高中数学阶段滚动检测(六)课时提能训练理新人教A版
高中数学第六章计数原理 排列课后提能训练新人教A版选择性必修第三册

第六章 6.2.1A 级——基础过关练1.从3个不同的数字中取出2个:①相加;②相减;③相乘;④相除;⑤一个为被开方数,一个为根指数.上述问题为排列问题的个数为( )A .2B .3C .4D .5【答案】B 【解析】排列与顺序有关,故②④⑤是排列.2.(多选)下面问题中,不是排列问题的是( )A .由1,2,3三个数字组成无重复数字的三位数B .从40人中选5人组成篮球队C .从100人中选2人抽样调查D .从1,2,3,4,5中选2个数组成集合【答案】BCD 【解析】选项A 中组成的三位数与数字的排列顺序有关,选项B 、C 、D 只需取出元素即可,与元素的排列顺序无关.3.从2,3,5,7四个数中任选两个分别相除,则得到的不同结果有( )A .6个B .10个C .12个D .16个【答案】C 【解析】不同结果有4×3=12(个).4.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a ,b ,共可得到lg a -lg b 的不同值的个数是( )A .9B .10C .18D .20【答案】C 【解析】 lg a -lg b =lg a b,从1,3,5,7,9中任取两个数分别记为a ,b ,共有5×4=20(种),其中lg 13=lg 39,lg 31=lg 93,故其可得到18种结果. 5.四张卡片上分别标有数字“2”“0”“1”“1”,则由这四张卡片可组成不同的四位数的个数为( )A .6B .9C .12D .24 【答案】B 【解析】可组成下列四位数:1 012,1 021,1 102,1 120,1 201,1 210,2 011,2 101,2 110,共9个.6.某高三毕业班有40人,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了________条毕业留言(用数字作答).【答案】1 560 【解析】根据题意,得40×39=1 560,故全班共写了1 560条毕业留言.7.8种不同的菜种,任选4种种在不同土质的4块地上,有________种不同的种法(用数字作答).【答案】1 680 【解析】将4块不同土质的地看作4个不同的位置,从8种不同的菜种中任选4种种在4块不同土质的地上,则本题即为从8个不同元素中任选4个元素的排列问题.所以不同的种法共有8×7×6×5=1 680(种).8.某信号兵用红、黄、蓝3面旗从上到下挂在竖直的旗杆上表示信号,每次可以任挂1面、2面或3面,并且不同的顺序表示不同的信号,则一共可以表示________种不同的信号.【答案】15 【解析】第1类,挂1面旗表示信号,有3种不同方法;第2类,挂2面旗表示信号,有3×2=6(种)不同方法;第3类,挂3面旗表示信号,有3×2×1=6(种)不同方法.根据分类加法计数原理,可以表示的信号共有3+3×2+3×2×1=15(种).9.判断下列问题是否为排列问题:(1)北京、上海、天津三个民航站之间的直达航线的飞机票的价格(假设来回的票价相同);(2)选2个小组分别去植树和种菜;(3)选2个小组去种菜;(4)选10人组成一个学习小组;(5)选3个人分别担任班长、学习委员、生活委员;(6)某班40名学生在假期相互通信.解:(1)中票价只有三种,虽然机票是不同的,但票价是一样的,不存在顺序问题,所以不是排列问题;(2)植树和种菜是不同的,存在顺序问题,属于排列问题;(3)(4)不存在顺序问题,不属于排列问题;(5)中每个人的职务不同,例如甲当班长或当学习委员是不同的,存在顺序问题,属于排列问题;(6)A给B写信与B给A写信是不同的,所以存在着顺序问题,属于排列问题.所以在上述各题中(2)(5)(6)属于排列问题.10.10个人走进只有6把不同椅子的屋子,若每把椅子必须且只能坐一人,共有多少种不同的坐法?解:10个人坐6把不同的椅子,每个人有6种选择,故有610种不同的坐法.B级——能力提升练11.(多选)下列选项是排列问题的是( )A.从甲、乙、丙三名同学中选出两名分别参加数学、物理兴趣小组B.从甲、乙、丙三名同学中选出两人参加一项活动C.从a,b,c,d中选出3个字母D.从1,2,3,4,5这五个数字中取出两个数字组成一个两位数【答案】AD 【解析】由排列的定义知AD是排列问题.12.从1,2,3,4中,任取两个不同数字组成平面直角坐标系中一个点的坐标,则组成不同点的个数为( )A.2 B.4C.12 D.24【答案】C 【解析】本题相当于从4个元素中取2个元素的排列,即4×3=12.13.从5本不同的书中选2本送给2名同学,每人1本,则送法种数为( )A.5 B.10C.20 D.60【答案】C 【解析】从5本不同的书中选2本送给2名同学,每人一本,是一个排列问题,由排列的定义可知共有5×4=20(种)不同的送法.14.将4张相同的博物馆的参观票分给5名同学,每名同学至多1张,并且票必须分完,那么不同的分法的种数为( )A.54B.45C.5×4×3×2 D.5【答案】D 【解析】由于参观票只有4张,而人数为5人,且每名同学至多1张,故一定有1名同学没有票.因此从5名同学中选出1名没有票的同学,有5种选法.又因为4张参观票是相同的,不加以区分,所以不同的分法有5种.15.从a,b,c,d,e五个元素中每次取出三个元素,可组成________个以b为首的不同的排列,它们分别是__________________________________________.【答案】12 bac,bad,bae,bca,bcd,bce,bda,bdc,bde,bea,bec,bed. 【解析】画出树状图如下:可知共12个,它们分别是bac,bad,bae,bca,bcd,bce,bda,bdc,bde,bea,bec,bed.16.5个小朋友站成一圈,不同的站法一共有______种.【答案】24 【解析】将5个小朋友编为1~5号,因为12345,23451,34512,45123,51234围成一个圈后,就是一个排列,所以按5个小朋友对应5个位置算出的排列数还需“÷5”,即5×4×3×2×1÷5=24.17.京沪高速铁路自北京南站至上海虹桥站,双线铁路全长1 318公里,途经北京、天津、河北、山东、安徽、江苏、上海7个省市,设立包括北京南、天津西、济南西、南京南、苏州北、上海虹桥等在内的21个车站,计算铁路部门要为这21个车站准备多少种不同的火车票?解:对于两个火车站A和B,从A到B的火车票与从B到A的火车票不同,因为每张票对应一个起点站和一个终点站.因此,结果应为从21个不同元素中,每次取出2个不同元素的排列数21×20=420(种).所以一共需要为这21个车站准备420种不同的火车票.C级——探究创新练18.某国的篮球职业联赛共有16支球队参加.(1)每队与其余各队在主客场分别比赛一次,共要进行多少场比赛?(2)若16支球队恰好8支来自北部赛区,8支来自南部赛区,为增加比赛观赏度,各自赛区分别采用(1)中的赛制决出赛区冠军后,再进行一场总冠军赛,共要进行多少场比赛?解:(1)任意两队之间要进行一场主场比赛及一场客场比赛,对应于从16支球队任取两支的一个排列,比赛的总场次是16×15=240.(2)由(1)中的分析,比赛的总场次是8×7×2+1=113.。
(福建专用)版高中数学 阶段滚动检测(四)训练 理 新人教A版

- 1 - "【全程复习方略】(福建专用)
2013版高中数学 阶段滚动检测(四)训练 理 新
人教A 版 "
(第一~七章)
(120分钟 150分)
第I 卷(选择题 共50分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. (滚动单独考查)设复数z=1-i,则222z z
+等于( ) (A)-1+i (B)1+i (C)-1+2i (D)1+2i
2.已知E 、F 、G 、H 是空间内四个点,条件甲:E 、F 、G 、H 四点不共面,条件乙:直线EF 和GH 不相交,则甲是乙成立的( )
(A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件
(C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件
3.(滚动交汇考查)设奇函数f(x)的定义域为R ,最小正周期T=3,若f(1)≥1,f(2)=
2a 3a 1
-+,则a 的取值范围是( ) (A)a<-1或a ≥
23
(B)a<-1 (C)-1<a ≤23 (D)a ≤23 4.(2012·哈尔滨模拟)某品牌香水瓶的三视图如图(单位:cm),则该几何体的表面积为( )
(A)(95-
2π) cm 2 (B)(94-2π) cm 2。
高中数学第六章计数原理 分类加法计数原理与分步乘法计数原理课后提能训练新人教A版选择性必修第三册

第六章 6.1 第1课时A级——基础过关练1.某同学从4本不同的科普杂志,3本不同的文摘杂志,2本不同的娱乐新闻杂志中任选一本阅读,则不同的选法共有( )A.24种B.9种C.3种D.26种【答案】B 【解析】不同的杂志本数为4+3+2=9(种),从其中任选一本阅读,共有9种选法.2.已知x∈{2,3,7},y∈{-31,-24,4},则(x,y)可表示不同的点的个数是( )A.1 B.3C.6 D.9【答案】D 【解析】这件事可分为两步完成:第一步,在集合{2,3,7}中任取一个值x 有3种方法;第二步,在集合{-31,-24,4}中任取一个值y有3种方法.根据分步乘法计数原理知,有3×3=9(个)不同的点.3.从集合{0,1,2,3,4,5,6}中任取两个数a,b组成复数a+b i,其中虚数有( )A.30个B.42个C.36个D.35个【答案】C 【解析】要完成这件事可分两步,第一步确定b(b≠0)有6种方法,第二步确定a有6种方法,故由分步乘法计数原理知共有6×6=36(个)虚数.4.5名同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共有( )A.10种B.20种C.25种D.32种【答案】D 【解析】每位同学限报其中的一个小组,各有2种报名方法,根据分步乘法计数原理,不同的报名方法共有25=32(种).5.如果一条直线与一个平面平行,那么称此直线与平面构成一个“平行线面组”.在一个长方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“平行线面组”的个数是( )A.60 B.48C.36 D.24【答案】B 【解析】首先考虑6个表面,每个表面有其相对的长方形的4条边与之平行,还有该四边形有2条对角线与之平行,因此每个表面可以构造6个平行线面组,6个表面,就有6×6=36(个)平行线面组.再考虑对角面,即体对角线是其对角线的矩形,这样的矩形有6个,每个矩形对应有2条边与之平行,因此一共有6×2=12(个)平行线面组.相加得48.6.已知a∈{2,4,6,8},b∈{3,5,7,9},能组成log a b>1的对数值有________个.【答案】9 【解析】分四类,当a=2时,b取3,5,7,9四种情况;当a=4时,b取5,7,9三种情况;当a=6时,b取7,9两种情况;当a=8时,b取9一种情况,所以总共有4+3+2+1=10(种),又log23=log49,所以对数值有9个.7.用0到9这十个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为________.【答案】328 【解析】由题意知本题是一个分类计数问题,若个位数字为0,前两位的排法种数为9×8=72;若个位数字不为0,则确定个位数字有4种方法,确定百位数字有8种方法,确定十位数字有8种方法,所以排法种数为4×8×8=256.所以可以组成256+72=328(个)没有重复数字的三位偶数.8.如图所示,在A,B间有四个焊接点,若焊接点脱落,则可能导致电路不通.今发现A,B 之间线路不通,则焊接点脱落的不同情况有________种.【答案】13 【解析】按照焊接点脱落的个数进行分类:第1类,脱落1个,有1,4,共2种;第2类,脱落2个,有(1,4),(2,3),(1,2),(1,3),(4,2),(4,3),共6种;第3类,脱落3个,有(1,2,3),(1,2,4),(2,3,4),(1,3,4),共4种;第4类,脱落4个,有(1,2,3,4),共1种.根据分类加法计数原理,共有2+6+4+1=13(种)焊接点脱落的情况.9.用0,1,2,3,4,5这6个数字组成无重复数字的四位数,若把每位数字比其左邻的数字小的数叫做“渐降数”,求上述四位数中“渐降数”的个数.解:分三类:第一类,千位数字为3时,要使四位数为“渐降数”,则四位数只有3 210,共1个;第二类,千位数字为4时,“渐降数”有4 321,4 320,4 310,4 210,共4个;第三类,千位数字为5时,“渐降数”有5 432,5 431,5 430,5 421,5 420,5 410,5 321,5 320,5 310,5 210,共10个.由分类加法计数原理,得共有1+4+10=15(个)“渐降数”.10.现有高一四个班的学生34人,其中一、二、三、四班分别有7人、8人、9人、10人,他们自愿组成数学课外小组.(1)选其中一人为负责人,有多少种不同的选法?(2)每班选一名组长,有多少种不同的选法?(3)推选两人做中心发言,这两人需来自不同的班级,有多少种不同的选法?解:(1)分四类:第一类,从一班学生中选1人,有7种选法;第二类,从二班学生中选1人,有8种选法;第三类,从三班学生中选1人,有9种选法;第四类,从四班学生中选1人,有10种选法,所以共有不同的选法N=7+8+9+10=34(种).(2)分四步:第一、二、三、四步分别从一、二、三、四班学生中选一人任组长.所以共有不同的选法N=7×8×9×10=5 040(种).(3)分六类,每类又分两步:从一、二班学生中各选1人,有7×8种不同的选法;从一、三班学生中各选1人,有7×9种不同的选法;从一、四班学生中各选1人,有7×10种不同的选法;从二、三班学生中各选1人,有8×9种不同的选法;从二、四班学生中各选1人,有8×10种不同的选法;从三、四班学生中各选1人,有9×10种不同的选法.所以,共有不同的选法N=7×8+7×9+7×10+8×9+8×10+9×10=431(种).B级——能力提升练11.由数字1,2,3,4可以组成有重复数字的三位奇数的个数为( )A.12 B.24C.48 D.32【答案】D 【解析】依据分步乘法计数原理,由数字1,2,3,4组成有重复数字的三位奇数共有2×4×4=32(个).12.如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为( )A.24 B.18C.12 D.9【答案】B 【解析】由题意可知E→F有6种走法,F→G有3种走法,由分步乘法计数原理知,共6×3=18(种)走法.13.将3个不同的小球放入4个盒子中,则不同放法的种数有( )A.81 B.64C.14 D.12【答案】B 【解析】对于第一个小球有4种不同的放法,第二个小球也有4种不同的放法,第三个小球也有4种不同的放法,即每个小球都有4种可能的放法,根据分步乘法计数原理知共有4×4×4=64(种)放法.14.定义集合A与B的运算A*B如下:A*B={(x,y)|x∈A,y∈B}.若A={a,b,c},B={a,c,d,e},则集合A*B的元素个数为( )A.34B.43C.12 D.以上都不对【答案】C 【解析】由分步乘法计数原理可知,A*B中有3×4=12(个)元素.15.圆周上有2n个等分点(n大于2),任取3个点可得一个三角形,恰为直角三角形的个数为________.【答案】2n(n-1) 【解析】先在圆周上找一点,因为有2n个等分点,所以应有n条直径,不过该点的直径应有(n-1)条,这(n-1)条直径都可以与该点形成直角三角形,即一个点可形成(n-1)个直角三角形,而这样的点有2n个,所以一共可形成2n(n-1)个符合条件的直角三角形.16.某运动会上,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.【答案】2 880 【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,共有4×3×2=24(种)方法;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安排,共有5×4×3×2=120(种)方法.所以安排这8人的方式共有24×120=2 880(种).17.某校高二共有三个班,各班人数如下表:(1)(2)从高二(1)班、(2)班男生中或从高二(3)班女生中选1名学生任学生会生活部部长,有多少种不同的选法?解:(1)从三个班中选1名学生任学生会主席,共有3类不同的方案:第1类,从高二(1)班中选出1名学生,有50种不同的选法;第2类,从高二(2)班中选出1名学生,有60种不同的选法;第3类,从高二(3)班中选出1名学生,有55种不同的选法.根据分类加法计数原理知,从三个班中选1名学生任学生会主席,共有50+60+55=165(种)不同的选法.(2)从高二(1)班、(2)班男生或高二(3)班女生中选1名学生任学生会生活部部长,共有3类不同的方案:第1类,从高二(1)班男生中选出1名学生,有30种不同的选法;第2类,从高二(2)班男生中选出1名学生,有30种不同的选法;第3类,从高二(3)班女生中选出1名学生,有20种不同的选法.根据分类加法计数原理知,从高二(1)班、(2)班男生或高二(3)班女生中选1名学生任学生会生活部部长,共有30+30+20=80(种)不同的选法.C级——探究创新练18.标号为A,B,C的三个口袋,A袋中有1个红色小球,B袋中有2个不同的白色小球,C 袋中有3个不同的黄色小球,现从中取出2个小球.(1)若取出的两个球的颜色不同,有多少种取法?(2)若取出的两个小球颜色相同,有多少种取法?解:(1)若两个球颜色不同,则应在A,B袋中各取1个,或A,C袋中各取1个,或B,C袋中各取1个,共有1×2+1×3+2×3=11(种)取法.(2)若两个球颜色相同,则应在B袋中取出两个,或在C袋中取出两个,共有1+3=4(种)取法.。
2020年高中数学课时跟踪检测含解析(全一册)新人教A版

2020年高中数学课时跟踪检测含解析新人教A版课时跟踪检测一变化率问题导数的概念课时跟踪检测二导数的几何意义课时跟踪检测三几个常用函数的导数基本初等函数的导数公式及导数的运算法则课时跟踪检测四复合函数求导及应用课时跟踪检测五函数的单调性与导数课时跟踪检测六函数的极值与导数课时跟踪检测七函数的最大小值与导数课时跟踪检测八生活中的优化问题举例课时跟踪检测九定积分的概念课时跟踪检测十微积分基本定理课时跟踪检测十一定积分的简单应用课时跟踪检测十二合情推理课时跟踪检测十三演绎推理课时跟踪检测十四综合法和分析法课时跟踪检测十五反证法课时跟踪检测十六数学归纳法课时跟踪检测十七数系的扩充和复数的概念课时跟踪检测十八 复数的几何意义课时跟踪检测十九 复数代数形式的加减运算及其几何意义 课时跟踪检测二十 复数代数形式的乘除运算课时跟踪检测(一) 变化率问题、导数的概念一、题组对点训练对点练一 函数的平均变化率1.如果函数y =ax +b 在区间[1,2]上的平均变化率为3,则a =( ) A .-3 B .2 C .3 D .-2解析:选C 根据平均变化率的定义,可知Δy Δx =(2a +b )-(a +b )2-1=a =3.2.若函数f (x )=-x 2+10的图象上一点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,314及邻近一点⎝ ⎛⎭⎪⎫32+Δx ,314+Δy ,则Δy Δx =( )A .3B .-3C .-3-(Δx )2D .-Δx -3解析:选D ∵Δy =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+Δx -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-3Δx -(Δx )2,∴Δy Δx =-3Δx -(Δx )2Δx =-3-Δx . 3.求函数y =f (x )=1x在区间[1,1+Δx ]内的平均变化率.解:∵Δy =f (1+Δx )-f (1)=11+Δx-1=1-1+Δx 1+Δx =1-(1+Δx )(1+1+Δx )1+Δx=-Δx(1+1+Δx )1+Δx, ∴Δy Δx =-1(1+1+Δx )1+Δx. 对点练二 求瞬时速度4.某物体的运动路程s (单位:m)与时间t (单位:s)的关系可用函数s (t )=t 3-2表示,则此物体在t =1 s 时的瞬时速度(单位:m/s)为( )A .1B .3C .-1D .0 答案:B5.求第4题中的物体在t 0时的瞬时速度. 解:物体在t 0时的平均速度为v =s (t 0+Δt )-s (t 0)Δt=(t 0+Δt )3-2-(t 30-2)Δt =3t 20Δt +3t 0(Δt )2+(Δt )3Δt=3t 20+3t 0Δt +(Δt )2.因为lim Δt →0 [3t 20+3t 0Δt +(Δt )2]=3t 20,故此物体在t =t 0时的瞬时速度为3t 20 m/s. 6.若第4题中的物体在t 0时刻的瞬时速度为27 m/s,求t 0的值.解:由v =s (t 0+Δt )-s (t 0)Δt =(t 0+Δt )3-2-(t 30-2)Δt=3t 20Δt +3t 0(Δt )2+(Δt )3Δt =3t 20+3t 0Δt +(Δt )2,因为lim Δt →0 [3t 20+3t 0Δt +(Δt )2]=3t 20. 所以由3t 20=27,解得t 0=±3, 因为t 0>0,故t 0=3,所以物体在3 s 时的瞬时速度为27 m/s. 对点练三 利用定义求函数在某一点处的导数 7.设函数f (x )可导,则lim Δx →0 f (1+3Δx )-f (1)3Δx等于( )A .f ′(1)B .3f ′(1)C .13f ′(1) D .f ′(3)解析:选A lim Δx →0f (1+3Δx )-f (1)3Δx=f ′(1).8.设函数f (x )=ax +3,若f ′(1)=3,则a 等于( ) A .2 B .-2 C .3 D .-3 解析:选C ∵f ′(1)=lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)Δx=lim Δx →0a (1+Δx )+3-(a +3)Δx=a ,∴a =3.9.求函数f (x )=x 在x =1处的导数f ′(1).解:由导数的定义知,函数在x =1处的导数f ′(1)=lim Δx →0f (1+Δx )-f (1)Δx,而f (1+Δx )-f (1)Δx =1+Δx -1Δx =11+Δx +1,又lim Δx →0 11+Δx +1=12,所以f ′(1)=12.二、综合过关训练1.若f (x )在x =x 0处存在导数,则lim h →0 f (x 0+h )-f (x 0)h( )A .与x 0,h 都有关B .仅与x 0有关,而与h 无关C .仅与h 有关,而与x 0无关D .以上答案都不对解析:选B 由导数的定义知,函数在x =x 0处的导数只与x 0有关.2.函数y =x 2在x 0到x 0+Δx 之间的平均变化率为k 1,在x 0-Δx 到x 0之间的平均变化率为k 2,则k 1与k 2的大小关系为( )A .k 1>k 2B .k 2<k 2C .k 1=k 2D .不确定解析:选D k 1=f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx =(x 0+Δx )2-x 20Δx=2x 0+Δx ;k 2=f (x 0)-f (x 0-Δx )Δx =x 20-(x 0-Δx )2Δx=2x 0-Δx .因为Δx 可正也可负,所以k 1与k 2的大小关系不确定. 3.A ,B 两机关开展节能活动,活动开始后两机关的用电量W 1(t ),W 2(t )与时间t (天)的关系如图所示,则一定有( )A .两机关节能效果一样好B .A 机关比B 机关节能效果好C .A 机关的用电量在[0,t 0]上的平均变化率比B 机关的用电量在[0,t 0]上的平均变化率大D .A 机关与B 机关自节能以来用电量总是一样大解析:选B 由题图可知,A 机关所对应的图象比较陡峭,B 机关所对应的图象比较平缓,且用电量在[0,t 0]上的平均变化率都小于0,故一定有A 机关比B 机关节能效果好.4.一个物体的运动方程为s =1-t +t 2,其中s 的单位是:m,t 的单位是:s,那么物体在3 s 末的瞬时速度是( )A .7 m/sB .6 m/sC .5 m/sD .8 m/s解析:选C ∵Δs Δt =1-(3+Δt )+(3+Δt )2-(1-3+32)Δt=5+Δt ,∴lim Δt →0 Δs Δt =lim Δt →0 (5+Δt )=5 (m/s). 5.如图是函数y =f (x )的图象,则(1)函数f (x )在区间[-1,1]上的平均变化率为________; (2)函数f (x )在区间[0,2]上的平均变化率为________. 解析:(1)函数f (x )在区间[-1,1]上的平均变化率为f (1)-f (-1)1-(-1)=2-12=12.(2)由函数f (x )的图象知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +32,-1≤x ≤1,x +1,1<x ≤3.所以,函数f (x )在区间[0,2]上的平均变化率为f (2)-f (0)2-0=3-322=34.答案:(1)12 (2)346.函数y =-1x在点x =4处的导数是________.解析:∵Δy =-14+Δx+14=12-14+Δx =4+Δx -224+Δx =Δx24+Δx (4+Δx +2). ∴Δy Δx =124+Δx (4+Δx +2). ∴lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0124+Δx (4+Δx +2) =12×4×(4+2)=116.∴y ′|x =4=116.答案:1167.一做直线运动的物体,其位移s 与时间t 的关系是s =3t -t 2(位移:m ;时间:s). (1)求此物体的初速度;(2)求此物体在t =2时的瞬时速度; (3)求t =0到t =2时平均速度.解:(1)初速度v 0=lim Δt →0 s (Δt )-s (0)Δt =lim Δt →0 3Δt -(Δt 2)Δt=lim Δt →0 (3-Δt )=3(m/s). 即物体的初速度为3 m/s. (2)v =lim Δt →0s (2+Δt )-s (2)Δt=lim Δt →0 3(2+Δt )-(2+Δt )2-(3×2-4)Δt=lim Δt →0 -(Δt )2-Δt Δt =lim Δt →0 (-Δt -1)=-1(m/s). 即此物体在t =2时的瞬时速度为1 m/s,方向与初速度相反. (3)v =s (2)-s (0)2-0=6-4-02=1(m/s).即t =0到t =2时的平均速度为1 m/s.8.若函数f (x )=-x 2+x 在[2,2+Δx ](Δx >0)上的平均变化率不大于-1,求Δx 的范围.解:因为函数f (x )在[2,2+Δx ]上的平均变化率为: Δy Δx =f (2+Δx )-f (2)Δx=-(2+Δx )2+(2+Δx )-(-4+2)Δx=-4Δx +Δx -(Δx )2Δx =-3-Δx ,所以由-3-Δx ≤-1, 得Δx ≥-2. 又因为Δx >0,即Δx 的取值范围是(0,+∞).课时跟踪检测(二) 导数的几何意义一、题组对点训练对点练一 求曲线的切线方程1.曲线y =x 3+11在点(1,12)处的切线与y 轴交点的纵坐标是( ) A .-9 B .-3 C .9 D .15解析:选C ∵切线的斜率k =lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 (1+Δx )3+11-12Δx =lim Δx →0 1+3·Δx +3·(Δx )2+(Δx )3-1Δx =lim Δx →0[3+3(Δx )+(Δx )2]=3, ∴切线的方程为y -12=3(x -1). 令x =0得y =12-3=9.2.求曲线y =1x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2的切线方程.解:因为y ′=lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 1x +Δx -1x Δx =lim Δx →0 -1x 2+x ·Δx =-1x 2, 所以曲线在点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2的切线斜率为k =y ′|x =12=-4.故所求切线方程为y -2=-4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,即4x +y -4=0.对点练二 求切点坐标3.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( ) A .a =1,b =1 B .a =-1,b =1 C .a =1,b =-1D .a =-1,b =-1解析:选A ∵点(0,b )在直线x -y +1=0上,∴b =1. 又y ′=lim Δx →0 (x +Δx )2+a (x +Δx )+1-x 2-ax -1Δx =2x +a , ∴过点(0,b )的切线的斜率为y ′|x =0=a =1.4.已知曲线y =2x 2+4x 在点P 处的切线斜率为16,则点P 坐标为________. 解析:设P (x 0,2x 20+4x 0),则f ′(x 0)=lim Δx →0 f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx =lim Δx →0 2(Δx )2+4x 0Δx +4ΔxΔx=4x 0+4, 又∵f ′(x 0)=16,∴4x 0+4=16,∴x 0=3,∴P (3,30). 答案:(3,30)5.曲线y =f (x )=x 2的切线分别满足下列条件,求出切点的坐标. (1)平行于直线y =4x -5; (2)垂直于直线2x -6y +5=0; (3)切线的倾斜角为135°.解:f ′(x )=lim Δx →0 f (x +Δx )-f (x )Δx =lim Δx →0(x +Δx )2-x2Δx=2x , 设P (x 0,y 0)是满足条件的点.(1)∵切线与直线y =4x -5平行,∴2x 0=4,∴x 0=2,y 0=4,即P (2,4),显然P (2,4)不在直线y =4x -5上,∴符合题意.(2)∵切线与直线2x -6y +5=0垂直,∴2x 0·13=-1,∴x 0=-32,y 0=94,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,94.(3)∵切线的倾斜角为135°,∴其斜率为-1,即2x 0=-1,∴x 0=-12,y 0=14,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,14. 对点练三 导数几何意义的应用 6.下面说法正确的是( )A .若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )点(x 0,f (x 0))处没有切线B .若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处有切线,则f ′(x 0)必存在C .若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线斜率不存在D .若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处没有切线,则f ′(x 0)有可能存在解析:选C 根据导数的几何意义及切线的定义知曲线在(x 0,y 0)处有导数,则切线一定存在,但反之不一定成立,故A,B,D 错误.7.设曲线y =f (x )在某点处的导数值为0,则过曲线上该点的切线( ) A .垂直于x 轴B .垂直于y 轴C .既不垂直于x 轴也不垂直于y 轴D .方向不能确定解析:选B 由导数的几何意义知曲线f (x )在此点处的切线的斜率为0,故切线与y 轴垂直.8.如图所示,单位圆中弧AB 的长为x ,f (x )表示弧AB 与弦AB 所围成的弓形面积的2倍,则函数y =f (x )的图象是( )解析:选D 不妨设A 固定,B 从A 点出发绕圆周旋转一周,刚开始时x 很小,即弧AB 长度很小,这时给x 一个改变量Δx ,那么弦AB 与弧AB 所围成的弓形面积的改变量非常小,即弓形面积的变化较慢;当弦AB 接近于圆的直径时,同样给x 一个改变量Δx ,那么弧AB 与弦AB 所围成的弓形面积的改变量将较大,即弓形面积的变化较快;从直径的位置开始,随着B点的继续旋转,弓形面积的变化又由变化较快变为越来越慢.由上可知函数y =f (x )图象的上升趋势应该是首先比较平缓,然后变得比较陡峭,最后又变得比较平缓,对比各选项知D 正确.9.已知函数y =f (x )的图象如图所示, 则函数y =f ′(x )的图象可能是________(填序号).解析:由y =f (x )的图象及导数的几何意义可知,当x <0时f ′(x )>0,当x =0时,f ′(x )=0,当x >0时,f ′(x )<0,故②符合.答案:②二、综合过关训练1.函数f (x )的图象如图所示,则下列结论正确的是( ) A .0<f ′(a )<f ′(a +1)<f (a +1)-f (a ) B .0<f ′(a +1)<f (a +1)-f (a )<f ′(a ) C .0<f ′(a +1)<f ′(a )<f (a +1)-f (a ) D .0<f (a +1)-f (a )<f ′(a )<f ′(a +1)解析:选B f ′(a ),f ′(a +1)分别为曲线f (x )在x =a ,x =a +1处的切线的斜率,由题图可知f ′(a )>f ′(a +1)>0,而f (a +1)-f (a )=f (a +1)-f (a )(a +1)-a表示(a ,f (a ))与(a +1,f (a+1))两点连线的斜率,且在f ′(a )与f ′(a +1)之间.∴0<f ′(a +1)<f (a +1)-f (a )<f ′(a ).2.曲线y =1x -1在点P (2,1)处的切线的倾斜角为( ) A .π6 B .π4 C .π3 D .3π4解析:选D Δy =12+Δx -1-12-1=11+Δx -1=-Δx 1+Δx ,lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 -11+Δx =-1,斜率为-1,倾斜角为3π4.3.曲线y =x 3-2x +1在点(1,0)处的切线方程为( ) A .y =x -1 B .y =-x +1 C .y =2x -2D .y =-2x +2解析:选 A 由Δy =(1+Δx )3-2(1+Δx )+1-(1-2+1)=(Δx )3+3(Δx )2+Δx 得lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 (Δx )2+3Δx +1=1,所以在点(1,0)处的切线的斜率k =1,切线过点(1,0),根据直线的点斜式可得切线方程为y =x -1.4.设P 0为曲线f (x )=x 3+x -2上的点,且曲线在P 0处的切线平行于直线y =4x -1,则P 0点的坐标为( )A .(1,0)B .(2,8)C .(1,0)或(-1,-4)D .(2,8)或(-1,-4)解析:选C f ′(x )=lim Δx →0 (x +Δx )3+(x +Δx )-2-(x 3+x -2)Δx=lim Δx →0 (3x 2+1)Δx +3x (Δx )2+(Δx )3Δx =3x 2+1.由于曲线f (x )=x 3+x -2在P 0处的切线平行于直线y =4x -1,所以f (x )在P 0处的导数值等于4.设P 0(x 0,y 0),则有f ′(x 0)=3x 20+1=4,解得x 0=±1,P 0的坐标为(1,0)或(-1,-4).5.已知二次函数y =f (x )的图象如图所示,则y =f (x )在A 、B 两点处的导数f ′(a )与f ′(b )的大小关系为:f ′(a )________f ′(b )(填“<”或“>”).解析:f ′(a )与f ′(b )分别表示函数图象在点A 、B 处的切线斜率,故f ′(a )>f ′(b ).答案:>6.过点P (-1,2)且与曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线平行的直线方程为____________.解析:曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线斜率k =y ′|x =1=lim Δx →03(1+Δx )2-4(1+Δx )+2-3+4-2Δx=lim Δx →0 (3Δx +2)=2.所以过点 P (-1,2)的直线的斜率为2.由点斜式得y-2=2(x+1),即2x-y+4=0.所以所求直线方程为2x-y+4=0.答案:2x-y+4=07.甲、乙二人跑步的路程与时间关系以及百米赛跑路程和时间关系分别如图①②,试问:(1)甲、乙二人哪一个跑得快?(2)甲、乙二人百米赛跑,问快到终点时,谁跑得较快?解:(1)图①中乙的切线斜率比甲的切线斜率大,故乙跑得快;(2)图②中在快到终点时乙的瞬时速度大,故快到终点时,乙跑得快.8.“菊花”烟花是最壮观的烟花之一,制造时通常期望它在达到最高时爆裂.如果烟花距地面的高度h(m)与时间t(s)之间的关系式为h(t)=-4.9t2+14.7t.其示意图如图所示.根据图象,结合导数的几何意义解释烟花升空后的运动状况.解:如图,结合导数的几何意义,我们可以看出:在t=1.5 s附近曲线比较平坦,也就是说此时烟花的瞬时速度几乎为0,达到最高点并爆裂;在0~1.5 s之间,曲线在任何点的切线斜率大于0且切线的倾斜程度越来越小,也就是说烟花在达到最高点前,以越来越小的速度升空;在1.5 s后,曲线在任何点的切线斜率小于0且切线的倾斜程度越来越大,即烟花达到最高点后,以越来越大的速度下降,直到落地.课时跟踪检测(三) 几个常用函数的导数、基本初等函数的导数公式及导数的运算法则一、题组对点训练对点练一 利用导数公式求函数的导数 1.给出下列结论:①(cos x )′=sin x ;②⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π3′=cos π3;③若y =1x 2,则y ′=-1x ;④⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x ′=12x x.其中正确的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选B 因为(cos x )′=-sin x ,所以①错误.sin π3=32,而⎝ ⎛⎭⎪⎫32′=0,所以②错误.⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2′=0-(x 2)′x 4=-2x x 4=-2x 3,所以③错误.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x ′=-0-(x 12)′x =12x -12x =12x -32=12x x,所以④正确. 2.已知f (x )=x α(α∈Q *),若f ′(1)=14,则α等于( )A .13B .12C .18D .14 解析:选D ∵f (x )=x α,∴f ′(x )=αx α-1.∴f ′(1)=α=14.对点练二 利用导数的运算法则求导数 3.函数y =sin x ·cos x 的导数是( ) A .y ′=cos 2x +sin 2x B .y ′=cos 2x -sin 2x C .y ′=2cos x ·sin xD .y ′=cos x ·sin x解析:选B y ′=(sin x ·cos x )′=cos x ·cos x +sin x ·(-sin x )=cos 2x -sin 2x . 4.函数y =x 2x +3的导数为________.解析:y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x +3′=(x 2)′(x +3)-x 2(x +3)′(x +3)2=2x (x +3)-x 2(x +3)2=x 2+6x (x +3)2.答案:x 2+6x (x +3)25.已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数.若f ′(1)=3,则a 的值为________.解析:f ′(x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +x ·1x =a (1+ln x ).由于f ′(1)=a (1+ln 1)=a ,又f ′(1)=3, 所以a =3.答案:36.求下列函数的导数.(1)y =sin x -2x 2;(2)y =cos x ·ln x ;(3)y =exsin x.解:(1)y ′=(sin x -2x 2)′=(sin x )′-(2x 2)′=cos x -4x .(2)y ′=(cos x ·ln x )′=(cos x )′·ln x +cos x ·(ln x )′=-sin x ·ln x +cos xx.(3)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫e x sin x ′=(e x )′·sin x -e x ·(sin x )′sin 2x =e x ·sin x -e x ·cos x sin 2x =e x(sin x -cos x )sin 2x. 对点练三 利用导数公式研究曲线的切线问题7.(2019·全国卷Ⅰ)曲线y =3(x 2+x )e x在点(0,0)处的切线方程为________. 解析:∵y ′=3(2x +1)e x +3(x 2+x )e x =e x (3x 2+9x +3), ∴切线斜率k =e 0×3=3,∴切线方程为y =3x . 答案:y =3x8.若曲线f (x )=x ·sin x +1在x =π2处的切线与直线ax +2y +1=0互相垂直,则实数a =________.解析:因为f ′(x )=sin x +x cos x ,所以f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=sin π2+π2cos π2=1.又直线ax +2y +1=0的斜率为-a2,所以根据题意得1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-1,解得a =2.答案:29.已知a ∈R,设函数f (x )=ax -ln x 的图象在点(1,f (1))处的切线为l ,则l 在y 轴上的截距为________.解析:因为f ′(x )=a -1x,所以f ′(1)=a -1,又f (1)=a ,所以切线l 的方程为y -a=(a -1)(x -1),令x =0,得y =1.答案:110.在平面直角坐标系xOy 中,点P 在曲线C :y =x 3-10x +13上,且在第一象限内,已知曲线C 在点P 处的切线的斜率为2,求点P 的坐标.解:设点P 的坐标为(x 0,y 0),因为y ′=3x 2-10,所以3x 20-10=2,解得x 0=±2.又点P 在第一象限内,所以x 0=2,又点P 在曲线C 上,所以y 0=23-10×2+13=1,所以点P 的坐标为(2,1).二、综合过关训练1.f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f ′0(x ),f 2(x )=f ′1(x ),…,f n +1(x )=f ′n (x ),n ∈N,则f 2 019(x )=( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x解析:选D 因为f 1(x )=(sin x )′=cos x ,f 2(x )=(cos x )′=-sin x ,f 3(x )=(-sin x )′=-cos x ,f 4(x )=(-cos x )′=sin x ,f 5(x )=(sin x )′=cos x ,所以循环周期为4,因此f 2 019(x )=f 3(x )=-cos x .2.已知曲线y =x 24-3ln x 的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .3B .2C .1D .12解析:选A 因为y ′=x 2-3x ,所以根据导数的几何意义可知,x 2-3x =12,解得x =3(x =-2不合题意,舍去).3.曲线y =sin x sin x +cos x -12在点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0处的切线的斜率为( )A .-12B .12C .-22D .22解析:选B y ′=cos x (sin x +cos x )-sin x (cos x -sin x )(sin x +cos x )2=11+sin 2x ,把x =π4代入得导数值为12,即为所求切线的斜率.4.已知直线y =3x +1与曲线y =ax 3+3相切,则a 的值为( ) A .1 B .±1 C .-1D .-2解析:选A 设切点为(x 0,y 0),则y 0=3x 0+1,且y 0=ax 30+3,所以3x 0+1=ax 30+3…①.对y =ax 3+3求导得y ′=3ax 2,则3ax 20=3,ax 20=1…②,由①②可得x 0=1,所以a =1.5.设a 为实数,函数f (x )=x 3+ax 2+(a -3)x 的导函数为f ′(x ),且f ′(x )是偶函数,则曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为____________.解析:f ′(x )=3x 2+2ax +a -3, ∵f ′(x )是偶函数,∴a =0, ∴f (x )=x 3-3x ,f ′(x )=3x 2-3, ∴f (2)=8-6=2,f ′(2)=9,∴曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y -2=9(x -2), 即9x -y -16=0. 答案:9x -y -16=06.设f (x )=x (x +1)(x +2)…(x +n ),则f ′(0)=________. 解析:令g (x )=(x +1)(x +2)…(x +n ),则f (x )=xg (x ), 求导得f ′(x )=x ′g (x )+xg ′(x )=g (x )+xg ′(x ), 所以f ′(0)=g (0)+0×g ′(0)=g (0)=1×2×3×…×n . 答案:1×2×3×…×n7.已知曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,则a =________.解析:法一:∵y =x +ln x , ∴y ′=1+1x,y ′|x =1=2.∴曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1. ∵y =2x -1与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,∴a ≠0(当a =0时曲线变为y =2x +1与已知直线平行).由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,y =ax 2+(a +2)x +1,消去y ,得ax 2+ax +2=0.由Δ=a 2-8a =0,解得a =8. 法二:同法一得切线方程为y =2x -1.设y =2x -1与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切于点(x 0,ax 20+(a +2)x 0+1). ∵y ′=2ax +(a +2), ∴y ′|x =x 0=2ax 0+(a +2).由⎩⎪⎨⎪⎧2ax 0+(a +2)=2,ax 20+(a +2)x 0+1=2x 0-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-12,a =8.答案:88.设f (x )=x 3+ax 2+bx +1的导数f ′(x )满足f ′(1)=2a ,f ′(2)=-b ,其中常数a ,b ∈R.求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程.解:因为f (x )=x 3+ax 2+bx +1,所以f ′(x )=3x 2+2ax +b . 令x =1,得f ′(1)=3+2a +b , 又f ′(1)=2a,3+2a +b =2a , 解得b =-3,令x =2得f ′(2)=12+4a +b , 又f ′(2)=-b , 所以12+4a +b =-b , 解得a =-32.则f (x )=x 3-32x 2-3x +1,从而f (1)=-52.又f ′(1)=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-3, 所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=-3(x -1), 即6x +2y -1=0.9.已知两条直线y =sin x ,y =cos x ,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.解:不存在.由于y =sin x ,y =cos x ,设两条曲线的一个公共点为P (x 0,y 0),所以两条曲线在P (x 0,y 0)处的斜率分别为k 1=y ′|x =x 0=cos x 0,k 2=y ′|x =x 0=-sinx 0.若使两条切线互相垂直,必须使cos x 0·(-sin x 0)=-1,即sin x 0·cos x 0=1,也就是sin 2x 0=2,这是不可能的,所以两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直.课时跟踪检测(四) 复合函数求导及应用一、题组对点训练对点练一 简单复合函数求导问题 1.y =cos 3x 的导数是( ) A .y ′=-3cos 2x sin x B .y ′=-3cos 2x C .y ′=-3sin 2xD .y ′=-3cos x sin 2x解析:选A 令t =cos x ,则y =t 3,y ′=y t ′·t x ′=3t 2·(-sin x )=-3cos 2x sin x . 2.求下列函数的导数. (1)y =ln(e x +x 2); (2)y =102x +3;(3)y =sin 4x +cos 4x .解:(1)令u =e x +x 2,则y =ln u .∴y ′x =y ′u ·u ′x =1u ·(e x +x 2)′=1e x +x 2·(e x+2x )=e x+2x e x +x2.(2)令u =2x +3,则y =10u,∴y ′x =y ′u ·u ′x =10u·ln 10·(2x +3)′=2×102x +3ln10.(3)y =sin 4x +cos 4x =(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2x ·cos 2x =1-12sin 22x =1-14(1-cos 4x )=34+14cos 4x . 所以y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫34+14cos 4x ′=-sin 4x . 对点练二 复合函数与导数运算法则的综合应用 3.函数y =x 2cos 2x 的导数为( ) A .y ′=2x cos 2x -x 2sin 2x B .y ′=2x cos 2x -2x 2sin 2x C .y ′=x 2cos 2x -2x sin 2xD .y ′=2x cos 2x +2x 2sin 2x解析:选B y ′=(x 2)′cos 2x +x 2(cos 2x )′=2x cos 2x +x 2(-sin 2x )·(2x )′=2x cos 2x -2x 2sin 2x .4.函数y =x ln(2x +5)的导数为( ) A .ln(2x +5)-x2x +5B .ln(2x +5)+2x2x +5C .2x ln(2x +5)D .x2x +5解析:选 B y ′=[x ln(2x +5)]′=x ′ln(2x +5)+x [ln(2x +5)]′=ln(2x +5)+x ·12x +5·(2x +5)′=ln(2x +5)+2x 2x +5. 5.函数y =sin 2x cos 3x 的导数是________. 解析:∵y =sin 2x cos 3x ,∴y ′=(sin 2x )′cos 3x +sin 2x (cos 3x )′=2cos 2x cos 3x -3sin 2x sin 3x . 答案:2cos 2x cos 3x -3sin 2x sin 3x6.已知f (x )=e πxsin πx ,求f ′(x )及f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12.解:∵f (x )=e πxsin πx ,∴f ′(x )=πe πxsin πx +πe πxcos πx =πe πx(sin πx +cos πx ). f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12=πe π2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π2+cos π2=πe 2π. 对点练三 复合函数导数的综合问题7.设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:选D 令y =ax -ln(x +1),则f ′(x )=a -1x +1.所以f (0)=0,且f ′(0)=2.联立解得a =3.8.曲线y =ln(2x -1)上的点到直线2x -y +3=0的最短距离是( ) A. 5 B .2 5 C .3 5D .0解析:选A 设曲线y =ln(2x -1)在点(x 0,y 0)处的切线与直线2x -y +3=0平行. ∵y ′=22x -1,∴y ′|x =x 0=22x 0-1=2,解得x 0=1,∴y 0=ln(2-1)=0,即切点坐标为(1,0).∴切点(1,0)到直线2x -y +3=0的距离为d =|2-0+3|4+1=5,即曲线y =ln(2x -1)上的点到直线2x -y +3=0的最短距离是 5.9.放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象称为衰变.假设在放射性同位素铯137的衰变过程中,其含量M (单位:太贝克)与时间t (单位:年)满足函数关系:M (t )=M 02-t30,其中M 0为t =0时铯137的含量.已知t =30时,铯137含量的变化率是-10ln 2(太贝克/年),则M (60)=( )A .5太贝克B .75ln 2太贝克C .150ln 2 太贝克D .150太贝克解析:选D M ′(t )=-130ln 2×M 02-t30,由M ′(30)=-130ln 2×M 02-3030=-10 ln 2,解得M 0=600, 所以M (t )=600×2-t 30,所以t =60时,铯137的含量为M (60)=600×2-6030=600×14=150(太贝克).二、综合过关训练1.函数y =(2 019-8x )3的导数y ′=( ) A .3(2 019-8x )2B .-24xC .-24(2 019-8x )2D .24(2 019-8x 2)解析:选C y ′=3(2 019-8x )2×(2 019-8x )′=3(2 019-8x )2×(-8)=-24(2 019-8x )2.2.函数y =12(e x +e -x)的导数是( )A .12(e x -e -x) B .12(e x +e -x) C .e x-e -xD .e x+e -x解析:选A y ′=12(e x +e -x )′=12(e x -e -x).3.已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为( ) A .1 B .2 C .-1D .-2解析:选B 设切点坐标是(x 0,x 0+1),依题意有⎩⎪⎨⎪⎧1x 0+a=1,x 0+1=ln (x 0+a ),由此得x 0+1=0,x 0=-1,a =2.4.函数y =ln ex1+ex 在x =0处的导数为________.解析:y =ln e x1+e x =ln e x -ln(1+e x )=x -ln(1+e x),则y ′=1-e x1+e x .当x =0时,y ′=1-11+1=12. 答案:125.设曲线y =e ax在点(0,1)处的切线与直线x +2y +1=0垂直,则a =________. 解析:令y =f (x ),则曲线y =e ax在点(0,1)处的切线的斜率为f ′(0),又切线与直线x +2y +1=0垂直,所以f ′(0)=2.因为f (x )=e ax ,所以f ′(x )=(e ax )′=e ax ·(ax )′=a e ax,所以f ′(0)=a e 0=a ,故a =2.答案:26.f (x )=ax 2-1且f ′(1)=2,则a 的值为________.解析:∵f (x )=(ax 2-1)12,∴f ′(x )=12(ax 2-1)-12·(ax 2-1)′=ax ax 2-1 .又f ′(1)=2,∴aa -1=2,∴a =2. 答案:27.求函数y =a sin x3+b cos 22x (a ,b 是实常数)的导数.解:∵⎝⎛⎭⎪⎫a sin x 3′=a cos x 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3′=a 3cos x3,又(cos 22x )′=⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12cos 4x ′=12(-sin 4x )×4=-2sin 4x , ∴y =a sin x3+b cos 22x 的导数为y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫a sin x 3′+b (cos 22x )′=a 3cos x 3-2b sin 4x .8.曲线y =e 2xcos 3x 在(0,1)处的切线与l 的距离为5,求l 的方程. 解:由题意知y ′=(e 2x)′cos 3x +e 2x(cos 3x )′ =2e 2x cos 3x +3(-sin 3x )·e 2x=2e 2x cos 3x -3e 2xsin 3x ,所以曲线在(0,1)处的切线的斜率为k =y ′|x =0=2. 所以该切线方程为y -1=2x ,即y =2x +1. 设l 的方程为y =2x +m ,则d =|m -1|5= 5.解得m =-4或m =6.当m =-4时,l 的方程为y =2x -4;当m=6时,l的方程为y=2x+6.综上,可知l的方程为y=2x-4或y=2x+6.课时跟踪检测(五)函数的单调性与导数一、题组对点训练对点练一函数与导函数图象间的关系1.f′(x)是函数f(x)的导函数,y=f′(x)的图象如图所示,则y=f(x)的图象最有可能是下列选项中的( )解析:选C 题目所给出的是导函数的图象,导函数的图象在x轴的上方,表示导函数大于零,原函数的图象呈上升趋势;导函数的图象在x轴的下方,表示导函数小于零,原函数的图象呈下降趋势.由x∈(-∞,0)时导函数图象在x轴的上方,表示在此区间上,原函数的图象呈上升趋势,可排除B、D两选项.由x∈(0,2)时导函数图象在x轴的下方,表示在此区间上,原函数的图象呈下降趋势,可排除A选项.故选C.2.若函数y=f′(x)在区间(x1,x2)内是单调递减函数,则函数y=f(x)在区间(x1,x2)内的图象可以是( )解析:选B 选项A中,f′(x)>0且为常数函数;选项C中,f′(x)>0且f′(x)在(x1,x2)内单调递增;选项D中,f′(x)>0且f′(x)在(x1,x2)内先增后减.故选B.3.如图所示的是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,则在[-2,5]上函数f(x)的递增区间为________.解析:因为在(-1,2)和(4,5]上f′(x)>0,所以f(x)在[-2,5]上的单调递增区间为(-1,2)和(4,5].答案:(-1,2)和(4,5]对点练二判断(证明)函数的单调性、求函数的单调区间4.函数f(x)=(x-3)e x的单调递增区间是( )A.(-∞,2)B.(0,3)C.(1,4) D.(2,+∞)解析:选D f′(x)=(x-3)′e x+(x-3)(e x)′=e x(x-2).由f′(x)>0得x>2,∴f(x)的单调递增区间是(2,+∞).5.函数f (x )=2x 2-ln x 的递增区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0和⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12和⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12解析:选C 由题意得,函数的定义域为(0,+∞),f ′(x )=4x -1x =4x 2-1x=(2x +1)(2x -1)x ,令f ′(x )=(2x +1)(2x -1)x >0,解得x >12,故函数f (x )=2x 2-ln x 的递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.故选C. 6.已知f (x )=ax 3+bx 2+c 的图象经过点(0,1),且在x =1处的切线方程是y =x . (1)求y =f (x )的解析式; (2)求y =f (x )的单调递增区间.解:(1)∵f (x )=ax 3+bx 2+c 的图象经过点(0,1),∴c =1,f ′(x )=3ax 2+2bx ,f ′(1)=3a +2b =1,切点为(1,1),则f (x )=ax 3+bx 2+c 的图象经过点(1,1),得a +b +c =1,解得a =1,b =-1,即f (x )=x 3-x 2+1.(2)由f ′(x )=3x 2-2x >0得x <0或x >23,所以单调递增区间为(-∞,0)和⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞.对点练三 与参数有关的函数单调性问题7.若函数f (x )=x -a x 在[1,4]上单调递减,则实数a 的最小值为( ) A .1 B .2 C .4D .5解析:选C 函数f (x )=x -a x 在[1,4]上单调递减,只需f ′(x )≤0在[1,4]上恒成立即可,令f ′(x )=1-12ax -12≤0,解得a ≥2x ,则a ≥4.∴a min =4.8.若函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的单调递减区间为(-1,2),则b =________,c =________.解析:f ′(x )=3x 2+2bx +c ,由题意知-1<x <2是不等式f ′(x )<0的解,即-1,2是方程3x 2+2bx +c =0的两个根,把-1,2分别代入方程,解得b =-32,c =-6.答案:-32-69.已知函数f (x )=(x -2)e x+a (x -1)2.讨论f (x )的单调性. 解:f ′(x )=(x -1)e x+2a (x -1)=(x -1)·(e x+2a ).(1)设a ≥0,则当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.(2)设a <0,由f ′(x )=0得x =1或x =ln(-2a ).①若a =-e 2,则f ′(x )=(x -1)(e x-e),所以f (x )在(-∞,+∞)上单调递增;②若-e2<a <0,则ln(-2a )<1,故当x ∈(-∞,ln(-2a ))∪(1,+∞)时,f ′(x )>0;当x∈(ln(-2a ),1)时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,ln(-2a ))∪(1,+∞)上单调递增,在(ln(-2a ),1)上单调递减;③若a <-e2,则ln(-2a )>1,故当x ∈(-∞,1)∪(ln(-2a ),+∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(1,ln(-2a ))时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,1)∪(ln(-2a ),+∞)上单调递增,在(1,ln(-2a ))上单调递减.二、综合过关训练1.若函数e xf (x )(e =2.718 28…是自然对数的底数)在f (x )的定义域上单调递增,则称函数f (x )具有M 性质.下列函数中具有M 性质的是( )A .f (x )=2-xB .f (x )=x 2C .f (x )=3-xD .f (x )=cos x解析:选A 对于选项A,f (x )=2-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则e x f (x )=e x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2x ,∵e 2>1,∴e x f (x )在R 上单调递增,∴f (x )=2-x具有M 性质.对于选项B,f (x )=x 2,e xf (x )=e x x 2,[e xf (x )]′=e x(x 2+2x ),令e x (x 2+2x )>0,得x >0或x <-2;令e x (x 2+2x )<0,得-2<x <0,∴函数e xf (x )在(-∞,-2)和(0,+∞)上单调递增,在(-2,0)上单调递减,∴f (x )=x 2不具有M 性质.对于选项C,f (x )=3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,则e x f (x )=e x·⎝ ⎛⎭⎪⎫13x =⎝ ⎛⎭⎪⎫e 3x ,∵e3<1, ∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫e 3x在R 上单调递减,∴f (x )=3-x不具有M 性质.对于选项D,f (x )=cos x ,e xf (x )=e xcos x ,则[e x f (x )]′=e x (cos x -sin x )≥0在R 上不恒成立,故e x f (x )=e xcos x 在R 上不是单调递增的,∴f (x )=cos x 不具有M 性质.故选A.2.若函数f (x )=x -eln x,0<a <e<b ,则下列说法一定正确的是( ) A .f (a )<f (b ) B .f (a )>f (b ) C .f (a )>f (e)D .f (e)>f (b )解析:选C f ′(x )=1-e x =x -ex,x >0,令f ′(x )=0,得x =e,f (x )在(0,e)上为减函数,在(e,+∞)上为增函数,所以f (a )>f (e),f (b )>f (e),f (a )与f (b )的大小不确定.3.设f ′(x )是函数f (x )的导函数,将y =f (x )和y =f ′(x )的图象画在同一直角坐标系中,不可能正确的是( )解析:选D 对于选项A,若曲线C 1为y =f (x )的图象,曲线C 2为y =f ′(x )的图象,则函数y =f (x )在(-∞,0)内是减函数,从而在(-∞,0)内有f ′(x )<0;y =f (x )在(0,+∞)内是增函数,从而在(0,+∞)内有f ′(x )>0.因此,选项A 可能正确.同理,选项B 、C 也可能正确.对于选项D,若曲线C 1为y =f ′(x )的图象,则y =f (x )在(-∞,+∞)内应为增函数,与C 2不相符;若曲线C 2为y =f ′(x )的图象,则y =f (x )在(-∞,+∞)内应为减函数,与C 1不相符.因此,选项D 不可能正确.4.设f (x ),g (x )是定义在R 上的恒大于0的可导函数,且f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,则当a <x <b 时有( )A .f (x )g (x )>f (b )g (b )B .f (x )g (a )>f (a )g (x )C .f (x )g (b )>f (b )g (x )D .f (x )g (x )>f (a )g (a )解析:选C 因为⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2,又因为f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,所以f (x )g (x )在R 上为减函数.又因为a <x <b ,所以f (a )g (a )>f (x )g (x )>f (b )g (b ),又因为f (x )>0,g (x )>0,所以f (x )g (b )>f (b )g (x ).5.(2019·北京高考)设函数f (x )=e x +a e -x(a 为常数).若f (x )为奇函数,则a =________;若f (x )是R 上的增函数,则a 的取值范围是________.解析:∵f (x )=e x +a e -x(a 为常数)的定义域为R, ∴f (0)=e 0+a e -0=1+a =0,∴a =-1.∵f (x )=e x +a e -x ,∴f ′(x )=e x -a e -x =e x-ae x .∵f (x )是R 上的增函数,∴f ′(x )≥0在R 上恒成立, 即e x≥ae x 在R 上恒成立,∴a ≤e 2x在R 上恒成立.又e 2x>0,∴a ≤0,即a 的取值范围是(-∞,0]. 答案:-1 (-∞,0]6.如果函数f (x )=2x 2-ln x 在定义域内的一个子区间(k -1,k +1)上不是单调函数,则实数k 的取值范围是________.解析:函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=4x -1x =4x 2-1x.由f ′(x )>0,得函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞;由f ′(x )<0,得函数f (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.由于函数在区间(k -1,k +1)上不是单调函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧k -1<12<k +1,k -1≥0.解得:1≤k <32.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32 7.已知函数f (x )=x ln x .(1)求曲线f (x )在x =1处的切线方程;(2)讨论函数f (x )在区间(0,t ](t >0)上的单调性. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=ln x +1. 曲线f (x )在x =1处的切线的斜率为k =f ′(1)=1.把x =1代入f (x )=x ln x 中得f (1)=0,即切点坐标为(1,0).所以曲线f (x )在x =1处的切线方程为y =x -1.(2)令f ′(x )=1+ln x =0,得x =1e.①当0<t <1e时,在区间(0,t ]上,f ′(x )<0,函数f (x )为减函数.②当t >1e 时,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上,f ′(x )<0,f (x )为减函数;在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,t 上,f ′(x )>0,f (x )为增函数.8.已知函数f (x )=ln x ,g (x )=12ax 2+2x ,a ≠0.若函数h (x )=f (x )-g (x )在[1,4]上单调递减,求a 的取值范围.解:h (x )=ln x -12ax 2-2x ,x ∈(0,+∞),所以h ′(x )=1x -ax -2.因为h (x )在[1,4]上单调递减,所以x ∈[1,4]时,h ′(x )=1x-ax -2≤0恒成立,即a ≥1x 2-2x恒成立,令G (x )=1x 2-2x,则a ≥G (x )max .而G (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x-12-1.因为x ∈[1,4],所以1x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,1,所以G (x )max =-716(此时x =4),所以a ≥-716.当a =-716时,h ′(x )=1x +716x -2=16+7x 2-32x 16x =(7x -4)(x -4)16x .因为x ∈[1,4],所以h ′(x )=(7x -4)(x -4)16x ≤0,即h (x )在[1,4]上为减函数. 故实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-716,+∞.课时跟踪检测(六) 函数的极值与导数一、题组对点训练对点练一 求函数的极值1.函数y =x 3-3x 2-9x (-2<x <2)有( ) A .极大值5,极小值-27 B .极大值5,极小值-11 C .极大值5,无极小值D .极小值-27,无极大值解析:选C 由y ′=3x 2-6x -9=0, 得x =-1或x =3.当x <-1或x >3时,y ′>0; 当-1<x <3时,y ′<0.∴当x =-1时,函数有极大值5; 3∉(-2,2),故无极小值.2.已知函数f (x )=x 3-px 2-qx 的图象与x 轴切于(1,0)点,则f (x )的极大值、极小值分别为( )A .427,0 B .0,427C .-427,0D .0,-427解析:选A f ′(x )=3x 2-2px -q , 由f ′(1)=0,f (1)=0,得⎩⎪⎨⎪⎧3-2p -q =0,1-p -q =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =2,q =-1,∴f (x )=x 3-2x 2+x .由f ′(x )=3x 2-4x +1=0得x =13或x =1,易得当x =13时f (x )取极大值427,当x =1时f (x )取极小值0.3.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx ,其导函数y =f ′(x )的图象经过点(1,0),(2,0),如图所示,则下列说法中不正确的序号是________. ①当x =32时,函数取得极小值;②f (x )有两个极值点; ③当x =2时,函数取得极小值; ④当x =1时,函数取得极大值.解析:由题图知,当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )>0;当x ∈(1,2)时,f ′(x )<0;当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )有两个极值点,分别为1和2,且当x =2时函数取得极小值,当x =1时函数取得极大值.只有①不正确.答案:①对点练二 已知函数的极值求参数4.函数f (x )=ax 3+bx 在x =1处有极值-2,则a ,b 的值分别为( )A .1,-3B .1,3C .-1,3D .-1,-3解析:选A f ′(x )=3ax 2+b , 由题意知f ′(1)=0,f (1)=-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧3a +b =0,a +b =-2,∴a =1,b =-3.5.若函数f (x )=x 2-2bx +3a 在区间(0,1)内有极小值,则实数b 的取值范围是( ) A .b <1 B .b >1 C .0<b <1 D .b <12解析:选C f ′(x )=2x -2b =2(x -b ),令f ′(x )=0,解得x =b ,由于函数f (x )在区间(0,1)内有极小值,则有0<b <1.当0<x <b 时,f ′(x )<0;当b <x <1时,f ′(x )>0,符合题意.所以实数b 的取值范围是0<b <1.6.已知函数f (x )=x 3+3ax 2+3(a +2)x +1既有极大值又有极小值,则实数a 的取值范围是________.解析:f ′(x )=3x 2+6ax +3(a +2),∵函数f (x )既有极大值又有极小值,∴方程f ′(x )=0有两个不相等的实根,∴Δ=36a 2-36(a +2)>0.即a 2-a -2>0,解之得a >2或a <-1.答案:(-∞,-1)∪(2,+∞) 对点练三 函数极值的综合问题7.设f (x )=x ln x -ax 2+(2a -1)x ,a ∈R. (1)令g (x )=f ′(x ),求g (x )的单调区间;(2)已知f (x )在x =1处取得极大值,求实数a 的取值范围. 解:(1)由f ′(x )=ln x -2ax +2a , 可得g (x )=ln x -2ax +2a ,x ∈(0,+∞). 则g ′(x )=1x -2a =1-2ax x.当a ≤0时,x ∈(0,+∞)时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增;当a >0时,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a 时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞时,函数g (x )单调递减.所以当a ≤0时,g (x )的单调增区间为(0,+∞); 当a >0时,g (x )的单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a ,单调减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞. (2)由(1)知,f ′(1)=0.。
高中数学第六章计数原理 组合数课后提能训练新人教A版选择性必修第三册

第6章 6.2.4A 级——基础过关练1.计算:C 28+C 38+C 29=( ) A .120 B .240 C .60D .480【答案】A 【解析】C 28+C 38+C 29=C 39+C 29=C 310=120.2.有10个一模一样的小球,现分给甲、乙、丙3人,若甲至少得1球,乙至少得2球,丙至少得3球,则他们所得的球数的不同情形有( )A .15B .12C .9D .6【答案】A 【解析】首先分给甲1个球,乙2个球,丙3个球,还剩4个球. ①4个球分给1个人,有C 13=3种分法; ②4个球分给2个人,有3C 23=9种分法; ③4个球分给3个人,有3种分法. 共有3+9+3=15(种)分法. 3.方程C x14=C 2x -414的解集为( ) A .{4} B .{14} C .{4,6}D .{14,2}【答案】C 【解析】由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x =2x -4,2x -4≤14,x ≤14或⎩⎪⎨⎪⎧x =14-2x -4,2x -4≤14,x ≤14,解得x=4或6.4.有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有( )A .60种B .70种C .75种D .150种【答案】C 【解析】由题意知,选2名男医生、1名女医生的方法有C 26C 15=75(种). 5.从8名女生和4名男生中,抽取3名学生参加学校组织的活动,若按性别比例采用分层随机抽样,则不同的抽取方法数为( )A .224B .112C .56D .28【答案】B 【解析】由分层随机抽样知,应从8名女生中抽取2名,从4名男生中抽取1名,所以抽取2名女生和1名男生的方法数为C 28C 14=112.6.若C m -18>3C m8,则m 的值为________.【答案】7或8 【解析】由8!m -1!9-m !>3×8!m !8-m !,得m >27-3m ,所以m >274.又0≤m -1≤8,0≤m ≤8,m ∈N ,即7≤m ≤8,所以m =7或8.7.从进入决赛的6名选手中决出1名一等奖、2名二等奖、3名三等奖,则可能的决赛结果共有________种.【答案】60 【解析】利用排列组合知识列式求解.根据题意,所有可能的决赛结果有C 16C 25C 33=6×5×42×1=60(种).8.在某互联网大会上,为了提升安保级别,将甲、乙等5名保安分配到3个不同的路口值勤,每个人只能分配到1个路口,每个路口最少分配1人,最多分配3人,且甲和乙不能安排在同一个路口,则不同的安排有________种.【答案】114 【解析】不考虑条件“甲和乙不能安排在同一个路口”,则有两种情况: ①3个路口人数分别为3,1,1时,安排方法共有C 35·A 33=60(种); ②3个路口人数分别为2,2,1时,安排方法有C 25·C 23A 22·A 33=90(种).若将甲、乙安排在同一个路口,安排法有C 24·A 33=36(种), 故甲和乙不安排在同一路口的方法共有60+90-36=114(种).9.某餐厅供应饭菜,每位顾客可以在餐厅提供的菜肴中任选2荤2素共4种不同的品种.现在餐厅准备了5种不同的荤菜,若要保证每位顾客有200种以上不同的选择,则餐厅至少还需准备多少不同的素菜品种?解:设餐厅至少还需准备x 种不同的素菜.由题意,得C 25·C 2x ≥200,从而有C 2x ≥20,即x (x -1)≥40.又x ≥2且x ∈N *,所以x 的最小值为7.10.把12个一模一样的球放入编号为1,2,3,4的盒子中,要求每个盒子中的小球个数不小于其编号数,则不同放法有几种?解:给每个盒子放入与其编号数相同的小球,则还剩2个小球.这2个小球可以放在1个或2个盒子中,故不同的放法有C 14+C 24=10(种).B 级——能力提升练11.若C 7n +1-C 7n =C 8n ,则n 等于( ) A .12 B .13 C .14D .15【答案】C 【解析】 因为C 7n +1-C 7n =C 8n ,即C 7n +1=C 8n +C 7n =C 8n +1,所以n +1=7+8,即n =14.12.某施工小组有男工7名,女工3名,现要选1名女工和2名男工去支援另一施工队,不同的选法有( )A .C 310种 B .A 310种 C .A 27A 13种D .C 27C 13种【答案】D 【解析】 每个被选的人员无角色差异,是组合问题.分两步完成:第一步,选女工,有C 13种选法;第二步,选男工,有C 27种.故有C 13C 27种不同选法.13.现有12张不同的卡片,其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各3张,从中任取3张,要求这3张卡片不能是同一种颜色,且红色卡片至多1张,不同的取法种数为( )A .135B .172C .189D .162【答案】C 【解析】 不考虑特殊情况,共有C 312种取法,取3张相同颜色的卡片,有4种取法,只取2张红色卡片(另一张非红色),共有C 23C 19种取法.所求取法种数为C 312-4-C 23C 19=189.14.口袋里装有大小相同的黑白两色的手套,黑色手套15只,白色手套10只.现从中随机抽取出两只手套,若两只是同色手套,则甲获胜,若两只手套颜色不同,则乙获胜,则甲、乙获胜的机会是( )A .甲多B .乙多C .一样多D .不确定【答案】C 【解析】两只是同色手套的取法有C 215+C 210=150(种);两只不是同色手套的取法有C 115·C 110=150(种).15.从2,3,5,7四个数中任取两个不同的数相乘,有m 个不同的积;任取两个不同的数相除,有n 个不同的商,则m ∶n =________.【答案】1∶2 【解析】∵m =C 24,n =A 24,∴m ∶n =1∶2.16.从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有________种不同的选法(用数字作答).【答案】660 【解析】总的选法为C 48C 14C 13种,其中不满足条件的选法为C 46C 14C 13种,则满足条件的选法为C 48C 14C 13-C 46C 14C 13=660(种).17.已知10件不同产品中有4件是次品,现对它们进行一一测试,直至找出所有次品为止. (1)若恰在第5次测试,才测试到第一件次品,第10次测试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4件次品,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A 46种不同的测试方法,再从4件次品中选2件排在第5和第10的位置上测试,有C 24·A 22=A 24(种)测法,再排余下4件的测试位置,有A 44种测法.所以共有不同测试方法A 46·A 24·A 44=103 680(种).(2)第5次测试恰为最后一件次品,另3件在前4次中出现,从而前4次有一件正品出现,所以共有不同测试方法C 14·(C 16·C 33)A 44=576(种).C 级——探究创新练18.已知C 4n ,C 5n ,C 6n 成等差数列,求C 12n 的值. 解:由已知得2C 5n =C 4n +C 6n , 所以2·n !5!n -5!=n !4!n -4!+n !6!n -6!,整理得n 2-21n +98=0,解得n =7或n =14, 要求C 12n 的值,故n ≥12,所以n =14, 于是C 1214=C 214=14×132×1=91.。
高中数学第六章平面向量及其应用 平面向量基本定理课后提能训练新人教A版必修第二册

第六章 6.3 6.3.1A 级——基础过关练1.设e 1,e 2是平面内两个向量,则有( ) A .e 1,e 2一定平行 B .e 1,e 2的模一定相等C .对于平面内的任一向量a ,都有a =λe 1+μe 2(λ,μ∈R)D .若e 1,e 2不共线,则对平面内的任一向量a 都有a =λe 1+μe 2(λ,μ∈R) 【答案】D【解析】由平面向量基本定理知D 正确.2.(2021年达州模拟)(多选)已知e 1、e 2是表示平面内所有向量的一组基底,则下列四组向量中,能作为一组基底的是( )A .{e 1+e 2,e 1-e 2}B .{3e 1-2e 2,4e 2-6e 1}C .{e 1+2e 2,e 2+2e 1}D .{e 2,e 1+e 2}【答案】ACD【解析】∵4e 2-6e 1=-2(3e 1-2e 2),∴3e 1-2e 2与4e 2-6e 1共线,∴它们不能作为一组基底,作为基底的两向量一定不共线.A 、C 、D 选项均可.3.(2021年福建模拟)设向量e 1与e 2不共线,若3xe 1+(10-y )e 2=(4y -7)e 1+2xe 2,则实数x ,y 的值分别为( )A .0,0B .1,1C .3,0D .3,4【答案】D【解析】因为e 1与e 2不共线,所以⎩⎪⎨⎪⎧3x =4y -7,10-y =2x ,解方程组得x =3,y =4.4.(2021年天津期末)在△ABC 中,点D 在BC 边上,且BD →=2DC →,设AB →=a ,AC →=b ,则AD →可用基底a ,b 表示为( )A .12(a +b ) B .23a +13b C .13a +23b D .13(a +b ) 【答案】C【解析】AD →=AB →+BD →=a +23BC →=a +23(AC →-AB →)=a +23(b -a )=13a +23b .故选C .5.如图,在正方形ABCD 中,点E 满足AE →=ED →,点F 满足CF →=2FB →,那么EF →=( )A .12AB →-13AD → B .13AB →+12AD →C .AB →-16AD →D .AB →+16AD →【答案】C【解析】EF →=EA →+AB →+BF →=-12AD →+AB →+13AD →=-16AD →+AB →.故选C .6.若D 点在△ABC 的边BC 上,且CD →=4DB →=rAB →+sAC →,则3r +s 的值为( ) A .165B .125C .85 D .45 【答案】C【解析】因为CD →=4DB →=rAB →+sAC →,所以CD →=45CB →=45(AB →-AC →)=rAB →+sAC →.所以r =45,s =-45.所以3r +s =125-45=85. 7.设{e 1,e 2}是平面内的一个基底,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则e 1+e 2=______a +______b .【答案】23⎝ ⎛⎭⎪⎫-13 【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧e 1=13a -23b ,e 2=13a +13b .故e 1+e 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫13a -23b +⎝ ⎛⎭⎪⎫13a +13b =23a +⎝ ⎛⎭⎪⎫-13b . 8.如图,在平行四边形ABCD 中,AC ,BD 相交于点O ,E 为线段AO 的中点,若BE →=λBA →+μBD →(λ,μ∈R),则λ+μ=______.【答案】34【解析】因为BE →=BO →+OE →=12BD →+EA →=12BD →+EB →+BA →,所以BE →=12BA →+14BD →.所以λ=12,μ=14,λ+μ=34. 9.如图所示,D 是BC 边的一个四等分点.试用基底AB →,AC →表示AD →.解:因为D 是BC 边的四等分点, 所以BD →=14BC →=14(AC →-AB →).所以AD →=AB →+BD →=AB →+14(AC →-AB →)=34AB →+14AC →.10.设e 1,e 2是不共线的非零向量,且a =e 1-2e 2,b =e 1+3e 2. (1)证明:{a ,b }可以作为一个基底; (2)以{a ,b }为基底表示向量c =3e 1-e 2.(1)证明:假设a =λb (λ∈R),则e 1-2e 2=λ(e 1+3e 2).由e 1,e 2不共线,得⎩⎪⎨⎪⎧λ=1,3λ=-2,所以λ不存在.故a 与b 不共线,{a ,b }可以作为一个基底.(2)解:设c =ma +nb (m ,n ∈R),则3e 1-e 2=m (e 1-2e 2)+n (e 1+3e 2)=(m +n )e 1+(-2m +3n )e 2.所以⎩⎪⎨⎪⎧m +n =3,-2m +3n =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =1.所以c =2a +b .B 级——能力提升练11.(2021年南通模拟)(多选)若e 1,e 2是平面α内两个不共线的向量,则下列说法错误的是( )A .λe 1+μe 2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量B .对于平面α内的任一向量a ,使a =λe 1+μe 2的实数λ,μ有无数多对C .若λ1,μ1,λ2,μ2均为实数,且向量λ1e 1+μ1e 2与λ2e 1+μ2e 2共线,则有且只有一个实数λ,使λ1e 1+μ1e 2=λ(λ2e 1+μ2e 2)D .若存在实数λ,μ,使λe 1+μe 2=0,则λ=μ=0 【答案】BC【解析】由平面向量基本定理,可知A,D 说法正确,B 说法错误.对于C,当λ1=λ2=μ1=μ2=0时,这样的λ有无数个,故C 说法错误.12.(2021年上海模拟)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,若BE →=λAB →+μAC →,则λ+μ=( )A .-34B .-12C .34D .1【答案】B【解析】∵AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,∴BE →=12BA →+12BD →=12BA →+14BC →=-12AB →+14(AC →-AB →)=-34AB →+14AC →.∵BE →=λAB →+μAC →,∴λ=-34,μ=14,∴λ+μ=-12,故选B .13.(2021年杭州模拟)已知O 是平面上一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足OP →=OA →+λ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|(λ∈[0,+∞)),则点P 的轨迹一定通过△ABC 的( )A .外心B .内心C .重心D .垂心【答案】B【解析】AB→|AB →|为AB →上的单位向量,AC →|AC →|为AC →上的单位向量,则AB →|AB →|+AC →|AC →|的方向为∠BAC的角平分线AD →的方向.又λ∈[0,+∞),∴λ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|的方向与AB →|AB →|+AC →|AC →|的方向相同.而OP →=OA →+λAB →|AB →|+AC →|AC →|,∴点P 在AD →上移动,∴点P 的轨迹一定通过△ABC 的内心.14.若OP 1→=a ,OP 2→=b ,P 1P →=λPP 2→,则OP →=( ) A .a +λb B .λa +b C .λa +(1+λ)b D .a +λb1+λ【答案】D【解析】∵P 1P →=λPP 2→,∴OP →-OP 1→=λ(OP 2→-OP →),(1+λ)OP →=λOP 2→+OP 1→.OP →=λb +a1+λ.15.△ABC 中,D 为AC 上的一点,满足AD →=13DC →.若P 为BD 上的一点,满足AP →=mAB →+nAC→(m >0,n >0),则mn 的最大值为________;4m +1n的最小值为________.【答案】11616【解析】因为AD →=13DC →,所以AD →=14AC →.所以AP →=mAB →+nAC →=mAB →+4nAD →.因为B ,P ,D 三点共线,所以m +4n =1,则4mn ≤(m +4n )24=14,则mn ≤116,即mn 最大值为116,当且仅当m =4n 时取等号;4m +1n=(m +4n )·⎝ ⎛⎭⎪⎫4m +1n =16n m +m n+8≥216+8=16,当且仅当m =4n 时取等号.故答案为116,16.16.已知平行四边形ABCD 中,E 为CD 的中点,AP →=yAD →,AQ →=xAB →,其中x ,y ∈R,且均不为0.若PQ →∥BE →,则xy=________.【答案】12【解析】因为PQ →=AQ →-AP →=xAB →-yAD →,由PQ →∥BE →,可设PQ →=λBE →,即xAB →-yAD →=λ(CE →-CB →)=λ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12AB →+AD →=-λ2AB →+λAD →,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =-12λ,y =-λ,则x y =12.17.(2021年北京模拟)在平行四边形ABCD 中,已知AB →=a ,AD →=b ,E 、F 分别是边CD 和BC 上的点,满足DC →=3DE →,BC →=3BF →.(1)分别用a ,b 表示向量AE →,AF →;(2)若AC →=λAE →+μAF →,其中λ,μ∈R,求出λ+μ的值.解:(1)AE →=AD →+13DC →=13a +b ,AF →=AB →+13BC →=a +13b .(2)若AC →=λAE →+μAF →,则λ⎝ ⎛⎭⎪⎫13a +b +μ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +13b =a +b ,∴⎝⎛⎭⎪⎫λ3+μa +⎝⎛⎭⎪⎫λ+μ3b =a +b .∵a ,b 不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ3+μ=1,λ+μ3=1,解得λ+μ=32.18.(2021年天门模拟)如图所示,在□ABCD 中,AB →=a ,AD →=b ,BM =23BC ,AN =14AB .(1)试用向量a ,b 来表示DN →,AM →; (2)AM 交DN 于O 点,求AO ∶OM 的值.解:(1)因为AN =14AB ,所以AN →=14AB →=14a ,所以DN →=AN →-AD →=14a -b .因为BM =23BC ,所以BM →=23BC →=23AD →=23b ,所以AM →=AB →+BM →=a +23b .(2)因为A ,O ,M 三点共线,所以AO →∥AM →,设AO →=λAM →,则DO →=AO →-AD →=λAM →-AD →=λa +23b -b =λa +⎝ ⎛⎭⎪⎫23λ-1b . 因为D ,O ,N 三点共线,所以DO →∥DN →,存在实数μ使DO →=μDN →,则λa +⎝ ⎛⎭⎪⎫23λ-1b =μ⎝ ⎛⎭⎪⎫14a -b .由于向量a ,b 不共线,则⎩⎪⎨⎪⎧λ=14μ,23λ-1=-μ,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=314,μ=67.所以AO →=314AM →,OM →=1114AM →,所以AO ∶OM =3∶11.C 级——探索创新练19.(2020年岳阳模拟)在梯形ABCD 中,已知AB ∥CD ,AB =2CD ,M ,N 分别为CD ,BC 的中点.若AB →=λAM →+μAN →,则λ+μ的值为( )A .14B .15C .45 D .54【答案】C【解析】(方法一)连接AC (图略),由AB →=λAM →+μAN →,得AB →=λ·12(AD →+AC →)+μ·12(AC→+AB →),则μ2-1AB →+λ2AD →+λ2+μ2AC →=0,得μ2-1AB →+λ2AD →+λ2+μ2AD →+12AB →=0,得14λ+34μ-1AB →+⎝ ⎛⎭⎪⎫λ+μ2AD →=0.又AB →,AD →不共线,所以由平面向量基本定理得⎩⎪⎨⎪⎧14λ+34μ-1=0,λ+μ2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=-45,μ=85.所以λ+μ=45.(方法二)根据题意作出图形如图所示,连接MN 并延长,交AB 的延长线于点T ,由已知易得AB =45AT ,所以45AT →=AB →=λAM →+μAN →.因为T ,M ,N 三点共线,所以λ+μ=45.20.如图,在△ABC 中,设AB →=a ,AC →=b ,AP 的中点为Q ,BQ 的中点为R ,CR 的中点为P ,若AP →=ma +nb ,则m =________,n =________.【答案】27 47【解析】根据已知条件,得BQ →=AQ →-AB →=12AP →-AB →=12(ma +nb )-a =⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2-1a +n 2b ,CR →=BR→-BC →=12BQ →-AC →+AB →=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2-1a +n 2b -b +a =⎝ ⎛⎭⎪⎫m 4+12a +⎝ ⎛⎭⎪⎫n 4-1b ,∴QP →=m 2a +n 2b ,RQ →=⎝ ⎛⎭⎪⎫m 4-12a +n 4b ,RP →=-⎝ ⎛⎭⎪⎫m 8+14a +⎝ ⎛⎭⎪⎫12-n 8b .∵RQ →+QP →=RP →,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫3m 4-12a +3n 4b =⎝ ⎛⎭⎪⎫-m 8-14a +⎝ ⎛⎭⎪⎫12-n 8b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧3m 4-12=-m 8-14,3n 4=12-n 8,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =27,n =47.。
(湖南专用)2022版高中数学 阶段滚动检测(六)课时提能训练 理 新人教A版

【全程复习方略】(湖南专用)2022版高中数学 阶段滚动检测六课时提能训练理 新人教A 版(120分钟 150分)第I 卷选择题 共40分一、选择题本大题共8小题,每小题5分,共40分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1滚动交汇考查设全集U=R ,集合A={|2-232iz 1i -=+,1”1”∃0”⌝∀0”()1x 23,x 0f x x 4x 3,x 0-⎧≥⎪=⎨++<⎪⎩,1214log x12121212731433πx 26π6π6π2222x y 1a b -=5()()()()1111A B C D 5678 OA 1OB 3OA OB 0===,,,OC mOA nOB =+m n()11f x dx⎰-2f 110cm1411243334816,,,A ,3π=3a 2b+14()n 1n n 1a 1a 2----n1a ()2n 12-π23223-22OM ON⊥1252()()()()32i 1i 32i 15i 15z i,1i 1i 1i 222----====-++-1522-,1,则||>1成立;若||>1,则>1或331214log x 1214log x1212221142(2141).33⨯⨯+⨯=2πω3π62ππ=3π522c 5a>,222a b 5a >+,2a121214182π223k 1=+,36π2π2π56π6π56π6π56πOA OB 3OA OB 0==,,OC AB ⊥()()mOA nOBOB OA 0,+-=22mOA nOB 0-+=m n 0m121m 1m 0∆≥⎧⎪⎪<⎨⎪-++≥⎪⎩,222t 1t 1+-2t 1t 1+-2t 1t 1+-2t 1-()22t 12222t 1-=+-,22在区间I 上恒成立⇔f min >≥a 在区间I 上恒成立⇔f min ≥a 不等式f1232111(3x 2x 1)dx (x x x)|4⎰--++=++=,3a2a3a2a 1313110 cm110 cm14121414121212222(cos2x 22+2(sin cos2x cos sin2x)442sin(2x ).4ππ=+π=+2π4π2π3k x k ,88ππ-+π≤≤+π3k 8π-+πk 8π+π4π24πa b c k,sinA sinB sinC ===53ksin 2ksin 10k 10k 4.342ππ=⇒=⇒=4(sin cos cos sin )6 2.3434ππππ+=3321212NC NE 3NC n NE 3x=n 311AM ()222=,,AM n AM ⊥n ⊄DC ()DE 3,1,0=-DC z 0,DE 3y 0===-=;m m ()3,0=m 36cos ,||||422-===-⨯〈〉n m n m n m 64()()()()()()x 1y 1z 0.08,xy 1z 0.12,11x 1y 1z 0.88,--=⎧⎪-=⎨⎪----=x 0.4y 0.6,z 0.5=⎧⎪=⎨⎪=⎩()n 1n nn 1a a 1a 2--=--()()nn n 1nn 1n 11a 2121,a a a -----==--()()n n n n 112121a a -+-=--()n 1n 111a --+-11a n 1a n 1a n1a ()()n n 1n1a ,321-=---()n n 2n 1c a sin2-π=()()()n 1n 1nn 1n 11111,32132321----=-=<+---nn n 111()21232T 1().132312-<=-<-[][]OM ON⊥2y 2p x =2222x y 1a b+=22241a 211a 2b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,22a 4,b 1⎧=⎪⎨=⎪⎩2x 422x 1myx y 14-=⎧⎪⎨+=⎪⎩22m m 4-+23,m 4-+OM ON,⊥OM ON 0=,22244m 30,m 4m 4--+=++12()25x b 3x 12+-+()25x b 3x 12+-+1212x 21e x 12,x --x 21e x 12,x--()x 221e x 1x 12.x--+12120, ∴φ在[12, ∞上单调递增,∴φ≥φ12=70,8> 因此g ′>0,故g 在[12,∞上单调递增,则g ≥g 12=121e 198,142--=∴b 的取值范围是b ≤94。
高中数学第六章计数原理 二项式系数的性质课后提能训练新人教A版选择性必修第三册

第6章 6.3.2A 级——基础过关练1.在(a +b )n的二项展开式中,与第k 项二项式系数相同的项是( ) A .第n -k 项 B .第n -k -1项 C .第n -k +1项 D .第n -k +2项【答案】D 【解析】第k 项的二项式系数是C k -1n ,由于C k -1n =C n -k +1n,第n -k +2项的二项式系数为C n -k +1n,故选D .2.设二项式⎝⎛⎭⎪⎫3x +1x n的展开式中第5项是常数项,那么这个展开式中系数最大的项是( )A .第9项B .第8项C .第9项和第10项D .第8项和第9项【答案】A 【解析】因为展开式的第5项为T 5=C 4n x n -43-4,所以令n -43-4=0,解得n=16.所以展开式中系数最大的项是第9项.3.已知(ax +1)n的展开式中,二项式系数的和为64,则n 等于( ) A .4 B .5 C .6D .7【答案】C 【解析】由2n=64,得n =6.4.若对于任意实数x ,有x 3=a 0+a 1(x -2)+a 2(x -2)2+a 3(x -2)3,则a 2的值为( ) A .3 B .6 C .9D .12【答案】B 【解析】x 3=[2+(x -2)]3,a 2=C 23·2=6.5.设(x 2+1)(2x +1)9=a 0+a 1(x +2)+a 2(x +2)2+…+a 11(x +2)11,则a 0+a 1+a 2+…+a 11的值为( )A .-2B .1C .2D .2×39【答案】A 【解析】令x =-1,则a 0+a 1+a 2+…+a 11=-2.6.若(x +3y )n的展开式中各项系数的和等于(7a +b )10的展开式中二项式系数的和,则n 的值为________.【答案】5 【解析】(7a +b )10的展开式中二项式系数的和为C 010+C 110+…+C 1010=210,令(x+3y )n 中x =y =1,则由题设知,4n =210,即22n =210,解得n =5.7.(2x -1)10展开式中x 的奇次幂项的系数之和为________.【答案】1-3102 【解析】设(2x -1)10=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10,令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 10=1,再令x =-1,得310=a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 10,两式相减,可得a 1+a 3+…+a 9=1-3102. 8.(1+x )n展开式中的各项系数的和大于8而小于32,则系数最大的项是________. 【答案】6x 【解析】因为8<C 0n +C 1n +…+C n n <32,即8<2n<32.所以n =4.所以展开式共有5项,系数最大的项为T 3=C 24(x )2=6x .9.设(2-3x )100=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 100·x 100,求下列各式的值. (1)求a 0;(2)a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 100; (3)a 1+a 3+a 5+…+a 99;(4)(a 0+a 2+…+a 100)2-(a 1+a 3+…+a 99)2; (5)|a 0|+|a 1|+…+|a 100|. 解:(1)令x =0,则a 0=2100.(2)令x =1,可得a 0+a 1+a 2+…+a 100=(2-3)100①, 所以a 1+a 2+…+a 100=(2-3)100-2100.(3)令x =-1,可得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 100=(2+3)100②. ①-②,可得a 1+a 3+…+a 99=2-3100-2+31002.(4)由①②,可得(a 0+a 2+…+a 100)2-(a 1+a 3+…+a 99)2=(a 0+a 1+a 2+…+a 100)(a 0-a 1+a 2-…+a 100)=(2-3)100·(2+3)100=1.(5)|a 0|+|a 1|+…+|a 100|,即(2+3x )100的展开式中各项系数的和,在(2+3x )100的展开式中,令x =1,可得各项系数的和为(2+3)100.10.已知⎝⎛⎭⎪⎫x +m x n 展开式的二项式系数之和为256. (1)求n ;(2)若展开式中常数项为358,求m 的值;(3)若(x +m )n展开式中系数最大项只有第6项和第7项,求m 的取值情况. 解:(1)二项式系数之和为2n=256,可得n =8. (2)设常数项为第k +1项,则T k +1=C k 8x 8-k⎝ ⎛⎭⎪⎫m x k =C k 8m k x 8-2k ,故8-2k =0,即k =4, 则C 48m 4=358,解得m =±12.(3)易知m >0,设第k +1项系数最大.则⎩⎪⎨⎪⎧C k 8m k ≥C k -18m k -1,C k 8m k ≥C k +18m k +1,化简可得8m -1m +1≤k ≤9mm +1.由于只有第6项和第7项系数最大,所以⎩⎪⎨⎪⎧4<8m -1m +1≤5,6≤9mm +1<7,即⎩⎪⎨⎪⎧54<m ≤2,2≤m <72.所以m 只能等于2.B 级——能力提升练11.(x +1)(2x +1)(3x +1)…(nx +1)(n ∈N *)展开式中的一次项系数为( ) A .C n -1n B .C 2n C .C 2n +1D .12C 2n +1 【答案】C 【解析】一次项的系数为1+2+3+…+n =n n +12=C 2n +1.12.在(1+x )5+(1+x )6+(1+x )7的展开式中,x 4的系数是首项为-2,公差为3的等差数列的( )A .第11项B .第13项C .第18项D .第20项【答案】D 【解析】(1+x )5+(1+x )6+(1+x )7的展开式中,x 4的系数为C 45+C 46+C 47=C 15+C 26+C 37=55.以-2为首项,3为公差的等差数列的通项公式为a n =-2+3(n -1)=3n -5,令a n =55,即3n -5=55,解得n =20.13.若(1-2x )2 021=a 0+a 1x +…+a 2 021x2 021(x ∈R ),则a 12+a 222+…+a 2 02122 021的值为( )A .2B .0C .-1D .-2【答案】C 【解析】(1-2x )2 021=a 0+a 1x +…+a 2 021x2 021,令x =12,则⎝⎛⎭⎪⎫1-2×12 2 021=a 0+a 12+a 222+…+a 2 02122 021=0,令x =0,则a 0=1,所以a 12+a 222+…+a 2 02122 021=-1.14.设m 为正整数,(x +y )2m展开式的二项式系数的最大值为a ,(x +y )2m +1展开式的二项式系数的最大值为b .若13a =7b ,则m 等于( )A .5B .6C .7D .8【答案】B 【解析】 由二项式系数的性质知,二项式(x +y )2m的展开式中二项式系数的最大值有一项,即C m2m =a ,二项式(x +y )2m +1的展开式中二项式系数的最大值有两项,即C m2m +1=C m +12m +1=b ,因此13C m 2m =7C m2m +1,所以13·2m !m !m !=7·2m +1!m !m +1!,所以m =6.15.若⎝⎛⎭⎪⎫x +1x n展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为________.【答案】20 【解析】∵⎝⎛⎭⎪⎫x +1x n 展开式的二项式系数之和为2n ,∴2n=64,∴n =6.∴T r +1=C r 6x6-r⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r =C r 6x 6-2r .由6-2r =0得r =3,∴其常数项为T 3+1=C 36=20. 16.已知(3x -1)7=a 7x 7+a 6x 6+…+a 1x +a 0,则a 0+a 2+a 4+a 6=________(填数字). 【答案】-8 128 【解析】在所给的等式中,令x =1可得a 0+a 1+a 2+…+a 7=27①,再令x =-1可得a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 7=(-4)7②,把①②相加可得2(a 0+a 2+a 4+a 6)=27+(-4)7,所以a 0+a 2+a 4+a 6=-8 128.17.已知⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n 的展开式中偶数项的二项式系数和比(a +b )2n 的展开式中奇数项的二项式系数和小120,求第一个展开式中的第3项.解:因为⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n 的展开式中的偶数项的二项式系数和为2n -1,而(a +b )2n 的展开式中奇数项的二项式系数的和为22n -1,所以有2n -1=22n -1-120,解得n =4,故第一个展开式中第3项为T 3=C 24(x )2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x 2=63x .C 级——探究创新练18.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫12+2x n,若展开式中第5项、第6项与第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大的项的系数.解:∵C 4n +C 6n =2C 5n ,整理得n 2-21n +98=0,∴n =7或n =14,当n =7时,展开式中二项式系数最大的项是T 4和T 5,T 4的系数为C 37⎝ ⎛⎭⎪⎫12423=352;T 5的系数为C 47⎝ ⎛⎭⎪⎫12324=70;当n =14时,展开式中二项式系数最大项是T 8,T 8的系数为C 714⎝ ⎛⎭⎪⎫12727=3 432.。
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【全程复习方略】高中数学 阶段滚动检测(六)提能训练 理 新人教A 版(120分钟 150分)第I 卷(选择题 共40分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(滚动交汇考查)设全集U=R ,集合A={x|2x(x-2)<1},B={x|y=ln(1-x)},则图中阴影部分表示的集合为( )(A){x|x ≥1} (B){x|x ≤1} (C){x|0<x ≤1} (D){x|1≤x<2} 2.(滚动单独考查)(·哈尔滨模拟)已知复数32iz 1i-=+,则z 对应的点所在的象限是 ( ) (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限3.(滚动交汇考查)(·广州模拟)下列说法错误的是( ) (A)命题:“已知f(x)是R 上的增函数,若a +b ≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)”的逆否命题为真命题(B)“x >1”是“|x|>1”的充分不必要条件 (C)若p 且q 为假命题,则p 、q 均为假命题(D)命题p :“∃x ∈R ,使得x 2+x +1<0”,则⌝p :“∀x ∈R ,均有x 2+x +1≥0”4.(滚动单独考查)已知()1x23,x 0f x x 4x 3,x 0-⎧≥⎪=⎨++<⎪⎩,则方程f(x)=2的实数根的个数是( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)35.(滚动单独考查)定义在R 上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,且f(12)=0,则满足f(14log x )<0的x 的集合为( )(A)(-∞,12)∪(2,+∞) (B)(12,1)∪(1,2) (C)(12,1)∪(2,+∞) (D)(0,12)∪(2,+∞)6.(滚动单独考查)(·杭州模拟)一个空间几何体的三视图及其尺寸如下图所示,则该空间几何体的体积是 ( )(A)73 (B)143(C)7 (D)14 7.(滚动单独考查)给定性质:①最小正周期为π;②图象关于直线x =3π对称.则下列四个函数中,同时具有性质①②的是 ( )(A)y=sin(x 2+6π) (B)y =sin(2x +6π) (C)y=sin|x| (D)y =sin(2x -6π)8.(滚动交汇考查)设0<a<2,0<b<1,则双曲线2222x y 1a b-=的离心率5 是( )()()()()1111A B C D 5678第Ⅱ卷(非选择题 共110分)二、填空题(本大题共7小题,每小题5分,共35分.请把正确答案填在题中横线上)9.(滚动单独考查)(·福州模拟)若过点A(0,-1)的直线l 与曲线x 2+(y-3)2=12有公共点,则直线l 的倾斜角的取值范围是_________.10.(滚动单独考查)(·合肥模拟)已知OA 1OB 3OA OB 0===,,,点C 在∠AOB 内,且∠AOC=30°,设OC mOA nOB =+ (m,n ∈R),则mn等于_________. 11.(滚动单独考查)已知函数f(x)=9x-m ·3x+m+1对x ∈(0,+∞)的图象恒在x 轴上方,则m 的取值范围是_____________.12.(滚动单独考查)已知函数f(x)=3x 2+2x +1,若()11f x dx ⎰-=2f(a)成立,则a =__________.13.(·南京模拟)如图是一个算法的程序框图,最后输出的W =_________.14.为了了解一片经济林的生长情况,随机测量了其中100株树木的底部周长(单位:cm).根据所得数据画出样本的频率分布直方图(如图),那么在这100株树木中,底部周长小于110 cm 的株数是_________.15.下面给出一个“直角三角形数阵”:1411243334816,,, 满足每一列的数成等差数列,从第三行起,每一行的数成等比数列,且每一行的公比相等,记第i 行第j列的数为a ij (i ≥j ,i ,j ∈N *),则a 83=_________.三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 16.(12分)(滚动交汇考查)(·长沙模拟)已知a =(cosx+sinx,sinx),b =(cosx-sinx,2cosx),设f(x)=a ·b . (1)求函数f(x)的单调增区间;(2)设三角形ABC 的三个角A 、B 、C 所对边分别是a,b,c ,且满足A ,3π=3a 2b + =10,求边c. 17.(12分)(滚动单独考查)已知矩形ABCD 与正三角形AED 所在的平面互相垂直,M 、N 分别为棱BE 、AD 的中点,AB=1,AD=2,(1)证明:直线AM ∥平面NEC ; (2)求二面角N —CE —D 的余弦值.18.(12分)(·济南模拟)某大学开设甲、乙、丙三门选修课,学生是否选修哪门课互不影响.已知学生小张只选修甲的概率为0.08,只选修甲和乙的概率为0.12,至少选修一门的概率为0.88,用ξ表示小张选修的课程门数和没有选修的课程门数的乘积. (1)求学生小张选修甲的概率;(2)记“函数f(x)=x 2+ξx 为R 上的偶函数”为事件A ,求事件A 的概率 (3)求ξ的分布列和数学期望.19.(13分)(滚动单独考查)(·东城模拟)已知数列{a n }满足a 1=14, a n =()n 1nn 1a 1a 2----(n ≥2,n ∈N).(1)试判断数列{n1a +(-1)n}是否为等比数列,并说明理由 (2)设c n =a n sin()2n 12-π,数列{c n }的前n 项和为T n .求证:对任意的n ∈N *,T n <23. 20.(13分)(滚动交汇考查)已知椭圆C 1、抛物线C 2的焦点均在x 轴上,C 1的中心和C 2的顶点均为原点O ,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:x 3-2 4 2 y23--422(1)求C 1、C 2的标准方程;(2)请问是否存在直线l 满足条件:①过C 2的焦点F ;②与C 1交于不同的两点M 、N ,且满足OM ON ⊥?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.21.(13分)(滚动单独考查)已知函数f(x)=e x +2x 2-ax.(1)函数f(x)在区间[0,1]上存在唯一的极值点,求a 的取值范围. (2)若a=3,当x ≥12时,关于x 的不等式f(x)≥52x 2+(b-3)x+1恒成立,试求实数b 的取值范围.答案解析1.【解析】选D.由2x(x-2)<1得x(x-2)<0,故集合A={x|0<x<2},由1-x>0得x<1,故B={x|x<1},所以A∩B={x|0<x<1},所以A(A∩B)={x|1≤x<2},即图中阴影部分表示的集合为{x|1≤x<2}.2.【解析】选D.()()()()32i1i32i15i15 z i, 1i1i1i222----====-++-∴z对应的点(1522-,)所在的象限是第四象限.3.【解析】选C.A中,∵a+b≥0,∴a≥-b.又函数f(x)是R上的增函数,∴f(a)≥f(-b),①同理可得,f(b)≥f(-a),②由①+②,得f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),即原命题为真命题.又原命题与其逆否命题是等价命题,∴逆否命题为真.B中若x>1,则|x|>1成立;若|x|>1,则x>1或x<-1,故B正确.若p且q为假命题,则p、q中至少有一个是假命题,所以C错误.D正确.4.【解析】选D.令31-x=2,∴1-x=log32.∴x=1-log32.又∵log32<log33=1,∴x=1-log32>0.∴这个实根符合题意.令x2+4x+3=2,则x2+4x+1=0.解得两根x1=-23,x2=-23x1和x2均小于0,符合题意.5.【解题指南】f(x)是偶函数,则有f(x)=f(|x|),列不等式求解.【解析】选D.∵函数f(x)为偶函数,且在[0,+∞)上单调递减,f(12)=0,∴14log x>12或14log x<-12,∴0<x<12或x>2.6.【解题指南】三视图复原几何体是四棱台,一条侧棱垂直底面,底面是正方形,根据三视图数据,求出几何体的体积.【解析】选B.三视图复原几何体是四棱台,下底面是边长为2的正方形,一条侧棱长为2,并且垂直底面,上底面是正方形,边长为1.它的体积是:221142(2141).33⨯⨯++⨯=故选B. 7.【解题指南】由题知周期易验证,再根据正弦函数与余弦函数在对称轴处取得最值,验证性质②即可.【解析】选D.∵T =2πω=π,∴ω=2.对于选项D , 又2×3π-62ππ=,所以x =3π为对称轴.8.【解析】选D.由e>5得22c 5a>,即222a b 5a >+,∴b>2a ,在直角坐标系aOb 内作出符合题意的区域如图中阴影部分所示,则阴影部分的面积为12×1×12=14,图中矩形的面积为2,∴由几何概型概率 公式计算得所求的概率为18.9.【解析】当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x=0,符合题意,此时倾斜角为2π,当直线l 的斜率存在时,设过点A(0,-1)的直线l 方程为:y+1=kx, 即kx-y-1=0,当直线l 与圆相切时,有223k 1=+,k=±3,数形结合,得直线l 的倾斜角的取值范围是[6π,2π)∪(2π,56π],综上得,直线l 的倾斜角的取值范围是[6π,56π]. 答案:[6π,56π] 10.【解析】|OA |=1,OB 3OA OB 0==,,∴OA ⊥OB ,且∠OBA=30°, 又∵∠AOC=30°,∴OC AB ⊥, ∴()()mOA nOBOB OA 0,+-=∴22mOA nOB 0-+=,∴3n-m=0, 则m=3n,∴mn=3. 答案:311.【解题指南】令t =3x,转化为关于t 的二次函数的图象恒在t 轴的上方处理.或分离参数m ,利用最值处理恒成立问题.【解析】方法一:令t=3x ,则问题转化为函数f(t)=t 2-mt+m+1对t ∈(1,+∞)的图象恒在t 轴的上方,即Δ=(-m)2-4(m+1)<0或0m 121m 1m 0∆≥⎧⎪⎪<⎨⎪-++≥⎪⎩,解得m<2+方法二:令t=3x,问题转化为m<2t 1t 1+-,t ∈(1,+∞),即m 比函数y=2t 1t 1+-,t ∈(1,+∞)的最小值还小,又y=2t 1t 1+-=t-1+2t 1-+2≥22=+所以. 答案:【方法技巧】不等式恒成立的三种解法(1)转化为求函数的最值.若函数f(x)在区间I 上有最大值和最小值.则不等式f(x)>a 在区间I 上恒成立⇔f(x)min >a.不等式f(x)≥a 在区间I 上恒成立⇔f(x)min ≥a. 不等式f(x)<a 在区间I 上恒成立⇔f(x)max <a.不等式f(x)≤a 在区间I 上恒成立⇔f(x)max ≤a. (2)分离变量——在同一个等式或不等式中,将主元和辅元分离(常用的运算技巧). (3)数形结合——凡是能与六种基本函数联系起来的相关问题,都可考虑该法. 12.【解析】1232111(3x 2x 1)dx (x x x)|4⎰--++=++=,所以2(3a 2+2a +1)=4,即3a 2+2a -1=0, 解得a =-1或a =13. 答案:-1或1313.【解析】第一次:T =1,S =12-0=1;第二次:T =3,S =32-1=8;第三次:T =5,S =52-8=17, 此时满足S ≥10.所以W =S +T =17+5=. 答案:14.【解析】底部周长小于110 cm 的频率: 10×0.01+10×0.02+10×0.04=0.7.∴底部周长小于110 cm 的株数为:100×0.7=70. 答案:7015.【解题指南】先根据第1列成等差数列求出第8行第1个数,再根据第8行成等比数列求出a 83. 【解析】由题意知,a 83位于第8行第3列,且第1列的公差等于14,每一行的公比都等于12.由等差数列的通项公式知,第8行第1个数为14+(8-1)×14=2,a83=2×(12)2=12.答案:12【变式备选】把正整数按下表排列:(1)求200在表中的位置(在第几行第几列);(2)试求从上到下的第m行,从左至右的第n列上的数( 其中m≥n );(3)求主对角线上的数列:1、3、7、13、21、…的通项公式 .【解析】把表中的各数按下列方式分组:( 1 ),( 2, 3, 4 ),(5, 6,7, 8, 9 ),…,(1)由于第n组含有2n-1个数,所以第n组最后一个数是1+3+5+…+(2n-1)=n2.因为不等式n2≥200的最小整数解为n=15 ,这就是说,200在第15组中,由于142=196 ,所以第15组中的第一个数是197,这样200就是第15组中的第4个数,所以200在表中从上至下的第4行,从左至右的第15列上.(2)因为m≥n ,所以第m行上的数从左至右排成的数列是以 -1为公差的等差数列,这个数列的首项是第m行的第1个数,即分组数列的第m组最后一个数为1+3+5+…+(2m-1)=m2.即从上至下的第m行,从左至右的第n列的数为a mn=m2+(n-1)(-1)=m2-n+1.(3)设主对角线上的数列为{a n},则易知a n为表中从上至下的第n行,从左至右的第n列的数,故a n=a nn=n2+(n-1)(-1)=n2-n+1.16.【解析】(1)∵f(x)=a·b=(cosx+sinx)·(cosx-sinx)+sinx·2cosx=cos2x-sin2x+2sinxcosx=cos2x+sin2x222(cos2x22+2(sin cos2x cos sin2x)442sin(2x).4ππ=+π=+由f(x)递增得-2π+2kπ≤2x+4π≤2π+2kπ,即3k x k,88ππ-+π≤≤+πk∈Z.∴f(x)的单调递增区间是[3k 8π-+π,k 8π+π],k ∈Z. (2)由f(B)=1⇒sin(2B+4π)=22及0<B<π得B=4π,设a b ck,sinA sinB sinC=== 则53ksin 2ksin 10k 10k 4.342ππ+=⇒=⇒=所以c=ksinC=4sin(A+B) =4(sincos cos sin )6 2.3434ππππ+=+ 17.【解析】以N 为坐标原点,NE ,ND 所在直线分别为x,y 轴,建立空间右手直角坐标系,所以A(0,-1,0),B(0,-1,1),D(0,1,0),N(0,0,0),E(3,0,0),C(0,1,1),M(32,-12,12). (1)设平面NEC 的一个法向量为n =(x,y,1), 因为NC =(0,1,1),NE 3,0,0), 所以NC n =y+1=0,NE 3x =n =0;所以n =(0,-1,1),因为311AM ()22=,,,AM n =0,所以AM ⊥n , 因为AM ⊄平面NEC , 所以直线AM ∥平面NEC.(2)设平面DEC 的一个法向量为m =(1,y,z), 因为DC =(0,0,1),()DE 3,1,0=- , 所以DC z 0,DE 3y 0===-=;m m所以()3,0=m .36cos ,||||22-===⨯〈〉n m n m n m 因为二面角N —CE —D 的大小为锐角,所以二面角N —CE —D 618.【解析】(1)设学生小张选修甲、乙、丙的概率分别为x,y,z ;依题意得()()()()()()x 1y 1z 0.08,xy 1z 0.12,11x 1y 1z 0.88,--=⎧⎪-=⎨⎪----=⎩解得x 0.4y 0.6,z 0.5=⎧⎪=⎨⎪=⎩所以学生小张选修甲的概率为0.4.(2)若函数f(x)=x 2+ξx 为R 上的偶函数,则ξ=0,∴P(A)=P(ξ=0)=xyz+(1-x)(1-y)(1-z)=0.4×0.6×0.5+(1-0.4)(1-0.6)(1-0.5)=0.24,∴事件A 的概率为0.24.(3)依题意知ξ∴ξ的数学期望为E(ξ)=0×0.24+2×0.76=1.52. 19.【解析】(1)由已知()n 1n nn 1a a 1a 2--=--得()()nnn 1n n 1n 11a 2121,a a a -----==-- ()()n nn n 112121a a -+-=-- =-2[()n 1n 111a --+-].又11a -1=3≠0, 故{n1a +(-1)n}为公比为-2的等比数列. (2)由(1)得n1a +(-1)n =3·(-2)n-1, 所以n1a =3·(-2)n-1-(-1)n, ()()n n 1n1a ,321-=---()n n 2n 1c a sin 2-π= ()()()n 1n 1n n 1n 11111,32132321----=-=<+--- 所以n n n 111()21232T 1().132312-<=-<-[][] 20.【解题指南】(1)先设出抛物线方程,代入已知点检验,求出C 2的方程,再利用待定系数法求出椭圆的方程;(2)设直线l 的方程为x-1=my ,再根据OM ON ⊥构造含有m 的方程,最后转化为方程解的问题.【解析】(1)设抛物线C 2:y 2=2px(p ≠0), 则有2y 2p x=(x ≠0),据此验证4个点知(3,-23)、(4,-4)在抛物线上,易求C 2的标准方程为y 2=4x, 设C 1:2222x y 1a b+= (a>b>0), 把点(-2,0),(22,)代入得: 22241a 211a2b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得22a 4,b 1⎧=⎪⎨=⎪⎩ ∴C 1的标准方程为2x 4+y 2=1. (2)假设存在这样的直线l ,过抛物线焦点F(1,0),设直线l 的方程为x-1=my ,两交点坐标为M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),由22x 1my x y 14-=⎧⎪⎨+=⎪⎩消去x,得 (m 2+4)y 2+2my-3=0,∴y 1+y 2=22m m 4-+,y 1y 2=23,m 4-+ ① x 1x 2=(1+my 1)(1+my 2)=1+m(y 1+y 2)+m 2y 1y 2, ②由OM ON,⊥得OM ON 0=,即x 1x 2+y 1y 2=0(*)将①②代入(*)式,得22244m 30,m 4m 4--+=++解得m=±12. 所以假设成立,即存在直线l 满足条件,且l 的方程为y=2x-2或y=-2x+2.21.【解题指南】(1)函数f(x)在区间[0,1]上存在唯一的极值点,即方程f ′(x)=0在区间[0,1]上存在唯一的根;(2)分离参数b ,利用最值处理恒成立.【解析】(1)f ′(x)=e x +4x-a,∵f ′(0)=1-a,f ′(1)=e+4-a,又∵函数f(x)在区间[0,1]上存在唯一的极值点,∴f ′(0)·f ′(1)<0,∴1<a<e+4. (2)由f(x)≥()25x b 3x 12+-+, 得e x +2x 2-3x ≥()25x b 3x 12+-+, 即bx ≤e x -12x 2-1, ∵x ≥12,∴b ≤x 21e x 12,x -- 令g(x)= x 21e x 12,x--, 则g ′(x)=()x 221e x 1x 12.x--+ 令φ(x)=e x (x-1)- 12x 2+1, 则φ′(x)=x(e x -1). ∵x ≥12,∴φ′(x)>0, ∴φ(x)在[12,+ ∞)上单调递增, ∴φ(x)≥φ(12)=71e 0,82> 因此g ′(x)>0,故g(x)在[12,+∞)上单调递增, 则g(x)≥g(12)=121e 1982e ,142--= ∴b 的取值范围是b ≤92e 4.。