的距离r==2,所以cosθ=.【延伸探究】将本题中点的坐标改为(—1,),求sinθ-cosθ。
【解析】点(-1,)到原点的距离r==2,所以sinθ=,cosθ=-,所以sinθ-cosθ=—=。
3.(2015·北京高一检测)已知α∈(0,2π),且sinα<0,cosα〉0,则角α的取值范围是( )A。
B.C. D.【解析】选D。
因为sinα〈0,cosα〉0,所以角α是第四象限角,又α∈(0,2π),所以α∈.二、填空题(每小题4分,共8分)4。
求值:cosπ+tan=______【解析】cosπ=cos=cos=,tan=tan=tan=,所以cosπ+tan=+.答案:+5.(2015·南通高一检测)若角135°的终边上有一点(—4,a),则a的值是________.【解析】因为角135°的终边与单位圆交点的坐标为,所以tan 135°==-1,又因为点(—4,a)在角135°的终边上,所以tan 135°=,所以=-1,所以a=4.答案:4【补偿训练】如果角α的终边过点P(2sin 30°,—2cos 30°),则cosα的值等于________。
【解析】2sin 30°=1,—2cos 30°=—,所以r=2,所以cosα=.答案:三、解答题6.(10分)判断下列各式的符号.(1)sinα·cosα(其中α是第二象限角)。
第一课时三角函数的定义与公式一预习课本P11~15,思考并完成以下问题(1)任意角的三角函数的定义是什么?(2)三角函数值的大小与其终边上的点P的位置是否有关?(3)如何求三角函数的定义域?(4)如何判断三角函数值在各象限内的符号?(5)诱导公式一是什么?[新知初探]1.任意角的三角函数的定义前提如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y)定义正弦y叫做α的正弦,记作sin α,即sin α=y 余弦x叫做α的余弦,记作cos α,即cos α=x正切yx叫做α的正切,记作tan α,即tan α=yx(x≠0)三角函数正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上的点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,将它们统称为三角函数[点睛] 三角函数也是函数,都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标(坐标的比值)为函数值的函数;三角函数值只与角α的大小有关,即由角α的终边位置决定.2.三角函数值的符号如图所示:正弦:一二象限正,三四象限负;余弦:一四象限正,二三象限负;正切:一三象限正,二四象限负.简记口诀:一全正、二正弦、三正切、四余弦.3.诱导公式一即终边相同的角的同一三角函数值相等.[点睛] 诱导公式一的实质是:终边相同的角,其同名三角函数的值相等.因为这些角的终边都是同一条射线,根据三角函数的定义可知这些角的三角函数值相等.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若α=β+720°,则cos α=cos β.( )(2)若sin α=sin β,则α=β.( )(3)已知α是三角形的内角,则必有sin α>0.( )答案:(1)√(2)×(3)√2.若sin α<0,tan α>0,则α在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:C3.已知角α的终边与单位圆的交点P ⎝⎛⎭⎪⎫55,-255,则sin α+cos α=( )A .55B .-55C .255D .-255答案:B4.sin π3=________,cos 3π4=________.答案:32 -22三角函数的定义及应用[典例] 设a <0,角α的终边与单位圆的交点为P (-3a,4a ),那么sin α+2cos α的值等于( )A .25 B .-25C .15D .-15[解析] ∵点P 在单位圆上,则|OP |=1. 即-3a2+4a2=1,解得a =±15.∵a <0,∴a =-15.∴P 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-45.∴sin α=-45,cos α=35.∴sin α+2cos α=-45+2×35=25.[答案] A利用三角函数的定义求值的策略(1)已知角α的终边在直线上求α的三角函数值时,常用的解题方法有以下两种:法一:先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应三角函数值.法二:在α的终边上任选一点P (x ,y ),P 到原点的距离为r (r >0).则sin α=yr,cosα=xr.已知α的终边求α的三角函数值时,用这几个公式更方便.(2)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.[活学活用]1.如果α的终边过点P (2sin 30°,-2cos 30°),那么sin α的值等于( ) A .12 B .-12C .-32D .-33解析:选C 由题意知P (1,-3), 所以r = 12+-32=2,所以sin α=-32. 2.已知角α的终边过点P (12,a ),且tan α=512,求sin α+cos α的值.解:根据三角函数的定义,tan α=a 12=512,∴a =5,∴P (12,5).这时r =13,∴sin α=513,cos α=1213,从而sin α+cos α=1713.三角函数值符号的运用[典例] (1)( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限(2)设α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,则α2所在象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[解析] (1)由sin θ<0,可知θ的终边可能位于第三或第四象限,也可能与y 轴的负半轴重合.由tan θ<0,可知θ的终边可能位于第二象限或第四象限,故θ的终边只能位于第四象限.(2)∵α是第三象限角,∴2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z.∴k π+π2<α2<k π+3π4.∴α2在第二、四象限. 又∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,∴cos α2<0.∴α2在第二象限.[答案] (1)D (2)B对于已知角α,判断α的相应三角函数值的符号问题,常依据三角函数的定义,或利用口诀“一全正、二正弦、三正切、四余弦”来处理.[活学活用]1.设△ABC 的三个内角为A ,B ,C ,则下列各组数中有意义且均为正值的是( ) A .tan A 与cos B B .cos B 与sin C C .sin C 与tan AD .tan A2与sin C解析:选D ∵0<A <π,∴0<A 2<π2,∴tan A2>0;又∵0<C <π,∴sin C >0.2.若角α是第二象限角,则点P (sin α,cos α)在第________象限. 解析:∵α为第二象限角, ∴sin α>0,cos α<0.∴P (sin α,cos α)位于第四象限. 答案:四诱导公式一的应用[典例] 计算下列各式的值:(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)sin 750°;(2)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-11π6+cos 12π5·tan 4π. [解] (1)原式=sin(-4×360°+45°)cos(3×360°+30°)+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)=sin 45°cos 30°+cos 60°sin 30° =22×32+12×12 =64+14 =1+64. (2)原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π+π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π+2π5·tan(4π+0)=sin π6+cos 2π5×0=12.利用诱导公式求解任意角的三角函数的步骤[活学活用] 求下列各式的值:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4;(2)sin 810°+cos 360°-tan 1 125°. 解:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π+π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π+π4=sin π3+tan π4=32+1. (2)sin 810°+cos 360°-tan 1 125°=sin(2×360°+90°)+cos(360°+0°)-tan(3×360°+45°) =sin 90°+cos 0°-tan 45° =1+1-1 =1.层级一 学业水平达标1.若α=2π3,则α的终边与单位圆的交点P 的坐标是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32解析:选B 设P (x ,y ),∵角α=2π3在第二象限,∴x =-12,y =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-122=32, ∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32.2.若角α的终边上一点的坐标为(1,-1),则cos α为( ) A .1 B .-1 C .22D .-22解析:选C ∵角α的终边上一点的坐标为(1,-1),它与原点的距离r =12+-12=2,∴cos α=xr=12=22. 3.若三角形的两内角α,β满足sin αcos β<0,则此三角形必为( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形 D .以上三种情况都可能解析:选B ∵sin αcos β<0,α,β∈(0,π), ∴sin α>0,cos β<0,∴β为钝角.4.代数式sin 120°cos 210°的值为( ) A .-34B .34C .-32D .14解析:选A 利用三角函数定义易得sin 120°=32, cos 210°=-32,∴s in 120°cos 210°=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-34,故选A. 5.若角α的终边在直线y =-2x 上,则sin α等于( ) A .±15B .±55C .±255D .±12解析:选C 在α的终边上任取一点(-1,2),则r =1+4=5,所以sin α=yr=25=25 5.或者取P (1,-2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =-25=-25 5. 6.tan ⎝⎛⎭⎪⎫-17π3=________. 解析:tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-17π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6π+π3=tan π3= 3. 答案: 37.已知角α的终边过点P (5,a ),且tan α=-125,则sin α+cos α=________.解析:∵tan α=a 5=-125,∴a =-12.∴r = 25+a 2=13.∴sin α=-1213,cos α=513.∴sin α+cos α=-713.答案:-7138.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α|cos α|+|sin α|cos α=________.解析:当α在第二象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=-sin αcos α+sin αcos α=0;当α在第四象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=sin αcos α-sin αcos α=0.综上,sin α|cos α|+|sin α|cos α=0.答案:09.求下列三角函数值:(1)cos(-1 050°);(2)tan 19π3;(3)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π4.解:(1)∵-1 050°=-3×360°+30°,∴cos(-1 050°)=cos(-3×360°+30°)=cos 30°=32. (2)∵19π3=3×2π+π3,∴tan 19π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×2π+π3=tan π3= 3.(3)∵-31π4=-4×2π+π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π4=sin ⎝⎛⎭⎪⎫-4×2π+π4=sin π4=22. 10.已知点M 是圆x 2+y 2=1上的点,以射线OM 为终边的角α的正弦值为-22,求cos α和tan α的值.解:设点M 的坐标为(x 1,y 1). 由题意,可知sin α=-22,即y 1=-22. ∵点M 在圆x 2+y 2=1上, ∴x 21+y 21=1,即x 21+⎝ ⎛⎭⎪⎫-222=1, 解得x 1=22或x 2=-22. ∴cos α=22或cos α=-22, ∴tan α=-1或tan α=1.层级二 应试能力达标1.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3]解析:选A 由cos α≤0,sin α>0可知,角α的终边落在第二象限内或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,即-2<a ≤3.2.给出下列函数值:①sin(-1 000°);②cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4;③tan 2,其中符号为负的个数为( )A .0B .1C .2D .3解析:选B ∵-1 000°=-3×360°+80°, ∴-1 000°是第一象限角,则sin(-1 000°)>0; ∵-π4是第四象限角,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4>0; ∵2 rad =2×57°18′=114°36′是第二象限角,∴tan 2<0.故选B. 3.若tan x <0,且sin x -cos x <0,则角x 的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D ∵tan x <0,∴角x 的终边在第二、四象限,又sin x -cos x <0,∴角x的终边在第四象限.4.已知角α的终边经过点P (m ,-6),且cos α=-45,则m =( ) A .8B .-8C .4D .-4 解析:选B 由题意r =|OP |=m 2+-62=m 2+36,故cos α=mm 2+36=-45,解得m =-8. 5.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________. 解析:|OP |=42+y 2.根据任意角三角函数的定义得,y42+y 2=- 255,解得y =±8.又∵sin θ=-255<0及P (4,y )是角θ终边上一点,可知θ为第四象限角,∴y =-8. 答案:-86.tan 405°-sin 450°+cos 750°=________.解析:原式=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(2×360°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+32=32. 答案:327.判断下列各式的符号:(1)sin 340°cos 265°;(2)sin 4tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4. 解:(1)∵340°是第四象限角,265°是第三象限角,∴sin 340°<0,cos 265°<0,∴sin 340°cos 265°>0.(2)∵π<4<3π2,∴4是第三象限角, ∵-23π4=-6π+π4,∴-23π4是第一象限角. ∴sin 4<0,tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4>0, ∴sin 4tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4<0.8.已知1|sin α|=-1sin α,且lg(cos α)有意义. (1)试判断角α所在的象限. (2)若角α的终边上一点是M ⎝ ⎛⎭⎪⎫35,m ,且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值.解:(1)由1|sin α|=-1sin α,所以sin α<0, 由lg(cos α)有意义,可知cos α>0,所以α是第四象限角.(2)因为|OM |=1,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫352+m 2=1, 得m =±45. 又α为第四象限角,故m <0,从而m =-45, sin α=y r =m |OM |=-451=-45.。
第一章 集 合 1.2 集合之间的关系与运算1.2.2 集合的运算 第一课时 交集与并集课时跟踪检测[A 组 基础过关]1.已知集合M ={x |-1≤x <3,x ∈R },N ={-1,0,1,2,3},则M ∩N =( ) A .{-1,0,2,3} B .{-1,0,1,2} C .{0,1,2}D .{0,1,2,3}解析:M ∩N ={-1,0,1,2},故选B . 答案:B 2.设集合M ={-1,1},N =⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <0或x >12,则下列结论正确的是( )A .N ⊆MB .N ∩M =∅C .M ⊆ND .M ∪N =R解析:∵M ={-1,1},N =⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <0或x >12,∴M ⊆N ,故选C .答案:C3.设集合A ={4,5,6},B ={2,3,4},则A ∪B 中有________个元素( ) A .1 B .4 C .5D .6解析:A ∪B ={2,3,4,5,6},有5个元素,故选C . 答案:C4.(2018·天津卷)设集合A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},C ={x ∈R |-1≤x <2},则(A ∪B )∩C =( )A .{-1,1}B .{0,1}C.{-1,0,1} D.{2,3,4}解析:由并集的定义可得,A∪B={-1,0,1,2,3,4},结合交集的定义可知,(A∪B)∩C={-1,0,1}.故选C.答案:C5.如图,表示图形中的阴影部分是()A.(A∪C)∩(B∪C)B.(A∪B)∩(A∪C)C.(A∪B)∩(B∪C)D.(A∪B)∩C解析:图中的阴影部分为集合A,B的交集并上集合C,可表示为(A∩B)∪C.分析可知(A∩B)∪C=(A∪C)∩(B∪C),故选A.答案:A6.设集合A={x|x+2>0},B={x|x-1>0},C={x|x+2<0},D={x|x-1<0},E={x|-2<x<1},则下列结论正确的是()A.E=A∩B B.E=A∩DC.E=B∩C D.E=B∪C解析:A∩D={x|-2<x<1}=E.故选B.答案:B7.已知集合A={x|x≤1},B={x|x≥a},且A∪B=R,则实数a的取值范围是________.解析:由A∪B=R,∴a≤1.答案:a≤18.设A={x|-2≤x≤5},B={x|m-1≤x≤2m+1}.(1)当x∈N+时,求A的子集的个数;(2)当x∈R且A∩B=∅时,求m的取值范围.解:(1)由题意知A 中元素为{1,2,3,4,5}, ∴A 的子集的个数为25=32.(2)∵x ∈R 且A ∩B =∅,∴B 可分为两个情况. ①当B =∅时,即m -1>2m +1⇒m <-2;②当B ≠∅时,可得⎩⎨⎧ 2m +1<-2,m -1≤2m +1或⎩⎨⎧m -1>5,m -1≤2m +1.解得-2≤m <-32或m >6. 综上,m <-32或m >6.[B 组 技能提升]1.(2018·全国卷Ⅲ)已知集合A ={x |x -1≥0},B ={0,1,2},则A ∩B =( ) A .{0} B .{1} C .{1,2}D .{0,1,2}解析:由x -1≥0得x ≥1,故A ={x |x ≥1}, 所以A ∩B ={1,2}. 答案:C2.(2018·北京卷)已知集合A ={x ||x |<2},B ={-2,0,1,2},则A ∩B =( ) A .{0,1} B .{-1,0,1} C .{-2,0,1,2}D .{-1,0,1,2}解析:∵|x |<2,∴-2<x <2,因此A ∩B ={-2,0,1,2}∩(-2,2)={0,1},故选A . 答案:A3.(2018·北京卷,改编)设集合A ={(x ,y )|x -y ≥1,ax +y >4,x -ay ≤2},若(2,1)∈A ,则a 的取值范围为________.解析:若(2,1)∈A ,则2a +1>4且2-a ≤2,解得a >32且a ≥0.∴a >32.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫aa >32 4.对于集合A ,B ,定义A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B },A ⊕B =(A -B )∪(B -A ).设M ={1,2,3,4,5,6},N ={4,5,6,7,8,9,10},则M ⊕N 中元素个数为________.解析:M ⊕N =(M -N )∪(N -M ) ={1,2,3}∪{7,8,9,10} ={1,2,3,7,8,9,10}. ∴M ⊕N 中有7个元素. 答案:7个5.设A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0},其中x ∈R ,如果A ∩B =B ,求实数a 的取值范围.解:A ={0,-4},∵A ∩B =B ,∴B ⊆A . 由x 2+2(a +1)x +a 2-1=0, 得Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=8(a +1). (1)当a <-1时,Δ<0,B =∅⊆A ; (2)当a =-1时,Δ=0,B ={0}⊆A ; (3)当a >-1时,Δ>0,要使B ⊆A ,则A =B . ∴0,-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两根, ∴⎩⎨⎧-2(a +1)=-4,a 2-1=0, 解之得a =1,综上可得a ≤-1或a =1.6.设A ,B 是两个非空集合,定义A 与B 的差集A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B }. (1)已知A ={1,2,3},B ={2,3,4},求A -B ;(2)差集A -B 和B -A 是否一定相等?说明你的理由;(3)已知A ={x |x >4},B ={x |-6<x <6},求A -(A -B )及B -(B -A ),由此你可以得到什么结论?(不必证明)解:(1)A -B ={1}.(2)不一定相等,由(1)知B -A ={4},∴B -A ≠A -B ,再如A ={1,2,3},B ={1,2,3}, A -B =∅,B -A =∅,此时A -B =B -A ,∴A-B与B-A不一定相等.(3)∵A-B={x|x≥6},B-A={x|-6<x≤4},∴A-(A-B)={x|4<x<6},B-(B-A)={x|4<x<6}.由此猜测一般对于两个集合有A-(A-B)=B-(B-A).。
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课时提升卷(三)
排列的概念及简单排列问题
(45分钟100分)
一、选择题(每小题6分,共30分)
1.已知下列问题:
①从甲、乙、丙三名同学中选出两名分别参加数学和物理学习小组;
②从甲、乙、丙三名同学中选出两名同学参加一项活动;
③从a,b,c,d四个字母中取出2个字母;
④从1,2,3,4四个数字中取出2个数字组成一个两位数.其中是排列问题的有
( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
2.下列说法正确的是( )
A.555是一个排列
B.在排列中,选取的元素个数不能等于原有的元素的个数
C.若两个排列的元素相同,且排列顺序也相同,就是相同排列
D.排列中所讲的顺序是指“上下、左右、前后”
3.(2013·郑州高二检测)若A={a,b,c},B={-1,0,1},f是集合A到集合B的映射,且满足f(a)+f(b)+f(c)=0,这样的映射f共有( )
A.6个
B.7个
C.8个
D.9个
4.(2013·武汉高二检测)四张卡片上分别标有数字“2”“0”“1”“1”,则由这四张卡片可组成不同的四位数的个数为( )
A.6
B.9
C.12
D.24
5.三人互相传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过5次传球后,球仍回到甲手中,则不同的传球方式共有( )
A.6种
B.10种
C.8种
D.16种
二、填空题(每小题8分,共24分)
6.从甲、乙、丙三人中选两人站成一排的所有站法为.(填代号)
①甲乙,乙甲,甲丙,丙甲
②甲乙,丙乙,丙甲
③甲乙,甲丙,乙甲,乙丙,丙甲,丙乙
④甲乙,甲丙,乙丙
7.(2013·长沙高二检测)古代“五行”学说认为:“物质分金、木、土、水、火五种属性,金克木,木克土,土克水,水克火,火克金.”将五种不同属性的物质任意排成一列,但排列中属性相克的两种物质不相邻,则这样的排列个数有
种(结果用数值表示).
8.在编号为1,2,3,4的四块土地上分别试种编号为1,2,3,4的四个品种的小麦,但1号地不能种1号小麦,2号地不能种2号小麦,3号地不能种3号小麦,则共有种不同的试种方案.
三、解答题(9~10题各14分,11题18分)
9.已知1,2,3,4四个数字,回答下列问题.
(1)从1,2,3,4四个数字中任取两个数字组成两位数,共有多少个不同的两位数?
(2)由1,2,3,4四个数字共能组成多少个没有重复数字的四位数?试全部列出.
10.(2013·天津高二检测)某药品研究所研制了5种消炎药a1,a2,a3,a4,a5,4种退热药b1,b2,b3,b4,现从中取两种消炎药和一种退热药同时进行疗效试验,但a1,a2两种药或同时用或同时不用,a3,b4两种药不能同时使用,试写出所有不同试验方法.
11.(能力挑战题)A,B,C,D四名同学重新换位(每个同学都不能坐其原来的位子),试列出所有可能的换位方法.
答案解析
1.【解析】选B.①是排列问题,因为两名同学参加的小组与顺序有关;②不是排列问题,因为两名同学参加的活动与顺序无关;③不是排列问题,因为取出的两个字母与顺序无关;④是排列问题,因为取出的两个数字还需要按顺序排成一列.
2.【解析】选C.选项A不正确,因为排列要求元素不相同,所以555不是一个排列;选项B不正确,因为选取的元素个数要求小于或等于原有的元素的个数,所以不正确;选项C正确,由排列的概念易知;选项D不正确,因为排列中所讲的顺序是指只要改变其中任意两个元素的位置,所得对象与原来对象的性质就不同.
3.【解析】选B.把各种情况列出来,用表格表示为:
由表格知映射共7个.
4.【解析】选 B.构成四位数,可从特殊元素0进行分类:第一类,0在个位有2110,1210,1120共3个;第二类,0在十位有2101,1201,1102共3个;第三类,0在百位有2011,1021,1012共3个,故由这四张卡片可组成不同的四位数的个数为9.
5. 【解析】选B.记另外两人为乙、丙,若甲第一次把球传给乙,则不同的传球方式有
其中经过5次传球后,球仍回到甲手中的有5种,同理若甲第一次把球传给丙也有5种不同的传球方式,共有10种传球方式.
6.【解析】这是一个排列问题,与顺序有关,任意两人的排列对应的是一种站法,故③正确.
答案:③
7.【解析】第一步不妨先排第一个位置,共有5种选择,设第1个位置排了金,由
题意知金克木,火克金,则第2个位置只能从土、水中选,有两种选择,设选择了土,则由题意剩下的只有一种选择了,所以这样的排列方法有5×2=10(种).
答案:10
8.【解析】画出树形图,如下:
由树形图可知,共有11种不同的试种方案.
答案:11
9.【解析】(1)由题意作树形图,如图.
故所有的两位数为
12,13,14,21,23,24,31,32,34,41,42,43,共有12个.
(2)直接画出树形图.
由上面的树形图知,所有的四位数为:
1234,1243,1324,1342,1423,1432,2134,2143,2314,2341,2413,2431,3124, 3142,3214,3241,3412,3421,4123,4132,4213,4231,4312,4321.共24个四位数. 【误区警示】在列出所有合乎要求的四位数时务必不重不漏.
10.【解题指南】用树形图求解.
【解析】如图,
由树形图可写出所有不同试验方法如下:
a1a2b1,a1a2b2,a1a2b3,a1a2b4,a3a4b1,a3a4b2,a3a4b3,a3a5b1,a3a5b2,a3a5b3,a4a5b1,a4a5b2,
a4a5b3,a4a5b4,共14种.
【拓展提升】有限制条件的计数问题的解决策略
(1)限制条件的排列问题一般表现为某些元素不能在某个(或某些)位置,某个(某些)位置只能放某些元素.
(2)解有限制条件的排列问题时,要优先处理特殊元素或优先处理特殊位置,做
到“想透,排够,不重不漏”.
(3)根据题意合理构造树形图,再根据树形图写出所求内容.
11.【解析】假设A,B,C,D四名同学原来的位子分别为1,2,3,4号,列出树形图如下:
位置编号
换位后,原来1,2,3,4号座位上坐的同学的所有可能排法有:BADC,BCDA,BDAC,CADB,CDAB,CDBA,DABC,DCAB,DCBA,共9种.
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