2023年江苏高二数学增效减负学案:2(必修3)
2023-2024学年江苏省常州市高二(上)期末数学试卷【答案版】

2023-2024学年江苏省常州市高二(上)期末数学试卷一、选择题:本题共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.A 72−C 75=( )A .63B .10C .21D .02.用最小二乘法得到一组数据(x ,y )(i =1,2,3,4,5,6)的线性回归方程为y =2x +3,若∑ 6i=1x i =30,则∑ 6i=1y i =( ) A .11B .13C .63D .783.方程x 22+k +y 28−k =1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围为( )A .k >﹣2B .k <8C .﹣2<k <8D .﹣2<k <34.若双曲线E :x 29−y 216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=7,则|PF 2|等于( ) A .1B .13C .1或13D .155.定义:“各位数字之和为8的三位数叫幸运数”,比如116,431,则所有幸运数的个数为( ) A .21B .35C .36D .456.已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6=6,则8S 3+S 9的最小值为( ) A .18B .24√2C .30D .337.已知圆M :x 2+y 2+4x =0和圆N :x 2+y 2﹣4y ﹣12=0相交于A ,B 两点,点P 是圆M 上任意一点,则|PA →+PB →|的取值范围是( ) A .[2√2,4+√2] B .[4−√2,4+√2]C .[4−√2,2√2]D .[4−2√2,4+2√2]8.经过双曲线C :x 212−y 2b2=1(b >0)的右焦点F 作该双曲线的一条渐近线的垂线l ,垂足为M ,且l 交另一条渐近线于点N ,若3FN →=5MF →,则b 的值为( ) A .2√6B .4C .2D .√3二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.9.点A (﹣2,1),B (a ,1﹣a ),过A ,B 的直线为l ,下列说法正确的有( )A .若a =1,则直线l 的方程为x +3y ﹣1=0B .若a =﹣1,则直线l 的倾斜角为π4C .任意实数a ,都有|AB|≥√3D .存在两个不同的实数a ,能使直线l 在x ,y 轴上的截距互为相反数 10.甲、乙、丙等6人排成一列,下列说法正确的有( ) A .若甲和乙相邻,共有240种排法 B .若甲不排第一个共有480种排法C .若甲与丙不相邻,共有480种排法D .若甲在乙的前面,共有360种排法11.已知直线l :mx ﹣y ﹣m =0(m ∈R )与圆O :x 2+y 2=r 2(r >0)交于A ,B 两点,点Q 为线段AB 的中点,且点T 的坐标为(3,0).当m =1时,|AB|=√14,则( ) A .r =2B .|AB |的最小值为2√3C .存在点A ,使∠ATO =45°D .存在m ,使QO →⋅QT →=−5412.在等比数列{a n }中,a 2>0,a 1+a 2<0,T n 为数列{a n }的前n 项积,下列说法正确的有( ) A .﹣1<q <0 B .a 10+a 11<0C .若(a 10﹣1)(a 12﹣1)<0,则T n 的最大项为T 11D .若(a 9+1)(a 11+1)<0,则T n 的最小项为T 10 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(x 2﹣y )6的展开式中,各项系数的绝对值之和为 .14.已知等差数列{a n }的公差不为0,其前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 3+a 4a 1+a 2= .15.在平面直角坐标系xOy 中,A ,B 为抛物线C :y 2=4x 上两个不同的点,F 为抛物线的焦点,若AF →=3FB →,则△OAB 的面积为 . 16.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e ,点T (b ,0),若椭圆C 上存在四个不同的点到点T 的距离相等,则e 2的取值范围为 .四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)杭州第19届亚运会,是继1990年北京亚运会、2010年广州亚运会之后,中国第三次举办亚洲最高规格的国际综合性体育赛事.中国体育代表团获得201金111银71铜,共383枚奖牌,取得亚运会参赛历史最好成绩.亚运会结束后,某调查小组为了解杭州市不同年龄段的市民每日运动的情况,在市民中随机抽取了200人进行调查,结果如下表所示,其中每日平均运动低于1万步的人数占样本总数的2,40岁以上(含40岁)的人数占样本总数的1.(1)将题中表格补充完整(填写在答题卡上);(2)判断是否有99.9%的把握认为该市市民每日平均运动的步数与年龄有关. 附:K 2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n =a +b +c +d .18.(12分)设S n 是正项数列{a n }的前n 项和,且a 1=1,S n +S n−1−2a n=0(n ∈N ∗,n ≥2). (1)求证;数列{S n 2}是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式. 19.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为(1,0),点A(−1,32)在C 上.(1)求C 的方程;(2)斜率为1的直线l 与C 交于M ,N 两点,线段MN 的中点为P ,求点P 的横坐标的取值范围. 20.(12分)已知f(x)=(x 2+2x +3)8=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+⋯+a 16(x +1)16. (1)求a n (n =0,1,2,…,16)的最大值; (2)求f (5)﹣5被13除的余数.21.(12分)已知等差数列{a n }满足a 3+a 4=12,a 5+a 7=22,数列{b n }满足b 1=3,且b n +1=2b n ﹣n +1. (1)证明:{b n ﹣n }是等比数列,并求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)将数列{a n }和{b n }的公共项从小到大排成的数列记为{c n },求{(﹣1)n c n }的前2n 项和S 2n . 22.(12分)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点Q (﹣1,0)的直线l (斜率为正数)与C 由左至右交于A ,B 两点,连结BF 并延长交C 于点D . (1)证明:∠BQF =∠DQF ;(2)当△BDQ 的内切圆半径r ∈[12,23]时,求|QA |•|QB |的取值范围.2023-2024学年江苏省常州市高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共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.A 72−C 75=( )A .63B .10C .21D .0解:A 72−C 75=A 72−C 72=7×6−7×62=21. 故选:C .2.用最小二乘法得到一组数据(x ,y )(i =1,2,3,4,5,6)的线性回归方程为y =2x +3,若∑ 6i=1x i =30,则∑ 6i=1y i =( ) A .11B .13C .63D .78解:∵∑ 6i=1x i =30,∴x =16×30=5, ∵线性回归方程y =2x +3一定过点(x ,y ), ∴y =2x +3=2×5+3=13, ∴∑ 6i=1y i =6×13=78. 故选:D .3.方程x 22+k +y 28−k =1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围为( )A .k >﹣2B .k <8C .﹣2<k <8D .﹣2<k <3解:∵方程x 22+k +y 28−k=1表示焦点在y 轴上的椭圆,∴8﹣k >2+k >0, ∴﹣2<k <3,∴实数k 的取值范围是(﹣2,3). 故选:D .4.若双曲线E :x 29−y 216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=7,则|PF 2|等于( ) A .1B .13C .1或13D .15解:双曲线E :x 29−y 216=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在双曲线E 上,且|PF 1|=7,a =3,b =4,c =5.点P 在双曲线E 左支上. 则|PF 2|=2a +|PF 1|=6+7=13. 故选:B .5.定义:“各位数字之和为8的三位数叫幸运数”,比如116,431,则所有幸运数的个数为( ) A .21B .35C .36D .45解:按百位数字分类讨论:①百位数字为1时,后两位相加为7,有8种; ②百位数字为2时,后两位相加为6,有7种; ③百位数字为3时,后两位相加为5,有6种; ④百位数字为4时,后两位相加为4,有5种; ⑤百位数字为5时,后两位相加为3,有4种; ⑥百位数字为6时,后两位相加为2,有3种; ⑦百位数字为7时,后两位相加为1,有2种; ⑧百位数字为8时,后两位相加为0,有1种, 故共有8+7+6+5+4+3+2+1=36种. 故选:C .6.已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6=6,则8S 3+S 9的最小值为( ) A .18B .24√2C .30D .33解:正项等比数列{a n }中,S 6=6, 又S 3,S 6﹣S 3,S 9﹣S 6成等比数列, 所以(6﹣S 3)2=S 3(S 9﹣6),整理得,S 9=36S 3+S 3﹣6,S 3>0, 则8S 3+S 9=36S 3+9S 3﹣6≥2√36S 3⋅9S 3−6=30,当且仅当36S 3=9S 3,即S 3=2时取等号. 故选:C .7.已知圆M :x 2+y 2+4x =0和圆N :x 2+y 2﹣4y ﹣12=0相交于A ,B 两点,点P 是圆M 上任意一点,则|PA →+PB →|的取值范围是( ) A .[2√2,4+√2] B .[4−√2,4+√2]C .[4−√2,2√2]D .[4−2√2,4+2√2]解:根据题意,圆M :x 2+y 2+4x =0和圆N :x 2+y 2﹣4y ﹣12=0相交于A ,B 两点, 联立两圆的方程有{x 2+y 2+4x =0x 2+y 2−4y −12=0,两式相减可得:4x +4y +12=0,变形可得x +y +3=0, 即AB 所在直线的方程为x +y +3=0; 设AB 的中点为C ,易得MC ⊥AB ,圆M :x 2+y 2+4x =0,即(x +2)2+y 2=4,其圆心M 为(﹣2,0),半径为2, M 到直线AB 的距离d =|MC |=|−2+3|√1+1=√22, C 为AB 的中点,由平行四边形法则,有PA →+PB →=2PC →,则有|PA →+PB →|=2|PC →|, P 为圆M 上任意一点,则|PC →|的最小值为r ﹣|MC |=2−√22,最大值为r +|MC |=2+√22,故|PA →+PB →|的取值范围是[4−√2,4+√2]. 故选:B .8.经过双曲线C :x 212−y 2b2=1(b >0)的右焦点F 作该双曲线的一条渐近线的垂线l ,垂足为M ,且l 交另一条渐近线于点N ,若3FN →=5MF →,则b 的值为( ) A .2√6B .4C .2D .√3解:根据题意可得F (c ,0),点F (c ,0)到直线y =ba x 的距离|MF |=√b +(−a)=bcc=b ,因为3FN →=5MF →,所以|FN →|=53|MF →|=53b ,过点F 作FH ⊥ON ,垂足为H ,则|FH |=b ,则tan ∠FNO =b√(53b)2−b2=34=ab+53b, 从而b a =12=2√3,所以b =√3.故选:D .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.9.点A (﹣2,1),B (a ,1﹣a ),过A ,B 的直线为l ,下列说法正确的有( ) A .若a =1,则直线l 的方程为x +3y ﹣1=0B .若a =﹣1,则直线l 的倾斜角为π4C .任意实数a ,都有|AB|≥√3D .存在两个不同的实数a ,能使直线l 在x ,y 轴上的截距互为相反数 解:当a =1时,点B 的坐标为(1,0),直线的斜率k =0−11+2=−13, 所以直线方程为y =−13(x −1)即x +3y ﹣1=0,所以A 正确;当a =﹣1时,点B 的坐标为(﹣1,2),直线的斜率k =2−1−1+2=1, 所以直线倾斜角为π4,所以B 正确.|AB |=√(a +2)2+(1−a −1)2=√2a 2+4a +4,当a =﹣1时,|AB |取得最小值√2,所以任意实数a ,都有|AB|≥√2,所以C 错误; 直线的方程为y−1x+2=1−a−1a+2,即y =−aa+2(x +2)+1,在x 轴上的截距为2−a a,在y 轴上的截距为2−a a+2,若2−a a+2−a a+2=0,则a =﹣1或a =2,所以存在两个不同的实数a 使直线l 在x ,y 轴上的截距互为相反数,所以D 正确. 故选:ABD .10.甲、乙、丙等6人排成一列,下列说法正确的有( ) A .若甲和乙相邻,共有240种排法 B .若甲不排第一个共有480种排法C .若甲与丙不相邻,共有480种排法D .若甲在乙的前面,共有360种排法解:对于A ,若甲和乙相邻,共有A 22⋅A 55=240种排法,故A 正确;对于B ,若甲不排第一个,共有A 51⋅A 55=600种排法,故B 错误; 对于C ,若甲与丙不相邻,共有A 44⋅A 52=480种排法,故C 正确;对于D ,若甲在乙的前面,共有A 66A 22=360种排法,故D 正确.故选:ACD .11.已知直线l :mx ﹣y ﹣m =0(m ∈R )与圆O :x 2+y 2=r 2(r >0)交于A ,B 两点,点Q 为线段AB 的中点,且点T 的坐标为(3,0).当m =1时,|AB|=√14,则( ) A .r =2B .|AB |的最小值为2√3C .存在点A ,使∠ATO =45°D .存在m ,使QO →⋅QT →=−54解:当m =1时,直线l :x ﹣y ﹣1=0,点O 到直线l 的距离为d =|−1|√1+(−1)2=√22,所以|AB |=2√r 2−d 2=2√r 2−12=√14,解得r =2,故A 正确; 直线l :mx ﹣y ﹣m =0过定点(1,0),圆O 的方程为x 2+y 2=4,当点(1,0)为AB 的中点时,|AB |最小,最小值为2√4−1=2√3,故B 正确; 设∠ATO =α,当TA 与圆O 相切时,∠ATO 最大,此时sin α=23<√22,所以∠ATO <45°,故C 错误;设Q (x ,y ),因为点Q 为线段AB 的中点,所以OQ ⊥AB ,所以Q 的轨迹是以(12,0)为圆心,12为半径的圆,所以点Q 的轨迹方程为(x −12)2+y 2=14,由QO →⋅QT →=−54,得x (x ﹣3)+y 2=54,即(x −32)2+y 2=72,而√142−1<32−12<√142+1, 所以圆(x −12)2+y 2=14与圆(x −32)2+y 2=72相交,所以存在m ,使QO →⋅QT →=−54,故D 正确.故选:ABD .12.在等比数列{a n }中,a 2>0,a 1+a 2<0,T n 为数列{a n }的前n 项积,下列说法正确的有( ) A .﹣1<q <0 B .a 10+a 11<0C .若(a 10﹣1)(a 12﹣1)<0,则T n 的最大项为T 11D .若(a 9+1)(a 11+1)<0,则T n 的最小项为T 10 解:根据题意,依次分析选项:对于A ,等比数列{a n }中,a 2>0,a 1+a 2<0,即a 1<﹣a 2<0,变形可得0<a 2<﹣a 1, 所以q =a 2a 1>−1,且q <0,即﹣1<q <0,A 正确; 对于B ,由题意得,a 10+a 11=a 10(1+q )>0,B 错误;对于C ,若(a 10﹣1)(a 12﹣1)<0,则0<a 12<1<a 10,a 11<0, 则T 10<0,T 11>0,T 12>0,T 12=T 11•a 12<T 11, T n 的最大项为T 11,C 正确;对于D ,若(a 9+1)(a 11+1)<0,则a 9<﹣1<a 11<0,又由﹣1<q <0,a 1<0,则等比数列{a n }奇数项为负,偶数项为正, 则有a 1<a 3<……a 9<﹣1, 则T 9<0,T 10<0,T 11>0,但T 9﹣T 10=T 9(1﹣a 10),不能确定1﹣a 10的符号,则T n 的最小项不一定是T 10,D 错误. 故选:AC .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(x 2﹣y )6的展开式中,各项系数的绝对值之和为 64 .解:二项式的展开式T r+1=C 6r ⋅(−1)r ⋅x 12−2r ⋅y r ,令x =1,y =﹣1,故各项系数的绝对值之和26=64. 故答案为:64.14.已知等差数列{a n }的公差不为0,其前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 3+a 4a 1+a 2= 3 .解:设等差数列{a n }的公差为d ,由S 1,S 2,S 4成等比数列,且S 1=a 1,S 2=2a 1+d ,S 4=4a 1+6d ,得(2a 1+d)2=a 1(4a 1+6d), ∵d ≠0,∴d =2a 1, ∴a 3+a 4a 1+a 2=2a 1+5d 2a 1+d=6d 2d=3.故答案为:3.15.在平面直角坐标系xOy 中,A ,B 为抛物线C :y 2=4x 上两个不同的点,F 为抛物线的焦点,若AF →=3FB →,则△OAB 的面积为4√33.解:因为抛物线C :y 2=4x ,则F (1,0), 又AF →=3FB →,可得A ,F ,B 三点的共线,设直线AB 为:x =my +1,代入y 2=4x ,可得y 2﹣4my ﹣4=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),故y 1+y 2=4m ,y 1y 2=﹣4, 由AF →=3FB →,可得(1﹣x 1,﹣y 1)=3(x 2﹣1,y 2),求得﹣y 1=3y 2,故y 1=6m ,y 2=﹣2m ,可得﹣12m 2=﹣4,求得m 2=13,故|y 1﹣y 2|=|8m |=8√33.则△OAB 的面积为:12×|OF |×|y 1﹣y 2|=4√33. 故答案为:4√33. 16.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e ,点T (b ,0),若椭圆C 上存在四个不同的点到点T 的距离相等,则e 2的取值范围为 (√5−12,1) . 解:由椭圆C 上存在四个不同的点到点T 的距离相等, 可得在直线x =b 的右侧有两个点满足题意,设P (x 0,y 0),则y 02=b 2−b 2a2x 02,则|TP |=√(x 0−b)2+y 02=√c2a2x 02−2bx 0+2b 2,﹣a ≤x 0≤a ,可得﹣a <−−2b2c 2a 2<a ,化为﹣c 2<ab <c 2,即为c 4>a 2(a 2﹣c 2),化为e 4+e 2﹣1>0,解得e 2>√5−12,又e 2<1,可得√5−12<e 2<1. 故答案为:(√5−12,1).四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)杭州第19届亚运会,是继1990年北京亚运会、2010年广州亚运会之后,中国第三次举办亚洲最高规格的国际综合性体育赛事.中国体育代表团获得201金111银71铜,共383枚奖牌,取得亚运会参赛历史最好成绩.亚运会结束后,某调查小组为了解杭州市不同年龄段的市民每日运动的情况,在市民中随机抽取了200人进行调查,结果如下表所示,其中每日平均运动低于1万步的人数占样本总数的2,40岁以上(含40岁)的人数占样本总数的1.(1)将题中表格补充完整(填写在答题卡上);(2)判断是否有99.9%的把握认为该市市民每日平均运动的步数与年龄有关. 附:K 2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中n =a +b +c +d .解:(1)由题意可知,40岁以上(含40岁)的人数为200×12=100,40岁以下的人数为100, 每日平均运动低于1万步的人数为200×25=80, 所以2×2列联表如下:(2)由2×2列联表可得,K 2=200×(80×60−40×20)2120×80×100×100=1003>10.828,所以有99.9%的把握认为该市市民每日平均运动的步数与年龄有关. 18.(12分)设S n 是正项数列{a n }的前n 项和,且a 1=1,S n +S n−1−2a n=0(n ∈N ∗,n ≥2). (1)求证;数列{S n 2}是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式. (1)证明:因为S n +S n−1−2a n=0, 所以S n 2−S n−12=(S n −S n−1)(S n +S n−1)=(S n −S n−1)2a n=2, 所以S n 2−S n−12=2 (常数).所以{S n 2} 是以1为首项,2为公差的等差数列. (2)解:S n 2=1+2(n −1)=2n −1,且a n >0,所以S n =√2n −1,当n ≥2时,S n−1=√2n −3, a n =S n −S n−1=√2n −1−√2n −3. n =1时,a 1=1不满足上式,所以a n ={1,n =1√2n −1−√2n −3,n ≥2.19.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为(1,0),点A(−1,32)在C 上.(1)求C 的方程;(2)斜率为1的直线l 与C 交于M ,N 两点,线段MN 的中点为P ,求点P 的横坐标的取值范围. 解:(1)易知椭圆C 的左右焦点分别为F 1(﹣1,0),F 2(1,0), 因为点A(−1,32)在C 上,所以AF 1+AF 2=2a =4,解得a =2, 则b =√a 2−c 2=√3, 故C 的方程为x 24+y 23=1;(2)不妨设直线l 的方程为y =x +m ,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),P (x 0,y 0), 联立{y =x +mx 24+y 23=1,消去y 并整理得7x 2+8mx +4m 2﹣12=0,此时Δ=(8m )2﹣4×7×(4m 2﹣12)=48(7﹣m 2)>0, 解得−√7<m <√7, 由韦达定理得x 1+x 2=−8m 7,x 1x 2=4m 2−127, 因为线段MN 的中点为P ,所以x 0=x 1+x 22=−47m ,此时−47√7<x 0<47√7, 故点P 的横坐标的取值范围为(−47√7,47√7).20.(12分)已知f(x)=(x 2+2x +3)8=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+⋯+a 16(x +1)16. (1)求a n (n =0,1,2,…,16)的最大值; (2)求f (5)﹣5被13除的余数.解:(1)因为(x 2+2x +3)8=[2+(x +1)2]8=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+⋯+a 16(x +1)16,所以T r+1=C 8r 28−r [(x +1)2]r =C 8r 28−r(x +1)2r ,r =0,1,2,⋯,8, 所以a 1=a 3=⋯=a 15=0,a 2n =C 8n 28−n ,n =0,1,2, (8)令 C 8n 28−n ≥C 8n+127−n,则2≤n ≤3,所以a n 的最大值为1792.(2)因为f(5)−5=388−5=(39−1)8−5=C 80398+C 81397(−1)+⋯+C 8739(−1)7+1−5,所以f (5)﹣5 被13除的余数,即为﹣4被13除的余数为9.21.(12分)已知等差数列{a n }满足a 3+a 4=12,a 5+a 7=22,数列{b n }满足b 1=3,且b n +1=2b n ﹣n +1. (1)证明:{b n ﹣n }是等比数列,并求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)将数列{a n }和{b n }的公共项从小到大排成的数列记为{c n },求{(﹣1)n c n }的前2n 项和S 2n . 解:(1)由a 3+a 4=12,a 5+a 7=22,可得{a 1+2d +a 1+3d =12a 1+4d +a 1+6d =22,解得a 1=1,d =2,所以a n =2n ﹣1.根据b n +1=2b n ﹣n +1,整理得b n +1﹣(n +1)=2(b n ﹣n ), 因为b 1﹣1=2≠0,可知b n ﹣n ≠0,所以b n+1−(n+1)b n −n=2(常数),所以{b n ﹣n }是公比为2的等比数列,首项为b 1﹣1=2,可得b n ﹣n =2×2n ﹣1=2n ,即b n =2n +n . (2)根据(1)的结论,可知:c n =b 2n−1=22n−1+(2n −1),则S 2n =﹣c 1+c 2﹣c 3+c 4+⋯﹣c 2n ﹣1+c 2n =﹣(2+1)+(23+3)﹣(25+5)+⋯﹣(24n ﹣3+4n ﹣3)+(24n﹣1+4n ﹣1)=(﹣2+23﹣25+27+…﹣24n ﹣3+24n ﹣1)+[﹣1+3﹣5+7+…﹣(4n ﹣3)+(4n ﹣1)] =−2−24n−1×(−4)1−(−4)+[(−1+3)+(−5+7)+⋯+(−4n +3+4n −1)]=24n+1−25+2n .22.(12分)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点Q (﹣1,0)的直线l (斜率为正数)与C 由左至右交于A ,B 两点,连结BF 并延长交C 于点D . (1)证明:∠BQF =∠DQF ;(2)当△BDQ 的内切圆半径r ∈[12,23]时,求|QA |•|QB |的取值范围.(1)证明:设BF :x =ny +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 3,y 3),y 2>y 1, 由 {x =nyy 2=4x,得y 2﹣4ny ﹣4=0,y 2+y 3=4n ,k BQ +k DQ =y 2x 2+1+y 3x 3+1=y 2ny 2+2+y 3ny 3+2=2ny 2y 3+2(y 2+y 3)(ny 2+2)(ny 3+2)=2n(−4)+2(4n)(ny 2+2)(ny 3+2)=0,所以∠BQF =∠DQF .(2)解:过B 作BB ′垂直抛物线的准线于B ′,设直线l 的倾斜角为θ,如图:由(1)可知:△BDQ 的内切圆圆心在x 轴上,所以设圆心M (a ,0),﹣1<a <1,设直线l :x =my ﹣1(m >0), 由{x =my −1y 2=4x,得y 2﹣4my +4=0,则Δ>0⇒m 2>1⇒m >1,y 2+y 1=4m ,y 1y 2=4, 因为△BDQ 的内切圆为圆M ,所以|QM||FM|=|BQ||BF|=|BQ||BB′|=1cosθ=√1+m 2m,即a+11−a=√1+m 2m,又点M 到直线l 的距离为r =|a+1|√1+m ,所以√m 2+1=1−a m=r ,所以a =r 24,所以m =1−a r =1−r 24r =1r −r4,因为y =1r −r 4 在 r ∈[12,23] 上单调减,所以m ∈[43,158], 所以|QA|⋅|QB|=(√1+m 2⋅y 1)(√1+m 2⋅y 2)=(1+m 2)y 1y 2=4(1+m 2)∈[1009,28916|.。
苏教版高二数学全套学案

苏教版高二数学全套学案1.1 正弦定理学习目标1. 把握正弦定理的内容;2. 把握正弦定理的证明方法;3. 会运用正弦定明白得斜三角形的两类差不多问题.学习过程一、课前预备试验:固定ABC的边CB及B,使边AC绕着顶点C转动.摸索:C的大小与它的对边AB的长度之间有如何样的数量关系?明显,边AB的长度随着其对角C的大小的增大而.能否用一个等式把这种关系精确地表示出来?二、新课导学※学习探究探究1:在初中,我们已学过如何解直角三角形,下面就第一来探讨直角三角形中,角与边的等式关系. 如图,在Rt ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c,依照锐角三角函数中正弦函数的定义,有,,又,从而在直角三角形ABC中,.探究2:那么关于任意的三角形,以上关系式是否仍旧成立?可分为锐角三角形和钝角三角形两种情形:当ABC是锐角三角形时,设边AB上的高是CD,依照任意角三角函数的定义,有CD= ,则,同理可得,从而.类似可推出,当ABC是钝角三角形时,以上关系式仍旧成立.请你试试导.新知:正弦定理在一个三角形中,各边和它所对角的的比相等,即试试:(1)在中,一定成立的等式是( ).A. B.C. D.(2)已知△ABC中,a=4,b=8,A=30,则B等于.[明白得定理](1)正弦定理说明同一三角形中,边与其对角的正弦成正比,且比例系数为同一正数,即存在正数k使,,;(2) 等价于,,.(3)正弦定理的差不多作用为:①已知三角形的任意两角及其一边能够求其他边,如; .②已知三角形的任意两边与其中一边的对角能够求其他角的正弦值,如; .(4)一样地,已知三角形的某些边和角,求其它的边和角的过程叫作解三角形.※典型例题例1. 在中,已知,,cm,解三角形.变式:在中,已知,,cm,解三角形.例2. 在.变式:在.三、总结提升※学习小结1. 正弦定理:2. 正弦定理的证明方法:①三角函数的定义,还有②等积法,③外接圆法,④向量法.3.应用正弦定明白得三角形:①已知两角和一边;②已知两边和其中一边的对角.※知识拓展,其中为外接圆直径.学习评判※自我评判你完成本节导学案的情形为( ).A. 专门好B. 较好C. 一样D. 较差※当堂检测(时量:5分钟满分:10分)计分:1. 在中,若,则是( ).A.等腰三角形B.等腰三角形或直角三角形C.直角三角形D.等边三角形2. 已知△ABC中,A∶B∶C=1∶1∶4,则a∶b∶c等于( ).A.1∶1∶4B.1∶1∶2C.1∶1∶D.2∶2∶3. 在△ABC中,若,则与的大小关系为( ).A. B.C. D. 、的大小关系不能确定4. 已知ABC中,,则= .5. 已知ABC中,A ,,则课后作业1. 已知△ABC中,AB=6,A=30,B= ,解此三角形.2. 已知△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=k∶(k+1)∶2k (k0),求实数k的取值范畴为.1.2 余弦定理学习目标1. 把握余弦定理的两种表示形式;2. 证明余弦定理的向量方法;3. 运用余弦定明白得决两类差不多的解三角形问题.学习过程一、课前预备我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一样在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。
2023年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷+答案解析(附后)

一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知直线:与直线:垂直,则实数a 的值为.( )A.B.C. 1D. 1或2.在平行六面体中,M 为与的交点,若,,,则下列向量中与相等的向量是2023年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷( )A. B. C. D.3.在平面直角坐标系xOy 中,点关于直线的对称点为( )A.B.C.D. 4.已知点B 是在坐标平面xOy 内的射影,则( )A. B.C. 5D.5.已知圆:,圆:,则两圆的位置关系为( )A. 外离B. 外切C. 相交D. 内切6.已知m 是2与8的等比中项,则圆锥曲线的离心率是( )A. 或B.C.D. 或7.椭圆的一个焦点为F ,过原点O 作直线不经过焦点与椭圆交于A ,B 两点,若的面积是20,则直线AB 的斜率为( )A.B.C.D.8.1202年,意大利数学家斐波那契出版了他的《算盘全书》.他在书中收录了一些有意思的问题,其中有一个关于兔子繁殖的问题:如果1对兔子每月生1对小兔子一雌一雄,而每1对小兔子出生后的第3个月里,又能生1对小兔子,假定在不发生死亡的情况下,如果用表示第n 个月的兔子的总对数,则有,设数列满足:,则数列的前36项和为( )A. 11B. 12C. 13D. 18二、多选题:本题共4小题,共20分。
在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.关于无穷数列,以下说法正确的是( )A. 若数列为正项等比数列,则也是等比数列B. 若数列为等差数列,则也是等差数列C. 若数列的前n 项和为,且是等差数列,则为等差数列D. 若数列为等差数列,则依次取出该数列中所有序号为7的倍数的项,组成的新数列一定是等差数列10.关于曲线C :,下列说法正确的是( )A. 曲线C 围成图形的面积为B. 曲线C 所表示的图形有且仅有2条对称轴C. 曲线C 所表示的图形是中心对称图形D. 曲线C 是以为圆心,2为半径的圆11.正四棱锥所有棱长均为2,O 为正方形的中心,E ,F 分别为侧棱,的中点,则( )A. B. 直线与夹角的余弦值为点C. 平面平面D. 直线与平面所成角的余弦值为12.已知点P 在双曲线C :上,,是双曲线C 的左、右焦点,若的面积为20,则下列说法正确的有( )A. 点P到x轴的距离为B.C. 为钝角三角形D.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
苏教版数学高二数学苏教版选修2-3学案1.3组合

1.3 组合问题.1.组合的概念一般地,从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.预习交流1 如何区分排列问题和组合问题?提示:区分某一问题是排列问题还是组合问题,关键看选出的元素与顺序是否有关,若交换某两个元素的位置对结果产生影响,则是排列问题;而交换任意两个元素的位置对结果没有影响,则是组合问题.2.组合数从n 个不同元素中取出m (m ≤n )个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数,用符号C m n 表示.C mn =A m n A m m =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)m !=n !m !(n -m )!.预习交流2如何理解和记忆组合数公式?提示:同排列数公式相类比,在排列数公式的基础上,分母再乘以m !. 3.组合数的性质性质1:C m n =C n -m n ,性质2:C m n +1=C m n +C m -1n . 预习交流3如何理解和记忆组合数的性质?提示:从n 个元素中取m 个元素,就剩余(n -m )个元素,故C m n =C n -mn.从n +1个元素中取m 个元素记作C m n +1,可认为分作两类:第一类为含有某元素a 的取法为C m -1n;第二类不含有此元素a ,则为C m n ,由分类计数原理知:Cm n +1=C m n +C m -1n.一、组合问题判断下列问题是组合问题,还是排列问题.①设集合A ={a ,b ,c ,d },则集合A 的含3个元素的子集有多少个? ②一个班中有52人,任两个人握一次手,共握多少次手?③4人去干5种不同的工作,每人干一种,有多少种分工方法?思路分析:交换两个元素的顺序,看结果是否有影响,如无影响则是组合问题. 解:①因为集合中取出的元素具有“无序性”,故这是组合问题; ②因为两人握手是相互的,没有顺序之分,故这是组合问题; ③因为5种工作是不同的,一种分工方法就是从5种不同的工作中选出4种,按一定的顺序分配给4个人,它与顺序有关,故这是排列问题.下列问题中,是组合问题的有__________.①从a ,b ,c ,d 四名学生中选2名学生完成一件工作,有多少种不同的选法;②从a ,b ,c ,d 四名学生中选2名学生完成两件不同的工作,有多少种不同的选法; ③a ,b ,c ,d 四支足球队进行单循环赛,共需多少场比赛; ④a ,b ,c ,d 四支足球队争夺冠亚军,有多少种不同的结果. 答案:①③解析:①2名学生完成的是同一件工作,没有顺序,是组合问题; ②2名学生完成两件不同的工作,有顺序,是排列问题;③单循环比赛要求每两支球队之间只打一场比赛,没有顺序,是组合问题; ④冠亚军是有顺序的,是排列问题.组合问题与顺序无关,而排列问题与顺序有关.二、组合数公式及组合数的性质(1)计算C 98100+C 199200; (2)已知C 3n +618=C 4n -218,求n ; (3)化简C 45+C 46+C 47+C 48+1.思路分析:先把组合数利用性质化简或利用组合数性质直接求解.解:(1)C 98100+C 199200=C 2100+C 1200=100×992+200=5 150. (2)由C 3n +618=C 4n -218,知3n +6=4n -2或3n +6+(4n -2)=18,解得n =8或2. 而3n +6≤18且4n -2≤18,即n ≤4且n ∈N *,∴n =2.(3)C 45+C 46+C 47+C 48+1=1+C 45+C 46+C 47+C 48=C 55+C 45+C 46+C 47+C 48=C 56+C 46+C 47+C 48=C 57+C 47+C 48=C 58+C 48=C 59=C 49=9×8×7×64×3×2×1=126.(1)C 34+C 35+C 36+…+C 310=__________; (2)(C 98100+C 97100)÷A 3101=__________.答案:(1)329 (2)16解析:(1)原式=C 44+C 34+C 35+…+C 310-C 44=C 45+C 35+…+C 310-1=…=C 410+C 310-1=C 411-1=329. (2)原式=C 98101÷A 3101=C 3101÷A 3101=A 31013!÷A 3101=16.利用组合数的性质解题时,要抓住公式的结构特征,应用时,可结合题目的特点,灵活运用公式变形,达到解题的目的.三、组合知识的实际应用现有10名教师,其中男教师6名,女教师4名.(1)现要从中选2名去参加会议,有多少种不同的选法?(2)现要从中选出男、女教师各2名去参加会议,有多少种不同的选法?思路分析:由于选出的教师不需要考虑顺序,因此是组合问题.第(1)小题选2名教师不考虑男女,实质上是从10个不同的元素中取出2个的组合问题,可用直接法求解.第(2)小题必须选男、女教师各2名,才算完成所做的事,因此需要分两步进行,先从6名男教师中选2名,再从4名女教师中选2名.解:(1)从10名教师中选2名参加会议的选法数,就是从10个不同元素中取出2个元素的组合数,即C 210=10×92×1=45种. (2)从6名男教师中选2名的选法有C 26,从4名女教师中选2名的选法有C 24种,根据分步乘法计数原理,因此共有不同的选法C 26·C 24=6×52×1·4×32×1=90种.某小组共有10名学生,其中女生3名,现选举2名代表,至少有1名女生当选的不同选法有多少种?解:方法一:(直接法)至少1名女生当选可分为两类:第一类:1名女生1名男生当选代表,有C 13·C 17种方法,第二类:2名女生当选代表,有C 23种方法.由分类加法计数原理,至少有1名女生当选的不同选法有C 13·C 17+C 23=21+3=24种.方法二:(间接法)10名学生中选2名代表有C 210种选法,若2名代表全是男生有C 27种选法,所以至少有1名女生当选代表的选法有C 210-C 27=24种.利用组合知识解决实际问题要注意:①将已知条件中的元素的特征搞清,是用直接法还是间接法; ②要使用分类方法,要做到不重不漏;③当问题的反面比较简单时,常用间接法解决.1.给出下面几个问题,其中是组合问题的有__________. ①某班选10名学生参加拔河比赛;②由1,2,3,4选出两个数,构成平面向量a 的坐标;③由1,2,3,4选出两个数分别作为双曲线的实轴和虚轴,焦点在x 轴上的双曲线方程数; ④从正方体8个顶点中任取两个点构成的线段条数是多少? 答案:①④ 解析:由组合的概念知①④是组合问题,与顺序无关,而②③是排列问题,与顺序有关.2.C 9798+2C 9698+C 9598=__________. 答案:161 700解析:原式=C 9798+C 9698+C 9698+C 9598=C 9799+C 9699=C 97100=C 3100=161 700.3.平面上有12个点,其中没有3个点在一条直线上,也没有4个点共圆,过这几个点中的每三个点作圆,共可作__________个圆.答案:220解析:由题意知,可作C 312=12×11×103×2×1=220个不同的圆. 4.解方程:C x 17-C x 16=C 2x +216.解:∵C x 17=C x 16+C x -116,∴C x 17-C x 16=C x -116,∴C x -116=C 2x +216.由组合数的性质得x -1=2x +2或x -1+2x +2=16,解得x =-3(舍)或x =5.∴x =5. 5.平面内有10个点,其中任何3点不共线,以其中任意2点为端点,试求:(1)线段有多少条?(2)有向线段有多少条?解:(1)所求线段的条数,即为从10个元素中任取2个元素的组合,共有C 210=10×92×1=45条不同的线段.(2)所求有向线段的条数,即为从10个元素中任取2个元素的排列,共有A 210=10×9=90条不同的有向线段.。
江苏省常州市教育学会2023-2024学年高二下学期6月学业水平监测数学试题【含答案】

常州市教育学会学业水平监测高二数学2024年6月注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将答题卡交回.一、选择题:本题共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.已知集合{}2230M x x x =--<,{}2ln 5N x x =-≤≤,则M N ⋂=()A .[)ln 5,3B .(]1,ln 5-C .[)2,1-D .[)2,3-2.已知曲线()2ay x a x=-∈R 在2x =处的切线斜率为2,则=a ()A .18-B .18C .8-D .83.对于实数,,a b c ,“a b >”是“22ac bc >”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4.从3名男生与2名女生中选出2人担任班委,则“恰有1名男生与1名女生当选”的概率是()A .310B .25C .35D .235.某市为了解高一新生的身高情况,抽取了10000位高一新生的身高作为样本.若高一新生的身高X 近似服从正态分布()2165,N σ,且()1800.1P X ≥=,则在10000位高一新生中身高在区间[]150,180内的人数约为()A .2000B .4000C .6000D .80006.已知0x >,0y >,且21x y +=,则22x yxy+的最小值为()A .172B.1+C .4D.4+7.已知函数()()πtan 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图,则5π18f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()A .33B.CD.2+8.已知函数()f x 及其导数()f x '的定义域均为R ,对任意实数x ,()()2f x f x x =--,且当0x ≥时,()10f x x '++>.不等式()()232232xf x f x x --<-+的解集为()A .(),2-∞B .2,23⎛⎫ ⎪⎝⎭C .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .()2,2,3⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭ 二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知符号函数()1,0sgn 0,01,0x x x x >⎧⎪==⎨⎪-<⎩,则()A .()sgn x 是周期函数B .对任意的x ∈R ,()sgn x x x =--C .函数()2sgn xy x =的值域为(][)1,01,-+∞ D .函数()2sgn ln y x x =-的值域为{1y y <-或}01y ≤<10.现有编号分别为1,2,3的三个袋子,装有质地均匀且大小相同的小球.1号袋中有10个小球,其中红球3个;2号袋中有10个小球,其中红球4个;3号袋中有20个小球,其中红球5个.现将所有小球标记后放入一个袋中混合均匀,从中随机抽取一个小球,记事件M :该球为红球,事件i A :该球出自编号为()1,2,3i i =的袋子,则()A .()1310P M A =B .()1920P M =C .()223P A M =D .()318P MA =11.在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,P 为11A B 的中点,点Q 在正方形11CC D D 内部及其边界上运动,则下列说法正确的有()A .当PQ =Q 的轨迹长度为πB .若//PQ 平面1A BD ,则PQ 长度的最小值为2C .当PQ =Q AB P --D .记直线PQ 与平面11AA B B 所成角为θ,则sin θ的取值范围是2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知函数()1e x f x +=,()3g x x =,若存在实数a ,b ,使得()()f a g b =,请写出b a -的一个可能值:.13.如图,在半径为8的半圆形纸片中,O 为圆心,AB 为直径,C 是弧AB 的中点,D 是弧AC 的中点,将该纸片卷成一个侧面积最大的无底圆锥后,异面直线OA 与CD 所成角的余弦值是.14.定义{}min ,,a b c 表示,,a b c中最小的数,已知实数,,a b c 满足0a b ++=,2=-,则{}min ,,a b c 的最大值是.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知a ∈R ,命题p :x ∀∈R ,220x x a ++>为真命题.实数a 的取值集合记为A .(1)求集合A ;(2)设()1ln1x m f x m x--=--的定义域为集合B ,若B A ⊆,求实数m 的取值范围.16.如图,直线PD ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 是梯形,//AB CD ,CD PA ⊥,F 为线段PA 上异于端点的一点,112PD AB AD CD ====,四边形PDCE 是平行四边形.(1)若F 是PA 的中点,求证://AC 平面DEF ;(2)求二面角F PB C --的大小.17.在①()f x 在区间2π7π,36⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,②0π12f ⎛-⎫= ⎪⎝⎭,③()π03f f ⎛⎫= ⎪⎝⎭这三个条件中任选一个,补充在下面题目中,并解答.已知函数()()πsin 22f x x ϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,___________.(1)当ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,不等式()1f x m -≤恒成立,求实数m 的取值范围;(2)将函数()f x 的图象向右平移π6个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标变为12倍(纵坐标不变),得到函数()g x 的图象,求()g x 的单调增区间.18.某研发团队研发了一款聊天机器人,在对某一类问题进行测试时发现,如果输入的问题没有语法错误,机器人作答正确的概率为0.8;如果出现语法错误,机器人作答正确的概率为0.3.假设每次输入的问题出现语法错误的概率为0.1,且每次输入问题,机器人的作答是否正确相互独立.该研发团队成员小王想挑战一下聊天机器人,与机器人各自从给定的10个问题中随机抽取5个作答.已知在这10个给定的问题中,小王恰好能正确作答其中9个问题.(1)对抽出的5个问题,求小王能全部答对的概率;(2)求聊天机器人答对题数X 的数学期望;(3)答对题数较多者判定为获胜,求小王获胜的概率.19.已知函数()()e ln 1xf x x ax =++-,a ∈R .(1)若()f x 在区间()1,-+∞上单调递增,求实数a 的取值范围;(2)当3a =时,判断关于x 的方程()1f x =实数根的个数,并证明.1.B【分析】先将集合M 化简,再利用交集运算的定义求解.【详解】集合{}{}2230|13M x x x x x =--<=-<<,因为21ln 5ln e 2lne =<<=,所以{|1ln 5}M N x x ⋂=-<≤,即(1,ln 5]M N ⋂=-.故选:B 2.C【分析】借助导数的运算法则求出导数后,结合导数的几何意义计算即可得.【详解】22a y x x '=+,由题意22222a⨯+=,解得8a =-.故选:C.3.B【详解】试题分析:由于不等式的基本性质,“a >b”⇒“ac >bc ”必须有c >0这一条件.解:主要考查不等式的性质.当c=0时显然左边无法推导出右边,但右边可以推出左边.故选B 考点:不等式的性质点评:充分利用不等式的基本性质是推导不等关系的重要条件.4.C【分析】求出从5人中选2人的方法数,再求出选的两人恰有1名男生与1名女生的方法数,然后由古典概型的概率公式求解即可.【详解】因为从3名男生与2名女生中选出2人有25C 10=种选法,选的两人恰有1名男生与1名女生的有1132C C 6=种选法,所以所求的概率为63105=.故选:C 5.D【分析】借助正态分布的对称性可得()150180P X ≤≤,即可得解.【详解】由()2165,X N σ ,()1800.1P X ≥=,则()150180120.10.8P X ≤≤=-⨯=,100000.88000⨯=,故人数约为8000人.故选:D.6.D【分析】借助“1”的活用,结合基本不等式计算即可得.【详解】()22222224=2x y x y xyxy xy xyx y x y +++++⋅=4≥==+,当且仅当222x y =,即47x =,2217y =时,等号成立.故选:D.7.B【分析】利用正切型函数的图像得出T ,再算出,ωϕ,从而得解.【详解】由图像可知:ππ2π2263T T =-⇒=,所以π32T ω==,把π,02⎛⎫⎪⎝⎭代入解析式得:()3π3πtan 0π224k k ϕϕ⎛⎫⋅+=⇒=-∈ ⎪⎝⎭Z ,因为π2ϕ<,取1k =得π4ϕ=,所以()3πtan 24f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则5π35ππ2πtan tan1821843f ⎛⎫⎛⎫=⨯+==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故选:B.8.B【分析】构造函数()()212g x f x x x =++,从而结合导数与所给条件得到函数()g x 的单调性与对称性,在将所给不等式中()f x 化为()g x 即可得解.【详解】令()()212g x f x x x =++,则()()1g x f x x ''=++,由题意可得,当0x ≥时,()10f x x '++>,即()g x 在()0,∞+上单调递增,由()()2f x f x x =--,则()()2211222g x x x g x x x x --=--+-,即()()g x g x =-,故()g x 为偶函数,故()g x 在(),0∞-上单调递减,则不等式()()232232x f x f x x --<-+可化为:()()()()2221132222223222x g x x x g x x x x ------++<-+,即()()22g x g x -<,则有22x x -<,即()2222x x -<,即()()22220x x x x -+--<,即()()3220x x --<,解得2,23x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题关键点在于构造函数()()212g x f x x x =++,从而结合导数与所给条件得到函数()g x 的单调性与对称性.9.BD【分析】对A :利用周期函数性质举出反例即可得;对B :将x 与()sgn x 都写成分段形式即可得;对C 、D :利用符号函数,将所给函数化为分段函数形式后结合指数与对数函数的性质分段计算其值域即可得.【详解】对A :由()sgn 00=,当0x ≠时,()sgn 0x ≠,故()sgn x 不是周期函数,故A 错误;对B :,00,0,0x x x x x x >⎧⎪==⎨⎪-<⎩,由()1,0sgn 0,01,0x x x x >⎧⎪==⎨⎪-<⎩,则(),0sgn =0,0,0x x x x x x x >⎧⎪--=⎨⎪-<⎩,故对任意的x ∈R ,()sgn x x x =--,故B 正确;对C :()2,02sgn 0,02,0x xx x y x x x ⎧>⎪===⎨⎪-<⎩,当0x >时,()21,x y =∈+∞,当0x =时,0y =,当0x <时,()21,0xy =-∈-,综上所述,函数()2sgn xy x =的值域为(]()1,01,⋃-+∞,故C 错误;对D :()222,01sgn ln =0,1,1x x y x x x x x ⎧<<⎪=-=⎨⎪->⎩,则01x <<时,()20,1y x =∈,当1x =时,0y =,当1x >时,()2,1y x =-∈-∞-,故函数()2sgn ln y x x =-的值域为{1y y <-或}01y ≤<,故D 正确.故选:BD.10.ACD【分析】根据条件概率的计算公式即可结合选项逐一求解.【详解】由题意可知()345310102010P M ++==++,()11011010204P A ==++故()()1113()3401104P MA P M A P A ===,()2235()2403()310P A M P A M P M +===,()33351()(),103458P MA P M P A M =⋅=⨯=++故选:ACD 11.AD【分析】建立适当空间直角坐标系后,设出Q 点坐标,对A :利用空间两点间距离公式计算即可得点Q 轨迹,即可得其长度;对B :借助空间向量求出平面1A BD 法向量可得点Q 轨迹,即可得其长度的最小值;对C :借助空间向量求出两平面的法向量后可得其夹角的余弦值,结合点Q 轨迹即可得其范围;对D :求出平面11AA B B 法向量后借助空间向量夹角公式计算即可得.【详解】以D 为原点,建立如图所示空间直角坐标系,则有()0,0,0D ,()2,1,2P ,设()0,,Q m n ,02m ≤≤,02n ≤≤,对A :PQ ==()()22121m n -+-=,则点Q 的轨迹为以()0,1,2为圆心,1为半径,且在正方形11CC D D 内部的半圆,则点Q 的轨迹长度为12π1π2⨯⨯=,故A 正确;对B :()2,1,2PQ m n =---,()12,0,2A ,()2,2,0B ,则()12,0,2DA = ,()2,2,0DB = ,令平面1A BD 的法向量为()111,,m x y z =,则有11111220220m DA x z m DB x y ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩ ,可令11x =,则111y z ==-,即()1,1,1m =-- ,由//PQ 平面1A BD ,则有()()()()2111210PQ m m n ⋅=-⨯+-⨯-+-⨯-=,即1m n +=,则PQ ===≥,故B 错误;对C :()2,0,0A ,()2,,AQ m n =- ,()2,2,BQ m n =--,设平面ABQ 的法向量为()222,,x y z α=,则有()22221220220AQ x my nz BQ x m y nz αα⎧⋅=-++=⎪⎨⋅=-+-+=⎪⎩ ,可令2x n =,则20y =,22z =,即(),0,2n α=,易得x 轴⊥平面ABP ,故平面ABP 的法向量可为()1,0,0β=,则cos ,αβαβαβ⋅==⋅ 由A 知()()22121m n -+-=,故()()221120m n -=--≥,即[]1,2n ∈,则52cos ,,52αβ=⎥⎣⎦ ,故二面角Q AB P --C 错误;对D :()2,1,2PQ m n =--- ,平面11AA B B 法向量为()1,0,0β=,则sin cos ,PQ PQ PQ βθββ⋅===⋅由02m ≤≤,02n ≤≤,则()()[]22120,5m n -+-∈,故2sin ,13θ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,故D 正确.故选:AD.【点睛】关键点点睛:本题关键点在于建立适当空间直角坐标系,从而借助平面的法向量研究位置关系,借助空间向量的夹角公式研究二面角或线面角.12.2(答案不唯一)【分析】取1,1a b =-=即可代入求解.【详解】取1,1a b =-=,则()()()()01e 1,11f a f g b g =-====,满足()()f a g b =,此时2b a -=,故答案为:2(答案不唯一)13.24【分析】根据圆锥的几何特征,结合异面直线所成角的几何法,即可利用三角形的边角关系求解.【详解】如图,设圆锥的底面圆半径为r ,则8π2π4r r =⇒=,D 是弧AC 的中点,ADC △为等腰直角三角形,故2DC r ===过A 作//AM DC 交底面圆于M ,则M 为弧AC 中点,故22222AM AC r ==⨯=,又8OA OM ==,所以12cos 84AMOAM OA ∠==,故异面直线OA 与CD .故答案为:24.14.2-【分析】由题先分析出实数,,a b c ,一负两正,然后利用基本不等式放缩求出最小值的最大值即可.【详解】因为0a b ++=,2=-,所以,a b 两个数中有一个负数,不妔设a<0,所以{}min ,,a b c a =,由已知可得a b =-,所以(2b -+-,所以(2b +=,所以2(b =≥,所以31≤,所以1≤,由2a=≤-,故{}min ,,a b c 的最大值是2-.故答案为:2-15.(1){}|1a a >(2)[)2,+∞【分析】(1)根据Δ0<求出a 的取值范围,即可求出A ;(2)依题意可得101x m m x-->--,解得即可求出B ,再根据B A ⊆,得到11m -≥,解得即可.【详解】(1)因为命题p :x ∀∈R ,220x x a ++>为真命题,所以2240a ∆=-<,解得1a >,所以{}|1A a a =>;(2)对于函数()1ln 1x m f x m x--=--,则101x m m x -->--,即()()110x m x m -+--<⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,因为11m m +>-,解得11m x m -<<+,所以{}|11B x m x m =-<<+,又B A ⊆,所以11m -≥,解得2m ≥,即实数m 的取值范围为[)2,+∞.16.(1)证明见解析(2)5π6【分析】(1)借助中位线的性质可得线线平行,结合线面平行的判定定理即可得;(2)结合所给位置关系,建立适当空间直角坐标系,借助空间向量夹角公式计算即可得.【详解】(1)连接PC ,设其与DE 交于M ,由四边形PDCE 是平行四边形,则M 为PC 中点,连接FM ,又F 是PA 的中点,则//FM AC ,由AC ⊄平面DEF ,FM ⊂平面DEF ,故//AC 平面DEF ;(2)由PD ⊥平面ABCD ,,AD CD ⊂平面ABCD ,则PD CD ⊥,PD AD ⊥,有CD PA ⊥,PA PD P = ,,PA PD ⊂平面PAD ,故CD ⊥平面PAD ,又AD ⊂平面PAD ,故CD AD ⊥,故PD 、DA 、DC 两两垂直,故可以D 为原点,建立如图所示空间直角坐标系,有()0,0,0D 、()0,0,1P 、()1,0,0A 、()1,1,0B 、()0,2,0C ,则()1,0,1PA =- 、()1,1,1PB =- 、()0,2,1PC =- ,令平面FPB 与平面PBC 的法向量分别为()111,,m x y z = 、()222,,n x y z = ,则有1111100m PA x z m PB x y z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=+-=⎪⎩ ,22222020m PB x y z m PC y z ⎧⋅=+-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩,令121x x ==,则有10y =,11z =,21y =,12z =,即()1,0,1m = ,()1,1,2n = ,则cos ,m n m n m n ⋅==⋅ 由图可知,二面角F PB C --为钝角,故二面角F PB C --的余弦值为,则二面角F PB C --的大小为5π6.17.(1)11,22⎤-⎢⎥⎣⎦(2)ππππ,,Z 21226k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦【分析】(1)首先选出条件,再利用条件求出π6ϕ=,进而求出函数()f x 在ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦的最值,再结合恒成立的不等式求解即得.(2)根据(1)的结论,利用三角函数图象变换求出()g x ,再利用正弦函数的性质求出递增区间.【详解】(1)选条件①()f x 在区间2π7π,36⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,又()()πsin 22f x x ϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,得ππ4π7π2,2233x ϕϕϕϕ⎛⎫-<<⇒+∈++ ⎪⎝⎭,所以满足条件π4π2π23,Z 7ππ2π32k k k ϕϕ⎧-≤+⎪⎪∈⎨⎪+≤+⎪⎩,得11π11π2π2π,Z 66k k k ϕ-≤≤-∈,又ππ22ϕ-<<,所以取1k =,所以π6ϕ=;选条件②0π12f ⎛-⎫= ⎪⎝⎭,得ππsin 0126f ϕ⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又ππ22ϕ-<<,所以2πππ363ϕ-<-<,得π06ϕ-=,所以π6ϕ=选条件③()π03f f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,知π6x =是()()πsin 22f x x ϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭的一条对称轴,所以πππ,Z 32k k ϕ+=+∈,则ππ,Z 6k k ϕ=+∈又ππ22ϕ-<<,所以π6ϕ=,所以()πsin 26f x x ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭,当ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎣⎦时,π2π7π2,636x ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以()12f x -≤,由()1f x m -≤恒成立,得()()11f x m f x -≤≤+,当ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎣⎦时,()1f x -的最大值为12-,()1f x +的最小值为12,则1122m -≤≤所以实数m的取值范围11,22⎤-⎢⎥⎣⎦(2)由(1)知()πsin 26f x x ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭,将函数()f x 的图象向右平移π6个单位后,得πsin 26y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再将得到的图象上各点的横坐标变为12倍,得πsin 46y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由πππ2π42π,Z 262k x k k -≤-≤+∈,得ππππ,Z 21226k k x k -≤≤+∈,()g x 的单调增区间是ππππ,,Z 21226k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦18.(1)12(2)3.75(3)11572048【分析】(1)根据组合知识求出相应的概率;(2)根据全概率公式得到聊天机器人作答正确的概率,从而得到()5,0.75X B ~,根据二项分布期望公式求出答案;(3)计算出机器人获胜和两者平局的概率,从而求出小王获胜的概率.【详解】(1)小王能全部答对的概率为59510C 1C 2=;(2)设每次输入的问题出现语法错误为事件A ,则()0.1P A =,聊天机器人作答正确为事件C ,则()()()()()()()P C P AC P AC P A P C A P A P C A =+=⋅+⋅0.10.30.90.80.75=⨯+⨯=,故聊天机器人答对题数()5,0.75X B ~,数学期望50.75 3.75EX =⨯=;(3)由题意可得小王最少答对4道题,小王能答对5道题的概率为59510C 1C 2=,答对4道题的概率为4191510C C 1C 2=,由(2)知,聊天机器人答对题数()5,0.75X B ~,故机器人能答对5道题的概率为5553243C 41024⎛⎫= ⎪⎝⎭,机器人能答对4道题的概率为44531405C 441024⎛⎫⨯= ⎪⎝⎭,故机器人获胜的情况为机器人能答对5题且小王答对4题,故机器人获胜的概率为1243243210242048⨯=,小王和机器人平局的情况为小王和机器人都答对5道题和都答对4道题,其中都答对5道题的概率为1243243210242048⨯=,都答对4道题的概率为1405405210242048⨯=,所以小王获胜的概率为243243405115712048204820482048---=.19.(1)2a ≤(2)3,证明见解析【分析】(1)参变分离后可得1e 1x a x ≤++在()1,∞-+上恒成立,构造相应函数,借助导数研究其单调性即可得其最值,即可得解;(2)构造函数()()e ln 131x x x x μ=++--,结合导数讨论其单调性,可得其极值点,结合零点的存在性定理即可得其零点个数,即可得方程()1f x =的实数根的个数.【详解】(1)()1e 1x f x a x =+-+',则有()1e 01x f x a x +'=+-≥在()1,∞-+上恒成立,即1e 1x a x ≤++在()1,∞-+上恒成立,令()1e 1x g x x =++,则()()21e 1x g x x =-+',令()()()21e 1x h x g x x ==-+',则()()32e 1x h x x =++',则当()1,x ∞∈-+时,()()32e 01x h x x +'=+>恒成立,故()g x '在()1,∞-+上单调递增,又()()0210e 001g '=-=+,故当()1,0x ∈-时,()00g '<,当()0,x ∞∈+时,()00g '>,故()g x 在()1,0-上单调递减,在()0,∞+上单调递增,即有()()010e 201g x g ≥=+=+,故2a ≤;(2)当3a =时,关于x 的方程()1f x =有三个不同的实数根,证明如下:当3a =时,令()1f x =,即()e ln 131x x x ++-=,令()()e ln 131x x x x μ=++--,则()1e 31x x x μ=+-+',由(1)知()1e 1x g x x =++在()1,0-上单调递减,在()0,∞+上单调递增,故()1e 31x x x μ=+-+'在()1,0-上单调递减,在()0,∞+上单调递增,又()010e 31001μ=+-=-<+',()1151e 3e 0112μ=+-=-'>+,223321e 3e 02313μ--⎛⎫-=+-=> ⎪⎭+'⎝-,故存在12,03x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,()20,1x ∈,使()()120x x μμ''==,由()()00e ln 013010μ=++-⨯-=,故0x =是方程()1f x =的一个根,则()10x μ>,()20x μ<,又1x →-时,()x μ∞→-,()()3333e ln 31331e ln 410e 90μ=++-⨯-=+->->故存在()11,m x ∈-,使()0m μ=,即x m =是方程()1f x =的一个根,存在()2,3n x ∈,使()0n μ=,即x n =是方程()1f x =的一个根,综上所述,当3a =时,关于x 的方程()1f x =有三个不同的实数根.【点睛】关键点点睛:本题最后一问关键点在于灵活利用零点的存在性定理判断函数是否在某个固定区间内有零点,从而得到方程的根的个数.。
2023-2024学年江苏省常州市教育学会高二(下)学业水平数学试卷(6月份)

2023-2024学年江苏省常州市教育学会高二(下)学业水平数学试卷(6月份)一、选择题:本题共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.(★★)(5分)已知集合M={x|x2-2x-3<0},N={x|-2≤x≤ln5},则M∩N=()A.[ln5,3)B.(-1,ln5]C.[-2,1)D.[-2,3)2.(★)(5分)已知曲线在x=2处的切线斜率为2,则a=()A.-18B.18C.-8D.83.(★)(5分)对于实数a,b,c,“a>b”是“ac2>bc2”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4.(★★)(5分)从3名男生与2名女生中选出2人担任班委,则“恰有1名男生与1名女生当选”的概率是()A.B.C.D.5.(★★★)(5分)某市为了解高一新生的身高情况,抽取了10000位高一新生的身高作为样本.若高一新生的身高X近似服从正态分布N(165,σ2),且P(X≥180)=0.1,则在10000位高一新生中身高在区间[150,180]内的人数约为()A.2000B.4000C.6000D.80006.(★★)(5分)已知x>0,y>0,且2x+y=1,则的最小值为()A.B.C.4D.7.(★)(5分)已知函数的部分图象如图,则=()A.B.C.D.8.(★★★)(5分)已知函数f(x)及其导数f′(x)的定义域均为R,对任意实数x,f(x)=f(-x)-2x,且当x≥0时,f′(x)+x+1>0.不等式的解集为() A.(-∞,2)B.C.D.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.(★★★)(6分)已知符号函数,则()A.sgn(x)是周期函数B.对任意的x∈R,|x|=-xsgn(-x)C.函数y=2x sgn(x)的值域为(-1,0]∪[1,+∞)D.函数y=x2sgn(-lnx)的值域为{y|y<-1或0≤y<1}10.(★)(6分)现有编号分别为1,2,3的三个袋子,装有质地均匀且大小相同的小球.1号袋中有10个小球,其中红球3个;2号袋中有10个小球,其中红球4个;3号袋中有20个小球,其中红球5个.现将所有小球标记后放入一个袋中混合均匀,从中随机抽取一个小球,记事件M:该球为红球,事件A i:该球出自编号为i(i=1,2,3)的袋子,则()A.B.C.D.11.(★★★)(6分)在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P为A1B1的中点,点Q在正方形CC1D1D内部及其边界上运动,则下列说法正确的有()A.当时,点Q的轨迹长度为πB.若PQ∥平面A1BD,则PQ长度的最小值为2C.当时,二面角Q-AB-P的余弦值的最小值是D.记直线PQ与平面AA1B1B所成角为θ,则sinθ的取值范围是三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
高二数学-2023苏州市五市三区高二第二学期期中数学试卷

江苏省苏州市五区四市2022-2023学年第二学期期中考试高二数学2023.4.17一、单项选择题: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,只有一项符合要求1.设函数f x =1-x 2,则f x 在x =1处的瞬时变化率为()A.-2B.0C.1D.22.已知C 2n =28(n ∈N ,且n ≥2),则A 2n 的值为()A.30 B.42C.56D.723.设f x 0 为函数f x 在x 0处的导数,则满足f 1 <f 2 <f 3 的函数f x 的图象可能是()321x yO321x yO321x yO321xyOA BC D4.在某项志愿服务中,需从来自甲、乙两个单位的10名志愿者(甲单位6名、乙单位4名)中选出4名志愿者组成志愿者服务小组,所选4名志愿者不全来自同一个单位的选法种数为()A.156B.180C.194D.6725.在某项测验中,假设利验数据服从正态分布N 75,16 .如果按照16%,34%, 34%, 16%的比例将测验数据从大到小分为A ,B , C , D 四个等级,则等级为A 的测验数据的最小值可能是()【附:随机变量ξ服从正态分布N μ,σ2 ,则P μ-σ<ξ<μ+σ =0.6826.P (μ-2σ≤ξ<μ+2σ)=0.9544,P (μ-3σ≤ζ<μ+3σ)=0.9974】A.75B.79C.83D.916.∀x 1,x 2∈1,e , 当x 1<x 2时,都有x 1x 2ln <a x 1-x 2 ,则实数a 的最大值为()A.1e 2B.1eC.e eD.17.讲台上有左、右两盒粉笔,左盒中有20支白色粉笔、5支黄色粉笔,右盒中有5支红色粉笔、6支黄色粉笔、4支蓝色粉笔.某位老师从这两盒中取粉笔,取自左盒的概率为40%,取自右盒的概率为60%.若这位老师从这两盒粉笔中任取一支,则取到黄色粉笔的概率为()A.0.275B.0.28C.0.32D.0.68.设a =1.41.7, b =1.71.4, c =e (e 为自然对数的底数),则()A.a <b <cB.b <c <aC.c <b <aD.c <a <b二、选择题:本题共4小题,每小题5分, 共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
江苏省南京三中高二数学《332函数的极值》学案

3.3.2函数的极值(2课时)教学目的:1.理解极大值、极小值的概念.2.能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极值.3.掌握求可导函数的极值的步骤教学重点:极大、极小值的概念和判别方法,以及求可导函数的极值的步骤.教学难点:对极大、极小值概念的理解及求可导函数的极值的步骤授课类型:新授课课前练习1.设函数y =f (x ),_________________________,那么函数y =f (x )为这个区间内的增函数;____________________,那么函数y =f (x )为这个区间内的减函数.2.确定下列函数的单调区间(1)42y x =-+ (2)ln y x x =(3)sin cos y x x =+ (4)2(3)y x x =-(5) y =xx 2+; (6) y =x +x .二、课前预习1.极值的概念:极大值: 一般地,设函数f (x )在点x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点都有______________,就说f (x 0)是函数f (x )的一个__________,记作y 极大值=f (x 0),x 0是__________点.极小值:一般地,设函数f (x )在点x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点都有_____________,就说f (x 0)是函数f (x )的一个__________,记作y 极小值=f (x 0),x 0是__________点.2.求可导函数f (x )极值的步骤:(1)确定函数的定义区间,求导数/()f x(2)求方程/()f x =0的根(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格:检查/()f x 在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f (x )在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f (x )在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,那么f (x )在这个根处无极值.3.求函数y =x 2-x -2的导数,及f (x )=0时x 的值.三、例题精选例1.求y =x 2-x -2的极值.例2.求y =31x 3-4x +31的极值.变式:求y =31x 3-4x +31在(0,+∞)上的极值.例3.求y =(x 2-1)3+1的极值.四、课堂反馈1.求下列函数的极值(1) y =x 2-7x +6 (2) y =x 3-27x ,x ∈(-∞,0)(3) y =x +1x(4)422x x y -=2.设函数)(x f 有极小值)(a f ,极大值)(b f ,)(a f 一定小于)(b f 吗?试作图说明3.作出符合下列条件的函数的图象(1)0)(,4,0)(4,0)4(,3)4(<'>>'<='=x f x x f x f f 时时,(2)0)(1,0)1(,1)1(>'≠='=x f x f f 时,五、课后作业1.函数()323922y x x x x =---<<有( )A 、极大值5,极小值-27B 、极大值5,极小值-11C 、极大值5,无极小值D 、极小值-27,无极大值2.f /(x )是f (x )的导函数,f /(x )的图象如右图所示,则f (x )的图象只可能是( )(1) (2) (3) (4)3. 求下列函数的极值(1)x x y cos 2-= (2)ex e y x -= (3)32+=x xy4.已知函数32y ax bx =+,当1x =时,y 有极大值3;(1)求,a b 的值;(2)求函数y 的极小值.6.已知函数)0(3)(3>+-=a b ax x x f 的极大值为6,极小值为2,求)(x f 的递减区间.。
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201*江苏高二数学增效减负学案:2(必修3) 201*江苏高二数学增效减负学案:2(必修3)数学归纳法(1)常州市第一中学高二数学备课组【教学目标】学问与技能:理解数学归纳法的概念,把握数学归纳法的步骤;过程与方法:经受观看、思索、分析、抽象、概括出数学归纳法的两个步骤,初步形成归纳、猜测和发觉的力量;情感态度价值观:通过数学归纳法的学习初步形成严谨务实的科学态度和严谨的数学思维品质与数学理性精神。
【教学重点】理解数学归纳法的实质意义,把握数学归纳法的证题步骤。
【教学难点】运用数学归纳法时,在“归纳递推”的步骤中发觉详细问题的递推关系。
【教后反思】【教学过程】一.创设情景1.摸球试验已知盒子里面有5个兵乓球,如何证明盒子里面的球全是橙色?2.今日,据观看第一个到学校的是男同学,其次个到学校的也是男同学,第三个到学校的还是男同学,于是得出:这所学校里的学生都是男同学。
象这种由一系列特别事例得出一般结论的方法,我们把它叫做归纳法。
(1)是完全归纳法,结论正确(2)是不完全归纳法,结论不肯定正确。
问题:这些问题都与自然数有关,自然数有无限多个,我们无法对其一一验证,那么如何证明一个与自然数有关的命题呢?例如对于数列an,已知 a11,an11an,通过对n=1,2,3,4前4项的归纳,猜测其通项公式为an。
n1an这个猜测是否正确,如何证明?数学中常用数学归纳法证明。
二.探究新知1、了解多米诺骨牌嬉戏,可得,只要满意以下两条件,全部多米诺骨牌就都能倒下:(1)第一块骨牌倒下;(2)任意相邻的两块骨牌,前一块倒下肯定导致后一块倒下。
思索:条件(1)(2)的作用是什么?2、用多米诺骨牌原理解决数学问题。
思索:你能类比多米诺骨牌嬉戏解决这个问题吗?分析:1多米诺骨牌嬉戏原理通项公式an的证明方法n(1)第一块骨牌倒下。
(1)当n=1时a11,猜测成立1(2)若第k块倒下时,则相邻的第k+1(2)若当n=k时猜测成立,即ak,块也倒下。
k1则当n=k+1时猜测也成立,即ak11k1。
依据(1)和(2),可知不管有多少块依据(1)和(2),可知对任意的正整数骨牌,都能全部倒下。
n,猜测都成立。
3、数学归纳法的原理一般地,证明一个与正整数n有关的命题,可按以下步骤进展:(1)(归纳奠基)证明当n取第一个值n0时命题成立(n0为n取的第一个值);(2)(归纳递推)假设nk(kn0,kN*)时命题成立,证明当nk1时命题也成立。
只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从n0开头的全部正整数n 都成立。
上述证明方法叫做数学归纳法。
注:(1)这两步步骤缺一不行;(2)用数学归纳法证明命题时其次步必需用到归纳假设;(3)数学归纳法只适用于和正整数有关的命题。
三.例题讲解例一、已知数列an,a11,an11an,用数学归纳法证明其通项公式为an。
n1an【教学预设】【教学过程】【学生活动】例二、用数学归纳法证明:等差数列{an}中,a1为首项,d为公差,则通项公式为ana1(n1)d。
【教学预设】【教学过程】【学生活动】例三、用数学归纳法证明:1427310n(3n1)n(n1)2。
【教学预设】【教学过程】【学生活动】四.课堂小结【课后练习】一.选择1.用数学归纳法证明3k≥n3(n≥3,n∈N)第一步应验证()An=1Bn=2Cn=3Dn=411112.用数学归纳法证明某命题时,左边为n从k变到k+1时,左边应23421增加的代数式是()111A.k1B.k+k121212111111C.k+k+k1D.k+k+……+k12121212122n(2n21)3.用数学归纳法证明12(n1)n(n1)2132222222时,由nk的假设到证明nk1时,等式左边应添加的式子是()A.(k1)2k22222B.(k1)kC.(k1)D.(k1)[2(k1)1]1324.某个命题与正整数n有关,假如当nk(kN)时命题成立,那么可推得当nk1时命题也成立.现已知当n5时该命题不成立,那么可推得()A.当n=6时该命题不成立B.当n=6时该命题成立C.当n=4时该命题不成立D.当n=4时该命题成立5.从一楼到二楼的楼梯共有n级台阶,每步只能跨上1级或2级,走完这n级台阶共有f(n)种走法,则下面的猜测正确的选项是()A.f(n)f(n1)f(n2)(n3)B.f(n)2f(n1)C.f(n)2f(n1)1(n2)(n3)(n2)D.f(n)f(n1)f(n2)二.用数学归纳法证明等比数列通项公式与前n项和公式。
三.用数学归纳法证明以下等式(nN)。
(1)135(2n1)n (2)122334n(n1)(3)(1x)(1xxx(4)123n33332222*21n(n1)(n2)32n1)1xn n(n1)(2n1)62(5)123n(123n)扩展阅读:201*江苏高二数学增效减负学案:12(必修3)课题:几何概型常州市第一中学高二数学备课组教材:苏教版一般高中课程标准试验教科书数学必修三3.3.11.教学目标(1)学问与技能:了解几何概型的根本特点,会识别几何概型,并能进展简洁的几何概率计算.(2)过程与方法:让学生通过详细的实例亲历几何概型概念的建构过程,体验类比转化,数形结合等数学思想方法;通过实际问题的解决,提高学生的建模意识及分析问题、解决问题的力量.(3)情感、态度与价值观:创设生活情境,引导学生积极思索、合作探究,感受几何概型在现实生活中的作用,在解决问题的过程中增加学生的标准意识,培育学生的创新精神和合作力量,培育学生的数学应用意识.过程中渗透数学史的介绍,使学生感悟数学的文化价值,提高学生对数学的学习兴趣.2.教学重点、难点教学重点:几何概型的概念和概率计算公式,几何概型的简洁应用.教学难点:建立合理的模型把实际问题转化为几何问题,精确确定几何区域D和与大事A对应的区域d,并求出它们的测度.3.教学方法和教学手段设置问题情境,让学生由古典概型的概念延长到几何概型的概念,体会二者的区分和联系,过程中通过设置问题串让学生深入思索几何概型的特点,进而发觉几何概型中概率的计算公式,并且在此过程中增加学生的合作力量和表达力量.借助多媒体让学生在三个例题的解决过程中体会概率的简洁应用,学会在生活中发觉、讨论并解决数学问题,在回忆反思的环节中提高学生的数学表达力量和沟通力量.4.教学过程(一)创设情境、引入新课问题1:在3米长的绳子上有四个点P,Q,R,S,将绳子五等分,从这四个点中任意一点处将绳子剪断,假如剪得两段长都不小于1米,那灰太狼就可以不去,那么他不去的概率是多少?.简单求得概率为,并借此问题复习古典概型的特点和概率计算公式。
问题2:红外爱护线长3米,只有在和两端距离均不小于1米的点接触红外线才不会报警,灰太狼能够安全进羊村的概率是多少?本问题用和问题1类似的背景提出问题,意在凸显古典概型和几何概型的异同。
学生可由直观感受得出概率应为线段长度之比,这时教师再追问是否古典概型,引导学生产生疑问,进而留意到本问题中的根本大事对应于线段上的点,有很多种情形,且等可能发生,并非古典概型,进而将古典概型中根本大事的个数12转化成根本大事构成线段的长度,求出概率线段PQ长度A的根本大事构成区域的长度1P(A)==线段MN长度全部根本大事构成区域的长度3问题3:羊村是个面积为10000平方米的矩形,灰太狼在羊村内炸出的圆有100平方米,假设喜羊羊在羊村的每一点都是等可能的,那么,他炸到喜羊羊的概率是多少?由问题2的解决学生可以类比解决问题3,得出根本大事也对应于点,这时应用平面图形的面积来刻画根本大事的数量,求出概率圆的面积A的根本大事构成区域的面积1P(A)==羊村面积全部根本大事构成区域的面积100(二)归纳总结、意义建构思索:问题2和3均非古典概型,有什么共同点?学生通过刚刚的分析可以答出根本大事的无限性和等可能性.进一步再思索:根本大事分别是什么?它们有什么共同点?进而可以总结:根本大事:从区域D内任取一点,且取到每一点都是等可能的,随机大事A的根本大事:从区域d(d含在D内)内任取一点,思索:大事A 的概率该如何求解?11在问题2中,P(A)为线段的长度之比,问题3中P(A)为面积之比, 3100而线段的长度,平面图形的面积均为对几何区域大小的一种度量方式,这种度量我们用统一的名字来表示:测度.由此引入几何概型的定义:大事A发生的概率与d的测度成正比,我们把满意这样条件的概率模型称为几何概型.从定义可以总结出几何概型的特点是:等可能性,无限性.大事A 发生的概率为P(A)d的测度,其中测度:长度,面积,体积等,主要取决于几何区域DD的测度和d,并且和区域d的外形和位置没有关系.(三)稳固新知、简洁应用1.在区间[0,9]上任取一个实数,恰好取在区间[0,3]上的概率为多少?分析:我们可以把实数和数轴上的点一一对应起来,由此可以把区间[0,9]转化为一条长为9的线段.解:记“恰好取在区间[0,3]上”为大事A,在区间[0,9]上任取一个实数为一个根本大事,有很多种可能,并且都是等可能发生的.区域D:区间[0,9]对应的线段区域d:区间[0,3]对应的线段,故 P(A)d的测度31.D的测度931答:恰好取在区间[0,3]上的概率为.3问题背景本身并非几何问题,需要将数转化成点,区间转化成线段,原问题转化成一个几何问题。
思索:这是一个几何概型问题,怎样转变题目的条件,使之变成一个古典概型问题呢?题目答案并不唯一,可以改成整数,偶数,0.1的整数倍等.由此可以总结解决概率问题的一般步骤:S1确定根本大事;S2推断是哪种概型;S3代入公式求解概率.假如是应用题,那么最前面要加上一步“记大事”,最终面要加上一步“作答”.2.在边长为2的正方形中随机撒一粒豆子,豆子落在正方形内切圆内的概率是多少?分析:在正方形内随机丢一粒豆子可以看成是在正方形内随机取一点,为一个根本大事,有很多种状况,且均等可能发生,为几何概型.解:记“豆子落在正方形内切圆内”为大事A,在正方形内随机取一点为一个根本大事,有很多种可能,并且都等可能发生.区域D:正方形区域d:内切圆故P(A)内切圆面积.正方形面积4.4假如我们向正方形内随机撒n颗豆子,统计落在内切圆内的豆子数为m,那m么大事A发生的频率为,由概率的统计定义可知,当重复试验的次数n很大nmm时,有P(A),那么依据我们这里算出的结果,就有,将此式变形,n4n4m有,这个式子有怎样的实际意义呢?我们可以通过大量重复试验,统计nn4m和m的值,由来估量圆周率的值.n在我们所学过的概率的统计定义中,我们用大量重复试验下大事发生的频率估量概率,而这里正是运用了频率和概率的关系,借助计算机模拟进展圆周率的估算,讨论圆周率的方法历史上其实有许多,1777年法国的科学家布丰就做了投针试验来估量圆周率,他和我们这里求圆周率的思想一样,都是用大量重复试验中概率和频率的关系来估算圆周率,这个试验被称为几何概型的第一次试验。