专题09+排列组合二项式定理-2017年高考数学(理)试题分项版解析
1.【2017课标1,理6】621(1)(1)x x +
+展开式中2x 的系数为 A .15
B .20
C .30
D .35 【答案】C
【解析】 试题分析:因为6662211(1)(1)1(1)(1)x x x x x
++=⋅++⋅+,则6(1)x +展开式中含2x 的项为2226115C x x ⋅=,621(1)x x ⋅+展开式中含2x 的项为44262115C x x x
⋅=,故2x 前系数为151530+=,选C.
【考点】二项式定理
【名师点睛】对于两个二项式乘积的问题,第一个二项式中的每项乘以第二个二项式的每项,分析好2
x 的项共有几项,进行加和.这类问题的易错点主要是未能分析清楚构成这一项的具体情况,尤其是两个二项式展开式中的r 不同.
2.【2017课标3,理4】()()52x y x y +-的展开式中x 3y 3的系数为
A .80-
B .40-
C .40
D .80 【答案】C
【解析】
【考点】 二项式展开式的通项公式
【名师点睛】(1)二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n 和r 的隐含条件,即n ,r 均为非负整数,且n ≥r ,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项.
(2)求两个多项式的积的特定项,可先化简或利用分类加法计数原理讨论求解.
3.【2017课标II ,理6】安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有( )
A .12种
B .18种
C .24种
D .36种
【答案】D
【解析】
试题分析:由题意可得,一人完成两项工作,其余两人每人完成一项工作,据此可得,只要把工作分成三份:有24C 种方法,然后进行全排列33A 即可,由乘法原理,不同的安排方式共
有234336C A ⨯=种方法。
故选D 。
【考点】 排列与组合;分步乘法计数原理
【名师点睛】(1)解排列组合问题要遵循两个原则:一是按元素(或位置)的性质进行分类;二是按事情发生的过程进行分步。
具体地说,解排列组合问题常以元素(或位置)为主体,即先满足特殊元素(或位置),再考虑其他元素(或位置)。
4.【2017浙江,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______中不同的选法.(用数字作答)
【答案】660
【解析】
【考点】排列组合的应用
【名师点睛】本题主要考查分类计数原理与分步计数原理及排列组合的应用,有关排列组合的综合问题,往往是两个原理及排列组合问题交叉应用才能解决问题,解答这类问题理解题意很关键,一定多读题才能挖掘出隐含条件.解题过程中要首先分清“是分类还是分步”、“是
排列还是组合”,在应用分类计数加法原理讨论时,既不能重复交叉讨论又不能遗漏,这样才能提高准确率.在某些特定问题上,也可充分考虑“正难则反”的思维方式.
5.【2017浙江,13】已知多项式()1x +3()2x +2=5432112345x a x a x a x a x a +++++,则
4a =________,5a =________.
【答案】16,4
【解析】
【考点】二项式定理
【名师点睛】本题主要考查二项式定理的通项与系数,属于简单题. 二项展开式定理的问题也是高考命题热点之一,关于二项式定理的命题方向比较明确,主要从以下几个方面命题:(1)
考查二项展开式的通项公式1r n r r r n T C a b -+=;
(可以考查某一项,也可考查某一项的系数)(2)考查各项系数和和各项的二项式系数和;(3)二项式定理的应用.
6.【2017天津,理14】用数字1,2,3,4,5,6,7,8,9组成没有重复数字,且至多有一个数字是偶数的四位数,这样的四位数一共有___________个.(用数字作答)
【答案】 1080
【解析】413454541080A C C A +=
【考点】计数原理、排列、组合
【名师点睛】计数原理包含分类计数原理(加法)和分步计数原理(乘法),组成四位数至多有一个数字是偶数,包括四位数字有一个是偶数和四位数字全部是奇数两类,利用加法原理计数.
7.【2017山东,理11】已知()13n
x +的展开式中含有2x 项的系数是54,则n = .
【答案】4
【解析】试题分析:由二项式定理的通项公式()1C 3C 3r r r r r r n n x x +T ==⋅⋅,令2r =得:2
2C 354n ⋅=,解得
4n =. 【考点】二项式定理 【名师点睛】根据二项式展开式的通项,确定二项式系数或确定二项展开式中的指定项,是
二项式定理问题中的基本问题,往往要综合运用二项展开式的系数的性质、二项式展开式的通项求解. 本题能较好地考查考生的思维能力、基本计算能力等.。
专题09 定积分的应用、二项式定理理-2017年高考数学三
2017年学易高考三轮复习系列:讲练测之核心热点 【全国通用版】热点九 定积分的应用、二项式定理(理)【名师精讲指南篇】【高考真题再现】1.【2014全国卷1】()()8x y x y -+的展开式中27x y 的系数为________.(用数字填写答案) 【答案】20-【解析】由题意,8()x y +展开式通项为8k k18C y k k T x -+=,08k ≤≤.当7k =时,777888T C xy xy ==;当6k =时,626267828T C x y x y ==,故()()8x y x y -+的展开式中27x y 项为726278(y)2820x xy x y x y ⋅+-⋅=-,系数为20-.3.【2015全国卷1】()52x x y ++的展开式中,52x y 的系数为(). A .10 B .20 C .30 D .60 【答案】C【解析】()()5522x x y x x y ⎡⎤++=++⎣⎦.展开式中含2y 的项为()522225C x x y -+=()32225C x x y +,而()32x x +中含5x 的项为()2121533C C xx x =,所以52x y 的系数为2153C C 30⨯=.故选C .3.【2015全国卷2】4()(1)a x x ++的展开式中的奇数次幂项的系数之和为32, 则a =__________. 【答案】3【解析】由题意知,4234(1)1464x x x x x +=++++,故4()(1)a x x ++的展开式中的 奇数次幂分别为4ax ,34ax , ,36x ,5x 这五项,其系数之和为441+6+1=32a a ++, 解得3a =.4.【2016全国卷1】(52x 的展开式中,3x 的系数是 (用数字填写答案).【答案】10【解析】 (52x 的展开式的通项公式为()()55555221555C 2C 2C 20,1,,5k k k kk kkk kk T x xxk -+----+====.令532k-=,得4k =.故3x 的系数是4545C 210-=.【热点深度剖析】二项式定理,定积分属于理科内容,从近几年的高考试题来看,二项式定理考查的重点是二项式定理的通项公式、二项式系数及项的系数,以考查基本概念、基础知识为主,如系数和、求某项的系数、求常数项、求有理项、求所含参数的值或范围等,注意多项式展开式系数的确定是近几年高考的一个热点;二项式定理基本每年必考,难度不大,属于中档题和容易题,题型为选择题或填空题.定积分重点考查定积分的应用,利用定积分求值,求面积,题型为选择题或填空题. 2013年考查了二项式定理系数最大项,属于基础题, 2014年高考中考查了二项式定理,求二项式展开项的某项系数,展开项的某项系,2015年考察了多项式系数的确定,定积分近几年一直没有考查.预测2016年高考二项式定理仍以指定项系数的确定为主,也可能考查求参数的值;定积分考查的可能性增大,可能是利用定积分求值,或求曲边多边形面积,也可能与几何概型结合出题. 【重点知识整合】1.定积分的几何意义①当函数f(x)在区间a,b ]上恒为正时,定积分⎠⎛ab f(x )dx 的几何意义是由直线x =a ,x =b (a ≠b ),y =0和曲线y =f (x )所围成的曲边梯形的面积(图1中阴影部分). ②一般情况下,定积分⎠⎛ab f (x )dx 的几何意义是介于x 轴、曲线f(x)以及直线x =a 、x =b 之间的曲边梯形面积的代数和(图2中阴影所示),其中在x 轴上方的面积等于该区间上的积分值,在x 轴下方的面积等于该区间上积分值的相反数.(3)定积分的基本性质①⎠⎛a b kf (x )dx = k ⎠⎛ab f (x )dx (k 为常数)②⎠⎛a b f 1(x )±f 2(x )]dx =⎠⎛a b f 1(x )dx ±⎠⎛ab f 2(x)dx③⎠⎛ab f (x )dx =⎠⎛ac f (x )dx +⎠⎛cb f (x )dx (其中a <c <b ).2.微积分基本定理如果f (x )是区间a ,b ]上的连续函数,并且F ′(x )=f (x ),那么⎠⎛ab f (x )dx =F (b )-F (a ),这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿—莱布尼兹公式.为了方便,常把F (b )-F (a )记成F (x )|ba ,即⎠⎛ab f (x )dx =F (x )|ba =F (b )-F (a ).3.二项式定理的展开式011()n n n r n r rn nn n n n a b C a C a b C a b C b --+=+++++,其中组合数r n C 叫做第r +1项的二项式系数;展开式共有n +1项.注意:(1)项的系数与二项式系数是不同的两个概念,但当二项式的两个项的系数都为1时,系数就是二项式系数.如在()n ax b +的展开式中,第r+1项的二项式系数为r n C ,第r+1项的系数为r n r rn C a b -;而1()n x x+的展开式中的系数就是二项式系数;(2)当n 的数值不大时往往借助杨辉三角直接写出各项的二项式系数;(3)审题时要注意区分所求的是项还是第几项?求的是系数还是二项式系数?(4)特例:1(1)1n r rn n n x C x C x x +=+++++4.二项式定理的通项二项展开式中第r +l 项1(0,1,2,r n r rr n T C a b r -+==,)n 称为二项展开式的通项,二项展开式通项的主要用途是求指定的项.主要用于求常数项、有理项和系数最大的项:求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性. 注意:()1通项公式是表示第1r +项,而不是第项.()2展开式中第1r +项的二项式系数r n C 与第1r +项的系数不同.()3通项公式中含有1,,,,r a b n r T +五个元素,只要知道其中的四个元素,就可以求出第五个元素.在有关二项式定理的问题中,常常遇到已知这五个元素中的若干个,求另外几个元素的问题,这类问题一般是利用通项公式,把问题归纳为解方程(或方程组).这里必须注意是正整数,是非负整数且≤. 5.项的系数和二项式系数的性质(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(m n m n nC C -=). (2)增减性与最大值: 当12n r +≤时,二项式系数C 的值逐渐增大,当12n r +≥时,C 的值逐渐减小,且在中间取得最大值.当n 为偶数时,中间一项(第2n+1项)的二项式系数2nn C 取得最大值.当n 为奇数时,中间两项(第21+n 和21+n +1项)的二项式系数1122n n n n C C -+=相等并同时取最大值.(3)各二项式系数和:∵1(1)1n r rn n n x C x C x x +=+++++,令1x =,则0122n rnn n n n nC C C C C =++++++ , 0213n n n n C C C C ++⋅⋅⋅=++⋅⋅⋅12n -=(4)用二项式定理进行近似运算,关键是恰当地舍取不影响精度的项,一般地:当α很小时,有()()211112nn n n ααα±≈±+-.【应试技巧点拨】1.二项定理问题的处理方法和技巧:⑴运用二项式定理一定要牢记通项1r n r rr n T C a b -+=,注意()na b +与()nb a +虽然相同,但具体到它们展开式的某一项时是不同的,一定要注意顺序问题,另外二项展开式的二项式系数与该项的(字母)系数是两个不同的概念,前者只指r n C ,而后者是字母外的部分.前者只与和有关,恒为正,后者还与,有关,可正可负.⑵ 对于二项式系数问题,应注意以下几点:①求二项式所有项的系数和,可采用“特殊值取代法”,通常令字母变量的值为1; ②关于组合恒等式的证明,常采用“构造法”——构造函数或构造同一问题的两种算法; ③证明不等式时,应注意运用放缩法.⑶ 求二项展开式中指定的项,通常是先根据已知条件求,再求1r T +,有时还需先求,再求,才能求出1r T +.⑷ 有些三项展开式问题可以变形为二项式问题加以解决;有时也可以通过组合解决,但要注意分类清楚,不重不漏.⑸ 对于二项式系数问题,首先要熟记二项式系数的性质,其次要掌握赋值法,赋值法是解决二项式系数问题的一个重要手段.⑹ 近似计算要首先观察精确度,然后选取展开式中若干项.⑺ 用二项式定理证明整除问题,一般将被除式变为有关除式的二项式的形式再展开,常采用“配凑法”“消去法”配合整除的有关知识来解决.多项式乘法的进位规则:在求系数过程中,尽量先化简,降底数的运算级别,尽量化成加减运算,在运算过程可以适当注意令值法的运用,例如求常数项,可令0x =.在二项式的展开式中,要注意项的系数和二项式系数的区别.2. 排列组合在二项展开式中的应用:()na b +展开式可以由次数、项数和系数来确定.(1)次数的确定:从个相同的a b +中各取一个(或)乘起来,可以构成展开式中的一项,展开式中项的形式是p q ma b ,其中,,p q N p q n ∈+=.(2)项数的确定:满足条件,,p q N p q n ∈+=的(),p q 共1n +组. 即将()na b +展开共2n 项,合并同类项后共1n +项.(3)系数的确定:展开式中含p q a b (p q n +=)项的系数为p n C (即p 个,个的排列数)因此()n a b +展开式中的通项是:1r n r r r n T C a b -+= (0,1,2,3,,r n =)()()011*nn n r n r rn nn n n n a b C a C a b C a b C b n N --+=+++++∈这种方法比数学归纳法推导二项式定理更具一般性和创造性,不仅可二项展开,也可三项展开,四项展开等.3. 求几个二项式积的展开式中某项的系数或特定项时,一般要根据这几个二项式的结构特征进行分类搭配,分类时一般以一个二项式逐项分类,分析其他二项式应满足的条件,然后再求解结果.4. 求展开式系数最大项:如求()nax b + (,a b R ∈)的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为1231,,,,n A A A A +,且第项系数最大,应用11k k kk A A A A -+≥⎧⎨≥⎩从而解出k 来,即得.5.二项式应用问题(1)利用二项式定理解决整除问题时,关键是进行合理地变形构造二项式,应注意:要证明一个式子能被另一个式子整除,只要证明这个式子按二项式定理展开后的各项均能被另一个式子整除即可.(2)求余数问题时,应明确被除式()f x 与除式()g x (()0g x ≠),商式()q x 与余式的关系及余式的范围.(3)展开式中常数项、有理项的特征是通项中未知数的指数分别为零和整数.解决这类问题时,先要合并通项中同一字母的指数,再根据上述特征进行分析.(4)有关求二项展开式中的项、系数、参数值或取值范围等,一般要利用通项公式,运用方程思想进行求值,通过解不等式(组)求取值范围.6.二项式定理是一个恒等式,使用时有两种思路:一是利用恒等定理(两个多项式恒等,则对应项系数分别相等);二是赋值.二项式定理结合“恒等”与“赋值”两条思路可以使很多求二项展开式的系数的问题迎刃而解.赋值法是处理组合数问题、系数问题的最有效的经典方法,一般对任意A x ∈,某式子恒成立,则对A 中的特殊值,该式子一定成立,特殊值如何选取视具体情况决定,灵活性较强,一般取1,1,0-=x 居多.若2012()...,n n n ax b a a x a x a x +=++++则设()()=+n f x ax b .有:①0(0);a f = ②012...(1);n a a a a f ++++=③0123...(1)(1);n n a a a a a f -+-++-=- ④0246(1)(1)...;2f f a a a a +-++++=⑤1357(1)(1) (2)f f a a a a --++++=6. 定积分的应用及技巧:(1)对被积函数,要先化简,再求定积分.(2)求被积函数是分段函数的定积分,依据定积分的性质,分段求定积分再求和.(3)对含有绝对值符号的被积函数,要去掉绝对值符号才能求定积分.(4)应用定积分求曲边梯形的面积,解题的关键是利用两条曲线的交点确定积分区间以及结合图形确定被积函数.求解两条曲线围成的封闭图形的面积一般是用积分区间内上方曲线减去下方曲线对应的方程、或者直接作差之后求积分的绝对值,否则就会求出负值.易错提示] 在使用定积分求两曲线围成的图形的面积时,要注意根据曲线的交点判断这个面积是怎样的定积分,既不要弄错积分的上下限,也不要弄错被积函数.用微积分基本定理求定积分时,要掌握积分与导数的互逆关系及求导公式的逆向形式. 7.求导运算与求原函数运算互为逆运算,求定积分的关键是找到被积函数的原函数,为避免出错,在求出原函数后可利用求导与积分互为逆运算的关系进行验证.8.定积分的应用主要有两个问题:一是能利用定积分求曲边梯形的面积;二是能利用定积分求变速直线运动的路程及变力做功问题,其中,应特别注意求定积分的运算与利用定积分计算曲边梯形面积的区别. 【考场经验分享】 一.二项式定理:1.区别“项的系数”与“二项式系数”,审题时要仔细.项的系数与,a b 有关,可正可负,二项式系数只与有关,恒为正.2.切实理解“常数项”“有理项”(字母指数为整数)“系数最大的项”等概念. 3.求展开式中的指定项,要把该项完整写出,不能仅仅说明是第几项. 4.赋值法求展开式中的系数和或部分系数和,常赋的值为0,±1. 5.在化简求值时,注意二项式定理的逆用.要用整体思想看待a 、b . 二.定积分1.求定积分的常用技巧:(1)求被积函数,要先化简,再求积分.(2)求被积函数为分段函数的定积分,依据定积分“对区间的可加性”,分段积分再求和. (3)对于含有绝对值符号的被积函数,要先去掉绝对值号才能积分.【名题精选练兵篇】1.【山东省师大附中2017届高三第三次模拟】直线3y x =与曲线2y x =围成图形的面积为( )A.272 B. 9 C. 92 D. 274【答案】C2.【山西省晋中市2017届高三3月高考适应性调研】若,则在的展开式中,的幂函数不是整数的项共有( )A. 13项B. 14项C. 15项D. 16项 【答案】C 【解析】,由得,当时,的幂函数不是整数,即共有15项,选C.3.【广东省广州市2017届高三3月综合测试(一)】若直线与函数的图象相交于点,,且,则线段与函数的图象所围成的图形面积是A.B. C. D.【答案】A【解析】线段与函数的图象所围成的图形面积如图阴影部分所示,其面积为,选A4.【2017届安徽省合肥市高三第一次模拟】在如图所示的正方形中随机投掷10000个点,则落入阴影部分(曲线的方程为)的点的个数的估计值为( )A. 5000B. 6667C. 7500D. 7854 【答案】B5.【“超级全能生”浙江省2017届高三3月联考】在二项式612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,常数项是( )A. -240B. 240C. -160D. 160 【答案】C 【解析】()()()66621661221rrr r rrr r T Cx C x x ---+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,由620r -= 得3r = ,所以常数项是()()6333621160.C --=-选C.6.【河南省2017届高中毕业年级考前预测】设sin a xdx π=⎰,则()62·2x ⎛+ ⎝的展开式中常数项是( )A. 332B. -332C. 320D. -320 【答案】B7.【湖北省黄冈市2017届高三3月份质量检测】已知,则( )A. 2017B. 4034C.D. 0【答案】C 【解析】因为,两边同时求导可得令,则,故选C.8.【2016届湖南省高三六校联考】若231(2)(1)x x x++-的展开式中的常数项为,则20(31)ax dx -⎰的值为( )A .6B .20C .8D .24 【答案】A【解析】因为231(2)(1)x x x++-的展开式中的常数项123322,a C C =-+=所以()223200(31)|6,x dx x x -=-=⎰故选.9.【2016届江西师大附中高三上学期期末】若()241cos2x a dx xdx π-=⎰⎰,则等于( )A .1-B .C .D .【答案】B【解析】a ax x dx a x -=-=-⎰232121212)(;212sin 212cos 4040==⎰ππx xdx ,两定积分相等,则12321=⇒-=a a ,故本题的正确选项为B. 10.【2016届河北省邯郸一中高三下第一次模拟】6(2)x y -的展开式中,42x y 的系数为( ) A .15 B .-15 C .60 D .-60 【答案】C【解析】6(2)x y -的展开式的通项公式是()()6616622rrr r r r rr T C x y C x y --+=⋅-=-⋅⋅⋅,令2r =,则可求得42x y 的系数为60,故选C.11.【2016届河南省八市重点高中高三4月质检】已知53878710(3)(1)(1)(1)x x a x a x a x a +=+++++++,则7531753a a a a +++=( )A .-16B .-8C .8D .16 【答案】B12.【2016届甘肃省河西五市部分普通高中高三第一次联考】设是一个正整数,1+)k xk(的展开式中第四项的系数为116,记函数2y x =与y kx =的图象所围成的阴影部分为S ,任取[0,4]x ∈,[0,16]y ∈,则点(,)x y 恰好落在阴影区域S 内的概率是 ( )A .23 B .13 C .25D . 16【答案】D.【解析】由二项展开的通项公式1()r rr k xT C k+=,令143r r +=⇒=,∴33211(1)(2)1416616k k k C k k k --⋅=⇒=⇒=,∴4223400132(4)(2)|33S x x dx x x =-=-=⎰, ∴所求概率32134166P ==⋅,故选D .13.【2017届湖北省荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟高三2月联考】已知函数的两个零点分别为,则__________.【答案】14.【2017届河南省新乡市高三第二次模拟】若()5234501234512x a a x a x a x a x a x -=+++++,则32a a =__________. 【答案】-2【解析】因二项式定理的通项公式为()()15522(0,1,2,3rrr r rr T C x C x r +=-=-=⋅⋅,则232535440,880a C a C ===-=-,故322a a =-,应填答案2-. 15.【河北省衡水中学2017届高三下学期三调】在的展开式中,含项的系数为________.【答案】【解析】 由题意得,只有第一项含有,因为的通项,所以,所以的系数为.16.【2017届福建省泉州市高三3月质量检测】的展开式中,的系数为__________. 【答案】 【解析】由题意得,展开式的通项公式为,则的展开式中,的项为:,故答案为:8.17.【江西省百校联盟2017届高三2月联考】在的展开式中,常数项为__________. 【答案】【解析】因,故由题设只要分别求出的展开式中的系数和常数项即可,由于,所以和,即和时,和,所以常数项为,应填答案. 【名师原创测试篇】1.()522121x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式的常数项是( )A .3B .-2C .2D .-3 【答案】A【解析】由题意得,展开式的常数项是2414555521()(1)2(1)5(2)3x C C x⋅-+⨯-=+-=,故选A. 2.由曲线y =直线2y x =-及y 轴所围成的图形的面积为( )A .103 B .163C .4D .6 【答案】B 【解析】画出草图由2y x y =-⎧⎪⎨=⎪⎩解得42x y =⎧⎨=⎩,所以(4,2)M ,所以曲线y =直线2y x =-及y 轴所围成的图形的面积34242002116(2)(2)|323s x dx x x x ⎤=-=-+=⎦⎰. 3. 知2(sin cos )a x x dx π=+⎰,在64(1)(1y)ax ++的展开式中,2xy 项的系数为( )A .45B .72C .60D .120【答案】B【解析】由已知得220(sin cos )(sinx cosx)2a x x dx ππ=+=-=⎰,由二项式定理知,2xy 项为12226472C ax C y xy ⋅=,其系数为72.4.设函数61(2),0,()0.x x x f x x ⎧-<⎪=⎨⎪≥⎩则0x >时,[()]f f x 表达式中的展开式中的常数项为 .(用数字作答) 【答案】160-5. 已知2201sin 22x a dx π⎛⎫=- ⎪⎝⎭⎰,则912ax ax ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中,的一次项系数为( ) A .6316-B .6316C .638-D .638【答案】A【解析】2011111cos sin sin sin 022222220a x dx x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=---=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎰,所以912ax ax ⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 9112x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭其通项公式为:()9992191111922r r rr r r r r T C x C x x ---+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,由921r -=即:4r =,得到的一次项系数为:()54491631216C ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭,所以答案为A . 6. 过点(1,1)A 作曲线2(0)y x x =≥的切线,设该切线与曲线及轴所围图形的面积为,S 则S = .【答案】1.12【解析】由题只需求出在A 点处的切线方程,故先利用导数求出在切点处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率从而得到切线的方程进而求得面积.过点A 的切线的斜率为x 1k y'|2===,故过点A 的切线l 的方程为y 12x 1-=-(),即y=2x-1,令y=0,得1x 2=,2ABC 111S 1224∆⨯⨯==,3121ABO 00x 1S x dx |33∆⎰===,ABO ABC 111S S S .3412∆∆∴--===。
广东省13市2017届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编:排列组合与二项式定理(word版,附答案)
广东省13市2017届高三上学期期末考试数学理试题分类汇编排列组合与二项式定理一、排列组合1、(广州市2017届高三12月模拟)GZ 新闻台做“一校一特色”访谈节目, 分A, B, C 三期播出, A 期播出两间学校, B 期,C 期各播出1间学校, 现从8间候选学校中选出4间参与这三项任务, 不同的选法共有(A )140种 (B )420种 (C )840种 (D )1680种2、(茂名市2017届高三第一次综合测试)学校计划利用周五下午第一、二、三节课举办语文、数学、英语、理综4科的专题讲座,每科一节课,每节至少有一科,且数学、理综不安排在同一节,则不同的安排方法共有( )A . 6种B .24种C .30种D .36种参考答案1、C2、 C 解:由于每科一节课,每节至少有一科,必有两科在同一节,先从4科中任选2科看作一个整体,然后做3个元素的全排列,共2343C A 种方法,再从中排除数学、理综安排在同一节的情形,共33A 种方法,故总的方法种数为2343C A -33A =36-6=30.二、二项式定理1、(潮州市2017届高三上学期期末)(x ++1)4展开式中常数项为( )A .18B .19C .20D .212、(东莞市2017届高三上学期期末)的展开式中含x 项的系数为-6,则常数a =_______.3、(佛山市2017届高三教学质量检测(一))二项式())(23*3N n x n ∈+展开式中只有一项的系数为有理数,则n 的可能取值为( ) A .6 B .7 C .8 D .94、(惠州市2017届高三第三次调研)⎝⎛⎭⎫12x -2y 5的展开式中x 2y 3的系数是( ) (A )-20 (B )-5 (C )5 (D )205、(揭阳市2017届高三上学期期末)在8)1(xx -的展开式中,常数项是 . 6、(茂名市2017届高三第一次综合测试)已知22cos a xdx ππ-=⎰,则二项式6()a x x+展开式中的常数项是 * .7、(汕头市2017届高三上学期期末)将二项式6)2(x x +展开式各项重新排列,则其中无理项互不相邻的概率是( )A .72B .351 C. 358 D .247 8、(韶关市2017届高三1月调研)在5(1)(12)x x +⋅+的展开式中,4x 的系数为 (用数字作答).9、(肇庆市2017届高三第二次模拟)若61()n x x x +的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于(A )3 (B )4 (C )5 (D )610、(珠海市2017届高三上学期期末)若()na x x -展开式中所有二项式系数之和是64 ,常数项为15 ,则实数a 的值是 .参考答案1、解:(x ++1)4展开式的T r +1=,(r=0,1,…,4).的通项公式:T k +1==x r ﹣2k , 令r=2k ,可得:k=0时,r=0;k=1时,r=2,k=2时,r=4.∴(x ++1)4展开式中常数项=1++=19. 故选:B .2、33、B4、A5、706、解:22cos a xdx ππ-=⎰=22sin 2x ππ-=, 则二项式6(+)a x x =6)2(xx +展开式的通项公式为r r rr x C T 236612-+=,令0236=-r ,求得4=r ,所以二项式6()a x x+展开式中的常数项是46C ×24=240. 7、A8、【解析】在5(1)(12)x x +?的展开式中:当第一个因式取1时,则后一个因式取含4x 的项44445280C x x =. 当第一个因式取x 时,则后一个因式取含3x 的项33335280C x x =; 所以4x 的系数为160.9、C 10、±1。
【山东省】2017年高考数学(理科)-排列组合、二项式定理-专题练习-答案
排列组合、二项式定理解析1.[从E到G需要分两步完成:先从E到F,再从F到G。
从F到G的最短路径,只要考虑纵向路径即可,一旦纵向路径确定,横向路径即可确定,故从F到G的最短路径共有3条。
如图,从E到F的最短路径有两类:先从E到A,再从A到F,或先从E到B,再从B到F。
因为从A到F或从B到F都与从F到G的路径形状相同,所以从A到F,从B到F最短路径的条数都是3,所以从E到F的最短路径有3+3=6(条)。
所以小明到老年公寓的最短路径条数为6×3=18.]2.D[第一步,先排个位,有C13种选择;第二步,排前4位,有A44种选择。
由分步乘法计数原理,知有C13·A44=72(个)。
]3.C[由题意知:当m=4时,“规范01数列”共含有8项,其中4项为0,4项为1,且必有a1=0,a8=1.不考虑限制条件“对任意k≤2m,a1,a2,…,a k中0的个数不少于1的个数”,则中间6个数的情况共有C36=20(种),其中存在k≤2m,a1,a2,…,a k中0的个数少于1的个数的情况有:①若a2=a3=1,则有C14=4(种);②若a2=1,a3=0,则a4=1,a5=1,只有1种;③若a2=0,则a3=a4=a5=1,只有1种。
综上,不同的“规范01数列”共有20-6=14(种)。
故共有14个。
故选C.]4.A[分两步:第一步,选派一名教师到甲地,另一名到乙地,共有C12=2(种)选派方法;第二步,选派两名学生到甲地,另外两名到乙地,共有C24=6(种)选派方法。
由分步乘法计数原理得,不同的选派方案共有2×6=12(种)。
]5.B[分两类,不选三班的同学,利用间接法,没有条件得选择3人,再排除3个同学来自同一班,有C312-3C34=208种;选三班的一位同学,剩下的两位同学从剩下的12人中任选2人,有C14·C212=264种。
根据分类计数原理,得208+264=472,故选B.]6.A[从重量分别为1,2,3,4,…,10克的砝码(每种砝码各一个)中选出若干个,使其总重量恰为8克的方法是选一个,8克,一种方法,选两个,1+7,2+6,3+5,共3种方法,选三个,1+2+5,只有一种方法,13·!m!m!=7·+!+!m!=6.]D·。
2017年全国统一高考数学试卷及答案详解(理科)(新课标Ⅱ)word版
2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)=()A.1+2i B.1﹣2i C.2+i D.2﹣i2.(5分)设集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.若A∩B={1},则B=()A.{1,﹣3}B.{1,0}C.{1,3}D.{1,5}3.(5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏4.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为()A.90πB.63πC.42πD.36π5.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是()A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.96.(5分)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有()A.12种B.18种C.24种D.36种7.(5分)甲、乙、丙、丁四位同学一起去问老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则()A.乙可以知道四人的成绩B.丁可以知道四人的成绩C.乙、丁可以知道对方的成绩D.乙、丁可以知道自己的成绩8.(5分)执行如图的程序框图,如果输入的a=﹣1,则输出的S=()A.2 B.3 C.4 D.59.(5分)若双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,则C的离心率为()A.2 B.C.D.10.(5分)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为()A.B.C.D.11.(5分)若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,则f(x)的极小值为()A.﹣1 B.﹣2e﹣3C.5e﹣3 D.112.(5分)已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则•(+)的最小值是()A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.﹣1三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,X表示抽到的二等品件数,则DX=.14.(5分)函数f(x)=sin2x+cosx﹣(x∈[0,])的最大值是.15.(5分)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.16.(5分)已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y 轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|=.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤.第17~21题为必做题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2.(1)求cosB;(2)若a+c=6,△ABC面积为2,求b.18.(12分)海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100 个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如图:(1)设两种养殖方法的箱产量相互独立,记A表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg,新养殖法的箱产量不低于50kg”,估计A的概率;(2)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:(3)根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值(精确到0.01).附:K2=.19.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.(1)证明:直线CE∥平面PAB;(2)点M在棱PC 上,且直线BM与底面ABCD所成角为45°,求二面角M﹣AB﹣D的余弦值.20.(12分)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:+y2=1上,过M做x轴的垂线,垂足为N,点P满足=.(1)求点P的轨迹方程;(2)设点Q在直线x=﹣3上,且•=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l 过C的左焦点F.21.(12分)已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.(1)求a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](22.(10分)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρcosθ=4.(1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|•|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;(2)设点A的极坐标为(2,),点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.[选修4-5:不等式选讲]23.已知a>0,b>0,a3+b3=2,证明:(1)(a+b)(a5+b5)≥4;(2)a+b≤2.2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)(2017•新课标Ⅱ)=()A.1+2i B.1﹣2i C.2+i D.2﹣i【解答】解:===2﹣i,故选D.2.(5分)(2017•新课标Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.若A∩B={1},则B=()A.{1,﹣3}B.{1,0}C.{1,3}D.{1,5}【解答】解:集合A={1,2,4},B={x|x2﹣4x+m=0}.若A∩B={1},则1∈A且1∈B,可得1﹣4+m=0,解得m=3,即有B={x|x2﹣4x+3=0}={1,3}.故选:C.3.(5分)(2017•新课标Ⅱ)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏【解答】解:设这个塔顶层有a盏灯,∵宝塔一共有七层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,∴从塔顶层依次向下每层灯数是以2为公比、a为首项的等比数列,又总共有灯381盏,∴381==127a,解得a=3,则这个塔顶层有3盏灯,故选B.4.(5分)(2017•新课标Ⅱ)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某几何体的三视图,该几何体由一平面将一圆柱截去一部分后所得,则该几何体的体积为()A.90πB.63πC.42πD.36π【解答】解:由三视图可得,直观图为一个完整的圆柱减去一个高为6的圆柱的一半,V=π•32×10﹣•π•32×6=63π,故选:B.5.(5分)(2017•新课标Ⅱ)设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是()A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.9【解答】解:x、y满足约束条件的可行域如图:z=2x+y 经过可行域的A时,目标函数取得最小值,由解得A(﹣6,﹣3),则z=2x+y 的最小值是:﹣15.故选:A.6.(5分)(2017•新课标Ⅱ)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有()A.12种B.18种C.24种D.36种【解答】解:4项工作分成3组,可得:=6,安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,可得:6×=36种.故选:D.7.(5分)(2017•新课标Ⅱ)甲、乙、丙、丁四位同学一起去问老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则()A.乙可以知道四人的成绩B.丁可以知道四人的成绩C.乙、丁可以知道对方的成绩D.乙、丁可以知道自己的成绩【解答】解:四人所知只有自己看到,老师所说及最后甲说话,甲不知自己的成绩→乙丙必有一优一良,(若为两优,甲会知道自己的成绩;若是两良,甲也会知道自己的成绩)→乙看到了丙的成绩,知自己的成绩→丁看到甲、丁中也为一优一良,丁知自己的成绩,故选:D.8.(5分)(2017•新课标Ⅱ)执行如图的程序框图,如果输入的a=﹣1,则输出的S=()A.2 B.3 C.4 D.5【解答】解:执行程序框图,有S=0,k=1,a=﹣1,代入循环,第一次满足循环,S=﹣1,a=1,k=2;满足条件,第二次满足循环,S=1,a=﹣1,k=3;满足条件,第三次满足循环,S=﹣2,a=1,k=4;满足条件,第四次满足循环,S=2,a=﹣1,k=5;满足条件,第五次满足循环,S=﹣3,a=1,k=6;满足条件,第六次满足循环,S=3,a=﹣1,k=7;7≤6不成立,退出循环输出,S=3;故选:B.9.(5分)(2017•新课标Ⅱ)若双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,则C的离心率为()A.2 B.C.D.【解答】解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线不妨为:bx+ay=0,圆(x﹣2)2+y2=4的圆心(2,0),半径为:2,双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的一条渐近线被圆(x﹣2)2+y2=4所截得的弦长为2,可得圆心到直线的距离为:=,解得:,可得e2=4,即e=2.故选:A.10.(5分)(2017•新课标Ⅱ)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为()A.B.C.D.【解答】解:如图所示,设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,则AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角(因异面直线所成角为(0,]),可知MN=AB1=,NP=BC1=;作BC中点Q,则△PQM为直角三角形;∵PQ=1,MQ=AC,△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos∠ABC=4+1﹣2×2×1×(﹣)=7,∴AC=,∴MQ=;在△MQP中,MP==;在△PMN中,由余弦定理得cos∠MNP===﹣;又异面直线所成角的范围是(0,],∴AB1与BC1所成角的余弦值为.11.(5分)(2017•新课标Ⅱ)若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,则f(x)的极小值为()A.﹣1 B.﹣2e﹣3C.5e﹣3 D.1【解答】解:函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1,可得f′(x)=(2x+a)e x﹣1+(x2+ax﹣1)e x﹣1,x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,可得:﹣4+a+(3﹣2a)=0.解得a=﹣1.可得f′(x)=(2x﹣1)e x﹣1+(x2﹣x﹣1)e x﹣1,=(x2+x﹣2)e x﹣1,函数的极值点为:x=﹣2,x=1,当x<﹣2或x>1时,f′(x)>0函数是增函数,x∈(﹣2,1)时,函数是减函数,x=1时,函数取得极小值:f(1)=(12﹣1﹣1)e1﹣1=﹣1.故选:A.12.(5分)(2017•新课标Ⅱ)已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则•(+)的最小值是()A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.﹣1【解答】解:建立如图所示的坐标系,以BC中点为坐标原点,则A(0,),B(﹣1,0),C(1,0),设P(x,y),则=(﹣x,﹣y),=(﹣1﹣x,﹣y),=(1﹣x,﹣y),则•(+)=2x2﹣2y+2y2=2[x2+(y﹣)2﹣]∴当x=0,y=时,取得最小值2×(﹣)=﹣,故选:B三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)(2017•新课标Ⅱ)一批产品的二等品率为0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取100次,X表示抽到的二等品件数,则DX= 1.96.【解答】解:由题意可知,该事件满足独立重复试验,是一个二项分布模型,其中,p=0.02,n=100,则DX=npq=np(1﹣p)=100×0.02×0.98=1.96.故答案为:1.96.14.(5分)(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin2x+cosx﹣(x∈[0,])的最大值是1.【解答】解:f(x)=sin2x+cosx﹣=1﹣cos2x+cosx﹣,令cosx=t且t∈[0,1],则f(t)=﹣t2+t+=﹣(t﹣)2+1,当t=时,f(t)max=1,即f(x)的最大值为1,故答案为:115.(5分)(2017•新课标Ⅱ)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.【解答】解:等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,S4=2(a2+a3)=10,可得a2=2,数列的首项为1,公差为1,S n=,=,则=2[1﹣++…+]=2(1﹣)=.故答案为:.16.(5分)(2017•新课标Ⅱ)已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|=6.【解答】解:抛物线C:y2=8x的焦点F(2,0),M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,可知M的横坐标为:1,则M的纵坐标为:,|FN|=2|FM|=2=6.故答案为:6.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤.第17~21题为必做题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.(12分)(2017•新课标Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2.(1)求cosB;(2)若a+c=6,△ABC面积为2,求b.【解答】解:(1)sin(A+C)=8sin2,∴sinB=4(1﹣cosB),∵sin2B+cos2B=1,∴16(1﹣cosB)2+cos2B=1,∴(17cosB﹣15)(cosB﹣1)=0,∴cosB=;(2)由(1)可知sinB=,=ac•sinB=2,∴ac=,∵S△ABC∴b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2﹣2××=a2+c2﹣15=(a+c)2﹣2ac﹣15=36﹣17﹣15=4,∴b=2.18.(12分)(2017•新课标Ⅱ)海水养殖场进行某水产品的新、旧网箱养殖方法的产量对比,收获时各随机抽取了100 个网箱,测量各箱水产品的产量(单位:kg),其频率分布直方图如图:(1)设两种养殖方法的箱产量相互独立,记A表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg,新养殖法的箱产量不低于50kg”,估计A的概率;(2)填写下面列联表,并根据列联表判断是否有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关:(3)根据箱产量的频率分布直方图,求新养殖法箱产量的中位数的估计值(精确到0.01).附:K2=.【解答】解:(1)记B表示事件“旧养殖法的箱产量低于50kg”,C表示事件“新养殖法的箱产量不低于50kg”,由P(A)=P(BC)=P(B)P(C),则旧养殖法的箱产量低于50kg:(0.012+0.014+0.024+0.034+0.040)×5=0.62,故P(B)的估计值0.62,新养殖法的箱产量不低于50kg:(0.068+0.046+0.010+0.008)×5=0.66,故P(C)的估计值为,则事件A的概率估计值为P(A)=P(B)P(C)=0.62×0.66=0.4092;∴A发生的概率为0.4092;(2)2×2列联表:则K2=≈15.705,由15.705>6.635,∴有99%的把握认为箱产量与养殖方法有关;(3)由题意可知:方法一:=5×(37.5×0.004+42.5×0.020+47.5×0.044+52.5×0.068+57.5×0.046+62.5×0.010+67.5×0.008)=5×10.47=52.35(kg).新养殖法箱产量的中位数的估计值52.35(kg)方法二:由新养殖法的箱产量频率分布直方图中,箱产量低于50kg的直方图的面积:(0.004+0.020+0.044)×5=0.34,箱产量低于55kg的直方图面积为:(0.004+0.020+0.044+0.068)×5=0.68>0.5,故新养殖法产量的中位数的估计值为:50+≈52.35(kg),新养殖法箱产量的中位数的估计值52.35(kg).19.(12分)(2017•新课标Ⅱ)如图,四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.(1)证明:直线CE∥平面PAB;(2)点M在棱PC 上,且直线BM与底面ABCD所成角为45°,求二面角M﹣AB﹣D的余弦值.【解答】(1)证明:取PA的中点F,连接EF,BF,因为E是PD的中点,所以EF AD,AB=BC=AD,∠BAD=∠ABC=90°,∴BC∥AD,∴BCEF是平行四边形,可得CE∥BF,BF⊂平面PAB,CF⊄平面PAB,∴直线CE∥平面PAB;(2)解:四棱锥P﹣ABCD中,侧面PAD为等边三角形且垂直于底面ABCD,AB=BC=AD,∠BAD=∠ABC=90°,E是PD的中点.取AD的中点O,M在底面ABCD上的射影N在OC上,设AD=2,则AB=BC=1,OP=,∴∠PCO=60°,直线BM与底面ABCD所成角为45°,可得:BN=MN,CN=MN,BC=1,可得:1+BN2=BN2,BN=,MN=,作NQ⊥AB于Q,连接MQ,所以∠MQN就是二面角M﹣AB﹣D的平面角,MQ==,二面角M﹣AB﹣D的余弦值为:=.20.(12分)(2017•新课标Ⅱ)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:+y2=1上,过M做x轴的垂线,垂足为N,点P满足=.(1)求点P的轨迹方程;(2)设点Q在直线x=﹣3上,且•=1.证明:过点P且垂直于OQ的直线l 过C的左焦点F.【解答】解:(1)设M(x0,y0),由题意可得N(x0,0),设P(x,y),由点P满足=.可得(x﹣x0,y)=(0,y0),可得x﹣x0=0,y=y0,即有x0=x,y0=,代入椭圆方程+y2=1,可得+=1,即有点P的轨迹方程为圆x2+y2=2;(2)证明:设Q(﹣3,m),P(cosα,sinα),(0≤α<2π),•=1,可得(cosα,sinα)•(﹣3﹣cosα,m﹣sinα)=1,即为﹣3cosα﹣2cos2α+msinα﹣2sin2α=1,解得m=,即有Q(﹣3,),椭圆+y2=1的左焦点F(﹣1,0),由k OQ=﹣,k PF=,由k OQ•k PF=﹣1,可得过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.21.(12分)(2017•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.(1)求a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.【解答】(1)解:因为f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx=x(ax﹣a﹣lnx)(x>0),则f(x)≥0等价于h(x)=ax﹣a﹣lnx≥0,因为h′(x)=a﹣,且当0<x<时h′(x)<0、当x>时h′(x)>0,所以h(x)min=h(),又因为h(1)=a﹣a﹣ln1=0,所以=1,解得a=1;(2)证明:由(1)可知f(x)=x2﹣x﹣xlnx,f′(x)=2x﹣2﹣lnx,令f′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2﹣,令t′(x)=0,解得:x=,所以t(x)在区间(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,所以t(x)min=t()=ln2﹣1<0,从而t(x)=0有解,即f′(x)=0存在两根x0,x2,且不妨设f′(x)在(0,x0)上为正、在(x0,x2)上为负、在(x2,+∞)上为正,所以f(x)必存在唯一极大值点x0,且2x0﹣2﹣lnx0=0,所以f(x0)=﹣x0﹣x0lnx0=﹣x0+2x0﹣2=x0﹣,由x0<可知f(x0)<(x0﹣)max=﹣+=;由f′()<0可知x0<<,所以f(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,)上单调递减,所以f(x0)>f()=;综上所述,f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程](22.(10分)(2017•新课标Ⅱ)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C1的极坐标方程为ρcosθ=4.(1)M为曲线C1上的动点,点P在线段OM上,且满足|OM|•|OP|=16,求点P的轨迹C2的直角坐标方程;(2)设点A的极坐标为(2,),点B在曲线C2上,求△OAB面积的最大值.【解答】解:(1)曲线C1的直角坐标方程为:x=4,设P(x,y),M(4,y0),则,∴y0=,∵|OM||OP|=16,∴=16,即(x2+y2)(1+)=16,∴x4+2x2y2+y4=16x2,即(x2+y2)2=16x2,两边开方得:x2+y2=4x,整理得:(x﹣2)2+y2=4(x≠0),∴点P的轨迹C2的直角坐标方程:(x﹣2)2+y2=4(x≠0).(2)点A的直角坐标为A(1,),显然点A在曲线C2上,|OA|=2,∴曲线C2的圆心(2,0)到弦OA的距离d==,∴△AOB的最大面积S=|OA|•(2+)=2+.[选修4-5:不等式选讲]23.(2017•新课标Ⅱ)已知a>0,b>0,a3+b3=2,证明:(1)(a+b)(a5+b5)≥4;(2)a+b≤2.【解答】证明:(1)由柯西不等式得:(a+b)(a5+b5)≥(+)2=(a3+b3)2≥4,当且仅当=,即a=b=1时取等号,(2)∵a3+b3=2,∴(a+b)(a2﹣ab+b2)=2,∴(a+b)[(a+b)2﹣3ab]=2,∴(a+b)3﹣3ab(a+b)=2,∴=ab,由均值不等式可得:=ab≤()2,∴(a+b)3﹣2≤,∴(a+b)3≤2,∴a+b≤2,当且仅当a=b=1时等号成立.。
2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅰ)(含解析版)
2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则( )A.A∩B={x|x<0}B.A∪B=R C.A∪B={x|x>1}D.A∩B=∅2.(5分)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A.B.C.D.3.(5分)设有下面四个命题p1:若复数z满足∈R,则z∈R;p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R;p 3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1=;p4:若复数z∈R,则∈R.其中的真命题为( )A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4 4.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为( )A.1B.2C.4D.85.(5分)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )A.[﹣2,2]B.[﹣1,1]C.[0,4]D.[1,3]6.(5分)(1+)(1+x)6展开式中x2的系数为( )A.15B.20C.30D.357.(5分)某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为( )A.10B.12C.14D.168.(5分)如图程序框图是为了求出满足3n﹣2n>1000的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入( )A.A>1000和n=n+1B.A>1000和n=n+2C.A≤1000和n=n+1D.A≤1000和n=n+29.(5分)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是( )A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C210.(5分)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )A.16B.14C.12D.1011.(5分)设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则( )A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z 12.(5分)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是( )A.440B.330C.220D.110二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)已知向量,的夹角为60°,||=2,||=1,则|+2|= .14.(5分)设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为 .15.(5分)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为 .16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5cm,该纸片上的等边三角形ABC的中心为O.D、E、F为圆O上的点,△DBC,△ECA,△FAB分别是以BC ,CA,AB为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以BC,CA,AB为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D、E、F重合,得到三棱锥.当△ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为 .三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sinBsinC;(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°.(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;(2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角A﹣PB﹣C的余弦值.19.(12分)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布N(μ,σ2).(1)假设生产状态正常,记X表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件数,求P(X≥1)及X的数学期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.(ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性;(ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸:9.9510.129.969.9610.019.929.9810.0410.269.9110.1310.029.2210.0410.059.95经计算得==9.97,s==≈0.212,其中x i为抽取的第i个零件的尺寸,i=1,2, (16)用样本平均数作为μ的估计值,用样本标准差s作为σ的估计值,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(﹣3+3)之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣3σ<Z<μ+3σ)=0.9974,0.997416≈0.9592,≈0.09.20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,证明:l过定点.21.(12分)已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.[选修4-4,坐标系与参数方程]22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,(θ为参数),直线l的参数方程为,(t为参数).(1)若a=﹣1,求C与l的交点坐标;(2)若C上的点到l距离的最大值为,求a.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=﹣x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x﹣1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集包含[﹣1,1],求a的取值范围.2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则( )A.A∩B={x|x<0}B.A∪B=R C.A∪B={x|x>1}D.A∩B=∅【考点】1E:交集及其运算.【专题】11:计算题;37:集合思想;4O:定义法;5J:集合.【分析】先分别求出集合A和B,再求出A∩B和A∪B,由此能求出结果.【解答】解:∵集合A={x|x<1},B={x|3x<1}={x|x<0},∴A∩B={x|x<0},故A正确,D错误;A∪B={x|x<1},故B和C都错误.故选:A.【点评】本题考查交集和并集求法及应用,是基础题,解题时要认真审题,注意交集、并集定义的合理运用.2.(5分)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A.B.C.D.【考点】CF:几何概型.【专题】35:转化思想;4O:定义法;5I:概率与统计.【分析】根据图象的对称性求出黑色图形的面积,结合几何概型的概率公式进行求解即可.【解答】解:根据图象的对称性知,黑色部分为圆面积的一半,设圆的半径为1,则正方形的边长为2,则黑色部分的面积S=,则对应概率P==,故选:B.【点评】本题主要考查几何概型的概率计算,根据对称性求出黑色阴影部分的面积是解决本题的关键.3.(5分)设有下面四个命题p1:若复数z满足∈R,则z∈R;p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R;p 3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1=;p4:若复数z∈R,则∈R.其中的真命题为( )A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4【考点】2K:命题的真假判断与应用;A1:虚数单位i、复数;A5:复数的运算.【专题】2A:探究型;5L:简易逻辑;5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数的分类,有复数性质,逐一分析给定四个命题的真假,可得答案.【解答】解:若复数z满足∈R,则z∈R,故命题p1为真命题;p2:复数z=i满足z2=﹣1∈R,则z∉R,故命题p2为假命题;p 3:若复数z1=i,z2=2i满足z1z2∈R,但z1≠,故命题p3为假命题;p4:若复数z∈R,则=z∈R,故命题p4为真命题.故选:B.【点评】本题以命题的真假判断与应用为载体,考查了复数的运算,复数的分类,复数的运算性质,难度不大,属于基础题.4.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为( )A.1B.2C.4D.8【考点】84:等差数列的通项公式;85:等差数列的前n项和.【专题】11:计算题;34:方程思想;4O:定义法;54:等差数列与等比数列.【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{a n}的公差.【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.【点评】本题考查等差数列公式的求法及应用,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.5.(5分)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )A.[﹣2,2]B.[﹣1,1]C.[0,4]D.[1,3]【考点】3P:抽象函数及其应用.【专题】35:转化思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用.【分析】由已知中函数的单调性及奇偶性,可将不等式﹣1≤f(x﹣2)≤1化为﹣1≤x﹣2≤1,解得答案.【解答】解:∵函数f(x)为奇函数.若f(1)=﹣1,则f(﹣1)=1,又∵函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,﹣1≤f(x﹣2)≤1,∴f(1)≤f(x﹣2)≤f(﹣1),∴﹣1≤x﹣2≤1,解得:x∈[1,3],故选:D.【点评】本题考查的知识点是抽象函数及其应用,函数的单调性,函数的奇偶性,难度中档.6.(5分)(1+)(1+x)6展开式中x2的系数为( )A.15B.20C.30D.35【考点】DA:二项式定理.【专题】35:转化思想;4R:转化法.【分析】直接利用二项式定理的通项公式求解即可.【解答】解:(1+)(1+x)6展开式中:若(1+)=(1+x﹣2)提供常数项1,则(1+x)6提供含有x2的项,可得展开式中x2的系数:若(1+)提供x﹣2项,则(1+x)6提供含有x4的项,可得展开式中x2的系数:由(1+x)6通项公式可得.可知r=2时,可得展开式中x2的系数为.可知r=4时,可得展开式中x2的系数为.(1+)(1+x)6展开式中x2的系数为:15+15=30.故选:C.【点评】本题主要考查二项式定理的知识点,通项公式的灵活运用.属于基础题.7.(5分)某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为( )A.10B.12C.14D.16【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题;31:数形结合;44:数形结合法;5Q:立体几何.【分析】由三视图可得直观图,由图形可知该立体图中只有两个相同的梯形的面,根据梯形的面积公式计算即可【解答】解:由三视图可画出直观图,该立体图中只有两个相同的梯形的面,S梯形=×2×(2+4)=6,∴这些梯形的面积之和为6×2=12,故选:B.【点评】本题考查了体积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 8.(5分)如图程序框图是为了求出满足3n﹣2n>1000的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入( )A.A>1000和n=n+1B.A>1000和n=n+2C.A≤1000和n=n+1D.A≤1000和n=n+2【考点】EF:程序框图.【专题】11:计算题;38:对应思想;49:综合法;5K:算法和程序框图.【分析】通过要求A>1000时输出且框图中在“否”时输出确定“”内不能输入“A>1000”,进而通过偶数的特征确定n=n+2.【解答】解:因为要求A>1000时输出,且框图中在“否”时输出,所以“”内不能输入“A>1000”,又要求n为偶数,且n的初始值为0,所以“”中n依次加2可保证其为偶数,所以D选项满足要求,故选:D.【点评】本题考查程序框图,属于基础题,意在让大部分考生得分.9.(5分)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是( )A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2【考点】HJ:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.【专题】11:计算题;35:转化思想;57:三角函数的图像与性质.【分析】利用三角函数的伸缩变换以及平移变换转化求解即可.【解答】解:把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=cos2x图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数y=cos2(x+)=cos(2x+)=sin(2x+)的图象,即曲线C2,故选:D.【点评】本题考查三角函数的图象变换,诱导公式的应用,考查计算能力.10.(5分)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )A.16B.14C.12D.10【考点】K8:抛物线的性质.【专题】11:计算题;34:方程思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】方法一:根据题意可判断当A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,|AB|+|DE|最小,根据弦长公式计算即可.方法二:设直线l1的倾斜角为θ,则l2的倾斜角为+θ,利用焦点弦的弦长公式分别表示出|AB|,|DE|,整理求得答案【解答】解:如图,l1⊥l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,要使|AB|+|DE|最小,则A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,又直线l2过点(1,0),则直线l2的方程为y=x﹣1,联立方程组,则y2﹣4y﹣4=0,∴y1+y2=4,y1y2=﹣4,∴|DE|=•|y1﹣y2|=×=8,∴|AB|+|DE|的最小值为2|DE|=16,方法二:设直线l1的倾斜角为θ,则l2的倾斜角为+θ,根据焦点弦长公式可得|AB|==|DE|===∴|AB|+|DE|=+==,∵0<sin22θ≤1,∴当θ=45°时,|AB|+|DE|的最小,最小为16,故选:A.【点评】本题考查了抛物线的简单性质以及直线和抛物线的位置关系,弦长公式,对于过焦点的弦,能熟练掌握相关的结论,解决问题事半功倍属于中档题. 11.(5分)设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则( )A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z【考点】72:不等式比较大小.【专题】35:转化思想;51:函数的性质及应用;59:不等式的解法及应用.【分析】x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.可得x=,y=,z=.可得3y=,2x=,5z=.根据==,>=.即可得出大小关系.另解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.可得x=,y=,z=.==>1,可得2x>3y,同理可得5z>2x.【解答】解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x=,y=,z=.∴3y=,2x=,5z=.∵==,>=.∴>lg>>0.∴3y<2x<5z.另解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x=,y=,z=.∴==>1,可得2x>3y,==>1.可得5z>2x.综上可得:5z>2x>3y.解法三:对k取特殊值,也可以比较出大小关系.故选:D.【点评】本题考查了对数函数的单调性、换底公式、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.(5分)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是( )A.440B.330C.220D.110【考点】8E:数列的求和.【专题】35:转化思想;4R:转化法;54:等差数列与等比数列.【分析】方法一:由数列的性质,求得数列{b n}的通项公式及前n项和,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,分别判断,即可求得该款软件的激活码;方法二:由题意求得数列的每一项,及前n项和S n=2n+1﹣2﹣n,及项数,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,分别即可求得N的值.【解答】解:设该数列为{a n},设b n=+…+=2n+1﹣1,(n∈N+),则=a i,由题意可设数列{a n}的前N项和为S N,数列{b n}的前n项和为T n,则T n=21﹣1+22﹣1+…+2n+1﹣1=2n+1﹣n﹣2,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,A项,由=435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A 项符合题意.B项,仿上可知=325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知=210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知=105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D项不符合题意.故选A.方法二:由题意可知:,,,…,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1,…,2n﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,n,总共的项数为N=1+2+3+…+n=,所有项数的和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣n=﹣n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有+2=3,不满足N>100,②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有+3=18,不满足N>100,③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有+4=95,不满足N>100,④1+2+4+8+16+(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有+5=440,满足N>100,∴该款软件的激活码440.故选:A.【点评】本题考查数列的应用,等差数列与等比数列的前n项和,考查计算能力,属于难题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)已知向量,的夹角为60°,||=2,||=1,则|+2|= 2 .【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】31:数形结合;4O:定义法;5A:平面向量及应用.【分析】根据平面向量的数量积求出模长即可.【解答】解:【解法一】向量,的夹角为60°,且||=2,||=1,∴=+4•+4=22+4×2×1×cos60°+4×12=12,∴|+2|=2.【解法二】根据题意画出图形,如图所示;结合图形=+=+2;在△OAC中,由余弦定理得||==2,即|+2|=2.故答案为:2.【点评】本题考查了平面向量的数量积的应用问题,解题时应利用数量积求出模长,是基础题.14.(5分)设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为 ﹣5 .【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题;31:数形结合;35:转化思想;5T:不等式.【分析】由约束条件作出可行域,由图得到最优解,求出最优解的坐标,数形结合得答案.【解答】解:由x,y满足约束条件作出可行域如图,由图可知,目标函数的最优解为A,联立,解得A(﹣1,1).∴z=3x﹣2y的最小值为﹣3×1﹣2×1=﹣5.故答案为:﹣5.【点评】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.15.(5分)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为 .【考点】KC:双曲线的性质.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】利用已知条件,转化求解A到渐近线的距离,推出a,c的关系,然后求解双曲线的离心率即可.【解答】解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A(a,0),以A为圆心,b为半径做圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,可得A到渐近线bx+ay=0的距离为:bcos30°=,可得:=,即,可得离心率为:e=.故答案为:.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,点到直线的距离公式以及圆的方程的应用,考查转化思想以及计算能力.16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5cm,该纸片上的等边三角形ABC的中心为O.D、E、F为圆O上的点,△DBC,△ECA,△FAB分别是以BC ,CA,AB为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以BC,CA,AB为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D、E、F重合,得到三棱锥.当△ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为 4cm3 .【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】法一:由题,连接OD,交BC于点G,由题意得OD⊥BC,OG=BC,设OG=x,则BC=2x,DG=5﹣x,三棱锥的高h=,求出S△ABC=3,V==,令f(x)=25x4﹣10x5,x∈(0,),f′(x)=100x3﹣50x4,f(x)≤f(2)=80,由此能求出体积最大值.法二:设正三角形的边长为x,则OG=,FG=SG=5﹣,SO=h===,由此能示出三棱锥的体积的最大值.【解答】解法一:由题意,连接OD,交BC于点G,由题意得OD⊥BC,OG=BC,即OG的长度与BC的长度成正比,设OG=x,则BC=2x,DG=5﹣x,三棱锥的高h===,=3,则V===,令f(x)=25x4﹣10x5,x∈(0,),f′(x)=100x3﹣50x4,令f′(x)≥0,即x4﹣2x3≤0,解得x≤2,则f(x)≤f(2)=80,∴V≤=4cm3,∴体积最大值为4cm3.故答案为:4cm3.解法二:如图,设正三角形的边长为x,则OG=,∴FG=SG=5﹣,SO=h===,∴三棱锥的体积V===,令b(x)=5x4﹣,则,令b'(x)=0,则4x3﹣=0,解得x=4,∴(cm3).故答案为:4cm3.【点评】本题考查三棱锥的体积的最大值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系、函数性质、导数等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,是中档题.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sinBsinC;(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【专题】11:计算题;33:函数思想;4R:转化法;56:三角函数的求值;58:解三角形.【分析】(1)根据三角形面积公式和正弦定理可得答案,(2)根据两角余弦公式可得cosA=,即可求出A=,再根据正弦定理可得bc=8,根据余弦定理即可求出b+c,问题得以解决.【解答】解:(1)由三角形的面积公式可得S△ABC=acsinB=,∴3csinBsinA=2a,由正弦定理可得3sinCsinBsinA=2sinA,∵sinA≠0,∴sinBsinC=;(2)∵6cosBcosC=1,∴cosBcosC=,∴cosBcosC﹣sinBsinC=﹣=﹣,∴cos(B+C)=﹣,∴cosA=,∵0<A<π,∴A=,∵===2R==2,∴sinBsinC=•===,∴bc=8,∵a2=b2+c2﹣2bccosA,∴b2+c2﹣bc=9,∴(b+c)2=9+3cb=9+24=33,∴b+c=∴周长a+b+c=3+.【点评】本题考查了三角形的面积公式和两角和的余弦公式和诱导公式和正弦定理余弦定理,考查了学生的运算能力,属于中档题.18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°.(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;(2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角A﹣PB﹣C的余弦值.【考点】LY:平面与平面垂直;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】15:综合题;31:数形结合;41:向量法;5G:空间角.【分析】(1)由已知可得PA⊥AB,PD⊥CD,再由AB∥CD,得AB⊥PD,利用线面垂直的判定可得AB⊥平面PAD,进一步得到平面PAB⊥平面PAD;(2)由已知可得四边形ABCD为平行四边形,由(1)知AB⊥平面PAD,得到AB ⊥AD,则四边形ABCD为矩形,设PA=AB=2a,则AD=.取AD中点O,BC中点E,连接PO、OE,以O为坐标原点,分别以OA、OE、OP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系,求出平面PBC的一个法向量,再证明PD⊥平面PAB,得为平面PAB的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值可得二面角A﹣PB﹣C的余弦值.【解答】(1)证明:∵∠BAP=∠CDP=90°,∴PA⊥AB,PD⊥CD,∵AB∥CD,∴AB⊥PD,又∵PA∩PD=P,且PA⊂平面PAD,PD⊂平面PAD,∴AB⊥平面PAD,又AB⊂平面PAB,∴平面PAB⊥平面PAD;(2)解:∵AB∥CD,AB=CD,∴四边形ABCD为平行四边形,由(1)知AB⊥平面PAD,∴AB⊥AD,则四边形ABCD为矩形,在△APD中,由PA=PD,∠APD=90°,可得△PAD为等腰直角三角形,设PA=AB=2a,则AD=.取AD中点O,BC中点E,连接PO、OE,以O为坐标原点,分别以OA、OE、OP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系,则:D(),B(),P(0,0,),C().,,.设平面PBC的一个法向量为,由,得,取y=1,得.∵AB⊥平面PAD,AD⊂平面PAD,∴AB⊥PD,又PD⊥PA,PA∩AB=A,∴PD⊥平面PAB,则为平面PAB的一个法向量,.∴cos<>==.由图可知,二面角A﹣PB﹣C为钝角,∴二面角A﹣PB﹣C的余弦值为.【点评】本题考查平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力和思维能力,训练了利用空间向量求二面角的平面角,是中档题.19.(12分)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布N(μ,σ2).(1)假设生产状态正常,记X表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件数,求P(X≥1)及X的数学期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.(ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性;(ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸:9.9510.129.969.9610.019.929.9810.0410.269.9110.1310.029.2210.0410.059.95经计算得==9.97,s==≈0.212,其中x i为抽取的第i个零件的尺寸,i=1,2, (16)用样本平均数作为μ的估计值,用样本标准差s作为σ的估计值,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(﹣3+3)之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣3σ<Z<μ+3σ)=0.9974,0.997416≈0.9592,≈0.09.【考点】CP:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.【专题】11:计算题;35:转化思想;4A:数学模型法;5I:概率与统计.【分析】(1)通过P(X=0)可求出P(X≥1)=1﹣P(X=0)=0.0408,利用二项分布的期望公式计算可得结论;(2)(ⅰ)由(1)及知落在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外为小概率事件可知该监控生产过程方法合理;(ⅱ)通过样本平均数、样本标准差s估计、可知(﹣3+3)=(9.334,10.606),进而需剔除(﹣3+3)之外的数据9.22,利用公式计算即得结论.【解答】解:(1)由题可知尺寸落在(μ﹣3σ,μ+3σ)之内的概率为0.9974,则落在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的概率为1﹣0.9974=0.0026,因为P(X=0)=×(1﹣0.9974)0×0.997416≈0.9592,所以P(X≥1)=1﹣P(X=0)=0.0408,又因为X~B(16,0.0026),所以E(X)=16×0.0026=0.0416;(2)(ⅰ)如果生产状态正常,一个零件尺寸在(﹣3+3)之外的概率只有0.0026,一天内抽取的16个零件中,出现尺寸在(﹣3+3)之外的零件的概率只有0.0408,发生的概率很小.因此一旦发生这种状况,就有理由认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查,可见上述监控生产过程的方法是合理的.(ⅱ)由=9.97,s≈0.212,得μ的估计值为=9.97,σ的估计值为=0.212,由样本数据可以看出一个零件的尺寸在(﹣3+3)之外,因此需对当天的生产过程进行检查.剔除(﹣3+3)之外的数据9.22,剩下的数据的平均数为(16×9.97﹣9.22)=10.02,因此μ的估计值为10.02.2=16×0.2122+16×9.972≈1591.134,剔除(﹣3+3)之外的数据9.22,剩下的数据的样本方差为(1591.134﹣9.222﹣15×10.022)≈0.008,因此σ的估计值为≈0.09.【点评】本题考查正态分布,考查二项分布,考查方差、标准差,考查概率的计算,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中档题.20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,证明:l过定点.【考点】K3:椭圆的标准方程;KI:圆锥曲线的综合.【专题】14:证明题;35:转化思想;49:综合法;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)根据椭圆的对称性,得到P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)三点在椭圆C上.把P2(0,1),P3(﹣1,)代入椭圆C,求出a2=4,b2=1,由此能求出椭圆C的方程.(2)当斜率不存在时,不满足;当斜率存在时,设l:y=kx+t,(t≠1),联立,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣4=0,由此利用根的判别式、韦达定理、直线方程,结合已知条件能证明直线l过定点(2,﹣1).【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,P3(﹣1,),P4(1,)两点必在椭圆C上,又P4的横坐标为1,∴椭圆必不过P1(1,1),∴P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)三点在椭圆C上.把P2(0,1),P3(﹣1,)代入椭圆C,得:,解得a2=4,b2=1,∴椭圆C的方程为=1.证明:(2)①当斜率不存在时,设l:x=m,A(m,y A),B(m,﹣y A),∵直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,∴===﹣1,解得m=2,此时l过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足.②当斜率存在时,设l:y=kx+t,(t≠1),A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣4=0,,x1x2=,则=====﹣1,又t≠1,∴t=﹣2k﹣1,此时△=﹣64k,存在k,使得△>0成立,∴直线l的方程为y=kx﹣2k﹣1,当x=2时,y=﹣1,∴l过定点(2,﹣1).【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查椭圆、直线方程、根的判别式、韦达定理、直线方程位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查函数与方程思想、化归与转化思想,是中档题.21.(12分)已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.【考点】52:函数零点的判定定理;6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】32:分类讨论;35:转化思想;4R:转化法;53:导数的综合应用.【分析】(1)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f(x)单调性;(2)由(1)可知:当a>0时才有两个零点,根据函数的单调性求得f(x)最小值,由f(x)min<0,g(a)=alna+a﹣1,a>0,求导,由g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne﹣2+e﹣2﹣1=﹣﹣1,g(1)=0,即可求得a的取值范围.(1)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f(x)单调性;(2)分类讨论,根据函数的单调性及函数零点的判断,分别求得函数的零点,即可求得a的取值范围.【解答】解:(1)由f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x,求导f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1。
排列组合、二项式定理概率与统计(测试卷)-2017年高考数学(理)二轮复习含解析
【高效整合篇】专题六 排列组合、二项式定理,概率与统计(一)选择题(12*5=60分)1.【广西高级中学2017届高三11月阶段性检测】如图是一名篮球运动员在最近5场比赛中所得分数的茎叶图,若该运动员在这5场比赛中的得分的中位数为12,则该运动员这5场比赛得分的平均数不可能为( )A .685B .695C .14D .715【答案】D2.【2017届安徽皖南八校高三联考二】()()5121x x -+的展开式中3x 的系数为( )A .10B .—30C .-10D .-20 【答案】C【解析】由题意得展开式中3x 的系数为32552102010CC -=-=-,选C .3.【2017届安徽皖南八校高三联考二】某校为了解1000名高一新生的身体生长状况,用系统抽样法(按等距的规则)抽取40名同学进行检查,将学生从11000进行编号,现已知第18组抽取的号码为443,则第一组用简单随机抽样抽取的号码为( )A .16B .17C .18D .19 【答案】C【解析】第一组用简单随机抽样抽取的号码为1000443(181)1840--⨯=,选C .4.【2017届广东省高三理上学期阶段性测评一】在区间[]0 1,上随机选取两个数x 和y ,则2y x >的概率为( )A 。
14B .12C .34D .13【答案】A【解析】2y x >的概率为11112214⨯⨯=。
选A.5.【河南省豫北名校联盟2017届高三上学期精英对抗赛】已知函数()sin 3cos f x x x =,当[]0,x π∈时,()1f x ≥的概率为( )A .13B .14C.15D .12【答案】D 【解析】()2sin 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,4333x πππ≤+≤,()3,2f x ⎡⎤∈-⎣⎦,要使()1f x ≥,则5,03362x x ππππ≤+≤≤≤,故概率为12。
6.【2017届湖南湘中名校教改联合体高三12月联考】从集合{}2,1,2A =--中随机选取一个数记为a ,从集合{}1,1,3B =-中随机选取一个数记为b ,则直线0ax y b -+=不经过第四象限的概率为( ) A .29B .13C .49D .14【答案】A7.【河南省新乡市2017届高三上学期第一次调研】统计新生婴儿的体重,其频率分布直方图如图所示,则新生婴儿体重在(]2700,3000克内的频率为( )A.0。
2017年高考理科数学分类汇编 排列组合二项式定理
排列组合二项式定理1.【2017课标1,理6】621(1)(1)x x ++展开式中2x 的系数为 A .15B .20C .30D .35 【答案】C【解析】试题分析:因为6662211(1)(1)1(1)(1)x x x x x++=⋅++⋅+,则6(1)x +展开式中含2x 的项为2226115C x x ⋅=,621(1)x x ⋅+展开式中含2x 的项为44262115C x x x⋅=,故2x 前系数为151530+=,选C. 【考点】二项式定理【名师点睛】对于两个二项式乘积的问题,第一个二项式中的每项乘以第二个二项式的每项,分析好2x 的项共有几项,进行加和.这类问题的易错点主要是未能分析清楚构成这一项的具体情况,尤其是两个二项式展开式中的r 不同.2.【2017课标3,理4】()()52x y x y +-的展开式中x 3y 3的系数为A .80-B .40-C .40D .80 【答案】C【解析】【考点】 二项式展开式的通项公式【名师点睛】(1)二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n 和r 的隐含条件,即n ,r 均为非负整数,且n ≥r ,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项.(2)求两个多项式的积的特定项,可先化简或利用分类加法计数原理讨论求解.3.【2017课标II ,理6】安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有( )A .12种B .18种C .24种D .36种【答案】D【解析】 试题分析:由题意可得,一人完成两项工作,其余两人每人完成一项工作,据此可得,只要把工作分成三份:有24C 种方法,然后进行全排列33A 即可,由乘法原理,不同的安排方式共有234336C A ⨯=种方法。
三年高考2015_2017高考数学试题分项版解析专题5排列组合二项式定理理
专题25 排列组合二项式定理1.【2017课标1,理6】621(1)(1)x x++展开式中2x 的系数为 A .15B .20C .30D .35【答案】C 【解析】试题分析:因为6662211(1)(1)1(1)(1)x x x x x ++=⋅++⋅+,则6(1)x +展开式中含2x 的项为2226115C x x ⋅=,621(1)x x ⋅+展开式中含2x 的项为44262115C x x x⋅=,故2x 前系数为151530+=,选C.【考点】二项式定理2.【2017课标3,理4】()()52x y x y +-的展开式中3y 3的系数为A .80-B .40-C .40D .80【答案】C 【解析】试题分析:()()()()555222x y x y x x y y x y +-=-+-,由()52x y - 展开式的通项公式:()()5152rrrr T C x y -+=- 可得:当3r = 时,()52x x y - 展开式中33x y 的系数为()33252140C ⨯⨯-=- , 当2r = 时,()52y x y - 展开式中33x y 的系数为()22352180C ⨯⨯-= ,则33x y 的系数为804040-= . 故选C .【考点】 二项式展开式的通项公式【名师点睛】(1)二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n 和r 的隐含条件,即n ,r 均为非负整数,且n ≥r ,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项.(2)求两个多项式的积的特定项,可先化简或利用分类加法计数原理讨论求解.3.【2017课标II ,理6】安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有( )A .12种B .18种C .24种D .36种 【答案】D 【解析】试题分析:由题意可得,一人完成两项工作,其余两人每人完成一项工作,据此可得,只要把工作分成三份:有24C 种方法,然后进行全排列33A 即可,由乘法原理,不同的安排方式共有234336C A ⨯=种方法。
二项式定理及数学归纳法()-2017年高考数学(理)考纲解读与热点难点突破含解析
专题15 二项式定理及数学归纳法【2017年高考考纲解读】高考对本内容的考查主要有:(1) 二项式定理的简单应用,B级要求;(2)数学归纳法的简单应用,B级要求【重点、难点剖析】1.二项式定理(1)二项式定理:(a+b)n=C错误!a n+C错误!a n-1b+…+C错误!a n-rb r+…+C错误!b n,上式中右边的多项式叫做(a+b)n 的二项展开式,其中C错误!(r=1,2,3,…,n)叫做二项式系数,式中第r+1项叫做展开式的通项,用T r+1表示,即T r+1=C r n a n-r b r;(2)(a+b)n展开式中二项式系数C错误!(r=1,2,3,…,n)的性质:①与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等,即C错误!=C错误!;②C错误!+C错误!+C错误!+…+C错误!=2n;C错误!+C错误!+…=C1n+C错误!+…=2n-1.2.二项式定理的应用(1)求二项式定理中有关系数的和通常用“赋值法”.(2)二项式展开式的通项公式T r+1=C错误!a n-r b r是展开式的第r+1项,而不是第r项.3.数学归纳法运用数学归纳法证明命题要分两步,第一步是归纳奠基(或递推基础)证明当n取第一个值n0(n0∈N*)时命题成立,第二步是归纳递推(或归纳假设)假设n=k(k≥n0,k∈N*)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立,只要完成这两步,就可以断定命题对从n0开始的所有的正整数都成立,两步缺一不可.4.数学归纳法的应用(1)利用数学归纳法证明代数恒等式的关键是将式子转化为与归纳假设的结构相同的形式,然后利用归纳假设,经过恒等变形,得到结论.(2)利用数学归纳法证明三角恒等式时,常运用有关的三角知识、三角公式,要掌握三角变换方法.(3)利用数学归纳法证明不等式问题时,在由n=k成立,推导n=k+1成立时,过去讲的证明不等式的方法在此都可利用.(4)用数学归纳法证明整除性问题时,可把n=k+1时的被除式变形为一部分能利用归纳假设的形式,另一部分能被除式整除的形式。
2017高考理科专题--排列组合二项式定理解析
2017高考理科专题 排列组合、二项式定理解析一、选择题1.()52112x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式的常数项是( ) A. 5 B. 10- C. 32- D. 42-【解析】由题意得常数项是()()5452242C -+-=-,选D.2.若132z i =+,且()443201234x z a x a x a x a x a -=++++,则2a 等于( ) A. 132i -+ B. 333i -+ C. 132i +D. 333i -- 【解析】2222413136633322a C z i i i ⎛⎫⎛⎫==+=-+=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选B.求二项展开式有关问题的常见类型及解题策略(1)求展开式中的特定项.可依据条件写出第r +1项,再由特定项的特点求出r 值即可. (2)已知展开式的某项,求特定项的系数.可由某项得出参数项,再由通项写出第r +1项,由特定项得出r 值,最后求出其参数.3. 5名学生进行知识竞赛.笔试结束后,甲、乙两名参赛者去询问成绩,回答者对甲说:“你们5人的成绩互不相同,很遗憾,你的成绩不是最好的”;对乙说:“你不是最后一名”.根据以上信息,这5人的笔试名次的所有可能的种数是( ) A. 54 B. 72 C. 78 D. 96【解析】由题得甲不是第一,乙不是最后,先排乙,乙得第一,有4424A =种,乙没得第一有3种再排甲也有3种,余下得有336A =种,故有633=54⨯⨯种,所以一共有24+54=78种点睛:考察排列组合,优先排受限制元素,然后根据元素分析法即可得出答案4.将编号为1,2,3,4,5,6的六个小球放入编号为1,2,3,4,5,6的六个盒子,每个盒子放一个小球,若有且只有三个盒子的编号与放入的小球编号相同,则不同的放法总数是( )A. 40B. 60C. 80D. 1005.中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究.设,,(0)a b m m >为整数,若a 和b 被m 除得的余数相同,则称a 和b 对模m 同余,记为()mod a b m =.若0122202020202020222a C C C C =+⋅+⋅++⋅L , ()mod10a b =,则b 的值可以是( )A. 2011B. 2012C. 2013D. 2014 【解析】因为()()20102010010190101010120391011010101a C C C =+===-=-+-+L ,所以a 被10除得的余数为 1,而2011被10除得的余数是1,故选A .6.《中国诗词大会》(第二季)亮点颇多,十场比赛每场都有一首特别设计的开场诗词,在声光舞美的配合下,百人团齐声朗诵,别有韵味.若《将进酒》《山居秋暝》《望岳》《送杜少府之任蜀州》和另确定的两首诗词排在后六场,且《将进酒》排在《望岳》的前面,《山居秋暝》与《送杜少府之任蜀州》不相邻且均不排在最后,则后六场的排法有( ) A. 144种 B. 288种 C. 360种 D. 720种【解析】《将进酒》、《望岳》和另确定的两首诗词排列全排列共有44A 种排法,满足《将进酒》排在《望岳》的前面的排法共有4422A A ,再将《山居秋暝》与《送杜少府之任蜀州》插排在4个空里(最后一个空不排),有24A 种排法,《将进酒》排在《望岳》的前面、《山居秋暝》与《送杜少府之任蜀州》不相邻且均不排在最后,则后六场的排法有424422144A A A ⨯=种,故选A.7.设0sin a xdx π=⎰,则61a x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭展开式的常数项为( )A. -20B. 20C. -160D. 160【解析】()()()0cos |cos cos02,a x ππ=-=---= 所以66(=2x x x x)(展开式的通项为6262162,r rrr T C x --+=⋅⋅令620,3,2r r -==展开式的常数项为33462160.T C =⋅=选D8.将数字“123367”重新排列后得到不同的偶数个数为( ) A. 72 B. 120 C. 192 D. 2409.设0sin a xdx π=⎰,则()621·2a x x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是( ) A. 332 B. -332 C. 320 D. -320【解析】由题意,得()ππ00sin d cos |2a x x x ==-=⎰,所以66112a x x x x ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的通项为()611632266212k kkkk k k C x x C x ----+⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭n n ,则()621·2a x x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项为()()53113123306612212332C x x C x -+-+⨯-=-n n n n n n ;故选B.二、填空题10.有3女2男共5名志愿者要全部分到3个社区去参加志愿服务,每个社区1到2人,甲、乙两名女志愿者需到同一社区,男志愿者到不同社区,则不同的分法种数为__________. 【解析】先排甲乙两名女志愿者,有3种方法.剩余1女2男,分为1男1女和1男两组,分组后排到两间学校,共有224⨯=种方法,故总的方法数有3412⨯=种. 11. ()()731x x -+的展开式中3x 的系数为____.(用数字填写答案)【解析】()()731x x -+的展开式中3x 的系数为13773213514C C -+=-+= ,故答案为14 .12.在522a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中4x -的系数为320,则实数a =__________.13.若()()()21010501210111x x a a x a x a x -=+-+-++-L ,则5a =________. 【解析】()()1051051111x x x x ⎡⎤⎡⎤-=-+--+⎣⎦⎣⎦,所以555251105a C C =-=.点睛:求二项展开式有关问题的常见类型及解题策略:(1)求展开式中的特定项.可依据条件写出第r +1项,再由特定项的特点求出r 值即可. (2)已知展开式的某项,求特定项的系数.可由某项得出参数项,再由通项写出第r +1项,由特定项得出r 值,最后求出其参数。
