19年高考数学一轮复习第10章概率第1节随机事件的概率学案文北师大版
高考数学一轮复习事件的相互独立性与条件概率全概率公式
教材改编题
2.在8件同一型号的产品中,有3件次品,5件合格品,现不放回地从中依 次抽取2件,在第一次抽到次品的条件下,第二次抽到次品的概率是
A.218
B.110
C.19
√D.27
当第一次抽到次品后,还剩余2件次品,5件合格品, 所以第二次抽到次品的概率为27.
教材改编题
3.智能化的社区食堂悄然出现,某社区有智能食堂A,人工食堂B,居民 甲第一天随机地选择一食堂用餐,如果第一天去A食堂,那么第二天去A 食堂的概率为0.6;如果第一天去B食堂,那么第二天去A食堂的概率为 0.5,则居民甲第二天去A食堂用餐的概率为_0_._5_5_.
B⊆Ω,P(B)>0,有
P(Ai|B)=PAPiPBB |Ai=
PAiPB|Ai
n
,i=1,2,…,n.
PAkPB|Ak
k=1
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)对于任意两个事件,公式P(AB)=P(A)P(B)都成立.( × ) (2)若事件A,B相互独立,则P(B|A)=P(B).( √ )
(2)在数字通信中,信号是由数字0和1组成的序列.由于随机因素的干扰,
发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知当发送信号0时,被接
收为0和1的概率分别为0.93和0.07;当发送信号1时,被接收为1和0的概
率分别为0.95和0.05.假设发送信号0和1是等可能的,则接收的信号为1的
概率为
A.0.48
记两人又打了X个球后结束比赛, 设双方10∶10平后的第k个球甲获胜为事件Ak(k=1,2,3…), 则 P(X=2)=P(A1A2)+P( A 1 A 2)=P(A1)P(A2)+P( A 1)P( A 2) =0.5×0.4+0.5×0.6=0.5. 由乙先发球,得 P(X=4 且甲获胜)=P(A1 A 2A3A4)+P( A 1A2A3A4) =P(A1)P( A 2)P(A3)P(A4)+P( A 1)P(A2)P(A3)·P(A4)=0.4×0.5×0.4×0.5 +0.6×0.5×0.4×0.5=0.1.
【高考领航】高考数学总复习 101 随机事件的概率课件 北师大
2.某地区的年降水量在下列范围内的概率如表所示:
年降水量(单 [100,150) [150,200) [200,250) [250,300)
位:mm)
概率
0.12
0.25
0.16
0.14
(1)求年降水量在[100,200) (mm)范围内的概率;
(2)求年降水量在[150,300) (mm)范围内的概率.
第一节 随机事件的概率
目标定位
学习指向
1.了解随机事件发生的不确定 性和频率的稳定性. 2.了解概率的意义,了解频率 与概率的区别. 3.了解两个互斥事件的概率加 法公式.
1.多以选择题或填空题的形式直接 考查互斥事件的概率及运算,而 随机事件的有关概念和频率很少 直接考查. 2.互斥事件、对立事件发生的概率 问题有时也会出现在解答题中, 多为应用问题.
2.若我们用 A 表示事件 A 发生,则事件 A 没有发生称为事件 A 的 对立事件 ,记作 A ,P( A )= 1-P(A) .
3.概率的几个基本性质 (1)概率的取值范围: 0≤P(A)≤1 . (2)必然事件的概率 P(E)= 1 . (3)不可能事件的概率 P(F)= 0 .
4.若事件 A 是必然事件,事件 B 是不可能事件,则事件 A 与
考点三 互斥事件与对立事件的概率
某服务电话,打进的电话响第 1 声时被接的概率是 0.1;响 第 2 声时被接的概率是 0.2;响第 3 声时被接的概率是 0.3;响第 4 声时被接的概率是 0.35.
(1)打进的电话在响 5 声之前被接的概率是多少? (2)打进的电话响 4 声而不被接的概率是多少? 【思路点拨】 (1)可用互斥事件加法公式求解. (2)可用对立事件概率公式求解.
随机事件的概率(一轮复习文)
.
+ 与事件B互斥 ①如果事件A与事件 互斥,则P(A∪B)= P(A)+P(B) . 如果事件 与事件 互斥, ∪ = 若事件B与事件 互为对立事件, 与事件A互为对立事件 ②若事件 与事件 互为对立事件,则P(A)= 1-P(B) . = -
求复杂的互斥事件的概率一般有两种方法: 求复杂的互斥事件的概率一般有两种方法:一是直接 求解法, 求解法,将所求事件的概率分解为一些彼此互斥的事件的 概率的和,运用互斥事件的求和公式计算.二是间接求法, 概率的和,运用互斥事件的求和公式计算.二是间接求法, 先求此事件的对立事件的概率,再用公式 先求此事件的对立事件的概率,再用公式P(A)=1-P( ), = - , 即运用逆向思维(正难则反 ,特别是“至多 至多”、 至少 型题目, 至少”型题目 即运用逆向思维 正难则反),特别是 至多 、“至少 型题目, 正难则反 用间接求法就显得较简便. 用间接求法就显得较简便.
以选择题、 以选择题、填空题的形式考查随机事件的概率 和互斥事件、对立事件概率公式的应用是高考对本讲 和互斥事件、 内容的常规考法, 内容的常规考法,有时也以解答题的形式考查互斥事 件和对立事件概率公式的应用, 件和对立事件概率公式的应用,成为高考的一个新的 考查方向. 考查方向.
[考题印证 考题印证] 考题印证 (2008·山东高考 山东高考)(12分)现有 名奥运会志愿者,其中志愿 现有8名奥运会志愿者 山东高考 分 现有 名奥运会志愿者, 通晓日语, 通晓俄语, 者A1、A2、A3通晓日语,B1、B2、B3通晓俄语,C1、C2通晓韩 语,从中选出通晓日语、俄语和韩语的志愿者各1名,组成一 从中选出通晓日语、俄语和韩语的志愿者各 名 个小组. 个小组. (1)求A1被选中的概率; 求 被选中的概率; (2)求B1和C1不全被选中的概率. 求 不全被选中的概率.
核按钮(新课标)高考数学一轮复习第十章计数原理、概率、随机变量及其分布10.1分类加法计数原理与分步
3.两个计数原理的区别 分类加法计数原理和分步乘法计数原理解决的都是有关做一件事的不 同方法的种数问题,区别在于:分类加法计数原理针对的是“分类”问题, 其中各种方法______________,用其中______________都可以做完这件事; 分步乘法计数原理针对的是“分步”问题,各个步骤中的方法 ______________,只有______________才算做完这件事. 4.两个计数原理解决计数问题时的方法 最重要的是在开始计算之前要进行仔细分析——是需要分类还是需要 分步. (1)分类要做到“______________”.分类后再分别对每一类进行计数, 最后用分类加法计数原理求和,得到总数. (2)分步要做到“______________”,即完成了所有步骤,恰好完成任务, 当然步与步之间要______________,分步后再计算每一步的方法数,最后 根据分步乘法计数原理,把完成每一步的方法数相乘,得到总数.
(2)分两步:先选教师,共 3 种选法,再选学生,共 6+8=14 种选法.由分步乘法计数原理知总选法数为 3×14=42(种).
(3)老师、男同学、女同学各一人可分三步,每步方法数依次为 3、6、8 种.由分步乘法计数原理知选法数为 3×6×8=144(种).
第十六页,共25页。
类型二 两个原理的综合应用
第十五页,共25页。
有一项活动需在 3 名老师,6 名男同学和 8 名女同学中选 人参加.
(1)若只需一人参加,有多少种不同选法? (2)若需一名老师,一名学生参加,有多少种不同选法? (3)若需老师、男同学、女同学各一人参加,有多少种不同选法?
解:(1)只需一人参加,可按老师、男同学、女同学分三类,各 自有 3、6、8 种选法,总选法数为 3+6+8=17(种).
高考数学一轮复习第10章概率第1节随机事件的概率教学案文含解析北师大版
高考数学一轮复习第10章概率第1节随机事件的概率教学案文含解析北师大版[考纲传真] 1.了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义及频率与概率的区别.2.了解两个互斥事件的概率加法公式.1.概率(1)定义:在相同的条件下,大量重复进行同一试验时,随机事件A发生的频率会在某个常数附近摆动,即随机事件A发生的频率具有稳定性.这时这个常数叫作随机事件A的概率,记作P(A),有0≤P(A)≤1.(2)频率反映了一个随机事件出现的频繁程度,但频率是随机的,而概率是一个确定的值,因此,人们用概率来反映随机事件发生的可能性的大小,有时也用频率作为随机事件概率的估计值.2.互斥事件与对立事件(1)互斥事件:在一个随机试验中,我们把一次试验下不能同时发生的两个事件A与B称作互斥事件.(2)对立事件:在每一次试验中,两个事件不会同时发生,并且一定有一个发生的事件A 和A称为对立事件.3.概率的几个基本性质(1)概率的取值范围:0≤P(A)≤1.(2)必然事件的概率:P(A)=1.(3)不可能事件的概率:P(A)=0.(4)互斥事件的概率加法公式:①P(A+B)=P(A)+P(B)(A,B互斥).②P(A1+A2+…+A n)=P(A1)+P(A2)+…+P(A n)(A1,A2,…,A n彼此互斥).(5)对立事件的概率:P(A)=1-P(A).[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)事件发生的频率与概率是相同的.( )(2)在大量的重复实验中,概率是频率的稳定值.( )(3)对立事件一定是互斥事件,互斥事件不一定是对立事件.( )(4)6张奖券中只有一张有奖,甲、乙先后各抽取一张,则甲中奖的概率小于乙中奖的概率.( )[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)×2.(教材改编)一个人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的对立事件是( )A .至多有一次中靶B .两次都中靶C .只有一次中靶D .两次都不中靶D [“至少有一次中靶”的对立事件是“两次都不中靶”.] 3.将一枚硬币向上抛掷10次,其中“正面向上恰有5次”是( ) A .必然事件 B .随机事件 C .不可能事件D .无法确定B [抛掷10次硬币正面向上的次数可能为0,1,2,…,10,都有可能发生,正面向上5次是随机事件.]4.(教材改编)有一个容量为66的样本,数据的分组及各组的频数如下:[11.5,15.5),2;[15.5,19.5),4;[19.5,23.5),9;[23.5,27.5),18;[27.5,31.5),11;[31.5,35.5),12;[35.5,39.5),7;[39.5,43.5],3.根据样本的频率分布估计,数据落在[27.5,43.5]内的概率约是________.12 [由条件可知,落在[27.5,43.5]内的数据有11+12+7+3=33(个),故所求概率约是3366=12.] 5.(2019·济南模拟)从一箱产品中随机地抽取一件,设事件A ={抽到一等品},事件B ={抽到二等品},事件C ={抽到三等品},且已知P (A )=0.65,P (B )=0.2,P (C )=0.1,则事件“抽到的产品不是一等品”的概率为________.0.35 [∵事件A ={抽到一等品},且P (A )=0.65,∴事件“抽到的产品不是一等品”的概率为P =1-P (A )=1-0.65=0.35.]随机事件之间的关系1.在5张电话卡中,有3张移动卡和2张联通卡,从中任取2张,若事件“2张全是移动卡”的概率是310,那么概率是710的事件是( )A .至多有一张移动卡B .恰有一张移动卡C .都不是移动卡D .至少有一张移动卡A[至多有一张移动卡包含“一张移动卡,一张联通卡”,“2张全是联通卡”两个事件,它是“2张全是移动卡”的对立事件.]2.对飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设A={两次都击中飞机},B={两次都没击中飞机},C={恰有一次击中飞机},D={至少有一次击中飞机},其中彼此互斥的事件是________,互为对立事件的是________.A与B,A与C,B与C,B与D B与D[设I为对飞机连续射击两次所发生的所有情况,因为A∩B=∅,B∩C=∅,A∩C=∅,B∩D=∅,故A与B,B与C,A与C,B与D为互斥事件.而B∩D=∅,B∪D=I,故B与D互为对立事件.][规律方法]判断互斥、对立事件的两种方法(1)定义法:判断互斥事件、对立事件一般用定义判断,不可能同时发生的两个事件为互斥事件;两个事件,若有且仅有一个发生,则这两事件为对立事件,对立事件一定是互斥事件.对立事件是互斥事件的充分不必要条件.(2)集合法:①由各个事件所含的结果组成的集合彼此的交集为空集,则事件互斥.②事件A的对立事件A所含的结果组成的集合,是全集中由事件A所含的结果组成的集合的补集.随机事件的概率与频率【例1】(2016·全国卷Ⅱ)某险种的基本保费为a(单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:上年度出险次数01234≥5保费0.85a a 1.25a 1.5a 1.75a 2a出险次数01234≥5频数605030302010(2)记B为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求P(B)的估计值;(3)求续保人本年度平均保费的估计值.[解](1)事件A发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小于2的频率为60+50200=0.55,故P (A )的估计值为0.55.(2)事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为30+30200=0.3,故P (B )的估计值为0.3. (3)由所给数据得 保费 0.85a a1.25a 1.5a 1.75a 2a 频率0.300.250.150.150.100.05+1.75a ×0.10+2a ×0.05=1.192 5a .因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5a . [规律方法] 1.概率与频率的关系频率反映了一个随机事件出现的频繁程度,频率是随机的,而概率是一个确定的值,通常用概率来反映随机事件发生的可能性的大小,有时也用频率来作为随机事件概率的估计值.2.随机事件概率的求法利用概率的统计定义求事件的概率,即通过大量的重复试验,事件发生的频率会逐渐趋近于某一个常数,这个常数就是概率.某保险公司利用简单随机抽样的方法,对投保的车辆进行抽样,样本车辆中每辆车的赔付结果统计如下:赔付金额(元) 0 1 000 2 000 3 000 4 000 车辆数(辆)500130100150120(2)在样本车辆中,车主是新司机的占10%,在赔付金额为4 000元的样本车辆中,车主是新司机的占20%,估计在已投保车辆中,新司机获赔金额为4 000元的概率.[解] (1)设A 表示事件“赔付金额为3 000元”,B 表示事件“赔付金额为4 000元”,以频率估计概率得P (A )=1501 000=0.15,P (B )=1201 000=0.12.由于投保额为2 800元,赔付金额大于投保金额的情形是赔付3 000和4 000元, 所以其概率为P (A )+P (B )=0.15+0.12=0.27.(2)设C 表示事件“投保车辆中新司机获赔4 000元”,由已知,样本车辆中车主是新司机的有0.1×1 000=100(位),而赔付金额为4 000元的车辆中车主为新司机的有0.2×120=24(位),所以样本车辆中新司机车主获赔金额为4 000元的频率为24100=0.24,由频率估计概率是P (C )=0.24.互斥事件与对立事件概率公式的应用【例2】 某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得.1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A ,B ,C ,求:(1)P (A ),P (B ),P (C ); (2)1张奖券的中奖概率;(3)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率. [解] (1)P (A )=11 000,P (B )=101 000=1100, P (C )=501 000=120. 故事件A ,B ,C 的概率分别为11 000,1100,120. (2)1张奖券中奖包含中特等奖、一等奖、二等奖.设“1张奖券中奖”这个事件为M ,则M =A ∪B ∪C .∵A ,B ,C 两两互斥,∴P (M )=P (A ∪B ∪C )=P (A )+P (B )+P (C ) =1+10+501 000=611 000,故1张奖券的中奖概率约为611 000.(3)设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N ,则事件N 与“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件,∴P (N )=1-P (A ∪B )=1-⎝⎛⎭⎪⎫11 000+1100=9891 000,故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为9891 000.[规律方法] 复杂事件的概率的两种求法(1)直接求法,将所求事件分解为一些彼此互斥的事件,运用互斥事件的概率求和公式计算.(2)间接求法,先求此事件的对立事件的概率,再用公式P (A )=1-P (A )求解(正难则反),特别是“至多”“至少”型题目,用间接求法就比较简便.某学校在教师外出家访了解学生家长对孩子的学习关心情况活动中,一个月内派出的教师人数及其概率如下表所示:派出人数≤2345≥6概率0.10.460.30.10.04(2)求至少有3人外出家访的概率.[解](1)设派出2人及以下为事件A,3人为事件B,4人为事件C,5人为事件D,6人及以上为事件E,则有4人或5人外出家访的事件为事件C或事件D,C,D为互斥事件,根据互斥事件概率的加法公式可知,P(C+D)=P(C)+P(D)=0.3+0.1=0.4.(2)至少有3人外出家访的对立事件为2人及以下,所以由对立事件的概率可知,P=1-P(A)=1-0.1=0.9.。
高考数学一轮复习 第10章 概率 第3节 模拟方法—概率的应用教学案 文(含解析)北师大版-北师大版
第三节 模拟方法—概率的应用[考纲传真] 1.了解随机数的意义,能运用随机模拟方法估计概率.2.了解几何概型的意义.1.模拟方法对于某些无法确切知道的概率问题,常借助模拟方法来估计某些随机事件发生的概率.用模拟方法可以在短时间内完成大量的重复试验.2.几何概型(1)向平面上有限区域(集合)G 内随机地投掷点M ,若点M 落在子区域G 1G 的概率与G 1的面积成正比,而与G 的形状、位置无关,即P (点M 落在G 1)=G 1的面积G 的面积,则称这种模型为几何概型.(2)几何概型中的G 也可以是空间中或直线上的有限区域,相应的概率是体积之比或长度之比.[常用结论] 几种常见的几何概型(1)与长度有关的几何概型,其基本事件只与一个连续的变量有关;(2)与面积有关的几何概型,其基本事件与两个连续的变量有关,若已知图形不明确,可将两个变量分别作为一个点的横坐标和纵坐标,这样基本事件就构成了平面上的一个区域,即可借助平面区域解决问题;(3)与体积有关的几何概型,可借助空间几何体的体积公式解答问题.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)随机模拟方法是以事件发生的频率估计概率. ( ) (2)与面积有关的几何概型的概率与几何图形的形状有关. ( ) (3)在一个正方形区域内任取一点的概率为0. ( ) (4)从区间[1,10]内任取一个数,取到1的概率是110.( )[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×2.(教材改编)在线段[0,3]上任投一点,则此点坐标小于1的概率为( ) A .12B .134B [坐标小于1的区间为[0,1),长度为1,[0,3]的区间长度为3,故所求概率为13.]3.(教材改编)有四个游戏盘,将它们水平放稳后,在上面扔一颗玻璃小球,若小球落在阴影部分,则可中奖,小明要想增加中奖机会,应选择的游戏盘是( )A B C DA [∵P (A )=38,P (B )=28,P (C )=26,P (D )=13,∴P (A )>P (C )=P (D )>P (B ).]4.已知正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为1,在正方体内随机取点M ,则使四棱锥M ABCD 的体积小于16的概率为________.12 [在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,设M ABCD 的高为h ,则13×S 四边形ABCD×h =16.又S四边形ABCD=1,所以h =12.若体积小于16,则h <12.即点M 在正方体的下半部分,所以P =12.]5.如图所示,在边长为1的正方形中随机撒1 000粒豆子,有180粒落到阴影部分,据此估计阴影部分的面积为________.0.18 [由题意知,S 阴S 正=1801 000=0.18,∵S 正=1,∴S 阴=0.18.]与长度(角度)有关的几何概型1.在长为12 cm 的线段AB 上任取一点C ,现作一矩形,邻边长分别等于线段AC ,CB 的长,则该矩形的面积大于20 cm 2的概率为 ( )63C .23D .45C [设|AC |=x ,则|BC |=12-x ,所以x (12-x )>20,解得2<x <10,故所求概率P =10-212=23.] 2.(2017·某某高考)记函数f (x )=6+x -x 2的定义域为D .在区间[-4,5]上随机取一个数x ,则x ∈D 的概率是________.59[由6+x -x 2≥0,解得-2≤x ≤3,∴D =[-2,3].如图,区间[-4,5]的长度为9,定义域D 的长度为5,∴P =59.]3.如图所示,在等腰直角三角形ABC 中,过直角顶点C 在∠ACB 内部任作一条射线CM ,与AB 交于点M ,则AM <AC 的概率为________.34[过点C 作交AB 于点N ,使AN =AC ,如图所示.显然当射线CM 处在∠A 内时,AM <AC .又∠A =45°,所以∠A =67.5°,故所求概率为P =67.5°90°=34.] [规律方法] 求解与长度、角度有关的几何概型的方法求与长度(角度)有关的几何概型的概率的方法是把题中所表示的几何模型转化为长度(角度),然后求解.要特别注意“长度型”与“角度型”的不同.解题的关键是构建事件的区域(长度或角度).与面积有关的几何概型►考法1 与平面图形面积有关的问题【例1】 (2017·全国卷Ⅰ)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 .14 B .π8C .12D .π4B [不妨设正方形ABCD 的边长为2,则正方形内切圆的半径为1,可得S 正方形=4. 由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,得S 黑=S 白=12S 圆=π2,所以由几何概型知所求概率P =S 黑S 正方形=π24=π8.故选B.]►考法2 与线性规划知识交汇命题的问题【例2】 在平面区域{(x ,y )|0≤x ≤1,1≤y ≤2}内随机投入一点P ,则点P 的坐标(x ,y )满足y ≤2x 的概率为( )A .14B .12C .23D .34A [依题意作出图像如图,则P (y ≤2x )=S 阴影S 正方形=12×12×112=14.][规律方法] 1.与平面几何、解析几何等知识交汇问题的解题思路利用平面几何、解析几何等相关知识,先确定基本事件对应区域的形状,再选择恰当的方法和公式,计算出其面积,进而代入公式求概率.2.与线性规划交汇问题的解题思路先根据约束条件作出可行域,再确定形状,求面积大小,进而代入公式求概率.(1)已知实数m ∈[0,1],n ∈[0,2],则关于x 的一元二次方程4x 2+4mx -n2+2n =0有实数根的概率是( )A .1-π4B .π4C .π-32D .π2-1(2)在满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y -3≤0,y ≥0的平面内随机取一点M (x 0,y 0),设事件A =“y 0-2x 0”,那么事件A 发生的概率是( )A .14 B .34 C .13D .23(1)A (2)B [(1)方程有实数根,即Δ=16m 2-16(-n 2+2n )≥0,m 2+n 2-2n ≥0,m 2+(n -1)2≥1,画出图形如图所示,长方形面积为2,半圆的面积为π2,故概率为2-π22=1-π4.(2)作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y -3≤0,y ≥0的平面区域即△ABC ,其面积为4,且事件A =“y 0<2x 0”表示的区域为△AOC ,其面积为3,所以事件A 发生的概率是34.]与体积有关的几何概型1.已知正三棱锥S ABC 的底面边长为4,高为3,在正三棱锥内任取一点P ,使得V P ABC<12V S ABC 的概率是( ) A .78 B .34 C .12D .14A [当P 在三棱锥的三条侧棱的中点所在的平面及下底面构成的正三棱台内时符合要求,由几何概型知,P =1-18=78.]2.一个多面体的直观图和三视图如图所示,点M 是AB 的中点,一只蝴蝶在几何体ADF BCE 内自由飞翔,则它飞入几何体F AMCD 内的概率为( )A .34B .23 C .13D .12D [由题图可知V F AMCD =13×S四边形AMCD×DF =14a 3,V ADF BCE =12a 3,所以它飞入几何体F AMCD内的概率为14a 312a 3=12.][规律方法] 求解与体积有关的几何概型的注意点对于与体积有关的几何概型问题,关键是计算问题的总体积(总空间)以及事件的体积(事件空间),对于某些较复杂的也可利用其对立事件去求.1.(2016·全国卷Ⅰ)某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是( )A .13B .12C .23D .34B [如图,7:50至8:30之间的时间长度为40分钟,而小明等车时间不超过10分钟是指小明在7:50至8:00之间或8:20至8:30之间到达发车站,此两种情况下的时间长度之和为20分钟,由几何概型概率公式知所求概率为P =2040=12.故选B.]2.(2016·全国卷Ⅱ)某路口人行横道的信号灯为红灯和绿灯交替出现,红灯持续时间为40秒.若一名行人来到该路口遇到红灯,则至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为( )A .710B .58C .38D .310B [如图,若该行人在时间段AB 的某一时刻来到该路口,则该行人至少等待15秒才出现绿灯.AB 长度为40-15=25,由几何概型的概率公式知,至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为40-1540=58,故选B.]3.(2016·全国卷Ⅱ)从区间[0,1]随机抽取2n 个数x 1,x 2,…,x n ,y 1,y 2,…,y n ,构成n 个数对(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为( )A .4n mB .2n mC .4m nD .2m nC [因为x 1,x 2,…,x n ,y 1,y 2,…,y n 都在区间[0,1]内随机抽取,所以构成的n 个数对(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )都在正方形OABC 内(包括边界),如图所示.若两数的平方和小于1,则对应的数对在扇形OAC 内(不包括扇形圆弧上的点所对应的数对),故在扇形OAC内的数对有m个.用随机模拟的方法可得S扇形S正方形=mn,即π4=mn,所以π=4mn.]六概率与统计中的高考热点问题[命题解读] 1. 统计与概率是高考中相对独立的一块内容,处理问题的方式、方法体现了较高的思维含量,该类问题以应用题为载体,注重考查学生的数学建模及阅读理解能力、分类讨论与化归转化能力.2.概率问题的核心是概率计算,其中事件的互斥、对立是概率计算的核心. 统计问题的核心是样本数据的获得及分析方法,重点是频率分布直方图、茎叶图和样本的数字特征,统计与概率内容相互渗透,背景新颖.统计与统计案例以统计图表或文字叙述的实际问题为载体,通过对相关数据的分析、抽象概括,作出估计、判断. 常与抽样方法、茎叶图、频率分布直方图、概率等知识交汇考查,考查学生的数据处理能力与运算能力及应用意识.【例1】已知某班n名同学的数学测试成绩(单位:分,满分100分)的频率分布直方图如图所示,其中a,b,c成等差数列,且成绩在[90,100]内的有6人.(1)求n的值;(2)规定60分以下为不及格,若不及格的人中女生有4人,而及格的人中,男生比女生少4人,借助独立性检验分析能否在犯错误的概率不超过0.10的前提下认为“本次测试的及格情况与性别有关”?附:P(χ2≥x0)0.100.050.0100.005 x0 2.706 3.841 6.6357.879χ2=n ad-bc2a+b c+d a+c b+d.[解](1)依题意得⎩⎪⎨⎪⎧10×0.035+0.025+c +2b +a =1,2b =a +c ,解得b =0.01.因为成绩在[90,100]内的有6人, 所以n =60.01×10=60.(2)由于2b =a +c ,而b =0.01,可得a +c =0.02,则不及格的人数为0.02×10×60=12,及格的人数为60-12=48,设及格的人中,女生有x 人,则男生有x -4人,于是x +x -4=48,解得x =26,故及格的人中,女生有26人,男生有22人.于是本次测试的及格情况与性别的2×2列联表如下:及格 不及格 总计 男 22 8 30 女 26 4 30 总计481260所以χ2=60×22×4-8×26230×30×48×12=1.667<2.706,故不能在犯错误的概率不超过0.10的前提下认为“本次测试的及格情况与性别有关”.[规律方法] 独立性检验的方法 (1)构造2×2列联表; (2)计算χ2;(3)查表确定有多大的把握判定两个变量有关联.易错提示:查表时不是查最大允许值,而是先根据题目要求的百分比找到第一行对应的数值,再将该数值对应的临界值与求得的χ2相比较.另外,表中第一行数据表示两个变量没有关联的可能性p ,所以其有关联的可能性为1-p .近几年出现各种食品问题,食品添加剂会引起血脂增高、血压增高、血糖增高等疾病.为了解三高疾病是否与性别有关,医院随机对入院的60人进行了问卷调查,得到了如下的列联表:(1)请将如图的列联表补充完整.若用分层抽样的方法在患三高疾病的人群中抽9人,其中女生抽多少人?(2)为了研究患三高疾病是否与性别有关,请计算出统计量χ2,并说明是否可以在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为患三高疾病与性别有关.患三高疾病 不患三高疾病总计 男630女 总计36下面的临界值表供参考:P (χ2≥x 0)0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001 x 02.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828(参考公式χ2=n ad -bc 2a +bc +d a +cb +d,其中n =a +b +c +d )[解] (1)完善补充列联表如下:患三高疾病不患三高疾病总计 男 24 6 30 女 12 18 30 总计362460在患三高疾病人群中抽9人,则抽取比例为936=14,所以女性应该抽取12×14=3(人).(2)根据2×2列联表,则 χ2=60×24×18-6×12230×30×36×24=10>7.879.所以可以在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为患三高疾病与性别有关.常见概率模型的概率概率. 解决简单的古典概型试题可用直接法(定义法),对于较为复杂的事件的概率,可以利用所求事件的性质将其转化为互斥事件或对立事件的概率求解.【例2】 (2017·全国卷Ⅲ)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:最高气温 [10,15) [15,20) [20,25) [25,30) [30,35) [35,40) 天数216362574(1)估计六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率.(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y (单位:元).当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y 的所有可能值,并估计Y 大于零的概率.[解] (1)这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25,由表格数据知,最高气温低于25的频率为2+16+3690=0.6,所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率的估计值为0.6.(2)当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,若最高气温不低于25,则Y =6×450-4×450=900;若最高气温位于区间[20,25),则Y =6×300+2(450-300)-4×450=300; 若最高气温低于20,则Y =6×200+2(450-200)-4×450=-100, 所以,Y 的所有可能值为900,300,-100.Y 大于零当且仅当最高气温不低于20,由表格数据知,最高气温不低于20的频率为36+25+7+490=0.8,因此Y 大于零的概率的估计值为0.8.[规律方法] 统计以考查抽样方法、样本的频率分布、样本特征数的计算为主,概率以考查概率计算为主,往往和实际问题相结合,要注意理解实际问题的意义,使之和相应的概率计算对应起来,只有这样才能有效地解决问题.某商场在元旦举行购物抽奖促销活动,规定顾客从装有编号为0,1,2,3,4的五个相同小球的抽奖箱中一次任意摸出两个小球,若取出的两个小球的编号之和等于7,则中一等奖,等于6或5,则中二等奖,等于4,则中三等奖,其余结果为不中奖.(1)求中二等奖的概率; (2)求不中奖的概率.[解] (1)记“中二等奖”为事件A .从五个小球中一次任意摸出两个小球,不同的结果有{0,1},{0,2},{0,3},{0,4},{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},共10个基本事件.记两个小球的编号之和为x ,由题意可知,事件A 包括两个互斥事件:x =5,x =6. 事件x =5的取法有2种,即{1,4},{2,3},故P (x =5)=210=15;事件x =6的取法有1种,即{2,4},故P (x =6)=110.所以P (A )=P (x =5)+P (x =6)=15+110=310.(2)记“不中奖”为事件B ,则“中奖”为事件B ,由题意可知,事件B 包括三个互斥事件:中一等奖(x =7),中二等奖(事件A ),中三等奖(x =4).事件x =7的取法有1种,即{3,4},故P (x =7)=110;事件x =4的取法有{0,4},{1,3},共2种,故P (x =4)=210=15.由(1)可知,P (A )=310.所以P (B )=P (x =7)+P (x =4)+P (A )=110+15+310=35.所以不中奖的概率为P (B )=1-P (B )=1-35=25.统计与概率的综合应用统计和概率知识相结合命题统计概率解答题已经是一个新的命题趋向,概率和统计知识初步综合解答题的主要依托点是统计图表,正确认识和使用这些图表是解决问题的关键,在此基础上掌握好样本数字特征及各类概率的计算.【例3】 (本小题满分12分)(2018·全国卷Ⅰ)某家庭记录了未使用节水龙头50天的日用水量数据(单位:m 3)和使用了节水龙头50天的日用水量数据,得到频数分布表如下:未使用节水龙头50天的日用水量频数分布表 日用 水量 [0,0.1) [0.1,0.2) [0.2,0.3) [0.3,0.4) [0.4,0.5) [0.5,0.6) [0.6,0.7) 频数13249265日用 水量 [0,0.1) [0.1,0.2) [0.2,0.3) [0.3,0.4) [0.4,0.5) [0.5,0.6)频数151310165(2)估计该家庭使用节水龙头后,日用水量小于0.35 m 3的概率;(3)估计该家庭使用节水龙头后,一年能节省多少水?(一年按365天计算,同一组中的数据以这组数据所在区间中点的值作代表.)[信息提取]看到作频率分布直方图,想到作频率分布直方图的作图规则; 看到求概率,想到利用频率分布直方图求概率的方法; 看到估计节水量,想到求使用节水龙头前后的用水量. [规X 解答] (1)如图所示.4分(2)根据以上数据,该家庭使用节水龙头后50天日用水量小于0.35 m 3的频率为0.2×0.1+1×0.1+2.6×0.1+2×0.05=0.48,6分因此该家庭使用节水龙头后,日用水量小于0.35 m 3的概率的估计值为0.48.7分 (3)该家庭未使用节水龙头50天日用水量的平均数为x -1=150(0.05×1+0.15×3+0.25×2+0.35×4+0.45×9+0.55×26+0.65×5)=0.48.9分该家庭使用了节水龙头后50天日用水量的平均数为x -2=150(0.05×1+0.15×5+0.25×13+0.35×10+0.45×16+0.55×5)=0.35.11分估计使用节水龙头后,一年可节省水(0.48-0.35)×365=47.45(m 3).12分 [易错与防X] 作频率分布直方图时注意纵轴单位是“f iΔx i”,计算平均数时运算要准确,避免“会而不对”的失误.[通性通法] 概率与统计作为考查考生应用意识的重要载体,已成为近几年高考的一大亮点和热点.它与其他知识融合、渗透,情境新颖,充分体现了概率与统计的工具性和交汇性.长时间用手机上网严重影响着学生的身体健康,某校为了解A ,B 两班学生手机上网的时长,分别从这两个班中随机抽取5名同学进行调查,将他们平均每周手机上网的时长作为样本绘制成茎叶图如图所示(图中的茎表示十位数字,叶表示个位数字).(1)你能否估计哪个班级平均每周上网时间较长?(2)从A 班的样本数据中随机抽取一个不超过19的数据记为a ,从B 班的样本数据中随机抽取一个不超过21的数据记为b ,求a >b 的概率.[解] (1)A 班样本数据的平均值为15(9+11+14+20+31)=17,由此估计A 班学生每周平均上网时间为17小时;B 班样本数据的平均值为15(11+12+21+25+26)=19,由此估计B 班学生每周平均上网时间为19小时. 所以B 班学生上网时间较长.(2)A 班的样本数据中不超过19的数据a 有3个,分别为9,11,14,B 班的样本数据中不超过21的数据b 也有3个,分别为11,12,21.从A 班和B 班的样本数据中各随机抽取一个共有9种不同的情况,分别为(9,11),(9,12),(9,21),(11,11),(11,12),(11,21),(14,11),(14,12),(14,21),其中a >b 的情况有(14,11),(14,12),2种,故a >b 的概率P =29.[大题增分专训]1.某校高三期中考试后,数学教师对本次全部数学成绩按1∶20进行分层抽样,随机抽取了20名学生的成绩为样本,成绩用茎叶图记录如图所示,但部分数据不小心丢失,同时得到如下表所示的频率分布表:分数 段(分) [50,70) [70,90) [90,110) [110,130) [130,150] 总计 频数b 频率 a0.25(1)求表中a ,b 的值及成绩在[90,110)X 围内的样本数,并估计这次考试全校高三学生数学成绩的及格率(成绩在[90,150]内为及格);(2)若从茎叶图中成绩在[100,130)X 围内的样本中一次性抽取两个,求取出两个样本数字之差的绝对值小于或等于10的概率.[解] (1)由茎叶图知成绩在[50,70)X 围内的有2人,在[110,130)X 围内的有3人,∴a =0.1,b =3.∵成绩在[90,110)X 围内的频率为1-0.1-0.25-0.25=0.4, ∴成绩在[90,110)X 围内的样本数为20×0.4=8. 估计这次考试全校高三学生数学成绩的及格率为P =1-0.1-0.25=0.65.(2)所有可能的结果为(100,102),(100,106),(100,106),(100,116),(100,118),(100,128),(102,106),(102,106),(102,116),(102,118),(102,128),(106,106),(106,116),(106,118),(106,128),(106,116),(106,118),(106,128),(116,118),(116,128),(118,128),共21个,取出的两个样本中数字之差小于或等于10的结果为(100,102),(100,106),(100,106),(102,106),(102,106),(106,106),(106,116),(106,116),(116,118),(118,128),共10个,∴P (A )=1021.2.某农科所对冬季昼夜温差大小与某反季节大豆新品种发芽多少之间的关系进行分析研究,他们分别记录了12月1日至12月5日的昼夜温差与实验室每天每100颗种子中的发芽数,得到如下资料:日期 12月1日12月2日12月3日12月4日12月5日温差x (℃)101113128程,再对被选取的2组数据进行检验.(1)求选取的2组数据恰好是不相邻的2天数据的概率;(2)若选取的是12月1日与12月5日的两组数据,请根据12月2日至12月4日的数据,求y 关于x 的线性回归方程y =bx +a ;(3)若由线性回归方程得到的估计数据与所选出的检验数据的误差不超过2颗,则认为得到的线性回归方程是可靠的,试问(2)中所得的线性回归方程是否可靠?(附:对于一组数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),其回归直线y =bx +a 的斜率和截距的最小二乘估计分别为b =∑ni =1x i y i -n x y∑ni =1x 2i -n x2,a =y -b x .)[解] (1)设抽到不相邻两组数据为事件A ,因为从5组数据中选取2组数据共有10种情况,每种情况是等可能出现的,其中抽到相邻两组数据的情况共有4种,所以P (A )=1-410=35,故选取的2组数据恰好是不相邻的2天数据的概率为35. (2)由数据,求得x =13×(11+13+12)=12,y =13×(25+30+26)=27,∑3i =1x i y i =11×25+13×30+12×26=977,∑3i =1x 2i =112+132+122=434,所以b =∑3i =1x i y i -3x y∑3i =1x 2i -3x2=977-3×12×27434-3×122=52,a =27-52×12=-3. 所以回归直线方程为y =52x -3.(3)当x =10时,y =22,|22-23|<2,同理当x =8时,y =17,|17-16|<2. 所以该研究得到的线性回归方程是可靠的.。
高三数学一轮复习 随机事件的概率课件 北师大版
解答:(1)由于口袋内只装有黑、白两种颜色的球,故“取出的球是红球”是不 可能事件. (2)由已知,从口袋内取出一个球,可能是白球也可能是黑球,故“取出的球是 黑球”是随机事件. (3) 由 于 口 袋 内 装 的 是 黑 、 白 两 种 颜 色 的 球 , 故 取 出 一 个 球 不 是 黑 球 , 就 是 白 球.因此,“取出的球是白球或黑球”是必然事件.
【例3】国家射击队的某队员射击一次,命中7~10环的概率如下表所示:
命中环数 10环 9环 8环 7环 概 率 0.32 0.28 0.18 0.12
求该射击队员射击一次 (1)射中9环或10环的概率; (2)至少命中8环的概率; (3)命中不足8环的概率. 思维点拨:该射击队员在一次射击中,命中几环不可能同时发生,故是彼 此互斥事件,利用互斥事件概率的公式求其概率.另外,当直接求解不容 易时,可先求其对立事件的概率.
3.需准确理解题意,特别留心“至多……”,“至少……”,“不少于……”等语 句的含义.
(2009·全国Ⅱ)(本题满分12分)某车间甲组有10名工人,其中有4名女工人;乙组 有10名工人,其中有6名女工人,现采用分层抽样方法(层内采用不放回简单随机 抽样)从甲、乙两组中共抽取4名工人进行技术考核. (1)求从甲、乙两组各抽取的人数; (2)求从甲组抽取的工人中恰有1名女工人的概率; (3)求抽取4名工人中恰有2名男工人的概率.
10.4 随机事件的概率
(了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义, 了解频率与概率的区别/了解互斥事件、对立事件的意义及其概率 运算公式.)
1.必然事件:在条件S下,一定会发生的事件,叫相对于条件S的必然事件. 2.不可能事件:在条件S下,一定不会发生的事件,
2019高考数学(理)一轮复习全套学案
2019高考数学(理)一轮复习全套学案目录第一章集合与常用逻辑用语第1节集合第2节命题及其关系、充分条件与必要条件第3节全称量词与存在量词、逻辑联结词“且”“或”“非”第二章函数、导数及其应用第1节函数及其表示第2节函数的单调性与最值第3节函数的奇偶性、周期性与对称性第4节二次函数与幂函数第5节指数与指数函数第6节对数与对数函数第7节函数的图像第8节函数与方程第9节函数模型及其应用第10节变化率与导数、计算导数第11节第1课时导数与函数的单调性第11节第2课时导数与函数的极值、最值学案第11节第3课时导数与函数的综合问题学案第12节定积分与微积分基本定理第三章三角函数、解三角形第1节任意角、弧度制及任意角的三角函数第2节同角三角函数的基本关系与诱导公式第3节三角函数的图像与性质第4节函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用学案第5节两角和与差及二倍角的三角函数第6节正弦定理和余弦定理第6节简单的三角恒等变换第7节正弦定理和余弦定理第8节解三角形实际应用举例第四章平面向量、数系的扩充与复数的引入第1节平面向量的概念及线性运算第2节平面向量的基本定理及坐标表示第3节平面向量的数量积与平面向量应用举例第4节数系的扩充与复数的引入第五章数列第1节数列的概念与简单表示法第2节等差数列及其前n项和第3节等比数列及其前n项和第4节数列求和第六章不等式、推理与证明第1节不等式的性质与一元二次不等式第2节基本不等式及其应用第3节二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题第4节归纳与类比第5节综合法、分析法、反证法第6节数学归纳法第七章立体几何第1节简单几何体的结构及其三视图和直观图第2节空间图形的基本关系与公理第3节平行关系第4节垂直关系第5节简单几何体的表面积与体积第6节空间向量及其运算第7节第1课时利用空间向量证明平行与垂直第7节第2课时利用空间向量求空间角第八章平面解析几何第1节直线的倾斜角与斜率、直线的方程第2节两条直线的位置关系第3节圆的方程第4节直线与圆、圆与圆的位置关系第5节椭圆第6节抛物线第7节双曲线第8节曲线与方程第9节第1课时直线与圆锥曲线的位置关系第9节第2课时定点、定值、范围、最值问题第九章算法初步、统计与统计案例第1节算法与算法框图第2节随机抽样第3节统计图表、用样本估计总体学案第4节变量间的相关关系与统计案例第十章计数原理、概率、随机变量及其分布第1节分类加法计数原理与分步乘法计数原理第2节排列与组合第3节二项式定理第4节随机事件的概率学案第5节古典概型第6节几何概型第7节离散型随机变量及其分布列第8节二项分布与正态分布第9节离散型随机变量的均值与方差不等式选讲第1节绝对值不等式不等式选讲第2节不等式的证明坐标系与参数方程第1节坐标系坐标系与参数方程第2节参数方程第一节 集 合[考纲传真] 1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用Venn 图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.[基础知识填充]1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性. (2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉. (3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、Venn 图法. (4)常见数集的记法2.中至少有一AB3.A ∪BA ∩B∁A[(1)若有限集A 中有n 个元素,则A 的子集有2n个,真子集有2n-1个. (2)任何集合是其本身的子集,即:A ⊆A . (3)子集的传递性:A ⊆B ,B ⊆C ⇒A ⊆C . (4)A ⊆B ⇔A ∩B =A ⇔A ∪B =B .(5)∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ),∁U (A ∪B )=(∁U A )∩(∁U B ).[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)任何集合都有两个子集.( )(2){x |y =x 2}={y |y =x 2}={(x ,y )|y =x 2}.( ) (3)若{x 2,1}={0,1},则x =0,1.( ) (4){x |x ≤1}={t |t ≤1}.( )(5)对于任意两个集合A ,B ,关系(A ∩B )⊆(A ∪B )恒成立. (6)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( )[解析] (1)错误.空集只有一个子集,就是它本身,故该说法是错误的.(2)错误.三个集合分别表示函数y =x 2的定义域(-∞,+∞),值域[0,+∞),抛物线y =x 2上的点集.(3)错误.当x =1时,不满足互异性.(4)正确.两个集合均为不大于1的实数组成的集合. (5)正确.由交集、并集、子集的概念知,正确. (6)错误.当A =∅时,B ,C 可为任意集合.[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×2.(教材改编)若集合A ={x ∈N |x ≤22},a =2,则下列结论正确的是( )A .{a }⊆AB .a ⊆AC .{a }∈AD .a ∉A D [由题意知A ={0,1,2},由a =2,知a ∉A .]3.若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B =( )A .{x |-2<x <-1}B .{x |-2<x <3}C .{x |-1<x <1}D .{x |1<x <3}A [∵A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3}, ∴A ∩B ={x |-2<x <-1}.故选A.]4.设全集U ={x |x ∈N +,x <6},集合A ={1,3},B ={3,5},则∁U (A ∪B )等于( )A .{1,4}B .{1,5}C .{2,5}D .{2,4}D [由题意得A ∪B ={1,3}∪{3,5}={1,3,5}.又U ={1,2,3,4,5},∴∁U (A ∪B )={2,4}.] 5.已知集合A ={x 2+x,4x },若0∈A ,则x =________.-1 [由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x =0,4x ≠0或⎩⎪⎨⎪⎧4x =0,x 2+x ≠0,解得x =-1.](第2页)(1)设集合A ={1,2,3},B ={4,5},M ={x |x =a +b ,a ∈A ,b ∈B },则M 中的元素个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6(2)已知a ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a,1={a 2,a +b,0},则a 2 019+b 2 019为( )A .1B .0C .-1D .±1(1)B (2)C [(1)因为集合M 中的元素x =a +b ,a ∈A ,b ∈B ,所以当b =4,a =1,2,3时,x =5,6,7. 当b =5,a =1,2,3时,x =6,7,8. 由集合元素的互异性,可知x =5,6,7,8. 即M ={5,6,7,8},共有4个元素. (2)由已知得a ≠0,则b a=0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a2 019+b2 019=(-1)2 019+02 019=-1.]确定集合中的元素是什么,即集合是数集还是点集看这些元素满足什么限制条件根据限制条件列式求参数的值或确定集合中元素的个数,要注意检验集合是否满足元素的互异性[跟踪训练A.92 B.98 C .0 D .0或98(2)已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________.【79140001】(1)D (2)-32 [(1)若集合A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,x =23,符合题意;当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0得a =98,所以a 的取值为0或98.(2)因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3.当m +2=3,即m =1时,2m 2+m =3, 此时集合A 中有重复元素3, 所以m =1不符合题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3符合题意.所以m =-32.](1)已知集合A ={x |y =1-x 2,x ∈R },B ={x |x =m 2,m ∈A },则( ) A .A B B .B A C .A ⊆BD .B =A(2)已知集合A ={x |(x +1)(x -3)<0},B ={x |-m <x <m }.若B ⊆A ,则m 的取值范围为________. (1)B (2)m ≤1 [(1)由题意知A ={x |-1≤x ≤1}, 所以B ={x |x =m 2,m ∈A }={x |0≤x ≤1}, 因此B A .(2)当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A ,当m >0时,因为A ={x |(x +1)(x -3)<0}={x |-1<x <3}. 当B ⊆A 时,有所以⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .所以0<m ≤1.综上所述,m 的取值范围为m ≤1.] 化简集合,从表达式中寻找两集合的关系用列举法或图示法等表示各个集合,从元素或图形中寻找关系2.根据集合间的关系求参数的方法已知两集合间的关系求参数时,关键是将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、A ≠,应分[跟踪训练] (1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________. (1)D (2)(-∞,4] [(1)由x 2-3x +2=0,得x =1或x =2,所以A ={1,2}. 由题意知B ={1,2,3,4},所以满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. (2)∵B ⊆A ,∴当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.]◎角度1 集合的运算(1)(2017·全国卷Ⅰ)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)(2018·九江一中)设U =R ,A ={-3,-2,-1,0,1,2},B ={x |x ≥1},则A ∩(∁U B )=( ) A .{1,2}B .{-1,0,1,2}C .{-3,-2,-1,0}D .{2}(1)A (2)C [(1)∵B ={x |3x<1},∴B ={x |x <0}.又A ={x |x <1},∴A ∩B ={x |x <0},A ∪B ={x |x <1}.故选A. (2)由题意得∁U B ={x |x <1},∴A ∩(∁U B )={-3,-2,-1,0},故选C.] ◎角度2 利用集合的运算求参数(2018·合肥第二次质检)已知A =[1,+∞),B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈R ⎪⎪⎪12a ≤x ≤2a -1,若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ D .(1,+∞)A [集合A ∩B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧12a ≤2a -1,2a -1≥1,解得a ≥1,故选A.] ◎角度3 新定义集合问题如果集合A 满足若x ∈A ,则-x ∈A ,那么就称集合A 为“对称集合”.已知集合A ={2x,0,x 2+x },且A 是对称集合,集合B 是自然数集,则A ∩B =______.{0,6} [由题意可知-2x =x 2+x ,所以x =0或x =-3.而当x =0时不符合元素的互异性,所以舍去.当x =-3时,A ={-6,0,6},所以A ∩B ={0,6}.]看元素组成,集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的前提看集合能否化简,集合能化简的先化简,再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了,易于求解要借助用数轴表示,并注意端点值的取舍以集合为依托,对集合的定义、运算、性质加以创新,但最终应转化为原来的集合问题来解决[跟踪训练A .{1,-3} B .{1,0} C .{1,3}D .{1,5}(2)已知全集U =R ,集合M ={x |(x -1)(x +3)<0},N ={x ||x |≤1},则阴影部分(如图111)表示的集合是( )图111A .[-1,1)B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪[-1,+∞)D .(-3,-1)(3)设A ,B 是非空集合,定义A ⊗B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B }.已知集合A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},则A ⊗B =________.【79140002】(1)C (2)D (3){0}∪[2,+∞) [(1)∵A ∩B ={1}, ∴1∈B .∴1-4+m =0,即m =3. ∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.故选C.(2)由题意可知,M=(-3,1),N=[-1,1],∴阴影部分表示的集合为M∩(∁U N)=(-3,-1).(3)由已知A={x|0<x<2},B={y|y≥0},又由新定义A⊗B={x|x∈A∪B且x∉A∩B},结合数轴得A⊗B={0}∪[2,+∞).]第二节命题及其关系、充分条件与必要条件[考纲传真] 1.理解命题的概念;了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.2.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.(第3页)[基础知识填充]1.四种命题及其相互关系(1)四种命题间的相互关系图121(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;②两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.2.充分条件与必要条件(1)若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;(2)若p⇒q,且⇒/p,则p是q的充分不必要条件;(3)若p⇒/q且q⇒p,则p是q的必要不充分条件;(4)若p⇔q,则p是q的充要条件;(5)若p⇒/q且q⇒/p,则p是q的既不充分也不必要条件.[知识拓展] 集合与充要条件设集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},则有:(1)若A⊆B,则p是q的充分条件,若A B,则p是q的充分不必要条件.(2)若B⊆A,则p是q的必要条件,若B A,则p是q的必要不充分条件.(3)若A=B,则p是q的充要条件.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“x 2+2x -3<0”是命题.( )(2)命题“若p ,则q ”的否命题是“若p ,则﹁q ”.( ) (3)四种形式的命题中,真命题的个数为0或2或4.( ) (4)当q 是p 的必要条件时,p 是q 的充分条件.( )(5)“若p 不成立,则q 不成立”等价于“若q 成立,则p 成立”.( ) [解析] (1)错误.该语句不能判断真假,故该说法是错误的. (2)错误.否命题既否定条件,又否定结论.(3)正确.因为两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性. (4)正确.q 是p 的必要条件说明p ⇒q ,所以p 是q 的充分条件. (5)正确.原命题与逆否命题是等价命题. [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√2.(教材改编)命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是( )A .若α≠π4,则tan α≠1B .若α=π4,则tan α≠1C .若tan α≠1,则α≠π4D .若tan α≠1,则α=π4C [“若p ,则q ”的逆否命题是“若﹁q ,则﹁p ”,显然﹁q :tan α≠1,﹁p :α≠π4,所以该命题的逆否命题是“若tan α≠1,则α≠π4”.]3.“x =1”是“(x -1)(x +2)=0”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A [若x =1,则(x -1)(x +2)=0显然成立,但反之不一定成立,即若(x -1)(x +2)=0,则x =1或-2.]4.命题“若a >-3,则a >-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4B [原命题正确,从而其逆否命题也正确;其逆命题为“若a >-6,则a >-3”是假命题,从而其否命题也是假命题.因此4个命题中有2个真命题.]5.(2017·天津高考)设x ∈R ,则“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 B [∵2-x ≥0,∴x ≤2. ∵|x -1|≤1,∴0≤x ≤2.∵当x ≤2时不一定有x ≥0,当0≤x ≤2时一定有x ≤2, ∴“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的必要而不充分条件. 故选B.](第4页)(1)命题“若a 2>b 2,则a >b ”的否命题是( ) A .若a 2>b 2,则a ≤b B .若a 2≤b 2,则a ≤b C .若a ≤b ,则a 2>b 2D .若a ≤b ,则a 2≤b 2(2)(2017·河南开封二十五中月考)下列命题中为真命题的是( ) A .命题“若x >1,则x 2>1”的否命题 B .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题 C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题 D .命题“若1x>1,则x >1”的逆否命题(1)B (2)B [(1)根据命题的四种形式可知,命题“若p ,则q ”的否命题是“若﹁p ,则﹁q ”.该题中,p 为a 2>b 2,q 为a >b ,故﹁p 为a 2≤b 2,﹁q 为a ≤b .所以原命题的否命题为:若a 2≤b 2,则a ≤b .(2)对于A ,命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,易知当x =-2时,x2=4>1,故为假命题;对于B ,命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题为“若x >|y |,则x >y ”,分析可知为真命题;对于C ,命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题为“若x ≠1,则x 2+x -2≠0”,易知当x =-2时,x 2+x -2=0,故为假命题;对于D ,命题“若1x>1,则x >1”的逆否命题为“若x ≤1,则1x≤1”,易知为假命题,故选B.]联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断利用原命题与逆否命题,逆命题与否命题的等价关系进行判断易错警示:写一个命题的其他三种命题时,需注意:判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例[跟踪训练个等于0”,在该命题的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为( )【79140007】A.0 B.1C.2 D.3D[原命题为真命题,逆命题为“已知a,b,c为实数,若a,b,c中至少有一个等于0,则abc=0”,也为真命题.根据命题的等价关系可知其否命题、逆否命题也是真命题,故在该命题的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为3.](1)(2017·北京高考)设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件(2)(2017·安徽百所重点高中二模)“a3>b3”是“ln a>ln b”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(1)A(2)B[(1)法一:由题意知|m|≠0,|n|≠0.设m与n的夹角为θ.若存在负数λ,使得m=λn,则m与n反向共线,θ=180°,∴m·n=|m||n|cos θ=-|m||n|<0.当90°<θ<180°时,m·n<0,此时不存在负数λ,使得m=λn.故“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的充分而不必要条件.故选A.法二:∵m=λn,∴m·n=λn·n=λ|n|2.∴当λ<0,n≠0时,m·n<0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π, 当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件. 故选A.(2)由a 3>b 3可得a >b ,当a <0,b <0时,ln a ,ln b 无意义;反之,由ln a >ln b 可得a >b ,故a 3>b 3.因此“a 3>b 3”是“ln a >ln b ”的必要不充分条件.]定义法:根据集合法:根据断问题.等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题[跟踪训练] (1)(2017·天津高考)设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-12<12”是“sin θ<2”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件(2)(2018·合肥第一次质检)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如在等高处的截面积恒相等,则体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,p 是q 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(1)A (2)A [(1)∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12,∴-π12<θ-π12<π12,即0<θ<π6.显然0<θ<π6时,sin θ<12成立.但sin θ<12时,由周期函数的性质知0<θ<π6不一定成立.故0<θ<π6是sin θ<12的充分而不必要条件.故选A.(2)由祖暅原理可得﹁q ⇒﹁p ,即p ⇒q ,则充分性成立;反之不成立,如将同一个圆锥正放和倒放,在等高处的截面积不恒相等,但体积相等,∴p 是q 的充分不必要条件,故选A.]m 的取值范围为________.[0,3] [由x 2-8x -20≤0得-2≤x ≤10, ∴P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,∴0≤m ≤3.即所求m 的取值范围是[0,3].]1.把本例中的“必要条件”改为“充分条件”,求m 的取值范围.[解] 由x ∈P 是x ∈S 的充分条件,知P ⊆S ,则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≤-2,1+m ≥10,解得m ≥9,即所求m 的取值范围是[9,+∞).2.本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件?并说明理由.[解] 不存在.理由:若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3,m =9,无解,∴不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件. 组求解易错警示:求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象[跟踪训练] (1)已知p :x ≥k ,q :x +1<1,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .(2,+∞) C .[1,+∞)D .(-∞,-1)(2)已知条件p :2x 2-3x +1≤0,条件q :a ≤x ≤a +1.若﹁p 是﹁q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.【79140008】(1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 [(1)∵3x +1<1,∴3x +1-1=2-x x +1<0,即(x -2)(x +1)>0,∴x >2或x <-1, ∵p 是q 的充分不必要条件,∴k >2.(2)命题p 为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤1, 命题q 为{x |a ≤x ≤a +1}.﹁p 对应的集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <12, ﹁q 对应的集合B ={}x |x >a +1或x <a .∵﹁p 是﹁q 的必要不充分条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1>1,a ≤12或⎩⎪⎨⎪⎧a +1≥1,a <12,∴0≤a ≤12.]第三节 全称量词与存在量词、逻辑联结词“且”“或”“非”[考纲传真] 1.了解逻辑联结词“且”“或”“非”的含义.2.理解全称量词与存在量词的意义.3.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.(第5页) [基础知识填充]1.简单的逻辑联结词(1)命题中的“且”“或”“非”叫作逻辑联结词. (2)命题p 且q ,p 或q ,﹁p 的真假判断2.(1)常见的全称量词有:“任意一个”“一切”“每一个”“任给”“所有的”等.(2)常见的存在量词有:“存在一个”“至少有一个”“有些”“有一个”“某个”“有的”等.3.全称命题与特称命题(1)含有全称量词的命题叫全称命题. (2)含有存在量词的命题叫特称命题.4.命题的否定(1)全称命题的否定是特称命题;特称命题的否定是全称命题. (2)p 或q 的否定为:﹁p 且﹁q ;p 且q 的否定为:﹁p 或﹁q .[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)命题“5>6或5>2”是假命题.( )(2)命题﹁(p 且q )是假命题,则命题p ,q 中至少有一个是假命题.( ) (3)“长方形的对角线相等”是特称命题.( )(4)命题“对顶角相等”的否定是“对顶角不相等”.( ) [解析] (1)错误.命题p 或q 中,p ,q 有一真则真. (2)错误.p 且q 是真命题,则p ,q 都是真命题.(3)错误.命题“长方形的对角线相等”可叙述为“所有长方形的对角线相等”,是全称命题. (4)错误.“对顶角相等”是全称命题,其否定为“有些对顶角不相等”. [答案] (1)× (2)× (3)× (4)×2.(教材改编)已知p :2是偶数,q :2是质数,则命题﹁p ,﹁q ,p 或q ,p 且q 中真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4B [p 和q 显然都是真命题,所以﹁p ,﹁q 都是假命题,p 或q ,p 且q 都是真命题.] 3.下列四个命题中的真命题为( )A .存在x 0∈Z,1<4x 0<3B .存在x 0∈Z,5x 0+1=0C .任意x ∈R ,x 2-1=0 D .任意x ∈R ,x 2+x +2>0D [选项A 中,14<x 0<34且x 0∈Z ,不成立;选项B 中,x 0=-15,与x 0∈Z 矛盾;选项C 中,x ≠±1时,x 2-1≠0;选项D 正确.]4.命题:“存在x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定为________.任意x ∈R ,x 2-ax +1≥0 [因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“存在x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定是“任意x ∈R ,x 2-ax +1≥0”.]5.若命题“任意x ∈R ,ax 2-ax -2≤0”是真命题,则实数a 的取值范围是________.[-8,0] [当a =0时,不等式显然成立.当a ≠0时,依题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=a 2+8a ≤0,解得-8≤a <0.综上可知-8≤a≤0.](第6页)(1)(2018·东北三省四市模拟(一))已知命题p:函数y=lg(1-x)在(-∞,1)上单调递减,命题q:函数y=2cos x是偶函数,则下列命题中为真命题的是( )A.p且q B.(﹁p)或(﹁q)C.(﹁p)且q D.p且(﹁q)(2)若命题“p或q”是真命题,“﹁p为真命题”,则( )A.p真,q真B.p假,q真C.p真,q假D.p假,q假(1)A(2)B[(1)命题p中,因为函数u=1-x在(-∞,1)上为减函数,所以函数y=lg(1-x)在(-∞,1)上为减函数,所以p是真命题;命题q中,设f(x)=2cos x,则f(-x)=2cos(-x)=2cos x=f(x),x∈R,所以函数y=2cos x是偶函数,所以q是真命题,所以p且q是真命题,故选A.(2)因为﹁p为真命题,所以p为假命题,又因为p或q为真命题,所以q为真命题.]确定命题的构成形式;判断依据“或”——一真即真,p”等形式命题的真假是y=|tan x| [跟踪训练] (2018·呼和浩特一调)命题p:x=2π是函数y=|sin x|的一条对称轴,q:2的最小正周期,下列命题①p或q;②p且q;③p;④﹁q,其中真命题有( )【79140013】A.1个B.2个C.3个D.4个C[由已知得命题p为真命题,命题q为假命题,所以p或q为真命题,p且q为假命题,﹁q为真命题,所以真命题有①③④,共3个,故选C.]◎角度1 全称命题、特称命题的真假判断下列命题中,真命题是( ) A .任意x ∈R ,x 2-x -1>0B .任意α,β∈R ,sin(α+β)<sin α+sin βC .存在x ∈R ,x 2-x +1=0D .存在α,β∈R ,sin(α+β)=cos α+cos βD [因为x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以A 是假命题.当α=β=0时,有sin(α+β)=sin α+sin β,所以B 是假命题.x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34,所以C 是假命题.当α=β=π2时,有sin(α+β)=cos α+cos β,所以D 是真命题,故选D.] ◎角度2 含有一个量词的命题的否定命题“任意n ∈N +,f (n )∈N +且f (n )≤n ”的否定形式是( ) A .任意n ∈N +,f (n )∉N +且f (n )>n B .任意n ∈N +,f (n )∉N +或f (n )>n C .存在n 0∈N +,f (n 0)∉N +且f (n 0)>n 0 D .存在n 0∈N +,f (n 0)∉N +或f (n 0)>n 0D [写全称命题的否定时,要把量词“任意”改为“存在”,并且否定结论,注意把“且”改为“或”.]要判断一个全称命题是真命题,必须对限定集合x 成立;但要判断全称命题是假命题,只要能找出集合x 0不成立即可要判断一个特称命题是真命题,只要在限定集合中,至少能找到一个=x 0,使x 0成立即可,否则,这一特称命题就是假命题2.全称命题与特称命题的否定改写量词:确定命题所含量词的类型,省去量词的要结合命题的含义加上量词,再对量词进行改写否定结论:对原命题的结论进行否定[跟踪训练] (1)已知命题p :存在x ∈⎝⎭⎪⎫0,2,使得cos x ≤x ,则﹁p 为( )A .存在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,使得cos x >xB .存在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,使得cos x <xC .任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,总有cos x >xD .任意x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,总有cos x ≤x(2)下列命题中的假命题是( ) A .存在x 0∈R ,lg x 0=0 B .存在x 0∈R ,tan x 0= 3 C .任意x ∈R ,x 3>0D .任意x ∈R,2x>0(1)C (2)C [(1)原命题是一个特称命题,其否定是一个全称命题,而“cos x ≤x ”的否定是“cos x >x ”.故选C.(2)当x =1时,lg x =0,故命题“存在x 0∈R ,lg x 0=0”是真命题;当x =π3时,tan x =3,故命题“存在x 0∈R ,tan x 0=3”是真命题;由于x =-1时,x 3<0,故命题“任意x ∈R ,x 3>0”是假命题;根据指数函数的性质,对任意x ∈R,2x>0,故命题“任意x ∈R,2x>0”是真命题.]给定命题p :对任意实数x 都有ax 2+ax +1>0成立;q :关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根.如果p 或q 为真命题,p 且q 为假命题,求实数a 的取值范围.[解] 当p 为真命题时,“对任意实数x 都有ax 2+ax +1>0成立”⇔a =0或⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0,∴0≤a <4.当q 为真命题时,“关于x 的方程x 2-x +a =0有实数根”⇔Δ=1-4a ≥0,∴a ≤14.∵p 或q 为真命题,p 且q 为假命题, ∴p ,q 一真一假.∴若p 真q 假,则0≤a <4,且a >14,∴14<a <4;若p 假q 真,则⎩⎪⎨⎪⎧a <0或a ≥4,a ≤14,即a <0.故实数a 的取值范围为(-∞,0)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫14,4.先求出每个简单命题是真命题时参数的取值范围再根据复合命题的真假确定各个简单命题的真假情况有时不一定只有一种情况最后由的结果求出满足条件的参数取值范围[跟踪训练] (1)(2018·太原模拟(二))若命题“任意x ∈(0,+∞),x +x≥m ”是假命题,则实数m 的取值范围是________.【79140014】(2)已知p :存在x 0∈R ,mx 20+1≤0,q :任意x ∈R ,x 2+mx +1>0,若p 或q 为假命题,则实数m 的取值范围为( ) A .m ≥2B .m ≤-2C .m ≤-2或m ≥2D .-2≤m ≤2(1)(2,+∞) (2)A [(1)由题意,知“存在x ∈(0,+∞),x +1x<m ”是真命题,又因为x ∈(0,+∞),所以x +1x≥2,当且仅当x =1时等号成立,所以实数m 的取值范围为(2,+∞).(2)依题意知,p ,q 均为假命题.当p 是假命题时,任意x ∈R ,mx 2+1>0恒成立,则有m ≥0;当q 是假命题时,则有Δ=m 2-4≥0,m ≤-2或m ≥2.因此,由p ,q 均为假命题得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,m ≤-2或m ≥2,即m ≥2.]第一节 函数及其表示[考纲传真] 1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域,了解映射的概念.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段).(第8页) [基础知识填充]1.函数与映射的概念2.(1)函数的定义域、值域:数集A 叫作函数的定义域;函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫作函数的值域. (2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.(3)相等函数:如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为相等函数. (4)函数的表示法:表示函数的常用方法有解析法、图像法和列表法. 3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫作分段函数.分段函数是一个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.[知识拓展]1.函数与映射的本质是两个集合间的“多对一”和“一对一”关系.2.分段函数是高考必考内容,常考查(1)求最值;(2)求分段函数单调性;(3)分段函数解析式;(4)利用分段函数求值,解题的关键是分析用哪一段函数,一般需要讨论.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数是特殊的映射.( )(2)函数y =1与y =x 0是同一个函数.( )(3)与x 轴垂直的直线和一个函数的图像至多有一个交点.( ) (4)分段函数是两个或多个函数.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×2.(教材改编)函数y =2x -3+1x -3的定义域为( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ B .(-∞,3)∪(3,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,3∪(3,+∞) D .(3,+∞)C [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x -3≥0,x -3≠0,解得x ≥32且x ≠3.]3.如图211所示,所给图像是函数图像的有( )图211A .1个B .2个C .3个D .4个B [(1)中,当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此(1)不是函数图像;(2)中,当x =x 0时,y 的值有两个,因此(2)不是函数图像;(3)(4)中,每一个x 的值对应唯一的y 值,因此(3)(4)是函数图像,故选B.]4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x,x >1,则f (f (3))=________.139 [f (3)=23,f (f (3))=⎝ ⎛⎭⎪⎫232+1=139.]5.(2015·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4),则a =________.-2 [∵f (x )=ax 3-2x 的图像过点(-1,4), ∴4=a ×(-1)3-2×(-1),解得a =-2.](第9页)(1)(2018·济南一模)函数f (x )=2x-12+3x +1的定义域为________.(2)若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f x x -1的定义域是________.(1)(-1,+∞) (2)[0,1) [(1)由题意得⎩⎨⎧2x -12≥0,x +1≠0,解得x >-1,所以函数f (x )的定义域为(-1,+∞).(2)由0≤2x ≤2,得0≤x ≤1,又x -1≠0,即x ≠1,所以0≤x <1,即g (x )的定义域为[0,1).]已知函数解析式,构造使解析式有意义的不等式组求解实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式组求解抽象函数:①若已知函数x 的定义域为g x 的定义域由不等式x b 求出;②若已知函数g x 的定义域为x 的定义域为x 在时的值域.x 定义域为[m x 定义域,先求φx 值域[a a ≤h xb ,.[跟踪训练] (1)函数f (x )=1-x+lg(3x +1)的定义域是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-13 (2)已知函数f (2x)的定义域为[-1,1],则f (x )的定义域为________.【79140019】(1)A (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 [(1)由题意可知{ 1-x >0,x +1>0,解得⎩⎨⎧x <1,x >-13,∴-13<x <1,故选A.(2)∵f (2x)的定义域为[-1,1], ∴12≤2x ≤2,即f (x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.](1)已知f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2,求f (x )的解析式;(2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x+1=lg x ,求f (x )的解析式;(3)已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,求f (x )的解析式;(4)已知f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x (x ≠0),求f (x )的解析式.[解] (1)由于f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2,令t =x +1x,当x >0时,t ≥2x ·1x=2,当且仅当x =1时取等号;当x <0时,t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -1x ≤-2,当且仅当x =-1时取等号,∴f (t )=t 2-2t ∈(-∞,-2]∪[2,+∞).综上所述.f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ∈(-∞,-2]∪[2,+∞).(2)令2x +1=t ,由于x >0,∴t >1且x =2t -1,∴f (t )=lg2t -1,即f (x )=lg 2x -1(x >1). (3)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=2,得c =2,f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)-ax 2-bx =x -1,即2ax +a +b =x -1,∴{ 2a =1,a +b =-1,即⎩⎨⎧a =12,b =-32,∴f (x )=12x 2-32x +2.(4)∵f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x+2f (x )=1x.联立方程组⎩⎨⎧fx +2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f x =1x ,解得f (x )=23x -x3(x ≠0).待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法换元法:已知复合函数gx 的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围构造法:已知关于x 与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f -x 的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式,通过解方程组求出x已知f x +1)=,求f (x )的解析式;(2)设y =f (x )是二次函数,方程f (x )=0有两个相等实根,且f ′(x )=2x +2,求f (x )的解析式. [解] (1)法一:(换元法)设x +1=t (t ≥1),则x =t -1,所以f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1(t ≥1),所以f (x )=x 2-1(x ≥1).法二:(配凑法)f (x +1)=x +2x =(x +1)2-1, 又x +1≥1,所以f (x )=x 2-1(x ≥1). (2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 则f ′(x )=2ax +b =2x +2, 所以a =1,b =2,f (x )=x 2+2x +c . 又因为方程f (x )=0有两个相等的实根, 所以Δ=4-4c =0,c =1, 故f (x )=x 2+2x +1.◎角度1 求分段函数的函数值(2015·全国卷Ⅱ)设函数f (x )={ 1+log 2-x ,x <1,x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( )A .3B .6C .9D .12C [∵-2<1,∴f (-2)=1+log 2(2+2)=1+log 24=1+2=3. ∵log 212>1,∴f (log 212)=2log 212-1=122=6.∴f (-2)+f (log 212)=3+6=9.故选C.]。
〖2021年整理〗《高中数学理科北师大版一轮第10章随机事件的概率》优秀教案
随机事件的概率[考试要求]1了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义及频率与概率的区别2了解两个互斥事件的概率加法公式.1.频率与概率在相同的条件下,大量重复进行同一试验时,随机事件A发生的频率会在某个常数附近摆动,即随机事件A发生的频率具有稳定性.这时,我们把这个常数叫作随机事件A的概率,记作2 8834 970 6 9948 892这一地区男婴出生的概率约是________保留四位小数.3[男婴出生的频率依次约是:0, 3, 3, 3由于这些频率非常接近3,因此这一地区男婴出生的概率约为3]考点一事件关系的判断判断互斥、对立事件的两种方法1.从装有两个白球和两个黄球的口袋中任取2个球,以下给出了四组事件:①至少有1个白球与至少有1个黄球;②至少有1个黄球与都是黄球;③恰有1个白球与恰有1个黄球;④恰有1个白球与都是黄球.其中互斥而不对立的事件共有A.0组B.1组C.2组D.3组B[①中“至少有1个白球”与“至少有1个黄球”可以同时发生,如恰有1个白球和1个黄球,①中的两个事件不是互斥事件.②中“至少有1个黄球”说明可以是1个白球和1个黄球或2个黄球,则两个事件不互斥.③中“恰有1个白球”与“恰有1个黄球”,都是指有1个白球和1个黄球,因此两个事件是同一事件.④中两事件不能同时发生,也可能都不发生,因此两事件是互斥事件,但不是对立事件,故选B]2.在5张电话卡中,有3张移动卡和2张联通卡,从中任取2张,若事件“2张全是移动卡”的概率是错误!,那么概率是错误!的事件是A.至多有一张移动卡B.恰有一张移动卡C.都不是移动卡D.至少有一张移动卡A[ “至多有一张移动卡”包含“一张移动卡,一张联通卡”,“两张全是联通卡”两个事件,它是“2张全是移动卡”的对立事件.]3.口袋里装有1红,2白,3黄共6个形状相同的小球,从中取出两个球,事件A=“取出的两个球同色”,B=“取出的两个球中至少有一个黄球”,C=“取出的两个球中至少有一个白球”,D =“取出的两个球不同色”,E=“取出的两个球中至多有一个白球”.下列判断中正确的序号为________.①A与D为对立事件;②B与C是互斥事件;③C与E是对立事件;④,则M=A+B +C∵A,B,C两两互斥,∴=P A+B+C=P A+PB+PC=错误!=错误!,故1张奖券的中奖概率约为错误!3设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N,则事件N与“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件,∴PN=1-P A+B=1-错误!=错误!,故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为错误!。
高考数学(文)一轮复习备考学案:《随机事件的概率》(北师大版)
第八节圆锥曲线的综合问题(选用)对应学生用书P1371.直线与圆锥曲线的位置关系判断直线l 与圆锥曲线C 的位置关系时,通常将直线l 的方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)代入圆锥曲线C 的方程F (x ,y )=0,消去y (也可以消去x )得到一个关于变量x (或变量y )的一元方程.即⎩⎪⎨⎪⎧Ax +By +C =0,F (x ,y )=0,消去y ,得ax 2+bx +c =0. (1)当a ≠0时,设一元二次方程ax 2+bx +c =0的判别式为Δ,则Δ>0⇔直线与圆锥曲线C 相交;Δ=0⇔直线与圆锥曲线C 相切; Δ<0⇔直线与圆锥曲线C 相离.(2)当a =0,b ≠0时,即得到一个一次方程,则直线l 与圆锥曲线C 相交,且只有一个交点,此时,若C 为双曲线,则直线l 与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若C 为抛物线,则直线l 与抛物线的对称轴的位置关系是平行或重合.2.弦长公式设斜率为k (k ≠0)的直线l 与圆锥曲线C 相交于A ,B 两点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 |AB |=1+k 2|x 1-x 2| =1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2 = 1+1k 2·|y 1-y 2|=1+1k2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2.1.直线与双曲线交于一点时,易误认为直线与双曲线相切,事实上不一定相切,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交于一点.2.直线与抛物线交于一点时,除直线与抛物线相切外易忽视直线与对称轴平行时也相交于一点.[试一试]1.过点(0,1)作直线,使它与抛物线y 2=4x 仅有一个公共点,这样的直线有( ) A .1条 B .2条 C .3条D .4条解析:选C 结合图形分析可知,满足题意的直线共有3条:直线x =0,过点(0,1)且平行于x 轴的直线以及过点(0,1)且与抛物线相切的直线(非直线x =0).2.直线y =b a x +3与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的交点个数是( )A .1B .2C .1或2D .0解析:选A 因为直线y =b a x +3与双曲线的渐近线y =ba x 平行,所以它与双曲线只有1个交点.1.用“点差法”求解弦中点问题的解题步骤2.函数与方程思想和数形结合思想在直线与圆锥曲线中的应用直线与圆锥曲线位置关系的判断、有关圆锥曲线弦的问题等能很好地渗透对函数方程思想和数形结合思想的考查,一直是高考考查的重点,特别是焦点弦和中点弦等问题,涉及中点公式、根与系数的关系以及设而不求、整体代入的技巧和方法,也是考查数学思想方法的热点题型.[练一练]1.椭圆x 22+y 2=1的弦被点⎝⎛⎭⎫12,12平分,则这条弦所在的直线方程是________. 解析:设弦的两个端点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=1,y 1+y 2=1. ∵A ,B 在椭圆上, ∴x 212+y 21=1,x 222+y 22=1.(x 1+x 2)(x 1-x 2)2+(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0,即y 1-y 2x 1-x 2=-x 1+x 22(y 1+y 2)=-12,即直线AB 的斜率为-12.∴直线AB 的方程为 y -12=-12⎝⎛⎭⎫x -12, 即2x +4y -3=0. 答案:2x +4y -3=02.(2013·成都模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线与曲线y =2x -1相切,则该双曲线的离心率为________.解析:双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±b ax ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =±b ax ,y =2x -1,得⎝⎛⎭⎫b a 2x2-2x +1=0,由渐近线与曲线y =2x -1相切可知Δ=4-4⎝⎛⎭⎫b a 2=0,得ba=1,所以该双曲线为等轴双曲线,离心率为 2.答案: 2第一课时 直线与圆锥曲线的位置关系对应学生用书P137考点一直线与圆锥曲线的位置关系l 的条数是( )A .0或1B .1或2C .0或1或2D .1或2或3解析:选D ①当A 在抛物线的外部时,共有三条直线与抛物线只有一个公共点(有两条是切线,一条与抛物线的对称轴平行,如图);②可以想象,当A 在抛物线上时,有两条直线与抛物线只有一个公共点;③当A 在抛物线的内部时,只有一条直线与抛物线只有一个公共点.故选D.2.双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,直线l 过焦点F ,且斜率为k ,则直线l 与双曲线C 的左,右两支都相交的充要条件是( )A .k >-baB .k <baC .k >b a 或k <-baD .-b a <k <b a解析:选D 由双曲线渐近线的几何意义知-b a <k <ba .[类题通法]研究直线与圆锥曲线位置关系的方法研究直线和圆锥曲线的位置关系,一般转化为研究其直线方程与圆锥曲线方程组成的方程组解的个数.对于选择题、填空题,常充分利用几何条件,利用数形结合的方法求解.考点二弦长问题[典例] 如图,设抛物线方程为x 2=2py (p >0),M 为直线l :y =-2p 上任意一点,过M 引抛物线的两条切线,切点分别为A ,B (B 点在A 点右侧).设抛物线上一点P 到直线l 的距离为d ,F 为焦点,当d -|PF |=32,M 的坐标为(2,-2)时,求抛物线方程和线段AB 的长.[解] 依题意,由d -|PF |=32,得3p 2=32,解得p =1,故抛物线方程为x 2=2y .设过M 点的直线为y =k (x -2)-2,A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2)-2,x 2=2y ,消去y ,得x 2-2kx +4(k +1)=0.(*)若直线与抛物线相切,则Δ=4k 2-16(k +1)=0, k =2±22,此时,方程(*)有等根x =k , ∴x B =2+22,x A =2-22,x B -x A =42,x B +x A =4. ∵A ,B 在抛物线上,∴y B -y A =x 2B -x 2A2=(x B +x A )(x B -x A )2=8 2.∴|AB |=(x B -x A )2+(y B -y A )2=32+128=410.[类题通法]有关圆锥曲线弦长问题的求解方法涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数关系、设而不求法计算弦长;涉及垂直关系时也往往利用根与系数关系、设而不求法简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解.[针对训练]设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b 2=1(0<b <1)的左、右焦点,过F 1的直线l 与E 相交于A ,B 两点,且|AF 2|,|AB |,|BF 2|成等差数列.(1)求|AB |;(2)若直线l 的斜率为1,求b 的值. 解:(1)由椭圆定义知|AF 2|+|AB |+|BF 2|=4, 又2|AB |=|AF 2|+|BF 2|,得|AB |=43.(2)设直线l 的方程为y =x +c ,其中c =1-b 2.A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则A ,B 两点坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x +c ,x 2+y 2b 2=1.化简得(1+b 2)x 2+2cx +1-2b 2=0.则x 1+x 2=-2c1+b 2,x 1x 2=1-2b 21+b 2.因为直线AB 的斜率为1,所以|AB |=2|x 2-x 1|, 即43=2|x 2-x 1|. 则89=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4(1-b 2)(1+b 2)2-4(1-2b 2)1+b 2=8b 4(1+b 2)2, 因为0<b <1.所以b =22. 考点三中点弦问题弦的中点问题是考查直线与圆锥曲线位置关系的命题热点.归纳起来常见的命题角度有:(1)求中点弦所在的直线方程; (2)抛物线中中点弦的应用; (3)利用中点弦解决对称问题. 角度一 求中点弦所在的直线方程1.已知(4,2)是直线l 被椭圆x 236+y 29=1所截得的线段的中点,则l 的方程是________.解析:设直线l 与椭圆相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).则x 2136+y 219=1,且x 2236+y 229=1, 两式相减得y 1-y 2x 1-x 2=-x 1+x 24(y 1+y 2).又x 1+x 2=8,y 1+y 2=4,所以y 1-y 2x 1-x 2=-12,故直线l 的方程为y -2=-12(x -4),即x +2y -8=0.答案:x +2y -8=0角度二 抛物线中中点弦问题2.(2013·郑州模拟)过点M (2,-2p )作抛物线x 2=2py (p >0)的两条切线,切点分别为A ,B ,若线段AB 的中点的纵坐标为6,则p 的值是________.解析:设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),依题意得,y ′=xp,切线MA 的方程是y -y 1=x 1p (x -x 1),即y =x 1p x -x 212p .又点M (2,-2p )位于直线MA 上,于是有-2p =x 1p ×2-x 212p ,即x 21-4x 1-4p 2=0;同理有x 22-4x 2-4p 2=0,因此x 1,x 2是方程x 2-4x -4p 2=0的两根,则x 1+x 2=4,x 1x 2=-4p 2.由线段AB 的中点的纵坐标是6得,y 1+y 2=12,即x 21+x 222p =(x 1+x 2)2-2x 1x 22p =12,16+8p 22p=12,解得p =1或p =2.答案:1或2角度三 利用中点弦解决对称问题3.(2013·郑州模拟)已知双曲线x 2-y 23=1上存在两点M ,N 关于直线y =x +m 对称,且MN 的中点在抛物线y 2=18x 上,则实数m 的值为________.解析:设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),MN 的中点P (x 0,y 0), 则⎩⎪⎨⎪⎧x 21-y 213=1,①x 22-y 223=1, ②x 1+x 2=2x 0, ③y 1+y 2=2y 0, ④由②-①得(x 2-x 1)(x 2+x 1)=13(y 2-y 1)(y 2+y 1),显然x 1≠x 2.∴y 2-y 1x 2-x 1·y 2+y 1x 2+x 1=3,即k MN ·y 0x 0=3,∵M ,N 关于直线y =x +m 对称, ∴k MN =-1,∴y 0=-3x 0,又∵y 0=x 0+m , ∴P ⎝⎛⎭⎫-m 4,3m4,代入抛物线方程得 916m 2=18·⎝⎛⎭⎫-m 4, 解得m =0或-8,经检验都符合. 答案:0或-8 [类题通法]处理中点弦问题常用的求解方法1.点差法:即设出弦的两端点坐标后,代入圆锥曲线方程,并将两式相减,式中含有x 1+x 2,y 1+y 2,y 1-y 2x 1-x 2三个未知量,这样就直接联系了中点和直线的斜率,借用中点公式即可求得斜率. 2.根与系数的关系:即联立直线与圆锥曲线的方程得到方程组,化为一元二次方程后由根与系数的关系求解. 注意:中点弦问题常用的两种求解方法各有弊端:根与系数的关系在解题过程中易产生漏解,需关注直线的斜率问题;点差法在确定范围方面略显不足.对应学生用书P139[课堂练通考点]1. 直线y =kx -k +1与椭圆x 29+y 24=1的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .不确定解析:选A 由于直线y =kx -k +1=k (x -1)+1过定点(1,1),而(1,1)在椭圆内,故直线与椭圆必相交.2.(2014·郑州模拟) 已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,且|AF |=3|BF |,则线段AB 的中点到该抛物线准线的距离为( )A.53B.83C.103D .10解析:选B 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中x 1>0,x 2>0,设过A ,B 两点的直线方程为x =my +1,将x =my +1与y 2=4x 联立得y 2-4my -4=0,y 1y 2=-4,则由⎩⎪⎨⎪⎧x 1+1=3(x 2+1),x 1x 2=y 214·y 224=(y 1y 2)216=1,解得x 1=3,x 2=13,故线段AB 的中点到该抛物线的准线x =-1的距离等于x 1+x 22+1=83,选B.3.(2013·嘉兴一模) 经过椭圆x 22+y 2=1的一个焦点作倾斜角为45°的直线l ,交椭圆于A ,B 两点.设O 为坐标原点,则OA u u u r ·OB u u u r等于( ) A .-3 B .-13C .-13或-3D .±13解析:选B 依题意,当直线l 经过椭圆的右焦点(1,0)时,其方程为y -0=tan 45°(x -1),即y =x -1,代入椭圆方程x 22+y 2=1并整理得3x 2-4x =0,解得x =0或x =43,所以两个交点坐标分别为(0,-1),⎝⎛⎭⎫43,13,∴OA u u u r ·OB u u u r =-13,同理,直线 l 经过椭圆的左焦点时,也可得OA u u u r ·OB u u u r =-13.4. (2014·东北三省联考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F (2,0)为其右焦点,过F 且垂直于x 轴的直线与椭圆相交所得的弦长为2.则椭圆C 的方程为________.解析:则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧c =2,b2a =1,a 2=b 2+c 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =2,∴椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.答案:x 24+y 22=15.已知双曲线方程2x 2-y 2=2.(1)求以A (2,1)为中点的双曲线的弦所在的直线方程;(2)过点B (1,1)能否作直线l ,使l 与所给双曲线交于Q 1,Q 2两点,且点B 是弦Q 1Q 2的中点?如果l 存在,求出它的方程;如果不存在,说明理由.解:(1)设A (2,1)的中点弦两端点为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则有x 1+x 2=4,y 1+y 2=2.又据对称性知x 1≠x 2,由P 1,P 2在双曲线上,则有关系2x 21-y 21=2,2x 22-y 22=2.两式相减得2(x 1+x 2)(x 1-x 2)-(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0, ∴2×4(x 1-x 2)-2(y 1-y 2)=0.∴y 1-y 2x 1-x 2=4,即以A (2,1)为中点的弦所在直线的斜率k =4. 故所求中点弦所在直线方程为 y -1=4(x -2),即4x -y -7=0.(2)可假定直线l 存在,采用(1)的方法求出l 的方程为y -1=2(x -1),即2x -y -1=0.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-y 2=2,2x -y -1=0,消去y ,得2x 2-4x +3=0.Δ=(-4)2-4×2×3=-8<0,无实根,因此直线l 与双曲线无交点,故满足条件的直线l 不存在.[课下提升考能]第Ⅰ卷:夯基保分卷1.已知椭圆x 24+y 22=1上有一点P ,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,若△F 1PF 2 为直角三角形,则这样的点P 有 ( )A .3个B .4个C .6个D .8个解析:选C 当∠PF 1F 2为直角时,根据椭圆的对称性知,这样的点P 有2个,同理当 ∠PF 2F 1为直角时,这样的点P 有2个;当P 点为椭圆的短轴端点时,∠F 1PF 2最大,且为直角,此时这样的点P 有2个.故符合要求的点P 有6个.2. 椭圆x 24+y 23=1的离心率为e ,点(1,e )是圆x 2+y 2-4x -4y +4=0的一条弦的中点,则此弦所在直线的方程是( )A .3x +2y -4=0B .4x +6y -7=0C .3x -2y -2=0D .4x -6y -1=0解析:选B 依题意得e =12,圆心坐标为(2,2),圆心(2,2)与点(1,12)的连线的斜率为2-122-1=32,所求直线的斜率为-23,所以所求直线方程是y -12=-23(x -1). 即4x +6y -7=0. 3.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,斜率为43的直线交抛物线于A ,B 两点,若AF u u u r =λFB u u u r (λ>1),则λ的值为( )A .5B .4 C.43D.52解析:选B 根据题意设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由AF u u u r =λFB u u u r 得⎝⎛⎭⎫p 2-x 1,-y 1=λ⎝⎛⎭⎫x 2-p 2,y 2, 故-y 1=λy 2,即λ=-y 1y 2.设直线AB 的方程为y =43⎝⎛⎭⎫x -p 2,联立直线与抛物线方程,消元得y 2-32py -p 2=0.故y 1+y 2=32p ,y 1·y 2=-p 2,(y 1+y 2)2y 1·y 2=y 1y 2+y 2y 1+2=-94,即-λ-1λ+2=-94.又λ>1,故λ=4. 4.已知椭圆x 24+y 2b 2=1(0<b <2),左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线l 交椭圆于A ,B两点,若|BF 2|+|AF 2|的最大值为5,则b 的值是( )A .1 B. 2 C.32D. 3解析:选D 由椭圆的方程,可知长半轴长为a =2;由椭圆的定义,可知|AF 2|+|BF 2|+|AB |=4a =8,所以|AB |=8-(|AF 2|+|BF 2|)≥3.由椭圆的性质,可知过椭圆焦点的弦中,通径最短,即2b 2a=3,可求得b 2=3,即b = 3. 5.(2013·兰州名校检测) 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为e .直线l :y =ex +a 与x 轴,y 轴分别交于点A ,B ,M 是直线l 与椭圆C 的一个公共点,设|AM |=e |AB |,则该椭圆的离心率e =________.解析:因为点A ,B 分别是直线l :y =ex +a 与x 轴、y 轴的交点,所以点A ,B 的坐标分别是⎝⎛⎭⎫-a e ,0,(0,a ).设点M 的坐标是(x 0,y 0),由|AM |=e |AB |, 得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=a e (e -1),y 0=ea .(*) 因为点M 在椭圆上,所以x 20a 2+y 20b 2=1,将(*)式代入,得(e -1)2e 2+e 2a 2b2=1,整理得,e 2+e -1=0, 解得e =5-12.答案:5-126.(2014·沈阳模拟)已知点A (-2,0),点B (2,0),且动点P 满足|P A |-|PB |=2,则动点P 的轨迹与直线y =k (x -2)有两个交点的充要条件为k ∈________.解析:由已知得动点P 的轨迹为一双曲线的右支且2a =2,c =2,则b =c 2-a 2=1,∴P 点的轨迹方程为x 2-y 2=1(x >0),其一条渐近线方程为y =x .若P 点的轨迹与直线y =k (x -2)有两个交点,则需k ∈(-∞,-1)∪(1,+∞).答案:(-∞,-1)∪(1,+∞)7. 如图,椭圆长轴的端点为A ,B ,O 为椭圆的中心,F 为椭圆的右焦点,且AF u u u r ·FB u u u r =1,|OF u u u r |=1.(2)记椭圆的上顶点为M ,直线l 交椭圆于P ,Q 两点,问:是否存在直线l ,使点F 恰为△PQM 的垂心,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解:(1)设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则c =1,又∵AF u u u r ·FB u u u r =(a +c )·(a -c )=a 2-c 2=1. ∴a 2=2,b 2=1, 故椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)假设存在直线l 交椭圆于P ,Q 两点,且F 恰为△PQM 的垂心,设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), ∵M (0,1),F (1,0), ∴直线l 的斜率k =1.于是设直线l 为y =x +m ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 22+y 2=1.得3x 2+4mx +2m 2-2=0, x 1+x 2=-43m ,①x 1x 2=2m 2-23.②∵MP u u u r ·FQ u u u r =x 1(x 2-1)+y 2(y 1-1)=0.又y i =x i +m (i =1,2),∴x 1(x 2-1)+(x 2+m )(x 1+m -1)=0,即 2x 1x 2+(x 1+x 2)(m -1)+m 2-m =0.将①②代入得2·2m 2-23-4m 3(m -1)+m 2-m =0,解得m =-43或m =1,经检验m =-43符合条件.故存在直线l ,使点F 恰为△PQM 的垂心,直线l 的方程为y =x -43.8.(2013·郑州模拟)已知圆C :(x +3)2+y 2=16,点A (3,0),Q 是圆上一动点,AQ 的垂直平分线交CQ 于点M ,设点M 的轨迹为E .(2)过点P (1,0)的直线l 交轨迹E 于两个不同的点A ,B ,△AOB (O 是坐标原点)的面积S =45,求直线AB 的方程. 解:(1)由题意|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=4>23, 所以轨迹E 是以A ,C 为焦点,长轴长为4的椭圆, 即轨迹E 的方程为x 24+y 2=1.(2)记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意,直线AB 的斜率不可能为0,而直线x =1也不满足条件, 故可设AB 的方程为x =my +1.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,x =my +1,消去x 得(4+m 2)y 2+2my -3=0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-2m 4+m 2,y 1·y 2=-34+m 2.S =12|OP ||y 1-y 2|=12(y 1+y 2)2-4y 1y 2=2m 2+3m 2+4.由S =45,解得m 2=1,即m =±1.故直线AB 的方程为x =±y +1, 即x +y -1=0或x -y -1=0为所求. 第Ⅱ卷:提能增分卷1. 已知中心在坐标原点的椭圆E 的长轴的一个端点是抛物线y 2=45x 的焦点,且椭圆E 的离心率是63. (1)求椭圆E 的方程;(2)过点C (-1,0)的动直线与椭圆E 相交于A ,B 两点.若线段AB 的中点的横坐标是-12,求直线AB 的方程.解:(1)由题知椭圆E 的焦点在x 轴上,且a =5,又c =ea =63×5=303,故b =a 2-c 2=5-103=53,故椭圆E 的方程为x 25+y 253=1,即x 2+3y 2=5. (2)依题意,直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为y =k (x +1),将其代入x 2+3y 2=5,消去y ,整理得(3k 2+1)x 2+6k 2x +3k 2-5=0.设A ,B 两点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2).则⎩⎨⎧Δ=36k 4-4(3k 2+1)(3k 2-5)>0,(*),x 1+x 2=-6k23k 2+1.由线段AB 中点的横坐标是-12,得x 1+x 22=-3k 23k 2+1=-12,解得k =±33,符合(*)式.所以直线AB 的方程为x -3y +1=0或x +3y +1=0.2.已知椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,椭圆C 的短轴的一个端点P 到焦点的距离为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线l :y =kx +3与椭圆C 交于A ,B 两点,是否存在k 使得以线段AB 为直径的圆恰好经过坐标原点O ?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)设椭圆的焦半距为c ,则由题设得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,c a =32,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,c =3,故所求C 的方程为y 24+x 2=1.(2)存在k 使得以线段AB 为直径的圆恰好经过坐标原点O .理由如下: 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线l 的方程y =kx +3代入y 24+x 2=1并整理得(k 2+4)x 2+23kx -1=0. (*)则x 1+x 2=-23k k 2+4,x 1x 2=-1k 2+4. 因为以线段AB 为直径的圆恰好经过坐标原点O ,所以OA u u u r ·OB u u u r =0,即x 1x 2+y 1y 2=0.又y 1y 2=k 2x 1x 2+3k (x 1+x 2)+3, 即y 1y 2=-k 2k 2+4-6k 2k 2+4+3=-4k 2+12k 2+4,于是有-1k 2+4+-4k 2+12k 2+4=0,解得k =±112. 经检验知:此时(*)的判别式Δ>0,适合题意. 即(*)的判别式Δ>0恒成立. 所以当k =±112时,以线段AB 为直径的圆恰好经过坐标原点O . 3. (2013·广州二模)已知对称中心为坐标原点的椭圆C 1与抛物线C 2:x 2=4y 有一个相同的焦点F 1,直线l :y =2x +m 与抛物线C 2只有一个公共点.(1)求直线l 的方程;(2)若椭圆C 1经过直线l 上的点P ,当椭圆C 1的离心率取得最大值时,求椭圆C 1的方程及点P 的坐标.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x +m ,x 2=4y .消去y ,得x 2-8x -4m =0,∵ 直线l 与抛物线C 2只有一个公共点, ∴Δ=82+4×4m =0,解得m =-4. ∴直线l 的方程为y =2x -4. (2)∵抛物线C 2的焦点为F 1(0,1),依题意知椭圆C 1的两个焦点的坐标为F 1(0,1),F 2(0,-1) 设椭圆C 1的方程为y 2a 2+x 2a 2-1=1(a >1),由⎩⎨⎧y =2x -4,y 2a 2+x2a 2-1=1.消去y, 得(5a 2-4)x 2-16(a 2-1)x +(a 2-1)(16-a 2)=0.(*)由Δ=162(a 2-1)2-4(5a 2-4)(a 2-1)(16-a 2)≥0,得a 4-4a 2≥0(a 2>0且a 2-1>0),解得a 2≥4. ∵a >1, ∴a ≥2, ∴e =1a ≤12,当a =2时,e max =12,此时椭圆C 1的方程为y 24+x 23=1.把a =2代入方程(*),解得x =32.又y =2x -4, ∴y =-1,∴点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫32,-1.第二课时 最值、范围、证明问题对应学生用书P140考点一最值问题圆锥曲线中的最值问题一直是高考命题的热点,各种题型都有,命题角度很广,归纳起来常见的命题角度有:(1)转化为函数利用基本不等式或二次函数求最值; (2)利用三角函数有界性求最值; (3)数形结合利用几何性质求最值.角度一 转化为函数求最值1.(2013·浙江高考)已知抛物线C 的顶点为O (0,0),焦点为F (0,1). (1)求抛物线C 的方程;(2) 过点F 作直线交抛物线C 于A ,B 两点.若直线AO ,BO 分别交直线l :y =x -2于M ,N 两点,求|MN |的最小值.解:(1)由题意可设抛物线C 的方程为x 2=2py (p >0),则p2=1,所以抛物线C 的方程为x 2=4y .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为 y =kx +1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2=4y ,消去y ,整理得x 2-4kx -4=0, 所以x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4. 从而|x 1-x 2|=4k 2+1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =y 1x 1x ,y =x -2,解得点M 的横坐标x M =2x 1x 1-y 1=2x 1x 1-x 214=84-x 1. 同理点N 的横坐标x N =84-x 2. 所以|MN |=2|x M -x N |=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪84-x 1-84-x 2=82⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1-x 2x 1x 2-4(x 1+x 2)+16=8 2k 2+1|4k -3|.令4k -3=t ,t ≠0,则k =t +34.当t >0时,|MN |=2225t 2+6t+1>2 2. 当t <0时, |MN |=2 2⎝⎛⎭⎫5t +352+1625≥852. 综上所述,当t =-253,即k =-43时,|MN |的最小值是85 2.角度二 利用有界性求最值2.(2013·武汉模拟)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点O 是坐标原点,则|AF |·|BF |的最小值是( )A .2 B. 2 C .4D .2 2解析:选C 设直线AB 的倾斜角为θ,可得|AF |=21-cos θ,|BF |=21+cos θ,则|AF |·|BF |=21-cos θ×21+cos θ=4sin 2 θ≥4.角度三 利用几何性质求最值3.(2013·浙江模拟)已知P 为双曲线C :x 29-y 216=1上的点,点M 满足|OM u u u u r |=1,且OM u u u u r ·PM u u u r =0,则当|PM u u u r|取得最小值时的点P 到双曲线C 的渐近线的距离为( )A.95B.125 C .4D .5解析:选B 由OM u u u u r ·PM u u u r=0,得OM ⊥PM ,根据勾股定理,求|MP |的最小值可以转化为求|OP |的最小值,当|OP |取得最小值时,点P 的位置为双曲线的顶点(±3,0),而双曲线的渐近线为4x ±3y =0,∴所求的距离d =125,故选B.[类题通法]圆锥曲线中的最值问题类型较多,解法灵活多变,但总体上主要有两种方法:一是利用几何方法,即通过利用曲线的定义、几何性质以及平面几何中的定理、性质等进行求解;二是利用代数方法,即把要求最值的几何量或代数表达式表示为某个(些)参数的函数(解析式),然后利用函数方法、不等式方法等进行求解.考点二范围问题[典例] (2014·广东名校质检)已知椭圆C :x a 2+y b 2=1(a >b >0)上的任意一点到它的两个焦点(-c,0),(c,0)的距离之和为22,且它的焦距为2.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线x -y +m =0与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,且线段AB 的中点不在圆x 2+y 2=59内,求m 的取值范围.[解] (1)依题意可知⎩⎪⎨⎪⎧2a =22,2c =2.又b 2=a 2-c 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1.则椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,x -y +m =0,消去y 整理得3x 2+4mx +2m 2-2=0.则Δ=16m 2-12(2m 2-2)=8(-m 2+3)>0, 解得-3<m < 3.①设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-4m3,y 1+y 2=x 1+x 2+2m =-4m 3+2m =2m3,即AB 的中点为⎝⎛⎭⎫-2m 3,m3. 又∵AB 的中点不在圆x 2+y 2=59内,∴4m 29+m 29=5m 29≥59, 解得m ≤-1或m ≥1.②由①②得,-3<m ≤-1或1≤m < 3. 故m 的取值范围为(-3,-1]∪[1,3) [类题通法]求范围问题的关键是建立求解关于某个变量的目标函数,通过求这个函数的值域确定目标的范围.在建立函数的过程中要根据题目的其他已知条件,把需要的量都用我们选用的变量表示,有时为了运算的方便,在建立关系的过程中也可以采用多个变量,只要在最后结果中把多变量归结为单变量即可,同时要特别注意变量的取值范围.[针对训练](2014·辽宁五校联考)设点A 1,A 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点,若在椭圆上存在异于点A 1、A 2的点P ,使得PO ⊥P A 2,其中O 为坐标原点,则椭圆的离心率e 的取值范围是________.解析:由题设知∠OP A 2=90°,设P (x ,y )(x >0),以OA 2为直径的圆的方程为⎝⎛⎭⎫x -a22+y 2=a 24,与椭圆方程联立,得⎝⎛⎭⎫1-b 2a 2x 2-ax +b 2=0.易知,此方程有一实根a ,且由题设知,此方程在区间(0,a )上还有一实根,由此得0<b 2a ⎝⎛⎭⎫1-b 2a 2<a ,化简得0<a 2-c 2c 2<1,即0<1-e 2e 2<1,得e 2>12,所以e 的取值范围为⎝⎛⎭⎫22,1.答案:⎝⎛⎭⎫22,1考点三证明问题[典例] (2013·安徽高考)设椭圆E :x a 2+y 1-a 2=1的焦点在x 轴上.(1)若椭圆E 的焦距为1,求椭圆E 的方程;(2)设F 1,F 2分别是椭圆E 的左、右焦点,P 为椭圆E 上第一象限内的点,直线F 2P 交y 轴于点Q ,并且F 1P ⊥F 1Q .证明:当a 变化时,点P 在某定直线上.[解] (1)因为焦距为1,且焦点在x 轴上,所以2a 2-1=14,解得a 2=58.故椭圆E 的方程为8x 25+8y 23=1.(2)证明:设P (x 0,y 0),F 1(-c,0),F 2(c,0), 其中c =2a 2-1.由题设知x 0≠c ,则直线F 1P 的斜率kF 1P =y 0x 0+c ,直线F 2P 的斜率kF 2P =y 0x 0-c .故直线F 2P 的方程为y =y 0x 0-c(x -c ).当x =0时,y =cy 0c -x 0,即点Q 坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,cy 0c -x 0.因此,直线F 1Q 的斜率为kF 1Q =y 0c -x 0.由于F 1P ⊥F 1Q ,所以kF 1P ·kF 1Q =y 0x 0+c ·y 0c -x 0=-1.化简得y 20=x 20-(2a 2-1). ①将①代入椭圆E 的方程,由于点P (x 0,y 0)在第一象限,解得x 0=a 2,y 0=1-a 2,即点P 在定直线x +y =1上.[类题通法]圆锥曲线中的证明问题多涉及证明定值点在定直线上等,有时也涉及一些否定性命题,证明方法一般是采用直接法或反证法.[针对训练](2013·北京高考)直线y =kx +m (m ≠0)与椭圆W :x 24+y 2=1相交于A ,C 两点,O 是坐标原点.(1)当点B 的坐标为(0,1),且四边形OABC 为菱形时,求AC 的长; (2)当点B 在W 上且不是W 的顶点时,证明:四边形OABC 不可能为菱形. 解:(1)因为四边形OABC 为菱形, 所以AC 与OB 相互垂直平分. 所以可设A ⎝⎛⎭⎫t ,12, 代入椭圆方程得t 24+14=1,即t =±3.所以|AC |=2 3.(2)证明:假设四边形OABC 为菱形.因为点B 不是W 的顶点,且AC ⊥OB ,所以k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,y =kx +m ,消去y 并整理得(1+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-4=0. 设A (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 22=-4km 1+4k 2,y 1+y 22=k ·x 1+x 22+m =m 1+4k 2. 所以AC 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4km 1+4k 2,m 1+4k 2.因为M 为AC 和OB 的交点,且m ≠0,k ≠0,所以直线OB 的斜率为-14k.因为k ·⎝⎛⎭⎫-14k ≠-1,所以AC 与OB 不垂直. 所以OABC 不是菱形,与假设矛盾. 所以当点B 在W 上且不是W 的顶点时, 四边形OABC 不可能是菱形.对应学生用书P141[课堂练通考点]1. (2013·惠州调研)设椭圆M :x 2a 2+y 22=1(a >2)的右焦点为F 1,直线l :x =a 2a 2-2与x 轴交于点A ,若1OF u u u r =21F A u u u r(其中O 为坐标原点).(1)求椭圆M 的方程;(2)设P 是椭圆M 上的任意一点,EF 为圆N :x 2+(y -2)2=1的任意一条直径(E ,F 为直径的两个端点),求PE u u u r ·PF u u u r的最大值.解:由题意知,点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2a 2-2,0,F 1()a 2-2,0,由OF u u u r 1=21F A u u u r ,得a 2-2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2a 2-2-a 2-2, 解得a 2=6.所以椭圆M 的方程为x 26+y 22=1.(2)设圆N :x 2+(y -2)2=1的圆心为点N ,则点N 的坐标为(0,2),则PE u u u r ·PF u u u r =(NE u u u r-NP u u u r )·(NF u u u r -NP u u u r )=(-NF u u u r -NP u u u r )·(NF u u u r -NP u u u r )=2NP u u u u r -2NF u u u u r =2NP u u u u r -1, 从而求PE u u u r ·PF u u u r最大值转化为求2NP u u u u r 的最大值.因为P 是椭圆M 上的任意一点,设P (x 0,y 0),所以x 206+y 202=1,即x 20=6-3y 20. 因为点N 的坐标为(0,2),所以2NP u u u u r =|NP u u u r |2=x 20+(y 0-2)2=-2(y 0+1)2+12.因为点P (x 0,y 0)在椭圆M 上,则y 0∈[-2,2],所以当y 0=-1时,2NP u u u u r 取得最大值12,所以PE u u u r ·PF u u u r 的最大值为11.2.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,椭圆上任意一点到右焦点F 的距离的最大值为2+1.(1)求椭圆的方程;(2)已知点C (m,0)是线段OF 上一个动点(O 为坐标原点),是否存在过点F 且与x 轴不垂直的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,使得|AC |=|BC |?并说明理由.解:(1)∵⎩⎪⎨⎪⎧e =c a =22a +c =2+1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2c =1,∴b =1,∴椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)由(1)得F (1,0),∴0≤m ≤1. 假设存在满足题意的直线l ,设l 的方程为y =k (x -1),代入x 22+y 2=1中,得(2k 2+1)x 2-4k 2x +2k 2-2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k 22k 2+1,x 1x 2=2k 2-22k 2+1,∴y 1+y 2=k (x 1+x 2-2)=-2k2k 2+1.设AB 的中点为M ,则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 22k 2+1,-k 2k 2+1. ∵|AC |=|BC |,∴CM ⊥AB ,即k CM ·k AB =-1, ∴k2k 2+1m -2k 22k 2+1·k =-1,即(1-2m )k 2=m . ∴当0≤m <12时,k =±m1-2m,即存在满足题意的直线l ;当12≤m ≤1时,k 不存在,即不存在满足题意的直线l . [课下提升考能]第Ⅰ卷:夯基保分卷1. 已知抛物线C :x 2=2py (p >0),其焦点F 到准线的距离为12.(1)试求抛物线C 的方程;(2)设抛物线C 上一点P 的横坐标为t (t >0),过P 的直线交C 于另一点Q ,交x 轴于M ,过点Q 作PQ 的垂线交C 于另一点N ,若MN 是C 的切线,求t 的最小值.解:(1)因为焦点F 到准线的距离为12,所以p =12.故抛物线C 的方程为x 2=y .(2)设P (t ,t 2),Q (x ,x 2),N (x 0,x 20),则直线MN 的方程为y -x 20=2x 0(x -x 0).令y =0,得M ⎝⎛⎭⎫x 02,0,所以k PM =t 2t -x 02=2t 22t -x 0,k NQ =x 20-x 2x 0-x =x 0+x .因为NQ ⊥QP ,且两直线斜率存在, 所以k PM ·k NQ =-1,即 2t 22t -x 0·(x 0+x )=-1,整理,得x 0=2t 2x +2t1-2t 2.①又Q (x ,x 2)在直线PM 上,则MQ u u u u r 与MP u u u r 共线,得x 0=2xtx +t,②由①②,得2t 2x +2t 1-2t 2=2xt x +t(t >0),所以t =-x 2+13x ,所以t ≥23或t ≤-23(舍去).所以所求t 的最小值为23.2.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点是F (1,0),且离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)设经过点F 的直线交椭圆C 于M ,N 两点,线段MN 的垂直平分线交y 轴于点P (0,y 0),求y 0的取值范围.解:(1)设椭圆C 的半焦距为c .依题意,得c =1. 因为椭圆C 的离心率为e =12,所以a =2c =2,b 2=a 2-c 2=3. 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)当MN ⊥x 轴时,显然y 0=0.当MN 与x 轴不垂直时,可设直线MN 的方程为y =k (x -1)(k ≠0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 24+y 23=1,消去y 并整理得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4(k 2-3)=0. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),线段MN 的中点为Q (x 3,y 3), 则x 1+x 2=8k 23+4k 2.所以x 3=x 1+x 22=4k 23+4k 2,y 3=k (x 3-1)=-3k 3+4k 2.线段MN 的垂直平分线的方程为y +3k 3+4k 2=-1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -4k 23+4k 2.在上述方程中,令x =0,得y 0=k 3+4k 2=13k+4k.当k <0时,3k +4k ≤-43,当且仅当3k =4k ,k =-32时等号成立;当k >0时,3k +4k ≥43,当且仅当3k =4k ,k =32时等号成立.所以-312≤y 0<0或0<y 0≤312. 综上,y 0的取值范围是⎣⎡⎦⎤-312,312. 3.(2013·南京二模) 如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,以原点为圆心,椭圆C 的短半轴长为半径的圆与直线x -y +2=0相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知点P (0,1),Q (0,2),设M ,N 是椭圆C 上关于y 轴对称的不同两点,直线PM 与QN 相交于点T .求证:点T 在椭圆C 上.解:(1)由题意知椭圆C 的短半轴长为圆心到切线的距离,即b =22= 2. 因为离心率e =c a =32,所以ba =1-⎝⎛⎭⎫c a 2=12.所以a =2 2.所以椭圆C 的方程为x 28+y 22=1.(2)由题意可设M ,N 的坐标分别为(x 0,y 0),(-x 0,y 0),则直线PM 的方程为y =y 0-1x 0x+1, ①直线QN 的方程为y =y 0-2-x 0x +2.②设T 点的坐标为(x ,y ).联立①②解得x 0=x2y -3,y 0=3y -42y -3.因为x 208+y 202=1,所以18⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2y -32+12⎝ ⎛⎭⎪⎫3y -42y -32=1. 整理得x 28+(3y -4)22=(2y -3)2,所以x 28+9y 22-12y +8=4y 2-12y +9,即x 28+y 22=1.所以点T 的坐标满足椭圆C 的方程,即点T 在椭圆C 上. 第Ⅱ卷:提能增分卷1.(2014·石家庄模拟)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-1,0)、F 2(1,0),过F 1作与x 轴不重合的直线l 交椭圆于A 、B 两点.(1)若△ABF 2为正三角形,求椭圆的离心率; (2)若椭圆的离心率满足0<e <5-12,O 为坐标原点,求证:|OA |2+|OB |2<|AB |2. 解:(1)由椭圆的定义知|AF 1|+|AF 2|=|BF 1|+|BF 2|, ∵|AF 2|=|BF 2|,∴|AF 1|=|BF 1|,即F 1F 2 为边AB 上的中线,∴F 1F 2⊥AB .在Rt △AF 1F 2中,cos 30°=2c 4a 3,则c a =33,∴椭圆的离心率为33. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∵0<e <5-12,c =1, ∴a >1+52.①当直线AB 与x 轴垂直时,1a 2+y 2b 2=1,y 2=b 4a2,OA u u u r ·OB u u u r =x 1x 2+y 1y 2=1-b 4a 2=-a 4+3a 2-1a 2=-⎝⎛⎭⎫a 2-322+54a 2,∵a 2>3+52, ∴OA u u u r ·OB u u u r<0, ∴∠AOB 恒为钝角,∴|OA |2+|OB |2<|AB |2.②当直线AB 不与x 轴垂直时,设直线AB 的方程为: y =k (x +1),代入x 2a 2+y 2b2=1,整理得,(b 2+a 2k 2)x 2+2k 2a 2x +a 2k 2-a 2b 2=0, ∴x 1+x 2=-2a 2k 2b 2+a 2k 2,x 1x 2=a 2k 2-a 2b 2b 2+a 2k2,OA u u u r ·OB u u u r=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+k 2(x 1+1)(x 2+1) =x 1x 2(1+k 2)+k 2(x 1+x 2)+k 2=(a 2k 2-a 2b 2)(1+k 2)-2a 2k 4+k 2(b 2+a 2k 2)b 2+a 2k 2=k 2(a 2+b 2-a 2b 2)-a 2b 2b 2+a 2k 2=k 2(-a 4+3a 2-1)-a 2b 2b 2+a 2k 2令m (a )=-a 4+3a 2-1,由①可知m (a )<0, ∴∠AOB 恒为钝角, ∴恒有|OA |2+|OB |2<|AB |2.2.(2013·西安质检)如图,已知中心为坐标原点O ,焦点在x 轴上的椭圆的两个短轴端点和左右焦点连线所组成的四边形是面积为2的正方形.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点P (0,2)的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,当△OAB 面积最大时,求直线l 的方程.解:(1)设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧b =c ,12×2b ×2c =2a 2=b 2+c 2,,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2,b 2=1,c 2=1.所以所求椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)根据题意可知直线l 的斜率存在,故设直线l 的方程为y =kx +2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,x 22+y 2=1.,消去y 得关于x 的方程(1+2k 2)x 2+8kx +6=0.由直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,则有Δ>0, 即64k 2-24(1+2k 2)=16k 2-24>0,解得k 2>32.由一元二次方程的根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-8k1+2k 2,x 1·x 2=61+2k 2,故|AB |=|x 1-x 2|·1+k 2=16k 2-242k 2+1·1+k 2. 又因为原点O 到直线l 的距离 d =|k ×0-0+2|1+k2=21+k 2,故△AOB 的面积为S △AOB =12|AB |·d=16k 2-241+2k 2=22×2k 2-31+2k 2.令m =2k 2-3(m >0),则2k 2=m 2+3,所以S △AOB =22m m 2+4≤22m 24m 2=22,当且仅当m =2时等号成立, 此时k =±142,直线l 的方程为±14x -2y +4=0.第三课时 定点、定值、探索性问题对应学生用书P142考点一定点问题[典例] (2013·陕西高考)已知动圆过定点A (4,0),且在y 轴上截得弦MN 的长为8. (1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;(2)已知点B (-1,0),设不垂直于x 轴的直线l 与轨迹C 交于不同的两点P ,Q ,若x 轴是∠PBQ 的角平分线,证明直线l 过定点.[解] (1)如图,设动圆圆心O 1(x ,y ),由题意,|O 1A |=|O 1M |,当O 1不在y 轴上时,过O 1作O 1H ⊥MN 交MN 于H ,则H 是MN 的中点, ∴|O 1M |= x 2+42,又|O 1A |=(x -4)2+y 2,∴(x -4)2+y 2=x 2+42,化简得y 2=8x (x ≠0).又当O 1在y 轴上时,O 1与O 重合,点O 1的坐标(0,0)也满足方程y 2=8x , ∴动圆圆心的轨迹C 的方程为y 2=8x .(2)证明:如图,由题意,设直线l 的方程为y =kx +b (k ≠0), P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),将y =kx +b 代入y 2=8x 中,得k 2x 2+(2bk -8)x +b 2=0, 其中Δ=-32kb +64>0.由根与系数的关系得,x 1+x 2=8-2bk k 2,①x 1x 2=b 2k2,②因为x 轴是∠PBQ 的角平分线,所以y 1x 1+1=-y 2x 2+1,即y 1(x 2+1)+y 2(x 1+1)=0, (kx 1+b )(x 2+1)+(kx 2+b )(x 1+1)=0, 2kx 1x 2+(b +k )(x 1+x 2)+2b =0,③将①②代入③,得2kb 2+(k +b )(8-2bk )+2k 2b =0, ∴k =-b ,此时Δ>0, ∴直线l 的方程为y =k (x -1), ∴直线l 过定点(1,0). [类题通法]1.求解直线和曲线过定点问题的基本思路是:把直线或曲线方程中的变量x ,y 当作常数看待,把方程一端化为零,既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数就要全部等于零,这样就得到一个关于x ,y 的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.2.由直线方程确定定点,若得到了直线方程的点斜式:y -y 0=k (x -x 0),则直线必过定点(x 0,y 0);若得到了直线方程的斜截式:y =kx +m ,则直线必过定点(0,m ).[针对训练](2014·荆州模拟)如图,已知抛物线C :y 2=4x ,过点A (1,2)作抛物线C 的弦AP ,AQ .若AP ⊥AQ ,证明:直线PQ 过定点,并求出定点的坐标.解:(1)设直线PQ 的方程为x =my +n ,点P ,Q 的坐标分别为P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2). 由{x =my +n ,y 2=4x .得y 2-4my -4n =0. 由Δ>0,得m 2+n >0,y 1+y 2=4m ,y 1·y 2=-4n . ∵AP ⊥AQ ,∴AP u u u r ·AQ u u u r=0,∴(x 1-1)(x 2-1)+(y 1-2)(y 2-2)=0. 又x 1=y 214,x 2=y 224,∴(y 1-2)(y 2-2)[(y 1+2)(y 2+2)+16]=0, ∴(y 1-2)(y 2-2)=0或(y 1+2)(y 2+2)+16=0. ∴n =-2m +1或n =2m +5, ∵Δ>0恒成立. ∴n =2m +5.∴直线PQ 的方程为x -5=m (y +2), ∴直线PQ 过定点(5,-2).考点二定值问题[典例] (2013·江西高考)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,a +b =3.(1)求椭圆C 的方程;(2)如图,A ,B ,D 是椭圆C 的顶点,P 是椭圆C 上除顶点外的任意一点,直线DP 交x 轴于点N ,直线AD 交BP 于点M ,设BP 的斜率为k ,MN 的斜率为m .证明:2m -k 为定值.[解] (1)因为e =32=ca, 所以a =23c ,b =13c .代入a +b =3得,c =3,a =2,b =1.。
2019届一轮复习北师大版概率(文)学案
透析高考数 23题对对碰【 精品】第二篇主题13 概率(文)【主题考法】本主题考题形式为选择题或填空题,与函数、不等式、统计等知识结合考查古典概型、几何概型及互斥事件、对立事件的概率求法,考查应用意识、运算求解能力,难度为容易题或中档试题,分值为5至10分.【主题考前回扣】1.古典概型的概率(1)公式P (A )=m n =A 中所含的基本事件数基本事件总数.(2)古典概型的两个特点 所有可能出现的基本事件只有有限个;每个基本事件出现的可能性相等.2.几何概型的概率(1)P (A )=构成事件A 的区域长度(面积或体积)试验的全部结果所构成的区域长度(面积或体积).(2)几何概型应满足两个条件 ①试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个;②每个基本事件出现的可能性相等. 3.概率的性质及互斥事件的概率 (1)概率的取值范围 0≤P (A )≤1. (2)必然事件的概率 P (A )=1. (3)不可能事件的概率 P (A )=0.(4)若A ,B 互斥,则P (A ∪B )=P (A )+P (B ),特别地P (A )+P (A -)=1.【易错点提醒】1.应用互斥事件的概率加法公式,一定要注意确定各事件是否彼此互斥,并且注意对立事件是互斥事件的特殊情况,但互斥事件不一定是对立事件,“互斥”是“对立”的必要不充分条件.2.几何概型的概率计算中,几何“测度”确定不准而导致计算错误3.求古典概型的概率的关键是正确列举出基本事件的总数和待求事件包含的基本事件数,两点注意 (1)对于较复杂的题目,列出事件数时要正确分类,分类时应不重不漏. (2)当直接求解有困难时,可考虑求其对立事件的概率.4..利用古典概型计算事件A 的概率应注意的问题 ①本试验是否是等可能的;②本试验的基本事件有多少个;③事件A 是什么,它包含的基本事件有多少个,回答好这三个方面的问题,解题才不会出错.【主题考向】考向一古典概型【解决法宝】1.求古典概型的概率的关键是正确列举出基本事件的总数和待求事件包含的基本事件数.2..基本事件数的探求方法①列举法适合于较简单的试验;②树状图法适合于较为复杂的问题中的基本事件的探求.③列表法适用于多元素基本事件的求解问题,通过列表把复杂的题目简单化、抽象的题目具体化.例1.【福建省泉州市3月质检】用种不同颜色给甲、乙两个小球随机涂色,每个小球只涂一种颜色,则两个小球颜色不同的概率为()A. B. C. D.【分析】列出所有基本事件,找出两个小球颜色不同所包含的基本事件数,利用古典概型公式即可求出概率.考向二几何概型【解决法宝】1.当构成试验的结果的区域为长度、面积、体积、弧长、夹角等时,应考虑使用几何概型求解;2.利用几何概型求概率时,关键是构成试验的全部结果的区域和事件发生的区域的寻找,有时需要设出变量,在坐标系中表示所需要的区域.例2【山东省烟台市诊断测】七巧板是我国古代劳动人民的发明之一,它是由五块等腰直角三角形、一块正方形和一块平行四边形共七块板组成的如图是一个用七巧板拼成的正方形,若在此正方形中任取一点,则此点取自黑色部分的概率是A. 14B.18C.38D.316【分析】设小正方形边长为1,计算出各等腰梯形的边长和大正方形的边长,计算出各自面积,算出非阴影部分面积,根据几何概型公式即可求出所求事件的概率.【解析】不妨设小正方形的边长为1,则两个等腰直角三角形的边长为1,1,2,一个等腰直角三角形的边长为2,2,2,两个等腰直角三角形的边长为2,2,22,即最大正方形边长为22,P=12112212188⨯+++⨯-=,选B.考向三互斥事件和对立事件【解决法宝】1.注意区分互斥事件和对立事件,互斥事件是在同一试验中不可能同时发生的两个或多个事件,对立事件是同一试验中不可能同时发生的两个事件,且其和事件为必然事件;2.一个事件若正面情况比较多,反面情况较少,则一般利用对立事件进行求解.对于“至少”、“至多”等问题往往用这种方法求解;例3.【河北沧州市一模】甲、乙两位同下棋,若甲获胜的概率为0.2,甲、乙下和棋的概率为0.5,则乙获胜的概率为 .【分析】利用互斥事件的概率公式进行求解.【解析】因为甲获胜的概率,甲、乙下和棋的概率以及乙获胜的概率三者之和为1,所以乙获胜的概率为10.20.50.3--=.【主题集训】1.【江西省上饶市二模】欧阳修的《卖油翁》中写道“(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆盖其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿”,可见“行行出状元”,卖油翁的技艺让人叹为观止.若铜钱是直径为4cm的圆面,中间有边长为1cm的正方形孔.现随机向铜钱上滴一滴油(油滴的大小忽略不计),则油滴落入孔中的概率为()A.49πB.14πC.19πD.116π【答案】B2. 【河南百校联盟2017届9月质检,6】从1,2,3,4,5这5个数中一次性随机地取两个数,则所取两个数之和能被3整除的概率是( ) A .25 B .310 C .35 D .45【答案】A【解析】从1,2,3,4,5这5个数中一次性随机地取两个数,共有10种取法,其中所取两个数之和能被3整除包含(1,2),(1,5),(2,4),(4,5)四种取法,所以概率为42105=,选A. 3.【山西省 一模】甲、乙二人约定7 10在某处会面,甲在7 00~7 20内某一时刻随机到达,乙在7 05~7 20内某一时刻随机到达,则甲至少需等待乙分钟的概率是( ) A. B. C. D. 【答案】C【解析】建立直角坐标系如图,分别表示甲,乙二人到达的时刻,则坐标系中每个点可对应甲,乙二人到达时刻的可能性,则甲至少等待乙5分钟应满足的条件是,其构成的区域为如图阴影部分,则所求的概率为,故选C4. 【广西桂林、贺州、崇左三市 第二次联】若[]0,θπ∈,则1sin 32πθ⎛⎫+< ⎪⎝⎭成立的概率为( ) A.13 B. 16 C. 12 D. 34【答案】C 【解析】ππ4π333θ≤+≤,由于π1sin 32θ⎛⎫+< ⎪⎝⎭,所以5ππ4π633θ≤+≤, ππ2θ≤≤,故概率为ππ12π2-=,选C. 5.【四川省凉山州 第二次诊断】在区间[]02,上任取两个数,则这两个数之和大于3的概率是( )A. 1 8B.14C.78D.34【答案】A【解析】如图不妨设两个数为x y,,故3x y+>,如图所示,其概率为11112228p⨯⨯==⨯,故选A6.【福建省厦门市一质检】甲乙两名同分别从“象棋”、“文”、“摄影” 三个社团中随机选取一个社团加入,则这两名同加入同一个社团的概率是()A. B. C. D.【答案】B【解析】由题意,甲乙两名同各自等可能地从“象棋”、“文”、“摄影” 三个社团中选取一个社团加入,共有种不同的结果,这两名同加入同一个社团的有3种情况,则这两名同加入同一个社团的概率是,故选B.7.【河南省濮阳市二模】在内任取一个实数,设,则函数的图象与轴有公共点的概率等于()A. B. C. D.【答案】D【解析】的图象与轴有公共点,或在内取一个实数,函数的图象与轴有公共点的概率等于,故选D.8.【河北邯郸市2017届高三9月联考,7】满足不等式24120m m--≤的实数m使关于x 的一元二次方程2240x x m-+=有实数根的概率是()A.12B.13C.14D.15【答案】A.9.【湖南省衡阳市 一模】2017年8月1日是中国人民解放军建军90周年纪念日,中国人民银行为此发行了以此为主题的金质纪念币,如图所示,该圆形金质纪念币,直径22mm.为了测算图中军旗部分的面积,现用1粒芝麻(将芝麻近似看作一个点)向硬币内随机投掷220次,其中恰有60次落在军旗内,据此可估计军旗的面积大约是A. 32B. 33C. 132D. 133【答案】B【解析】设军旗的面积为s ,由题知,圆的半径为11mm ,由几何概型公式知,21122060⨯=πs,解得233mm s π=,故选B.10.【湖南郴州市2017届高三第二次教 质量监测,3】从标有数字1,2,3的三个红球和标有数字2,3的两个白球中任取两个球,则取得两球的数字和颜色都不相同....的概率为( ) A .15B .25C .35D .45【答案】B11.【广东省 一模】下图为射击使用的靶子,靶中最小的圆的半径为1,靶中各图的半径依次加1,在靶中随机取一点,则此点取自黑色部分(7环到9环)的概率是( )A. B. C. D.【答案】A【解析】根据圆的面积公式以及几何概型概率公式可得,此点取自黑色部分的概率是,故选A.12.【湖北省黄冈、黄石等八市3月联考】天气预报说,今后三天每天下雨的概率相同,现用随机模拟的方法预测三天中有两天下雨的概率,用骰子点数产生随机数。
高考数学一轮复习 必考部分 第十篇 概率 第1节 随机事件的概率课件 文 北师大版
【即时训练】 (2015荆门期末)袋内分别有红、白、黑球3,2,1个,从中 任取2个,则互斥而不对立的两个事件是( ) (A)至少有一个白球,都是白球 (B)至少有一个白球,至少有一个红球 (C)恰有一个白球,一个白球一个黑球 (D)至少有一个白球,红、黑球各一个
(A)P(A)≈ m (B)P(A)< m
n
n
(C)P(A)> m (D)P(A)= m
n
n
解析:由于事件 A 发生的频率随着试验次数 n 的增加稳定于概率 P(A),所以
有 P(A)≈ m .故选 A. n
Hale Waihona Puke 4.一名工人维护甲、乙两台独立的机床,在一小时内,甲、乙需要维护
的概率分别为0.9,0.8,则一小时内有机床需要维护的概率为
解析:A中的两个事件是包含关系,故不符合要求; B中的两个事件之间有都包含一名女生的可能性,故不互斥;C中的两 个事件符合要求,它们是互斥且不对立的两个事件;
D中的两个事件是对立事件,故不符合要求.
3.在 n 次重复进行的试验中,事件 A 发生的频率为 m ,当 n 很大时,P(A)与 n
m 的关系是( A ) n
有一个发生 .若A与B为互斥事件,那么P(A+B)= P(A)+P(B) .
(2)对立事件及其概率
若我们用 A 表示事件 A 发生,则事件 A 没有发生称为事件 A 的 对立事件 ,记作 A ,P( A )= 1-P(A) .
夯基自测
1.给出下列四个命题: ①“三个球全部放入两个盒子,其中必有一个盒子有一个以上的球”是 必然事件; ②“存在实数x使x2<0”是不可能事件; ③“2017年的国庆节是晴天”是必然事件; ④“从100个灯泡(有10个是次品)中取出5个,5个都是次品”是随机事件. 其中正确命题的个数是( B ) (A)4 (B)3 (C)2 (D)1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一节随机事件的概率[考纲传真] 1.了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,了解概率的意义及频率与概率的区别.2.了解两个互斥事件的概率加法公式.(对应学生用书第148页)[基础知识填充]1.随机事件和确定事件(1)在条件S下,一定会发生的事件,叫作相对于条件S的必然事件.(2)在条件S下,一定不会发生的事件,叫作相对于条件S的不可能事件.(3)必然事件与不可能事件统称为相对于条件S的确定事件.(4)在条件S下可能发生也可能不发生的事件,叫作相对于条件S的随机事件.(5)确定事件和随机事件统称为事件,一般用大写字母A,B,C…表示.2.频率与概率在相同的条件下,大量重复进行同一试验时,随机事件A发生的频率会在某个常数附近摆动,即随机事件A发生的频率具有稳定性.这时,我们把这个常数叫作随机事件A的概率.记作P(A).3.事件的关系与运算互斥事件:在一个随机试验中,我们把一次试验下不能同时发生的两个事件A与B称作互斥事件.事件A+B:事件A+B发生是指事件A和事件B至少有一个发生.对立事件:不会同时发生,并且一定有一个发生的事件是相互对立事件.4.概率的几个基本性质(1)概率的取值范围:0≤P(A)≤1.(2)必然事件的概率P(E)=1.(3)不可能事件的概率P(F)=0.(4)互斥事件概率的加法公式.①如果事件A与事件B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B);②若事件B与事件A互为对立事件,则P(A)=1-P(B).[知识拓展]1.必然事件的概率为1,但概率为1的事件不一定是必然事件.2.不可能事件的概率为0,但概率为0的事件不一定是不可能事件.3.互斥事件与对立事件的区别与联系互斥事件与对立事件都是两个事件的关系,互斥事件是不可能同时发生的两个事件,而对立事件除要求这两个事件不同时发生外,还要求二者之一必须有一个发生,因此,对立事件是互斥事件的特殊情况,而互斥事件未必是对立事件.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)事件发生的频率与概率是相同的.( )(2)在大量的重复实验中,概率是频率的稳定值.( )(3)6张奖券中只有一张有奖,甲、乙先后各抽取一张,则甲中奖的概率小于乙中奖的概率.( )[答案] (1)× (2)√ (3)×2.(教材改编)袋中装有3个白球,4个黑球,从中任取3个球,则①恰有1个白球和全是白球;②至少有1个白球和全是黑球;③至少有1个白球和至少有2个白球;④至少有1个白球和至少有1个黑球.在上述事件中,是对立事件的为( ) A .① B .② C .③D .④B [至少有1个白球和全是黑球不同时发生,且一定有一个发生,∴②中两事件是对立事件.]3.(2016·天津高考)甲、乙两人下棋,两人下成和棋的概率是12,甲获胜的概率是13,则甲不输的概率为( ) A .56B .25 C .16D .13A [事件“甲不输”包含“和棋”和“甲获胜”这两个互斥事件,所以甲不输的概率为12+13=56.] 4.(2018·天津模拟)经统计,在银行一个营业窗口每天上午9点钟排队等候的人数及相应概率如下表:0.74 [由表格可得至少有2人排队的概率P =1-0.1-0.16=0.74.]5.一个人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”的互斥事件是________.(填序号)【导学号:00090346】①至多有一次中靶;②两次都中靶;③只有一次中靶;④两次都不中靶. ④(对应学生用书第149页)和恰有一个是奇数;②至少有一个是奇数和两个都是奇数;③至少有一个是奇数和两个都是偶数;④至少有一个是奇数和至少有一个是偶数.上述事件中,是对立事件的是( ) A .① B .②④ C .③D .①③C [从1,2,3,4,5这五个数中任取两个数有3种情况:一奇一偶,两个奇数,两个偶数,其中“至少有一个是奇数”包含一奇一偶或两个奇数这两种情况,它与两个都是偶数是对立事件.又①②④中的事件可以同时发生,不是对立事件.][规律方法] 1.本题中准确理解恰有两个奇数(偶数),一奇一偶,至少有一个奇数(偶数)是求解的关键,必要时可把所有试验结果写出来,看所求事件包含哪些试验结果,从而断定所给事件的关系.2.准确把握互斥事件与对立事件的概念.(1)互斥事件是不可能同时发生的事件,但可以同时不发生.(2)对立事件是特殊的互斥事件,特殊在对立的两个事件有且仅有一个发生.[变式训练1] 口袋里装有1红,2白,3黄共6个形状相同的小球,从中取出2球,事件A =“取出的2球同色”,B =“取出的2球中至少有1个黄球”,C =“取出的2球至少有1个白球”,D =“取出的2球不同色”,E =“取出的2球中至多有1个白球”.下列判断中正确的序号为________.①A 与D 为对立事件;②B 与C 是互斥事件;③C 与E 是对立事件;④P (C ∪E )=1;⑤P (B )=P (C ).①④ [当取出的2个球中一黄一白时,B 与C 都发生,②不正确.当取出的2个球中恰有一个白球时,事件C 与E 都发生,则③不正确.显然A 与D 是对立事件,①正确;C ∪E 为必然事件,④正确.由于P (B )=45,P (C )=35,所以⑤不正确.]4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:(1)估计六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y (单位:元).当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y 的所有可能值,并估计Y 大于零的概率.[解] (1)这种酸奶一天的需求量不超过300瓶,当且仅当最高气温低于25,由表格数据知,最高气温低于25的频率为2+16+3690=0.6,所以这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率的估计值为0.6.3分(2)当这种酸奶一天的进货量为450瓶时,若最高气温不低于25,则Y =6×450-4×450=900;5分若最高气温位于区间[20,25),则Y =6×300+2(450-300)-4×450=300;7分 若最高气温低于20,则Y =6×200+2(450-200)-4×450=-100, 9分 所以,Y 的所有可能值为900,300,-100. 10分Y 大于零当且仅当最高气温不低于20,由表格数据知,最高气温不低于20的频率为36+25+7+490=0.8,因此Y 大于零的概率的估计值为0.8.12分[规律方法] 1.解题的关键是根据统计图表分析满足条件的事件发生的频数,计算频率,用频率估计概率.2.频率反映了一个随机事件出现的频繁程度,频率是随机的,而概率是一个确定的值,通常用概率来反映随机事件发生的可能性的大小,通过大量的重复试验,事件发生的频率会逐渐趋近于某一个常数(概率),因此有时也用频率来作为随机事件概率的估计值. [变式训练2] (2016·全国卷Ⅱ)某险种的基本保费为a (单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:【导学号:00090347】(2)记B 为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的160%”,求P (B )的估计值;(3)求续保人本年度平均保费的估计值.[解] (1)事件A 发生当且仅当一年内出险次数小于2.由所给数据知,一年内出险次数小于2的频率为60+50200=0.55,故P (A )的估计值为0.55.4分(2)事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于1且小于4.由所给数据知,一年内出险次数大于1且小于4的频率为30+30200=0.3,故P (B )的估计值为0.3.8分(3)由所给数据得调查的200名续保人的平均保费为0.85a ×0.30+a ×0.25+1.25a ×0.15+1.5a ×0.15+1.75a ×0.10+2a ×0.05=1.192 5A .因此,续保人本年度平均保费的估计值为1.192 5A .12分购物的100位顾客的相关数据,如下表所示.(1)确定x ,y 的值,并估计顾客一次购物的结算时间的平均值;(2)求一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率.(将频率视为概率).[解] (1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧25+y +10=100×55%,x +30=45,解得x =15,且y =20.2分该超市所有顾客一次性购物的结算时间组成一个总体,100位顾客一次购物的结算时间视为总体的一个容量为100的简单随机抽样,顾客一次购物的结算时间的平均值可用样本平又x =1×15+1.5×30+2×25+20×2.5+10×3100=1.9,∴估计顾客一次购物的结算时间的平均值为1.9分钟.5分(2)设B ,C 分别表示事件“一位顾客一次购物的结算时间分别为2.5分钟、3分钟”.设A 表示事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率.”7分将频率视为概率,得P (B )=20100=15,P (C )=10100=110. ∵B ,C 互斥,且A =B +C ,∴P (A )=P (B +C )=P (B )+P (C )=15+110=310,10分因此P (A )=1-P (A )=1-310=710,∴一位顾客一次购物结算时间不超过2分钟的概率为0.7.12分 [规律方法] 1.(1)求解本题的关键是正确判断各事件的关系,以及把所求事件用已知概率的事件表示出来.(2)结算时间不超过2分钟的事件,包括结算时间为2分钟的情形,否则会计算错误. 2.求复杂的互斥事件的概率一般有两种方法:一是直接求解法,将所求事件的概率分解为一些彼此互斥的事件的概率再求和;二是间接法,先求该事件的对立事件的概率,再由P (A )=1-P (A )求解.当题目涉及“至多”“至少”型问题,多考虑间接法.[变式训练3] 某商场有奖销售中,购满100元商品得1张奖券,多购多得.1 000张奖券为一个开奖单位,设特等奖1个,一等奖10个,二等奖50个.设1张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为A ,B ,C ,求: (1)P (A ),P (B ),P (C ); (2)1张奖券的中奖概率;(3)1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率. [解] (1)P (A )=11 000,P (B )=101 000=1100,2分P (C )=501 000=120. 故事件A ,B ,C 的概率分别为11 000,1100,120.5分(2)1张奖券中奖包含中特等奖、一等奖、二等奖.设“1张奖券中奖”这个事件为M ,则∵A ,B ,C 两两互斥,∴P (M )=P (A ∪B ∪C )=P (A )+P (B )+P (C ) =1+10+501 000=611 000,8分故1张奖券的中奖概率约为611 000. (3)设“1张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件N ,则事件N 与“1张奖券中特等奖或中一等奖”为对立事件, ∴P (N )=1-P (A ∪B )=1-⎝⎛⎭⎪⎫11 000+1100=9891 000,故1张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率为9891 000.12分。