人教版B版高一数学必修三导学案
人教b版数学必修三:2.1.1《简单随机抽样》导学案(含答案)

第二章统计§2.1随机抽样2.1.1简单随机抽样自主学习学习目标1.理解并掌握简单随机抽样的概念、特点和步骤.2.掌握简单随机抽样的两种方法.自学导引1.总体与个体一般把所考察对象的某一数值指标的________________看作总体,构成总体的____________作为个体,从总体中抽出若干个体所组成的集合叫做________.2.随机抽样在抽样时要保证每一个个体都____________,每一个个体被抽到的机会是________,满足这样的条件的抽样是随机抽样.3.简单随机抽样一般地,从元素个数为N的总体中____________抽取容量为n的样本,如果每一次抽取时总体中的各个个体有________的可能性被抽到,这种抽样方法叫做简单随机抽样,这样抽取的样本叫做________________.4.常用的简单随机抽样方法有________和____________.对点讲练知识点一简单随机抽样的概念例1下列抽取样本的方法是简单随机抽样吗?为什么?(1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本.(2)箱子里共有100个零件,今从中选取10个零件进行检验,在抽样操作时,从中任意地拿出一个零件进行质量检验后再把它放回箱子里.(3)从50个个体中一次性抽取5个个体作为样本.点评判定的依据是简单随机抽样的四个特点.“一次性”抽取和“逐个”抽取形式不同,但是不影响个体被抽到的可能性.而“一次性”抽取不符合简单随机抽样的定义,因而(3)不是简单随机抽样.变式迁移1下面的抽样方法是简单随机抽样吗?为什么?(1)某班有40名同学,指定个子最高的5名同学参加校篮球赛;(2)一儿童从玩具箱中的20件玩具中随意拿出一件来玩,玩后放回再拿出一件,连续玩了5件;(3)从一批2 000个灯泡中逐个抽取20个进行质量检查.知识点二抽签法的应用例2某单位支援西部开发,现从报名的18名志愿者中选取6名组成志愿小组到西藏工作3年.请用抽签法设计抽样方案.点评抽签法注意:一是编号;二是搅拌均匀;三是依次抽取.变式迁移2从20名学生中抽取5名进行问卷调查,写出抽取样本的过程.知识点三随机数表法的应用例3设某校共有100名教师,为了支援西部教育事业,现要从中随机抽出12名教师组成暑期西部讲师团,请写出利用随机数表法抽取该样本的步骤.点评利用随机数表法抽取个体时,关键是事先确定以表中的哪个数(哪行哪列)作为起点,以及读数的方向,向左、向右、向上或向下都可以,同时,读数时结合编号特点进行读取,编号为两位,则两位、两位地读取,编号为三位数,则三位、三位地读取,如果出现重号则跳过,接着读取.变式迁移3要从某汽车厂生产的3 000辆汽车中随机抽取10辆进行测试.请选择合适的抽样方法,并写出抽样过程.抽签法与随机数表法的相同点与不同点相同点:(1)抽签法和随机数表法都是简单随机抽样的方法,并且要求被抽取样本的总体的个体数有限;(2)抽签法和随机数表法都是从总体中逐个地进行抽取,都是不放回抽样.不同点:(1)抽签法相对于随机数表法简单,随机数表法较抽签法稍麻烦一点;(2)随机数表法更适用于总体中的个体数较多的时候,而抽签法适用于总体中的个体数相对较少的情况,所以当总体中的个体数较多时,应当选用随机数表法,这样可以节约大量的人力和制作号签的成本与精力.课时作业一、选择题1.我校期中考试后,为了分析高一年级1 220名学生的学习成绩,从中随机抽取了50名学生的成绩单,就这个问题来说,下面说法中正确的是()A.1 220名学生是总体B.每个学生是个体C.50名学生是所抽取的一个样本D.样本容量是502.在简单随机抽样中,某个个体被抽中的可能性是()A.与第几次抽样有关,第1次抽中的可能性要大些B.与第几次抽样无关,每次抽到的可能性都相等C.与第几次抽样有关,最后一次抽中的可能性大些D.与第几次抽样无关,每次都是等可能的抽取,但各次抽取的可能性不一样3.下列调查中属于抽样调查的是()①每隔10年进行一次人口普查②某商品的质量优劣③某报社对某个事情进行舆论调查④高考考生的查体A.②③B.①④C.③④D.①②4.下列抽样实验中,用抽签法方便的是()A.从某厂生产的3 000件产品中抽取600件进行质量检验B.从某厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验C.从某厂生产的3 000件产品中抽取10件进行质量检验D.从甲乙两厂生产的两箱(每箱15件)产品中抽取6件进行质量检验5.用随机数表进行抽样有以下几个步骤:①将总体中的个体编号;②获取样本号码;③选定开始的数字.这些步骤的先后顺序应为()A.①②③B.①③②C.③②①D.③①②二、填空题6.福利彩票的中奖号码是从1~36中选出7个号码来按规则确定中奖情况,这种从36个中选出7个号码的抽样方法是________.7.从总数为N的一批零件中抽取一个容量为30的样本,若每个零件被抽取的可能性为25%,则N为________.8.我班有50名学生,学号从01到50,数学老师在上统计课时,运用随机数表法选取5名学生提问.老师首先选定随机数表中的第21行第29个数2开始提问,然后向右走,到头后从下一行返回,即下一行是从左向右,再下一行从右开始,如果不在50以内则跳过去,那么被提问的5名学生是________________.附:随机数表的第21行第21个数开始到第22行的第10个数 (44227884260433460952)68079706577457256576…三、解答题9.现要在20名学生中抽取5名进行问卷调查,试写出抽取样本的过程.10.某个车间工人已加工一种轴100件,为了了解这种轴的直径,要从中抽出10件在同一条件下测量,如何采用简单随机抽样的方法抽取上述样本?第二章统计§2.1随机抽样2.1.1简单随机抽样自学导引1.全体构成的集合每一个元素样本2.可能被抽到均等的3.不放回地相同简单随机样本4.抽签法随机数表法对点讲练例1解(1)不是简单随机抽样,因为被抽取的样本的总体的个数是无限的而不是有限的.(2)不是简单随机抽样,因为它是有放回地抽样.(3)不是简单随机抽样,因为它是一次性抽取,而不是“逐个”抽取.变式迁移1解(1)不是简单随机抽样,因为这不是等可能抽样;(2)不是简单随机抽样,因为它是有放回抽样;(3)满足简单随机抽样的四个特点,故是简单随机抽样.例2解按抽签法的一般步骤进行设计.第一步:将18名志愿者编号,号码为1,2, (18)第二步:将号码分别写在一张纸条上,揉成团,制成号签;第三步:将所有号签放入一个箱子中,充分搅匀;第四步:依次取出6个号码,并记录其编号;第五步:将对应编号的志愿小组成员选出.变式迁移2 解 (1)先将20名学生进行编号,从1编到20;(2)把号码写在形状、大小均相同的号签上;(3)将号签放在某个箱子中进行充分搅拌,然后依次从箱子中取出5个号签,按这5个号签上的号码对应学生,即得样本.例3 解 其步骤如下:第一步:将100名教师进行编号:00,01,02, (99)第二步:给出的随机数表中是5个数一组,使用各个5位数组的前2位,从各数组中任选一个前2位小于或等于99的数作为起始号码、例如从第1行的第3组数开始.第三步:依次向右读可以得到40,48,60,16,29,61,43,27,26,84,78,39.第四步:以上号码对应的12名教师就是要抽取的对象.变式迁移3 解 第一步:将3 000辆汽车编号,号码是0000,0001,…,2999; 第二步:给出的随机数表中是5个数一组,使用各个5位数组中的前4位,从各数组中任选一个前4位小于或等于2999的数作为起始号码,例如从第二行的第4组数开始;第三步:依次向右读,可以得到2691,2778,2037,2104,1290,2881,1212,2298,1321,2624. 课时作业1.D [总体、个体、样本都是学生的成绩,样本容量为50.]2.B [简单随机抽样每个个体被抽取的可能性相等.]3.A4.B5.B6.抽签法7.120解析 ∵30N=0.25,∴N =120. 8.26 04 33 46 09解析 用随机数法进行抽样,关键是弄清所选定的起始数码和读数的方向,还要弄清编号的位数与随机数表的构成.9.解 (1)先将20名学生进行编号,编号为1,2, (20)(2)把号码写在形状、大小均相同的号签上;(3)将号签放在某个箱子中充分搅拌,使之均匀,然后依次从箱子中抽取5个号签,于是和这5个号签上的号码对应的5名学生就构成了一个样本.10.解 有两种方法:方法一 (抽签法)将100个轴进行编号1,2,…,100,并做好大小、形状相同的号签,分别写上这100个数,可将这些号签放在一起,并进行均匀搅拌,接着依次抽取10个号签,然后测量这10个号签对应的轴的直径.方法二 (随机数表法)将100个轴进行编号00,01,…,99,据课本上的随机数表,如取第6行第2组数开始选取10个,13,57,74,32,98,55,42,59,66,36,然后测量这10个编号对应的轴的直径.。
人教版高中数学必修第三册全册WORD讲义《导学案》

8.1.1向量数量积的概念(教师独具内容)课程标准:1.通过物理中功等实例,理解平面向量数量积的概念及其物理意义,会计算平面向量的数量积.2.通过几何直观,了解平面向量投影的概念以及投影向量的意义.3.会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.教学重点:平面向量数量积的含义及几何意义.教学难点:向量的投影及数量积的几何意义.知识点一两个向量的夹角(1)定义:给定两个01非零向量a,b(如图所示),在平面内任选一点O,作OA→=a,OB→=b,则称02[0,π]内的∠AOB为向量a与向量b的夹角,记作03〈a,b〉.(2)根据向量夹角的定义可知,两个非零向量的夹角是唯一确定的,而且040≤〈a,b〉≤π,〈a,b〉=05〈b,a〉.时,称向量a与向量b垂直,记作07a⊥b.在(3)垂直:当〈a,b〉=06π2讨论垂直问题时,规定08零向量与任意向量垂直.知识点二向量数量积(内积)的定义一般地,当a与b都是非零向量时,称01|a||b|cos〈a,b〉为向量a与b的数量积(也称为内积),记作a·b,即a·b=02|a||b|cos〈a,b〉.由定义可知,两个非零向量a与b的数量积是一个实数.知识点三平面向量的数量积的性质(1)当e是单位向量时,因为|e|=1,所以a·e=01|a|·cos〈a,e〉.(2)a⊥b⇔02a·b=0.(3)a·a=03|a|2,即04|a|=a·a.(4)cos〈a,b〉=05a·b(|a||b|≠0).|a||b|(5)|a·b|06≤|a||b|,当且仅当a∥b时等号成立.知识点四向量的投影如图1,设非零向量AB→=a,过A,B分别作直线l的垂线,垂足分别为A′,B′,则称向量为向量a在直线l上的01投影向量或投影.类似地,给定平面上的一个非零向量b,设b所在的直线为l,则a在直线l 上的投影称为a在向量b上的02投影.如图2中,向量a在向量b上的投影为03.可以看出,一个向量在一个非零向量上的投影,一定与这个非零向量04共线,但它们的方向既有可能05相同,也有可能06相反.知识点五向量数量积的几何意义如图(1)(2)(3)所示.当〈a ,b 〉<π2时,A ′B ′→的方向与b 的方向01相同,而且||=02|a |cos〈a ,b 〉;当〈a ,b 〉=π2时,为零向量,即||=030;当〈a ,b 〉>π2时,的方向与b 的方向04相反,而且||=05-|a |cos 〈a ,b 〉.一般地,如果a ,b 都是非零向量,则称06|a |cos 〈a ,b 〉为向量a 在向量b 上的投影的数量.投影的数量与投影的长度有关,但是投影的数量既可能是07非负数,也可能是08负数.两个非零向量a ,b 的数量积a ·b ,等于a 在向量b 上的投影的数量与b 的模的乘积.这就是两个向量数量积的几何意义.1.a 在b 方向上的投影的数量也可以写成a ·b|b |,它的符号取决于角θ的余弦值.2.在运用数量积公式解题时,一定要注意两向量夹角的范围是0°≤θ≤180°.3.a ·b 的符号与a 与b 的夹角θ的关系设两个非零向量a与b的夹角为θ,则(1)若a·b>0⇔θ为锐角或零角.当θ=0°时,a与b共线同向,a·b>0.或a与b中至少有一个为0.(2)a·b=0⇔θ=π2(3)a·b<0⇔θ为钝角或平角,当θ=180°时,a与b共线反向,a·b<0.特别注意a,b共线同向与共线反向的特殊情况,即a·b>0(<0),向量夹角不一定为锐角(钝角).4.向量的数量积a·b=|a||b|cosθ的主要应用(1)利用公式求数量积,应先求向量的模,正确求出向量的夹角(向量的夹角由向量的方向确定).求夹角,应正确求出两个整体:数量积a·b与模(2)利用公式变式cosθ=a·b|a||b|积|a||b|,同时注意θ∈[0,π].(3)利用a·b=0证明垂直问题.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若a·b=0,则a⊥b.()(2)两个向量的数量积是一个向量.()(3)当a∥b时,|a·b|=|a||b|.()答案(1)√(2)×(3)√2.做一做(1)已知向量a与向量b的夹角为30°且|a|=3,则a在b上的投影的数量为____.(2)已知|a|=4,|b|=22,且a与b的夹角为135°,则a·b=____.(3)在直角坐标系xOy内,已知向量AB→与x轴和y轴正向的夹角分别为120°和30°,则BA→在x轴、y轴上的投影的数量分别为____和____.答案(1)32(2)-8(3)12|AB→|-32|AB→|题型一两个向量夹角的定义例1已知向量a,b的夹角为60°,试求下列向量的夹角:(1)-a,b;(2)2a,23b.[解]如图,由向量夹角的定义可知:(1)向量-a,b的夹角为120°.(2)向量2a,23b的夹角为60°.(1)向量的夹角是针对非零向量定义的.(2)注意向量的夹角是[0°,180°].(3)按照向量夹角的定义,只有两个向量的起点重合时所对应的角才是两向量的夹角,如图所示,∠BAC不是向量CA→与AB→的夹角,作AD→=CA→,则∠BAD才是向量CA→与AB→的夹角.|a|,求a-b与a的夹角.[跟踪训练1]已知向量a与b的夹角为60°且|b|=12解如图,作OA→=a,OB→=b,则∠BOA=60°,连接BA,则BA→=a-b.取OA的中点D,连接BD,∵|b|=1|a|,∴OD=OB=BD=DA,2∴∠BDO=60°=2∠BAO,∴∠BAO=30°.∴a-b与a的夹角为30°.题型二向量数量积的定义例2(1)已知|a|=5,|b|=2,若①a∥b;②a⊥b;③a与b的夹角为30°,分别求a·b.(2)已知|a|=4,|b|=2,b2-a2=3a·b,求向量a与向量b的夹角.[解](1)①当a∥b时,若a与b同向,则它们的夹角为0°,∴a·b=|a||b|cos0°=5×2×1=10;若a与b反向,则它们的夹角为180°,∴a·b=|a||b|cos180°=5×2×(-1)=-10.②当a⊥b时,则它们的夹角为90°,∴a ·b =|a ||b |cos90°=5×2×0=0.③当a 与b 的夹角为30°时,a ·b =|a ||b |cos30°=5×2×32=53.(2)由题意,得4-16=3a ·b ,∴a ·b =-4,∴cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=-12,向量a 与向量b 的夹角为120°.1.求向量数量积的一般步骤及注意事项(1)确定向量的模和夹角,根据定义求出数量积.(2)a 与b 垂直当且仅当a ·b =0.(3)非零向量a 与b 共线当且仅当a ·b =±|a ||b |.2.求向量夹角的一般步骤及注意事项(1)确定向量的模和数量积,根据夹角公式求出向量夹角的余弦值.(2)注意向量夹角的范围为[0,π],从而确定夹角的大小.[跟踪训练2](1)已知|a |=4,|b |=5,向量a 与b 的夹角θ=π3,求a ·b .(2)已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=4,且a ·b =2,求a 与b 的夹角.解(1)a ·b =|a ||b |cos θ=4×5×12=10.(2)设a 与b 的夹角为θ,cos θ=a ·b |a ||b |=21×4=12,又因为θ∈[0,π],所以θ=π3.题型三向量的投影例3已知直线l ,(1)|OA →|=4,〈OA→,l 〉=60°,求OA →在l 上的投影的数量OA 1;(2)|OB →|=4,〈OB →,l 〉=90°,求OB →在l 上的投影的数量OB 1;(3)|OC→|=4,〈OC→,l〉=120°,求OC→在l上的投影的数量OC1.=2.[解](1)OA1=4cos60°=4×12(2)OB1=4cos90°=4×0=0.(3)OC1=4cos120°=4 2.对向量投影的理解从定义上看,向量b在直线(或非零向量)上的投影是一个向量,投影的数量可正、可负、可为零.(1)当θ(2)当θ(3)当θ=0时,该数量为|b|.(4)当θ=π时,该数量为-|b|.注意:此处b为非零向量.时,该数量为0.(5)当θ=π2时,a在e方向[跟踪训练3]已知|a|=8,e为单位向量,当它们的夹角为π3上的投影的数量为()A.43B.4C.42D.8+32答案B解析因为a在e方向上的投影的数量为|a|cosπ=4,故选B.3题型四向量数量积的几何意义及应用例4(1)已知|b |=3,a 在b 方向上的投影的数量是32,则a ·b 为()A .3 B.92C .2D.12(2)如图,四边形ABCD 为直角梯形,AB ∥CD ,AB ⊥AD ,且AB =2DC =4.E 为腰BC 上的动点.求AE→·AB →的取值范围.[解析](1)设a 与b 的夹角为θ,a ·b =|a ||b |cos θ=|b ||a |cos θ=3×32=92.(2)如图,过E 作EE ′⊥AB ,垂足为E ′,过C 作CC ′⊥AB ,垂足为C ′.则AE →在AB →上的投影为AE ′→,∴AE →在AB →上的投影的数量为|AE ′→|,由向量数量积的几何意义知AE →·AB →=|AE ′→||AB →|=4|AE ′→|.∵E 在腰BC 上运动,∴点E ′在线段C ′B 上运动,∴|AC ′→|≤|AE ′→|≤|AB→|,∴2≤|AE ′→|≤4,∴8≤4|AE ′→|≤16,∴AE→·AB→的取值范围是[8,16].[答案](1)B(2)见解析利用向量数量积的几何意义求两向量的数量积需明确两个关键点:相关向量的模和一个向量在另一向量方向上的投影的数量,代入向量数量积的公式即可.利用向量数量积判断几何图形形状或解决最值范围问题时,常结合图形直观分析得到结果.[跟踪训练4](1)若E,F,G,H分别为四边形ABCD所在边的中点,且(AB→+BC→)·(BC→+CD→)=0,则四边形EFGH是()A.梯形B.菱形C.矩形D.正方形(2)已知a·b=16,若a在b方向上的投影的数量为4,则|b|=____.答案(1)C(2)4解析(1)因为(AB→+BC→)·(BC→+CD→)=0,所以AC→·BD→=0,所以AC→⊥BD→.又因为E,F,G,H分别为四边形ABCD所在边的中点,所以四边形EFGH的两组对边分别与AC,BD平行,且EF⊥EH,所以四边形EFGH为矩形.(2)设a与b的夹角为θ,因为a·b=16,所以|a||b|cosθ=16.又a在b方向上的投影的数量为4,所以|a|cosθ=4,所以|b|=4.1.已知|a|=3,|b|=5,且a·b=12,则向量a在向量b上的投影的数量为()A.125B.3C.4D.5答案A解析设a与b的夹角为θ,则向量a在b上的投影的数量为|a|cosθ=a·b|b|=12 5.2.已知|a|=4,|b|=2,当它们之间的夹角为π3时,a·b=() A.43B.4C.83D.8答案B解析根据向量数量积的定义得a·b=|a||b|cos〈a,b〉=4×2×cosπ3=4.3.已知|a|=2|b|≠0,且关于x的方程x2+|a|x+a·b=0有实根,则a与b的夹角θ的取值范围是()A.0,π6 B.π3,πC.π3,2π3 D.π6,π答案B解析由题意可得,Δ=|a|2-4a·b≥0,∵|a|=2|b|,∴cosθ≤12θ∈π3,π.故选B.4.(多选)已知两个单位向量e1,e2的夹角为θ,则下列结论正确的是() A.e1在e2上的投影的数量为sinθB.e21=e22C.任给θ∈[0,π],(e1+e2)⊥(e1-e2)D.不存在θ,使e1·e2=2答案BCD解析对于A,因为e1,e2为单位向量,所以e1在e2上的投影的数量为|e1|cosθ=cosθ,A错误;对于B,e21=e22=1,B正确;对于C,如图,设AB→=e1,AD→=e2,则易知四边形ABCD是菱形,AC⊥BD,即(e1+e2)⊥(e1-e2),C正确;对于D,e1·e2=1×1×cosθ=cosθ≤1,所以D正确.5.在△ABC中,已知|AB→|=|AC→|=6,且AB→·AC→=18,则△ABC的形状是____.答案等边三角形解析∵AB→·AC→=|AB→||AC→|cos∠BAC,∴cos∠BAC=12,∴∠BAC=60°.又|AB→|=|AC→|,∴△ABC为等边三角形.一、选择题1.若|a|=2,|b|=12,〈a,b〉=60°,则a·b等于()A.1 2B.1 4C.1D.2答案A解析a·b=|a||b|cos〈a,b〉=2×12×12=12.2.在Rt△ABC中,角C=90°,AC=4,则AB→·AC→等于()A.-16B.-8C.8D.16答案D解析解法一:∵AB→·AC→=|AB→||AC→|cos A,△ACB为直角三角形,∴AB→·AC→=|AB→|·|AC→|·|AC→||AB→|=|AC→|2=16.故选D.解法二:∵△ACB为直角三角形,∴AB→在AC→上的投影为AC→,∴AB→·AC→=AC→2=16.故选D.3.向量a的模为10,它与x轴正方向的夹角为150°,则它在x轴正方向上的投影的数量为()A.-53B.5C.-5D.53答案A解析a在x轴正方向上的投影的数量为|a|cos150°=-53.4.已知向量a,b满足|a|=4,|a·b|≥10,则|a-2b|的最小值是()A.1B.2C.3D.4答案A解析设a,b的夹角为θ,因为|a·b|=4|b||cosθ|≥10,所以|b|≥104|cosθ|≥52,由向量形式的三角不等式得,|a-2b|≥||a|-|2b||=|2|b|-4|≥|2×52-4|=1.5.(多选)关于菱形ABCD的下列说法中,正确的是()A.AB→∥CD→B.(AB→+BC→)⊥(BC→+CD→)C.(AB→-AD→)·(BA→-BC→)=0D.AB→·AD→=BC→·CD→答案ABC解析∵四边形ABCD为菱形,∴AB∥CD,∴AB→∥CD→,A正确;∵对角线AC 与BD互相垂直,且AB→+BC→=AC→,BC→+CD→=BD→,∴AC→⊥BD→,即(AB→+BC→)⊥(BC→+CD→),B正确;∵AB→-AD→=DB→,BA→-BC→=CA→,∵DB→⊥CA→,即DB→·CA→=0,∴(AB→-AD→)·(BA→-BC→)=0,C正确;易知〈AB→,AD→〉=180°-〈BC→,CD→〉,且|AB→|=|AD→|=|BC→|=|CD→|,∴AB→·AD→=-BC→·CD→,D错误.故选ABC.二、填空题6.△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边长分别为a,b,c,a=3,b=1,∠C=30°,则BC→·CA→等于____.答案-332解析BC→·CA→=|BC→||CA→|cos(180°-30°)=ab cos150°=-332.7.若|a|=2,b=-2a,则a·b=____.答案-8解析|b|=2|a|=4,且b与a反向,∴〈a,b〉=180°.∴a·b=|a||b|cos180°=2×4×(-1)=-8.8.给出下列命题:①若a=0,则对任一向量b,有a·b=0;②若a≠0,则对任意一个非零向量b,有a·b≠0;③若a≠0,a·b=0,则b=0;④若a·b=0,则a,b至少有一个为0;⑤若a≠0,a·b=a·c,则b=c;⑥若a·b=a·c,且b≠c,当且仅当a=0时成立.其中真命题为____.答案①解析由数量积的定义逐一判断可知,只有①正确.三、解答题9.已知正方形ABCD的边长为1,分别求:(1)AB→·CD→;(2)AB→·AD→;(3)AC→·DA→.解如图,(1)〈AB→,CD→〉=π,∴AB→·CD→=-1.(2)〈AB →,AD→〉=π2,∴AB →·AD →=0.(3)〈AC →,DA →〉=3π4,∴AC →·DA →=2×1×cos 3π4=-1.10.已知△ABC 的面积S 满足3≤S ≤3,且AB →·BC →=6,AB →与BC →的夹角为θ.求θ的取值范围.解∵AB→·BC →=|AB →||BC →|cos θ=6>0,∴cos θ>0,∴θ为锐角,如图,过C 作CD ⊥AB ,垂足为D ,则|CD |=|BC |sin θ.由题意,知AB→·BC →=|AB →||BC →|cos θ=6,①S =12|AB ||CD |=12|AB →||BC →|sin θ.②由②÷①得S 6=12tan θ,即3tan θ=S .∵3≤S ≤3,∴3≤3tan θ≤3,即33≤tan θ≤1.又θ为AB →与BC →的夹角,θ∈[0,π],∴θ∈π6,π4.1.(多选)已知△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,AH 为BC 边上的高,给出以下结论,其中正确的是()A.AH→·(AC→-AB→)=0B.AB→·BC→<0⇒△ABC为钝角三角形C.AC→·AH→|AH→|=c sin BD.BC→·(AC→-AB→)=a2答案ACD解析因为AC→-AB→=BC→,且AH⊥BC,所以AH→·(AC→-AB→)=0,故A正确;在△ABC中,由AB→·BC→<0,只能得出角B为锐角,不能判断出△ABC的形状,故B不正确;AH→|AH→|是AH→的单位向量,依据数量积的几何意义可知AC→·AH→|AH→|为AC→在AH→方向上的投影,为b sin C=c sin B,故C正确;因为AC→-AB→=BC→,所以BC→·(AC→-AB→)=|BC→|2=a2,故D正确.2.已知a,b是两个非零向量.(1)若|a|=3,|b|=4,|a·b|=6,求a与b的夹角;(2)若|a|=|b|=|a-b|,求a与a+b的夹角.解(1)∵a·b=|a||b|cos〈a,b〉,∴|a·b|=||a||b|cos〈a,b〉|=|a||b||cos〈a,b〉|=6.又|a|=3,|b|=4,∴|cos〈a,b〉|=6|a||b|=63×4=12,∴cos〈a,b〉=±12.∵〈a ,b 〉∈[0,π],∴a 与b 的夹角为π3或2π3.(2)如图所示,在平面内取一点O ,作OA→=a ,OB →=b ,以OA →,OB →为邻边作平行四边形OACB ,使|OA →|=|OB →|,所以四边形OACB 为菱形,OC 平分∠AOB ,这时OC→=a +b ,BA →=a -b .由于|a |=|b |=|a -b |,即|OA→|=|OB →|=|AB →|,所以∠AOC =π6,即a 与a +b 的夹角为π6.8.1.2向量数量积的运算律(教师独具内容)课程标准:理解掌握数量积的性质和运算律.教学重点:向量数量积的性质与运算律及其应用.教学难点:平面向量数量积的运算律的证明.知识点平面向量数量积的运算律已知向量a ,b ,c 与实数λ,则交换律a ·b =01b ·a结合律(λa)·b=02λ(a·b)=03a·(λb)分配律(a+b)·c=04a·c+b·c对向量数量积的运算律的几点说明(1)向量数量积不满足消去律:设a,b,c均为非零向量且a·c=b·c,不能得到a=b.事实上,如右图所示,OA→=a,OB→=b,OC→=c,AB⊥OC于D,可以看出,a,b在向量c上的投影分别为|a|cos∠AOD,|b|cos∠BOD,此时|b|cos∠BOD=|a|cos∠AOD=OD.即a·c=b·c.但很显然b≠a.(2)向量的数量积不满足乘法结合律:一般地,向量的数量积(a·b)c≠a(b·c),这是由于a·b,b·c都是实数,(a·b)c表示与c方向相同或相反的向量,a(b·c)表示与a方向相同或相反的向量,而a与c不一定共线.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)对于向量a,b,c等式(a·b)·c=a·(b·c)恒成立.()(2)若a·b=a·c(a≠0),则b=c.()(3)(a+b)·(a-b)=a2-b2.()答案(1)×(2)×(3)√2.做一做(1)已知|a|=2,b在a上的投影的数量为-2,则a·(a-b)=____.(2)已知|a|=3,|b|=4,则(a+b)·(a-b)=____.(3)已知|a|=6,|b|=8,〈a,b〉=120°,则|a2-b2|=____,|a-b|=____,|a2+b2|=____.答案(1)8(2)-7(3)28237100题型一求向量的数量积例1已知|a|=2,|b|=3,a与b的夹角为120°,求:(1)a·b;(2)a2-b2;(3)(2a-b)·(a+3b).[解](1)a·b=|a||b|cos120°=2×3 3.(2)a2-b2=|a|2-|b|2=4-9=-5.(3)(2a-b)·(a+3b)=2a2+5a·b-3b2=2|a|2+5|a||b|cos120°-3|b|2=8-15-27=-34.求向量的数量积的两个关键点求向量的数量积时,需明确两个关键点:相关向量的模和夹角.若相关向量是两个或两个以上向量的线性运算,则需先利用向量数量积的运算律及多项式乘法的相关公式进行化简.[跟踪训练1]在边长为1的正三角形ABC中,设BC→=2BD→,CA→=3CE→,则AD→·BE→=____.答案-14解析由已知得AD→=12(AB→+AC→),AE→=23AC→,BE→=BA→+AE→=23AC→-AB→,所以AD→·BE→=12(AB→+AC→)·-=12×→|2-|AB→|2-13AB→·=1 2×1-13cos60°=-14.题型二求向量的夹角例2已知单位向量e1,e2的夹角为60°,求向量a=e1+e2,b=e2-2e1的夹角.[解]设a,b的夹角为θ,∵单位向量e1,e2的夹角为60°,∴e1·e2=|e1||e2|cos60°=12.∴a·b=(e1+e2)·(e2-2e1)=e1·e2+e22-2e21-2e1·e2=e22-2e21-e1·e2=1-2-12=-32,|a|=a2=(e1+e2)2=|e1|2+|e2|2+2e1·e2=1+1+1=3.|b|=b2=(e2-2e1)2=|e2|2-4e1·e2+4|e1|2=1+4-4×12=3.∴cosθ=a·b|a||b|=-323×3=-12.∵θ∈[0,π],∴θ=120°.求向量a,b夹角θ的思路(1)解题流程求|a|,|b|→计算a·b→计算cosθ=a·b|a||b|→结合θ∈[0,π],求出θ(2)解题思想:由于|a|,|b|及a·b都是实数,因此在涉及有关|a|,|b|及a·b的相应等式中,可用方程的思想求解(或表示)未知量.[跟踪训练2]已知|a|=3,|b|=5,|a+b|=7,求a·b及a与b的夹角.解∵|a+b|=7,∴(a+b)2=a2+2a·b+b2=|a|2+2a·b+|b|2=34+2a·b=49,∴a·b=152.设a与b的夹角为θ,则cosθ=a·b|a||b|=1523×5=12又θ∈[0,π],故a与b的夹角θ=60°.题型三求向量的模例3已知x=1是方程x2+|a|x+a·b=0的根,且a2=4,〈a,b〉=120°.求:(1)向量b的模;(2)向量2b+a的模.[解](1)∵a2=4,∴|a|2=4,即|a|=2.把x=1代入方程x2+|a|x+a·b=0,得1+|a|+a·b=0,∴a·b=-3,则a·b=|a||b|cos〈a,b〉=2|b|cos120°=-3,∴|b|=3.(2)(2b+a)2=4b2+a2+4a·b=4×9+4+4×(-3)=28,∴|2b+a|=27.极化恒等式求模长(1)两个结论①(a+b)2=a2+2a·b+b2;②(a+b)·(a-b)=a2-b2.证明:①(a+b)2=(a+b)·(a+b)=a·a+a·b+b·a+b·b=a2+2a·b+b2.②(a+b)·(a-b)=a·a-a·b+b·a-b·b=a2-b2.说明:下列结论也是成立的:(a-b)2=a2-2a·b+b2,(a+b)·(c+d)=a·c+a·d+b·c+b·d.(2)由上述结论,我们不难得到4a·b=(a+b)2-(a-b)2,即a·b=1[(a+b)2-(a-b)2].4我们把该恒等式称为“极化恒等式”.(3)应用向量数量积的运算律求向量的模的方法①求模问题一般转化为求模平方,与向量数量积联系,并灵活应用a2=|a|2,勿忘记开方.②一些常见的等式应熟记,如(a±b)2=a2±2a·b+b2,(a+b)(a-b)=a2-b2等.提醒:向量的模是非负实数;一个向量与自身的数量积等于它的模的平方.,求|a-b|,|a+b|.[跟踪训练3]已知|a|=|b|=5,向量a与b的夹角为π3解解法一:|a+b|=(a+b)2=a2+b2+2a·b=|a|2+|b|2+2|a||b|cos〈a,b〉=53.=52+52+2×5×5×cosπ3|a-b|=(a-b)2=a2+b2-2a·b=|a|2+|b|2-2|a||b|cos〈a,b〉=5.=52+52-2×5×5×cosπ3解法二:以a,b为邻边作▱ABCD,设AC,BD相交于点E,如图所示.∵|a|=|b|且∠DAB=π3,∴△ABD为正三角形,∴|a-b|=|DB→|=5,|a+b|=|AC→|=2|AE→|=2|AB→|2-|BE→|2=252-5 2253.题型四用向量数量积解决垂直问题例4已知平面上三个向量a,b,c的模均为1,它们相互之间的夹角为120°,求证:(a-b)⊥c.[证明]证法一:∵|a|=|b|=|c|=1,且a,b,c之间的夹角均为120°,∴(a-b)·c=a·c-b·c=|a||c|·cos120°-|b||c|cos120°=0.∴(a-b)⊥c.证法二:如图,设OA→=a,OB→=b,OC→=c,连接AB,AC,BC,三条线段围成正三角形ABC,O为△ABC的中心,∴OC ⊥AB.又BA→=a-b,∴(a-b)⊥c.要解决的问题是用向量表示,它往往对应一个几何图形;如果是几何的形式表示,它往往对应一个向量关系式.要善于发现这二者之间的关系,从一种形式转化为另一种形式,用哪种形式解决问题方便就选用哪种形式.[跟踪训练4]如图所示,在正方形ABCD 中,E ,F 分别是AB ,BC 的中点,求证:AF ⊥DE .证明设AD→=a ,AB →=b ,则|a |=|b |,a ·b =0,又DE→=DA →+AE →=-a +b 2,AF →=AB →+BF →=b +a 2,所以AF →·DE →a 12a 2-34a ·b +b 22=-12|a |2+12|b |2=0.故AF →⊥DE→,即AF ⊥DE .1.若向量a 的方向是正北方向,向量b 的方向是西偏南30°方向,且|a |=|b |=1,则(-3a )·(a +b )等于()A.32B .-32C.23D .-23答案B解析由题意知a 与b 的夹角为120°,∴a ·b =-12.∴(-3a )·(a +b )=-3a 2-3a ·b =-32.2.已知a ,b 均为单位向量,它们的夹角为60°,那么|a -b |等于()A.1 B.2C.3D.2答案A解析|a-b|=(a-b)2=a2+b2-2a·b=12+12-2·1·cos〈a,b〉=2-2cos60°=1.3.若O为△ABC所在平面内一点,且满足(OB→-OC→)·(OB→+OC→-2OA→)=0,则△ABC的形状为()A.正三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.以上均不正确答案C解析由(OB→-OC→)·(OB→+OC→-2OA→)=0,得CB→·(AB→+AC→)=0,又CB→=AB→-AC→,∴(AB→-AC→)·(AB→+AC→)=0,即|AB→|2-|AC→|2=0.∴|AB→|=|AC→|.∴△ABC为等腰三角形.,则4.已知a,b,c为单位向量,且满足3a+λb+7c=0,a与b的夹角为π3实数λ=____.答案-8或5解析由3a+λb+7c=0,可得7c=-(3a+λb),则49c2=9a2+λ2b2+6λa·b.,即λ2+3λ-40由a,b,c为单位向量,得a2=b2=c2=1,则49=9+λ2+6λcosπ3=0,解得λ=-8或λ=5.5.已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(2a+b)=61,(1)求a与b的夹角θ;(2)求|a+b|和|a-b|.解(1)因为(2a-3b)·(2a+b)=61,所以4a2-4a·b-3b2=61,,所以4×42-4×4×3cosθ-3×32=61,cosθ=-12又因为θ∈[0,π],所以θ=120°.(2)因为|a+b|2=a2+2a·b+b2=16+2×4×3cos120°+9=13,所以|a+b|=13,同理可求得|a-b|=37.一、选择题1.已知向量a,b满足|a|=2,|b|=1,(a-b)·b=0,那么向量a与b的夹角为()A.30°B.45°C.60°D.90°答案C,解析由题意可得a·b-b2=0,设a与b的夹角为θ,则2cosθ=1,cosθ=12又θ∈[0,π],∴θ为60°.2.已知平面向量a,b满足|a|=3,|b|=2,a·b=-3,则|a+2b|=()A.1 B.7C.4+3D.27答案B解析根据题意,得|a+2b|=a2+4a·b+4b2=7.3.若AB →·BC →+AB →2=0,则△ABC 为()A .直角三角形B .钝角三角形C .锐角三角形D .等腰直角三角形答案A解析∵0=AB→·BC →+AB →2=AB →·(BC →+AB →)=AB →·AC →,∴AB →⊥AC →,∴∠BAC =90°.故选A.4.如图,O ,A ,B 是平面上的三点,C 为线段AB 的中点,向量OA→=a ,OB →=b ,设P 为线段AB 的垂直平分线上任意一点,向量OP →=p .若|a |=4,|b |=2,则p ·(a -b )=()A .1B .3C .5D .6答案D解析由题图知CP →⊥BA →,则CP →·BA →=0,p =OP→=OC →+CP →=12(OA →+OB →)+CP →,则p ·(a -b )=12(a +b )+CP →·(a -b )=12(a +b )·(a -b )+CP→·(a -b )=12(a 2-b 2)+CP →·BA →=12(|a |2-|b |2)+0=12×(42-22)=6.5.(多选)设a ,b ,c 是任意的非零向量,且它们相互不共线,则下列结论正确的是()A .a ·c -b ·c =(a -b )·cB .(b ·c )·a -(c ·a )·b 不与c 垂直C .|a |-|b |<|a -b |D .(3a +2b )·(3a -2b )=9|a |2-4|b |2答案ACD解析因为a ,b ,c 是任意的非零向量,且它们相互不共线,则由向量数量积的运算律,知A ,D 正确;由向量减法的三角形法则,知C 正确;因为[(b ·c )·a -(c ·a )·b ]·c =(b ·c )·(a ·c )-(c ·a )·(b ·c )=0.所以(b ·c )·a -(c ·a )·b 与c 垂直,B 错误.故选ACD.二、填空题6.若a ⊥b ,c 与a 及与b 的夹角均为60°,|a |=1,|b |=2,|c |=3,则(a +2b -c )2=____.答案11解析原式展开,得|a |2+4|b |2+|c |2+4|a ||b |cos90°-2|a ||c |cos60°-4|b ||c |cos60°=11.7.若非零向量a ,b 满足|a |=3|b |=|a +2b |,则a 与b 的夹角的余弦值为____.答案-13解析由|a |=3|b |,得|b ||a |=13.由|a |=|a +2b |,两边平方得|a |2=|a +2b |2=|a |2+4|b |2+4a ·b ,整理得a ·b =-|b |2.设a ,b 的夹角为θ,则cos θ=a ·b |a ||b |=-|b |2|a ||b |=-|b ||a |=-13.8.已知向量AB→与AC →的夹角为120°,且|AB →|=3,|AC →|=2.若AP →=λAB →+AC →,且AP→⊥BC →,则实数λ的值为____.答案712解析因为向量AB→与AC→的夹角为120°,且|AB→|=3,|AC→|=2,所以AB→·AC→=|AB→||AC→|cos120°=3×2 3.由AP→⊥BC→,得AP→·BC→=0,即AP→·BC→=(λAB→+AC→)·(AC→-AB→)=0,所以AC→2-λAB→2+(λ-1)AB→·AC→=0,即4-9λ-3(λ-1)=0,解得λ=7.12三、解答题9.已知|a|=4,|b|=8,a与b的夹角是120°.(1)计算|4a-2b|;(2)当k为何值时,(a+2b)⊥(k a-b).解由已知,得a·b=4×816.(1)∵(4a-2b)2=16a2-16a·b+4b2=16×16-16×(-16)+4×64=3×162,∴|4a-2b|=16 3.(2)若(a+2b)⊥(k a-b),则(a+2b)·(k a-b)=0.∴k a2+(2k-1)a·b-2b2=0,即16k-16(2k-1)-2×64=0,∴k=-7.10.如图,在△OAB中,点P为线段AB上的一个动点(不包含端点),且满足AP→=λPB→.(1)若λ=12,用向量OA →,OB →表示OP →;(2)若|OA→|=4,|OB →|=3,且∠AOB =60°,求OP →·AB →的取值范围.解(1)∵AP →=12PB →,∴OP →-OA →=12(OB →-OP →).∴32OP →=OA →+12OB →,即OP →=23OA →+13OB →.(2)OA→·OB →=|OA →||OB →|cos60°=6.∵AP→=λPB →,∴OP→-OA →=λ(OB →-OP →),(1+λ)OP →=OA →+λOB →,∴OP →=11+λOA →+λ1+λOB →.∵AB→=OB →-OA →,∴OP →·AB →+λ1+λOB OB →-OA →)=-11+λOA →2+λ1+λOB →2·OB →=-16+9λ+6-6λ1+λ=3λ-101+λ=3-131+λ.∵λ>0,∴3-131+λ∈(-10,3).∴OP→·AB →的取值范围是(-10,3).1.已知向量OA→与OB→的夹角为θ,|OA→|=2,|OB→|=1,OP→=tOA→,OQ→=(1-t)OB→,t∈R,|PQ→|在t=t0时取得最小值,当0<t0<15时,夹角θ的取值范围是()A.0,π3π3,π2C.π2,2π30,2π3答案C解析因为向量OA→与OB→的夹角为θ,|OA→|=2,|OB→|=1,所以OA→·OB→=2cosθ,由PQ→=OQ→-OP→=(1-t)OB→-tOA→,得|PQ→|2=PQ→2=(1-t)2OB→2-2t(1-t)·OA→·OB→+t2OA→2=(5+4cosθ)t2-(2+4cosθ)t+1,所以t0=1+2cosθ5+4cosθ,由0<1+2cosθ5+4cosθ<15,解得-1 2<cosθ<0,因为0≤θ≤π,所以π2<θ<2π3.故选C.2.平面四边形ABCD中,AB→=a,BC→=b,CD→=c,DA→=d,且a·b=b·c=c·d=d·a,试问四边形ABCD的形状.解∵AB→+BC→+CD→+DA→=0,即a+b+c+d=0,∴a+b=-(c+d),由上式可得(a+b)2=(c+d)2,即a2+2a·b+b2=c2+2c·d+d2.又a·b=c·d,故a2+b2=c2+d2.①同理可得a2+d2=b2+c2②由①②,得a2=c2,且b2=d2,即|a|=|c|,且|b|=|d|,也即AB=CD,且BC=DA.∴四边形ABCD为平行四边形.故AB→=-CD→,即a=-c,∴a·b=b·c=-a·b,即a·b=0,∴a⊥b,即AB→⊥BC→.综上知,四边形ABCD为矩形.8.1.3向量数量积的坐标运算(教师独具内容)课程标准:1.能用坐标表示平面向量的数量积,会表示两个平面向量的夹角.2.能用坐标表示平面向量垂直的条件.教学重点:平面向量数量积的坐标表示以及模、角度、垂直关系的坐标表示.教学难点:用坐标法处理模、角度、垂直问题.知识点一向量数量积的坐标运算已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=01x1x2+y1y2,即两个向量的数量积等于02它们对应坐标乘积的和.知识点二向量的长度已知a=(x1,y1),则|a|=01x21+y21,即向量的长度等于02它的坐标平方和的算术平方根.知识点三两向量夹角的余弦设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则cos〈a,b〉=01x1x2+y1y2x21+y21x22+y22.知识点四两点间的距离如果A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB→|=01(x2-x1)2+(y2-y1)2.知识点五用坐标表示两向量垂直设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a⊥b⇔01x1x2+y1y2=0.1.两个向量垂直的条件已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),如果a⊥b,则x1x2+y1y2=0;反之,如果x1x2+y1y2=0,则a⊥b.运用向量垂直的条件,既可以判定两向量是否垂直,又可以由垂直关系去求参数.如果a⊥b,则向量(x1,y1)与(-y2,x2)平行.这是因为a⊥b,有x1x2+y1y2=0(*),当x2y2≠0时,(*)式可以表示为x1-y2=y1x2,即向量(x1,y1)与向量(-y2,x2)平行.对任意的实数k,向量k(-y2,x2)与向量(x2,y2)垂直.2.不等式|a·b|≤|a||b|的代数形式若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=x1x2+y1y2,|a |=x 21+y 21,|b |=x 22+y 22.由|a·b |≤|a ||b |得|x 1x 2+y 1y 2|≤x 21+y 21·x 22+y 22,当且仅当a ∥b ,即x 1y 2-x 2y 1=0时取等号,即不等式(x 1x 2+y 1y 2)2≤(x 21+y 21)(x 22+y 22)成立.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若a =(1,1),b =(-2,2),则a·b =0.()(2)若a =(4,2),b =(6,m )且a ⊥b ,则m =-12.()(3)若a·b >0(a ,b 均为非零向量),则〈a ,b 〉为锐角.()答案(1)√(2)√(3)×2.做一做(1)已知向量a =(1,3),b =(3,1),则a 与b 夹角的大小为____.(2)已知a =(1,3),b =(-2,0),则|a +b |=____.(3)设a =(2,0),|b |=1,〈a ,b 〉=60°,则a·b =____.(4)已知a =(3,4),则与a 垂直的单位向量有________,与a 共线的单位向量有________.答案(1)π6(2)2(3)1-45,-35,-题型一向量数量积的坐标运算例1已知向量a 与b 同向,b =(1,2),a ·b =10,求:(1)向量a 的坐标;(2)若c=(2,-1),求(a·c)b.[解](1)∵a与b同向,且b=(1,2),∴a=λb=(λ,2λ)(λ>0).又a·b=10,∴λ+4λ=10,∴λ=2,∴a=(2,4).(2)∵a·c=2×2+(-1)×4=0,∴(a·c)b=0.(1)通过向量的坐标表示实现向量问题代数化,应注意与方程、函数等知识的联系.(2)向量问题的处理有两种思路:一种是纯向量式,另一种是坐标式,两者互相补充.[跟踪训练1]已知a=(2,-1),b=(3,-2),求(3a-b)·(a-2b).解解法一:(3a-b)·(a-2b)=3a2-7a·b+2b2.∵a·b=2×3+(-1)×(-2)=8,a2=22+(-1)2=5,b2=32+(-2)2=13,∴(3a-b)·(a-2b)=3×5-7×8+2×13=-15.解法二:∵a=(2,-1),b=(3,-2),∴3a-b=(6,-3)-(3,-2)=(3,-1),a-2b=(2,-1)-(6,-4)=(-4,3),∴(3a-b)·(a-2b)=3×(-4)+(-1)×3=-15.题型二向量的夹角问题例2已知a+b=(2,-8),a-b=(-8,16),求a与b的数量积及a与b的夹角的余弦值.[解]+b =(2,-8),-b =(-8,16),=(-3,4),=(5,-12).∴a ·b =(-3,4)·(5,-12)=(-3)×5+4×(-12)=-63.cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=-63(-3)2+42×52+(-12)2=-635×13=-6365.∴a 与b 的夹角的余弦值为-6365.利用数量积求两向量夹角的步骤特别提醒:已知两个非零向量的坐标,就可以利用该公式求得两个向量的夹角,因为向量的夹角范围为[0,π],故不存在讨论角的终边所在象限的问题.[跟踪训练2]设向量a =(-2sin α,2cos α)(0≤α≤π),b =(-25,0),则a 与b 的夹角为____.答案|π2-α|解析设a 与b 的夹角为θ,则cos θ=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22=45sin α2×25=sin α,∵α∈[0,π],∴θ=|π2-α|.题型三向量的长度、距离问题例3已知向量a,b满足|a|=|b|=1,且|3a-2b|=3.求|3a+b|的值.[解]设a=(x1,y1),b=(x2,y2).∵|a|=|b|=1,∴x21+y21=1,x22+y22=1,3a-2b=3(x1,y1)-2(x2,y2)=(3x1-2x2,3y1-2y2),∵|3a-2b|=(3x1-2x2)2+(3y1-2y2)2=3,∴9x21-12x1x2+4x22+9y21-12y1y2+4y22=9,∴13-12(x1x2+y1y2)=9.∴x1x2+y1y2=13.∵3a+b=3(x1,y1)+(x2,y2)=(3x1+x2,3y1+y2),∴|3a+b|=(3x1+x2)2+(3y1+y2)2=9x21+6x1x2+x22+9y21+6y1y2+y22=10+6(x1x2+y1y2)=10+6×13=23.(1)在上述解题过程中,根据|a|=|b|=1,可以设a=(cosβ,sinβ),b=(cosα,sinα).(2)利用本题的解法可解决下面的一般性问题:若向量a,b满足|a|=|b|=r1,及|λ1a+μ1b|=r2求|λ2a+μ2b|的值.(3)注意区别m=n与|m|=|n|,其中m=n表示的是向量关系,即(x1,y1)=(x2,y2),而|m|=|n|表示的是数量关系,即x21+y21=x22+y22.[跟踪训练3]若向量OA→=(1,-3),|OA→|=|OB→|,OA→·OB→=0,则|AB→|=____.答案25解析解法一:设OB→=(x,y),由|OA→|=|OB→|,知x2+y2=10.①由题意知OA→·OB→=x-3y=0.②=3,=1=-3,=-1.当x=3,y=1时,AB→=OB→-OA→=(2,4),则|AB→|=25;当x=-3,y=-1时,AB→=(-4,2),则|AB→|=25.故|AB→|=25.解法二:由题意知,|AB→|就是以OA→,OB→对应线段为邻边的正方形的对角线长,因为|OA→|=10,所以|AB→|=2×10=25.题型四两向量垂直条件的应用例4如图所示,以原点O和点A(5,2)为两个顶点作等腰直角三角形AOB,使∠B=90°,求点B的坐标.[解]设点B(x,y),则OB→=(x,y),AB→=(x-5,y-2).因为∠B=90°,所以x(x-5)+y(y-2)=0,又|AB→|=|OB→|,所以x2+y2=(x-5)2+(y-2)2,2+y 2-5x -2y =0,x +4y =29,1=72,1=-322=32,2=72.即点B利用向量可以解决与长度、角度、垂直、平行等有关的几何问题,解题的关键在于把其他语言转化为向量语言,用向量表示问题中涉及的几何元素,将平面几何问题转化为向量问题.常用方法是建立平面直角坐标系,借助向量的坐标运算再将向量问题转化为代数问题来解决.[跟踪训练4]在等腰直角三角形ABC 中,∠ACB 是直角,AC =BC ,D 是BC 的中点,E 是AB 上一点,且AE =2EB .求证:AD ⊥CE .证明建立如图所示的平面直角坐标系,设CA =CB =2,则A (2,0),B (0,2),C (0,0),设E (x ,y ).∵D 为BC 的中点,∴D (0,1).∵AE =2EB ,∴AE →=23AB →,∴(x -2,y )=23(-2,2),-2=-43,=43,=23,=43,∴∴AD→·CE→=(-=-43+43=0,∴AD→⊥CE→,∴AD⊥CE.题型五向量数量积的综合应用例5若函数f(x)=-2<x<10)的图像与x轴交于点A,过点A的直线l与函数的图像交于B,C两点,O为坐标原点,则(OB→+OC→)·OA→=() A.-32B.-16C.16D.32[解析]令f(x)=0,得π6x+π3kπ,k∈Z,∴x=6k-2,k∈Z.∵-2<x<10,∴x=4,即A(4,0).设B(x1,y1),C(x2,y2),∵过点A的直线l与函数的图像交于B,C两点,∴B,C两点关于点A对称,即x1+x2=8,y1+y2=0.故(OB→+OC→)·OA→=(x1+x2,y1+y2)·(4,0)=4(x1+x2)=32.[答案]D与三角函数相结合考查向量的数量积的坐标运算及其应用是高考热点问题.解此类问题,除了要熟练掌握向量数量积的坐标运算公式、向量模、夹角的坐标运算公式外,还应掌握三角函数的图像和性质等知识.[跟踪训练5]设O(0,0),A(1,0),B(0,1),点P是线段AB上的一个动点,AP→=λAB→.若OP→·AB→≥P A→·PB→,则实数λ的取值范围是()A.12≤λ≤1B.1-22≤λ≤1C.12≤λ≤1+22D.1-22≤λ≤1+22答案B解析设P(x,y),则由AP→=λAB→,得(x-1,y)=λ(-1,1),-1=-λ,=λ,∴x-1+y=0.①又OP→·AB→≥PA→·PB→,∴(x,y)·(-1,1)≥(1-x,-y)·(-x,1-y).整理,得x2+y2-2y≤0,即x2+(y -1)2≤1.②将①整理,得x=1-y,代入②中,得(y-1)2≤12.即-22≤y-1≤22.∴1-22≤y≤1+22.结合题意,得1-22≤y≤1,即1-22≤λ≤1.故选B.1.若a=(2,-3),b=(x,2x),且3a·b=4,则x等于()A.3 B.13C.-13D.-3答案C解析∵3a·b=(6,-9)·(x,2x)=-12x=4,∴x=-13.2.已知A(1,2),B(4,0),C(8,6),D(5,8)四点,则四边形ABCD是() A.梯形B.矩形C.菱形D.正方形答案B解析∵AB→=(3,-2),DC →=(3,-2),∴AB →=DC →,又AD→=(4,6),∴AB →·AD →=0,∴AB →⊥AD →.∵|AB→|≠|AD →|,∴选B.3.正三角形ABC 的边长为1,设AB →=c ,BC →=a ,CA →=b ,那么a ·b +b ·c +c ·a 的值是____.答案-32解析解法一:如图,以点A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,建立直角坐标系,则A (0,0),B (1,0),∴a -12,b -12,-c =(1,0),∴a ·b +32×=-12,同理b ·c =c ·a =-12,∴a ·b +b ·c +c ·a =-32.解法二:a·b +b·c +c·a =1×1×cos120°+1×1×cos120°+1×1×cos120°=3=-32.4.设向量a 与b 的夹角为α,且a =(3,3),2b -a =(-1,1),则cos α=____.答案31010解析∵a =(3,3),由2b -a =(-1,1)可得b =(1,2),∴cos α=a ·b |a ||b |=918×5=31010.5.如图,已知△ABC 的面积为32,AB =2,AB→·BC →=1,求边AC 的长.解以点A 为坐标原点,AB →为x 轴正方向建立平面直角坐标系,设点C 的坐标为(x ,y )(y >0),因为AB =2,∴点B 的坐标是(2,0),∴AB→=(2,0),BC →=(x -2,y ).∵AB →·BC →=1,∴2(x -2)=1,解得x =52.又S △ABC =32,∴12·|AB |·y =32,∴y =32,∴C AC →∴|AC→|==342,故边AC 的长为342.一、选择题1.已知a=(-3,4),b=(5,2),则a·b=()A.23B.7C.-23D.-7答案D解析a·b=(-3)×5+4×2=-7.2.已知A(1,2),B(2,3),C(-2,5),则△ABC的形状是()A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.等边三角形答案A解析∵AB→=(1,1),AC→=(-3,3),∴AB→·AC→=1×(-3)+1×3=0,∴AB→⊥AC→,∴A=90°,故选A.3.已知a=(2,-3),b=(1,-2),且c⊥a,b·c=1,则c的坐标为() A.(3,-2)B.(3,2)C.(-3,-2)D.(-3,2)答案C解析设c=(x,y)2x-3y=0,x-2y=1,x=-3,y=-2.4.与已知向量a 72,12,b12,-72的夹角相等,且模为1的向量是()-45,-223,答案B解析设与向量ab1的向量为(x,y)+y2=1,+12y=12x-72y,=45,=-35=-45,=35,故选B.5.(多选)设A(a,1),B(2,b),C(4,5)为坐标平面上的三点,O为坐标原点.若OA→与OB→在OC→方向上的投影相同,则a,b的取值可能为()A.a=2,b=1B.a=7,b=5C.a=9,b=6D.a=12,b=9答案ABD解析由图知,要使OA→与OB→在OC→方向上的投影相同,只需使AB→⊥OC→,即(2-a,b-1)·(4,5)=0,得4a-5b-3=0,则a,b需满足关系式4a-5b=3,结合选项可知,A,B,D中a,b的取值满足条件.故选ABD.二、填空题6.若a=(x,2),b=(-3,5),且a与b的夹角是钝角,则实数x的取值范围是____.答案103,+∞解析x应满足(x,2)·(-3,5)<0且a,b不共线.解得x>103且x≠-65,∴x>103.7.已知向量a=(1,2),b=(-2,-4),|c|=5,若(a+b)·c=52,则a与c的夹角为____.答案120°解析由已知,得a+b=-a,∴a与c的夹角与c与a+b的夹角互补.又cos〈a+b,c〉=(a+b)·c|a+b||c|=12.∴〈a+b,c〉=60°.∴a与c的夹角是120°.8.已知向量a=(cos2θ,sin2θ),向量b=(2,0),则|2a-b|的最大值是____.答案22解析令t=cos2θ(0≤t≤1),则a=(t,1-t),所以|2a-b|2=(2t-2)2+(2-2t)2=8(t-1)2.所以|2a-b|=22|t-1|=22(1-t),故当t=0时,|2a-b|取得最大值22.三、解答题9.在△ABC中,A(2,-1),B(3,2),C(-3,-1),AD是BC边上的高,求。
高一数学必修3第一章第一节 导学案

高一数学必修3第一章第一节导学案1.1.1 算法的概念(第1课时)一、教学目标:1.理解算法的概念与特点;2.学会用自然语言描述算法,体会算法思想;3.培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】算法概念以及用自然语言描述算法【教学难点】用自然语言描述算法二、问题导学1、算法:2、解二元一次方程组:分析:解二元一次方程组的主要思想是消元的思想,有代入消元和加减消元两种消元的方法,请用加减消元法写出它的求解过程.解:第一步:;第二步:;第三步:。
3、试写出求方程组的解的算法.解:第一步:;第二步:;第三步: .4、算法的特点:(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、()三、问题探究:例1:写出你在家里烧开水过程的一个算法.解:第一步:;第二步:;第三步: . (以上算法是解决某一问题的程序或步骤)例2:给出求1+2+3+4+5的一个算法.解:算法1 按照逐一相加的程序进行第一步:;第二步:将第一步;第三步:将第二步;第四步:将第三步.算法2 可以运用公式1+2+3+…+=直接计算第一步:取=5;第二步:计算;第三步:输出运算结果.(说明算法不唯一)例3:(课本第2页,解二元一次方程组的步骤)(可推广到解一般的二元一次方程组,说明算法的普遍性)例4:(必修2第129页)用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是:第一步:根据题意,选择标准方程或一般方程;第二步:根据条件列出关于,,或,,的方程组;第三步:解出,,或,,,代入标准方程或一般方程.例5:(课本第3页例1)(难点是由质数的定义判断一个大于1的正整数是否为质数的基本方法)四、课堂练习1:(课本第4页练习2)2:设计一个计算1+2+…+100的值的算法.3:(课本第4页练习1)任意给定一个正实数,设计一个算法求以这个数为半径的圆的面积.五、课堂小结1. 算法的特性:2. 描述算法的一般步骤:六、作业1. 有A、B、C三个相同规格的玻璃瓶,A装着酒精,B装着醋,C为空瓶,请设计一个算法,把A、B 瓶中的酒精与醋互换.2. 写出解方程的一个算法.3. 利用二分法设计一个算法求的近似值(精确度为0.005).4. 已知,,写出求直线AB斜率的一个算法.5. 已知函数设计一个算法求函数的任一函数值.1.1.2 程序框图(第2课时)一、教学目标:1.理解程序框图的概念;2.掌握运用程序框图表达顺序结构和条件结构的算法;3.培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】运用程序框图表达顺序结构和条件结构的算法【教学难点】规范程序框图的表示以及条件结构算法的框图【教学过程】二、问题导学:(一)练习:1. 已知一个三角形的三边长分别为2,3,4,利用海伦—秦九韶公式设计一个算法,求出它的面积.2. 任意给定3个正实数,设计一个算法,判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在.(二)、程序框图的有关概念1. 程序框图的概念:2. 构成程序框图的图形符号及其作用(课本第6页)3.规范程序框图的表示:4.三种逻辑结构:;;。
人教b版数学必修三:3.1.1-2《随机现象、事件与基本事件空间》导学案

第三章概率§3.1事件与概率3.1.1-3.1.2随机现象事件与基本事件空间自主学习学习目标1.了解随机现象和随机事件的概念.2.会判断随机事件.自学导引1.现象(1)必然现象在一定条件下____________________的现象.(2)随机现象在相同的条件下____________________,每次观察到的结果____________,事先很难预料哪一种结果会出现的现象.2.试验把观察随机现象或为了____________而进行的实验统称为试验,把观察结果或实验结果称为____________.3.不可能事件、必然事件、随机事件(1)在同样条件下重复进行试验时,____________的结果,称为不可能事件.(2)在每次试验中____________的结果,称为必然事件.(3)在试验中____________,也____________的结果称为随机事件.(4)随机事件的记法:通常用________________________来表示;随机事件简称为________.4.基本事件、基本事件空间(1)基本事件:试验中不能________的________的随机事件,并且其他事件可以用____________的随机事件.(2)基本事件空间:所有____________构成的集合,称为基本事件空间,基本事件空间通常用____________来表示.对点讲练知识点一判断必然现象和随机现象例1判断下列现象是必然现象还是随机现象.(1)小明在校学生会主席竞选中成功;(2)掷一枚质地均匀的硬币出现的结果;(3)某人购买的彩票号码恰好是中奖号码;(4)标准大气压下,把水加热至100℃沸腾;(5)骑车经过十字路口时,信号灯的颜色.点评抓住判断必然现象与随机现象的关键——在一定条件下,现象发生的结果是否可以预知确定,是解决这类问题的方法.变式迁移1下列现象:①当x是实数时,x-|x|=2;②某班一次数学测试,及格率低于75%;③从分别标有0,1,2,3,…,9这十个数字的纸团中任取一个,取出的纸团是偶数;④体育彩票某期的特等奖号码.其中是随机现象的是()A.①②③B.①③④C.②③④D.①②④知识点二随机试验的结果例2做试验“从一个装有标号为1,2,3,4的小球的盒子中,不放回地取两次小球,每次取一个,构成有序数对(x,y),x为第一次取到的小球上的数字,y为第二次取到的小球上的数字”.(1)求这个试验结果的个数;(2)写出“第一次取出的小球上的数字是2”这一事件.点评随机事件的结果是相对于条件而言的,要弄清某一随机事件的所有结果,必须首先明确事件发生的条件,根据日常生活经验,按一定的次序列出所有结果.变式迁移2指出下列试验的结果:(1)先后掷两枚质地均匀的硬币的结果;(2)某人射击一次命中的环数;(3)从集合A={a,b,c,d}中任取两个元素构成的A的子集.知识点三随机事件与基本事件空间例3指出下列事件是必然事件,不可能事件,还是随机事件.(1)长度为3、4、5的三条线段可以构成一个三角形;(2)长度为2、3、4的三条线段可以构成一个直角三角形;(3)在乒乓球比赛中,运动员小张取胜;(4)在2012年伦敦奥运会中国队获取50枚金牌;(5)常温下,焊锡熔化.点评判定一个事件是必然事件、不可能事件,还是随机事件,就需考查该事件在它的条件下是必然发生、不可能发生,还是既可能发生也可能不发生.变式迁移3指出下列事件是必然事件,不可能事件,还是随机事件.(1)某体操运动员将在某次运动会上获得全能冠军;(2)一个三角形的大边对的角小,小边对的角大;(3)如果a >b ,那么b <a ;(4)某人购买福利彩票中奖.例4 1个盒子中装有5个完全相同的球,分别标有号码1,2,3,4,5,从中一次任取两球,取后不放回.(1)写出这个试验的基本事件空间;(2)求这个试验的基本事件总数;(3)写出“取出的两球上的数字之和是6”的这一事件中所包含的基本事件.点评 “从中一次任取两球,取后不放回”,“取后不放回”是指一个球不会在一个结果中重复出现.变式迁移4 1个盒子中装有4个完全相同的球,分别标有号码1,2,3,5,有放回的任取两球.(1)写出这个试验的基本事件空间;(2)求这个试验的基本事件总数;(3)写出“取出的两球上的数字之和是6”的这一事件中所包含的基本事件.1.随机现象的概念,试验及试验结果.2.事件⎩⎨⎧ 确定事件⎩⎪⎨⎪⎧ 必然事件不可能事件随机事件.3.基本事件空间的概念.课时作业一、选择题1.下列事件中不是随机事件的是( )A .某人购买福利彩票中奖B .从10个杯子(其中8个正品,2个次品)中任取2个,2个均为次品C .在标准大气压下,水加热到100℃沸腾D .某人投篮10次,投中8次2.下列事件中,随机事件的个数为( )①明天是阴天;②方程x 2+2x +5=0有两个不相等的实根;③明年长江武汉段的最高水位是29.8米;④一个三角形的大边对大角,小边对小角.A .1B .2C .3D .43.从一副扑克牌中抽取5张红桃,4张梅花,3张黑桃,从中一次随机抽出10张,恰好红桃、梅花、黑桃3种牌都抽到,这种事情( )A .可能发生B .不可能发生C .很可能发生D .必然发生4.在10件同类产品中,有8件是正品,2件是次品,从中任意抽出3件的必然事件是( )A .3件都是正品B .至少有1件是次品C .3件都是次品D .至少有1件是正品5.一个家庭中有两个小孩,则他(她)们的性别情况可能为( )A .男女、男男、女女B .男女、女男C .男男、男女、女男、女女D .男男、女女二、填空题6.下面给出了四种现象:①若x ∈R ,则x 2<0;②没有水分,种子发芽;③某地2月3日下雪;④若平面α∩β=m ,n ∥α,n ∥β,则m ∥n .其中是必然现象的是________.(填序号)7.(1)“从自然数中任取两数,其中一个是偶数”,这是________现象;(2)“从自然数中任取连续两数,乘积是偶数”,这是________现象;(3)“从自然数中任取两数,差为12”,这是________现象. 8.投掷两个骰子,点数之和为8的事件所含的基本事件有________种.三、解答题9.同时转动如图所示的两个转盘,记转盘①得到的数为x ,转盘②得到的数为y ,结果为(x ,y ).(1)写出这个试验的基本事件空间;(2)求这个试验的基本事件的总数;(3)“x +y =5”这一事件包含哪几个基本事件?“x <3且y >1”呢?(4)“xy =4”这一事件包含哪几个基本事件?“x =y ”呢? 第三章 概 率§3.1 事件与概率3.1.1 随机现象3.1.2 事件与基本事件空间自学导引1.(1)必然发生某种结果 (2)多次观察同一现象 不一定相同2.某种目的 试验的结果3.(1)始终不会发生 (2)一定发生 (3)可能发生 可能不发生 (4)大写英文字母A ,B ,C ,… 事件4.(1)再分 最简单 它们来描绘 (2)基本事件 大写希腊字母Ω对点讲练例1 解 (1)随机现象.因为竞选能否成功是不可预知与确定的;(2)随机现象.因为出现的结果可能是正面,也可能是反面,结果并不确定.(3)随机现象.因为彩票号码是否为中奖号码,本身是无法预测,是不可知的.(4)必然现象.因为标准大气压下,水加热至100℃时沸腾这个结果一定会发生,是确定的.(5)随机现象.因为信号灯的颜色对每位过路口的人来说事先都是不可知的,是无法确定的.变式迁移1C[由随机事件的定义知②③④正确.]例2解(1)当x=1时,y=2,3,4;当x=2时,y=1,3,4;同理当x=3,4时,也各有3个不同的有序数对,所以共有12个不同的有序数对.故这个试验结果的个数为12.(2)记“第一次取出的小球上的数字是2”为事件A,则A={(2,1),(2,3),(2,4)}.变式迁移2解(1)结果:正面,正面;正面,反面;反面,正面;反面,反面;(2)结果:0环,1环,2环,3环,4环,5环,6环,7环,8环,9环,10环;(3)结果:{a,b},{a,c},{a,d},{b,c},{b,d},{c,d}.例3解(1)必然事件;(2)不可能事件;(3)随机事件;(4)随机事件;(5)不可能事件.变式迁移3解(1)(4)为随机事件,(2)是不可能事件,(3)是必然事件.例4解(1)Ω={(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5)};(2)基本事件总数为10;(3)“取出的两球上的数字之和是6”这一事件所包含的基本事件为(1,5),(2,4).变式迁移4解(1)Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,5),(2,1),(2,2),(2,3),(2,5),(3,1),(3,2),(3,3),(3,5),(5,1),(5,2),(5,3),(5,5)}.(2)基本事件总数为16;(3)“取出的两球上的数字之和是6”这一事件所包含的基本事件有3个:(1,5),(3,3),(5,1).课时作业1.C2.B[只有①③是随机事件.]3.D4.D[至少有1件是正品是一定发生的.]5.C6.④7.(1)随机(2)必然(3)不可能8.59.解(1)Ω={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4)}.(2)基本事件的总数为16.(3)“x+y=5”包含以下4个基本事件:(1,4),(2,3),(3,2),(4,1);“x<3且y>1”包含以下6个基本事件:(1,2),(1,3),(1,4),(2,2),(2,3),(2,4).(4)“xy=4”包含以下3个基本事件:(1,4),(2,2),(4,1);“x=y”包含以下4个基本事件:(1,1),(2,2),(3,3),(4,4).。
712弧度制及其与角度制的换算学案-辽宁省营口市第二高级中学【新教材】人教B版(2019)高一数学必修第三册

7.1.2 弧度制及其与角度制的换算班级:小组:学生姓名:学习目标 1.理解角度制与弧度制的概念,能对弧度和角度进行正确地转换.2.体会引入弧度制的必要性,建立角的集合与实数集一一对应关系.3.掌握并能应用弧度制下的弧长公式和扇形面积公式.预学案知识点一角度制与弧度制思考1在初中几何研究过角的度量,当时是使用角度制来度量角的,那么1°的角是如何规定的?思考2在弧度制中,1弧度的角是如何规定的?思考3“1弧度的角”的大小和所在圆的半径大小有关系吗?梳理(1)角度制①定义:用________作单位来度量角的制度.②1度的角:把圆周________等分,则其中1份所对的圆心角是1度.(2)弧度制①定义:以________为单位来度量角的制度.②1弧度的角:长度等于________的圆弧所对的圆心角.③弧度数的计算公式:在半径为r的圆中,弧长为l的弧所对的圆心角为α rad,则α=________.知识点二角度制与弧度制的换算思考角度制和弧度制都是度量角的单位制,它们之间如何进行换算呢?梳理(1)角度与弧度的互化角度化弧度弧度化角度360°=______ rad2π rad=______180°=______ radπ rad=______1°=π180rad≈________ rad 1 rad=⎝⎛⎭⎫180π°≈________(2)一些特殊角的度数与弧度数的对应关系知识点三 扇形的弧长及面积公式思考 扇形的面积与弧长公式用弧度怎么表示?探究案类型一 角度与弧度的互化 例1 将下列角度与弧度进行互化. (1)20°;(2)-15°;(3)7π12;(4)-11π5.反思与感悟 将角度转化为弧度时,要把带有分、秒的部分化为度之后,牢记π rad =180°即可求解.把弧度转化为角度时,直接用弧度数乘以⎝⎛⎭⎫180π°即可. 跟踪训练1 (1)把112°30′化成弧度; (2)把-5π12化成度.。
人教b版数学必修三:3.1.4《概率的加法公式》导学案(含答案)

3.1.4概率的加法公式自主学习学习目标1.通过实例理解互斥事件和对立事件的定义及其关系.2.会用概率加法公式求互斥事件及对立事件的概率.自学导引1.互斥事件(互不相容事件)在同一试验中,________________的两个事件叫做互斥事件(或称互不相容事件).2.事件A与事件B的并(或和)由事件A和B______________________________所构成的事件C,称为事件A与B的并(或和),记作________.3.互斥事件的概率加法公式(1)设事件A和事件B是两个互斥事件,则P(A∪B)=________________.(2)如果事件A1,A2,…,A n两两互斥(彼此互斥),那么P(A1∪A2∪…∪A n)=________________________.4.对立事件________________且________________的两个事件叫做互为对立事件.事件A的对立事件记作____.5.事件A的对立事件A的概率求法:P(A)=____________.对点讲练知识点一事件关系的判断例1判断下列给出的每对事件,是否为互斥事件,是否为对立事件,并说明道理.从40张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花点数从1~10各10张)中,任取一张.(1)“抽出红桃”与“抽出黑桃”;(2)“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”;(3)“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”.点评判断事件间的关系时,一是要考虑试验的前提条件,无论是包含、相等,还是互斥、对立,其发生的条件都是一样的,二是考虑事件间的结果是否有交事件,可考虑利用Venn图分析.对于较难判断关系的,也可列出全部结果,再进行分析.变式迁移1某县城有甲、乙两种报纸供居民订阅,记事件A为“只订甲报”,事件B 为“至少订一种报”,事件C为“至多订一种报”,事件D为“不订甲报”,事件E为“一种报纸也不订”.判断下列各对事件是不是互斥事件,如果是,再判断它们是不是对立事件:(1)A与C;(2)B与E;(3)B与D;(4)B与C;(5)C与E.知识点二互斥事件的概率例2 在数学考试中,小明的成绩在90分以上的概率是0.18,在80~89分的概率是0.51,在70~79分的概率是0.15,在60~69分的概率是0.09,计算小明在数学考试中取得80分以上的成绩的概率和小明及格的概率.点评 对于一个较复杂的事件,一般要将其分解成几个简单的事件,当这些事件彼此互斥时,原事件的概率就是这些事件的概率的和,关键是确定事件是否互斥.变式迁移2 抛掷一均匀的正方体玩具(各面分别标有数1、2、3、4、5、6),事件A 表示“朝上一面的数是偶数”,事件B 表示“朝上一面的数不小于4”,求P (A ∪B ).知识点三 对立事件的概率例3 甲、乙两人下棋,和棋的概率为12,乙获胜的概率为13,求: (1)甲获胜的概率;(2)甲不输的概率.点评 求复杂事件的概率通常有两种方法:一是将所求事件转化成彼此互斥的事件的并事件;二是先求对立事件的概率,进而再求所求事件的概率.(1)[10,16)(m);(2)[8,12)(m);(3)水位不低于12 m.1.互斥事件与对立事件的区别与联系互斥事件与对立事件都是两个事件的关系,互斥事件是不可能同时发生的两个事件,而对立事件除要求这两个事件不同时发生外,还要求二者之一必须有一个发生.因此,对立事件是互斥事件,是互斥中的特殊情况,但互斥事件不一定是对立事件.2.互斥事件概率的加法公式必须在各个事件彼此互斥的前提条件下使用.当直接求其一事件的概率较为复杂时,可转化去求其对立事件的概率.课时作业一、选择题1.把语文、数学、物理、化学四本书随机地分给甲、乙、丙、丁四位同学.每人一本,则事件“甲同学分得语文书”与事件“乙同学分得语文书”是( )A .对立事件B .不可能事件C .互斥但不对立事件D .以上答案都不对2.现有2008年奥运会志愿者7名,其中4名为男性,3名为女性,从中任选2名志愿者为游客做向导,其中下列事件:①恰有1名女性与恰有2名女性;②至少有1名女性与全是女性;③至少有1名男性与至少有1名女性;④至少有1名女性与全是男性.是互斥事件的组数有( )A .1组B .2组C .3组D .4组3.某射手在一次射击中命中9环的概率是0.28,命中8环的概率是0.20,不够8环的概率是0.30,则这个射手在一次射击中命中9环或10环的概率是( )A .0.50B .0.22C .0.70D .无法确定4.某产品分甲、乙、丙三级,其中乙、丙两级均属次品,若生产中出现乙级品的概率为0.03,丙级品的概率为0.01,则对产品抽查一件抽得正品的概率为( )A .0.09B .0.98C .0.97D .0.965.某人在打靶中,连续射击2次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是( )A .至多有一次中靶B .两次都中靶C .两次都不中靶D .只有一次中靶二、填空题6.从4名男生和2名女生中任选3人参加演讲比赛,所选3人中至少有1名女生的概率为45,那么所选3人中都是男生的概率为________. 7.某家庭电话在家中有人时,打进的电话响第一声时被接的概率为0.1,响第二声时被接的概率为0.3,响第三声时被接的概率为0.4,响第四声时被接的概率为0.1,那么电话在响前4声内被接的概率为__________.8.口袋内装有一些大小相同的红球、白球和黑球,从中摸出1个球,摸出红球的概率是0.42,摸出白球的概率是0.28,则摸出黑球的概率是________.三、解答题9.盒子里有6个红球,4个白球,现从中任取三个球,设事件A={3个球中有1个红球,2个白球},事件B={3个球中有2个红球,1个白球},事件C={3个球中至少有1个红球},事件D={3个球中既有红球又有白球}.问(1)事件D与A、B是什么样的运算关系?(2)事件C与A的交事件是什么事件?10.某射手射击一次射中10环,9环,8环,7环的概率分别是0.24,0.28,0.19,0.16,计算这名射手射击一次.(1)射中10环或9环的概率;(2)至少射中7环的概率.3.1.4概率的加法公式自学导引1.不可能同时发生2.至少有一个发生(即A发生,或B发生或A、B都发生)C=A∪B3.(1)P(A)+P(B)(2)P(A1)+P(A2)+…+P(A n)4.不能同时发生必有一个发生A5.1-P(A)对点讲练例1解(1)是互斥事件,不是对立事件.理由是:从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出红桃”和“抽出黑桃”是不可能同时发生的,所以是互斥事件,但是,不能保证其中必有一个发生,这是由于还可能“抽出方块”或者“抽出梅花”,因此,二者不是对立事件.(2)既是互斥事件,又是对立事件.理由是:从40张扑克牌中,任意抽取1张,“抽出红色牌”与“抽出黑色牌”两个事件不可能同时发生,且其中必有一个发生,所以它们既是互斥事件,又是对立事件.(3)不是互斥事件,当然不可能是对立事件.理由是:从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出的牌点数为5的倍数”与“抽出的牌点数大于9”这两个事件可能同时发生,如抽得点数为10,因此,二者不是互斥事件,当然不可能是对立事件.变式迁移1解(1)由于事件C“至多订一种报”中可能只订甲报,即事件A与事件C 有可能同时发生,故A与C不是互斥事件.(2)事件B“至少订一种报”与事件E“一种报纸也不订”是不可能同时发生的,故B 与E是互斥事件,由于事件B发生可导致事件E一定不发生,且事件E发生会导致事件B 一定不发生,故B与E是对立事件.(3)事件B“至少订一种报”中有可能只订乙报,即有可能不订甲报,也就是说事件B 发生,事件D也可能发生,故B与D不是互斥事件.(4)事件B“至少订一种报”中有这些可能:“只订甲报”,“只订乙报”,“订甲、乙两种报”.事件C“至多订一种报”中有这些可能:“一种报纸也不订”,“只订甲报”,“只订乙报”.由于这两个事件可能同时发生,故B与C不是互斥事件.(5)由(4)的分析,事件E “一种报纸也不订”是事件C 的一种可能,事件C 与事件E 有可能同时发生,故C 与E 不是互斥事件.例2 解 根据题意,小明的数学成绩在给出的四个范围内的事件是互斥的,记B =“考试成绩在90分以上”,C =“考试成绩在80~89分”,D =“考试成绩在70~79分”,E =“考试成绩在60~69分”,记事件A =“考试成绩在80分以上”,则A =B ∪C ,且B 、C 为互斥事件,由互斥事件的概率加法公式可知P(A)=P(B ∪C)=P(B)+P(C)=0.18+0.51=0.69.记事件F =“小明考试及格”,有F =B ∪C ∪D ∪E ,且B 、C 、D 、E 两两互斥,由互斥事件的概率加法公式应有P(F)=P(B ∪C ∪D ∪E)=P(B)+P(C)+P(D)+P(E)=0.18+0.51+0.15+0.09=0.93.变式迁移2 解 A ∪B 这一事件包括4种结果,即出现2、4、5和6,所以P(A ∪B)=36+16=23. 例3 解 (1)“甲获胜”是“和棋或乙获胜”的对立事件,所以甲获胜的概率P =1-⎝⎛⎭⎫12+13=16. (2)方法一 记事件A =“甲不输”,则A 是“甲胜”与“和棋”这两个互斥事件的并,所以P(A)=16+12=23; 方法二 实际上,事件A “甲不输”是“乙胜”事件的对立事件,所以P(A)=1-13=23. 变式迁移3 解 设水位在[a ,b)范围的概率为P([a ,b)).由于水位在各范围内对应的事件是互斥的,由概率加法公式得:(1)P([10,16))=P([10,12))+P([12,14))+P([14,16))=0.28+0.38+0.16=0.82.(2)P([8,12))=P([8,10))+P([10,12))=0.1+0.28=0.38.(3)记“水位不低于12 m ”为事件A ,P(A)=1-P([8,12))=1-0.38=0.62.课时作业1.C2.B3.A [P =1-0.30-0.20=0.50.]4.D [P =1-0.03-0.01=0.96.]5.C [至少有一次中靶和两次都不中靶不可能同时发生.]6.15解析 设A ={3人中至少有1名女生},B ={3人都为男生},则A 、B 为对立事件;∴P(B)=1-P(A)=15. 7.0.98.0.30解析 P =1-0.42-0.28=0.30.9.解 (1)对于事件D ,可能的结果为1个红球2个白球,或2个红球1个白球,故D =A ∪B.(2)对于事件C ,可能的结果为1个红球2个白球,2个红球1个白球,三个均为红球,故C ∩A =A.10.解 设“射中10环”,“射中9环”,“射中8环”,“射中7环”的事件分别为A、B、C、D,则A、B、C、D是互斥事件,(1)P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.24+0.28=0.52;(2)P(A∪B∪C∪D)=P(A)+P(B)+P(C)+P(D)=0.24+0.28+0.19+0.16=0.87.答射中10环或9环的概率是0.52,至少射中7环的概率为0.87.。
人教b版数学必修三:1.1.3《算法的三种基本逻辑》导学案(含答案)

1.1.3算法的三种基本逻辑结构和框图表示自主学习学习目标1.在具体问题的解决过程中,理解程序框图的三种基本逻辑结构.2.能正确选择并运用三种逻辑结构框图表示具体问题的算法.自学导引1.顺序结构顺序结构描述的是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间按____________的顺序进行.2.条件分支结构条件分支结构可以描述要求进行____________,并根据判断结果进行不同处理,是依据____________选择执行不同指令的控制结构.3.循环结构根据____________决定是否重复执行一条或多条指令的控制结构称为循环结构.对点讲练知识点一用顺序结构的程序框图表示算法例1已知点P(x0,y0)和直线l:Ax+By+C=0,求点P(x0,y0)到直线l的距离d.写出该问题的一个算法,并画出程序框图.变式迁移1设计求侧棱是5,顶角是60°的圆锥体积的程序框图.知识点二用条件分支结构的程序框图表示算法例2某居民区的物业部门每月向居民收取卫生费,计算方法如下:3人和3人以下的住户,每户收取5元;超过3人的住户,每超出1人加收1.2元.设计一个算法,根据输入的人数,计算应收取的卫生费,只需画出程序框图即可.点评(1)求分段函数的函数值的程序框图画法:如果是分两段的函数,只需引入一个判断框;如果是分三段的函数,需要引入两个判断框;依次类推.(2)判断框内的内容没有顺序,可以不惟一,但一经改变,其相应的处理框等的内容均要有所改变.变式迁移2设计求y=x2的算法,并画出相应的程序框图.知识点三用循环结构的程序框图表示算法例3写出计算12+32+52+…+9992的相应的程序框图.点评(1)框图内的内容包括累和变量初始值、计数变量初始值、累加值,前后两个变量的差值都要仔细斟酌不能有丝毫差错,否则会差之毫厘,谬以千里.(2)判断框内内容的填写,有时大于等于,有时大于,有时小于,有时还可以是小于等于.它们的含义是各不相同的,要根据所选循环的类型,正确地进行选择.变式迁移3计算1×3×5×7×…×99的值,画出程序框图.三种逻辑结构的框图(1)顺序结构在程序框图中的体现就是用流程线将程序框自上而下地连接起来,按顺序执行算法步骤.(2)条件分支结构在程序框图中是用判断框来表示,判断框内写上条件,它有两个出口,分别对应着条件满足和条件不满足时所执行的不同指令.(3)循环结构在程序框图中也是利用判断框来表示,判断框内写上条件,两个出口分别对应着条件成立和条件不成立时执行的不同指令.课时作业一、选择题1.下列算法中,含有条件分支结构的是()A.求两个数的积B.求点到直线的距离C.解一元二次不等式D .已知梯形两底和高求面积2.函数的程序框图如图所示,则①②③的填空完全正确的是( )A .①y =0;②x =0;③y =x +6B .①y =0;②x <0;③y =x +6C .①y =x 2+1;②x >0;③y =0D .①y =x 2+1;②x =0;③y =03.下图是一个算法的程序框图,该算法所输出的结果是( ) A.12 B.23 C.34 D.452题 3题4.如图所示的程序框图输出结果为S =1 320,则判断框中应填( ) A .i ≥9 B .i ≥10 C .i ≤10 D .i ≤9 5.读下面程序框图,则该循环执行的次数为( ) A .50 B .49 C .100 D .994题 5题二、填空题6.如图所示的算法功能是______________________. 7.下图的程序框图输出的结果是________.6题 7题 8.如图所示的程序框图表示的算法的运行结果为________.三、解答题9.设火车托运质量为P (kg)的行李时,每千米的费用(单位:元)标准为Y =试画出路程为D 千米时行李托运费用的程序框图.10.画出计算式子12+22+32+…+1002的程序框图:1.1.3 算法的三种基本逻辑结构和框图表示自学导引 1.从上到下2.逻辑判断 指定条件 3.指定条件 对点讲练例1 解 算法如下:S1 输入点的坐标x 0,y 0及直线方程的系数A ,B ,C ; S2 计算Z 1=Ax 0+By 0+C ; S3 计算Z 2=A 2+B 2;S4 计算d =|Z 1|Z 2;S5 输出d .其程序框图如图所示:变式迁移1 解 程序框图:例2 解 依题意费用y 与人数n (n ∈N +)之间的关系为 y =⎩⎪⎨⎪⎧5 (n ≤3),5+1.2(n -3) (n >3). 程序框图如图所示:变式迁移2解算法如下:第一步,输入x;第二步,如果x≥0,使y=x,否则,使y=-x;第三步,输出y.相应的程序框图如图所示:例3解方法一算法:S1令S=0,i=1;S2若i≤999成立,则执行第三步;否则,输出S,结束算法;S3S=S+i2;S4i=i+2,返回S2.程序框图:方法二算法:S1令S=0,i=1S2S=S+i2S3i=i+2S4如果i>999,则输出S,结束算法;否则,返回第二步.程序框图:变式迁移3 解 程序框图描述算法如下:课时作业 1.C 2.D3.C [运行第一次的结果为n =0+11×2=12;第二次n =12+12×3=23;第三次n =23+13×4=34. 此时i =4程序终止,即输出n =34.]4.B5.B [∵i =i +2,∴当2+2n ≥100时循环结束此时n =49,故选B.] 6.求两数差的绝对值 7.20解析 当a =5时,S =1×5=5;a =4时,S =5×4=20; 此时程序结束,故输出S =20. 8.-5解析 根据程序框图,得S =1-2+3-4+5-6+7-8+9-10=-5.9.解 应先输入托运质量P 和路程D ,再分别用各自条件下的计算式子来进行计算处理,将结果与托运路程D相乘,最后输出托运行李的费用M.用条件分支结构画出框图.10.解。
人教b版数学必修三:第2章《统计》章末复习导学案(含答案)

章末复习课知识概览对点讲练知识点一三种抽样方法的选择例1选择合适的抽样方法抽样,写出抽样过程.(1)有甲厂生产的30个篮球,其中一箱21个,另一箱9个,抽取3个.(2)有30个篮球,其中甲厂生产的有21个,乙厂生产的有9个,抽取10个.(3)有甲厂生产的300个篮球,抽取10个.(4)有甲厂生产的300个篮球,抽取30个.点评弄清三种抽样方法的实质和适用范围,是灵活选用抽样方法的前提和基础.若用分层抽样,应先确定各层的抽取个数,然后在各层中用系统抽样或简单随机抽样进行抽取.变式迁移1某商场有四类食品,其中粮食类、植物油类、动物性食品类及果蔬类分别有40种、10种、30种、20种,现从中抽取一个容量为20的样本进行食品安全检测.若采用分层抽样的方法抽取样本,则抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是() A.4 B.5 C.6 D.7知识点二用样本估计总体例2有1个容量为100的样本,数据的分组及各组的频数如下:[12.5,15.5),6;[15.5,18.5),16;[18.5,21.5),18;[21.5,24.5),22;[24.5,27.5),20;[27.5,30.5),10;[30.5,33.5),8.(1)列出样本的频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)估计小于30的数据约占多大百分比.点评频率分布直方图可直观看出在各个区间内机会的差异,可对总体情况作出估计.变式迁移2为了了解某校高三学生的视力情况,随机地抽查了该校100名高三学生的视力,得到频率分布直方图,如下图,由于不慎将部分数据丢失,但知道前4组的频数成等比数列,后6组的频数成等差数列,设最大频率为a,视力在4.6到5.0之间的学生数为b,则a,b的值分别为()A.0.27,78 B.0.27,83 C.2.7,78 D.2.7,83例3甲、乙两种冬小麦试验品种连续5年的平均单位面积产量如下(单位:t/hm2):变式迁移3随机抽取某中学甲、乙两班各10名同学,测量他们的身高(单位:cm),获得身高数据的茎叶图如图所示.(1)根据茎叶图判断哪个班的平均身高较高;(2)计算甲班的样本方差.知识点三回归直线方程及应用例4在7块并排、形状大小相同的实验田上进行施化肥量对水稻产量影响的试验,得数据列表(1)(2)求水稻产量y与施化肥量x之间的回归直线方程;(3)当施化肥50 kg时,对水稻的产量予以估计.点评(1)回归分析是寻找相关关系中非确定性关系的某种确定性;(2)求回归直线方程,关键在于正确地求出系数a ^,b ^,由于a ^,b ^的计算量大,计算时要仔细,避免计算失误.变式迁移4 某个服装店经营某种服装,在某周内获纯利y (元)与该周每天销售这种服装件数x已知:∑7i =1x 2i =280,∑i =1y 2i =45 309,∑i =1x i y i =3 487,且y 与x 有线性相关关系.(1)求x ,y ;(2)求纯利y 与每天销售件数x 之间的回归直线方程.课时作业一、选择题1.某质检人员从编号为1~100这100件产品中,依次抽出号码为3,7,13,17,23,27,…,93,97的产品进行检验,则这样的抽样方法是( )A .简单随机抽样B .系统抽样C .分层抽样D .以上都不对2.下列说法:①一组数据不可能有两个众数;②一组数据的方差不可能是负数;③将一组数据中的每一个数据都加上或减去同一常数后,方差恒不变;④在频率分布直方图中,每个小长方形的面积等于相应小组的频率,其中错误的个数有( )A .0B .1C .2D .33.现有60瓶牛奶制品,编号从1至60,若从中抽取6瓶进行检验,用系统抽样方法确定所抽的编号为( )A .3,13,23,33,43,53B .2,14,26,38,42,56C .5,8,31,36,48,54D .5,10,15,20,25,304.数学老师对某同学在参加高考前的5次数学模拟考试成绩进行统计分析,判断该同学的数学成绩是否稳定,于是老师需要知道该同学这5次成绩的( )A .平均数或中位数B .方差或标准差C .众数或频率D .频数或众数5.由一组样本数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )得到的回归直线方程为y ^=b ^x +a ^,那么下列说法不正确的是( )A .直线y ^ =b ^ x +a ^ 必经过点(x ,y )B .直线y ^=b ^x +a ^至少经过点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )中的一个点 C .直线y ^=b ^x +a ^的斜率为∑ni =1x i y i -n x y∑n i =1x 2i -n x 2D .直线y ^=b ^x +a ^和各点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )的偏差∑ni =1[y i -(bx i +a )]2是该坐标平面上所有直线与这些点的偏差中最小的 二、填空题6.某校有教师200人,男学生1 200人,女学生1 000人,现用分层抽样的方法从所有师生中抽取一个容量为n 的样本,已知从女学生中抽取的人数为80人,则n 的值为________.7.甲、乙两位同学某学科的连续五次考试成绩用茎叶图表示如图所示,则平均分数较高的是________,成绩较为稳定的是________.8.某中学期中考试后,对成绩进行分析,从某班中选出5名学生的总成绩和外语成绩如下表:三、解答题9.对划艇运动员甲、乙二人在相同的条件下进行了6次测试,测得他们最大速度(m/s)的数据如下:甲 27,38,30,37,35,31; 乙 33,29,38,34,28,36.根据以上数据,试判断他们谁更优秀. 10.随机选取15家销售公司,由营业报告中查出其上年度的广告费(占总费用的百分比)及盈利额(1)画出散点图;(2)如果变量x 与y 之间具有线性相关关系,求出回归直线方程; (3)已知某销售公司的广告费为其总费用的1.7%,试估计其盈利额占销售总额的百分比.章末复习课对点讲练例1 解 (1)总体容量较小,用抽签法. ①将30个篮球编号,号码为00,01, (29)②将以上30个编号分别写在一张小纸条上,揉成小球,制成号签; ③把号签放入一个不透明的袋子中,充分搅拌;④从袋子中逐个抽取3个号签,并记录上面的号码; ⑤找出和所得号码对应的篮球.(2)总体由差异明显的两个层次组成,需选用分层抽样法. ①确定抽取个数. 3010=3,所以甲厂生产的应抽取213=7(个), 乙厂生产的应抽取93=3(个);②用抽签法分别抽取甲厂生产的篮球7个,乙厂生产的篮球3个.这些篮球便组成了我们要抽取的样本.(3)总体容量较大,样本容量较小,宜用随机数表法.①将300个篮球用随机方式编号,编号为000,001,…,299; ②在随机数表中随机的确定一个数作为开始,如第8行第11列的数“2”开始.任选一个方向作为读数方向,比如向右读;③从数“2”开始向右读,每次读三位,凡不在000~299中的数跳过去不读,遇到已经读过的数也跳过去不读,便可依次得到10个号码,这就是所要抽取的10个样本个体的号码.(4)总体容量较大,样本容量也较大宜用系统抽样法.①将300个篮球用随机方式编号,编号为001,002,003,…,300,并分成30段,其中每一段包含30030=10(个)个体;②在第一段001,002,003,…,010这十个编号中用简单随机抽样抽出一个(如002)作为起始号码;③将编号为002,012,022,…,292的个体抽出,组成样本. 变式迁移1 C [抽取的植物油类种数:1040+10+30+20×20=2,抽取的果蔬类食品种数:2040+10+30+20×20=4,故抽取的植物油类与果蔬类食品种数之和是6.] 例2 解 (1)(2)(3)小于30的数据约占90%.变式迁移2 A [100人分为10组,第1组1人,第2组3人,第三组9人,第四组27人,故a =0.27;后六组共87人,故b =78.]例3 甲解析 方法一 x 甲=15×(9.8+9.9+10.1+10+10.2)=10,x 乙=15×(9.4+10.3+10.8+9.7+9.8)=10,即甲、乙两种冬小麦的平均单位面积产量的均值都等于10,其方差分别为s 2甲=15×(0.04+0.01+0.01+0+0.04)=0.02,s 2乙=15×(0.36+0.09+0.64+0.09+0.04) =0.244,即s 2甲<s 2乙,表明甲种小麦的产量比较稳定.方法二 (通过特殊的数据作出合理的推测)表中乙品种在第一年的产量为9.4,在第三年的产量为10.8,其波动比甲品种大得多,所以甲种冬小麦的产量比较稳定.变式迁移3 解 (1)由茎叶图可知:甲班身高集中于160~179之间,而乙班身高集中于170~180之间,因此乙班平均身高高于甲班.(2)x =158+162+163+168+168+170+171+179+179+18210=170.甲班的样本方差s 2=110×[(158-170)2+(162-170)2+(163-170)2+(168-170)2+(168-170)2+(170-170)2+(171-170)2+(179-170)2+(179-170)2+(182-170)2]=57.2.例4 解 (1)画出散点图如下图:由图可见是线性相关的.x =30,y ≈399.3,∑i =17x i y i =87 175.∑i =17x 2i =7 000.计算得:b ^=87 175-7×30×399.37 000-7×302≈4.75,a ^ =399.3-4.75×30=256.8.即得回归直线方程y ^=256.8+4.75x.(3)施化肥50 kg 时,可以估计水稻产量约为494.3 kg .变式迁移4 解 (1)x =3+4+5+6+7+8+97=6,y =66+69+73+81+89+90+917=5597≈79.86.(2)设回归直线方程为y ^=b ^x +a ^,因为∑7i =1x 2i =280,∑7i =1y 2i =45 309,∑7i =1x i y i =3 487,x =6,y =5597,所以b ^=3 487-7×6×5597280-7×36=13328=4.75,a ^=5597-6×4.75≈51.36.所以回归直线方程为y ^=4.75x +51.36. 课时作业 1.B 2.B 3.A 4.B 5.B 6.192解析 801 000=n2 400,n =192.7.甲 甲解析 甲的平均分为x =68+69+70+71+725=70,乙的平均分为y =68;甲的方差为s 21=(68-70)2+(69-70)2+(70-70)2+(71-70)2+(72-70)25=2.乙的方差为s 22=7.2,故甲的平均分高于乙,甲的成绩比乙稳定.8.y ^=14.7+0.132x9.解 x 甲=16×(27+38+30+37+35+31)=1986=33.s 2甲=16×[(27-33)2+(38-33)2+…+(31-33)2] =16×94≈15.7. x 乙=16×(33+29+38+34+28+36)=1986=33,s 2乙=16×[(33-33)2+(29-33)2+…+(36-33)2] =16×76≈12.7 ∴x 甲=x 乙,s 2甲>s 2乙,说明甲乙二人的最大速度的平均值相同,但乙比甲更稳定,故乙比甲更优秀.10.解 (1)散点图如图所示.(2)回归直线方程是y ^=1.414 68x +0.821 23.(3)当x =1.7时,由回归直线方程得y =3.23,即可估算其盈利额占销售总额的3.23%.。
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人教版B版高一数学必修三导学案
导学案:3.4概率的应用
一、【使用说明】
1、课前完成导学案,牢记基础知识,掌握基本题型;
2、认真限时完成,规范书写;课上小组合作探究,答疑解惑。
二、【重点难点】
重点:应用概率解决实际问题;
难点:如何把实际问题转化为概率的有关问题.
三、【学习目标】
1、把实际问题转化为概率的有关问题,并用概率和数学的方法来分析问题和解决问题;
四、自主学习
例:为了估计水库中的鱼的尾数,可以使用以下的
方法:先从水库中捕出一定数量的鱼,例如2000尾,给每尾鱼作上记号,不影响存活,然后放回水库,经过适
当的时间,让其和水库中其余的鱼充分混合,再从水库
中捕出一定数量的鱼,例如500尾,查看其中有记号的鱼,设有40尾,试根据上述数据,估计水库内鱼的尾数。
五、合作探究
1、李炎是一位喜欢调查研究的好学生,他对高三年级的
12个班(每班50人)同学的生日作过一次调查,结果发现每班都有三位同学的生日相同,难道这是一种巧合吗?
2、你能设计一个摸奖方案吗?
某食品公司为新产品问世拟举办2004年国庆促销活动,方法是买一份糖果摸一次彩,摸彩的器具是黄、白
两色乒乓球,这些乒乓球的大小与质地完全相同。
另有
一只棱长约为30厘米密封良好且不透光的长方体木箱(木箱上方可容一只手伸人)。
该公司拟按中奖率1%设
大奖,其余99%则为小奖,大奖奖品的价值为400元,小奖奖品的价值为2元。
请你按公司的要求设计一个摸彩
方案。
六、总结升华
1、知识与方法:
2、数学思想及方法:
七、当堂检测(见大屏幕)
导学案:章末复习
一、【使用说明】
1、课前完成导学案,牢记基础知识,掌握基本题型;
2、认真限时完成,规范书写;课上小组合作探究,答疑解惑。
二、知识结构
三、思考与交流
1、掷一颗骰子得到6点的概率是,是否意味着把
它掷6次能得到一次6点?用概率的统计定义说明你的观点。
2、古典概型和几何概型的区别是什么,各自有什么特征?
四、巩固与提高:
1、从甲乙丙三人中任选两名代表,求甲被选中的概率。
2、若以连续投掷两次骰子,分别得到的点数m,n作为
点P的坐标,求点P落在外的概率。
3某班有50名学生,其中男女各25名,今有这个班的一名学生在街上碰到另一名同班同学,试问:碰到异性同
学的概率大还是碰到同性同学的概率大?
4、两人独立地破译1份密码,已知甲破译密码的成功率是0.4,乙破译密码的成功率是0.3,甲乙同时破译密码的成功率是0.12,求该密码能被破译的概率。
5、把一个体积为64 的正方体木块表面涂上红漆,然后
锯成体积为1 的小正方体,从中任取一块,求这块有两
面涂红漆的概率。
五、总结升华
1、知识与方法:
2、数学思想及方法:
六、当堂检测(见大屏幕)
必修三第三章概率测试题
一、选择题(3分×10=30分)
1、如果事件、是互斥事件,则 [ ]
A、是必然事件
B、是必然事、与一定互斥
C、与一定不互斥
2、设、是互斥事件,它们都不发生的概率是且,则 =[ ]
A、 B、 C、 D、
3、一个家庭有三个小孩,所有可能的基本事件的个数是 [ ]
A、4
B、6
C、8
D、10
4、平面上画有等距的平行线组,间距为,把一枚
半径为的硬币随机掷在平面上,硬币与平行线相交的概率 [ ]
A、 B、 C、 D、
5、掷两个骰子,恰好出现一个点数比另一个点数大
3的概率 [ ]
A、 B、 C、 D、
6、有100张卡片(从1号到100号),从中任取一张,取到的卡片是6或8的倍数的概率[ ]
A、0.24
B、0.23
C、0.15
D、0、掷一枚硬币,若出现正面记1分,出现反面记2分,则恰好得3分的概率为[ ]
A、 B、 C、 D、
8、在区间(0,1)中,随机的取出两数,其和小于的概率 [ ]
A、 B、 C、 D、
9、A、B两人约定6时到7时之间在某处会面,并约定先到者应该等候另一个一刻钟,过时即离开,两人能
会面的概率 [ ]
A、 B、 C、 D、
10、3名代表都以相同的概率分配到4个单位中的任一个工作,则至少有2人被分配到同一单位工作的概率 [ ]
A、 B、 C、 D、
二、填空题(3分×5=15分)、在1万的海域中有
40 的大陆架贮藏着石油,假如在海域中任意一点钻探时随机的,钻到石油层的概率是;
12、同学4人各写一张贺卡,先集中起来,然后每
人从中各拿出一张贺卡,则贺卡不同的分配方法有种; 13、在平面直角坐标系中,点的且,则点在线
的上方的概率;
14、将骰子先后各抛一次,用分别记录它们的点数,
若落在不等式(为常数)所表示的区域内,设为事件A使,则的最小值为;
15、从3双规格相同颜色不同的手套中任取2只,恰成一双(颜色不同的也可成为一双)的概率;
三、解答题(9分×5+10分=55分)
16、某射手在一次射击中命中9环概率0.28,命中8环的概率是0.19,少于8环的概率是0.29,计算这个射手在一次射击中命中9环或10环的概率。
、如图,, ,在线段上任取一点,求
(1)为钝角的概率;
(2)为锐角三角形的概率。
、一工厂有、两名独立工作的机器,平均来说,每台机器24小时发生故障一次,若修理A需2小时,修理B需3 小时,试求生产在24小时内能进行的概率。
19、把长度为1的线段任意分成三段,求分得的三条线段能构成三角形的概率。
20、随意安排甲、乙、丙三人在三天节日中值班,每人值班一天,求甲安排在乙前面的概率。
21、盒中装有标上1、2、3、4的卡片各2张。
从盒中任意抽3张,每张卡片被抽到的可能性相等。
求
(1)抽出的3张卡片上的最大数字是4的概率;
(2)抽出的3张卡片中有2张卡片上的数字是3的
概率。
地方。