2020版高考数学(理)新精准大一轮课标通用版刷好题练能力:第十章 4 第4讲 随机事件与古典概型 含解析
2020版高考数学浙江专用新精准大一轮精讲通用版刷好题练能力:第四章 第4讲 简单的三角恒等变换

2019年4月[基础达标]1.计算sin 15°sin 30°sin 75°的值等于( ) A .34B .38 C.18 D .14详细分析:选C.原式=12sin 15°cos 15°=14×2sin 15°cos 15° =14sin 30°=18. 2.已知f (x )=2tan x -2sin 2x2-1sin x 2cos x2,则f ⎝⎛⎭⎫π12的值为( ) A .4 3 B .833C .4D .8详细分析:选D.因为f (x )=2⎝⎛⎭⎫tan x +cos x sin x =2×⎝⎛⎭⎫sin x cos x +cos x sin x =2×1cos x ·sin x =4sin 2x ,所以f ⎝⎛⎭⎫π12=4sinπ6=8. 3.若sin ⎝⎛⎭⎫π4+α=13,则cos ⎝⎛⎭⎫π2-2α等于( ) A .429B .-429C .79D .-79详细分析:选D.因为sin ⎝⎛⎭⎫π4+α=13, cos ⎝⎛⎭⎫π2-2α=sin 2α=-cos ⎝⎛⎭⎫π2+2α =-cos 2⎝⎛⎭⎫π4+α =-⎣⎡⎦⎤1-2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+α=2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+α-1=-79. 4.已知α,β均为锐角,(1+tan α)(1+tan β)=2,则α+β为( )A .π6B .π4C .π3D .3π4详细分析:选B.由(1+tan α)(1+tan β)=2得 tan α+tan β=1-tan αtan β,所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=1-tan αtan β1-tan αtan β=1.因为0<α,β<π2,所以0<α+β<π,所以α+β=π4.5.(2019·台州质检)4sin 80°-cos 10°sin 10°等于( )A . 3B .- 3C . 2D .22-3详细分析:选B.依题意,因为sin 80°=cos 10°, 所以4sin 80°-cos 10°sin 10°=4sin 10°cos 10°-cos 10°sin 10°=2sin 20°-cos 10°sin 10°=2sin (30°-10°)-cos 10°sin 10°=2⎝⎛⎭⎫12cos 10°-32sin 10°-cos 10°sin 10°=-3sin 10°sin 10°=-3,选B.6.已知cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6+sin θ=435,则sin ⎝⎛⎭⎫θ+7π6的值是( ) A .45B .435C .-45D .-435详细分析:选 C.因为cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6+sin θ=435,所以32cos θ+32sin θ=435,即3⎝⎛⎭⎫12cos θ+32sin θ=435,即3sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=435,所以sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=45, 所以sin ⎝⎛⎭⎫θ+7π6=-sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=-45.故选C. 7.11-tan 15°-11+tan 15°=________. 详细分析:原式=2tan 15°(1-tan 15°)(1+tan 15°)=2tan 15°1-tan 215°=tan 30°=33.答案:33 8.(2019·温州中学高三模考)已知向量a =(sin α+cos α,1),b =(1,-2cos α),a ·b =15,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则sin α=________,cos α=________. 详细分析:由题设可得sin α+cos α-2cos α=15,即sin α-cos α=15,联立sin 2α+cos 2α=1,由此可得sin α=45,cos α=35.答案:45 359.已知sin αcos α1-cos 2α=12,tan(α-β)=12,则tan β=________.详细分析:因为sin αcos α1-cos 2α=12,所以sin αcos α2sin 2α=12,cos αsin α=1,所以tan α=1,又因为tan(α-β)=12,所以tan β=tan[α-(α-β)]=tan α-tan (α-β)1+tan αtan (α-β)=1-121+1×12=13.答案:1310.(2019·浙江省重点中学高三月考)请利用图1、图2中大矩形内部阴影部分的面积关系,写出该图所验证的一个三角恒等变换公式:________________________.详细分析:两个图的阴影部分面积相等,题图1中大矩形面积为:S =(cos α+cos β)(sin α+sin β)=sin(α+β)+sin αcos α+sin βcos β,减去四个小直角三角形的面积得S 1=S -sin αcos α-sin βcos β=sin(α+β),题图2中阴影部分面积为S 2=sin αcos β+cos αsin β.答案:sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β11.已知tan α=-13,cos β=55,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求tan(α+β)的值,并求出α+β的值.解:由cos β=55,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 得sin β=255,tan β=2.所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-13+21+23=1.因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以π2<α+β<3π2,所以α+β=5π4.12.已知tan 2θ=-22,π<2θ<2π,求2cos 2θ2-sin θ-12sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4的值.解:原式=cos θ-sin θ2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=2sin ⎝⎛⎭⎫π4-θ2sin ⎝⎛⎭⎫π4+θ, 又⎝⎛⎭⎫π4-θ+⎝⎛⎭⎫π4+θ=π2,所以原式=sin ⎝⎛⎭⎫π4-θcos ⎝⎛⎭⎫π4-θ=tan ⎝⎛⎭⎫π4-θ=1-tan θ1+tan θ.因为tan 2θ=2 tan θ1-tan 2θ=-22,解得tan θ=-12或tan θ=2, 又π<2θ<2π,所以π2<θ<π,所以tan θ=-12,所以原式=1+121-12=3+2 2.[能力提升]1.已知sin α=35且α为第二象限角,则tan ⎝⎛⎭⎫2α+π4=( ) A .-195B .-519C .-3117D .-1731详细分析:选D.由题意得cos α=-45,则sin 2α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=725,所以tan 2α=-247,所以tan ⎝⎛⎭⎫2α+π4=tan 2α+tan π41-tan 2αtan π4=-247+11-⎝⎛⎭⎫-247×1=-1731. 2.公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割均为0.618,这一数值也可以表示为m =2sin 18°,若m 2+n =4,则m n2cos 227°-1=( )A .8B .4C .2D .1详细分析:选C.因为m =2sin 18°, 若m 2+n =4,则n =4-m 2=4-4sin 218°=4(1-sin 218°)=4cos 218°,所以m n2cos 227°-1=2sin18°4cos 218°cos 54°=4sin 18°cos 18°sin 36°=2sin 36°sin 36°=2. 3.(2019·台州市书生中学检测)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,已知a -b =2,c =4,sin A =2sin B ,则△ABC 的面积为________,sin(2A -B )=________.详细分析:由sin A =2sin B 得,a =2b ,结合已知可知,a =c =4,b =2,则cos A =14,sin A =154, S =12bc sin A =15, cos B =a 2+c 2-b 22ac =78,sin B =158, sin(2A -B )=sin 2A cos B -cos 2A sin B =2sin A cos A cos B -(cos 2A -sin 2A )sin B =2×154×14×78-⎝⎛⎭⎫116-1516×158=71532. 答案:15715324.设α∈⎝⎛⎭⎫0,π3,β∈⎝⎛⎭⎫π6,π2,且53sin α+5cos α=8,2sin β+6cos β=2,则cos(α+β)的值为________.详细分析:由53sin α+5cos α=8,得sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45, 因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π3,α+π6∈⎝⎛⎭⎫π6,π2, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=35. 又β∈⎝⎛⎭⎫π6,π2,β+π3∈⎝⎛⎭⎫π2,56π,由已知得 sin ⎝⎛⎭⎫β+π3=22. 所以cos ⎝⎛⎭⎫β+π3=-22. 所以cos(α+β)=sin ⎣⎡⎦⎤π2+(α+β) =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π6+⎝⎛⎭⎫β+π3 =sin ⎝⎛⎭⎫α+π6cos ⎝⎛⎭⎫β+π3+cos ⎝⎛⎭⎫α+π6sin ⎝⎛⎭⎫β+π3 =-210.答案:-2105.已知sin β=m sin(2α+β),求证:tan(α+β)=1+m1-m ·tan α.证明:因为sin β=m sin(2α+β), 所以sin[(α+β)-α]=m sin[(α+β)+α], 所以sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α =m [sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α],所以(1-m )sin(α+β)cos α=(1+m )cos(α+β)sin α, 所以tan(α+β)=1+m1-m·tan α,所以原式成立.6.广告公司为某游乐场设计某项设施的宣传画,根据该设施的外观,设计成的平面图由半径为2 m 的扇形AOB 和三角区域BCO 构成,其中C ,O ,A 在一条直线上,∠ACB =π4,记该设施平面图的面积为S (x )m 2,∠AOB =x rad ,其中π2<x <π.(1)写出S (x )关于x 的函数关系式.(2)如何设计∠AOB ,使得S (x )有最大值?解:(1)因为扇形AOB 的半径为2 m ,∠AOB =x rad , 所以S 扇形=12x ·22=2x ,过点B 作边AC 的垂线,垂足为点D ,如图所示:则∠BOD =π-x ,所以BD =2sin (π-x )=2sin x , OD =2cos (π-x )=-2cos x ,因为∠ACB =π4,所以CD =BD =2sin x ,所以S △BOC =12CO ·BD =12(2sin x -2cos x )×2sin x =2sin 2x -2sin x cos x =1-cos 2x -sin2x ,所以S (x )=1-cos 2x -sin 2x +2x .(2)根据(1),得到S (x )=1-cos 2x -sin 2x +2x , 所以S ′(x )=2sin 2x -2cos 2x +2,令S ′(x )=0, 所以22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4=-2, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4=-22, 所以2x -π4=5π4,所以x =3π4,根据实际意义知,当x =3π4时,该函数取得最大值,故设计∠AOB =3π4时,S (x )有最大值.。
2020版高考数学(理)新精准大一轮课标通用版刷好题练能力:第四章第3讲第2课时简单的三角恒等变换含解析

[基础题组练]1.若tan(α+80°)=4sin 420°,则tan(α+20°)的值为( ) A .-35B.335C.319D.37解析:选D.由tan(α+80°)=4sin 420°=4sin 60°=23,得tan(α+20°)=tan[(α+80°)-60°]=tan (α+80°)-tan 60°1+tan (α+80°)tan 60°=23-31+23×3=37.故选D.2.已知sin 2α=23,则cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4等于( )A.16 B.13 C.12D.23解析:选A.cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4=1+cos 2⎝⎛⎭⎫α+π42=1+cos ⎝⎛⎭⎫2α+π22=1-sin 2α2,又sin 2α=23,所以原式=1-232=16,故选A.3.(2019·郑州模拟)已知cos ⎝⎛⎭⎫x -π6=13,则cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=( )A.32B. 3C.12D.33 解析:选D.cos x +cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -π6+π6+cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -π6-π6=2cos ⎝⎛⎭⎫x -π6cos π6=33,故选D. 4.(2019·临川模拟)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=33,则sin ⎝⎛⎭⎫5π6-2α的值为( )A.13 B .-13C.23D .-23解析:选B.sin ⎝⎛⎭⎫5π6-2α=sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫π3-2α=cos ⎝⎛⎭⎫π3-2α=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫π6-α=2cos 2⎝⎛⎭⎫π6-α-1=2×⎝⎛⎭⎫332-1=-13.故选B. 5.(2019·安徽淮南一模)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎫0,π4,且tan α=1+sin 2βcos 2β,则下列结论中正确的是( )A .α-β=π4B .α+β=π4C .2α-β=π4D .2α+β=π4解析:选 A.tan α=1+sin 2βcos 2β=(sin β+cos β)2cos 2β-sin 2β=cos β+sin βcos β-sin β=1+tan β1-tan β=tan ⎝⎛⎭⎫β+π4.因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β+π4∈⎝⎛⎭⎫π4,π2,所以α=β+π4,即α-β=π4.6.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,则sin 2α的值为( )A .-118B.118 C .-1718D.1718解析:选C.由3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α可得3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α), 又由α∈⎝⎛⎭⎫π2,π可知cos α-sin α≠0,于是3(cos α+sin α)=22, 所以1+2sin α·cos α=118,故sin 2α=-1718.故选C. 7.(2019·平顶山模拟)已知sin α=-45⎝⎛⎭⎫α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π,若sin (α+β)cos β=2,则tan(α+β)=( )A.613 B.136 C .-613D .-136解析:选A.因为sin α=-45,α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π,所以cos α=35.由sin (α+β)cos β=2,得sin(α+β)=2cos[(α+β)-α],即65cos(α+β)=135sin(α+β),故tan(α+β)=613.8.cos 10°+3sin 10°1-cos 80°的值为________.解析:原式=2⎝⎛⎭⎫12cos 10°+32sin 10°2sin 240°=2sin 40°2sin 40°= 2.答案: 29.设α是第四象限角,若sin 3αsin α=135,则tan 2α=________.解析:sin 3αsin α=sin (α+2α)sin α=sin αcos 2α+cos αsin 2αsin α=cos 2α+2cos 2α=4cos 2α-1=135,解得cos 2α=910.因为α是第四象限角,所以cos α=31010,sin α=-1010,所以sin 2α=2sin αcos α=-35,cos 2α=2cos 2α-1=45,所以tan 2α=-34.答案:-3410.若sin αcos β=34,则cos αsin β的取值范围为________.解析:因为sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β =34+cos αsin β∈[-1,1],所以-74≤cos αsin β≤14. 同理sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=34-cos αsin β∈[-1,1],所以-14≤cos αsinβ≤74.综上可得,-14≤cos αsin β≤14.答案:⎣⎡⎦⎤-14,14 11.已知sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=210,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π.求:(1)cos α的值; (2)sin ⎝⎛⎭⎫2α-π4的值.解:(1)sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=210,即sin αcos π4+cos αsin π4=210,化简得sin α+cos α=15,①又sin 2α+cos 2α=1,②由①②解得cos α=-35或cos α=45,因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π.所以cos α=-35.(2)因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,cos α=-35,所以sin α=45,则cos 2α=1-2sin 2α=-725,sin 2α=2sin αcos α=-2425, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2α-π4=sin 2αcos π4-cos 2αsin π4=-17250.12.(一题多解)已知函数f (x )=(2cos 2x -1)sin 2x +12cos 4x .(1)求f (x )的最小正周期及最大值;(2)若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且f (α)=22,求α的值.解:(1)因为f (x )=(2cos 2x -1)sin 2x +12cos 4x=cos 2x sin 2x +12cos 4x =12(sin 4x +cos 4x )=22sin ⎝⎛⎭⎫4x +π4, 所以f (x )的最小正周期为π2,最大值为22.(2)法一:因为f (α)=22, 所以sin ⎝⎛⎭⎫4α+π4=1.因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以4α+π4∈⎝⎛⎭⎫9π4,17π4.所以4α+π4=5π2.故α=9π16.法二:因为f (α)=22, 所以sin ⎝⎛⎭⎫4α+π4=1.所以4α+π4=π2+2k π,k ∈Z ,所以α=π16+k π2,k ∈Z .又因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以当k =1,即α=9π16时,符合题意.故α=9π16.[综合题组练]1.(2019·六安模拟)若sin 2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈⎣⎡⎦⎤π4,π,β∈⎣⎡⎦⎤π,3π2,则α+β的值是( )A.7π4B.9π4 C.5π4或7π4D.5π4或9π4解析:选A.因为α∈⎣⎡⎦⎤π4,π,β∈⎣⎡⎦⎤π,3π2,所以2α∈⎣⎡⎦⎤π2,2π.又0<sin 2α=55<12,所以2α∈⎝⎛⎭⎫5π6,π,即α∈⎝⎛⎭⎫5π12,π2,所以β-α∈⎝⎛⎭⎫π2,13π12,所以cos 2α=-1-sin 22α=-255.又sin(β-α)=1010,所以cos(β-α)=-1-sin 2(β-α)=-31010,所以cos(α+β)=cos[2α+(β-α)]=cos 2αcos(β-α)-sin 2αsin(β-α)=-255×⎝⎛⎭⎫-31010-55×1010=22.又α∈⎝⎛⎭⎫5π12,π2,β∈⎣⎡⎦⎤π,3π2,所以α+β∈⎝⎛⎭⎫17π12,2π, 所以α+β=7π4,故选A.2.(创新型)(2019·河南中原名校质检)已知a 24+b 2=1,则|a cos θ+2b sin θ|的最大值为( )A .1 B.233C .2D .2 3解析:选C.由a 24+b 2=1得a 2+4b 2=4.由辅助角公式可得|a cos θ+2b sin θ|=a 2+4b 2|sin(θ+φ)|=2|sin(θ+φ)|,所以最大值为2.故选C.3.(应用型)在△ABC 中,已知sin A =13sin B sin C ,cos A =13cos B cos C ,则tan A +tan B +tanC 的值为________.解析:由题意知cos A ,cos B ,cos C 均不为0,由sin A =13sin B sin C ,cos A =13cos B cos C ,得tan A =tan B tan C .又因为cos A =13cos B cos C ,且cos A =-cos(B +C )=sin B sin C -cos B cos C ,所以sin B sin C =14cos B cos C ,所以tan B tan C =14.又tan B +tan C =tan(B +C )(1-tan B tan C )=-tan A (1-tan B tan C ),所以tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C =196.答案:1964.(应用型)已知角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴的正半轴重合,终边经过点P (-3,3). (1)求sin 2α-tan α的值;(2)若函数f (x )=cos(x -α)cos α-sin(x -α)sin α,求函数g (x )=3f ⎝⎛⎭⎫π2-2x -2f 2(x )在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上的值域.解:(1)因为角α的终边经过点P (-3,3), 所以sin α=12,cos α=-32,tan α=-33.所以sin 2α-tan α=2sin αcos α-tan α=-32+33=-36. (2)因为f (x )=cos(x -α)cos α-sin(x -α)sin α=cos x ,x ∈R , 所以g (x )=3cos ⎝⎛⎭⎫π2-2x -2cos 2x=3sin 2x -1-cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6-1,因为0≤x ≤2π3,所以-π6≤2x -π6≤76π,所以-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6≤1,所以-2≤2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6-1≤1,所以g (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上的值域为[-2,1].。
2020版高考数学(理)新精准大一轮课标通用版刷好题练能力:第二章 4 第4讲 二次函数与幂函数 含解析

[基础题组练]1.幂函数y=x m2-4m(m∈Z)的图象如图所示,则m的值为()A.0B.1C.2 D.3解析:选C.因为y=x m2-4m (m∈Z)的图象与坐标轴没有交点,所以m2-4m<0,即0<m<4.又因为函数的图象关于y轴对称,且m∈Z,所以m2-4m为偶数,因此m=2.2.已知幂函数f(x)=(n2+2n-2)·x n2-3n(n∈Z)的图象关于y轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,则n的值为()A.-3B.1C.2 D.1或2解析:选B.由于f(x)为幂函数,所以n2+2n-2=1,解得n=1或n=-3,当n=1时,函数f(x)=x-2为偶函数,其图象关于y轴对称,且f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以n=1满足题意;当n=-3时,函数f(x)=x18为偶函数,其图象关于y轴对称,而f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以n =-3不满足题意,舍去.故选B.3.对数函数y=log a x(a>0且a≠1)与二次函数y=(a-1)x2-x在同一坐标系内的图象可能是()解析:选A.当0<a<1时,y=log a x为减函数,y=(a-1)x2-x开口向下,其对称轴为x=12(a-1)<0,排除C,D;当a>1时,y=log a x为增函数,y=(a-1)x2-x开口向上,其对称轴为x=12(a-1)>0,排除B.故选A.4.若二次函数y=kx2-4x+2在区间[1,2]上是单调递增函数,则实数k的取值范围为() A.[2,+∞) B.(2,+∞)C .(-∞,0)D .(-∞,2)解析:选A.二次函数y =kx 2-4x +2的对称轴为x =2k ,当k >0时,要使函数y =kx 2-4x +2在区间[1,2]上是增函数,只需2k≤1,解得k ≥2.当k <0时,2k <0,此时抛物线的对称轴在区间[1,2]的左侧,该函数y =kx 2-4x +2在区间[1,2]上是减函数,不符合要求.综上可得实数k 的取值范围是[2,+∞).5.已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),且2是f (x )的一个零点,-1是f (x )的一个极小值点,那么不等式f (x )>0的解集是( )A .(-4,2)B .(-2,4)C .(-∞,-4)∪(2,+∞)D .(-∞,-2)∪(4,+∞)解析:选C.依题意,f (x )图象是开口向上的抛物线,对称轴为x =-1,方程ax 2+bx +c =0的一个根是2,另一个根是-4.因此f (x )=a (x +4)(x -2)(a >0),于是f (x )>0,解得x >2或x <-4.6.已知点(m ,8)在幂函数f (x )=(m -1)x n的图象上,设a =f ⎝⎛⎭⎫⎝⎛⎭⎫1312,b =f (ln π),c =f ⎝⎛⎭⎫-12,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c <a <bB .a <b <cC .b <c <aD .b <a <c解析:选A.根据题意,m -1=1, 所以m =2,所以2n =8, 所以n =3,所以f (x )=x 3.因为f (x )=x 3是定义在R 上的增函数,又-12<0<⎝⎛⎭⎫1312<⎝⎛⎭⎫130=1<ln π, 所以c <a <b .7.已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (1)=f (3)>f (4),则( ) A .a >0,4a +b =0 B .a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0D .a <0,2a +b =0解析:选B.若a =0,f (x )不满足题意,所以a ≠0,f (x )为二次函数. 因为f (1)=f (3),则x =2为对称轴,故-b2a =2,则4a +b =0,又f (3)>f (4),在(2,+∞)上f (x )为减函数,所以开口向下,a <0. 故选B.8.已知幂函数f (x )=x -12,若f (a +1)<f (10-2a ),则实数a 的取值范围是________. 解析:因为f (x )=x -12=1x(x >0),易知x ∈(0,+∞)时f (x )为减函数, 又f (a +1)<f (10-2a ),所以⎩⎪⎨⎪⎧a +1>0,10-2a >0,a +1>10-2a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a >-1,a <5,a >3,所以3<a <5. 答案:(3,5)9.已知二次函数的图象与x 轴只有一个交点,对称轴为x =3,与y 轴交于点(0,3),则它的解析式为________.解析:由题意知,可设二次函数的解析式为y =a (x -3)2,又图象与y 轴交于点(0,3), 所以3=9a ,即a =13.所以y =13(x -3)2=13x 2-2x +3.答案:y =13x 2-2x +310.若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则实数a 的取值范围是________.解析:因为f (x )=-x 2+2ax 在[1,2]上是减函数,所以a ≤1,又因为g (x )=ax +1在[1,2]上是减函数,所以a >0,所以0<a ≤1.答案:(0,1]11.已知函数f (x )=bx 2-2ax +a (a ,b ∈R )的图象过点⎝⎛⎭⎫12,14. (1)当a =2时,求函数y =log 12f (x )的单调增区间;(2)当a <0时,求使函数f (x )的定义域为[-1,1],值域为[-2,2]的a 值. 解:因为f (x )=bx 2-2ax +a 的图象过点⎝⎛⎭⎫12,14, 所以b =1,(1)当a =2时,f (x )=x 2-4x +2, 令f (x )>0可得, x >2+2或x <2-2,所以f (x )在(2+2,+∞)上单调递增,在(-∞,2-2)上单调递减, y =log 12t 在(0,+∞)上单调递减,根据复合函数的单调性可知函数y =log 12f (x )的单调增区间为(-∞,2-2).(2)当a <0时,函数f (x )=x 2-2ax +a 的对称轴x =a <0, ①a ≤-1时,函数f (x )在[-1,1]上单调递增, 当x =-1时,函数有最小值f (-1)=1+3a =-2, 当x =1时,函数有最大值f (1)=1-a =2, 解得a =-1,②0>a >-1时,函数在[-1,1]上先减后增,当x =a 时,函数有最小值f (a )=a -a 2=-2, 解得,a =2(舍)或a =-1(舍), 综上可得,a =-1.12.已知函数f (x )=x 2+(2a -1)x -3.(1)当a =2,x ∈[-2,3]时,求函数f (x )的值域;(2)若函数f (x )在[-1,3]上的最大值为1,求实数a 的值. 解:(1)当a =2时,f (x )=x 2+3x -3,x ∈[-2,3], 对称轴x =-32∈[-2,3],所以f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫-32=94-92-3=-214, f (x )max =f (3)=15,所以函数f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-214,15. (2)对称轴为x =-2a -12.①当-2a -12≤1,即a ≥-12时,f (x )max =f (3)=6a +3,所以6a +3=1,即a =-13满足题意;②当-2a -12>1,即a <-12时,f (x )max =f (-1)=-2a -1,所以-2a -1=1,即a =-1满足题意. 综上可知,a =-13或-1.[综合题组练]1.已知二次函数f (x )满足f (2+x )=f (2-x ),且f (x )在[0,2]上是增函数,若f (a )≥f (0),则实数a 的取值范围是 ( )A .[0,+∞)B .(-∞,0]C .[0,4]D .(-∞,0]∪[4,+∞)解析:选C.由f (2+x )=f (2-x )可知,函数f (x )图象的对称轴为x =2+x +2-x2=2,又函数f (x )在[0,2]上单调递增,所以由f (a )≥f (0)可得0≤a ≤4,故选C.2.(应用型)已知二次函数f (x )=2ax 2-ax +1(a <0),若x 1<x 2,x 1+x 2=0,则f (x 1)与f (x 2)的大小关系为( )A .f (x 1)=f (x 2)B .f (x 1)>f (x 2)C .f (x 1)<f (x 2)D .与a 值有关解析:选C.该二次函数的图象开口向下,对称轴为直线x =14,又依题意,得x 1<0,x 2>0,又x 1+x 2=0, 所以当x 1,x 2在对称轴的两侧时, 14-x 1>x 2-14,故f (x 1)<f (x 2). 当x 1,x 2都在对称轴的左侧时, 由单调性知f (x 1)<f (x 2). 综上,f (x 1)<f (x 2).3.(创新型)设f (x )与g (x )是定义在同一区间[a ,b ]上的两个函数,若函数y =f (x )-g (x )在x ∈[a ,b ]上有两个不同的零点,则称f (x )和g (x )在[a ,b ]上是“关联函数”,区间[a ,b ]称为“关联区间”.若f (x )=x 2-3x +4与g (x )=2x +m 在[0,3]上是“关联函数”,则m 的取值范围为________.解析:由题意知,y =f (x )-g (x )=x 2-5x +4-m 在[0,3]上有两个不同的零点.在同一直角坐标系下作出函数y =m 与y =x 2-5x +4(x ∈[0,3])的图象如图所示,结合图象可知,当x ∈[2,3]时,y =x 2-5x +4∈⎣⎡⎦⎤-94,-2,故当m ∈⎝⎛⎦⎤-94,-2时,函数y =m 与y =x 2-5x +4(x ∈[0,3])的图象有两个交点. 答案:⎝⎛⎦⎤-94,-2 4.已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0,b ∈R ,c ∈R ). (1)若函数f (x )的最小值是f (-1)=0,且c =1,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,-f (x ),x <0,求F (2)+F (-2)的值;(2)若a =1,c =0,且|f (x )|≤1在区间(0,1]上恒成立,试求b 的取值范围. 解:(1)由已知c =1,a -b +c =0, 且-b2a =-1,解得a =1,b =2, 所以f (x )=(x +1)2.所以F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2,x >0,-(x +1)2,x <0.所以F (2)+F (-2)=(2+1)2+[-(-2+1)2]=8.(2)由题意知f (x )=x 2+bx ,原命题等价于-1≤x 2+bx ≤1在(0,1]上恒成立, 即b ≤1x -x 且b ≥-1x-x 在(0,1]上恒成立.又当x ∈(0,1]时,1x -x 的最小值为0,-1x -x 的最大值为-2.所以-2≤b ≤0.故b 的取值范围是[-2,0].。
2020版高考数学(理)新精准大一轮课标通用版:第十章 1 第1讲分类加法计数原理与分步乘法计数原理 含解析

[基础题组练]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 +b i ,其中虚数的个数是( )A .30B .42C .36D .35解析:选C.因为a +b i 为虚数,所以b ≠0,即b 有6种取法,a 有6种取法,由分步乘法计数原理知可以组成6×6=36个虚数.2.已知两条异面直线a ,b 上分别有5个点和8个点,则这13个点可以确定不同的平面个数为( )A .40B .16C .13D .10解析:选C.分两类情况讨论:第1类,直线a 分别与直线b 上的8个点可以确定8个不同的平面;第2类,直线b 分别与直线a 上的5个点可以确定5个不同的平面.根据分类加法计数原理知,共可以确定8+5=13个不同的平面.3.已知集合P ={x ,1},Q ={y ,1,2},其中x ,y ∈{1,2,3,…,9},且P ⊆Q .把满足上述条件的一对有序整数对(x ,y )作为一个点的坐标,则这样的点的个数是( )A .9B .14C .15D .21解析:选B.因为P ={x ,1},Q ={y ,1,2},且P ⊆Q , 所以x ∈{y ,2}.所以当x =2时,y =3,4,5,6,7,8,9,共7种情况; 当x =y 时,x =3,4,5,6,7,8,9,共7种情况. 故共有7+7=14种情况,即这样的点的个数为14.4.从集合{1,2,3,…,10}中任意选出三个不同的数,使这三个数成等比数列,这样的等比数列的个数为( )A .3B .4C .6D .8解析:选D.当公比为2时,等比数列可为1,2,4或2,4,8;当公比为3时,等比数列可为1,3,9;当公比为32时,等比数列可为4,6,9.同理公比为12,13,23时,也有4个.故共有8个等比数列.5.从集合{1,2,3,4,…,10}中,选出5个数组成子集,使得这5个数中任意两个数的和都不等于11,则这样的子集有( )A .32个B .34个C .36个D .38个解析:选A.将和等于11的数放在一组:1和10,2和9,3和8,4和7,5和6.从每一小组中取一个,有C 12=2种,共有2×2×2×2×2=32个子集.故选A.6.某市汽车牌照号码可以上网自编,但规定从左到右第二个号码只能从字母B ,C ,D 中选择,其他四个号码可以从0~9这十个数字中选择(数字可以重复),有车主第一个号码(从左到右)只想在数字3,5,6,8,9中选择,其他号码只想在1,3,6,9中选择,则他的车牌号码可选的所有可能情况有( )A .180种B .360种C .720种D .960种解析:选D.按照车主的要求,从左到右第一个号码有5种选法,第二个号码有3种选法,其余三个号码各有4种选法.因此车牌号码可选的所有可能情况有5×3×4×4×4=960(种).7.直线l :x a +yb =1中,a ∈{1,3,5,7},b ∈{2,4,6,8}.若l 与坐标轴围成的三角形的面积不小于10,则这样的直线的条数为( )A .6B .7C .8D .16解析:选B.l 与坐标轴围成的三角形的面积为 S =12ab ≥10,即ab ≥20. 当a =1时,不满足;当a =3时,b =8,即1条.当a ∈{5,7}时,b ∈{4,6,8},此时a 的取法有2种,b 的取法有3种,则直线l 的条数为2×3=6.故满足条件的直线的条数为1+6=7.故选B.8.一个旅游景区的游览线路如图所示,某人从P 点处进,Q 点处出,沿图中线路游览A ,B ,C 三个景点及沿途风景,则不重复(除交汇点O 外)的不同游览线路有( )A .6种B .8种C .12种D .48种解析:选D.从P 点处进入结点O 以后,游览每一个景点所走环形路线都有2个入口(或2个出口),若先游览完A 景点,再进入另外两个景点,最后从Q 点处出有(4+4)×2=16种不同的方法;同理,若先游览B 景点,有16种不同的方法;若先游览C 景点,有16种不同的方法,因而所求的不同游览线路有3×16=48(种).9.如图所示,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种解析:选A.法一:首先涂A有4种涂法,则涂B有3种涂法,C与A,B相邻,则C有2种涂法,D只与C相邻,则D有3种涂法,所以共有4×3×2×3=72种涂法.法二:按要求涂色至少需要3种颜色,故分两类:一是4种颜色都用,这时A有4种涂法,B 有3种涂法,C有2种涂法,D有1种涂法,共有4×3×2×1=24种涂法;二是用3种颜色,这时A,B,C的涂法有4×3×2=24种,D只要不与C同色即可,故D有2种涂法,所以不同的涂法共有24+24×2=72(种).10.(2019·惠州调研)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).11.满足a,b∈{-1,0,1,2},且关于x的方程ax2+2x+b=0有实数解的有序数对(a,b)的个数为()A.14 B.13C.12 D.10解析:选B.当a=0时,关于x的方程为2x+b=0,此时有序数对(0,-1),(0,0),(0,1),(0,2)均满足要求;当a≠0时,Δ=4-4ab≥0,ab≤1,此时满足要求的有序数对为(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(-1,2),(1,-1),(1,0),(1,1),(2,-1),(2,0).综上,满足要求的有序数对共有13个,故选B.12.将1,2,3,…,9这9个数字填在如图所示的空格中,要求每一行从左到右、每一列从上到下分别依次增大,当3,4固定在图中的位置时,填写空格的方法有()3 4A.6种种C.18种D.24种解析:选A.根据数字的大小关系可知,1,2,9的位置是固定的,如图所示,则剩余5,6,7,8这4个数字,而8只能放在A或B处,若8放在B处,则可以从5,6,7这3个数字中选一个放在C处,剩余两个位置固定,此时共有3种方法,同理,若8放在A处,也有3种方法,所以共有6种方法.12D34AC B 913.把3封信投到4种.解析:第1封信投到信箱中有4种投法;第2封信投到信箱中也有4种投法;第3封信投到信箱中也有4种投法.只要把这3封信投完,就做完了这件事情,由分步乘法计数原理可得共有43=64种投法.答案:6414.从班委会5名成员中选出3名,分别担任班级学生委员、文娱委员与体育委员,其中甲、乙二人不能担任文娱委员,则不同的选法共有________种(用数字作答).解析:第一步,先选出文娱委员,因为甲、乙不能担任,所以从剩下的3人中选1人担任文娱委员,有3种选法.第二步,从剩下的4人中选学习委员和体育委员,又可分两步进行:先选学习委员有4种选法,再选体育委员有3种选法.由分步乘法计数原理可得,不同的选法共有3×4×3=36(种).答案:3615.已知△ABC三边a,b,c的长都是整数,且a≤b≤c,如果b=25,则符合条件的三角形共有________个.解析:根据三边构成三角形的条件可知,c<25+a.第一类:当a=1,b=25时,c可取25,共1个值;第二类,当a=2,b=25时,c可取25,26,共2个值;……当a=25,b=25时,c可取25,26,…,49,共25个值;所以三角形的个数为1+2+…+25=325.答案:32516.在某一运动会百米决赛上,8名男运动员参加100米决赛.其中甲、乙、丙三人必须在1,2,3,4,5,6,7,8八条跑道的奇数号跑道上,则安排这8名运动员比赛的方式共有________种.解析:分两步安排这8名运动员.第一步:安排甲、乙、丙三人,共有1,3,5,7四条跑道可安排.故安排方式有4×3×2=24(种).第二步:安排另外5人,可在2,4,6,8及余下的一条奇数号跑道上安排,所以安排方式有5×4×3×2×1=120(种).故安排这8人的方式共有24×120=2 880(种).答案:2 880[综合题组练]1.(2019·湖南郴州模拟)用六种不同的颜色给如图所示的六个区域涂色,要求相邻区域不同色,则不同的涂色方法共有( )A .4 320种B .2 880种C .1 440种D .720种解析:选A.分步进行:1区域有6种不同的涂色方法,2区域有5种不同的涂色方法,3区域有4种不同的涂色方法,4区域有3种不同的涂色方法,6区域有4种不同的涂色方法,5区域有3种不同的涂色方法.根据分步乘法计数原理可知,共有6×5×4×3×3×4=4 320种不同的涂色方法,故选A. 2.在某校举行的羽毛球两人决赛中,采用5局3胜制的比赛规则,先赢3局者获胜,直到决出胜负为止.若甲、乙两名同学参加比赛,则所有可能出现的情形(个人输赢局次的不同视为不同情形)共有( )A .6种B .12种C .18种D .20种解析:选D.分三种情况:恰好打3局(一人赢3局),有2种情形;恰好打4局(一人前3局中赢2局,输1局,第4局赢),共有2×3=6种情形;恰好打5局(一人前4局中赢2局,输2局,第5局赢),共有2×4×32=12种情形.所有可能出现的情形共有2+6+12=20种.故选D.3.(创新型)(2019·湖南十二校联考)若m ,n 均为非负整数,在做m +n 的加法时各位均不进位(例如:134+3 802=3 936),则称(m ,n )为“简单的”有序对,而m +n 称为有序对(m ,n )的值,那么值为1 942的“简单的”有序对的个数是________.解析:第1步,1=1+0,1=0+1,共2种组合方式;第2步,9=0+9,9=1+8,9=2+7,9=3+6,…,9=9+0,共10种组合方式; 第3步,4=0+4,4=1+3,4=2+2,4=3+1,4=4+0,共5种组合方式; 第4步,2=0+2,2=1+1,2=2+0,共3种组合方式.根据分步乘法计数原理,值为1 942的“简单的”有序对的个数为2×10×5×3=300. 答案:3004.x +y +z =10的正整数解的组数为________. 解析:可按x 的值分类: 当x =1时,y +z =9,共有8组; 当x =2时,y +z =8,共有7组; 当x =3时,y +z =7,共有6组; 当x =4时,y +z =6,共有5组;当x =5时,y +z =5,共有4组; 当x =6时,y +x =4,共有3组; 当x =7时,y +z =3,共有2组; 当x =8时,y +z =2,共有1组.由分类加法计数原理可知:共有8+7+6+5+4+3+2+1=8×92=36(组).答案:365.已知集合M ={-3,-2,-1,0,1,2},若a ,b ,c ∈M ,则: (1)y =ax 2+bx +c 可以表示多少个不同的二次函数? (2)y =ax 2+bx +c 可以表示多少个图象开口向上的二次函数?解:(1)y =ax 2+bx +c 表示二次函数时,a 的取值有5种情况,b 的取值有6种情况,c 的取值有6种情况,因此y =ax 2+bx +c 可以表示5×6×6=180个不同的二次函数.(2)当y =ax 2+bx +c 的图象开口向上时,a 的取值有2种情况,b ,c 的取值均有6种情况,因此y =ax 2+bx +c 可以表示2×6×6=72个图象开口向上的二次函数.6.(综合型)如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,求不同的染色方法种数.解:法一:按所用颜色种数分类.第一类:5种颜色全用,共有A 55种不同的方法;第二类:只用4种颜色,则必有某两个顶点同色(A 与C ,或B 与D ),共有2×A 45种不同的方法;第三类:只用3种颜色,则A 与C ,B 与D 必定同色,共有A 35种不同的方法.由分类加法计数原理,得不同的染色方法种数为A 55+2×A 45+A 35=420(种).法二:以S ,A ,B ,C ,D 顺序分步染色. 第一步:S 点染色,有5种方法;第二步:A 点染色,与S 在同一条棱上,有4种方法; 第三步:B 点染色,与S ,A 分别在同一条棱上,有3种方法;第四步:C 点染色,也有3种方法,但考虑到D 点与S ,A ,C 相邻,需要针对A 与C 是否同色进行分类,当A 与C 同色时,D 点有3种染色方法;当A 与C 不同色时,因为C 与S ,B 也不同色,所以C 点有2种染色方法,D 点也有2种染色方法.由分步乘法、分类加法计数原理得不同的染色方法共有5×4×3×(1×3+2×2)=420(种).。
2020版高考数学(理)新精准大一轮课标通用版刷好题练能力:第四章第2讲同角三角函数的基本关系及诱导公式

[基础题组练]1.(2019·辽宁五校联考)sin 1 470°=( ) A.32B.12 C .-12D .-32解析:选B.sin 1 470°=sin(1 440°+30°)=sin(360°×4+30°)=sin 30°=12,故选B.2.若角α的终边落在第三象限,则cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α的值为( )A .3B .-3C .1D .-1解析:选B.因为α是第三象限角,故sin α<0,cos α<0,所以原式=cos α|cos α|+2sin α|sin α|=-1-2=-3.3.(一题多解)(2019·惠州模拟)已知tan α=12,且α∈(π,3π2),则cos(α-π2)=( )A .-55B.55C.255D .-255解析:选A.法一:cos(α-π2)=sin α,由α∈(π,3π2)知α为第三象限角,由tan α=12可设点P (-2,-1)为α终边上一点,则|OP |=(-2)2+(-1)2=5(O 为坐标原点),由任意角的三角函数公式可得sin α=-55,选A. 法二:cos(α-π2)=sin α,由α∈(π,3π2)知α为第三象限角,联立得⎩⎪⎨⎪⎧tan α=sin αcos α=12,sin 2α+cos 2α=1,得5sin 2α=1,故sin α=-55,选A. 4.若sin (π-θ)+cos (θ-2π)sin θ+cos (π+θ)=12,则tan θ=( )A .1B .-1C .3D .-3解析:选D.因为sin (π-θ)+cos (θ-2π)sin θ+cos (π+θ)=sin θ+cos θsin θ-cos θ=12,所以2(sin θ+cos θ)=sin θ-cos θ, 所以sin θ=-3cos θ,所以tan θ=-3.5.(2019·黄冈模拟)已知sin(π+α)=-13,则tan(π2-α)的值为( )A .2 2B .-2 2 C.24D .±2 2解析:选 D.因为sin(π+α)=-13,所以sin α=13,则cos α=±223,所以tan(π2-α)=sin (π2-α)cos (π2-α)=cos αsin α=±2 2.故选D.6.(2019·山西晋城一模)若|sin θ|+|cos θ|=233,则sin 4θ+cos 4θ=( ) A.56 B.1718 C.89D.23解析:选B.|sin θ|+|cos θ|=233,两边平方得,1+|sin 2θ|=43,所以|sin 2θ|=13,所以sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ=1-2sin 2θcos 2θ=1-12sin 2 2θ=1-12×⎝⎛⎭⎫132=1718,故选B.7.(2019·安徽皖南八校第二次联考)已知θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且12sin θ+12cos θ=35,则tan θ=( )A.34 B.43 C .±34D.34或43解析:选 D.依题意得12(sin θ+cos θ)=35sin θcos θ,令sin θ+cos θ=t ,因为θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以t >0,则原式化为12t =35·t 2-12,解得t =75⎝⎛⎭⎫t =-57舍去,故sin θ+cos θ=75,则sin θcos θ=1225,即sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=1225,即tan θ1+tan 2θ=1225,12tan 2θ-25tan θ+12=0,解得tan θ=34或43.8.(2019·惠州模拟)已知sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=1213,则cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=________.解析:因为sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=1213,所以cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=sin ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π6-α=sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=1213.答案:12139.(2019·福建厦门质检)已知sin 2α=34,π4<α<π2,则sin α-cos α的值是________.解析:因为π4<α<π2,所以sin α>cos α>0,所以sin α-cos α>0.又sin 2α=34,所以(sin α-cos α)2=sin 2α-2sin αcos α+cos 2α=1-sin 2α=14,则sin α-cos α=12.答案:1210.(2019·河南安阳一模)若1+cos αsin α=3,则cos α-2sin α=________.解析:由已知得sin α≠0,且3sin α=1+cos α>0,即cos α=3sin α-1,则cos 2α=1-sin 2α=(3sin α-1)2,解得sin α=35,所以cos α-2sin α=3sin α-1-2sin α=sin α-1=-25. 答案:-2511.已知sin(3π+θ)=13,求cos (π+θ)cos θ[cos (π-θ)-1]+cos (θ-2π)sin ⎝⎛⎭⎫θ-3π2cos (θ-π)-sin ⎝⎛⎭⎫3π2+θ的值.解:因为sin(3π+θ)=-sin θ=13,所以sin θ=-13,所以原式=-cos θcos θ(-cos θ-1)+cos (2π-θ)-sin ⎝⎛⎭⎫3π2-θcos (π-θ)+cos θ=11+cos θ+cos θ-cos 2θ+cos θ=21-cos 2θ=2sin 2θ=2⎝⎛⎭⎫-132=18. 12.已知在△ABC 中,sin A +cos A =15.(1)求sin A cos A 的值; (2)求tan A 的值.解:(1)因为sin A +cos A =15,所以(sin A +cos A )2=125,即1+2sin A cos A =125,故sin A cos A =-1225.(2)在△ABC 中,sin A >0,又sin A cos A <0,所以cos A <0,所以sin A -cos A >0,所以sin A -cos A =(sin A -cos A )2=1-2sin A cos A =1+2425=75,① 又sin A +cos A =15,②由①②知,sin A =45,cos A =-35,因此tan A =sin A cos A =-43.[综合题组练]1.(创新型)(2019·河北衡水模拟)已知θ为直线y =3x -5的倾斜角,若A (cos θ,sin θ),B (2cos θ+sin θ,5cos θ-sin θ),则直线AB 的斜率为( )A .3B .-4 C. 13D .-14解析:选D.由题意知tan θ=3,k AB =5cos θ-sin θ-sin θ2cos θ+sin θ-cos θ=5-2tan θ1+tan θ=-14.故选D.2.(创新型)(2019·湖北部分重点中学联考)已知θ∈(0,π),且sin θ+cos θ=m ,m ∈(0,1),则tan θ的可能取值为( )A .-3B .3C .-13D.13解析:选A.由m ∈(0,1),得sin θ+cos θ>0,所以θ∈⎝⎛⎭⎫0,3π4.又因为(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=m 2,m ∈(0,1),从而得2sin θcos θ<0,得θ∈⎝⎛⎭⎫π2,π.综上可得θ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4,则tan θ<-1,所以可能的取值为-3,故选A.3.(应用型)若方程cos 2x -sin x +a =0在⎝⎛⎦⎤0,π2内有解,则a 的取值范围是________.解析:方程cos 2x -sin x +a =0,即sin 2x +sin x -a -1=0.由于x ∈⎝⎛⎦⎤0,π2,所以0<sin x ≤1.设sin x =t ∈(0,1],则问题转化为方程t 2+t -a -1=0在(0,1]上有解.设f (t )=t 2+t -1-a ,其图象是开口向上的抛物线,对称轴t =-12在区间(0,1]的左侧,图象如图所示.因此f (t )=0在(0,1]上有解,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧f (0)<0,f (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧-1-a <0,1-a ≥0, 解得-1<a ≤1,故a 的取值范围是(-1,1]. 答案:(-1,1]4.(应用型)已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +m =0的两根分别是sin θ和cos θ,θ∈(0,2π),求:(1)sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-tan θ的值; (2)m 的值;(3)方程的两根及此时θ的值.解:(1)原式=sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-sin θcos θ=sin 2θsin θ-cos θ+cos 2θcos θ-sin θ =sin 2θ-cos 2θsin θ-cos θ=sin θ+cos θ. 由条件知sin θ+cos θ=3+12, 故sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-tan θ=3+12.(2)由已知,得sin θ+cos θ=3+12, sin θcos θ=m2,又1+2sin θcos θ=(sin θ+cos θ)2,可得m =32. (3)由⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=3+12,sin θcos θ=34,得⎩⎨⎧sin θ=32,cos θ=12或⎩⎨⎧sin θ=12,cos θ=32.又θ∈(0,2π),故θ=π3或θ=π6.。
2020版高考数学(理)新精准大一轮课标通用版刷好题练能力:第十章 2 第2讲 排列与组合 含解析

[基础题组练]1.从1,3,5中取两个数,从2,4中取一个数,可以组成没有重复数字的三位数,则在这些三位数中,奇数的个数为()A.12 B.18C.24 D.36解析:选C.从1,3,5中取两个数有C23种方法,从2,4中取一个数有C12种方法,而奇数只能从1,3,5取出的两个数之一作为个位数,故奇数的个数为C23C12A12A22=3×2×2×2×1=24.2.某市委从组织机关10名科员中选3人担任驻村第一书记,则甲、乙至少有1人入选,而丙没有入选的不同选法的种数为()A.85 B.56C.49 D.28解析:选C.由于丙不入选,相当于从9人中选派3人.甲、乙两人均入选,有C22C17种选法,甲、乙两人只有1人入选,有C12C27种选法.所以由分类加法计数原理,共有C22C17+C12C27=49种不同选法.3.(2019·山西太原联考)高三要安排毕业晚会的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,则不同排法的种数是()A.1 800 B.3 600C.4 320 D.5 040解析:选B.先排出舞蹈节目以外的5个节目,共A55种排法,再把2个舞蹈节目插在6个空位中,有A26种插法,所以共有A55A26=3 600(种).4.六个人从左至右排成一行,最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有()A.192种B.216种C.240种D.288种解析:选B.第一类:甲在最左端,有A55=5×4×3×2×1=120种方法;第二类:乙在最左端,有4A44=4×4×3×2×1=96种方法.所以共有120+96=216种方法.5.如图,∠MON的边OM上有四点A1,A2,A3,A4,ON上有三点B1,B2,B3,则以O,A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3中三点为顶点的三角形的个数为()A.30 B.42C.54 D.56解析:选B.间接法:先从这8个点中任取3个点,有C38种取法,再减去三点共线的情形即可,即C38-C35-C34=42.6.(2019·惠州第二次调研)旅游体验师小明受某网站邀请,决定对甲、乙、丙、丁这四个景区进行体验式旅游,若不能最先去甲景区旅游,不能最后去乙景区和丁景区旅游,则小李可选的旅游路线数为() A.24 B.18C.16 D.10解析:选D.分两种情况,第一种:最后体验甲景区,则有A33种可选的路线;第二种:不在最后体验甲景区,则有C12·A22种可选的路线.所以小李可选的旅游路线数为A33+C12·A22=10.选D.7.(2019·广州调研)某学校获得5个高校自主招生推荐名额,其中甲大学2个,乙大学2个,丙大学1个,并且甲大学和乙大学都要求必须有男生参加,学校通过选拔定下3男2女共5个推荐对象,则不同的推荐方法共有()A.36种B.24种C.22种D.20种解析:选B.根据题意,分两种情况讨论:第一种,3名男生每个大学各推荐1人,2名女生分别推荐给甲大学和乙大学,共有A33A22=12种推荐方法;第二种,将3名男生分成两组分别推荐给甲大学和乙大学,共有C23A22A22=12种推荐方法.故共有24种推荐方法,故选B.8.(2019·沈阳教学质量监测(一))若4个人按原来站的位置重新站成一排,恰有1个人站在自己原来的位置,则不同的站法共有()A.4种B.8种C.12种D.24种解析:选B.将4个人重排,恰有1个人站在自己原来的位置,有C14种站法,剩下3人不站原来位置有2种站法,所以共有C14×2=8种站法,故选B.9.(2019·南昌调研)某校毕业典礼上有6个节目,考虑整体效果,对节目演出顺序有如下要求:节目甲必须排在前三位,且节目丙、丁必须排在一起.则该校毕业典礼节目演出顺序的编排方案共有() A.120种B.156种C.188种D.240种解析:选A.法一:记演出顺序为1~6号,对丙、丁的排序进行分类,丙、丁占1和2号,2和3号,3和4号,4和5号,5和6号,其排法分别为A22A33,A22A33,C12A22A33,C13A22A33,C13A22A33,故总编排方案有A22A33+A22A33+C12A22A33+C13A22A33+C13A22A33=120(种).法二:记演出顺序为1~6号,按甲的编排进行分类,①当甲在1号位置时,丙、丁相邻的情况有4种,则有C14A22A33=48种;②当甲在2号位置时,丙、丁相邻的情况有3种,共有C13A22A33=36种;③当甲在3号位置时,丙、丁相邻的情况有3种,共有C13A22A33=36种.所以编排方案共有48+36+36=120(种).10.(2019·石家庄模拟)用数字0,1,2,3,4组成没有重复数字且大于3 000的四位数,这样的四位数有()A.250个B.249个C.48个D.24个解析:选C.①当千位上的数字为4时,满足条件的四位数有A34=24(个);②当千位上的数字为3时,满足条件的四位数有A 34=24(个).由分类加法计数原理得所有满足条件的四位数共有24+24=48(个),故选C.11.(2019·甘肃第二次诊断检测)某微信群中有甲、乙、丙、丁、戊五个人玩抢红包游戏,现有4个红包,每人最多抢一个,且红包被全部抢完,4个红包中有2个6元,1个8元,1个10元(红包中金额相同视为相同红包),则甲、乙都抢到红包的情况有( )A .18种B .24种C .36种D .48种解析:选C.若甲、乙抢的是一个6元和一个8元的红包,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A 22A 23=12种;若甲、乙抢的是一个6元和一个10元的红包,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A 22A 23=12种;若甲、乙抢的是一个8元和一个10元的红包,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A 22C 23=6种;若甲、乙抢的是两个6元的红包,剩下2个红包,被剩下的3人中的2个人抢走,有A 23=6种,根据分类加法计数原理可得,共有36种情况,故选C.12.(2019·福建三明一模)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 .丁解析:选C.甲所设密码共有C 34C 14C 13=48种不同设法,乙所设密码共有C 24A 242!=36种不同设法,丙所设密码共有C 24C 14A 23=144种不同设法,丁所设密码共有A 44=24种不同设法,所以丙最安全,故选C.13.若把英语单词“good ”的字母顺序写错了,则可能出现的错误写法共有________种.解析:把g 、o 、o 、d 4个字母排一列,可分两步进行,第一步:排g 和d ,共有A 24种排法;第二步:排两个o ,共1种排法,所以总的排法种数为A 24=12(种).其中正确的有1种,所以错误的共A 24-1=12-1=11(种).答案:1114.(一题多解)(2018·高考全国卷Ⅰ)从2位女生,4位男生中选3人参加科技比赛,且至少有1位女生入选,则不同的选法共有________种.(用数字填写答案)解析:法一:可分两种情况:第一种情况,只有1位女生入选,不同的选法有C 12C 24=12(种);第二种情况,有2位女生入选,不同的选法有C 22C 14=4(种).根据分类加法计数原理知,至少有1位女生入选的不同的选法有16(种).法二:从6人中任选3人,不同的选法有C 36=20(种),从6人中任选3人都是男生,不同的选法有C 34=4(种),所以至少有1位女生入选的不同的选法有20-4=16(种).答案:1615.(一题多解)(2019·洛阳第一次统考)某校有4个社团向高一学生招收新成员,现有3名同学,每人只选报1个社团,恰有2个社团没有同学选报的报法有________种(用数字作答).解析:法一:第一步,选2名同学报名某个社团,有C 23·C 14=12种报法;第二步,从剩余的3个社团里选一个社团安排另一名同学,有C 13·C 11=3种报法.由分步乘法计数原理得共有12×3=36种报法.法二:第一步,将3名同学分成两组,一组1人,一组2人,共C 23种方法;第二步,从4个社团里选取2个社团让两组同学分别报名,共A 24种方法.由分步乘法计数原理得共有C 23·A 24=36种报法.答案:3616.(2019·河南南阳模拟)如图所示2×2方格,在每一个方格中填入一个数字,数字可以是1,2,3,4中的任何一个,允许重复.若填入A 方格的数字大于B 方格的数字,则不同的填法共有________种.解析:根据题意,对于A ,B 中任选2个,大的放进A 方格,小的放进B 方格,有C 24=6种情况,对于C ,D 两个方格,每个方格有4种情况,则共有4×4=16种情况,则不同的填法共有16×6=96(种).答案:96[综合题组练]1.现有4种不同品牌的小车各2辆(同一品牌的小车完全相同),计划将其放在4个车库中(每个车库放2辆),则恰有2个车库放的是同一品牌的小车的不同放法共有( )A .144种B .108种C .72种D .36种解析:选C.从4种小车中选取2种有C 24种选法,从4个车库中选取2个车库有C 24种选法,然后将这2种小车放入这两个车库共有A 22种放法;将剩下的2种小车每1种分开来放,因为同一品牌的小车完全相同,只有1种放法,所以共有C 24C 24A 22=72种不同的放法.故选C.2.(2019·江西赣州联考)将标号为1,2,3,4,5,6的6个小球放入3个不同的盒子中.若每个盒子放2个,其中标号为1,2的小球放入同一盒子中,则不同的方法共有( )A .12种B .16种C .18种D .36种解析:选C.先将标号为1,2的小球放入盒子,有3种情况;再将剩下的4个球平均放入剩下的2个盒子中,共有C 24·C 222!·A 22=6种情况,所以不同的方法共有3×6=18(种). 3.(综合型)从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60°的共有________对. 解析:如图.它们的棱是原正方体的12条面对角线.一个正四面体中两条棱成60°角的有(C 26-3)对,两个正四面体有(C 26-3)×2对.又正方体的面对角线中平行成对,所以共有(C 26-3)×2×2=48(对).答案:484.数字1,2,3,4,5,6按如图形式随机排列,设第一行的数为N 1,其中N 2、N 3分别表示第二、三行中的最大数,则满足N 1<N 2<N 3的所有排列的个数是________.解析:(元素优先法)由题意知6必在第三行,安排6有C13种方法,第三行中剩下的两个空位安排数字有A25种方法,在留下的三位数字中,必有一个最大数,把这个最大数安排在第二行,有C12种方法,剩下的两个数字有A22种排法,根据分步乘法计数原理,所有排列的个数是C13A25C12A22=240.答案:2405.将7个相同的小球放入4个不同的盒子中.(1)不出现空盒时的放入方式共有多少种?(2)可出现空盒时的放入方式共有多少种?解:(1)将7个相同的小球排成一排,在中间形成的6个空当中插入无区别的3个“隔板”将球分成4份,每一种插入隔板的方式对应一种球的放入方式,则共有C36=20种不同的放入方式.(2)每种放入方式对应于将7个相同的小球与3个相同的“隔板”进行一次排列,即从10个位置中选3个位置安排隔板,故共有C310=120种放入方式.6.已知10件不同的产品中有4件是次品,现对它们进行测试,直至找出所有的次品为止.(1)若恰在第5次测试才测试到第1件次品,第10次才找到最后一件次品,则这样的不同测试方法数是多少?(2)若恰在第5次测试后就找出了所有次品,则这样的不同测试方法数是多少?解:(1)先排前4次测试,只能取正品,有A46种不同的测试方法,再从4件次品中选2件排在第5次和第10次的位置上测试,有A24种测试方法,再排余下4件的测试位置,有A44种测试方法.所以共有A46·A24·A44=103 680种不同的测试方法.(2)第5次测试的产品恰为最后一件次品,另3件在前4次中出现,从而前4次有一件正品出现,所以共有C14·C16·A44=576种不同的测试方法.。
2020版高考数学(理)新精准大一轮课标通用版刷好题练能力:第四章 7 第6讲 正弦定理和余弦定理 含解析

[基础题组练]1.已知△ABC 中,A ∶B ∶C =1∶1∶4,则a ∶b ∶c =( ) A .1∶1∶3 B .2∶2∶ 3 C .1∶1∶2D .1∶1∶4解析:选A.△ABC 中,A ∶B ∶C =1∶1∶4,所以A =π6,B =π6,C =23π,a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =12∶12∶32=1∶1∶ 3.2.(2019·武汉调研)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且2b cos C =2a +c ,则B =( )A.π6B.π4C.π3D.2π3解析:选D.因为2b cos C =2a +c ,所以由正弦定理可得2sin B cos C =2sin A +sin C =2sin(B +C )+sin C =2sin B cos C +2cos B sin C +sin C ,即2cos B sin C =-sin C ,又sin C ≠0,所以cos B =-12,又0<B <π,所以B =2π3,故选D. 3.(2018·高考全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若△ABC 的面积为a 2+b 2-c 24,则C =( ) A.π2 B.π3 C.π4D.π6解析:选C.根据题意及三角形的面积公式知12ab sin C =a 2+b 2-c 24,所以sin C =a 2+b 2-c 22ab =cosC ,所以在△ABC 中,C =π4.4.(2019·江西赣州月考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c .若角A ,B ,C 依次成等差数列,且a =1,b =3,则S △ABC =( )A. 2B. 3C.32D .2解析:选C.因为A ,B ,C 依次成等差数列,所以B =60°,所以由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得c =2,所以由正弦定理得S △ABC =12ac sin B =32,故选C.5.在△ABC 中,若b cos C c cos B =1+cos 2C1+cos 2B ,则△ABC 的形状是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选D.由已知1+cos 2C 1+cos 2B =2cos 2C 2cos 2B =cos 2C cos 2B =b cos C c cos B ,所以cos C cos B =b c 或cos Ccos B =0,即C =90°或cos C cos B =b c .当C =90°时,△ABC 为直角三角形.当cos C cos B =b c 时,由正弦定理,得b c =sin B sin C ,所以cos C cos B =sin Bsin C,即sin C cos C =sin B cos B ,即sin 2C =sin 2B .因为B ,C 均为△ABC 的内角,所以2C =2B 或2C +2B =180°,所以B =C 或B +C =90°,所以△ABC 为等腰三角形或直角三角形,故选D.6.(2019·吉林四平质检)在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边且∠A =60°,若S △ABC =332且2sin B =3sin C ,则△ABC 的周长等于( )A .5+7B .12C .10+7D .5+27解析:选A.在△ABC 中,∠A =60°.因为2sin B =3sin C ,故由正弦定理可得2b =3c ,再由S△ABC=332=12bc ·sin A ,可得bc =6,所以b =3,c =2.由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc ·cos A =7,所以a =7,故△ABC 的周长为a +b +c =5+7,故选A.7.(2019·福州模拟)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3(a cos C -c cos A )=b ,B =60°,则A 的大小为________.解析:由正弦定理及3(a cos C -c cos A )=b ,得3(sin A ·cos C -sin C cos A )=sin B ,所以3sin(A -C )=sin B ,由B =60°,得sin B =32,所以sin(A -C )=12.又A -C =120°-2C ∈(-120°,120°),所以A -C =30°,又A +C =120°,所以A =75°.答案:75°8.(2018·高考全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin C +c sin B =4a sin B sin C ,b 2+c 2-a 2=8,则△ABC 的面积为________.解析:由b sin C +c sin B =4a sin B sin C 得sin B sin C +sin C sin B =4sin A sin B sin C ,因为sin B sin C ≠0,所以sin A =12.因为b 2+c 2-a 2=8,cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以bc =833,所以S △ABC =12bc sin A=12×833×12=233. 答案:2339.(2019·山东菏泽模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a cos B -c -b2=0,a 2=72bc ,b >c ,则bc=________.解析:由a cos B -c -b 2=0及正弦定理可得sin A cos B -sin C -sin B 2=0.因为sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,所以-sin B 2-cos A sin B =0,所以cos A =-12,即A =2π3.由余弦定理得a 2=72bc =b 2+c 2+bc ,即2b 2-5bc +2c 2=0,又b >c ,所以bc=2.答案:210.(2019·昆明质检)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若cos C =14,c =3,且a cos A =b cos B ,则△ABC 的面积等于________. 解析:因为a cos A =b cos B ,由正弦定理可知,sin A cos A =sin B cos B⇒tan A =tan B ,则A =B ,所以△ABC 为等腰三角形,所以A +B +C =2B +C =π,得2B =π-C ,则cos 2B =-cos C =-14=1-2sin 2 B ,解得sin B =104,cos B =64,tan B =153. 因为AB =c =3,所以C 到AB 的距离h =AB 2×tan B =32×153=152,所以△ABC 的面积为12×AB ×h =3154.答案:315411.在△ABC 中,a =7,b =8,cos B =-17.(1)求∠A ;(2)求AC 边上的高.解:(1)在△ABC 中,因为cos B =-17,所以sin B =1-cos 2B =437.由正弦定理得sin A =a sin B b =32.由题设知π2<∠B <π,所以0<∠A <π2.所以∠A =π3.(2)在△ABC 中,因为sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =3314,所以AC 边上的高为a sin C =7×3314=332.12.(2019·合肥质量检测)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,b cos C =a cos 2B +b cos A cos B .(1)求证:△ABC 是等腰三角形;(2)若cos A =78,且△ABC 的周长为5,求△ABC 的面积.解:(1)证明:根据正弦定理及b cos C =a cos 2B +b cos A cos B ,可得sin B cos C =sin A cos 2B +sin B cos A cos B =cos B (sin A cos B +sin B cos A )=cos B sin(A +B ),即sin B cos C =cos B sin C , 所以sin(B -C )=0,由B ,C ∈(0,π),得B -C ∈(-π,π), 故B =C ,所以△ABC 是等腰三角形.(2)由(1)知b =c ,则cos A =b 2+c 2-a 22bc =2b 2-a 22b 2=78,得b =2a .△ABC 的周长为a +b +c =5a =5,得a =1,b =c =2. 故△ABC 的面积S =12bc sin A =12×2×2×1-⎝⎛⎭⎫782=154.[综合题组练]1.(应用型)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且4S =(a +b )2-c 2,则sin ⎝⎛⎭⎫π4+C 等于 ( )A .1B .-22C.22D.32解析:选C.因为S =12ab sin C ,cos C =a 2+b 2-c 22ab ,所以2S =ab sin C ,a 2+b 2-c 2=2ab cos C .又4S =(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab ,所以2ab sin C =2ab cos C +2ab .因为ab ≠0,所以sin C =cos C +1.因为sin 2C +cos 2C =1,所以(cos C +1)2+cos 2 C =1,解得cos C =-1(不合题意,舍去)或cos C =0,所以sin C =1,则sin ⎝⎛⎭⎫π4+C =22(sin C +cos C )=22.2.(应用型)(2019·陕西质量检测一)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且(a 2+b 2-c 2)(a cos B +b cos A )=abc .若a +b =2,则c 的取值范围为________.解析:在△ABC 中,因为(a 2+b 2-c 2)(a cos B +b cos A )=abc ,所以a 2+b 2-c 2ab(a cos B +b cos A )=c ,由正、余弦定理可得2cos C (sin A cos B +sin B cos A )=sin C ,所以2cos C sin(A +B )=sin C ,即2cos C sin C =sin C ,又sin C ≠0,所以cos C =12,因为C ∈(0,π),所以C =π3,B =2π3-A ,所以由正弦定理a sin A =b sin⎝⎛⎭⎫2π3-A =c 32,可得a =c sin A32,b =c sin ⎝⎛⎭⎫2π3-A 32,因为a +b =2,所以c sin A32+c sin ⎝⎛⎭⎫2π3-A 32=2,整理得c =3sin A +sin ⎝⎛⎭⎫2π3-A =332sin A +32cos A =1sin ⎝⎛⎭⎫A +π6,因为A ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3,所以A +π6∈⎝⎛⎭⎫π6,5π6,可得sin ⎝⎛⎭⎫A +π6∈⎝⎛⎦⎤12,1,所以c =1sin ⎝⎛⎭⎫A +π6∈[1,2).答案:[1,2)3.(2018·高考天津卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b sin A =a cos ⎝⎛⎭⎫B -π6. (1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和sin(2A -B )的值. 解:(1)在△ABC 中,由正弦定理a sin A =bsin B,可得b sin A =a sin B ,又由b sin A =a cos ⎝⎛⎭⎫B -π6,得a sin B =a cos ⎝⎛⎭⎫B -π6,即sin B =cos ⎝⎛⎭⎫B -π6,可得tan B = 3.又因为B ∈(0,π),可得B =π3. (2)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3,有b 2=a 2+c 2-2ac cos B =7,故b =7.由b sin A =a cos ⎝⎛⎭⎫B -π6,可得sin A =37.因为a <c ,故cos A =27.因此sin 2A =2sin A cos A =437,cos 2A =2cos 2A -1=17,所以,sin(2A -B )=sin 2A cos B -cos 2A sin B =437×12-17×32=3314.4.(一题多解)(2019·郑州质量预测)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2c cos B =2a +b .(1)求角C;(2)若△ABC 的面积S =32c ,求ab 的最小值. 解:(1)法一:由2c cos B =2a +b 及余弦定理,得2c ·a 2+c 2-b 22ac =2a +b ,得a 2+c 2-b 2=2a 2+ab ,即a 2+b 2-c 2=-ab ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =-ab 2ab =-12,又0<C <π,所以C =2π3.法二:因为a sin A =b sin B =c sin C, 所以由已知可得2sin C cos B =2sin A +sin B , 则有2sin C cos B =2sin(B +C )+sin B ,所以2sin B cos C +sin B =0,因为B 为三角形的内角,所以sin B ≠0,所以cos C =-12.因为C 为三角形的内角,所以C =2π3.(2)因为S =12ab sin C =32c ,所以c =12ab .又c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2+ab ,所以a 2b 24=a 2+b 2+ab ≥3ab ,ab ≥12,当且仅当a =b 时取等号.故ab 的最小值为12.。
2020版高考数学(理)新精准大一轮课标通用版刷好题练能力:选修4-5 1 第1讲 绝对值不等式 含解析

[基础题组练]1.已知函数f (x )=|x +1|-|x -2|. (1)求不等式f (x )≥1的解集;(2)若不等式f (x )≥x 2-x +m 的解集非空,求m 的取值范围. 解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3,x <-1,2x -1,-1≤x ≤2,3,x >2.当x <-1时,f (x )≥1无解;当-1≤x ≤2时,由f (x )≥1得,2x -1≥1解得1≤x ≤2; 当x >2时,由f (x )≥1解得x >2. 所以f (x )≥1的解集为{x |x ≥1}.(2)由f (x )≥x 2-x +m 得m ≤|x +1|-|x -2|-x 2+x .而|x +1|-|x -2|-x 2+x ≤|x |+1+|x |-2-x 2+|x |=-(|x |-32)2+54≤54,且当x =32时,|x +1|-|x -2|-x 2+x =54.故m 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,54. 2.(2018·高考全国卷Ⅱ)设函数f (x )=5-|x +a |-|x -2|. (1)当a =1时,求不等式f (x )≥0的解集; (2)若f (x )≤1,求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时, f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +4,x ≤-1,2,-1<x ≤2,-2x +6,x >2.可得f (x )≥0的解集为{x |-2≤x ≤3}. (2)f (x )≤1等价于|x +a |+|x -2|≥4.而|x +a |+|x -2|≥|a +2|,且当(x +a )(x -2)≤0时等号成立.故f (x )≤1等价于|a +2|≥4. 由|a +2|≥4可得a ≤-6或a ≥2.所以a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞). 3.已知函数f (x )=|x +1|-|x |+a . (1)若a =0,求不等式f (x )≥0的解集;(2)若方程f (x )=x 有三个不同的实数解,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =0时,f (x )=|x +1|-|x | =⎩⎪⎨⎪⎧-1,x <-1,2x +1,-1≤x <0,1,x ≥0.所以当x <-1时,f (x )=-1<0,不合题意; 当-1≤x <0时,f (x )=2x +1≥0,解得-12≤x <0;当x ≥0时,f (x )=1>0,符合题意. 综上可得f (x )≥0的解集为⎣⎡⎭⎫-12,+∞. (2)设u (x )=|x +1|-|x |,y =u (x )的图象和y =x 的图象如图所示.易知y =u (x )的图象向下平移1个单位以内(不包括1个单位),与y =x 的图象始终有3个交点,从而-1<a <0.所以实数a 的取值范围为(-1,0).4.(2019·辽宁五校联合体模拟)已知函数f (x )=|x -a |+|2x -a |(a ∈R ). (1)若f (1)<11,求a 的取值范围;(2)若∀a ∈R ,f (x )≥x 2-x -3恒成立,求x 的取值范围. 解:(1)f (1)=|1-a |+|2-a |=⎩⎪⎨⎪⎧3-2a ,a ≤1,1,1<a <2,2a -3,a ≥2,当a ≤1时,3-2a <11,解得a >-4, 所以-4<a ≤1;当1<a <2时,1<11恒成立; 当a ≥2时,2a -3<11, 解得a <7,所以2≤a <7.综上,a 的取值范围是(-4,7). (2)因为∀a ∈R ,f (x )≥x 2-x -3恒成立, 又f (x )=|x -a |+|2x -a |≥|x -a -(2x -a )|=|x |, 所以|x |≥x 2-x -3,所以⎩⎪⎨⎪⎧x ≥x 2-x -3,x ≥0或⎩⎪⎨⎪⎧-x ≥x 2-x -3,x <0,解得0≤x ≤3或-3≤x <0, 所以x 的取值范围为[-3,3].[综合题组练]1.设函数f (x )=|x -3|,g (x )=|x -2|. (1)解不等式f (x )+g (x )<2;(2)对于实数x ,y ,若f (x )≤1,g (y )≤1,证明:|x -2y +1|≤3.解:(1)解不等式|x -3|+|x -2|<2.①当x <2时,原不等式可化为3-x +2-x <2,可得x >32.所以32<x <2.②当2≤x ≤3时,原不等式可化为3-x +x -2<2,可得1<2.所以2≤x ≤3. ③当x >3时,原不等式可化为x -3+x -2<2,可得x <72.所以3<x <72.由①②③可知,不等式的解集为{x |32<x <72}.(2)证明:|x -2y +1|=|(x -3)-2(y -2)|≤|x -3|+2|y -2|≤1+2=3.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =1或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =3时等号成立.2.已知f (x )=|2x -1|+|ax -5|(0<a <5). (1)当a =1时,求不等式f (x )≥9的解集; (2)若函数y =f (x )的最小值为4,求实数a 的值. 解:(1)当a =1时,f (x )=|2x -1|+|x -5|=⎩⎪⎨⎪⎧6-3x ,x <12,x +4,12≤x <5,3x -6,x ≥5,所以f (x )≥9⇔⎩⎪⎨⎪⎧x <12,6-3x ≥9或⎩⎪⎨⎪⎧12≤x <5,x +4≥9或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥5,3x -6≥9.解得x ≤-1或x ≥5,即所求不等式的解集为(-∞,-1]∪[5,+∞). (2)因为0<a <5,所以5a>1,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-(a +2)x +6,x <12,(2-a )x +4,12≤x ≤5a ,(a +2)x -6,x >5a.注意到当x <12时,f (x )单调递减,当x >5a 时,f (x )单调递增,所以f (x )的最小值在⎣⎡⎦⎤12,5a 上取得,因为在⎣⎡⎦⎤12,5a 上,当0<a ≤2时,f (x )单调递增,当2<a ≤5时,f (x )单调递减,所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a ≤2,f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫12=4或⎩⎪⎨⎪⎧2<a ≤5,f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫5a =4. 解得a =2.3.(2019·成都模拟)已知函数f (x )=|x -2|+k |x +1|,k ∈R .(1)当k =1时,若不等式f (x )<4的解集为{x |x 1<x <x 2},求x 1+x 2的值; (2)当x ∈R 时,若关于x 的不等式f (x )≥k 恒成立,求k 的最大值. 解:(1)由题意,得|x -2|+|x +1|<4. 当x >2时,原不等式可化为2x <5, 所以2<x <52;当x <-1时,原不等式可化为-2x <3, 所以-32<x <-1;当-1≤x ≤2时,原不等式可化为3<4, 所以-1≤x ≤2.综上,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-32<x <52, 即x 1=-32,x 2=52.所以x 1+x 2=1.(2)由题意,得|x -2|+k |x +1|≥k .当x =2时,即不等式3k ≥k 成立,所以k ≥0. 当x ≤-2或x ≥0时, 因为|x +1|≥1,所以不等式|x -2|+k |x +1|≥k 恒成立. 当-2<x ≤-1时,原不等式可化为2-x -kx -k ≥k , 可得k ≤2-x x +2=-1+4x +2,所以k ≤3. 当-1<x <0时,原不等式可化为2-x +kx +k ≥k ,可得k ≤1-2x ,所以k <3.综上,可得0≤k ≤3,即k 的最大值为3. 4.(2019·山西太原模拟)已知函数f (x )=|x -a |+12a(a ≠0). (1)若不等式f (x )-f (x +m )≤1恒成立,求实数m 的最大值;(2)当a <12时,函数g (x )=f (x )+|2x -1|有零点,求实数a 的取值范围.解:(1)因为f (x )=|x -a |+12a ,所以f (x +m )=|x +m -a |+12a, 所以f (x )-f (x +m )=|x -a |-|x +m -a |≤|m |,所以|m |≤1,即-1≤m ≤1,所以实数m 的最大值为1. (2)当a <12时,g (x )=f (x )+|2x -1|=|x -a |+|2x -1|+12a=⎩⎪⎨⎪⎧-3x +a +12a+1,x <a ,-x -a +12a +1,a ≤x ≤12,3x -a +12a -1,x >12,所以g (x )min =g ⎝⎛⎭⎫12=12-a +12a =-2a 2+a +12a ≤0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a <12,-2a 2+a +1≤0或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,-2a 2+a +1≥0, 所以-12≤a <0,所以实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-12,0.。
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[基础题组练]1.围棋盒子中有多粒黑子和白子,已知从中取出2粒都是黑子的概率为17,都是白子的概率是1235.则从中任意取出2粒恰好是同一色的概率是( ) A.17 B.1235 C.1735D .1解析:选C.设“从中取出2粒都是黑子”为事件A ,“从中取出2粒都是白子”为事件B ,“任意取出2粒恰好是同一色”为事件C ,则C =A ∪B ,且事件A 与B 互斥.所以P (C )=P (A )+P (B )=17+1235=1735,即任意取出2粒恰好是同一色的概率为1735. 2.(2019·福建漳州一模)甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加“《论语》知识大赛”,决出第1名到第5名的名次.甲、乙两名参赛者去询问成绩,回答者对甲说“虽然你的成绩比乙好,但是你俩都没得到第一名”;对乙说:“你当然不会是最差的”,从上述回答分析,丙是第一名的概率是( )A.15B.13C.14D.16解析:选B.由于甲和乙都不可能是第一名,所以第一名只可能是丙、丁或戊.又因为所有的限制条件对丙 、丁或戊都没有影响,所以这三个人获得第一名是等概率事件,所以丙是第一名的概率是13.故选B.3.(2019·河南郑州模拟)现有5人参加抽奖活动,每人依次从装有5张奖票(其中3张为中奖票)的箱子中不放回地随机抽取一张,直到3张中奖票都被抽出时活动结束,则活动恰好在第4人抽完结束的概率为( )A.110B.15C.310D.25解析:选C.将5张奖票不放回地依次取出共有A 55=120种不同的取法,若活动恰好在第四次抽奖结束,则前三次共抽到2张中奖票,第四次抽到最后一张中奖票,共有3A 23A 12A 11=36种取法,所以P =36120=310.故选C.4.(2019·甘肃兰州模拟)双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0),其中a ∈{1,2,3,4},b ∈{1,2,3,4},且a ,b 取到其中每个数都是等可能的,则直线l :y =x 与双曲线C 的左、右支各有一个交点的概率为( )A.14B.38C.12D.58解析:选B.直线l :y =x 与双曲线C 的左、右支各有一个交点,则ba >1,总基本事件数为4×4=16,满足条件的(a ,b )的情况有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6个,故概率为38.5.为了准备2019届哈尔滨市中学生辩论大赛,哈六中决定从高二年级的4个文科班级中每个班级选1名男生1名女生组成校辩论队,再从校辩论队中挑选2人做为一辩和二辩,则这两个人来自同一个班级的概率是( )A.27B.17C.14D.18解析:选B.从高二年级的4个文科班级中每个班级选1名男生1名女生组成校辩论队,再从校辩论队中挑选2人做为一辩和二辩,基本事件总数n =C 28=28,这两个人来自同一个班级包含的基本事件个数m =C 14C 22=4,则这两个人来自同一个班级的概率是p =m n =428=17.故选B. 6.已知小李每次打靶命中靶心的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计小李三次打靶恰有两次命中靶心的概率.先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定0,1,2,3表示命中靶心,4,5,6,7,8,9表示未命中靶心,再以每三个随机数为一组,代表三次打靶的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数:321 421 191 925 271 932 800 478 589 663 531 297 396 021 546 388 230 113 507 965据此估计,小李三次打靶恰有两次命中靶心的概率为________.解析:由题意知,在20组随机数中表示三次打靶恰有两次命中靶心的有421,191,271,932,800,531,共6组随机数,所以所求概率为620=0.30.答案:0.307.从1~9这9个自然数中任取7个不同的数,则这7个数的平均数是5的概率为________. 解析:从1~9这9个自然数中任取7个不同的数的取法共有C 79=36种,从(1,9),(2,8),(3,7),(4,6)中任选3组,有C 34=4种选法,故这7个数的平均数是5的概率为436=19. 答案:198.一个三位数的百位,十位,个位上的数字依次为a ,b ,c ,当且仅当有两个数字的和等于第三个数字时称这个三位数为“好数”(如213,134),若a ,b ,c ∈{1,2,3,4},且a ,b ,c 互不相同,则这个三位数为“好数”的概率是________.解析:从1,2,3,4中任选3个互不相同的数并进行全排列,共组成A 34=24个三位数,而“好数”的三个位置上的数字为1,2,3或1,3,4,所以共组成2A 33=12个“好数”,故所求概率为1224=12. 答案:129.某保险公司利用简单随机抽样方法,对投保车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如下:赔付金额(元) 0 1 000 2 000 3 000 4 000 车辆数(辆)500130100150120(1)(2)在样本车辆中,车主是新司机的占10%,在赔付金额为4 000元的样本车辆中,车主是新司机的占20%,估计在已投保车辆中,新司机获赔金额为4 000元的概率.解:(1)设A 表示事件“赔付金额为3 000元”,B 表示事件“赔付金额为4 000元”,以频率估计概率得P (A )=1501 000=0.15,P (B )=1201 000=0.12.由于投保金额为2 800元,赔付金额大于投保金额对应的情形是赔付金额为3 000元和4 000元,所以其概率为P (A )+P (B )=0.15+0.12=0.27.(2)设C 表示事件“投保车辆中新司机获赔4 000元”,由已知,样本车辆中车主为新司机的有0.1×1 000=100(辆),而赔付金额为4 000元的车辆中,车主为新司机的有0.2×120=24(辆),所以样本车辆中新司机车主获赔金额为4 000元的频率为24100=0.24,由频率估计概率得P (C )=0.24.10.设a ∈{2,4},b ∈{1,3},函数f (x )=12ax 2+bx +1.(1)求f (x )在区间(-∞,-1]上是减函数的概率;(2)从f (x )中随机抽取两个,求它们在(1,f (1))处的切线互相平行的概率. 解:(1)由题意-b2×12a ≥-1,即b ≤a .而(a ,b )共有C 12·C 12=4种,满足b ≤a 的有3种,故概率为34. (2)由(1)可知,函数f (x )共有4种可能,从中随机抽取两个,有6种抽法. 因为函数f (x )在(1,f (1))处的切线的斜率为f ′(1)=a +b ,所以这两个函数中的a 与b 之和应该相等,而只有(2,3),(4,1)这1组满足,故概率为16.[综合题组练]1.(2019·泉州模拟)已知甲、乙、丙各有一张自己的身份证,现把三张身份证收起来后,再随机分给甲、乙、丙每人一张,则恰有一人取到自己身份证的概率为( )A.12B.13C.14D.16解析:选A.甲、乙、丙各有一张自己的身份证,现把三张身份证收起来后,再随机分给甲、乙、丙每人一张, 基本事件总数n =A 33=6,恰有一人取到自己身份证包含的基本事件个数m =C 13C 11C 11=3,所以恰有一人取到自己身份证的概率为p =m n =36=12.故选A.2.(2019·河南开封模拟)如图,某建筑工地搭建的脚手架局部类似于一个2×2×3的长方体框架,一个建筑工人欲从A 处沿脚手架攀登至B 处,则其最近的行走路线中不连续向上攀登的概率为( )A.17B.27C.37D.47解析:选B.根据题意,最近路线就是不能走回头路,不能走重复的路,所以一共要走3次向上,2次向右,2次向前,共7次,所以最近的行走路线共有A 77=5 040(种).因为不能连续向上,所以先把不向上的次数排列起来,也就是2次向右和2次向前全排列为A 44.接下来,就是把3次向上插到4次不向上之间的空当中,5个位置排3个元素,也就是A 35,则最近的行走路线中不连续向上攀登的路线共有A 44A 35=1 440(种),所以其最近的行走路线中不连续向上攀登的概率P =1 4405 040=27.故选B.3.连续抛掷同一颗均匀的骰子,记第i 次得到的向上一面的点数为a i ,若存在正整数k ,使a 1+a 2+…+a k =6,则称k 为幸运数字,则幸运数字为3的概率是________.解析:连续抛掷同一颗均匀的骰子3次,所含基本事件总数n =6×6×6,要使a 1+a 2+a 3=6,则a 1,a 2,a 3可取1,2,3或1,1,4或2,2,2三种情况,其所含的基本事件个数m =A 33+C 13+1=10.故幸运数字为3的概率为P =106×6×6=5108.答案:51084.如下的三行三列的方阵中有九个数a ij (i =1,2,3;j =1,2,3),从中任取三个数,则至少有两个数位于同行或同列的概率为________.⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤ a 11 a 12 a 13a 21 a 22 a 23a 31 a 32 a 33 解析:从九个数中任取三个数的不同取法共有C 39=9×8×71×2×3=84种,取出的三个数分别位于不同的行与列的取法共有C 13·C 12·C 11=6种,所以至少有两个数位于同行或同列的概率为1-684=1314. 答案:13145.某电子商务公司随机抽取1 000名网络购物者进行调查.这1 000名购物者2017年网上购物金额(单位:万元)均在区间[0.3,0.9]内,样本分组为:[0.3,0.4),[0.4,0.5),[0.5,0.6),[0.6,0.7),[0.7,0.8),[0.8,0.9],购物金额的频率分布直方图如下:电子商务公司决定给购物者发放优惠券,其金额(单位:元)与购物金额关系如下:(2)以这1 000名购物者购物金额落在相应区间的频率作为概率,求一个购物者获得优惠券金额不少于150元的概率.解:(1)购物者的购物金额x 与获得优惠券金额y 的频率分布如下表:11 000(50×400+100×300+150×280+200×20)=96. (2)由获得优惠券金额y 与购物金额x 的对应关系及(1)知, P (y =150)=P (0.6≤x <0.8)=0.28, P (y =200)=P (0.8≤x ≤0.9)=0.02,从而,获得优惠券金额不少于150元的概率为P (y ≥150)=P (y =150)+P (y =200)=0.28+0.02=0.3.6.某儿童乐园在“六一”儿童节推出了一项趣味活动.参加活动的儿童需转动如图所示的转盘两次,每次转动后,待转盘停止转动时,记录指针所指区域中的数.设两次记录的数分别为x ,y .奖励规则如下:①若xy ≤3,,则奖励玩具一个; ②若xy ≥8,则奖励水杯一个; ③其余情况奖励饮料一瓶.假设转盘质地均匀,四个区域划分均匀,小亮准备参加此项活动. (1)求小亮获得玩具的概率;(2)请比较小亮获得水杯与获得饮料的概率的大小,并说明理由.解:用数对(x ,y )表示儿童参加活动先后记录的数,则基本事件空间Ω与点集S ={(x ,y )|x ∈N ,y ∈N ,1≤x ≤4,1≤y ≤4}一一对应.因为S 中元素的个数是4×4=16, 所以基本事件总数n =16. (1)记“xy ≤3”为事件A , 则事件A 包含的基本事件共5个,即(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(3,1), 所以P (A )=516,即小亮获得玩具的概率为516.(2)记“xy ≥8”为事件B ,“3<xy <8”为事件C . 则事件B 包含的基本事件共6个,即(2,4),(3,3),(3,4),(4,2),(4,3),(4,4). 所以P (B )=616=38.事件C 包含的基本事件共5个,即(1,4),(2,2),(2,3),(3,2),(4,1). 所以P (C )=516.因为38>516,所以小亮获得水杯的概率大于获得饮料的概率.。