理科练习题

专题十四计数原理考点45：排列与组合（1-6题，13,14题，17-19题）考点46：二项式定理（7-12题，15,16题，20-22题）考试时间：120分钟满分：150分说明：请将选择题正确答案填写在答题卡上，主观题写在答题纸上第I卷（选择题）一、选择题（本题共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、考点45 中难某校高三年级共有6个班,现在安排6名教师担任某次模拟考试的监考工作,每名教师监考一个班级.在6名教师中,甲为其中2个班的任课教师,乙为剩下4个班中2个班的任课教师,其余4名教师均不是这6个班的任课教师,那么监考教师都不担任自己所教班的监考工作的概率为( )A.715B.815C.115D.4152、考点45 中难某单位周一至周六要安排甲、乙、丙、丁四人值班,每人至少值一天班,则甲至少值两天班的概率为( )A. 11 26B. 9 26C. 11 52D. 9 523、考点45 中难某同学有7本不同的书,其中语文书2本、英语书2本、数学书3本,现在该同学把这7本书放到书架上排成一排,要求2本语文书相邻、2本英语书相邻、3本数学书中任意2本不相邻,则不同的排法种数为( )A.12B.24C.48D.7204、考点45 中难一个停车场有5个排成一排的空车位，现有2辆不同的车停进这个停车场，若停好后恰有2个相邻的停车位空着，则不同的停车方法共有（ ）种 A.6B.12C.36D.725、考点45 中难某种植基地将编号分别为1,2,3,4,5,6的六个不同品种的马铃薯种在如图所示的这六块实验田上进行对比试验,要求这六块实验田分别种植不同品种的马铃薯,若种植时要求编号1,3,5的三个品种的马铃薯中至少有两个相邻,且2号品种的马铃薯不能种植在A 、F 这两块实验田上,则不同的种植方法有 ( )A.360种B.432种C.456种D.480种 6、考点45 难2017年11月30日至12月2日,来自北京、上海、西安、郑州、青岛及凯里等七所联盟学校(“全国理工联盟”)及凯里当地高中学校教师代表齐聚凯里某校举行联盟教研活动,在数学同课异构活动中,7名数学教师各上一节公开课,教师甲不能上第三节课,教师乙不能上第六节课,则7名教师上课的不同排法有 种( )A.5040B.4800C.3720D.4920 7、考点46 易24)(121()x x ++的展开式中3x 的系数为( )A ．12B ．16C ．20D ．248、考点46 易 已知1021001210(1)(1)(1)(1)x a a x a x a x +=+-+-++-L ，则=8a （ ）A.-180B.180C.45D.-45 9、考点46 易9(23)x y -的展开式中各项的二项式系数之和为（ ）A ．-1B ．1C ．-512D ．51210、考点46 中难已知5(1)(1)ax x ++的展开式中2x 的系数为5,则a =( ) A.-4B.-3C.-2D.-111、考点46 中难在二项式1121x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,系数最大的项为( )A.第五项B.第六项C.第七项D.第六项或第七项 12、考点46 中难332除以9的余数是( )A.1B.2C.4D.8第II 卷（非选择题）二、填空题（本题共4小题，每小题5分，共20分。

大题规范练(一)“17题～19题＋二选一”46分练(时间：45 分钟分值：46 分)解答题(本大题共 4 小题，共46 分，第22～23题为选考题．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17．已知正项等差数列{ a n} 的前n项和为S n，且知足a1＋a5＝2a723，S7＝63.(1)求数列{a n} 的通项公式a n；(2)若数列{b n}知足b1＝a1 且b n＋1－b n＝a n＋1，求数列1b n的前n项和T n.【导学号：07804229】[解] (1)法一：(等差数列的基本量)设正项等差数列{a n} 的首项为a1，公差为d，易知a n＞0，2a1＋a1＋4d＝1＋2d7 a则2，7a1＋21d＝63a＝31解得，d 2＝∴a n＝2n＋1.22法二：(等差数列的性质)∵{ a n} 是等差数列且a1＋a5＝3，∴2a3＝a7 272 a3，又a n＞0，∴a3＝7.∵S7＝a1＋a72＝7a4＝63，∴a4＝9，∴d＝a4－a3＝2，∴a n＝a3＋( n－3)d＝2n＋1.＋1－b n＝a n＋1 且a n＝2n＋1，(2)∵b n∴b n＋1－b n＝2n＋3，当n≥2时，b n＝( b n－b n －1－b n－2)＋⋯＋(b2－b1)＋b1＝(2 n＋1)＋(2n－1)＋⋯＋5＋3＝－1)＋(b nn(n＋2)，当n＝1时，b1＝3知足上式，故b n＝n( n＋2)．1 1 ∴＝b nn n＋＝121 1－n n＋2.1 ∴T n＝＋b11＋⋯＋b21＋b n－1－11b n1＝2 1－13＋1 1－2 4＋1－315＋⋯＋1－n－11n＋1＋1n－1n＋212＝1＋12－1 1－n＋1 n＋23 ＝－42n＋3n＋n＋.18．如图1，已知直角梯形ABCD 中，AB＝AD＝12CD＝2，AB∥DC，AB⊥AD，E为C D 的中点，沿AE 把△DAE 折起到△PAE 的地点(D 折后变成P)，使得PB＝2，如图2.(1)求证：平面PAE⊥平面ABCE；(2)求直线P B 和平面PCE 所成角的正弦值．[解] (1)证明：如图(1)，取AE 的中点O，连结PO，OB，BE.因为在平面图形中，如题图(图1)，连结BD，BE，易知四边形ABED为正方形，图(1)因此在立体图形中，△PAE，△BAE为等腰直角三角形，因此PO⊥AE，OB⊥AE，PO＝OB＝2，因为PB＝2，因此PO2＋OB2＝PB2，因此PO⊥OB，又AE∩OB＝O，因此PO⊥平面ABCE，因为PO? 平面PAE，因此平面PAE⊥平面ABCE .(2)由(1)知，OB，OE，OP 两两垂直，以O为坐标原点，以OB，OE，OP 所在直线分别为x轴、y轴、z轴成立空间直角坐标系，如图(2)，则O(0,0,0)，P(0,0，2)，B( 2，0,0)，E(0，→→→＝( 2，0，－2)，EP＝(0，－2，2)，EC＝( 2，2，0)．2，0)，C( 2，2 2，0)，PB图(2)设平面PCE 的法向量为n＝(x，y，z)，→n·EP则→＝0，＝0，n·EC 即－2y＋2z＝0，2x＋2y＝0，令x＝1，得y＝－1，z＝－1，故平面PCE 的一个法向量为n＝(1，－1，－1)．→因此cos〈PB，n〉＝→PB·n 2 2＝＝→2 3|PB| ·|n|6，36因此直线P B 和平面PCE 所成角的正弦值为.319.某学校为鼓舞家校互动，与某手机通信商合作，为教师办理流量套餐．为认识该校教师手机流量使用状况，经过抽样，获得100 位教师近 2 年每人手机月均匀使用流量L(单位：M) 的数据，其频次散布直方图以下：图3若将每位教师的手机月均匀使用流量分别视为其手机月使用流量，并将频次视为概率，回答以下问题．(1)从该校教师中随机抽取 3 人，求这3人中至多有 1 人手机月使用流量不超出300 M 的概率；(2)现该通信商推出三款流量套餐，详情以下：套餐名称月套餐费/元月套餐流量/MA 20 300B 30 500C 38 700这三款套餐都有以下附带条款：套餐费月初一次性收取，手机使用流量一旦高出套餐流量，系统就自动帮用户充值200 M 流量，资费20 元；假如又高出充值流量，系统就再次自动帮用户充值200 M 流量，资费20 元，以此类推，假如当月流量有节余，系统将自动清零，无法转入次月使用．学校欲订购此中一款流量套餐，为教师支付月套餐费，并肩负系统自动充值的流量资费的75%，其他部分由教师个人肩负，问学校正购哪一款套餐最经济？说明原因．[解] (1)记“从该校随机抽取 1 位教师，该教师手机月使用流量不超出300 M ”为事件 D.依题意，P(D )＝(0.000 8＋0.002 2) ×100＝0.3.X～这3 人中手机月使用流量不超出300 M 的人数为X，则中随机抽取 3 人，设从该校教师B(3,0.3)，中随机抽取 3 人，至多有 1 人手机月使用流量不超出300 M 的概率为P(X＝校教师因此从该0 03＋C31×0.3 ×(1－0.3)2＝0.343＋0.441＝0.784.0)＋P(X＝1)＝C3×0.3 ×(1－0.3)(2)依题意，从该校随机抽取 1 位教师，该教师手机月使用流量L∈(300,500] 的概率为(0.002 5(0.000 8＋0.000 2) ×100＝0.1.＋0.003 5) ×100＝0.6，L∈(500,700] 的概率为X1 元，则X1 的全部可能取值为当学校正购A 套餐时，设为学校为1位教师肩负的月花费20,35,50，且P(X1＝20)＝0.3，P(X1＝35)＝0.6，P( X1＝50)＝0.1，因此X1 的散布列为X1 20 35 50P 0.3 0.6 0.1因此E(X1)＝20×0.3＋35×0.6＋50×0.1＝32(元)．费X2元，则X2的全部可能取值为30,45，肩负的月花为当学校正购B 套餐时，设学校为1位教师且P(X2＝30)＝0.3＋0.6＝0.9，P(X2＝45)＝0.1，因此X2 的散布列为X2 30 45P 0.9 0.1因此E(X2)＝30×0.9＋45×0.1＝31.5(元)．为费X3 元，则X3 的全部可能取值为38，当学校正购C 套餐时，设学校为1位教师肩负的月花且P(X3＝38)＝1，因此E(X3)＝38×1＝38(元)．因为E(X2)＜E(X1)＜E(X3)，．济因此学校正购B 套餐最经(请在第22～23题中选一题作答，假如多做，则依据所做第一题计分)22．选修4-4：坐标系与参数方程在极坐标方程为ρ系中，圆C的极坐标2＝4ρ(cos θ＋sin θ)－3.若以极点O为原点，极轴所在成立平面直角坐标系.为x轴直线【导学号：07804230】(1)求圆C的参数方程；(2)在直角坐标系中，点P(x，y)是圆C上的动点，试求x＋2y 的最大值，并求出此时点P 的．直角坐标2＝4ρ(cos θ＋sin θ)－3，[解] (1)因为ρ因此x2＋y2－4x－4y＋3＝0，即(x－2)2＋(y－2)2＝5为方程，圆C 的直角坐标(θ为参数)．x＝2＋5cos θy＝2＋5sin θC的参数方程为因此圆2＋y2－4x－4y＋3＝0，整理得5y2＋4(1－t)y＋t2 (2)法一：设x＋2y＝t，得x＝t－2y，代入x－4t＋3＝0 (*) ，则对于y 的方程必有实数根．因此Δ＝16(1－t)2－20(t2－4t＋3) ≥0，化简得t2－12t＋11≤0，解得1≤t≤ 1 1，即x＋2y 的最大值为11.将t＝11 代入方程(*) 得y2－8y＋16＝0，解得y＝4，代入x＋2y＝11，得x＝3，故x＋2y 的最大值为11时，点P 的直角坐标为(3,4)．法二：由(1)可设点P(2＋5cos θ，2＋5sin θ)，则x＋2y＝6＋5cos θ＋2 5sin θ＝6＋55 2 55 cos θ＋ 5 sin θ，设s in α＝5 2 5，则c os α＝，因此x＋2y＝6＋5sin(θ＋α)，5 5当sin(θ＋α)＝1时，(x＋2y)max＝11，π此时，θ＋α＝＋2kπ，k∈Z，即θ＝2 π－α＋2kπk(∈Z)，2因此sin θ＝cos α＝2 55，cos θ＝sin α＝5，故点P 的直角坐标为(3,4)．523．选修4-5：不等式选讲已知函数f(x)＝|x－2|＋2，g(x)＝m|x|(m∈R)．(1)解对于x 的不等式f( x)＞5；(2)若不等式f(x) ≥g(x)对随意x∈R恒成立，求m 的取值范围．[解] (1)由f(x)＞5，得|x－2|＞3，∴x－2＜－3 或x－2＞3，解得x＜－1 或x＞5.故原不等式的解集为{ x|x＜－1 或x＞5} ．(2)由f(x) ≥g(x)，得|x－2|＋2≥m|x|对随意x∈R恒成立，当x＝0时，不等式|x－2|＋2≥0恒成立，|x－2|＋2当x≠0时，问题等价于m≤对随意非零实数恒成立，|x||x－2|＋2 |x－2＋2|∵＝1，∴m≤1，即m 的取值范围是(－∞，1]．≥|x| |x|。

5．我市拟向新疆哈密地区的三所中学派出5名教师支教，要求每所中学至少派遣一名教师，则不同的派出方法有（）A．300种B．150种C．120种D．90种6．一只小青蛙位于数轴上的原点处，小青蛙每一次具有只向左或只向右跳动一个单位或者两个单位距离的能力，且每次跳动至少一个单位.若小青蛙经过5次跳动后，停在数轴上实数2位于的点处，则小青蛙不同的跳动方式共有( )种.A．105B．95C．85D．757．中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”，主要指德育；“乐”，主要指美育；“射”和“御”，就是体育和劳动；“书”，指各种历史文化知识；“数”，数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动，每艺安排一节，连排六节，一天课程讲座排课有如下要求：“数”必须排在前三节，且“射”和“御”两门课程相邻排课，则“六艺”课程讲座不同排课顺序共有（）A．120种B．156种C．188种D．240种8．郑州绿博园花展期间，安排6位志愿者到4个展区提供服务，要求甲、乙两个展区各安排一个人，剩下两个展区各安排两个人，其中的小李和小王不在一起，不同的安排方案共有（）A．168种B．156种C．172种D．180种9．用6种不同的颜色对正四棱锥的8条棱染色，每个顶点出发的棱的颜色各不相同，不同的染色方案共有多少种（）A．14400B．28800C．38880D．4320010．《红海行动》是一部现代海军题材影片，该片讲述了中国海军“蛟龙突击队”奉命执行撤侨任务的故事．撤侨过程中，海军舰长要求队员们依次完成六项任务，并对任务的顺序提出了如下要求：重点任务A 必须排在前三位，且任务E、F必须排在一起，则这六项任务的不同安排方案共有（）A．240种B．188种C．156种D．120种3页试卷第2页，总3页11．定义“有增有减”数列{}n a 如下： *t N ∃∈，满足1t t a a +<，且*s N ∃∈，满足1S S a a +>.已知“有增有减”数列{}n a 共4项，若{}(),,1,2,3,4i a x y z i ∈=，且x y z <<，则数列{}n a 共有（ ） A ． 64个 B ． 57个 C ． 56个 D ． 54个12．一只小蜜蜂位于数轴上的原点处，小蜜蜂每一次具有只向左或只向右飞行一个单位或者两个单位距离的能力，且每次飞行至少一个单位.若小蜜蜂经过5次飞行后，停在数轴上实数3位于的点处，则小蜜蜂不同的飞行方式有多少种？（ ） A ． 5 B ． 25 C ． 55 D ． 7513．如图所示，用6种不同的颜色把图中A 、B 、C 、D 四块区域分开，若相邻区域不能涂同一种颜色，则不同的涂法共有( )A ． 400种B ． 480种C ． 460种D ． 496种14．定义“规范01数列”{}n a 如下: {}n a 共有2m 项,其中m 项为0, m 项为1,且对任意2,k m ≤ 1,a2,,k a a ⋅⋅⋅中0的个数不少于1的个数,若4,m =则不同的“规范01数列”共有A ． 18个B ． 16个C ． 14个D ． 12个15．由1、2、3、4、5、6、7七个数字组成七位数，要求没有重复数字且6、7均不得排在首位与个位，1与6必须相邻，则这样的七位数的个数是（ ） A ． 300 B ． 338 C ． 600 D ． 76816．某密码锁共设四个数位，每个数位的数字都可以是1，2，3，4中的任一个.现密码破译者得知：甲所设的四个数字有且仅有三个相同；乙所设的四个数字有两个相同，另两个也相同；丙所设的四个数字有且仅有两个相同；丁所设的四个数字互不相同．则上述四人所设密码最安全的是（ ）. A ． 甲 B ． 乙 C ． 丙 D ． 丁17．有4位同学在同一天的上午、下午参加“身高与体重”、“立定跳远”、“肺活量”、“握力”、“台阶”五个项目的测试，每位同学测试两个项目，分别在上午和下午，且每人上午和下午测试的项目不能相同．若上午不测“握力”，下午不测“台阶”，其余项目上午、下午都各测试一人，则不同的安排方式的种数为（ ） A ． 264 B ． 72 C ． 266 D ． 27418．五个人围坐在一张圆桌旁，每个人面前放着完全相同的硬币，所有人同时翻转自己的硬币，若硬币正面朝上，则这个人站起来；若硬币正面朝下，则这个人继续坐着，那么，没有相邻的两个人站起来的概率为（ ） A ．516 B ． 1132 C ． 1532D ． 12 19．北京某大学为第十八届四中全会招募了名志愿者（编号分别是，，，号），现从中任意选取人按编号大小分成两组分配到江西厅、广电厅工作，其中三个编号较小的人在一组，三个编号较大的在另一组，那么确保号、号与号同时入选并被分配到同一厅的选取种数是（ ） A ． B ． C ． D ．20．2015年4月22日，亚非领导人会议在印尼雅加达举行，某五国领导人A B 、、C 、D 、E ，除B 与E 、D 与E 不单独会晤外，其他领导人两两之间都要单独会晤．现安排他们在两天的上午、下午单独会晤（每人每个半天最多进行一次会晤），那么安排他们单独会晤的不同方法共有（ ） A ． 48种 B ． 36种 C ． 24种 D ． 8种21．两人进行乒乓球比赛，先赢三局着获胜，决出胜负为止，则所有可能出现的情形（各人输赢局次的不同视为不同情形）共有（ ）A ．10种B ．15种C ．20种D ．30种22．某校周五安排有语文、数学、英语、物理、化学、体育六节课（每门课一节），要求体育不排在第一节，数学不排在第四节，则这天课标的不同排法种数为（ ）A.600B.504C.480D.28823．在航天员进行的一项太空实验中，要先后实施6个程序，其中程序只能出现在第一步或最后一步，程序实施时必须相邻，请问实验顺序的编排方法共有 （ ）3012⋅⋅⋅30661524253260100A．24．将A．24025A．试卷第3页，总3页。

高三理科数学小综合专题练习——应用问题一、选择题1．某学生离家去学校，为了锻炼身体，一开始跑步前进，跑累了再走余下的路程．用纵轴表示离学校的距离，横轴表示出发后的时间，则下列四个图形中较符合该学生的走法的是2．某运输公司有12名驾驶员和19名工人，有8辆载重量为10吨的甲型卡车和7辆载重量为6吨的乙型卡车．某天需运往A 地至少72吨的货物，派用的每辆车虚满载且只运送一次．派用的每辆甲型卡车虚配2名工人，运送一次可得利润450元；派用的每辆乙型卡车虚配1名工人，运送一次可得利润350元．该公司合理计划当天派用两类卡车的车辆数，可得最大利润z = A ．4650元 B ．4700元 C ．4900元 D ．5000元3．天文台用3.2万元买一台观测仪，已知这台观测仪从启用的第一天起连续使用，第n 天的维修保养费为4910n +元（n ∈N *），使用它直至报废最合算（所谓报废最合算是指使用的这台仪器的日平均耗资最少）为止，一共使用了 A ． 600天 B ．800天 C ．1000天 D ．1200天 4．植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树，每人植一棵，相邻两棵树相距10米．开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边，使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小，这个最小值为A ．2000米B ．1990米C ．1900米D ．1800米5．放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素，其含量不断减少，这种现象成为衰变，假设在放射性同位素铯137的衰变过程中，其含量M （单位：太贝克）与时间t （单位：年）满足函数关系：()3002t M t M -=，其中0M 为0t =时铯137的含量，已知30t =时，铯137的含量的变化率是10ln 2-（太贝克/年），则()60M = A. 5太贝克 B. 75ln 2太贝克 C. 150ln 2太贝克 D. 150太贝克 二、填空题6．在相距2千米的A 、B 两点处测量目标C ，若75CAB ∠=︒，60CBA ∠=︒，则A 、C 两点之间的距离是 千米．7．小波通过做游戏的方式来确定周末活动，他随机地往单位圆内投掷一点，若此点到圆心的距离大于12，则周末去看电影；若此点到圆心的距离小于14，则去打篮球；否则，在家看书，则小波周末不在家看书的概率为 ．8．里氏震级M 的计算公式为：0lg lg M A A =-，其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振A B C DO t d 0d 0t O t d 0d 0t O t d 0d 0t O tdd 0t幅是相应的标准地震的振幅．假设在一次地震中，测震仪记录的最大振幅是1000，此时标准地震的振幅为0.001，则此次地震的震级为__________级；9级地震的最大的振幅是5级地震最大振幅的__________倍． 9．《九章算术》“竹九节”问题：现有一根9节的竹子，自上而下各节的容积成等差数列，上面4节的容积共为3升，下面3节的容积共4升，则第5节的容积为 升． 10．某地区为了解70~80岁老人的日平均睡眠时间（单位：h ），随机地选择了50位老人进行调查，下表是50位老人日睡眠时间频率分布表：序号 （i ） 分组 睡眠时间 组中值 （G i ） 频数 （人数） 频率（F i ） 1 [4，5） 4.5 6 0.12 2 [5，6） 5.5 10 0.20 3 [6，7） 6.5 20 0.40 4 [7，8） 7.5 10 0.20 5[8，9]8.540.08在上述统计数据的分析中，一部分计算见算法流程图， 则输出的S 的值是 ． 三、解答题11．如图，A 地到火车站共有两条路径1L 和2L ，据统计，通过两条路径所用的时间互不影响，所用时间落在各时间段内的频率如下表： 时间(分钟)10~2020~3030~4040~5050~601L 的频率 0.10.2 0.3 0.2 0.2 2L 的频率0.10.40.40.1现甲、乙两人分别有40分钟和50分钟时间用于赶往火车站． （1）为了尽最大可能在各自允许的时间内赶到火车站，甲和乙应如何选择各自的路径？ （2）用X 表示甲、乙两人中在允许的时间内能赶到火车站的人数，针对（1）的选择方案，求X 的分布列和数学期望．12．某商场销售某种商品的经验表明，该商品每日的销售量y (单位：千克)与销售价格x(单位：元/千克)满足关系式()21063a y x x =+--，其中36x <<，a 为常数，已知销售价格为5元/千克时，每日可售出该商品11千克． (1) 求a 的值；(2) 若该商品的成品为3元/千克, 试确定销售价格x 的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大．13．提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况．在一般情况下，大桥上的车流速度v （单位：千米/小时）是车流密度x （单位：辆/千米）的函数．当桥上的车流密度达到200辆/千米时，造成堵塞，此时车流速度为0；当车流密度不超过20辆/千米时，车流速度为60千米/小时．研究表明：当20200x ≤≤时，车流速度v 是车流密度x 的一次函数．（1）当0200x ≤≤时，求函数()v x 的表达式；（2）当车流密度x 为多大时，车流量（单位时间内通过桥上某观测点的车辆数，单位：辆/小时）()()f x x v x = 可以达到最大，并求出最大值．（精确到1辆/小时）14．某企业拟建造如图所示的容器（不计厚度，长度单位：米），其中容器的中间为圆柱形，左右两端均为半球形，按照设计要求容器的体积为803π立方米，且2l r ≥．假设该容器的建造费用仅与其表面积有关．已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元，半球形部分每平方米建造费用为()3c c >．设该容器的建造费用为y 千元． （1）写出y 关于r 的函数表达式，并求该函数的定义域； （2）求该容器的建造费用最小时的r ．15．如图，一载着重危病人的火车从O 地出发，沿射线OA 行驶，其中1tan 3α=，在距离O 地5a （a 为正数）公里北偏东β角的N 处住有一位医学专家，其中3sin 5β=，现有110指挥部紧急征调离O 地正东p 公里的B 处的救护车赶往N 处载上医学专家全速追赶乘有重危病人的火车，并在C 处相遇，经测算当两车行驶的路线与OB 围成的三角形OBC 面积S 最小时，抢救最及时. （1）求S 关于p 的函数关系；（2）当p 为何值时，抢救最及时.16．请你设计一个包装盒，如图所示，ABCD 是边长为60cm 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ABCD 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 （cm 2）最大，试问x 应取何值？（2）若广告商要求包装盒容积V （cm 3）最大，试问x 应取何值？并求出此时包装盒的高与底面边长的比值．17．有三个新兴城镇，分别位于A ，B ，C 三点处，且AB =AC =13km ，BC =10km.今计划合建一个中心医院，为同时方便三镇，准备建在BC 的垂直平分线上的P 点处，（建立坐标系如图）（1）若希望点P 到三镇距离的平方和为最小，点P 应位于何处？ （2）若希望点P 到三镇的最远距离为最小，点P 应位于何处？18．某城市2001年末汽车保有量为30万辆，预计此后每年报废上一年末汽车保有量的6%，并且每年新增汽车数量相同.为保护城市环境，要求该城市汽车保有量不超过60万辆，那么每年新增汽车数量不应超过多少万辆?x x EF A B DCx ()5,0B -y AO ()5,0C P参考答案一、选择题1．D 2．C 3．B 4．A 5．D 二、填空题 6．6 7．13168．6，10000 9．6766 10．6. 42三、解答题11．解（1）()1,2i A i =表示事件“甲选择路径()1,2i L i =时，40分钟内赶到火车站”，Bi 表示事件“乙选择路径()1,2i L i =时，50分钟内赶到火车站”，用频率估计相应的概率可得：()10.10.20.30.6P A =++=，()20.10.40.5P A =+=.∵()()12P A P A >, ∴甲应选择1L ．()10.10.20.30.20.8P B =+++=，()20.10.40.40.9P B =++=.∵()()12P B P B <, ∴乙应选择2L ．（2）X 的取值为：0,1，2．A ，B 分别表示针对（1）的选择方案，甲、乙在各自允许的时间内赶到火车站，由（1）知()0.6P A =，()0.9P B =，又由题意知A ，B 独立．()()()()00.40.10.04P X P AB P A P B ====⨯=()()()()()()10.40.90.60.10.42P X P AB AB P A P B P A P B ==+=+=⨯+⨯=()()()()20.60.90.54P X P AB P A P B ====⨯=∴ X 的分布列为：X 0 1 2P0．04 0．42 0．54∴00.0410.4220.54 1.5.EX =⨯+⨯+⨯=12．解：(1)因为5x =时11y =，所以10112a+= ∴2a =；(2)由(1)知该商品每日的销售量()221063y x x =+--，所以商场每日销售该商品所获得的利润：()()()()()222310621036,363f x x x x x x x ⎡⎤=-+-=+--<<⎢⎥-⎣⎦；()()()()()()22/1062363046f x x x x x x ⎡⎤=-+--=--⎣⎦．令()/0f x =得4x =． 当34x <<时，()/0fx >，当46x <<时，()/0f x <函数()f x 在()3,4上递增，在()4,6上递减，所以当4x =时函数()f x 取得最大值()442f =答：当销售价格4x =时，商场每日销售该商品所获得的利润最大，最大值为42．13．解：（1）由题意：当020x ≤≤时，()60v x =；当20200x ≤≤时，设()v x a x b =+，显然()v x a x b =+在[]20,200是减函数，由已知得20002060a b a b +=⎧⎨+=⎩，解得132003a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩．故()()60, 0201200, 202003x v x x x ≤<⎧⎪=⎨-≤≤⎪⎩．（2）依题意并由（1）可得()()60, 0201200, 202003x x f x x x x ≤<⎧⎪=⎨-≤≤⎪⎩当020x ≤<时，()f x 为增函数，故当20x =时，其最大值为60201200⨯=； 当20200x ≤≤时，()()()21110000200100333f x x x x =-=--+，故当100x =时，其最大值为100003； 综上，当100x =时，()f x 在区间[]0,200上取得最大值1000033333≈辆/小时． 即当车流密度为100辆/千米时，车流量可以达到最大，最大值约为3333辆/小时．14．解（1）3248033r r l πππ+=，解得280433rl r =-． 所以圆柱的侧面积为228041608223333r rrl r rr ππππ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭；两端两个半球的表面积之和为24r π．∴()2221601808442y r cr c r r r ππππ=-+=+-，定义域为02l ⎛⎤⎥⎝⎦，． （2）因为()()3/22822016082c r y c r r rπππ⎡⎤--⎣⎦=-+-=， 令/0y >得：3202r c >-； 令/0y <得：32002r c <<-． 所以3202r c =-时, 该容器的建造费用最小． 答：3202r c =-米时，该容器的建造费用最小． 15．解：（1）以O 为原点，正北方向为y 轴建立直角坐标系，则直线OA 的方程为：3y x =．设(),N x y ，则5sin 3x a a β==，5cos 4y a a β== ∴(3,4)N a a 又B （p ，0），∴直线BC 的方程为：)(34p x pa ay --=由⎪⎩⎪⎨⎧--==)(343p x p a ay xy 得C 的纵坐标)35(5312a p a p ap y c >-=， ∴2165||||,()2353c ap S OB y p a p a =⋅=>- （2）由（1）得)0(35,35253622>-=-=-=t a p t ap ap a p ap S 令 ∴22340]310925[2a a t a t a S ≥++=，∴当且仅当,9252t a t =310,35ap a t ==此时即时，上式取等号，∴当103a p =公里时，抢救最及时. 16．解（1）根据题意有()()()2222260460224088151800030S x x x x x x =---=-=--+<<所以x =15cm 时包装盒侧面积S 最大． （2）根据题意有()()()()222260222300302V x x x x x =-=-<<， 所以，()/6220V x x =-，当020x <<时，/0V >，当2030x <<时，/0V <，即()V x 在()0,20上递增，在()20,30上递减．所以，当x =20时，V 取极大值也是最大值．此时，包装盒的高与底面边长的比值为()26021222x x-=．即x =20 cm 是包装盒容积V 最大．此时包装盒的高与底面边长的比值为12．17．解：（1）设P 的坐标为（0，y ），则P 至三镇距离的平方和为：.146)4(3)12()25(2)(222+-=-++=y y y y f所以，当4=y 时，函数)(y f 取得最小值. 答：点P 的坐标是).4,0(（2）解法一：P 至三镇的最远距离为⎪⎩⎪⎨⎧-<+--≥++=.|12|25|,12||,12|25,25)(222y y y y y y x g 当当由|12|252y y -≥+解得,24119≥y 记,24119*=y 于是 ⎪⎩⎪⎨⎧<-≥+=.|,12|,,25)(**2y y y y y y x g 当当因为225y +在[),*+∞y 上是增函数，而]y ,(-|12|*∞-在y 上是减函数. 所以*y y =时，函数)(y g 取得最小值. 答:点P 的坐标是119(0,)24. 解法二：因为在△ABC 中，AB =AC =13，且22125,,().4AC OC OC ACB b π-=>=∠=如图所以△ABC 的外心M 在线段AO 上，其坐标为)24119,0(， AM =BM =CM . 当P 在射线MA 上，记P 为P 1； 当P 在射线MA 的反向延长线上，记P 为P 2， 这时P 到A 、B 、C 三点的最远距离为P 1C 和P 2A ， 且P 1C ≥MC ，P 2A ≥MA ，所以点P 与外心M 重合时， P 到三镇的最远距离最小.答:点P 的坐标是119(0,)24．18．解：设2001年末汽车保有量为1b 万辆，以后各年末汽车保有量依次为2b 万辆，3b 万辆，……，每年新增汽车x 万辆，则301=b ，x b b n n +=+94.01所以，当2≥n 时，x b b n n +=-194.0，两式相减得：()1194.0-+-=-n n n n b b b b （1）显然，若012=-b b ，则011==-=--+ n n n n b b b b ，即301===b b n ，此时.8.194.03030=⨯-=x（2）若012≠-b b ，则数列{}n n b b -+1为以8.106.0112-=-=-x b x b b 为首项，以94.0为公比的等比数列，所以，()8.194.01-⋅=-+x b b n n n .（i ）若012<-b b ，则对于任意正整数n ，均有01<-+n n b b ，所以，3011=<<<+b b b n n ，此时，.8.194.03030=⨯-<x（ii ）当万8.1>x 时，012>-b b ，则对于任意正整数n ，均有01>-+n n b b ，所以，3011=>>>+b b b n n ，由()8.194.01-⋅=-+x b b nn n ，得()()()()()3094.0194.01112112211+---=+-++-+-=----n n n n n n b b b b b b b b b b()()3006.094.018.11+--=-n x ，y ∙()5,0B -xA O ()5,0C 2P ∙∙M1P图(b )要使对于任意正整数n ，均有60≤n b 恒成立，即()()603006.094.018.11≤+---n x对于任意正整数n 恒成立，解这个关于x 的一元一次不等式 ， 得8.194.018.1+-≤nx ， 上式恒成立的条件为：上的最小值在N n nx ∈⎪⎭⎫⎝⎛+-≤8.194.018.1，由于关于n 的函数()8.194.018.1+-=nn f 单调递减，所以，6.3≤x . 答：每年新增汽车数量不应超过3.6万辆.。