20130427二项式定理导数
二项式定理和导数结合

二项式定理和导数结合一、引言数学当中有许多看似独立的理论却可以互相结合,产生更为丰富和精密的结果。
在本文中,我们将会讨论二项式定理和导数的关系,探究二者之间的深刻联系。
二、二项式定理的基本概念二项式定理是指形如$(a+b)^n$的式子,其中$a$和$b$为常数,$n$为正整数。
二项式定理的一般形式可以表示为:$$(a+b)^n=C_n^0a^n+C_n^1a^{n-1}b+C_n^2a^{n-2}b^2+...+C_n^ra^{n-r}b^r+...+C_n^nb^n$$其中$C_n^r$表示从$n$个元素中取$r$个元素的组合数。
三、导数的基本概念导数是描述函数变化率的一个概念。
如果$f(x)$表示一个函数,那么$f(x)$在$x=x_0$处的导数可以表示为:$$f'(x_0)=\lim_{h\to 0}\frac{f(x_0+h)-f(x_0)}{h}$$导数的概念在微积分中有重要的应用。
四、二项式定理和导数的关联二项式定理和导数看似没有什么关系,但它们实际上是有密切联系的。
这是因为导数可以用来推导二项式定理中的复杂系数。
我们来考虑二项式定理中的一个系数$C_n^r$。
假设我们对$(a+b)^n$进行$n$次求导,则会发现式子中每个成分都会逐渐消失,只有当$r=n$时,该式子才不会消失。
于是,我们可以得到:$$\frac{d^n}{dx^n}(a+b)^n=n!C_n^r$$这意味着,我们可以用导数来推导出复杂的组合数,从而简化二项式定理的计算过程。
五、应用举例我们可以通过一个例子来了解二项式定理和导数的应用。
考虑求解$(x+1)^n$在$x=0$处的$n$阶导数。
根据二项式定理,我们有:$$(x+1)^n=\sum_{r=0}^nC_n^rx^{n-r}$$对该式子求导$n$次,可得:$$\frac{d^n}{dx^n}(x+1)^n=n!C_n^0$$因此,在$x=0$处的$n$阶导数可以表示为$n!C_n^0=n!$。
二项式定理所有公式

二项式定理所有公式二项式定理啊,这可是高中数学里挺重要的一部分呢!咱们先来说说二项式定理到底是啥。
二项式定理就是指$(a+b)^n$ 展开后的式子。
这里面就有一系列的公式。
比如说,$(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$,$(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b +3ab^2 + b^3$ 。
那如果是更高次幂呢,像$(a+b)^4$ 、$(a+b)^5$ 等等,展开就会更复杂一些。
咱们来具体看看二项式定理的通项公式:$T_{r+1} = C_{n}^r a^{n-r}b^r$ 。
这里的 $C_{n}^r$ 叫做二项式系数,计算方法是 $C_{n}^r =\frac{n!}{r!(n-r)!}$ 。
给大家讲个我之前遇到的事儿吧。
有一次我在课堂上讲二项式定理,有个学生就特别迷糊,怎么都弄不明白这个系数是怎么来的。
我就给他举了个例子,说假如咱们要从 5 个不同的苹果里选 2 个,有多少种选法?这其实就和二项式系数的计算是一个道理。
咱们先算5 的阶乘,就是 5×4×3×2×1,然后 2 的阶乘是 2×1,3 的阶乘是 3×2×1,用 5 的阶乘除以 2 的阶乘和 3 的阶乘的乘积,就能得到从 5 个里选 2 个的组合数,这就和二项式系数的计算是一样的思路。
这学生听了之后,恍然大悟,后来做这类题就很少出错啦。
再来说说二项式定理的性质。
二项式系数具有对称性,就是说$C_{n}^r = C_{n}^{n-r}$ 。
而且二项式系数的和是 $2^n$ ,也就是当$a = b = 1$ 时,$(1 + 1)^n = 2^n$ 。
在解题的时候,二项式定理用处可大啦。
比如求展开式中的特定项,或者求系数之和等等。
咱们拿个具体的题目来看看。
比如说求 $(2x - 1)^6$ 展开式中$x^3$ 的系数。
那咱们先根据通项公式,$T_{r+1} = C_{6}^r (2x)^{6-r} (-1)^r$ ,要得到 $x^3$ ,那 $6 - r = 3$ ,所以 $r = 3$ 。
二项式定理公式大全

二项式定理公式大全一、二项式定理基本公式。
1. 二项式定理。
- 对于(a + b)^n=∑_k = 0^nC_n^ka^n - kb^k,其中C_n^k=(n!)/(k!(n - k)!),n∈N^*。
- 例如,当n = 3时,(a +b)^3=C_3^0a^3b^0+C_3^1a^2b^1+C_3^2a^1b^2+C_3^3a^0b^3。
- 计算各项系数:- C_3^0=(3!)/(0!(3 - 0)!)=1- C_3^1=(3!)/(1!(3 - 1)!)=(3!)/(1!2!)=3- C_3^2=(3!)/(2!(3 - 2)!)=(3!)/(2!1!)=3- C_3^3=(3!)/(3!(3 - 3)!)=1- 所以(a + b)^3=a^3+3a^2b + 3ab^2+b^3。
2. 二项展开式的通项公式。
- 二项式(a + b)^n展开式的第k + 1项T_k+1=C_n^ka^n - kb^k(k =0,1,·s,n)。
- 例如,在(x + 2)^5中,其通项公式为T_k + 1=C_5^kx^5 - k2^k。
当k = 2时,T_3=C_5^2x^5 - 22^2。
- 计算C_5^2=(5!)/(2!(5 - 2)!)=(5×4)/(2×1)=10- 所以T_3=10x^3×4 = 40x^3二、二项式系数的性质。
1. 对称性。
- 在二项式(a + b)^n的展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等,即C_n^k=C_n^n - k。
- 例如,在(a + b)^5的展开式中,C_5^1=C_5^4,C_5^2=C_5^3。
- 计算C_5^1=(5!)/(1!(5 - 1)!)=5,C_5^4=(5!)/(4!(5 - 4)!)=5;C_5^2=(5!)/(2!(5 - 2)!)=10,C_5^3=(5!)/(3!(5 - 3)!)=10。
二项式定理(通项公式)(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】二项式定理二项式知识回顾 1. 二项式定理0111()n n n k n k kn nn n n n a b C a C a b C a b C b --+=+++++,以上展开式共n+1项,其中k n C 叫做二项式系数,1k n k k k n T C a b -+=叫做二项展开式的通项.(请同学完成下列二项展开式)0111()(1)(1)n n n k k n k k n n n n n n n a b C a C a b C a b C b ---=-++-++-,1(1)k k n k kk n T C a b -+=-01(1)n k k n nn n n n x C C x C x C x +=+++++ ①0111(21)(2)(2)(2)(2)1n n n k n k n n n n n x C x C x C x C x ---+=+++++1110n n n k n n n k a x a x a x a x a ----=+++++②① 式中分别令x=1和x=-1,则可以得到 012n n n n n C C C +++=,即二项式系数和等于2n ;偶数项二项式系数和等于奇数项二项式系数和,即021312n n n n n C C C C -++=++=② 式中令x=1则可以得到二项展开式的各项系数和. 2. 二项式系数的性质(1)对称性:与首末两端等距离的两个二项式系数相等,即m n m n n C C -=.(2)二项式系数k n C 增减性与最大值: 当12n k +<时,二项式系数是递增的;当12n k +≥时,二项式系数是递减的.当n 是偶数时,中间一项2nnC 取得最大值.当n 是奇数时,中间两项12n nC -和12n nC +相等,且同时取得最大值.3.二项展开式的系数a 0,a 1,a 2,a 3,…,a n 的性质:f(x )= a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3……+a n x n⑴ a 0+a 1+a 2+a 3……+a n =f(1) ⑵ a 0-a 1+a 2-a 3……+(-1)n a n =f(-1)⑶a0+a2+a4+a6……=2)1 ()1(-+ff⑷a1+a3+a5+a7……=2)1 ()1(--ff经典例题1、“n ba)(+展开式:例1.求4)13(xx+的展开式;【练习1】求4)13(xx-的展开式2.求展开式中的项例2.已知在n的展开式中,第6项为常数项.(1)求n;(2)求含2x的项的系数;(3)求展开式中所有的有理项.【练习2】若n展开式中前三项系数成等差数列.求:(1)展开式中含x的一次幂的项;(2)展开式中所有x的有理项.3.二项展开式中的系数例3.已知22x的展开式的二项式系数和比(31)n)nx-的展开式的二项式系数和大992,求21-的展开式中:(1)二项式系数最(2)nxx大的项;(2)系数的绝对值最大的项[练习3]已知*22)()n n N x∈的展开式中的第五项的系数与第三项的系数之比是10:1.(1)求展开式中含32x 的项;(2)求展开式中系数最大的项和二项式系数最大的项.4、求两个二项式乘积的展开式指定幂的系数例4.72)2)(1-+x x (的展开式中,3x 项的系数是 ;5、求可化为二项式的三项展开式中指定幂的系数例5(04安徽改编)3)21(-+xx 的展开式中,常数项是 ;6、求中间项例6求(103)1xx -的展开式的中间项;例7 103)1(xx -的展开式中有理项共有 项;8、求系数最大或最小项(1) 特殊的系数最大或最小问题例8(00上海)在二项式11)1(-x 的展开式中,系数最小的项的系数是 ;(2) 一般的系数最大或最小问题例9求84)21(xx +展开式中系数最大的项;(3) 系数绝对值最大的项例10在(7)y x -的展开式中,系数绝对值最大项是 ;9、利用“赋值法”及二项式性质3求部分项系数,二项式系数和例11.若443322104)32(x a x a x a x a a x ++++=+, 则2312420)()(a a a a a +-++的值为 ;【练习1】若2004221020042004...)21(x x a x a a x ++++=-,则=++++++)(...)()(200402010a a a a a a ;【练习2】设0155666...)12(a x a x a x a x ++++=-, 则=++++6210...a a a a ;【练习3】92)21(xx 展开式中9x 的系数是 ;。
二项式定理ppt课件

汇报人:
2023-11-28
目录
• 二项式定理的背景和定义 • 二项式定理的公式和证明 • 二项式定理的应用 • 二项式定理的扩展和推广 • 二项式定理的意义和影响 • 二项式定理的实例和分析
01
二项式定理的背景和定义
背景介绍
二项式定理在数学中有着悠久的历史,它起源于17世纪,是组合数学中的一种基本理论。
03
二项式定理的应用
组合数学中的应用
排列数公式
二项式定理可以用于计算排列数公式,即从n个不同的元素中取出m个元素的所有排列的个数。
组合数公式
二项式定理可以用于计算组合数公式,即从n个不同的元素中取出m个元素的所有组合的个数。
插入与删除操作
二项式定理可以用于计算在n个元素中进行插入或删除操作的总次数,以及进行特定次数的插入或删除操 作的所有可能方式的个数。
概率论中的应用
概率分布
二项式定理可以用于计算二项分布的概率分布,即某个事 件在n次独立试验中发生的次数的概率分布。
01
组合概率
二项式定理可以用于计算多个事件同时 发生的概率,即组合事件发生的概率。
02
03
事件的独立性
二项式定理可以用于判断两个事件是 否独立,即一个事件的发生是否会影 响另一个事件发生的概率。
组合数性质:在二项式定理中,我们 使用了组合数的性质。组合数 $C(n,k)$ 等于 $C(n-1,k-1) + C(n1,k)$,这是组合数的一个重要性质。 这个性质可以帮助我们在二项式定理 的证明过程中进行简化。
指数性质:在证明二项式定理的过程 中,我们还使用了指数的性质。例如 ,当 $n$ 为偶数时,$(a+b)^n = (a+b)^{n/2} \times (a+b)^{n/2}$ ;当 $n$ 为奇数时,$(a+b)^n = (a+b)^{n/2} \times (a+b)^{n/2-1} \times b$。这些指数性质可以帮助 我们在计算过程中进行简化。
二项式定理与高阶导数

高阶导数的计算方法
对每一项求导,可以得到$(a+b)^n$的导数表达式。例如,一阶导数为$na^{n-1}b + nb^{n-1}a$ ,二阶导数为$(n-1)na^{n-2}b^2 + 2(n-1)ab^{n-1}a + (n-1)nb^{n-2}a^2$。
将每一项的导数表达式相加,即可得到$(a+b)^n$的高阶导数。将高阶导数与泰勒公式的展开式对比 ,即可证明二项式定理。
二项式定理的应用场景
总结词
二项式定理在数学、物理、工程等多个领域都有广泛的应用。
详细描述
在数学中,二项式定理常用于解决代数问题,如求幂、因式分解等;在物理中,它可以用于计算物理量(如速度 、加速度)的二项式展开;在工程中,它可用于解决与二项式相关的优化问题。
二项式定理的证明方法
总结词
二项式定理的证明方法有多种,包括数 学归纳法、组合数学方法和微积分方法 等。
03
利用高阶导数,可以研究函数的极值、拐点等性质,以及 求解微分方程等。例如,利用二项式定理展开$(x+1)^2$ ,并求其一阶导数和二阶导数,可以研究该函数的极值和 拐点等性质。
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03
高阶导数的概念与性质
高阶导数的定义
总结词
高阶导数是指一个函数的导数在某点 的导数。
详细描述
高阶导数是函数在某一点处对自变量 求导的次数大于2的结果。例如,如 果一个函数在某一点处的二阶导数存 在,那么这个二阶导数就是该函数在 该点处的高阶导数。
高阶导数的几何意义
总结词
高阶导数在几何上表示函数曲线在某点的切线斜率的 变化率。
高阶导数的计算方法
对二项式定理的每一项求导,可以得到$(a+b)^n$的导数 表达式。具体来说,对$a^{n-k} b^k$求导,可以得到 $(n-k)a^{n-k-1}b + kb^{k-1}a^{n-k}$。
二项式定理中的求导问题

二项式定理中的求导问题二项式定理是高中数学中的重要内容,它是指对于任意实数a、b 和正整数n,有如下公式:$$(a+b)^n=\sum_{k=0}^nC_n^ka^kb^{n-k}$$其中,$C_n^k$表示从n个不同元素中取出k个元素的组合数,也称为二项式系数。
这个公式在数学中有着广泛的应用,如在概率论、组合数学、微积分等领域都有着重要的作用。
然而,在微积分中,我们还需要探讨二项式定理的求导问题。
具体来说,就是对于任意实数a、b和正整数n,如何求出$(a+b)^n$的导数。
一、直接求导法我们可以直接对$(a+b)^n$进行求导,得到:$$(a+b)^{n-1}n(a'+b')$$其中,a'和b'分别表示a和b的导数。
这种方法简单易行,但是需要进行n次求导,计算量较大,不太适合实际应用。
二、利用二项式定理求导法我们可以利用二项式定理将$(a+b)^n$展开,然后对每一项进行求导,最后再将它们相加。
具体来说,我们有:$$(a+b)^n=\sum_{k=0}^nC_n^ka^kb^{n-k}$$对于每一项$C_n^ka^kb^{n-k}$,我们可以分别对a和b进行求导,得到:$$\frac{d}{da}(C_n^ka^kb^{n-k})=C_n^kka^{k-1}b^{n-k}$$$$\frac{d}{db}(C_n^ka^kb^{n-k})=C_n^kka^kb^{n-k-1}$$将它们相加,得到:$$(a+b)^{n-1}n(a'+b')=\sum_{k=0}^nC_n^kka^{k-1}b^{n-k}+\sum_{k=0}^nC_n^kka^kb^{n-k-1}$$化简后,得到:$$(a+b)^{n-1}n(a'+b')=n\sum_{k=0}^{n-1}C_{n-1}^ka^kb^{n-1-k}$$这个公式的计算量较小,只需要进行一次求和即可。
二项式定理重点讲解

重点讲解1.二项式定理(1)二项式定理※这个公式表示的定理叫做二项式定理.(2)二项式系数、二项式的通项在※式中它的右边的多项式叫做的二项展开式,其中的系数叫做二项式系数,式中的叫做二项展开式的通项,用表示,即通项为展开式的第项:(3)二项式展开式的各项幂指数二项式的展开式项数为项,各项的幂指数状况是①各项的次数都等于二项式的幂指数n.②字母a的按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零,字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.(4)几点注意①通项是的展开式的第项,这里②二项式的项和的展开式的第项有是区别的,应用二项式定理时,其中的a和b是不能随便交换的.③注意二项式系数()与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.④通项公式是这个标准形式下而言的,如的二项展开式的通项公式是(只须把-b看成b代入二项式定理)这与是不同的,在这里对应项的二项式系数是相等的都是但项的系数一个是,一个是,可看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.⑤设,则得公式.在解题时要经常用到.2.二项式系数的性质(1)杨辉三角形《九章算术》杨辉对于n是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用下表计算…………………1 1………………1 2 1……………1 3 3 1…………1 4 6 4 1………1 5 10 10 5 1……1 6 15 20 15 6 1……表中有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.”类似这样的表,早在我国宋朝数学家杨辉1261年所著出《详解九章算法》一书里就已出现,反映了我国古代数学发展的成就,显示了我国古代劳动人民的智慧和才能.如下图叫杨辉三角,由“杨辉三角”可直观地看出二项式系数的性质,同时当二项式乘方次数不大时,可借助于它直接写出各项的二项式系数.参看动画演示:杨辉三角(2)二项式系数的性质前面介绍了二项式系数,利用“杨辉三角”可以帮助我们观察二项式系数的性质.下面再从函数角度入手,研究一下二项式系数.展开式的二项式系数是:,从函数的角度看可以看成是r为自变量的函数,其定义域是:.当时,的图象为下图.这样我们利用“杨辉三角”和时的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质.①对称性与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.事实上,这一性质可直接由公式得到.②增减性与最大值如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大;如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二项式系数相等并且最大.由于展开式各项的二项式系数顺次是其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如…),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当k依次取1,2,3,…等值时,的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间.当n是偶数时,是奇数,展开式共有项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为.当n是奇数时,是偶数,展开式共有项,所以有中间两项.这两项的二项式系数相等并且最大,最大为③二项式系数的和为,即.④奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即.。
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1. 有多少个整数n 能使(n+i)4成为整数( ) A.0B.1C.2D.3 2.展开式中不含..项的系数的和为( )A.-1B.0C.1D.23. 若S=,则S 的个位数字是( ) A 0 B 3 C 5 D 84. 已知(x -x a )8展开式中常数项为1120,其中实数a 是常数,则展开式中各项系数的和是( ) A.28B.38C.1或38D.1或285. 在2431⎪⎪⎭⎫⎝⎛+x x 的展开式中,x 的幂指数是整数的项共有( ) A .3项 B .4项C .5项D .6项6. 在(1-x)5-(1-x)6的展开式中,含x 3的项的系数是( )A 、-5B 、 5C 、10D 、-10 7. 若x=21,则(3+2x)10的展开式中最大的项为( ) A.第一项B.第三项C.第六项D.第八项8. 设函数则导函数的展开式项的系数为( )A .1440B .-1440C .-2880D .2880 9. 在51(1)x x+-的展开式中,常数项为( ) (A )51 (B )-51 (C )-11 (D )1110. 若,且,则的值为( ) A.9B.10C.11 D.1211. 若多项式102x x +=10109910)1()1()1(++++⋅⋅⋅+++x a x a x a a ,则=9a ( )(A ) 9 (B )10 (C )9- (D )10-12. 若x(1+x)n的展开式中的每项的系数都用这一项的x 的指数去除,则得到的新系数和等于( )A.(2n+1-1)/(n+1)B.(2n -1)/(n+1)C.(2n-1+n-2)/(n+1)D.(n ·2n+1)/(n+1)13. 设a 、b 、m 为整数(m>0),若a 和b 被m 除得的余数相同,则称a 和b 对模m 同余.记为a≡b(mod m).已知a=1+C 120+C 220·2+C 320·22+…+C 2020·219,b≡a(mod 10),则b 的值可以是()A.2015B.2011C.2008D.2006 14. 若二项式6)sin (x x-θ展开式的常数项为20,则θ值为( ) A. )(22Z k k ∈+ππB. )(22z k k ∈-ππ C.2π D. 2π-15. (x+1)(2x+1)(3x+1)…(nx+1)的展开式中,x 的系数是…………………( )A .1n n C -B .2nC C .21n C +D .21n C -(824x 123100123100A A A A ++++ ,)21()(10x x f -=)(x f '2x 32(1)1()n n x x ax bx n *+=+++++∈N :3:1a b =n16. 已知二项式,(n ∈N )的展开式中第5项的系数与第3项的系数的 比是10:1。
(1)求展开式中各项的系数和 (2)求展开式中系数最大的项以及二项式系数最大的项17. 在二项式(ax m +bx n )12(a >0,b >0,m 、n ≠0)中有2m +n =0,如果它的展开式里最大系数项恰是常数项.(1)求它是第几项;(2)求ba的最值18. 红队队员甲、乙、丙与蓝队队员,,A B C 进行围棋比赛,甲对A 、乙对B 、丙对C 各一盘已知甲胜A 、乙胜B 、丙胜C 的概率分别为0.6,0.5,0.5.假设各盘比赛结果相互独立. (Ⅰ)求红队至少两名队员获胜的概率;(Ⅱ)用ξ表示红队队员获胜的总盘数,求ξ的分布列和数学期望E ξ.n xx )2(2-*19.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容积为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(3)c c>千元.设该容器的建造费用为y千元。
(Ⅰ)写出y关于r的函数表达式,并求该函数的定义域;(Ⅱ)求该容器的建造费用最小值时的r.20. 设函数定义在上,,导函数 (Ⅰ)求的单调区间和最小值;(Ⅱ)讨论与的大小关系;(Ⅲ)是否存在,使得对任意成立?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.()f x (0,)+∞(1)0f =1(),()()().f x g x f x f x x''==+()g x ()g x 1()g x00x 〉01()()g x g x x-∠0xDBBCCCBCBC DABBB 解:(1)∵第5项的系数与第3项的系数的比是10:1,∴,解得n=8 令x=1得到展开式中各项的系数和为(1-2)=1(2) 展开式中第r 项, 第r+1项,第r+2项的系数绝对值分别为,,,若第r+1项的系数绝对值最大,则必须满足:≢ 并且 ≢,解得5≢r ≢6;所以系数最大的项为T =1792;二项式系数最大的项为T =1120解:(1)设T 1+r =C r12(ax m)12-r·(bx n)r=C r12a12-r b r x m (12-r )+nr为常数项,则有m (12-r )+nr =0,即m (12-r )-2mr =0,∴r =4,它是第5项.(2)∵第5项又是系数最大的项,C 412a 8b 4≣C 312a 9b 3①C 412a 8b 4≣C 512a 7b 5②由①得2349101112⨯⨯⨯⨯⨯a 8b 4≣23101112⨯⨯⨯a 9b 3,∵a >0,b >0,∴49 b ≣a ,即b a ≢49.由②得ba ≣58,∴58≢b a ≢49.故ba 的最大值、最小值分别为49、58.(1)设甲胜A 的事件为D ,乙胜B 的事件为E ,丙胜的C 事件为F ,则,,D E F 分别表示甲不胜A 、乙不胜B 、丙不胜C 的事件. 因为()0.6,()0.5,()0.5P D P E P F ===,由对立事件的概率公式知()0.4,()0.5,()0.5P D P E P F ===, 红队至少两人获胜的事件有:,,,DEF DEF DEF DEF , 由于以上四个事件两两互斥且各盘比赛的结果相互独立, 因此红队至少两人获胜的概率为()()()()0.60.50.50.60.50.50.40.50.50.60.50.50.55P P DEF P DEF P DEF P DEF =+++=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯= 110)2()2(2244=-⋅-⋅CC nn8r n r C--⋅218r r C 28⋅1182++⋅r r C r n r C--⋅218r r C 28⋅1182++⋅r r C r rC 28⋅7111x⋅561x ⋅∴有(2)由题意知ξ可能的取值为0,1,2,3.又由(1)知,,DEF DEF DEF 是两两互斥时间,且各盘比赛的结果相互独立, 因此(0)()0.40.50.50.1(1)()()()0.40.50.50.40.50.50.60.50.50.35(3)()0.60.50.50.15P P DEF P P DEF P DEF P DEF P P DEF ξξξ===⨯⨯===++=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯====⨯⨯=由对立事件的概率公式得(2)1(0)(1)(3)0.4P P P P ξξξξ==-=-=-==所以ξ的分布列为因此00.110.3520.430.15 1.6E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=21、(1)设容器的容积为V , 由题意知2343V r l r ππ=+,又803V π=, 故322248044203()333V r l r r r r rππ-==-=- 由于2l r ≥, 因此02r <≤所以建造费用2224202342()343y rl r c r r r c rππππ=⨯+=⨯-⨯+ 因此21604(2),02y c r r rππ=-+<≤ (2)由(1)得,3221608(2)20'8(2)(),022c y c r r r r r c πππ-=--=-<<- 由于3c >,所以20c ->,当32002r c -=-时,r =令r m ==,则0m > 所以2228(2)'()()c y r m r rm m rπ-=-++ ①当02m <<即92c >时,当r m =时,'0y =当(0,)r m ∈时,'0y < 当(,2)r m ∈时,'0y >所以r m =是函数y 的极小值点,也是最小值点.②当2m ≥即932c <≤时 当(0,2)r ∈时,'0y <,函数单调递减, 所以,2r =是函数y 的最小值点. 综上所述,当932c <≤时,建造费用最小时2r = 当92c >时,建造费用最小时r =解 (Ⅰ)由题设易知,, ,令得, 当时,,故(0,1)是的单调减区间, 当时,,故是的单调增区间,因此,是的唯一极值点,且为极小值点,从而是最小值点,所以最小值为.(Ⅱ),设,则,当时,,即,当时,, 因此,在内单调递减,当时,,即,()ln f x x =1()ln g x x x=+∴21'()x g x x -='()0g x =1x =(0,1)x ∈'()0g x <()g x (1,)x ∈+∞'()0g x >(1,)+∞()g x 1x =()g x (1)1g =1()ln g x x x=-+11()()(2ln h x g x g x x x x =-=-+22(1)'()x h x x -=-1x =(1)0h =1()(g x g x=(0,1)(1,)x ∈⋃+∞'()0h x <'(1)0h =()h x (0,)+∞01x <<()(1)0h x h >=1()(g x g x>当时,,即.(Ⅲ)满足条件的不存在. 证明如下:证法一 假设存在 ,使 对任意 成立, 即对任意,有 ,(*)但对上述,取时,有 ,这与(*)左边不等式矛盾, 因此,不存在 ,使 对任意成立。
证法二假设存在,使 对任意的成立。
由(Ⅰ)知,的最小值为。
又,而时,的值域为, ∴ 时,的值域为, 从而可取一个,使 , 即,故 ,与假设矛盾。
∴不存在 ,使对任意成立。
1x >()(1)0h x h <=1()(g x g x<0x 00x >01|()()|g x g x x-<0x >0x >02()Inx g x Inx x<<+0x 0()1g x x e =10()Inx g x =00x >01|()()|g x g x x-<0x >00x >01|()()|g x g x x-<0x >0()g x e ()1g x =1()g x Inx x=+I nx >1x >Inx (0,)+∞1x ≥()g x [1,)+∞11x >10()()1g x g x ≥+1()g x -0()g x 1≥10|()()|1g x g x -≥>11x 00x >01|()()|g x g x x-<0x >。